汽车底盘的检测与诊断分析

汽车底盘的检测与诊断分析第1页/共50页

概述汽车底盘包括：车架、车身、传动系统、转向系统、制动系统、行驶系统等组成；汽车底盘各系统的技术状况决定了汽车行驶的操纵稳定性、安全性、传动效率和行驶阻力，并影响汽车的动力性和经济性。第2页/共50页

第一节传动系的检测传动系统是汽车底盘的主要组成部分：包括离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器和半轴；传动系统的作用是将发动机输出的动力传递给驱动车轮；传动系统技术状况不良将使汽车动力性和燃油经济性变差，汽车行驶安全性及操纵性变差。第3页/共50页

第一节传动系的检测良好的汽车传动系统具有以下特点：离合器：机动车的离合器应结合平稳、分离彻底，工作时无异响、抖动和不正常打滑；变速器：换挡时齿轮啮合轻便，不得有乱档和自行跳档现象，换挡时，变速杆不得与其他部件干涉；传动轴：运转时不得发生振抖和异响。

传动系的检测项目：

在汽车不解体的情况下，使用检测仪器可以检测传动系的技术参数，如传动系功率消耗及传动效率、滑行距离和游动角度等。第4页/共50页

第一节传动系的检测传动系统的功率损失及传动效率检测：在具有储能飞轮的底盘测功机或惯性式底盘测功机上对传动系统进行反拖试验得到；根据测得的驱动轮输出功率和传送系统损失，可以得到汽车传送系统的传动效率；

传动效率：K=Pk/Pe轿车传动效率0.90-0.924*4越野车传动效率0.85

第5页/共50页第一节传动系的检测离合器滑转检测离合器滑转使发动机动力无法有效的传至驱动轮，导致以下问题汽车动力性下降摩擦片磨损严重汽车起步困难；加速无力；输出大转矩时，打滑严重，烧坏摩擦片。第6页/共50页第一节传动系的检测离合器打滑测定仪工作原理：在精确的确定时刻，相对转动零件的转角照射一束短暂的频率与转动零件的旋转频率相同的光脉冲时，人们的视觉暂留现象，觉着零件静止不动。离合器打滑测定仪使用：用火花塞点火信号触发仪器闪光；传动轴与发动机转速相同，每次照射在同一点，感觉传动轴不旋转；离合器打滑，传动轴旋转速度慢，感觉传动轴在旋转，旋转速度与打滑程度有关第7页/共50页

第一节传动系的检测传动系统角间隙检测：汽车使用过程中，传动系统啮合零件磨损，间隙增大，使得相关零件间产生相对角位移或角间隙；角间隙之和构成传动系统的总角间隙；传动系统各部件磨损量与间隙存在密切关系，总角间隙可用于评价传动系统的技术状况。传动系统间隙检测：指针式角间隙测量仪数字式角间隙测量仪第8页/共50页第一节传动系的检测指针式角间隙测量仪：结构包括：指针、测力扳手及刻度盘；指针固定在主传动轴上，刻度盘固定在主传动器壳体上；测量扳手转动传动轴从一个极限位置转至另一个极限位置，施加力矩不小于30N.m，指针在刻度盘上的数据为间隙值。第9页/共50页第一节传动系的检测数字式角间隙测量仪：结构包括：倾角传感器和测量仪倾角传感器可以将传感器感受的倾角变化转变为线圈电感量的变化；仪器使用时，转动传动轴时，线圈随之转动，线圈与磁棒的相互位置改变，改变线圈电感，从而改变检测仪电路的振荡频率；计数电路将脉冲数转化为角间隙值，通过仪表显示。第10页/共50页第一节传动系的检测

