汽车构造完全图解PPT课件

1、1 汽车构造概述汽车构造概述 2 一、总论一、总论 现代汽车类型现代汽车类型 汽车的总体构造汽车的总体构造 汽车的主要技术参数汽车的主要技术参数 汽车的行驶原理汽车的行驶原理 3 1 现代汽车类型现代汽车类型 1 1）轿车轿车 3 3）货车）货车 2 2）客车）客车 5 5）特种车）特种车 4 4）牵引车和汽车列车）牵引车和汽车列车 7 7）农用汽车）农用汽车 6 6）工矿自卸车）工矿自卸车 8 8）越野汽车）越野汽车 4 轿车的分类轿车的分类 类型类型发动机排量（发动机排量（L）车型车型 微型微型1.0夏利、奥拓夏利、奥拓 普通型普通型1.0 1.6富康、捷达富康、捷达 中级中级1.6 2.

2、5桑塔纳、奥迪桑塔纳、奥迪100 中高级中高级2.5 4.0皇冠、奔驰皇冠、奔驰300 高级高级4.0CA770、卡迪拉克、林肯、奔驰、卡迪拉克、林肯、奔驰500系列系列 1、按排量分类、按排量分类 5 轿车的分类轿车的分类 2、按发动机布置和驱动方式分、按发动机布置和驱动方式分 发动机布置和驱动型式发动机布置和驱动型式示意图示意图 发动机前置、前驱发动机前置、前驱 发动机前置、后驱发动机前置、后驱 发动机后置、后驱发动机后置、后驱 6 客车的分类客车的分类 按汽车的长度分类：按汽车的长度分类： 类型类型 车辆长度（车辆长度（m） 微型微型3.5 轻型轻型3.57 中型中型 710 大型大型

3、1012 超大型超大型 12（铰接式）（铰接式） 1012（双层）（双层） 7 客车的分类客车的分类 按车身型式分类：按车身型式分类： 长（短）头客车长（短）头客车 箱形客车箱形客车 流线型客车流线型客车 铰接式客车铰接式客车 双层客车双层客车 8 货车的分类货车的分类 1、按驾驶室总成结构型式分类、按驾驶室总成结构型式分类 长头车 短头车 平头车 9 货车的分类货车的分类 2、按货箱型式分类、按货箱型式分类 栏板式栏板式罐式罐式 自卸式自卸式平台式平台式 箱式箱式篷式篷式 10 货车的分类货车的分类 3、按汽车质量分类：、按汽车质量分类： 类型类型 总质量（总质量（t） 微型微型 1.8 轻

4、型轻型 1.86 中型中型 1.6 2.5 重型重型 14 11 牵引车牵引车 EQ4166G型牵引车采用武之型牵引车采用武之64驱动方式，装备东风康明驱动方式，装备东风康明 斯斯6BTA5.9型增压、中冷柴油发动机，型增压、中冷柴油发动机， 380mm离合器，离合器， 先进的平衡悬挂系统，先进的平衡悬挂系统，HFB52型整体式动力转向器，型整体式动力转向器，9吨吨 级中、后桥。级中、后桥。 12 特种用途车特种用途车 防弹高级迎宾车防弹高级迎宾车 检阅车检阅车 银行运款专用车银行运款专用车 13 改装车改装车 消防车消防车洒水车洒水车 救护车救护车扫雪车扫雪车 殡丧车殡丧车垃圾装运车垃圾装运

5、车 清扫车清扫车混凝土搅拌车混凝土搅拌车 14 2 汽车的总体构造汽车的总体构造 1 1）发动机发动机 2 2）底盘）底盘 3 3）车身）车身 4 4）电气设备）电气设备 15 思考思考 四冲程汽油机和柴油 机的工作循环有什么 不同呢？ 16 第二章第二章 发动机工作原理和总体构造发动机工作原理和总体构造 基本术语基本术语 四冲程发动机工作原理和总体构造四冲程发动机工作原理和总体构造 二冲程发动机工作原理和总体构造二冲程发动机工作原理和总体构造 o发动机的分类发动机的分类 17 单缸发动机结构示意图单缸发动机结构示意图 18 2.1 基本术语基本术语 VL= V h i Vh= D2S 10-

6、6/4 （L） D气缸直径mm S活塞行程mm v 上止点上止点 v 下止点下止点 v 活塞行程活塞行程(S) v 曲柄半径曲柄半径(R) v 气缸工作容积气缸工作容积(V h ) v 发动机排量发动机排量(VL) v 燃烧室容积燃烧室容积(Vc ) v 气缸总容积气缸总容积(Va ) v 工作循环工作循环 19 2.2 四冲程发动机的简单工作原理四冲程发动机的简单工作原理 一、四冲程汽油机的工作原理一、四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程、进气行程 2、压缩行程、压缩行程 3、作功行程、作功行程 4、排气行程、排气行程 单缸四冲程汽油机的工作过程单缸四冲程汽油机的工作过程 20 进气行程进气

