汽车原理及保养

1、汽车原理及保养汽车原理及保养授课教师：田原嫄授课教师：田原嫄授课单位：机械工程学院授课单位：机械工程学院授课时间：第二学期授课时间：第二学期课次：课次：74 汽车行驶系汽车行驶系 4.1 车架车架4.2 车轮与轮胎车轮与轮胎4.2.1 车轮车轮4.2.2 轮胎轮胎4.3 悬挂悬挂5 汽车控制系统汽车控制系统 5.1 转向系转向系5.1.1 概述概述5.1.2 转向器转向器5.2 制动系制动系5.2.1 概述概述 4.1 车架车架一、车架的功用一、车架的功用 汽车车架跨接在前后车桥上，是支承车汽车车架跨接在前后车桥上，是支承车身，承受汽车载荷的基础构件。汽车的绝大身，承受汽车载荷的基础构件。汽车

2、的绝大部分部件和总成是通过车架来部分部件和总成是通过车架来固定固定位置的。位置的。 有些客车和轿车的车身同车架制成一个有些客车和轿车的车身同车架制成一个整体结构，这种车身称为整体结构，这种车身称为“承载式承载式”车身而车身而不另设车架。但许多汽车仍保留车架作为一不另设车架。但许多汽车仍保留车架作为一个独立的构件。车架除个独立的构件。车架除承受承受静静载荷载荷外，还要外，还要承受行驶时产生的各种动载荷。承受行驶时产生的各种动载荷。 二、车架类型：边梁式、平台式和脊梁式二、车架类型：边梁式、平台式和脊梁式图图4-1 弯曲边梁式车架弯曲边梁式车架适用于小型轿车或货车适用于小型轿车或货车图图4-2 典

3、型的平台式车架应用最为广泛典型的平台式车架应用最为广泛1.保险杠；保险杠；2.挂钩；挂钩；3.前横梁；前横梁；4.发动机前悬置横梁；发动机前悬置横梁；5发动机后悬置支架横梁；发动机后悬置支架横梁；6. .纵梁；纵梁；7.驾驶室后悬置驾驶室后悬置横梁；横梁；8.第四道横梁；第四道横梁；9.后钢板弹簧支架横梁；后钢板弹簧支架横梁；10. 后钢板弹簧后支架横梁；后钢板弹簧后支架横梁；11.角撑横梁组件；角撑横梁组件；12.后横后横梁；梁；13.拖钩部件；拖钩部件；14.蓄电池托架；蓄电池托架；15.螺母；螺母；16.18.衬套；衬套；17.弹簧；弹簧；19.拖钩；拖钩；20.锁块；锁块；21.锁扣锁

4、扣 图图4-3 脊梁式车架底盘脊梁式车架底盘适用于独立悬架的货车或轿车适用于独立悬架的货车或轿车4.2 车轮与轮胎车轮与轮胎 汽车车轮的汽车车轮的作用作用是是支承支承汽车的质量，汽车的质量，传传递递驱动力矩、制动力矩和侧向力等。因此，驱动力矩、制动力矩和侧向力等。因此，车轮不仅要具有一定的强度，而且应能缓和车轮不仅要具有一定的强度，而且应能缓和不平路面所造成的冲击和振动；轮胎与路面不平路面所造成的冲击和振动；轮胎与路面还要有良好的附着能力。还要有良好的附着能力。 4.2 车轮与轮胎车轮与轮胎车轮总成如图车轮总成如图4-4所示。所示。轮胎轮胎1装在钢制轮辋装在钢制轮辋3上，有的在车轮上还上，有的

5、在车轮上还装有平衡块装有平衡块2和其定位和其定位板。车轮由轮辋和辐板。车轮由轮辋和辐盘盘(或辐条或辐条)通过连接螺通过连接螺栓装于车轮轮毂上，栓装于车轮轮毂上，再一起通过轴承装在再一起通过轴承装在车轴上。轿车辐盘外车轴上。轿车辐盘外侧装有车轮装饰罩。侧装有车轮装饰罩。 图图4-4 车轮总成车轮总成1.轮胎；轮胎；2.平衡块；平衡块；3.轮辋；轮辋；4.气门；气门；5.螺螺栓；栓；6.装饰罩装饰罩 4.2.1 车轮车轮一、车轮的一、车轮的组成组成车轮由轮辋、轮毂及连接部分组车轮由轮辋、轮毂及连接部分组成。成。二、盘式车轮的构造二、盘式车轮的构造按连接部分的按连接部分的构造构造可将车轮分为可将车轮

6、分为辐盘式辐盘式和和辐条式辐条式。盘式车轮轮辋和轮毂是由钢质圆盘式车轮轮辋和轮毂是由钢质圆盘盘(辐盘辐盘)连接起来连接起来(图图4-5)。辐盘。辐盘6与轮辋与轮辋2通过焊接或铆接固定成通过焊接或铆接固定成体；辐盘上制有两侧都加工成锥体；辐盘上制有两侧都加工成锥形的螺栓孔，用端部有球面凸起形的螺栓孔，用端部有球面凸起的螺母与轮毂的螺母与轮毂 相连接，以便在安相连接，以便在安装时对正中心和车轮互换。货车装时对正中心和车轮互换。货车轮盘上一般开几个大孔，可作为轮盘上一般开几个大孔，可作为拆装把手，给轮胎充气、减轻质拆装把手，给轮胎充气、减轻质量及制动鼓散热。量及制动鼓散热。 盘式车轮图盘式车轮图1.

