JA03 单元七 汽车行驶系(二)

1、单元七 汽车行驶系汽车工程系汽车底盘构造与维修1教学内容1.概述2.车架3.车桥4.车轮与轮胎5.普通悬架6.电子控制悬架7.检修8.故障诊断2教学目标1.识记行驶系作用、组成、类型；理解汽车行驶基本原理。2.识记车架、车桥作用、构造、转向轮定位参数的内容。3.熟悉车轮与轮胎构造与规格。4.识记悬架各件的类型、构造、工作原理。5.识记非独立悬架、独立悬架的类型、特点、工作过程。6.识记电子控制悬架功能、结构与工作过程。7.会做车轮与轮胎的检修。8.会分析常见故障的原因，并提出相应的措施。3发动机车身传动系转向系行驶系制动系1. 概 述41）.接受传动系传来的转矩，转化为汽车行驶的牵引力，保证汽

2、车正常行驶。2）.支承整车质量，承受并传递路面作用于车轮的各种载荷。3）.缓和冲击，减少振动，保证汽车平顺行驶。4）.与转向系配合实现行驶方向的正确控制，保证汽车的操纵稳定性。1.1. 功 用概述由车架（承载式车身）、车桥、车轮和悬架等组成。51.2. 组 成概述61）.轮式1.3. 类型轮式、半履带式、全履带式、车轮-履带式直接和地面接触的是车轮。概述半履带式是指汽车的后桥采用履带式，前桥用车轮或滑撬。7履带可以减少汽车对地面的比压，控制汽车下陷，履刺还能加强履带与地面间的附着作用，增加汽车的附着力，提高通过性，主要用于雪地或沼泽地带行驶的汽车。2）. 半履带式概述半履带式 82）. 半履带

3、式概述前后桥都采用履带称为全履带式。93）. 全履带式带钢条的M113装甲人员输送车 概述前后桥即可装车轮，也可装履带，称为车轮履带式。104）.车轮-全履带式概述河北省迁安市汽车修理工王宏君13年研制发明的“水陆两栖新概念休闲小跑车”。陆地时速120公里，水里以每小时50公里 。车体周围也是中空设计，不用外动力，车就能在水里浮起来 115）. 中国的水陆两用车概述12水陆两用汽车行驶系统水陆两用汽车除具有一般轮式汽车的行驶系统外，还备有一套在水中航行的行驶机构。 概述131.4. 行驶系受力分析总重量垂直反力垂直反力驱动转矩驱动力概述14地面对车轮切向反作用力的极限值称为附着力：三、汽车行驶

4、系统的受力分析驱动力怎么产生的？概述牵引力：使汽车行驶，并产生力矩有使汽车前部向上抬起的趋势，也叫驱动力。 制动力：使汽车制动，并产生力矩有使汽车尾部向上抬起的趋势。 侧向力：转向或在坡道行驶时承受侧向力。15概述2.1.1车架的功用车架是跨接在各车桥之间的桥梁式结构，是整个汽车的安装基础。支承连接汽车的各零部件，承受来自车内外的各种载荷。现代许多轿车和大客车上没有车架，车架的功能由轿车车身或大客车车身骨架承担，称为承载式车身。162. 车 架2.1 车架的功用与要求车架2.1.2 车架的要求车架应具有足够的强度和适当的刚度。质量应尽可能小。车架的结构应简单，提高稳定性和机动性。车架应布置得离

5、地面近一些，降低重心，提高行驶稳定性。1718边梁式中梁式承载式综合式2.1.3 车架的类型车架车架2.2.1 边梁式车架192.2 结构低合金钢板冲压，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。梯形车架（一阵式车架） 由于车梁部分通过驾驶室底板，很难降低底板高度20车架车架X型轿车车架提高车架的扭转刚度，对于短而宽的车架，效果显著，一般只应用于轿车车架。21车架222.2.2 中梁式车架（脊梁式车架）由一根中央贯穿前后的纵梁和若干横向悬伸托架组成，中梁断面为管（箱）形，传动轴从中穿过，前部悬伸托架安装发动机，主减速器装于尾部。车架车架前部是边梁式，而后部是中梁式，这种车架称为综合式车