7、行程 排气门关闭 进气门开启 活塞 温度370440 K， 压力7590 kPa 大气压力线大气压力线 P V r a 示功图 上止点 下止点 示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气 体压力的变化情况。 21 压缩行程压缩行程 进气门关闭 排气门关闭 活塞 压缩比： =Va/Vc P V r a 示功图 大气压力线大气压力线 c 上止点 下止点 温度600800K， 压力6001500 kPa 22 作功行程作功行程 进气门关闭 排气门关闭 活塞 P V r a 示功图 大气压力线大气压力线 c Z b 上止点 下止点 瞬时最高：温度 22002800 K， 压 力35MPa 作功终了：温度 1

8、5001700 K， 压 力300500 kPa 23 排气行程排气行程 进气门关闭 排气门打开 活塞 P V r 示功图 大气压力线大气压力线 c Z b 上止点 下止点 温度9001200 K 压 力105125 kPa 残余废气 24 二、四冲程柴油机的工作原理二、四冲程柴油机的工作原理 喷油器 喷 油 泵 吸气行程压缩行程作功行程排气行程 进 气 门 排气门 纯 空 气 温度300370K 压力800900 kPa 温度8001000K 压力35 MPa 瞬时：温度 18002200K压力 510 MPa 温度8001000K 压力105400 kPa 终了：温度 8001000K压力

9、 105400 kPa 25 思考思考 四冲程汽油机和柴油 机的工作循环有什么 相同之处呢？ 26 共同特点：共同特点： 每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴 转半周。转半周。 只有作功行程产生动力。只有作功行程产生动力。 27 思考思考 四冲程汽油机和柴油 机的工作循环有什么 不同呢？ 28 不同点不同点 汽油机汽油机柴油机柴油机 汽油与空气缸外混合，进汽油与空气缸外混合，进 入可燃混合气入可燃混合气 进入气缸的是纯空气进入气缸的是纯空气 电火花点燃混合气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧高温气体加热柴油燃烧 有点火系有点火系无点火系无点火系 无喷油器无

10、喷油器有喷油器有喷油器 29 2.3 二冲程发动机的工作原理二冲程发动机的工作原理 二冲程发动机二冲程发动机 二冲程汽油发动机工作原理二冲程汽油发动机工作原理 二冲程柴油发动机工作原理二冲程柴油发动机工作原理 30 一、二冲程汽油机工作原理一、二冲程汽油机工作原理 压缩混合气 进气 点火燃烧 排气扫气孔 进气孔 排气孔 火花塞 1、结构、结构 31 二、二冲程柴油机工作原理二、二冲程柴油机工作原理 换气 燃烧 排气 压缩 喷油器 空 气 扫气泵 废 气 排气门 32 思考思考 二冲程发动机与四 冲程发动机相比， 有何优点？ 理论上它的功率应等于四 冲程发动机的二倍。 由于作功频率较大，二冲 程

11、发动机的运转比较均匀 平稳。 构造简单，质量较小。 易受磨损和经常需要修理 的运动部件数量较少。 33 2.4 发动机的分类发动机的分类 车用内燃机车用内燃机 水冷发动机水冷发动机 风冷发动机风冷发动机 车用内燃机车用内燃机 车用内燃机车用内燃机 车用内燃机车用内燃机 四冲程发动机四冲程发动机 二冲程发动机二冲程发动机 汽油发动机汽油发动机 柴油发动机柴油发动机 单缸发动机单缸发动机 多缸发动机多缸发动机 化油器式发动机化油器式发动机 直接喷射式发动机发动机直接喷射式发动机发动机 车用内燃机车用内燃机 单列式发动机单列式发动机 双列式发动机双列式发动机 34 2.5 发动机的总体构造发动机的总

12、体构造 两大机构两大机构 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 配气机构配气机构 五大系统五大系统 供给系供给系 点火系点火系 冷却系冷却系 润滑系润滑系 起动系起动系 35连杆飞轮曲轴活塞 进气门排气门推杆挺柱 正时齿轮 配气机构 曲柄连杆 机构 36 摇臂 凸轮轴 37 桑塔纳发动机结构示意图桑塔纳发动机结构示意图 38 桑塔纳发动机冷却系示意图桑塔纳发动机冷却系示意图 39 桑塔纳发动机润滑系示意图桑塔纳发动机润滑系示意图 40 压缩比压缩比 定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积 之比称为压缩比。用表示。 = Va/Vc 现代化油器式发动机压缩 比一般为69(轿车有的达9 11)。上海

13、桑塔纳轿车汽油机 压缩比为8.2。 压缩比过大的不良后果 返回 41 压缩比过大的不良后果压缩比过大的不良后果 名称名称成因成因现象现象后果后果 爆燃爆燃 由于气体压力和由于气体压力和 温度过高，在燃温度过高，在燃 烧室内离点燃中烧室内离点燃中 心较远处的末端心较远处的末端 可燃混合气自燃可燃混合气自燃 而造成的一种不而造成的一种不 正常燃烧。正常燃烧。 火焰以极高的速火焰以极高的速 率向外传播，形率向外传播，形 成压力波，以声成压力波，以声 速向前推进。当速向前推进。当 压力波撞击燃烧压力波撞击燃烧 室壁时就发出尖室壁时就发出尖 锐的敲缸声。锐的敲缸声。 还会引起发动机过热，还会引起发动机过