7、挡圈；挡圈；2.轮辋；轮辋；3.轮毂；轮毂；4.螺栓；螺栓；5.凸缘；凸缘；6.辐盘；辐盘；7.气门孔气门孔 4.2.2 轮胎轮胎 一、轮胎的作用与分类一、轮胎的作用与分类1、轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触，它的作用是：、轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触，它的作用是： (1)支承汽车的总质量。支承汽车的总质量。 (2)与悬架一起吸收、缓和汽车行驶时所受到的部分冲击与悬架一起吸收、缓和汽车行驶时所受到的部分冲击和衰减由此而产生的振动。和衰减由此而产生的振动。 (3)保证车轮与路面有良好的附着能力，以提高汽车的动保证车轮与路面有良好的附着能力，以提高汽车的动力性、制动性和通过性。力性、制动性和通

8、过性。2、轮胎的分类、轮胎的分类 现代汽车几乎全部采用充气轮胎。充气轮胎现代汽车几乎全部采用充气轮胎。充气轮胎按工作气压按工作气压的大小可分为高压胎的大小可分为高压胎(气压为气压为0.5MPa一一0.7MPa)，低压胎，低压胎(气气压为压为0.2MPa一一0.5MPa)和超低压胎和超低压胎(气压为气压为0.2MPa以下以下)；按按组成结构组成结构不同又可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎。不同又可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎。 二、有内胎轮胎的构造二、有内胎轮胎的构造 有内胎轮胎由外胎有内胎轮胎由外胎1、内胎、内胎2和垫带和垫带3等等组成组成(如图如图)。内胎内胎是是个环形粗橡胶管，上面装有个环形粗橡胶

9、管，上面装有气门嘴以便充入或排出空气。为使内气门嘴以便充入或排出空气。为使内胎在充气状态下不产生皱折，其尺寸胎在充气状态下不产生皱折，其尺寸应稍小于外胎内壁尺寸。应稍小于外胎内壁尺寸。 垫带垫带是是个环形橡胶带，安装在内胎个环形橡胶带，安装在内胎与轮辋之间，防止内胎被轮辋及外胎与轮辋之间，防止内胎被轮辋及外胎的胎圈擦伤。的胎圈擦伤。外胎外胎是保护内胎不受外来损害的强度是保护内胎不受外来损害的强度高而且有高而且有定弹性的外壳，它直接与定弹性的外壳，它直接与地面接触。外胎可根据其胎体中帘线地面接触。外胎可根据其胎体中帘线排列方向的不同，分为普通斜线胎、排列方向的不同，分为普通斜线胎、子午线胎。子午

10、线胎。 有内胎轮胎的组成有内胎轮胎的组成 1.外胎；外胎；2.内胎；内胎；3.垫带垫带 1普通斜线胎普通斜线胎普通斜线胎的外胎由胎圈普通斜线胎的外胎由胎圈1、缓冲层、缓冲层2、胎面、胎面3和帘布层和帘布层4等组成，如图等组成，如图4-7所示。所示。 图图4-7 外胎的结构外胎的结构1.胎圈；胎圈；2.缓冲层；缓冲层；3.胎面；胎面；4.帘布层；帘布层；5.胎冠；胎冠；6.胎肩；胎肩；7.胎侧胎侧 帘布层帘布层帘布层是外胎的骨架，也称胎体。其主要作用是帘布层是外胎的骨架，也称胎体。其主要作用是承受负荷，保持外胎的形状和尺寸。通常由多层承受负荷，保持外胎的形状和尺寸。通常由多层挂胶帘线用橡胶粘合而

11、成。帘布层的帘线按一定挂胶帘线用橡胶粘合而成。帘布层的帘线按一定角度交叉排列。普通斜线胎的帘线角度交叉排列。普通斜线胎的帘线般与轮胎横般与轮胎横断面断面(子午断面子午断面)的交角为的交角为5254 （见图（见图4-8a）。）。帘线材料可以是棉线、人造丝、帘线材料可以是棉线、人造丝、尼龙或钢丝等。尼龙或钢丝等。 图图4-8 帘布层和缓冲层帘线的排列帘布层和缓冲层帘线的排列a）普通轮胎）普通轮胎 b）子午线轮胎）子午线轮胎1.帘布层；帘布层；2.缓冲层缓冲层 缓冲层缓冲层缓冲层位于胎面和帘布层之间，其作用是加缓冲层位于胎面和帘布层之间，其作用是加强胎面和帘布层的结合，防止紧急制动时胎强胎面和帘布层

12、的结合，防止紧急制动时胎面从帘布层上脱离，缓和汽车行驶时路面对面从帘布层上脱离，缓和汽车行驶时路面对轮胎的冲击和振动。缓冲层一般由稀疏的帘轮胎的冲击和振动。缓冲层一般由稀疏的帘线和富有弹性的橡胶制成。线和富有弹性的橡胶制成。 图图4-8 帘布层和缓冲层帘线的排列帘布层和缓冲层帘线的排列a）普通轮胎）普通轮胎 b）子午线轮胎）子午线轮胎1.帘布层；帘布层；2.缓冲层缓冲层 胎面胎面胎面是外胎的外表面，包括胎冠，胎肩和胎侧。胎冠与路面胎面是外胎的外表面，包括胎冠，胎肩和胎侧。胎冠与路面接触，直接承受冲击和磨损，保护帘布层和内胎免受机械损接触，直接承受冲击和磨损，保护帘布层和内胎免受机械损伤。为使轮

