汽车底盘构造与检修 课件 项目二 汽车行驶系构造与检修

项目二汽车行驶系构造与检修汽车底盘构造与检修概述一、汽车行驶系的功用：传递力和力矩；缓和冲击；二、汽车行驶系的组成：车架、车桥、车轮和悬架图2-0-1

轮式汽车行驶系结构概述非承载式车身：有车架。承载式车身：无车架，但一般有副车架。图2-0-2

副车架结构概述三、行驶系的受力情况：垂直力：车身荷载；纵向力：驱动力、制动力；侧向力：离心力。任务一检修摆臂总成汽车底盘构造与检修任务描述某车急刹车或者急起步时车身前部悬架部位有异响，需要对前悬架尤其是摆臂橡胶衬套进行检查，视情修理或更换。知识讲解一、悬架系统的功能车架（或承载式车身）和车桥（或车轮）之间弹性连接并传递力和力矩的装置

。功能：传递力和力矩。吸收振动、缓和冲击。保持有适当的动态几何关系。知识讲解二、悬架系统的组成：弹性元件、减振器、导向机构、横向稳定器

图2-1-1

悬架系统的组成知识讲解三、簧载质量和非簧载质量：簧载质量悬架弹性元件所支承的汽车质量，也称为悬架（或悬挂）质量。非簧载质量

不由弹性元件支承的元件的质量，也称为非悬架（非悬挂）质量

。图2-1-2

簧载质量和非簧载质量知识讲解四、悬架的分类：1.按左右车轮关联程度分：非独立悬架：两侧车轮安装在一根整体式车轴的两端。一侧车轮上下跳动时，必然会影响到另一侧车轮的定位参数，但车轮轮距不会变动。

独立悬架：没有刚性的车轴，一侧车轮跳动时，对另一侧车轮的定位参数不产生影响

。图2-1-3

非独立悬架与独立悬架a)

非独立悬架；b)

独立悬架知识讲解独立悬架优点：舒适性：左右单独运动、互不影响、减小对车身影响行驶速度：非簧载质量减小、冲击小行驶稳定性：发动机位置降低，质心下降平顺性：车轮跳动空间大，便于选用软弹簧

知识讲解2.按控制形式分：被动式悬架：刚度和阻尼系数固定。

主动式悬架：刚度和阻尼系数可调

。知识讲解图2-1-4纵置钢板弹簧非独立悬架五、非独立悬架1纵置钢板弹簧非独立悬架知识讲解图2-1-5

螺旋弹簧非独立悬架2.螺旋弹簧非独立悬架知识讲解图2-1-6

纵臂扭转梁式半独立悬架知识讲解图2-1-7

不同类型的独立悬架示意图

六、独立悬架知识讲解图2-1-9双横臂式独立悬架图2-1-8

双横臂独立悬架示意图a）两摆臂等长的悬架；b）两摆臂不等长的悬架1.横臂式独立悬架

1)单横臂式独立悬架2)双横臂式独立悬架知识讲解图2-1-10

爱丽舍轿车后悬架2.纵臂式独立悬架1）单纵臂式独立悬架2）双纵臂式独立悬架知识讲解图2-1-11

单斜臂式独立悬架图2-1-12

梅赛德斯—奔驰V级的后桥3.单斜臂式独立悬架图2-1-13

麦弗逊式独立悬架麦弗逊式独立悬架主销轴线由减振器上球铰中心与横摆臂外端的铰链中心的连线构成。4.麦弗逊式独立悬架知识讲解知识讲解图2-1-14雪铁龙C5轿车后悬架5.多连杆式独立悬架技能操作操作步骤⑴拆下车轮。⑵断开转向节与摆臂的球铰连接。⑶拆下摆臂与副车架的连接螺栓，取下摆臂。⑷按倒序安装新摆臂。操作提示：更换新摆臂后，要重新调整车轮定位。

思考题1.

摆臂胶套损坏的故障现象是什么？2.

什么是悬架？它由哪些部分组成？3.

说明悬架如何分类？各类型的特点是什么？4.

独立悬架有哪些优点？5.