14、热， 功率下降，燃油消耗量功率下降，燃油消耗量 增加等一系列不良后果。增加等一系列不良后果。 严重爆燃时甚至造成气严重爆燃时甚至造成气 门烧毁、轴瓦破裂，火门烧毁、轴瓦破裂，火 花塞绝缘体击穿等。花塞绝缘体击穿等。 表面表面 点火点火 由于燃烧室内炽由于燃烧室内炽 热表面与炽热处热表面与炽热处 (如排气门头，火如排气门头，火 花塞电极，积炭花塞电极，积炭 处处)点燃混合气产点燃混合气产 生的另一种不正生的另一种不正 常燃烧。常燃烧。 伴有强烈的较沉伴有强烈的较沉 闷敲击声。闷敲击声。 产生的高压会使发动机产生的高压会使发动机 机件负荷增加，寿命降机件负荷增加，寿命降 低。低。 返回 42 四冲

15、程发动机工作状态四冲程发动机工作状态 状态 行程 温度(K)压力 进气行程3704407590 kPa 压缩行程6008006001500 kPa 作功行程 22002800(瞬时最高) 15001700(作功终了) 35MPa (瞬时最高) 300500 kPa (作功终了) 排气行程9001200105125 kPa 43 柴油机工作时各行程状态参数柴油机工作时各行程状态参数 状态状态 行程行程 温度温度(K)压力压力 进气行程进气行程320350800900 kPa 压缩行程压缩行程800100035MPa 作功行程作功行程 22002800(瞬时最高瞬时最高) 15001700(作功终

16、了作功终了) 35MPa (瞬时最高瞬时最高) 300500 kPa (作功终了作功终了) 排气行程排气行程8001000105125 kPa 44 主编：沈锦主编：沈锦 机械工业出版社机械工业出版社 汽车底盘概述汽车底盘概述 汽车传动系统汽车传动系统 汽车制动系统汽车制动系统 汽车行驶系统汽车行驶系统 汽车转向系统汽车转向系统 45 1.2 1.2 汽车底盘的组成汽车底盘的组成 汽车底盘的作用是支承、安装汽 车发动机及其各部件、总成，形成汽 车的整体造型，并接受发动机的动力， 使汽车产生运动并按驾驶员的操控而 正常行驶的部件。 汽车底盘由传动系、行驶系、转向 系和制动系四部分组成。 第第1

17、1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述 46 1.2 1.2 汽车底盘的组成汽车底盘的组成 1传动系 汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为 汽车的传动系。它应保证汽车具有在各种行驶条 件下所必需的牵引力、车速，以及它们之间的协 调变化等功能，使汽车有良好的动力性和燃油经 济性；还应保证汽车能倒车，以及左、右驱动车 轮能适应差速要求，并使动力传递能根据需要而 平稳地接合或彻底、迅速地分离。 传动系包括：离合器，变速器，万向传动装置， 主减速器及差速器，半轴等部分。 第第1 1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述 47 1.2 1.2 汽车底盘的组成汽车底盘的组成 2行驶系 汽车行驶系的功用是接受发动机经

18、传动系传来 的转矩，并通过驱动轮与路面间附着作用，产生 路面对汽车的牵引力，以保证整车正常行驶；此 外，它应尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击 和振动，保证汽车行驶平顺性，并且能与汽车转 向系很好地配合工作，实现汽车行驶方向的正确 控制，以保证汽车操纵稳定性。 行驶系包括：车架，车桥，悬架和车轮等部分。 第第1 1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述 48 1.2 1.2 汽车底盘的组成汽车底盘的组成 3转向系 汽车转向系是用来保持或者改变汽车行 驶方向的机构。在汽车转向行驶时，还要 保证各转向轮之间有协调的转角关系。驾 驶员通过操纵转向系统，使汽车保持在直 线或转弯运动状态，或者使上述两种运动 状

19、态互相转换。 转向系包括：转向操纵机构、转向器、 转向传动机构等部分。 第第1 1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述 49 1.2 1.2 汽车底盘的组成汽车底盘的组成 4制动系 制动系是汽车装设的全部制动和减速系 统的总称，其功能是使行驶中的汽车减低 速度或停止行驶，或使已停驶的汽车保持 不动。 制动系包括：制动器、制动传动装置。 现代汽车制动系中还装设了制动防抱死装 置。 第一章第一章 汽车底盘概述汽车底盘概述 50 第一部分第一部分 汽车传动系统汽车传动系统 汽车底盘构造与检修汽车底盘构造与检修 传动系概述传动系概述 离离 合合 器器 手动变速器手动变速器 自动变速器自动变速器 万向传动装置