6、架（也称复合式车架）。232.2.3 综合式车架车架大多数轿车和部分大型客车取消了车架，而以车身兼代车架的作用，即将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受，这种车身称为承载式车身。承载式车身由于无车架，可以减轻整车质量；可以使底板高度降低；使上下车方便。242.2.4 承载式车架 车架25车架26说出下列车架类型273.1.1功用 传递车架（或车身）与车轮之间各种载荷的作用。3. 车 桥3.1 车桥的功用与类型3.1.2类型按结构的不同：整体式、断开式。按功能的不同：转向桥、转向驱动桥、驱动桥和支持桥。 车桥28主要由前轴、转向节、主销等组成。3.2 车桥构造3.2.1 转向桥 车桥29

7、1）.转向节由上下耳、转向节轴组成。 两耳的销孔与主销配合。转向节主销前轴轮毂通过两个圆锥滚子轴承支承在转向节轴上。下耳与拳部之间有推力轴承，上耳与拳部之间有调整垫片。 车桥（1）.工字形断面：提高抗弯强度。 （2）.两端加粗：提高抗扭强度。 （3）.两端成拳形：安装主销。 （4）.中部下凹：降低发动机位置，降低汽车重心，扩展驾驶员视野，减小万向传动装置的夹角。 （5）.中部有弹簧座：支承钢板弹簧。 302）.前轴 车桥圆柱形圆锥形阶梯形313）.主销 车桥许多轿车和全轮驱动越野车的前桥既是转向桥又是驱动桥，称为转向驱动桥。323.2.2 转向驱动桥转向驱动桥主要由主减速器、差速器、万向节、转

8、向节、主销等组成。 车桥33343.2.3 车轮定位功用：转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。3.2.3 .1 转向轮定位分类：主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束。35转向轮定位1）、主销后倾角主销后倾角有使车轮自动回正的作用。装在前轴上的主销，上端向后倾斜的角度。不超过23。dh36能使车轮自动回正，保持汽车直线行驶的稳定性；还能使转向轻便。2）、主销内倾角装在前轴上的主销，上端略向内倾斜的角度。不大于8。前轮驱动轿车较大，（奥迪14.2），具有更好的行驶稳定性。37当车空载时，轮胎外缘与路面接触，重载时，在车重的作用下车轮垂直于路面，使轮胎能够均匀磨损。3）、前轮外倾角前轮旋转

9、平面上方略向外倾斜的角度。为 1左右。现在轿车倾向于0的外倾角，改善转向性能。384）、前轮前束在同一轴上的两端车轮旋转平面不平行，在与地面平行的平面内，前端略向内束的现象。一般为012mm左右。 消除汽车行驶过程中因前轮外倾而使两前轮前端向外张开的影响。393.2.3 车轮定位1）后轮外倾角：对轮胎磨损和操纵性有影响，采用独立悬架的大多数车辆常有一个较小的正后轮外倾角。3.2.3 .2 后轮定位2）后轮前束：影响轮胎磨损、转向不稳定和降低制动效能。401）.是行驶系的重要组成部分，起支撑汽车和装载质量的作用；2）.传递汽车与路面之间的各种力和力矩；3）.缓冲车轮受路面颠簸时引起的振动；4）.

10、保持汽车的行驶方向。4. 车轮和轮胎414.1.1功用与组成车轮位于轮胎和车轴之间承受负荷的作旋转部件。由轮毂、轮辋、轮幅组成 4.1 车轮车轮与轮胎424.1.2类型按轮幅的结构的不同：幅板式、幅条式。车轮与轮胎43由挡圈、辐板、轮辋、气门嘴伸出孔组成。4.1.3.1 辐板式车轮多用于货车，承载大，质量重。车轮与轮胎44由轮辋、衬块、螺栓、辐条、配合锥面、轮毂组成。散热好，价格贵，美观，质量轻。4.1.3.2 辐条式车轮钢丝辐条式：多用于赛车和高级轿车，维修不便，使用范围小。铸造辐条式：多数轿车普遍使用。车轮与轮胎451) 轮辋的类型和结构深槽式轮辋：适用于轿车和轻型越野车，配合无内胎轮胎平