13、胎与路面之间有良好的附着性能，胎面上制有各伤。为使轮胎与路面之间有良好的附着性能，胎面上制有各种凹凸花纹种凹凸花纹(图图)。 图图4-9 轮胎的花纹轮胎的花纹a）普通花纹；）普通花纹；b）混合花纹；）混合花纹；c）越野花纹）越野花纹 普通花纹普通花纹的特点是花纹细而浅，花块接地面积大，适用于较好路面。其中纵向花纹的特点是花纹细而浅，花块接地面积大，适用于较好路面。其中纵向花纹轮胎的滚动阻力小，防侧滑和散热性好，噪声低，高速行驶性能好，但甩石性和排轮胎的滚动阻力小，防侧滑和散热性好，噪声低，高速行驶性能好，但甩石性和排水性较差。横向花纹轮胎的耐磨性能好，不易夹石子。水性较差。横向花纹轮胎的耐磨性

14、能好，不易夹石子。越野越野花纹的沟槽深而宽，花块接地面积小，防滑性好，花纹有人字形和马牙形等。花纹的沟槽深而宽，花块接地面积小，防滑性好，花纹有人字形和马牙形等。安装人字形花纹轮胎时，花纹安装人字形花纹轮胎时，花纹“人人”字尖端的指向要与汽车前进时车轮旋转方向字尖端的指向要与汽车前进时车轮旋转方向致，以提高排泥性能。致，以提高排泥性能。混合混合花纹介于普通花纹和越野花纹之间。花纹介于普通花纹和越野花纹之间。 胎圈胎圈胎圈的作用是使外胎牢固地装在轮辋上，有胎圈的作用是使外胎牢固地装在轮辋上，有较大的刚度和强度，由钢丝圈、帘布层包边较大的刚度和强度，由钢丝圈、帘布层包边和胎圈包布组成。和胎圈包布组

15、成。 2子午线胎子午线胎子午线胎帘布层帘线排列方向与轮胎子午断面一子午线胎帘布层帘线排列方向与轮胎子午断面一致致(即与胎面中心线成即与胎面中心线成900角角)，各层帘线彼此不，各层帘线彼此不相交相交(见图见图4-8b)。帘线这种排列使其强度被充分。帘线这种排列使其强度被充分利用，故它的帘布层数比普通轮胎可减少近一半。利用，故它的帘布层数比普通轮胎可减少近一半。带束层带束层(类似缓冲层类似缓冲层)通常用强度较高，拉伸变形通常用强度较高，拉伸变形很小的织物或钢丝作为帘线。帘线与子午断面交很小的织物或钢丝作为帘线。帘线与子午断面交角较大角较大(700750)。因为子午线胎帘线排列方式使其在圆周方向上

16、只因为子午线胎帘线排列方式使其在圆周方向上只靠橡胶联系，行驶时，由于切向力的作用，周向靠橡胶联系，行驶时，由于切向力的作用，周向变形势必较大。有的带束层，带束层帘线与帘布变形势必较大。有的带束层，带束层帘线与帘布层帘线成三向交叉，且层数较多，就形成一条刚层帘线成三向交叉，且层数较多，就形成一条刚性环带束在胎体上，使胎面的刚度和强度大为提性环带束在胎体上，使胎面的刚度和强度大为提高。所以，子午线胎切向变形较小，但胎侧较软，高。所以，子午线胎切向变形较小，但胎侧较软，易变形。易变形。 子午线轮胎子午线轮胎1.帘布层；帘布层；2.缓冲层缓冲层 2子午线胎子午线胎子午线胎与普通斜线胎相比具有更优越的使

17、用性能：子午线胎与普通斜线胎相比具有更优越的使用性能： (1)耐磨性好，使用寿命长，比普通胎长耐磨性好，使用寿命长，比普通胎长3050。 (2)滚动阻力小，节约燃料滚动阻力小，节约燃料(滚动阻力可减小滚动阻力可减小25一一30，油耗可降低，油耗可降低8左右左右)。 (3)附着性能好，承载能力大，缓冲能力强，不易附着性能好，承载能力大，缓冲能力强，不易被刺穿，并且质量较轻。被刺穿，并且质量较轻。 子午线胎与普通斜线胎使用相同的轮辋，但不能子午线胎与普通斜线胎使用相同的轮辋，但不能同车混装不同的轮胎。同车混装不同的轮胎。 三、无内胎轮胎的构造三、无内胎轮胎的构造无内胎轮胎在外观上与有内胎轮胎近似，

18、无内胎轮胎在外观上与有内胎轮胎近似，所不同的是它没有内胎及垫带，空气直接所不同的是它没有内胎及垫带，空气直接充入外胎内，由轮胎和轮辋保证密封。充入外胎内，由轮胎和轮辋保证密封。如图如图4-10所示，无内胎轮胎内壁上有一层所示，无内胎轮胎内壁上有一层硫化橡胶密封层，厚约硫化橡胶密封层，厚约2mm3mm，在，在密封层正对着胎面的内壁上，还粘附着一密封层正对着胎面的内壁上，还粘附着一层未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层。层未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层。当轮胎穿孔时，自粘层能自行将孔粘合。当轮胎穿孔时，自粘层能自行将孔粘合。在胎圈外侧有一层橡胶密封层在胎圈外侧有一层橡胶密封层2(有的制若有的制若