20、万向传动装置 驱驱 动动 桥桥 四轮驱动四轮驱动/ /全轮驱动系统全轮驱动系统 汽车巡航控制系统汽车巡航控制系统 51 2.1 2.1 传动系的作用及组成传动系的作用及组成 2.1.2 2.1.2 传动系的组成及各总成的功用传动系的组成及各总成的功用 1 1机械式传动系机械式传动系 主要由离合器，手动变速器，万向传动装置，主 减速器及差速器，半轴组成。 第第2 2章章 传动系概述传动系概述 52 2.1 2.1 传动系的作用及组成传动系的作用及组成 2.1.2 2.1.2 传动系的组成及各总成的功用传动系的组成及各总成的功用 2 2液力机械式传动系液力机械式传动系 主要由液力机械变速器，万向传

21、动装置，主 减速器及差速器，半轴组成。 第第2 2章章 传动系概述传动系概述 53 2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统的布置形式传动系统的布置形式 1 1发动机前置后轮驱动发动机前置后轮驱动(FR)(FR) FR的优点是：附着力大，易获得足够的驱动力， 整车的前后重量比较平衡，操控稳定性较好。缺点是： 传动部件多、传动系统质量大，贯穿乘座舱的传动轴 占据了舱内的地台空间。 第第2 2章章 传动系概述传动系概述 54 a)发动机纵向布置发动机纵向布置 b)发动机横向布置发动机横向布置 2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽

22、车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统的布置形式传动系统的布置形式 2 2发动机前置前轮驱动发动机前置前轮驱动(FF)(FF) FF的优点是：降低了车厢地台，操控性有明显的转向不足特性， 另外其抗侧滑的能力也比FR强。缺点是：上坡时驱动轮附着力会减小； 前轮由于驱动兼转向，导致结构复杂、工作条件恶劣。 第第2 2章章 传动系概述传动系概述 55 2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统的布置形式传动系统的布置形式 3 3发动机中置后轮驱动发动机中置后轮驱动(MR)(MR) MR的优点是：轴荷分配均匀，具有很中性的

23、操控特性。 缺点是：发动机占去了座舱的空间，降低了空间利用率和 实用性，因此MR大都是追求操控表现的跑车。 第第2 2章章 传动系概述传动系概述 56 2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统的布置形式传动系统的布置形式 4 4发动机后置后轮驱动发动机后置后轮驱动(RR)(RR) RR的优点是：结构紧凑，没有沉重的传动轴，也没有 复杂的前轮转向兼驱动结构。缺点是：后轴荷较大，在操 控性方面会产生与FF相反的转向过度倾向。 第第2 2章章 传动系概述传动系概述 57 2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置

24、 2.2.2 2.2.2 传动系统的布置形式传动系统的布置形式 5 5四轮驱动四轮驱动(4WD)(4WD) 4WD的优点是：四个车轮均有动力，地面附着率最大， 通过性和动力性好。 第第2 2章章 传动系概述传动系概述 58 4.1 4.1 概述概述 4.1.1 4.1.1 变速器的功用变速器的功用 1实现变速变矩。变速器通过改变传动比，扩大驱动轮转 矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同 时使发动机在有利的工况下工作； 2实现汽车倒驶。由于内燃机是不能反向旋转的，利用变 速器的倒档，实现汽车的倒向行驶； 3必要时中断传动。利用变速器中的空档，中断动力传递， 使发动机能够起动和怠速运转

25、，满足汽车暂时停车或滑 行的需要； 4实现动力输出，驱动其他机构。如有需要，可将变速器 作为动力输出器，驱动其他机构。如自卸车的液压举升 装置等。 第第4 4章章 手动变速器手动变速器 59 4.1 4.1 概述概述 4.1.24.1.2变速器的类型变速器的类型 1 1按传动比变化方式分类按传动比变化方式分类 （1）有级变速器。目前使用最广的一种。它采用 齿轮传动，具有若干个定值传动比，传动比成 阶梯式变化。轿车和轻、中型货车变速器的传 动比通常有3-6个前进档和一个倒档，在重型货 车用的组合式变速器中，则有更多档位。 （2）无级变速器。其传动比在一定范围内可连续 地变化。常见的有电力式和液力

26、式两种，多用 液力式。 （3）综合式变速器。它是由液力变矩器和齿轮式 有级变速器组成的液力机械式变速器，目前应 用较多。 第第4 4章章 手动变速器手动变速器 60 4.1 4.1 概述概述 4.1.24.1.2变速器的类型变速器的类型 2 2按操纵方式不同分类按操纵方式不同分类 （1）手动操纵式变速器。靠驾驶员直接操纵变速杆进行换 档。这种变速器的换档机构简单，工作可靠并且经济省 油，目前应用最广。 （2）自动操纵式变速器。其传动比的选择和换档是自动进 行的。所谓“自动”，是指机械变速器每个档位的变换 是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系 统的执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速

