第四章汽车底盘技术状况的检测与诊断ppt课件

1、主讲：尤明福,汽车检测与诊断技术,第四章 汽车底盘技术状况的检测与诊断,主讲：尤明福,教学目的及要求,掌握车轮定位的概念、检测原理及检测方法 掌握制动试验台的检测原理、检测方法 掌握大灯检测仪的检测方法 废气分析仪原理及检测方法,教学目的及要求,重点：车轮定位的作用及检测方法； 废气分析仪的原理及检测方法 难点：车轮定位的检测原理； 制动试验台的原理及影响精度的因素,第一节车轮定位及检测,悬架转向系的安装要求为车轮定位，过去只有转向轮定位，现在为车轮定位,一、车轮定位 1、车轮定位的目的 保证汽车的操纵稳定性、方向稳定性及最小的轮胎磨损，并在各种路况下保证这些要求的实现。 磨损、变形、损坏会使

2、定位参数发生变化，从而导致严重事故。更换球销、摆臂、横拉杆等零件后对车轮定位参数进行调整也是必须的。 车轮定位就是对悬架及转向系各部件进行调整，以达到原设计功能。且只有电脑四轮定位才是快捷、准确的定位方法。,第一节车轮定位及检测,2、车轮定位基准 几何中心线和推力线重合 车轮中心线： 指轮胎上对车轮轴垂直的中心线。 几何中心线： 指车身纵向中心平面和过前后两车轴水平面的交线。 推力线： 指后轮总前束的角平分线 。,第一节车轮定位及检测,3、定位基准的优缺点 几何中心线定位，后轮位置发生变化，会发生定位问题。 推力线定位。但只要有如下任何一种变形出现，推力线位置便不正确。 四轮定位：就是几何中心

3、线和推力线重合的定位。,第一节车轮定位及检测,、什么时候进行四轮定位？ 直线行驶困难：（转向沉重、发抖、跑偏、不自动复位）驾驶时车感飘浮、颠颤、摇摆等不正常的驾驶感觉。行驶中转向盘不正或行车方向的跑偏现象出现。 轮胎出现不正常磨损：（单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等）。 汽车更换悬架系统或转向系统有关部件。 前部经碰撞事故维修后。,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,5、四轮定位的检测项目,1、主销后倾角的分析： 定义：转向节主销轴线或假想的主销轴线（某些独立悬架的汽车无实际主销）在纵向平面内向后倾斜，与铅垂线所形成的夹角称为主销后倾角。,第一节车轮定位及检测,二、车轮定位的概念及

4、作用,第一节车轮定位及检测,主销后倾分为：有正后倾、零和负后倾。,第一节车轮定位及检测,主销后倾作用 行驶中的方向跑偏能自动回正，但转向时费力。回正原理图示 不影响轮胎磨损 动力转向的车，后倾大 过小易偏摆（摆振），高速摆振 胎压低后可减小后倾（起后倾作用）,调整： 双叉臂调偏心凸轮 有撑杆的调撑杆头 下控制臂等长时后倾、外倾都变，先后再外。,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,调整外倾动画,单击图片动画演示,第一节车轮定位及检测,调整后倾动画,单击图片动画演示,第一节车轮定位及检测,调整后外倾动画,单击图片动画演示,第一节车轮定位及检测,2、主销内倾角 主销内倾角定义： 转向节主销轴

5、线或假想的主销轴线在横向平面内向内倾斜，与铅垂线所形成的夹角称为主销内倾角。,第一节车轮定位及检测,2、主销内倾角的分析,内倾角的作用 (1)偏置最小，操纵省力。偏置小，回跳、跑偏小。 (2)自动回正 (3)过小不回正，低速偏摆（摆振） (4)左右不等，驱动跑偏。,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,包容角内、外倾角的总和。转向节弯曲，包容角变化。,偏矩：主销线与地面交点和胎中心线与地交点的距离。也称摩擦半径，有正负零之分。 负偏距的作用：若前轮的制动器制动力不等，左轮大与右轮（F1F2）,会产生制动跑偏，车身偏向是图示的X方向。 此时两边不等的制动力，作用在负偏距R上，F1使左轮向A