19、干道同心环槽干道同心环槽)，用以增加胎圈与轮辋贴合，用以增加胎圈与轮辋贴合的气密性。轮辋底部倾斜且漆层均匀。气的气密性。轮辋底部倾斜且漆层均匀。气门嘴门嘴3直接固定在轮辋上，其间用橡胶衬直接固定在轮辋上，其间用橡胶衬垫密封。垫密封。 1.橡胶密封层；橡胶密封层；2.胎圈橡胶密封层；胎圈橡胶密封层；3.气门嘴；气门嘴；4.橡胶密封垫；橡胶密封垫；5.气门嘴帽；气门嘴帽；6.轮辋轮辋图图4-10 无内胎轮胎无内胎轮胎 三、无内胎轮胎的构造三、无内胎轮胎的构造无内胎轮胎只在爆破时才会失效，而穿孔时无内胎轮胎只在爆破时才会失效，而穿孔时漏气缓慢，仍能继续安全行驶。由于没有内漏气缓慢，仍能继续安全行驶。

20、由于没有内胎，故摩擦生热少，散热快，工作温度低，胎，故摩擦生热少，散热快，工作温度低，使用寿命长，适于高速行驶。此外，结构简使用寿命长，适于高速行驶。此外，结构简单，质量轻，维修方便。无内胎轮胎必须配单，质量轻，维修方便。无内胎轮胎必须配用深式轮辋，其几何形状精度较高。目前，用深式轮辋，其几何形状精度较高。目前，轿车上应用较多。轿车上应用较多。 4.3 悬挂悬挂1、悬架的功用、悬架的功用悬架的功用是连接车桥和车架；传递二者之悬架的功用是连接车桥和车架；传递二者之间的各种作用力和力矩；抑制并减小由于路间的各种作用力和力矩；抑制并减小由于路面不平而引起的振动，保持车身和车轮之间面不平而引起的振动，

21、保持车身和车轮之间正确的运动关系，保证汽车的行驶平顺性和正确的运动关系，保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性操纵稳定性。 2、悬架的组成、悬架的组成悬架一般由弹性元件、导向装置和减振器等组成。悬架一般由弹性元件、导向装置和减振器等组成。弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷，缓和并抑弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷，缓和并抑制不平路面所引起的冲击。制不平路面所引起的冲击。导向装置是用来传递纵向力、侧向力及其力矩，并导向装置是用来传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮相对于车身有正确的运动关系。保证车轮相对于车身有正确的运动关系。减振器用以加快振动的衰减，使车身和车轮的振动减振器用以加快振动的衰减，使

22、车身和车轮的振动得以控制。得以控制。钢板弹簧本身既是弹性元件，又有减振和导向传力钢板弹簧本身既是弹性元件，又有减振和导向传力的功能，因而使用钢板弹簧的悬架，无需安装导向的功能，因而使用钢板弹簧的悬架，无需安装导向杆件。杆件。 3.悬架的分类悬架的分类(见图见图)悬架按导向装置的型式可分为两大类：非独悬架按导向装置的型式可分为两大类：非独立悬架和独立悬架。立悬架和独立悬架。 图图4-11 汽车悬架简图汽车悬架简图 a）非独立悬架）非独立悬架b）独立悬架）独立悬架 非独立悬架非独立悬架非独立悬架的特点是左右车轮安装在一根整体式车桥两端，车桥则非独立悬架的特点是左右车轮安装在一根整体式车桥两端，车桥

23、则通过弹性元件与车架相连。当一侧车轮跳动时，要影响到另一侧车通过弹性元件与车架相连。当一侧车轮跳动时，要影响到另一侧车轮，因此也称相关悬架。轮，因此也称相关悬架。 图图4-12 汽车前悬架汽车前悬架1.减振器上支架；减振器上支架；2. 减振器；减振器；3.钢板弹簧；钢板弹簧；4.下支架；下支架；5.缓冲块；缓冲块；6.上盖板；上盖板；7.U形螺栓；形螺栓；8.衬套；衬套；9.销轴；销轴；10.支架；支架；11.吊耳销；吊耳销；12.吊耳；吊耳；13.衬套；衬套；14.销子；销子；15.油嘴；油嘴；16.支架；支架；17.钢板弹簧销钢板弹簧销 独立悬架独立悬架独立悬架则是每一侧车轮单独通过悬架与

24、车架相连，每个车轮能独独立悬架则是每一侧车轮单独通过悬架与车架相连，每个车轮能独立上下运动而无相互影响立上下运动而无相互影响(图所示图所示)。采用独立悬架时，车桥做成断。采用独立悬架时，车桥做成断开的。开的。 独立悬架车轮接地性好，行驶平顺性和操纵稳定性都优于非独立悬独立悬架车轮接地性好，行驶平顺性和操纵稳定性都优于非独立悬架，其前轮定位角可以调节，在轿车上得到广泛应用。而非独立悬架，其前轮定位角可以调节，在轿车上得到广泛应用。而非独立悬架结构简单，成本低，车轮上下跳动时定位参数变化小，故在货车架结构简单，成本低，车轮上下跳动时定位参数变化小，故在货车和一些大客车上普遍采用，部分轿车后悬架也有