27、踏板和制 动装置来控制车速。此种方式因操作简便，目前运用较 多。 （3）半自动操纵式变速器。此种变速器有两种形式：一种 是几个常用档位可自动操纵，其余几个档位由驾驶员操 纵；另一种是预选式的，即驾驶员先用按钮选定档位， 在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通自动控制和 执行机构进行自动换档。 第第4 4章章 手动变速器手动变速器 61 5.1 5.1 概述概述 5.1.1 5.1.1 自动变速器的基本组成及作用自动变速器的基本组成及作用 自动变速器是一种能实现自动变速、连续变矩的动力 传动装置。它从低档自动换到高档，无需驾驶员进行离合 器操作。具有操作方便；换档平稳、乘坐舒适；过载保护 性好等

28、特点。但其结构较复杂，成本较高，修理较麻烦。 自动变速器的基本组成如图5-1所示。由图中可知， 自动变速器由液力变矩器、齿轮变速传动装置、液压控制 系统、电子控制系统等组成。此外还有自动变速器油冷却 和滤清装置。 第第5 5章章 自动变速器自动变速器 62 5.1 5.1 概述概述 5.1.1 5.1.1 自动变速器的基本组成及作用自动变速器的基本组成及作用 自动变速器各组成部分的作用如下：自动变速器各组成部分的作用如下： （1）液力变矩器：使发动机产生的转矩成倍增长；起到自动离合器的 作用，传送发动机转矩至变速器；缓冲发动机及传动系的扭转振动； 兼起到飞轮的作用，使发动机转动平稳；驱动液压控

29、制系统的油泵。 （2）齿轮变速传动装置：根据行车条件及驾驶员所需，提供几种传动 比，以获得适当的转矩及转动速度；为倒车提供倒档档位；提供停车 时所需要的空档档位，以使发动机怠速运转。 （3）液压控制系统：向变矩器提供变速器液；控制油泵产生的液压； 根据发动机载荷及车速等调节系统压力；对离合器及制动器施加液压， 以控制行星齿轮机构动作；用变速器液润滑转动部件及为变矩器及变 速器散热。 （4）电子控制系统：利用传感器采集各种数据，并且将其转换为电信 号；ECU根据传感器的信息确定换档正时及锁止正时，并发出指令操 纵阀体中电磁阀，调节管道压力、控制换档阀和锁止控制阀的动作， 实现自动换档和变矩器锁止

30、控制。 第第5 5章章 自动变速器自动变速器 63 5.1 5.1 概述概述 5.1.2 5.1.2 自动变速器的类型自动变速器的类型 自动变速器按照车辆 的驱动方式可分为自动变 速器（FR车）和自动变速 驱动桥（FF车）， 如图5-2所示。按照车 辆前进的档位数可分为3速 自动变速器、4速自动变速 器和5速自动变速器。按照 自动变速器的控制方式可 分为全液压控制自动变速 器和电子控制自动变速器。 按照齿轮变速器的类型可 分为普通齿轮式和行星齿 轮式。 第第5 5章章 自动变速器自动变速器 64 第二部分第二部分 汽车行驶系统汽车行驶系统 汽车底盘构造与检修汽车底盘构造与检修 汽车行驶系概述汽

31、车行驶系概述 车架与车桥车架与车桥 车轮与轮胎车轮与轮胎 悬悬 架架 65 10.1 10.1 汽车行驶系的组成和功用汽车行驶系的组成和功用 10.1.1 10.1.1 汽车行驶系的基本组成汽车行驶系的基本组成 轮式行驶系主要由车架、车桥、悬架和车轮等组成，如图 10-1所示。 车架是全车的装配基体，将整个汽车连接成一整体；车轮 安装在车桥上，支承着车桥与汽车；悬架把车架与车桥连接在 一起，减少汽车在行驶中受到的各种冲击与振动。 第第1010章章 汽车行驶系概述汽车行驶系概述 66 10.1 10.1 汽车行驶系的组成和功用汽车行驶系的组成和功用 10.1.2 10.1.2 汽车行驶系的功用汽

32、车行驶系的功用 汽车行驶系的功用： 1通过驱动车轮与路面之间的附着作用，使传 动系传来的力矩变为汽车行驶的驱动力矩。 2支承汽车总质量，传递路面作用于车轮上的 各种力及力矩。 3缓和冲击，衰减振动，保证汽车的行驶平顺 性和与转向系配合保证汽车的操纵稳定性。 第第1010章章 汽车行驶系概述汽车行驶系概述 67 13.1 13.1 概概 述述 13.1.2 13.1.2 悬架的种类悬架的种类 l按控制形式不同，悬架可分为被 动式悬架和主动式悬架。目前多 数汽车上采用被动式悬架。被动 式悬架是汽车姿态(状态)只能被 动地取决于路面、行驶状况和汽 车的弹性元件、导向装置以及减 振器这些机械零件。主动