麦弗逊式独立悬架的主销轴线位置在哪里？任务二检修减振器汽车底盘构造与检修某车在颠簸路面上行驶时，振动冲击明显，需要检查减振器的密封性和性能，更换损坏的减振器。任务描述知识讲解一、弹性元件：钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧

。图2-2-1

扭杆弹簧1.螺旋弹簧2.扭杆弹簧知识讲解图2-2-2空气弹簧a）囊式空气弹簧；b）膜式空气弹簧图2-2-3

油气弹簧a）油气分隔式；b）油气不分隔式3.气体弹簧4.橡胶弹簧知识讲解二、减振器：原理：振动的能量热能。工作过程：压缩行程、伸张行程摩擦图2-2-4

双向作用筒式减振器（一）双筒减振器1.不充气双筒减振器知识讲解（一）双筒减振器2.充气双筒减振器图2-2-5充气双筒减振器的工作过程知识讲解（二）单筒减振器图2-2-6单筒减振器知识讲解（三）阻尼可变式减振器图2-2-7手动阻尼可变减振器知识讲解三、横向稳定器：提高悬架的侧倾角刚度，减小高速转弯时的车身侧倾

。图2-2-8

横向稳定器结构示意图知识讲解主动横向稳定器：扭转刚度可变

。图2-2-6宝马E60主动横向稳定控制系统知识讲解主动稳定控制双向液压阀的结构和工作原理工作原理：1.车辆状态：不同车速、转弯半径控制压力不同：液压控制阀向一组油室供油，另一组泄油。2.车辆状态：颠簸路控制无压力：两组油室都泄油。3.车辆状态：系统失灵控制压力相同：两组油室都关闭。结构：双向液压阀、液压油泵、液压控制阀、电子控制单元、前后轴车身位置传感器技能操作操作步骤⑴在举升机上支稳车辆。⑵卸下车轮。⑶拆下减振器总成。⑷对于减振器与螺旋弹簧套在一起的，再用专用工具将二者分开。⑸更换新的减振器后，按与拆卸相反的倒序安装。操作提示⑴拆装减振器与弹簧组件时，专用工具与弹簧的卡紧必须可靠，确保安全。⑵弹簧与减振器和上弹簧盖的相互安装位置必须正确，符合技术要求。思考题1.减振器损坏的故障现象有哪些？2.悬架所采用的弹性元件常见的有哪几种？3.扭杆弹簧安装时需要注意哪些问题？4.简述不充气双筒减振器的结构和工作原理。5.横向稳定器的作用是什么？6.简述宝马E60主动横向稳定控制系统的双向液压阀的结构和工作原理。任务三检修轮毂轴承汽车底盘构造与检修车辆行驶时车轮有异响而且轮毂发热，需要对轮毂轴承进行检查，视情修理或更换。任务描述知识讲解一、前桥1.与非独立悬架匹配的前转向桥图2-3-1

非独立悬架前转向桥知识讲解2.与独立悬架匹配的前转向桥图2-3-2

独立悬架前转向桥知识讲解图2-3-3

独立悬架转向节结构知识讲解二、后桥图2-3-4

后桥轮毂的结构技能操作操作步骤⑴拆下车轮。⑵拆下车轮轴承座（或轮毂）。⑶拆下轴承。⑷车轮轴承的安装以倒序进行，并按照维修工艺调整轴承预紧度。操作提示⑴自锁螺母每次拆卸后要更换新件。⑵不允许损坏轮毂轴的螺纹。⑶防尘盖每次拆卸后更换，并保证安装后的防尘盖密封可靠。⑷维修前悬架时，不要松开制动管，并用金属线将制动钳挂起。⑸如果前轮更换了车轮轴承座，则汽车必须进行定位检测。⑹安装车轮轴承或轮毂时，一定要压到止点位置。思考题1.轮毂轴承损坏的故障现象是什么？2.简述非独立悬架前转向桥的结构。3.简述轮毂内外圆锥滚子轴承预紧度的调整方法。4.简述独立悬架转向节部分的结构。任务四更换与修补轮胎汽车底盘构造与检修任务描述轮胎达到磨损极限或使用周期必须更换新胎；轮胎扎伤需对其修补。知识讲解车轮的组成车轮轮胎图2-3-1

车轮的组成知识讲解一、轮胎的结构1.斜交胎：胎面、缓冲层、帘布层和胎圈图2-4-2

外胎结构a)外胎剖视图；b)外胎名称图知识讲解2.子午胎：胎面、带束层、帘布层和胎圈图2-4-3

斜交胎帘布层帘线排列方式图2-4-4

子午线胎帘布层帘线排列方式知识讲解子午线轮胎的优点：接地面积大，附着性能好，胎面滑移小，抗湿滑能力强。胎冠较厚且有坚硬的带束层，不易刺穿，安全性好；行驶时变形小，滚动阻力小，可降低油耗3%～8%。因为帘布层数少，胎侧薄，所以散热性能好，适于长时间行驶。径向弹性大，缓冲性能好，有利于提高汽车行驶平顺性。图2-4-5