检测方法：

驱动桥角间隙的检测：手制动锁住，测量扳手卡在后桥前端万向节上，按规定力矩转动传动轴，使之从一个极限位置转到另一个极限位置。

万向传动装置角间隙的检测：与驱动桥间隙的方法基本相同，移动测量扳手卡在变速器后端万向节的主动叉上。可获得万向传动装置和驱动桥的游动角度，该角度减去驱动桥的游动角度，即为万向传动装置的游动角度。第11页/共50页第一节传动系的检测离合器和变速器的角间隙检测：在不同档位下检测离合器和变速器的游动角度时，应放松车轮制动，变速器挂入被测档位，离合器处于接合状态，视必要可支起驱动桥，测量扳手仍卡在变速器后端万向节的主动叉上，即可测得在不同档位下从离合器到变速器的游动角度。第12页/共50页第一节传动系的检测检测标准

目前，我国还没有游动角度的检测标准，中型载重汽车传动系游动角间隙及各分段游动角间隙不应大于表所列数据，仅供参考。部位游动角度部位游动角度离合器与变速器≤5～15°驱动桥≤55～65°万向传动装置≤5～6°传动系≤65～86°第13页/共50页第一节传动系的检测检测结果分析：离合器从动片与变速器第一轴的花键配合松旷。变速器各档传动齿轮啮合间隙太大或滑动齿轮与花键轴配合松旷。万向传动装置的伸缩节和各万向节等处松旷。驱动桥内主减速器的一对锥形齿轮、差速器行星齿轮与半轴齿轮、半轴齿轮与半轴花键配合等处的啮合间隙太大。第14页/共50页第一节传动系的检测研究表明，传动系统各总成和机件的磨损与其间隙存在密切关系，总游动角间隙随汽车行驶里程的增加近似呈线性增长。所以游动总角间隙可作为诊断参数评价传动系统的技术状况。由于游动角间隙可分段检测，所以可用游动角间隙对传动系统有关总成或机构的技术状况进行检测。第15页/共50页第二节转向系的检测

转向系是汽车的重要组成部分，直接关系着汽车的操纵稳定性和行驶安全性。转向系应保证的主要设计性能包括工作的安全可靠性、操纵的轻便灵敏性、直线行驶稳定性，以及转向系对前轮受到冲击时逆向传递到转向盘上的冲击力要小。但是在车辆长期运行中，转向系各零件难免会发生磨损、变形以及因金属疲劳而产生裂纹。这些变化轻则影响转向系的工性能，破坏车辆的正常运行，表现在行驶过程中的转向沉重、方向不稳、行驶跑偏、前轮摆振和轮胎异常磨损等故障，重则会引发安全事故。第16页/共50页第二节转向系的检测转向轮定位：转向轮静态安装后形成的一组几何角度与尺寸数值，为保证汽车的操纵稳定性和转向轻便性，转向轮定位必须满足设计要求；汽车使用过程中，转向轮定位逐渐失准，汽车的操纵性能变差，易发生行车事故；同时由于车轮滚动阻力增大，使汽车动力性下降，油耗增加。第17页/共50页第二节转向系的检测转向轮定位：主销后倾角转向节主销轴线在纵向平面内向后倾斜，与铅垂线形成的夹角即为主销后倾角第18页/共50页第二节转向系的检测转向轮定位：主销内倾角转向节主销轴线在横向平面内向内倾斜，与铅垂线形成的夹角即为主销内倾角第19页/共50页第二节转向系的检测转向轮定位：车轮外倾角转向轮安装时并非垂直于地面，而是向外倾斜一个角度，车轮中心平面与铅垂线的夹角第20页/共50页第二节转向系的检测转向轮定位：前束转向轴上两转向轮并非平行安装，其前轮前边缘距离小于后边缘距离第21页/共50页第二节转向系的检测转向轮定位检测：保持正确的前轮定位，对于保证车辆行驶稳定性及操纵轻便性都极为重要；转向轮定位的检测多采用静态检测法，即在汽车停驶情况下，用测量仪器对汽车转向轮定位的几何参数进行测量；常用仪器包括：转向轮定位仪便携式水准车轮定位仪四轮定位仪第22页/共50页第二节转向系的检测四轮定位检测：为适应汽车高速运行状态下的稳定性和舒适性要求，现代汽车广泛采用四轮独立悬架；为使汽车具有良好的转向特性，轿车还具有后轮外倾角和前束等参数；当前、后轮定位参数均处于标准值范围时，才能保证汽车转向准确，运行平稳。独立悬架：两侧车轮分别安装在断开式的车轴两端