6、方向偏转， F2使右轮向B方向偏转，两方向效果综合后，使车身偏向图示的Y方向。即Y、X方向相反，但XY，则可减小制动跑偏的趋势。,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,3、车轮外倾角 外倾角的定义： 转向轮安装时并非垂直于路面，而是向外倾斜一个角度，车轮中心平面与铅垂线的夹角称为外倾角。即汽车在横向平面内，车轮几何中心线与地面铅垂线的夹角。有 零外倾 正外倾：铅垂线外侧 负外倾：铅垂线内侧,第一节车轮定位及检测,正外倾角的作用 减低作用于转向节上的负荷。 防止车轮滑脱。（分力F2） 重载时防止内倾（重载时内倾） 减小转向操纵力（偏矩小） 减少磨损（全面接触） 负外倾

7、角的作用 如图 转向时，如有正外倾，则离心力使外轮外倾加大，加大磨损变形。横向稳定性差，不足转向加大，即增横向稳定和减小胎磨损。 配合负前束,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,4、前束： 前束定义： 前轮前束是以推力线与几何中心线重合作为参考直线，左右轮胎的中心线与其的夹角。有总前束和单独前束之分。如图 后轮总前束的角平分线为推力线。 正前束引起车轮内滚而悬架（车轴）使其外移，因而产生侧向外移力，胎外侧磨成羽毛状。 从动轮受阻力外滚增大正前束；驱动轮增大负前束。,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,前束的作用 消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。因为车轮外倾角作用使车轮顶部朝外倾

8、斜 当车辆向前行驶时，车轮要朝外滚动，从而产生侧滑，会造成轮胎磨损。所以，前束作用是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。,第一节车轮定位及检测,5、前展 定义：汽车转向时内外轮的转角差。内侧大于外侧，由转向梯形保证。 无前展：汽车直行时两轮平行，转弯时左右轮转动量相同，则两前轮转动中心不在一个交点上，内轮滚动而侧滑、胎磨损严重。 梯形臂变形则前展变化,第一节车轮定位及检测,三、侧滑检测 （一）侧滑 1、定义：侧滑是指车轮胎面在前进过程中的横向滑移现象。 2、侧滑的原因： 车轮定位不准 车轮抱死滑移 3、侧滑的影响 轮胎磨损 降低附着系数，影响制动、驱动、转向,第一节车轮定位及检测,4、侧滑检测的目

9、的 侧滑试验台检测汽车的侧滑量，目的是保证前束 和外倾配合得当，使车轮无侧滑 5、前束引起的侧滑 有前束无外倾，两轮内滚，由于前轴（悬架）的约束车轮被外推，车轮对地面产生向外的侧向力，如有滑板则外移，前束正侧滑、负前束负侧滑（内滑），前轮滚动为正，后轮滚动为负。,第一节车轮定位及检测,前束引起的侧滑动画演示,单击图片动画演示,第一节车轮定位及检测,6、 车轮外倾引起的侧滑 外倾两轮外滚，由于约束被拉回，车轮对地面的作用力向内，如有滑板，内移，负外倾，外移，轮前后滚动方向不变。,第一节车轮定位及检测,正外倾引起的侧滑动画演示,单击图片动画演示,第一节车轮定位及检测,负前束引起的侧滑动画演示,单击

10、图片动画演示,第一节车轮定位及检测,7、车轮外倾前束配合结果 外倾与前束合格，侧滑合格。 侧滑合格，不一定外倾前束合格 侧滑不能保证前束外倾具体数值，车轮定位可测 前进无，后退大 合格 前进内滑、后退仍为内 外倾引起 前进内、后退外 前束引起,第一节车轮定位及检测,（二） 侧滑试验台的结构和原理 侧滑是前轮外倾与前轮前束共同作用的结果，汽车通过只能横向移动的滑板，观察前轮外倾和前束对滑板的横向推动作用。,第一节车轮定位及检测,侧滑试验台：滑板下滚轮和导向机构。左右滑动，前后限位。长有500、800、1000mm,侧滑1mm为m/km。结构如图： 双摇臂机构使两板等量内外移，共用回位装置。 锁止