子午线轮胎和普通斜交轮胎在承受侧向力时的变形状况a)子午线轮胎；b）普通斜交轮胎知识讲解子午线轮胎的缺点：因胎侧较薄，胎冠较厚，在其与胎侧的过渡区易产生裂口，汽车超载和胎压不正确会使轮胎早期损坏，特别是轮胎气压超过标准气压时易爆胎；由于胎侧柔软，受侧向力时变形较大，导致汽车横向稳定性差；制造技术要求高，成本也高。知识讲解3.内胎：无内胎轮胎与有内胎轮胎相比较具有如下特点：⑴无内胎轮胎穿孔时压力不会急剧下降，仍然能继续安全行驶；⑵无内胎轮胎中由于没有内胎，故不存在内外胎的摩擦和夹卡而引起的损坏；⑶它可以直接通过轮辋散热，所以轮胎工作温度低，使用寿命长；⑷无内胎轮胎结构简单，质量较小。无内胎轮胎近年来应用非常广泛，轿车几乎均使用无内胎轮胎。知识讲解二、轮胎花纹：花纹条花纹块花纹沟花纹细缝图2-4-6轮胎花纹要素a)周向花纹直沟、胎面花纹有细缝；b)周向花纹折沟、胎面花纹有细缝；c)菱形花纹块斜沟、中间花纹有细缝；d)斜花纹块条沟、中部V形花纹块有细缝知识讲解轮胎花纹类型：普通花纹混合花纹越野花纹：驱动轮胎面人字形越野花纹的尖端与前进时旋转方向—致，以免花纹之间被泥土所填塞。

图2-4-7轮胎花纹a)普通花纹轮胎；b)、c)、d)越野花纹轮；e)混合花纹轮胎知识讲解三、轮胎规格及标记：1.轮胎的规格斜交胎：B-d子午胎：185/70R1391T185——轮胎的断面宽度为185mm，70——H/B×100=70，即扁平率为70%，R——子午线轮胎的标记，13——轮辋直径为13in(33.02cm)91——轮胎的负荷指数（也称载重指数），即单胎最高承载615kgT——速度标志，表示轮胎可承受的最高速度为190km/h。图2-3-8

轮胎尺寸标记知识讲解2.轮胎的速度等级3.轮胎的负荷能力4.轮胎的胎侧标志图2-3-9

轮胎磨损指示标志轮胎生产日期：四位数字表示：前两位是第几周，后两位表示年份。如3719：2019年第37周生产知识讲解四、轮胎的换位：图2-4-10

四轮二桥轿车轮胎换位方法知识讲解五、车轮与轮胎的平衡1.静平衡：静不平衡的车轮旋转时造成跳动，可能引起轮胎的不均匀磨损。2.动平衡：动不平衡的车轮会引起车轮摆动和磨损。六、智能轮胎知识讲解五、车轮与轮胎的平衡1.静平衡：静不平衡的车轮旋转时造成跳动，可能引起轮胎的不均匀磨损。2.动平衡：动不平衡的车轮会引起车轮摆动和磨损。六、智能轮胎知识讲解轮辋：

1）轮辋的轮廓类型有七种：深槽轮辋，代号DC；深槽宽轮辋，代号WDC；半深槽轮辋，代号SDC；平底轮辋，代号FB；平底宽轮辋，代号WFB；全斜底轮辋，代号TB；对开式轮辋，图2-4-11轮辋轮廓类型及代号知识讲解2）轮辋的结构形式根据其主要构件数不同分为：一件式轮辋、二件式轮辋、三件式轮辋、四件式轮辋和五件式轮辋。3）轮辋的规格。轮辋规格用轮辋名义宽度和轮辋名义直径以及轮缘高度代号来表示。2-4-12轮辋结构形式技能操作1.轮胎维修修补的方法基本上有三种：⑴塞修理⑵冷补片修理⑶热补片修理2.车轮动平衡的检测及调整：图2-4-13轮胎动平衡仪技能操作操作提示：做平衡前要对被测车轮进行清洁，去掉泥土、砂石，拆掉旧平衡块。将轮胎充气至规定气压值；全车轮胎拆下做动平衡时，要做标记，防止影响轮胎换位。思考题1.轮胎的结构包括哪些？2.轮胎花纹有哪些种类？安装人字形花纹轮胎需要注意的问题是什么？3.说明轮胎规格：215/55R17H中各符号的含义？4.车轮静不平衡和动不平衡引起的故障现象有什么不同？5.简述车轮动平衡的检测和调整方法。任务五检查与调整车轮定位汽车底盘构造与检修轮胎偏磨或车辆行驶时跑偏，需对车轮定位进行检查，必要时进行调整。任务描述知识讲解一、车轮定位：为了保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性，并保证转向轮在每一瞬间均为纯滚动，减少轮胎和其它机件的磨损，汽车的转向轮、转向节、前轴这三者在车架上的安装应保持一定的相对位置关系，这种安装位置就称为车轮定位。汽车的前轮定位参数包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束。简称“三角一束”。知识讲解1.主销后倾角：定义作用回正力矩影响因素图2-5-1主销后倾知识讲解2.主销内倾角：定义作用影响因素图2-5-2