33、悬架可 根据路面和行驶工况自动调整悬 架刚度和阻尼，从而使车辆能主 动控制垂直振动及其车身或车架 的姿态。 l按汽车导向装置的不同，悬架又 可分为独立悬架和非独立悬架， 如图13-2所示。 第第1313章章 悬架悬架 68 13.5 13.5 电子控制悬架系统电子控制悬架系统 13.5.1 13.5.1 电子控制悬架系统的分类及组成电子控制悬架系统的分类及组成 l现代汽车电子控制悬架系统有多种形式，根据控制目的不同，可分 为车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等。 按悬架系统结构形式不同，可分为电控空气悬架系统和电控液压悬 架系统。根据控制系统有源和无源，可分为半主动悬架和主

34、动悬架。 电子控制悬架系统一般由传感器、电子控制单元和执行机构三部分 组成。 l传感器用来感受汽车运动状态(路况和车速及起动、加速、转向、 制动等工况)。并将各种状态转换为电信号输送给电控单元(ECU)。 l电子控制单元对传感器输入的电信号进行综合处理，向执行机构发 出控制指令。 l悬架控制系统的执行机构是电磁阀、步进电机和空气压缩机。它们 接受来自电子控制单元的控制指令，准确、快速和及时地做出动作 反应，实现对弹簧刚度、减振器阻尼和车身高度的调节。 第第1313章章 悬架悬架 69 第三部分第三部分 汽车转向系统汽车转向系统 汽车底盘构造与检修汽车底盘构造与检修 70 14.1 14.1 概

35、述概述 14.1.1 14.1.1 转向系的功用、组成及分类转向系的功用、组成及分类 1 1功用功用 汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶方向。 当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角 度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行 驶位置。这种由驾驶员操纵转向轮偏转和回位的套机构，称为汽车转 向系。 2 2类型类型 汽车转向系按转向能源的不同分为机械转向系（图14-1）和动力转 向系（图14-2）两大类。 第第1414章章 汽车转向系汽车转向系 71 14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.1

36、14.6.1 电子控制动力转向系统电子控制动力转向系统 1 1电子控制动力转向系的构造及工作原理电子控制动力转向系的构造及工作原理 如前所述，动力转向可以利用较小的转向盘操纵力使车辆转弯。 但在低速时为了省力而规定一定工作压力，如转向比不变，则在高 速时，由于转向操纵力减小，使驾驶员失去对车辆的控制，易产生 危险。电子控制动力转向系旨在使车辆低速尤其是停放车辆时转向 轻便，而当车速较高时，电子控制使系统的液压助力作用减弱，转 向操纵力增加，使驾驶员在高速行驶时对转向盘有更好的控制。在 电子控制动力转向系中，按照车速通过控制电磁阀改变动力转向系 统中的油压控制回路，低速时转向力小，提高操纵力；在

37、中高速时 使之成为与手操纵相适应的转向力，提高操纵稳定性。 电子控制动力转向系可分为流量控制、反力控制与电子控制电 动式转向系统三种方式。 第第1414章章 汽车转向系汽车转向系 72 14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6.2 四轮转向系统四轮转向系统 1 1概述概述 四轮转向（4WS-four wheel steering）系统是基于 一个安装在后悬架上的后轮转向机构，它能够使驾驶员 操纵方向盘时转动汽车前后四个车轮，不仅提高了高速 时的稳定性和可控制，而且提高了低速时的机动性。即 在高速行驶时，将后轮与前轮同相位转

38、向，以减小车辆 转向时的旋转运动（横摆），改善高速行驶的稳定性； 而在低速行驶时，把后轮与前轮逆相位转向，以改善车 辆中低速行驶的操纵性，提高快速转向性。 目前，四轮转向系统有三种类型：机械式、液压式 和电子控制液压式。 第第1414章章 汽车转向系汽车转向系 73 14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6.2 四轮转向系统四轮转向系统 2 2机械式四轮转向系统机械式四轮转向系统 在机械式四轮转向系统中，采用了两个转向器，分别用于前、 后轮偏转。两个转向器之间用根双曲轴连接，采用的转向传动机 构为常规型，如图14.36所示

39、。 第第1414章章 汽车转向系汽车转向系 74 14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6.2 四轮转向系统四轮转向系统 3 3液压式四轮转向系统液压式四轮转向系统 液压式四轮转向系统如图14-37所示。其后轮的偏转 方向始终与前轮偏转方向相同，且后轮的偏转角不大于 1.5。系统没有采用电子传感器、计算机控制和先进的 传动机构。当车速超过50kmh时，系统才起作用。倒车 时系统不起作用，在后车架上装有双作用液压缸来偏转车 轮。该液压缸的压力油来自后转向液压泵。后转向液压泵 由差速器驱动。只有在前轮转向时，后轮液压泵才工作。

40、 转动转向盘时，前轮转向液压泵提供的压力油经前动 力转向装置的转阀分配，进入前轮转向动力缸内，前轮便 朝相应方向偏转。油液的压力随同转向盘转动状况而改变。 转向盘转速越高、转角越大，油液压力就越高。后控制阀 的供油压力与上述油液压力相同。当后控制阀内滑阀在前 轮转向动力缸压力油的作用下移动时，来自后转向液压泵 的油液经滑阀进入后转向动力缸，从而推动后轮偏转。 第第1414章章 汽车转向系汽车转向系 75 14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6.2 四轮转向系统四轮转向系统 4 4电子控制液压式四轮转向系的组成及结构电子控