11、装置使其不动。 测量装置：电位计、差动变压器、自整角电机。 诊断参数：m/km、极值：m/km 单滑板试验台：能单独测量单轮侧滑。 双滑板试验台：也能反映单轮侧滑。,第一节车轮定位及检测,四、车轮定位检测原理 1.气泡水准仪检测： 组成及作用 水准仪：测外倾、内倾、后倾 转角仪：测左右轮的转角 聚光器、标杆配合测前束。 聚光器、标尺配合测两轴及前后轮的平行度。,第一节车轮定位及检测,测量原理,第一节车轮定位及检测,主销后倾角 OA为主销线，为后倾角，OC为转向节轴，OA与OC为直角，OC绕OA转动时形成圆。OC上装一气泡管，气泡上下移动，越大，移动量大，间接测，建立几何测量关系。,第一节车轮定

12、位及检测,测量后倾角动画演示,单击图片动画演示,第一节车轮定位及检测,主销内倾角 OC一端垂直于OC装气泡管，左右转时气泡升高，抬高程度取决于。C点左右转都下移，气泡反向升。,第一节车轮定位及检测,测量内倾角动画演示,单击图片动画演示,第一节车轮定位及检测,车轮外倾角：水准仪安装到车轮后，如有外倾，气泡位移，调气泡水平后，位移量为外倾角。,第一节车轮定位及检测,测量外倾角动画演示,单击图片动画演示,第一节车轮定位及检测,前束检测 聚光器、标杆、三角架 确定汽车直行位置（正前打直位置）：聚光器装于前轮向后轮投射，三角标尺过后轮轴线与后轴重合，相对几何中心线对称放置。两侧标尺上照射数值相等。 前束

13、测量：A、距车轮中心以轮辋直径倍的位置放标杆，聚光器投向标杆，取一，转动车轮投向后标杆，后、前标杆之差为前束值。,第一节车轮定位及检测,测量前束,单击图片动画演示,第一节车轮定位及检测,B、前束光束刻度板测量法,第一节车轮定位及检测,四、电脑四轮定位检测 几何中心线和推力线重合为基准，使四轮定位参数在该基准上的合理匹配称为四轮定位。 定位不准的危害（什么时候做调整） 直线行驶困难 前轮摇摆不定 轮胎不正常磨损 检测参数： 主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角、前束、轮距、轴距、推力角和前展。,第一节车轮定位及检测,、检测原理及方法 八传感器测量系统：形成直角四边形，检测出推力角是否合格。 激光器

14、：投射激光束，光敏三极管接收光束。 前束为零，左右发射光重合。有前束，可测出距离相等。若不等，左右单独前束不等。,第一节车轮定位及检测,八束测量系统,单击图片动画演示,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,推力角，轴距 轮距差：八个传感器测量，四边形。 外倾、内倾、后倾：角度测量仪（可变电位计） 车轮轮辋变形补偿：车轮的径向、端面跳动量即补偿值计入前束、外倾的前值中。,第一节车轮定位及检测,5.轮轴偏移 轮轴偏移是指两个前轮(或后轮)与地接触点的连线与垂直于推力线的直线间的夹角。当右轮在左轮前方时此角度值为正，在左轮后方时此角度值为负。 如图,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,

15、6.横向偏 横向偏位是指左(右)前轮和相应后轮与地接触点连线与推力线的夹角（即轮距向一侧变长或变短）。如果后轮超出前轮，此角度为正。 如图,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,7.轴偏位 实际的前后轴的平分中心线连线与理论车辆几何中心线的夹角，两前轮或两后轮同时横移，其它参数（如前、后轮总前束）不改变，也存在推力角。 如图,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,8.轴距偏差 轴距偏差是指两前轮之间的连线与两后轮间连线不平行所形成的夹角。当右侧轮距大于左侧轮距时，此角度为正，反之为负。轴距变化，可以引起推力线歪斜，从而产生推力角。 如图,第一节车轮定位及检测,第一节车轮定位及检测,