11、底式轮辋：适用于中型货车对开式轮辋：适用于中重型越野车4.1.3.3 轮辋车轮与轮胎2) 国产轮辋规格的表示方法 轮辋名义宽度代号：数字表示，单位为英寸465.5J13DC桑塔纳2000GSi轮辋规格为：6J14桑塔纳轮辋规格为：5.5J13车轮与轮胎47轮辋轮廓类型代号：用字母表示车轮与轮胎481支承整车质量，承受和传递载荷2和悬架一同缓和冲击、衰减振动3保证车轮和路面间良好的附着性4.2.1功用与类型4.2 轮胎 1）.功用车轮与轮胎车轮-履带式49车轮与轮胎50按轮胎花纹按有无内胎按充气压力有内胎轮胎无内胎轮胎（真空胎）高压胎(0.5-0.7MPa）低压胎0.15-0.45MPa超低压胎

12、0.15MPa以下按帘布层结构斜交轮胎子午线轮胎普通花纹胎越野花纹胎混合花纹胎）2）.轮胎类型车轮与轮胎由外胎1、内胎2和垫带3组成，安装在普通可拆卸轮辋上。514.2.2 充气轮胎的结构外胎由胎面、帘布层、缓冲层和胎圈组成。胎面是橡胶层，保护胎体，由胎冠、胎侧和胎肩组成。1）.组成车轮与轮胎52子午线胎：帘布层帘线排列方向与轮胎横断面一致。目前轿车都用子午线胎。2）. 子午线轮胎斜交胎：帘布层的帘线按一定角度交叉排列，帘线与轮胎横断面的交角通常为50车轮与轮胎子午线轮胎的优点53滚动阻力小，负荷能力大质量轻弹性大减振性好，子午线轮胎散热好耐穿刺节约燃料附着性好侧向稳定性好寿命长车轮与轮胎车轮

13、与轮胎54普通斜交轮胎噪音小，外胎面柔软制造容易价格低普通斜交轮胎的优点子午线轮胎：胎侧胎冠过渡区易裂口，成本高，吸振弱，胎面噪音大斜交胎：抗侧向力差，承载小，高速稳定性差，油耗大。55子午线轮胎和斜交胎缺点：车轮与轮胎564.2.2 充气轮胎的结构车轮与轮胎57现代汽车几乎全都采用低压胎。低压胎弹性好，断面宽，与道路接触面积大，壁薄而散热性良好。提高了汽车行驶平顺性、转向操纵的稳定性。4.2.3 无内胎轮胎（真空胎）要求轮胎与轮辋之间有良好的密封性。车轮与轮胎58备用轮胎是在汽车上的某一条轮胎爆破或者漏气时才使用的。4.2.4 应急轮胎（备胎）现代好多轿车装备的备胎都是T胎（应急）T胎比正常

14、轮胎小，是高压轮胎，性能不如标准轮胎。车轮与轮胎车轮与轮胎3. 59D 轮胎名义外径d轮辋名义直径H 轮胎断面高度B 轮胎断面宽度HB轮胎的扁平率 （高宽比） 4.2.5轮胎的规格与标记1）.规格用外胎直径D、轮辋直径d、断面宽B、断面高H的名义尺寸代号表示。车轮与轮胎602）.子午线轮胎规格BRdBRdBRdBHBd英寸mm车轮与轮胎613）.读懂胎侧标识车轮与轮胎1：米其林 2：邓禄普 3：倍耐力 4：普利司通 62车轮与轮胎195/65 R15 91V载重指数是91，最大载重能力是615公斤，超载的轮胎将积聚过多的热量并导致突然毁坏。63载重指数详解车轮与轮胎64车轮与轮胎轮胎的速度符号