第23页/共50页第二节转向系的检测四轮定位检测：采用四轮定位仪进行检测；四轮定位仪不仅可检测转向轮的定位参数，还可检测后轮定位参数；不同车型的四轮定位值不同，四轮定位检测时，需要把检测结果与标准值进行比较才能确定是否合格。第24页/共50页第二节转向系的检测四轮定位检测原理：车轮前束检测：检测时，需要保证车体摆正且方向盘处于中间位置，为了提高测量精度，需通过拉线或光线照射或反射的方式形成封闭的四边形；将待检车辆放在四边形内，通过安装在车轮上的光学镜面或传感器可以检测前束、车轮同轴度及推力角。第25页/共50页第二节转向系的检测四轮定位检测原理：采用光敏三极管检测车轮前束：前束为零时，同一轴左右轮传感器发射和接收的光线影重合；前束不为零时，左轮接收到的光束位置相对于发射点有偏差，偏差可以表示右侧车轮的前束值。第26页/共50页

第二节转向系的检测四轮定位检测原理：推力角检测推力角：车辆长期使用或发生交通事故后，后轴发生变形，后轴中心对称线与汽车纵向对称线发生偏斜，偏斜的角度为推力角；推力角并非设计参数而是故障状态参数，推力角过大导致轮胎异常磨损，汽车易偏离行驶方向，出现危险。第27页/共50页第二节转向系的检测四轮定位检测原理：推力角检测原理推力角为零时，前后轴同侧车轮传感器发射和接收的光束应重合；推力角不为零时，前后轴同侧车轮传感器发射和接收的光束不重合；用安装在前轮的传感器接收的后轮传感器发射的光束相对于零点的偏差值检测汽车推力角的大小。第28页/共50页第二节转向系的检测四轮定位检测前的准备