41、制液压式四轮转向系的组成及结构 目前，在汽车上用的较多的电子控制液压式四轮转向控制系统有以下4类： （1 1）横向加速度）横向加速度车速感应型车速感应型 如图14-38a所示，其结构是在前轮的动力转向器上，再安装一个后轮专 用的控制阀，产生一个大致与横向加速度成比例的，与前轮转向器阻力相平 衡的油压，把该压力的油液送到后轮执行机构。 在执行机构中，装入高刚 性弹簧，当与送来的油压达到平衡状态时，输出杆便产生位移，从而带动后 轮开始转向。 第第1414章章 汽车转向系汽车转向系 76 14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6

42、.2 四轮转向系统四轮转向系统 （2 2）前轮转角）前轮转角车速感应型车速感应型 如图14-38b所示，在该系统中，从油泵出来的油液直接流入电 磁阀，车速传感器，转角传感器分别将车速和前轮转角信号输入计 算机。按计算机指令，控制油液流入后轮执行机构，从而实现对后 轮转向的控制。 第第1414章章 汽车转向系汽车转向系 77 14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6.2 四轮转向系统四轮转向系统 （3）前轮转角感应型 为了把前轮转角传给后轮，在前轮齿轮齿条式转向器的齿 条轴上，安装了后轮转向齿轮，其角位移，通过中间传动轴，

43、传给后轮转向器。后轮具有小转角同相转向，大转角逆相转向 的功能。在微小转向的高速行驶时，形成了同相转向，获得了 行驶稳定性，在大转角转向的极低速行驶时，变成逆相转向， 获得了小半径转向性能。 （4）前轮转角比例车速感应型 在动力传至后轮转向轴之前，与前者基本相同，但后轮的 执行机构由相位控制部分和动力补助部分构成。动力补助部分 以油压为动力，由后轮滑阀和动力缸构成。相位控制部分能实 现对后轮同相位或逆相位的控制。 第第1414章章 汽车转向系汽车转向系 78 第四部分第四部分 汽车制动系统汽车制动系统 汽车底盘构造与检修汽车底盘构造与检修 汽车制动系汽车制动系 汽车防滑汽车防滑(ABS/ASR

44、)(ABS/ASR)控制系统控制系统 电子伺服制动系统简介电子伺服制动系统简介 79 15.1 15.1 概述概述 15.1.1 15.1.1 制动系的功用、组成及类型制动系的功用、组成及类型 1 1制动系的功用制动系的功用 根据需要使汽车减速或在最短距离内停车；下坡行驶时限制车速；保 证汽车停放可靠。 2 2制动系的基本组成制动系的基本组成 为完成汽车制动系的作用，现代汽车上般设有以下几套独立的制动 系统： （1）行车制动系统 （2）驻车制动系统 （3）应急制动、安全制动和辅助制动系统 汽车上设置有彼此独立的制动系统，它们起作用的时刻不同，但它们 的组成却是相似的。它们般有以下四个组成部分：

45、 (1)供能装置 (2)控制装置 (3)传动装置 (4)制动器较为完善的制动系还包括制动力调节装置以及报警装置、压 力保护装置等。 第第1515章章 汽车制动系汽车制动系 80 15.1 15.1 概述概述 15.1.1 15.1.1 制动系的功用、组成及类型制动系的功用、组成及类型 3 3制动系的类型制动系的类型 制动系有不同的分类方法，按使用目的分类可分为行车制动系、 驻车制动系和辅助制动系；按使用能源分类可分为人力制动系置、 伺服制动系和动力制动系。 4 4对制动系的要求对制动系的要求 （1）具有良好的制动性能：评价汽车制动性能的指标一般有：制动 距离、制动减速度、制动力和制动时间。 （

46、2）操纵轻便：操纵制动系所需的力不应过大，对于重型汽车，这 一点极为重要。 （3）制动稳定性好：制动时，前后车轮制动力分配应合理，左右车 轮上的制动力应基本相等，以免制动时汽车甩尾或跑偏。 （4）制动平顺性好：制动力既能迅速、平稳地增加，又能迅速、彻 底地解除。 （5）散热性好：连续制动时，摩擦片的抗热衰退能力要强；水湿后 恢复速度要快，磨损后制动蹄与制动鼓的间隙应能调整。 第第1515章章 汽车制动系汽车制动系 81 16.1 16.1 概述概述 vABS系统是用于防止汽车紧急制动时车轮 被抱死滑移而使车辆失去转向或导致侧滑甩 尾的一种安全装置。 vASR系统是防止车辆在起步、加速或泥 泞、