15、(又称速度级别) 例如：轮胎规格195/65 R15 91V中速度符号是V，对应轮胎的最高速度是240公里/小时。65车轮与轮胎66轮辋直径不同的轮胎的最高行驶速度 车轮与轮胎67轮胎载重能力和速度限制轮胎在相应的车速下，其载重能力会发生变化。 100% 即对应轮胎载重指数代表的载重能力。 除雪地胎外，制造厂依据 “胎面磨耗” “抓地力” 及“耐高温”三个性能要素将轿车轮胎分级68轮胎分级（1）胎面磨耗率超过100-较优 ，100-标准，低于100-较差车轮与轮胎69（2）抓地力A-最佳， B-中等，C-一般抓地等级：是指轮胎按标准条件在指定的测试场地，在湿滑柏油路面和水泥路面所表现的直线行驶

16、刹车性能，不包括转弯性能。车轮与轮胎A-最佳，B-中等，C-一般温度等级：是指按标准条件轮胎所表现的抗热量产生能力。持续高温会造成轮胎材质老化，从而缩短轮胎的使用寿命，温度过高则可导致爆胎。规定所有轮胎至少必须通过C级温度等级。70（3）温度等级 车轮与轮胎车轮与轮胎（1）滚动阻力（2）轮胎所产生的热量各层分离，甚至爆胎（3）制动性能由摩擦系数评估（4）胎面花纹噪音花纹细，噪音小。磨损不均匀易产生噪音。714.轮胎的性能（5）驻波在跑高速的时候（160公里以上） 要求更高的胎压减少变形，减少变形另外的方法是减少载重长时间高速行驶，一般将气压调高0.2-0.4公斤气压，减少发热。 （6）浮滑现象

17、轮胎的滚动方向有关（7）轮胎磨损 72车轮与轮胎 车轮与轮胎（1）智能轮胎监控气压、温度、转速、里程。（2）绿色轮胎减小轮胎滚动阻力：减小质量；减小轮胎能量损失。（3）超高行驶里程轮胎（4）低断面轮胎735.新型轮胎SST轮胎（自支撑轮胎）：在应急情况下还能使车辆以80km / h 的速度行驶200公里74车轮与轮胎（5）跑气保用轮胎（6）仿生轮胎75车轮与轮胎（7）防滑轮胎76车轮与轮胎 悬架772 连接车身和车轮，以传递驱动力和制动力。1缓和冲击衰减振动使乘坐舒适良好行驶平顺性，驾驶稳定性3支撑车身，与车轮之间保持适当几何体关系转向不侧倾加速不后坐制动不点头与悬架的刚度、簧载质量有关5.

18、悬 架5.1 功用、组成与类型5.1.1功用悬架785.1.2 组成弹性元件导向机构减振器横 向稳定器导向机构1）.弹性元件-缓和冲击2）.减振器-衰减振动3）.横向稳定器4）.导向机构钢板弹簧、螺旋弹簧、油气弹簧、空气弹簧、橡胶弹簧。筒式、阻力可调式、充气式减震器。提高侧倾刚度，使汽车转向不足，防止汽车横向。使车轮按一定运动轨迹相对车身运动，同时传递力。 悬架791）.按控制形式分：被动式悬架：中低档轿车配用。汽车姿势被动取决于路面、行驶状况和弹性元件、导向装置和减震器。主动式悬架：高档轿车配用。根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼，从而使车辆能主动地控制垂直震动及其车身或车架的状态。5

19、.1.3 悬架的分类 悬架80非独立悬架：与整体式车桥配用。独立悬架：与断开式车桥配用。独立悬架非独立悬架2）.按悬架系统结构分：81独立悬架特点：（1）.可降低非悬挂重量，方向稳定性好，乘坐舒适。（2）.可用较软弹簧，减震性好。（3）.车辆重心降低，车厢和行李舱增大。（4）.结构复杂。（5）.轮距和前轮定位随车轮的上、下运动而改变。 悬架82钢板弹簧螺旋弹簧扭杆弹簧空气弹簧5.2 弹性元件悬架83由多片等宽不等长的弹簧钢片叠加而成，广泛应用于货车非独立悬架。5.2.1 钢板弹簧84钢板弹簧1）.第一片为主片，两端有卷耳，内装衬套，通过弹簧销与车架相连。结构特点2）.中心螺栓连接各弹簧片，并保