(1)把汽车开上举升平台，托住车轮，把汽车举升0.5m(第一次举升)。

(2)托住车身，把汽车举升至车轮能自由转动(第二次举升)。

(3)拆下各车轮，检查轮胎磨损情况，要求各轮胎磨损基本一致

(4)检查轮胎气压，使其符合标准值。

(5)作车轮动平衡试验，动平衡完成后，将车轮装回车上。

(6)检查车身高度，检查车身四个角的高度和减振器技术状况，如车身不平应先调平，同时检查转向系统和悬架是否松旷，如松旷则应先紧固或更换零件。第29页/共50页第二节转向系的检测四轮定位检测步骤：(1)把传感器支架安装在轮辋上，再把传感器(定位校正头)安装到支架上，并按使用说明书的规定调整(2)开电脑主机进入测试程序，输入被测汽车的车型和生产年份。(3)进行轮辋变形补偿，转向盘位于直驶位置，使每个车轮旋转一周，即可把轮辋变形误差输入电脑。(4)降下第二次举升量，使车轮落到平台上，把汽车前部和后部向下压动4~5次，使各部位落到实处。(5)用刹车锁压下制动踏板，使汽车处于制动状态。(6)将转向盘左转至电脑显示“OK”，输入左转角度数；然后将转向盘右转至电脑显示“OK”，输入右转角度数。第30页/共50页第二节转向系的检测四轮定位检测步骤：(7)将转向盘回正，电脑显示出后轮的前束及外倾角数值。(8)调下转向盘，并用转向盘锁锁止转向盘，使之不能转动。(9)将安装在四个车轮上的定位校正头的水平仪调到水平线上，此时电脑显示出转向轮的主销后倾角、主销内倾角、转向轮外倾角和前束的数值。电脑将比较各测量数值，得出“无偏差”、“在允许范围内”或“超出允许范围”的结论。(10)若“超出允许范围”，按电脑提示的调整方法进行针对性调整。调整后仍不能解决问题，则应更换有关零部件。(11)再次压试汽车，将转向轮左右转动，观察屏幕上数值有无变化，若有变化应重新调整。(12)拆下定位校正头和支架，进行路试，检查四轮定位调整的效果。第31页/共50页第二节转向系的检测侧滑量检测：检测转向轮的侧滑量可反映转向轮前束和外倾的匹配情况；用侧滑仪检验前轮的侧滑量，其值不得超过5m/km；侧滑量检测原理：检测转向轮的侧滑量可反映转向轮外倾和前束的匹配情况；用侧滑仪检验前轮的侧滑量，其值不得超过5m/km；第32页/共50页第二节转向系的检测转向轮前束引起的侧滑：转向轮仅有前束没有外倾角，车轮滚动过程中，产生向内收缩靠拢的力，该力会对滑板产生向外的作用力；假定车辆行驶在两块可动的滑板上，则滑板在车轮在作用力作用下向外滑移；通常向外滑动为正，向内滑动为负，即前束可引起正侧滑。第33页/共50页第二节转向系的检测转向轮外倾引起的侧滑：与前束的情况相反，若转向轮只有外倾而没有前束，则通过滑板时，滑板将向内侧滑移，即外倾可引起负前束；第34页/共50页第二节转向系的检测侧滑试验台构造：目前国内多采用双板联动式侧滑试验台，用测量滑板左右位移量的方法检测汽车侧滑量；板长500、800及1000；用花纹板制造侧滑板滚动轴承导向机构回位弹簧锁止装置传感器使得滑板可左右摆动限制前后移动，而只能左右移动检测完毕后，使得侧滑板回到初始位置当不工作时，限制侧滑板的左右位移，防止意外损坏电位计、差动变压器和自整角电机第35页/共50页第二节转向系的检测侧滑试验台指示装置指示装置由机械式和电气式两类；电气式可以采用指针显示、数码管显示及液晶显示；具备峰值保留功能，并可将结果打印输出；当侧滑量超限时，可以通过声音或指示灯报警。第36页/共50页第二节转向系的检测转向盘自由行程和转向力检测：转向系统的性能好坏直接影响汽车的行车安全；技术状况常用以下参数描述：转向盘自由行程转向角转向力第37页/共50页第二节转向系的检测转向盘自由行程检测：简易转向盘自由行程检测仪包括：刻度盘和指针两部分；刻度盘固定在仪表板或转向柱上，指针固定在转向盘外缘；检测时，首先把转向盘转至空行程极限位置，调整指针使其指向刻度盘的零点；把转向盘转至另一极限位置，则指针所指刻度即为自由行程。第38页/共50页第二节转向系的检测转向盘转向角和转向力检测：操纵稳定性优良的汽车，应有适度的转向轻便性；转向沉重，驾驶员易疲劳或导致转向不正确；转向太轻，驾驶员路感弱，方向漂移而不利于安全行车；转向轻便性用转向角和转向力作为诊断参数。第39页/共50页第二节转向系的检测转向盘转向角和转向力检测：转向参数测量仪包括操纵盘、主机箱、连接叉及定位杆；主机箱内有力矩传感器，用于测试转向力；定位杆连接光电装置，可将操纵盘转动的角度转化为电信号；主机箱完成力矩数据采集、转角测量，分析及显示等功能。操纵盘主机箱连接叉第40页/共50页第二节转向系的检测

转向盘自由行程检测标准：

国家标准GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》的规定，转向盘自由行程应符合以下要求。机动车转向盘的最大自由行程从中间位置向左或向右的转角均不得大于：①最大设计车速大于或等于100km/h的机动车为10°。②最大设计车速小于100km/h的机动车（三轮农用运输车除外）为15°。③三轮农用运输车为22.5°。第41页/共50页第二节转向系的检测

转向盘转向力的检测标准：

路试检测：机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶，以10km/h的速度在5s之内沿螺旋线从直线