16、2)、轨迹宽度偏差 轨迹宽度偏差是指左前轮和左后轮与地面接触点之间的连线，同右前轮和右后轮与地面接触点之间的连线的夹角。当后部宽度超过前部宽度时，此角度为正。 如图,第一节车轮定位及检测,第二节 制动系检测,一、复习： 制动性评价参数： 制动力、距离、制动减速度 制动效能的恒定性 方向稳定性、跑偏、侧滑、失去转向能力。,第二节 制动系检测,(一）制动系统的组成,单击图片动画演示,（二）制动力 制动器制动力是克服制动器摩擦力矩而在轮缘上施加的切向力。FurTu FuTu/r 地面制动力：地面对车轮的摩擦力 FxbFz Tu/r Fz地面垂直力 附着系数 Fu可增大，但Fxb不会无限增加。车轮对地

17、面的附着力FFz。 FxbF =0.65-0.8,一、复习：,第二节 制动系检测,第二节 制动系检测,（三）制动跑偏 制动跑偏由左右不对称因素引起：左右制动力、地面制动力、轮胎气压、悬架刚度、左右载荷。 侧滑： 制动时车辆横向滑移现象。 车轮抱死时车轮与地面横向附着力为零。 汽车受横向作用时侧向滑动。 前轮抱死后轮未抱死时，整车会以后轴中心发生偏转，但车重心在S点前面，惯性力Fi有回转作用，但弯道方向失控。 后轮抱死时以前轴中点S偏移，惯性力加剧侧滑。,第二节 制动系检测,（四）制动性诊断参数和标准 、制动距离，跑偏量（50公里时，20m，2.5m） 、制动减速度、制动协调时间、制动跑偏量。

18、、制动力、制动力差、制动协调时间。 制动协调时间：从踏板开始动作至车轮达到标准制动力75所需的时间0.6s。,第二节 制动系检测,测制动力、制动力差、制动协调时间。,T2从踏板开始动作至制动力达到75%所需时间称制动协调时间。,反力式制动试验台,第二节 制动系检测,（一）基本结构： 由电机、减速器、驱动滚筒、测量、举升、测量与指示装置组成。 1、驱动装置：减速器轴与主滚筒同轴，壳浮动，壳上装测力臂。 2、滚筒装置：主、副滚筒同轴，表面有保证附着系数的材料（沟槽、粗砂）=0.65-0.8。 3、举升装置：方便车辆进出。,第二节 制动系检测,4、测量装置：制动时，主动齿轮受到滚筒齿轮的反作用力使主

19、（驱）动齿轮与变速器壳一起反转（箱体浮动又偏心安装）壳体上刃口使杠杆移动，杠杆使电位计（自整角电机、差动变压器）信号变化。 5、指示与控制： ）传感器信号放大后送经计算机显示打印，秒后指示电机停转，防止剥伤轮胎。 ）可指示制动力差，左右制动力大小，拖滞力。,第二节 制动系检测,反力式制动试验台,第二节 制动系检测,第二节 制动系检测,（二）工作原理： 电机驱动蜗杆蜗轮齿轮滚筒转动。驱动力F1、F2，刹车时F1、F2反作用到滚筒，筒作用到齿轮，前体受力摆动，杠杆力作用到传感器。,第二节 制动系检测,滚筒试验台受力情况,第二节 制动系检测,滚筒试验台检测受力问题： 检测时，滚筒带动车轮转动，车轮在

20、滚筒上的受力情况如上图示。其中，N1、N2分别为滚筒的支撑反力，F1、F2分别为滚筒对车轮的摩擦力，G为轮重力（车轮所受载荷），Mr为制动阻力矩，R是车轮半径，角称为安置角。图中的Fx代表来自非测试车轮的水平约束力，此处我们暂设Fx=0。,第二节 制动系检测,滚筒试验台检测受力问题： 根据力学平衡原理，可以得出： （N1-N2）sin+(F1+F2)cos=0（Fx） (N1+N2)cos-(F1-F2)sin=G 以及 （F1+F2）R=Mr 由以上各式可得到： N2-N1=（F1+F2）cot=(Mr/R)cot,第二节 制动系检测,滚筒试验台检测受力问题： 上式说明，后滚筒承受的压力较前