20、证各片的相对位置。3）.弹簧夹防止各片分开，以免主片独自承载。弹簧夹通过铆钉与最下片弹簧片相连，螺杆上有套管，螺母朝向轮胎。悬架858687悬架2012年11月88广泛应用于独立悬架，由于其本身没有减振作用且只能承受垂直载荷，必须装有减振器和导向机构。5.2.2 螺旋弹簧优点：无需润滑，防污能力强；能量吸收率较高。需要另装减震器。只能承受垂直载荷，必须设导向装置。悬架895.2.2 螺旋弹簧类型：1）.变刚度弹簧其直径恒定变化，两端弹力小于中间。轻载时弹簧两端收缩减震；中间部分有足够硬度承担重载。2）.锥形弹簧螺距不均匀悬架90是用其自身扭转弹性抵抗扭曲力的弹性钢杆。固装于车架和车身与扭力载荷

21、部件上。也用于稳定杆上。5.2.3 扭杆弹簧悬架91橡胶弹簧受外力而变形并产生内部摩擦，以吸收振动。常用于悬架部件如衬套、垫片等支撑件。5.2.4 橡胶弹簧任意形状，无噪声，不需润滑，但不适合支撑重载荷， 悬架气体弹簧主要有空气弹簧和油气弹簧（刚度可变）92分为囊式、膜式 5.2.5 气体弹簧随载荷的增加，容器内压缩空气压力升高，刚度也随之增加；载荷减小，刚度也随空气压力降低而下降。囊式：盖板、气囊、腰环和压缩空气。膜式：橡胶片、金属压制件。 （1）.空气弹簧空气弹簧特点93 悬架质量轻，寿命长，但高度尺寸较大，大型车和高档豪华轿车使用较多。结构复杂，故障率高。囊式空气弹簧膜式空气弹簧 悬架9

22、495以气体为弹性介质，油液为传力介质，利用气体的可压缩性实现弹簧作用。悬架橡胶隔膜球形室工作缸活塞阻尼阀（2）.油气弹簧具有良好的行驶平顺性，体积小，质量轻。对密封性要求很高，维护相对麻烦。多用于重型汽车和部分小型客车上。 悬架965.3 减振器加速车架和车身振动的衰减， 以改善汽车的行驶平顺性。1）.作用基本原理：阻尼力的产生和哪些因素有关？对液体有哪些要求？当出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器内的油液便反复地从一个腔经过不同的空隙流入另一个腔内。孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦消耗了振动的能量，而对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中

23、。2）.工作原理 悬架（1）.压缩行程阻尼力小，以便利用弹性元件缓冲。弹性元件起主要作用。（2）.伸张行程阻尼力大，以便迅速减振。减振器起主要作用。（2）.振动过大时，避免阻尼过多增加。974）. 要求3）. 分类双向作用筒式减振器、充气式减振器、阻尼力可调式减振器悬架2. 双向作用筒式减振器98组成防尘罩、储油缸、工作缸、活塞杆、活塞、伸张阀、流通阀、压缩阀和补偿阀1杆2环3筒4阀流补软，压伸硬悬架工作原理压缩行程伸张行程伸张阀的刚度 大于压缩阀？99悬架3. 充气式减振器 基本结构 工作原理 请观看视频100 悬架提高悬架的侧倾角刚度，减小侧倾。1015.4横向稳定器稳定杆呈U形，中部支撑在两固定于车架上的橡胶套筒内，两侧与悬架下摆臂上的弹簧支座相连。1）.作用2）.结构 悬架102两侧悬架变形不等，车身倾斜时，弹性的稳定杆产生扭转力矩就阻碍悬架变形3）.工作原理垂直振动而两侧悬架变形相同时稳定杆不起作用。悬架非独立悬架广泛用于货车的前、后悬架，弹性元件是钢板弹簧；也用于轿车的后悬架，弹性元件是螺旋弹簧。103扭力梁纵向拖臂减振器1. 钢板弹簧式非独立悬架 2. 螺旋弹簧式非独立悬架5.5 非独立悬架与独立悬架5.5.1 非独立