47、冰雪路面上行驶时驱动轮产生滑转，用 以提高汽车的驱动性能，改善操纵稳定性的 装置。 第第1616章章 汽车防滑（汽车防滑（ABS/ASRABS/ASR）控制系统）控制系统 82 16.1 16.1 概述概述 16.1.2 16.1.2 防滑控制系统的功用防滑控制系统的功用 1 1、ABSABS系统的基本功能系统的基本功能 （1）提高汽车制动过程中的方向稳定性，防止汽车侧滑甩尾； （2）使汽车在最短的距离内停车； （3）在制动过程中保持对汽车的转向控制； （4）防止轮胎抱死拖滑，减轻轮胎磨损； （5）减少驾驶员的紧张情绪。 2 2ASRASR系统的功能系统的功能 （1）能有效地提高车辆在各种路面

48、上的附着能力，从而改善起步 和加速性能； （2）能提高车辆行驶的稳定性和乘坐的舒适性； （3）能减少轮胎的磨损与发动机的功率消耗。 第第1616章章 汽车防滑（汽车防滑（ABS/ASRABS/ASR）控制系统）控制系统 83 16.2 16.2 防滑控制系统的组成与工作原理防滑控制系统的组成与工作原理 16.2.3 ABS16.2.3 ABS与与ASRASR的比较的比较 ABS的作用是防止汽车制动过程中车轮抱死打滑， 将车轮的滑移率控制在理想滑移率附近范围内，以达到 缩短制动距离，提高汽车制动时的方向稳定性和转向操 纵性，从而大大提高汽车行驶的安全性。而ASR的作用是 防止汽车起步、加速过程中

49、驱动轮打滑，特别是防止汽 车在非对称路面或转弯时驱动轮空转。ABS和ASR都是控 制车轮“打滑”，但ABS是防止制动时车轮抱死在路面上 滑移，而ASR则是防上驱动时车轮在路面上原地不动的滑 转，两者控制车轮的打滑方向是相反的，但从控制车轮 与路面的打滑率看，ABS和ASR采用了相同的技术。 第第1616章章 汽车防滑（汽车防滑（ABS/ASRABS/ASR）控制系统）控制系统 84 17.1 17.1 概述概述 17.1.1 17.1.1 电子伺服制动系统的功用电子伺服制动系统的功用 电子伺服制动系统的功能在于可进一步提 高汽车制动性能以及制动稳定性和舒适性。在 电子伺服制动系统中，驾驶员施加

50、的制动踏板 力由传感器转换成一个电信号，输送给ECU， CEU根据此信号并结合其他数据确定出各个车 轮所需的制动力，发出指令给执行器对车轮实 施制动。与传统的制动系统相比，电子伺服制 动系统具有制动响应时间短、摩擦片磨损轻、 装配测试简单迅速、易于升级、利于环保等优 点。 第第1717章章 电子伺服制动系统简介电子伺服制动系统简介 85 17.1 17.1 概述概述 17.1.2 17.1.2 电子伺服制动系统的组成与类型电子伺服制动系统的组成与类型 与其它电控系统一样，电子伺服制动系统 主要由若干个传感器、电子控制单元（ECU） 和执行元件组成。按照其控制方式的不同可分 为三种类型：电控液压

51、制动系统EHB(Electro- hydraulic Brake)、电子制动系统EBS （Electronic Braking System）、全电路制 动系统BBW（Brake-By-Wire）。电控伺服制动 系统的共同特点是都具有踏板转角与踏板力可 按比例调控的电子踏板；具有控制制动力矩与 踏板转角相对应的程序控制单元；具有的程序 控制单元可基于其他传感器或控制器的输入信 号实现主动制动及其它功能。 第第1717章章 电子伺服制动系统简介电子伺服制动系统简介 86 17.2 17.2 电子伺服制动系统的基本工作原理电子伺服制动系统的基本工作原理 17.2.1 17.2.1 电控液压制动系统

52、（电控液压制动系统（EHBEHB） 电控液压制动系统是将电子与液压系 统相结合，由电子系统提供控制，液压系 统提供动力。该系统的主要特点是通过传 感器建立了运动状态、制动压力的动态监 测和危险工况的预警。还增加了制动管路 的压力控制和制动准备功能，一旦踩下制 动踏板，车辆即以最大的压力、最快的响 应实施制动，前后制动压力比会随路况的 不同而变化，从而提高弯道制动时的安全 性。 该系统增加了电子踏板、电控单元、 阀驱动器及电液制动阀，取消了原有的压 力控制阀，保留了原动力制动系统中的泵、 蓄能器充液阀、蓄能器及制动器，如图 17-1所示。 第第1717章章 电子伺服制动系统简介电子伺服制动系统简介 87 17.2 17.2 电子伺服制动系统的基本工作原理电子伺服制动系统的基本工作原理 17.2.1 17.2.1 电控液压制动系统（电控液压制动系统（EHBEHB） 电液制动系统能够实现多种控制方案，如防抱死制 动、遥控制动及牵引控制制动等。图17-2为MI-CO公司带 有牵引控制的电液制动系统方案