21、滚筒为大。而且制动力越大，安置角越小（例如车轮直径较大），N2与N1的差别就越大（N2增大而N1减小）。分析表明，当较小而制动力大到一定程度，有可能出现N1=0，这意味着车轮开始脱离前滚筒，进入一种不稳定的状态，如下图示，会影响测试结果的准确性。,第二节 制动系检测,第二节 制动系检测,滚筒试验台检测受力问题： 根据力学平衡原理可列出下列关系式： 联立上式解得：,第二节 制动系检测,车轮制动时，试验台所能测出的最大制动力受轮胎与滚筒间附着力的限制。附着力F的大小为： 受安置角、附着系数和水平推力F（与非测试车轮的水平约束力）等三个因素影响，当安置角、附着系数和水平推力F增加时，试验台所能提供的

22、附着力相应增大。而安置角与被测车轮的直径D、试验台的结构参数、滚筒中心距L、滚筒直径d有关。当D、d、减小，L增大时，会使安置角增大。,第二节 制动系检测,为了防止测试制动力时整车滑移，希望受检测车轮不脱离前滚筒，即N10，且F0，则可推得sin cos 0，即tan 。若滚筒附着系数按0.7计，则相应的安置角约为35左右。 应大于35 因为： 分母总是大于1的，F G， 小于1， F 必小于G。,第二节 制动系检测,三、诊断参数标准： 制动力：制动力与轴重的百分比。空车：60。 制动力差：左右制动力差，与该轴上左、右轮制动力百分比，前轴不大于20，后轴不大于24。 车轮阻滞力：不大于轴荷的5

23、。,第二节 制动系检测,四、缺点： 制动时车速低，ABS不起作用。 无惯性前移，前轴制动力失准。 车轮大小与安置角有关，影响精度。 不能测方向稳定性（侧滑、跑偏）,第三节 车轮平衡检测,主讲：尤明福,第三节 车轮平衡检测,一、平衡概述： 1、静不平衡：重心与旋转中心重合为静平衡。如静不平衡，则不平衡量产生离心力。 Fmr2 转速越高，离心力越大。r越大，离心力越大。m越大离心力越大。 F分解为水平力Fx和垂直分力Fy。Fx在c、d点大最大，使车轮前后窜动，形成沿中销摆动力矩。Fy在a、b点大最大，使车轮上下跳动，由于陀螺效应引起摆振。,第三节 车轮平衡检测,车轮静不平衡示意图,第三节 车轮平衡

24、检测,、动不平衡：重心与旋转中心对称，质量分布对车轮中心面对称为动平衡。如不对称则产生力矩不为零。不平衡力矩使车轮对主销力矩加大而摆振。 、不平衡原因： （）轮胎、轮辋、轮毂、制动鼓、螺栓等零件变形，端跳，形位公差。 （）累积误差大。,第三节 车轮平衡检测,车轮平衡示意图,第三节 车轮平衡检测,二、检测原理： 动不平衡：不平衡力矩作用于两支承处，图示位置。NR受压向上，N向下，可在NR下装传感器和N上装传感器，传感器受力最大时，频闪灯（指示位置的二极管发亮）,点钟位置加平衡块。 N1-N2+F1+F2=0 N1cF1aF2(a+b)0 F1=m12r 求出m N1=0 N2=0 F1=0 F2

25、=0,第三节 车轮平衡检测,车轮平衡仪测量原理,第四节前照灯检测,主讲：尤明福,教学要求：掌握前照灯的检测原理和方法。 教学方法： 前照灯光照不足、方向偏：不易辨清障;造成炫目,教学要求及方法,第四节前照灯检测,一 前照灯检测 检测目的： 灯泡老化、镜面变黑，发光效率低，发光强度低，振动颠簸影响安装位置，照射方向改变。 （一）光学基础知识： 光束、发光强度、照度 、发光强度：发光强弱的程度，用i表示，单位坎德拉。 LL1 s2=4s1 若强度相同，照度差倍。,第四节前照灯检测,、照度：单位是勒克斯，照到物体上光线的密度，在光源发光强度不变（或看做点光源）的条件下，照度与离开光源距离的平方成反比