25、采用的。和一些大客车上普遍采用，部分轿车后悬架也有采用的。 图图4-13 汽车后悬架汽车后悬架1.前紧固螺栓；前紧固螺栓；2.钢板弹簧；钢板弹簧；3.压板；压板；4.U形螺栓；形螺栓；5.吊耳吊耳 5.1 转向系转向系汽车在行驶过程中，需要经常改变行驶方向。汽车在行驶过程中，需要经常改变行驶方向。改变行驶方向的方法是通过转向轮改变行驶方向的方法是通过转向轮(一般是前一般是前轮轮)相对于汽车纵轴线偏转一定角度实现的。相对于汽车纵轴线偏转一定角度实现的。汽车在直线行驶时，转向轮也往往受到路面汽车在直线行驶时，转向轮也往往受到路面侧向干扰力的作用自动偏转而改变行驶方向。侧向干扰力的作用自动偏转而改变

26、行驶方向。因此，驾驶员需要通过一套机构随时改变或因此，驾驶员需要通过一套机构随时改变或恢复汽车行驶方向。该套专设机构即为汽车恢复汽车行驶方向。该套专设机构即为汽车的转向系统。的转向系统。 5.1.1 概述概述汽车的转向系按转向能源的不同分为机械转向系汽车的转向系按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。和动力转向系两大类。机械转向系是以人的体力作为转向动力，其中所机械转向系是以人的体力作为转向动力，其中所有传力件都是机械的。它由转向操纵机构、转向有传力件都是机械的。它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成，如图器和转向传动机构三大部分组成，如图5-1所示。所示。 图图5-1

27、机械转向系示意图机械转向系示意图1.转向盘；转向盘；2.转向轴；转向轴；3.转向万向节；转向万向节；4.转向传动轴；转向传动轴；5.转向器；转向器；6.转向摇臂；转向摇臂；7.转向主拉杆；转向主拉杆；8.转向节臂；转向节臂；9.左转向节；左转向节；10.12.梯形臂；梯形臂；11.转向横拉杆；转向横拉杆；13.右转向节右转向节 5.1.1 概述概述当驾驶员转动转向盘当驾驶员转动转向盘1时，通过转向轴时，通过转向轴2、万向节、万向节3和传动轴和传动轴4，将转向力，将转向力矩输入转向器矩输入转向器5。从转向盘到传动轴这一系列零部件为转向操纵机构。从转向盘到传动轴这一系列零部件为转向操纵机构。作为减

28、速传动装置的转向器中有作为减速传动装置的转向器中有12级减速传动副。经转向器减速增扭级减速传动副。经转向器减速增扭后的力矩传到转向摇臂后的力矩传到转向摇臂6，再通过转向主拉杆，再通过转向主拉杆7传给固定于左转向节传给固定于左转向节9上上的转向节臂的转向节臂8，使左转向节及装于其上的左转向轮绕主销偏转。同时，使左转向节及装于其上的左转向轮绕主销偏转。同时，左梯形臂左梯形臂10经转向横拉杆经转向横拉杆11和右梯形臂和右梯形臂12使右转向节使右转向节13及右转向轮绕主及右转向轮绕主销向同一方向偏转，从而实现转向。转向摇臂销向同一方向偏转，从而实现转向。转向摇臂6、转向主拉杆、转向主拉杆7、转向节、转

29、向节臂臂8、左、右梯形臂、左、右梯形臂10、12、转向横拉杆、转向横拉杆11总称为转向传动机构。梯形总称为转向传动机构。梯形臂臂10和和12、及转向横拉杆、及转向横拉杆11和前轴构成转向梯形，其作用是保证左、右和前轴构成转向梯形，其作用是保证左、右转向轮按一定规律进行偏转。转向轮按一定规律进行偏转。 5.1.1 概述概述我国交通规则规定车辆靠右侧通行，因而国产汽车转我国交通规则规定车辆靠右侧通行，因而国产汽车转向盘应安置在驾驶室的左侧。这样，驾驶员在驾驶车向盘应安置在驾驶室的左侧。这样，驾驶员在驾驶车辆时，左方视野较为广阔，有利于行车安全。辆时，左方视野较为广阔，有利于行车安全。 目前，转向操

30、纵机构多采用万向传动装置，它有以下目前，转向操纵机构多采用万向传动装置，它有以下优点：优点：(1)便于在汽车结构上的合理布置。便于在汽车结构上的合理布置。(2)转向盘、转向器等部件适用于通用化、系列化生产。转向盘、转向器等部件适用于通用化、系列化生产。(3)可补偿部件的安装误差和基体变形造成的不利影响。可补偿部件的安装误差和基体变形造成的不利影响。(4)拆装维修方便。拆装维修方便。 5.1.1 概述概述为使汽车在转弯时减少附加阻为使汽车在转弯时减少附加阻力和轮胎磨损，汽车转向时各力和轮胎磨损，汽车转向时各个车轮都应作纯滚动，此时，个车轮都应作纯滚动，此时，各轮的轴线必须相交于一点，各轮的轴线必

31、须相交于一点，见见5-2图。交点图。交点O称为转向中心。称为转向中心。该中心随驾驶员操纵的前轮转该中心随驾驶员操纵的前轮转角的变化而改变，因此也称为角的变化而改变，因此也称为瞬时转动中心。由图中可看出，瞬时转动中心。由图中可看出，这时汽车的内转向轮偏转角这时汽车的内转向轮偏转角大于外转向轮偏转角大于外转向轮偏转角。图图5-2 双轴汽车转向示意图双轴汽车转向示意图 5.1.1 概述概述两者的关系是：两者的关系是：式中：式中：B两侧主销间的距离；两侧主销间的距离；L汽车轴距。汽车轴距。上式称为转向梯形理论特性关系式。从式中可以看上式称为转向梯形理论特性关系式。从式中可以看出，每对应一个内轮偏转角出

32、，每对应一个内轮偏转角，就有一个对应的外，就有一个对应的外轮偏转角轮偏转角。这个关系是由转向梯形一定的底角即。这个关系是由转向梯形一定的底角即所谓所谓“前展前展”(小于小于90)来保证的。来保证的。“前展前展”是内是内外轮转角存在着余切差的关系，它是利用前轮转角外轮转角存在着余切差的关系，它是利用前轮转角测量仪器来检查校正。测量仪器来检查校正。由转向中心由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离到外转向轮与地面接触点的距离R称为称为汽车的转弯半径。转弯半径汽车的转弯半径。转弯半径R愈小，则汽车在转向愈小，则汽车在转向时所需的场地面积就愈小，汽车的机动性也愈好。时所需的场地面积就愈小，汽车的机动性

33、也愈好。 LBctgctg5.1.2 转向器转向器 转向器转向器是转向系中的减速增扭转动装置，其是转向系中的减速增扭转动装置，其功用功用是是增大转向盘传到转向节的力并改变力的传递方向。增大转向盘传到转向节的力并改变力的传递方向。现代汽车的转向器已演变定型，中型和重型汽车多现代汽车的转向器已演变定型，中型和重型汽车多采用循环球式转向器，小型车多采用齿轮齿条式转采用循环球式转向器，小型车多采用齿轮齿条式转向器。向器。 正向传动正向传动：当作用力从转向盘传到转向摇臂时称为：当作用力从转向盘传到转向摇臂时称为正向传动正向传动(相应的传动效率称为正传动效率相应的传动效率称为正传动效率)；逆向传动逆向传动

34、：转向摇臂所受到的道路冲击力传到转向：转向摇臂所受到的道路冲击力传到转向盘，称为逆向传动盘，称为逆向传动(相应的传动效率叫逆传动效率相应的传动效率叫逆传动效率)。 5.1.2 转向器转向器可逆式转向器可逆式转向器：作用力很容易地由转向盘经：作用力很容易地由转向盘经转向器传到转向摇臂，而转向摇臂所受的路转向器传到转向摇臂，而转向摇臂所受的路面冲击也比较容易地经转向器传动转向盘，面冲击也比较容易地经转向器传动转向盘，这种转向器称为可逆式转向器，其正、逆传这种转向器称为可逆式转向器，其正、逆传动效率都很高。可逆式转向器有利于汽车转动效率都很高。可逆式转向器有利于汽车转向后转向轮自动回正，但也容易将坏

35、路对车向后转向轮自动回正，但也容易将坏路对车轮的冲击力传到转向盘，出现轮的冲击力传到转向盘，出现“打手打手”现象。现象。 5.1.2 转向器转向器极限可逆式转向器极限可逆式转向器：当作用力可以由转向盘很容易：当作用力可以由转向盘很容易地经转向器传到转向摆臂，而转向摇臂受到的路面地经转向器传到转向摆臂，而转向摇臂受到的路面冲击只有在很大时，才能经转向器传到转向盘，即冲击只有在很大时，才能经转向器传到转向盘，即正效率远大于逆效率的转向器称为极限可逆式转向正效率远大于逆效率的转向器称为极限可逆式转向器。器。采用这种转向器时，驾驶员能有一定的路感，转向采用这种转向器时，驾驶员能有一定的路感，转向轮自动

36、回正也可实现，而且路面冲击力只有在很大轮自动回正也可实现，而且路面冲击力只有在很大时方能部分地传到转向盘。时方能部分地传到转向盘。经常在良好路面上行驶的汽车多用可逆式转向器。经常在良好路面上行驶的汽车多用可逆式转向器。对于中型以上的越野汽车、工矿用自卸汽车多用极对于中型以上的越野汽车、工矿用自卸汽车多用极限可逆式转向器。限可逆式转向器。 5.1.2 转向器转向器传动副啮合间隙和轴承间隙调整装置：传动副啮合间隙和轴承间隙调整装置：不论哪一类型转向器，各连接零件之间和传动副之间，总是不论哪一类型转向器，各连接零件之间和传动副之间，总是存在间隙。当汽车处于直线行驶时，转动转向盘消除这些间存在间隙。当

37、汽车处于直线行驶时，转动转向盘消除这些间隙和克服机件的弹性变形使车轮开始偏转，这时转向盘转过隙和克服机件的弹性变形使车轮开始偏转，这时转向盘转过的角度称为转向盘自由行程。转向盘自由行程对于缓和路面的角度称为转向盘自由行程。转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免驾驶员过度紧张是有利的。一般规定转向轮处于冲击及避免驾驶员过度紧张是有利的。一般规定转向轮处于直线行驶位置，转向盘向左、向右的自由行程不超过直线行驶位置，转向盘向左、向右的自由行程不超过150。当零件磨损，转向盘自由行程大于规定值时，必须进行调整当零件磨损，转向盘自由行程大于规定值时，必须进行调整或换件。转向盘自由行程的大小主要是通过调整转