26、，且光束未发散。 照度E发光强度I/离开光源距L2,第四节前照灯检测,第四节前照灯检测,（二）前照灯使用要求 双丝、远光、照100m以内，近光夜间会车用，光束倾向路面，左上部形成暗区，防止炫目，照40m内。,第四节前照灯检测,(三)前照灯的特性（性能） 配光特性主要包括配光性能、发光强度和照射方向。 、发光强度：二灯制。15000cd 旧车12000cd。 、照射方向：前照灯基准中心高为H，D为两灯中心距，在距离屏幕10m处。 远光灯的照射高度为0.850.9H，水平位置左灯左偏不大于100，右偏不大于170。右灯左偏右偏均为170mm。 近光灯：明暗截止线转角或中点高为0.60.8H。左右偏

27、均不得超过100。,第四节前照灯检测,第四节前照灯检测,(四)前照灯的特性（性能） 配光特性：配光特性即光束的分布。 近光灯要求：（）明暗截止线hHH3、HH3与hh成15、上方为暗区、下方是明区。 （）区特别是B50L点，照度不能大于0.3LX。防炫目。 （）区代表车前2550m处，是近光照明区，照度不小于2LX。 （）区为车前1025m处，20LX。,第四节前照灯检测,第四节前照灯检测,（四） 检测参数 发光强度、光轴中心、（光束照射方向）。,第四节前照灯检测,（五） 检测方法 、发光强度的检测原理：光电池受光产生光电流，带动光度计指针（电流表）原理摆动指示光强。 、光轴中心偏斜量检测：四

28、块光电池，上下接入一个表，左右接一个，上下受光相等，表指针不动，光不等有电流差，指针摆动。,第四节前照灯检测,（六）投影式检测仪 、组成：上下移动立柱，左右移动导轨。聚光镜、反射镜、投影屏、瞄准器、光度计、上下偏斜指示计，左右计、光轴刻度盘（调节反射镜位置）、五块光电池。 、原理：灯光由聚光镜进入反射镜，反射镜显示屏的四个光电池，指示光束左右上下偏斜，一个光度计电池，显示光强。如光轴偏斜，偏斜计指针摆动。 偏斜计指针摆动，可调反射镜使指针为零，看调的刻度，表示偏斜，上下、左右相同调法。 屏显法：由屏直读上下、左右偏斜，并能看近光灯。,投影式检测仪,第四节前照灯检测,第四节前照灯检测,（七）诊断

29、参数标准 近光0.60.8H，水平左右偏斜不能大于100（10测） 远光0.850.9H，水平左右偏斜左不能大于100，右不能大于170。 发光强度,第五节汽车排放污染物检测,主讲：尤明福,第五节汽车排放污染物检测,一、汽油车污染物的检测及检测仪结构、原理 （一）检测原理 、CO、HC分别具有吸收一定波长红外光的性质，其浓度与吸光量成正比。 、HC成分复杂，折算成正乙烷含量作为HC含量（n个C6H12） 、光量不等，浓度不等，压力不等，金属膜弯曲，两端电压变化。,第五节汽车排放污染物检测,废气检测原理（整体）,单击图片动画演示,第五节汽车排放污染物检测,废气检测原理（局部）,单击图片动画演示,第五节汽车排放污染物检测,（二）组成： 排气取样，分析装置，含量指示装置，校准装置 、排气取样装置：保证无水、无尘、无碳渣的废气进入分析装置。探头、滤清器、导管、水分离器、气泵开关控制。 、分析装置： 光源：（电压V、工作温度730）的灯放置于凹面镜反射器中心。两光源平行发射，能量严格相等（阻值配对，温度特性同）,第五节汽车排放污染物检测,切光器：电机带动扇形遮光板旋转，交替打开遮断光形成脉冲光（频率8.33Hz）。电容变化与切光器频率同步，产生充、放电，形成电流。 气样室： 标准气样室：充入不吸光的氮气。 测量气样室：分别由泵吸入废气。 内壁镀金防腐，测量