38、向器传动或换件。转向盘自由行程的大小主要是通过调整转向器传动副的啮合间隙和轴承间隙来实现的。因此，转向器一般都设副的啮合间隙和轴承间隙来实现的。因此，转向器一般都设有传动副啮合间隙和轴承间隙调整装置。有传动副啮合间隙和轴承间隙调整装置。 5.1.2 转向器转向器转向传动机构转向传动机构(如图所示如图所示)： 图图5-3 齿轮齿条式转向示意图齿轮齿条式转向示意图1.转向盘；转向盘；2.转向轴；转向轴；3.安全联轴节；安全联轴节；4.转向齿轮；转向齿轮；5.转向减振器；转向减振器；6.调整螺塞；调整螺塞；7.弹簧；弹簧；8.压块；压块；9.齿条；齿条；10.转向拉杆；转向拉杆；11.转向器壳体转向

39、器壳体 5.1.2 转向器转向器图图5-4 与独立悬架配用的转向传动机构示意图与独立悬架配用的转向传动机构示意图1.转向摇臂；转向摇臂；2.转向拉杆；转向拉杆；3.左转向拉杆；左转向拉杆；4.右转向横拉杆；右转向横拉杆；5.左梯形臂；左梯形臂；6.右梯形臂；右梯形臂；7.摇杆；摇杆；8.悬架式摇臂；悬架式摇臂；9. 悬架右摇臂悬架右摇臂 5.1.2 转向器转向器图图5-5 液压动力转向示意图液压动力转向示意图1.转向盘；转向盘；2.转向轴；转向轴；3.转向控制阀；转向控制阀；4.转向螺杆；转向螺杆；5.齿条齿条-活塞；活塞；6.扇齿；扇齿；7.摇臂；摇臂；8.转向主拉杆；转向主拉杆；9.转向节

40、转向节10.转向横拉杆；转向横拉杆；11.转向梯形臂；转向梯形臂；12.转向油罐；转向油罐；13.转向油泵；转向油泵；R.右转向动力腔；右转向动力腔；L.左向动力腔左向动力腔 5.2.1 概述概述一、制动系的功用和组成一、制动系的功用和组成 (一一)功用功用 汽车制动系的功用是：根据需要使汽车减汽车制动系的功用是：根据需要使汽车减速或在最短的距离内停车，以保证行车的安速或在最短的距离内停车，以保证行车的安全。使驾驶员敢于发挥出汽车的高速行驶能全。使驾驶员敢于发挥出汽车的高速行驶能力，从而提高汽车运输的生产率；又能使汽力，从而提高汽车运输的生产率；又能使汽车可靠地停放在坡道上。车可靠地停放在坡道

41、上。 (二二)制动系的组成制动系的组成 1行车制动装置：它是驾驶员用脚操纵的制行车制动装置：它是驾驶员用脚操纵的制动装置，在行车中经常使用。制动器安装在动装置，在行车中经常使用。制动器安装在汽车的全部车轮上。汽车的全部车轮上。 2驻车制动装置驻车制动装置3应急制动、安全制动和辅助制动装置应急制动、安全制动和辅助制动装置较完善的制动系统还具有制动力调节装置、较完善的制动系统还具有制动力调节装置、报警装置、压力保护装置或防抱死装置等附报警装置、压力保护装置或防抱死装置等附加机构。加机构。每套制动装置都由产生制动作用的制动器和每套制动装置都由产生制动作用的制动器和操纵制动器的传动机构组成。操纵制动器

42、的传动机构组成。 2驻车制动装置驻车制动装置(手闸手闸)驻车制动装置是驾驶员用手操纵的制动装置，驻车制动装置是驾驶员用手操纵的制动装置，主要用于停车后防止汽车滑溜。主要用于停车后防止汽车滑溜。中央制动装置：它的制动器可装在变速器或中央制动装置：它的制动器可装在变速器或分动器之后的传动轴上，称中央制动装置。分动器之后的传动轴上，称中央制动装置。复合式制动器：利用后桥车轮制动器兼充驻复合式制动器：利用后桥车轮制动器兼充驻车制动器，此种称复合式制动器。车制动器，此种称复合式制动器。在行车制动装置失效时或在坡道上起步时，在行车制动装置失效时或在坡道上起步时，临时可用驻车制动装置。临时可用驻车制动装置。

43、行车制动装置与驻车制动装置是各种汽车基行车制动装置与驻车制动装置是各种汽车基本的制动装置。本的制动装置。 3应急制动、安全制动和辅助制动装置应急制动、安全制动和辅助制动装置重型或矿山用重型汽车，为了提高行车的安重型或矿山用重型汽车，为了提高行车的安全性和减轻行车制动器的磨损和性能的衰退，全性和减轻行车制动器的磨损和性能的衰退，还应增装应急制动、安全制动和辅助制动装还应增装应急制动、安全制动和辅助制动装置。应急制动是用独立的管路控制车轮制动置。应急制动是用独立的管路控制车轮制动器作为备用系统。安全制动是当制动气压不器作为备用系统。安全制动是当制动气压不足时起制动作用，使车辆无法行驶。辅助制足时起

44、制动作用，使车辆无法行驶。辅助制动是为了下长坡时减轻行车制动器的磨损而动是为了下长坡时减轻行车制动器的磨损而设，其中利用发动机排气制动应用最广。设，其中利用发动机排气制动应用最广。 (三三)制动传动机构分类制动传动机构分类按制动力源分：按制动力源分： (1)人力式制动传动机构人力式制动传动机构单靠驾驶员施加单靠驾驶员施加于制动踏板或手柄上的力作为制动力源的传于制动踏板或手柄上的力作为制动力源的传动机构。其中又分液压式和机械式两种，机动机构。其中又分液压式和机械式两种，机械式仅用于驻车制动。械式仅用于驻车制动。(2)动力式制动传动机构动力式制动传动机构利用发动机的动利用发动机的动力作为制动力源，

45、并由驾驶员通过踏板或手力作为制动力源，并由驾驶员通过踏板或手柄加以控制的传动机构。其中又分气压式、柄加以控制的传动机构。其中又分气压式、真空液压式、空气液压式。真空液压式、空气液压式。 二、制动装置的基本结构和工作原理二、制动装置的基本结构和工作原理 实质上，制动就是将汽车的动能强制地转实质上，制动就是将汽车的动能强制地转化成其他形式的能量，即转化为热能，扩化成其他形式的能量，即转化为热能，扩散于大气中。散于大气中。 (一一)基本结构：由车轮制动器和液压传动基本结构：由车轮制动器和液压传动机构两部分组成。机构两部分组成。 它的车轮制动器由旋转部分、固定部分和它的车轮制动器由旋转部分、固定部分和

46、张开机构所组成。旋转部分是制动鼓张开机构所组成。旋转部分是制动鼓8，它，它固定于轮毂上和车轮一起旋转。固定部分固定于轮毂上和车轮一起旋转。固定部分是制动蹄是制动蹄10和制动底板和制动底板1l等。制动蹄上铆等。制动蹄上铆有摩擦片有摩擦片9，蹄的下端松套在支承销，蹄的下端松套在支承销12上，上，支承销固定在制动底板上，上端用回位弹支承销固定在制动底板上，上端用回位弹簧簧13拉紧压靠在轮缸活塞拉紧压靠在轮缸活塞7上。制动底板上。制动底板用螺钉与转向节凸缘用螺钉与转向节凸缘(前轮前轮)或桥壳凸缘或桥壳凸缘(后后轮轮)固定在一起。制动蹄用液压轮缸通过油固定在一起。制动蹄用液压轮缸通过油压的压力推动活塞压

47、的压力推动活塞7使制动蹄张开，或用凸使制动蹄张开，或用凸轮的张力机构来促动。轮的张力机构来促动。 1.踏板；踏板；2.主缸活塞；主缸活塞；3.主缸活塞；主缸活塞；4.制动主缸；制动主缸；5.油管；油管；6.制动轮缸；制动轮缸； 7.轮缸活塞；轮缸活塞；8.制动鼓；制动鼓；9.摩摩擦片；擦片； 10.制动蹄；制动蹄；11.制动底板；制动底板；12.支承支承销；销；13.制动蹄回位弹簧制动蹄回位弹簧图图5-6 制动装置工作原理图制动装置工作原理图 (二二)制动作用的产生制动作用的产生 制动时，踩下制动踏板制动时，踩下制动踏板l，推杆，推杆2便推动主缸活塞便推动主缸活塞3，迫使，迫使制动油经管路制动

48、油经管路5进入轮缸进入轮缸6，推动轮缸活塞，推动轮缸活塞7使制动蹄使制动蹄10张开，张开，与制动鼓全面贴合压紧。此时，不旋转的摩擦片与制动鼓全面贴合压紧。此时，不旋转的摩擦片9对旋转的对旋转的制动鼓制动鼓8将产生一个摩擦力矩朋将产生一个摩擦力矩朋MM，其方向与车轮旋转方向，其方向与车轮旋转方向相反，大小决定于轮缸的张力、摩擦系数和制动鼓及制动蹄相反，大小决定于轮缸的张力、摩擦系数和制动鼓及制动蹄的尺寸。制动鼓将该力矩的尺寸。制动鼓将该力矩MM传到车轮后，由于车轮与路面传到车轮后，由于车轮与路面间有附着作用，车轮即对路面作用一个向前的周缘力间有附着作用，车轮即对路面作用一个向前的周缘力FM。与此

49、相反，路面会给车轮一个向后的反作用力与此相反，路面会给车轮一个向后的反作用力FB。它的大。它的大小等于小等于MM被车轮半径除得的商值，方向与汽车行驶方向相被车轮半径除得的商值，方向与汽车行驶方向相反。这个力就是车轮受到的制动力反。这个力就是车轮受到的制动力FB。各轮上制动力的和。各轮上制动力的和是汽车受到的总制动力。制动力由车轮经车桥和悬架传给车是汽车受到的总制动力。制动力由车轮经车桥和悬架传给车架及车身，迫使整个汽车产生一定的减速度，甚至停车。架及车身，迫使整个汽车产生一定的减速度，甚至停车。 放松制动踏板，在各回位弹簧的作用下，制动蹄与制动鼓放松制动踏板，在各回位弹簧的作用下，制动蹄与制动鼓的间隙又恢复，因而制动解除。的间隙又恢复，因而制动解除。 (三三)最好的制动条件最好的制动条件 制动时车轮上的制动力凡随踏板力及其产生的制动制动时车轮上的制动力凡随踏板力及其产生的制动力矩力矩MM的增加而增加。但受到轮胎与路面附着情的增加而增加。但受到轮胎与路面附着情况的限制，制动力不可能超过附着力况的限制，制动力不可能超过附着力F，(它等于它等于轮胎上的垂直载荷轮胎上的垂直载荷G与轮胎和路面间的附着系数与轮胎和路面间的