主销内倾知识讲解2-5-3零接地距制动跑偏图2-5-4正接地距制动跑偏图2-5-5负接地距制动不跑偏知识讲解3.前轮外倾角：定义作用影响因素图2-5-6

前轮外倾知识讲解4.前轮前束：定义作用表示方法图2-5-7前轮前束图2-5-8

前束的作用几种车型前轮定位数据车型主销后倾角主销内倾角前轮外倾角前轮前束值大众迈腾7°23’±30’—-32’±30’10’±10’丰田RAV42°45’±45’11°26’±45’5°50’±45’1±2mm丰田皇冠6°45’±45’8°50’±45’0°10’±45’1±2mm蒙迪欧致胜4°10’～2°6’—0°27’～-1°59’1.4±2.5mm一汽奔腾B703°35’±1°05’6°36’-0°16’±39’2±2mm雪铁龙C4L5.2°±0.5°13.0°（+0.4°/-0.6°）-0.3°（+0.6°/-0.4°）-2.5±1mm知识讲解知识讲解二、后轮定位（前驱车）：外倾角、前束图2-5-9驱动力作用在后轴上的示意图技能操作操作步骤：⑴将车开到举升机上，使车轮位于转盘中心，拉紧驻车手柄，取下转盘锁销。⑵固定卡爪，安装传感器，并调整为水平位置。⑶方向盘摆正后，用方向盘锁定杆锁定，然后制动杆下端抵住制动踏板，上端卡在座椅上，使汽车处于制动状态。⑷起动电脑，选择车系和车型。⑸选择检测项目，确定后电脑进行检测，并将结果显示在屏幕上。⑹根据屏幕上显示的结果对各车轮定位进行调整，直到合格为止。⑺合格后完善车辆信息连同结果存档并打印。技能操作操作提示：在被测车辆开上举升机之前，需要检查四个车轮的胎压是否符合标准胎压。轮胎花纹是否严重磨损。前轮外倾角的调整按照车辆底盘的结构可分为两种，一种是需要举升前轴使前轴车轮悬空才能调整外倾角；另一种是不需要举升前轴就可调整外倾角。思考题1.车轮定位不准的故障现象是什么？2.什么是车轮定位？车轮定位包括哪些参数？它们的作用是什么？3.前轮前束的测量方法有哪些？如何调整前轮前束？4.前轮前束和前轮外倾的关系是什么？5.简述车轮定位检查和调整流程。任务六检测电控悬架汽车底盘构造与检修任务描述装配电控悬架的汽车制动时，车身出现“点头”现象，需要检测电控悬架系统，并维修相或更换相应故障件。知识讲解一、电控悬架类别：半主动悬架：只对阻尼系数调节，又称无源主动悬架。（全）主动悬架：阻尼系数和刚度都可调，又称有源主动悬架二、电控悬架功用：弹簧弹性系数（刚度）与减振器阻尼系数（减振力）的控制。高度调整功能。

知识讲解三、电控悬架的工作原理：由传感器、ECU、执行器组成，实现对三个参数的控制。电控悬架的传感器包括车高传感器、车速传感器、节气门位置传感器、转向传感器和制动开关、停车灯开关、车门开关等，这些传感器将相关信号转变成电信号传给电控单元，电控单元通过运算处理，控制空气弹簧等执行器进行适应性调节，保持车辆平顺性和操纵稳定性。空气压缩机产生的压缩空气送入空气弹簧的空气室中，ECU根据汽车高度信号，控制压缩机和排气阀充气或排气，使空气弹簧伸长或压缩而达到控制车辆高度。同时ECU根据车速、转向、加速、制动、车高等信号，通过控制阀改变空气弹簧主、副气室间的流通面积，进行弹簧刚度的调节；并通过控制减振器中的旋转阀，通、断油孔改变节流孔的数量，使阀体中减振液的流通快慢发生变化，从而改变减振器的阻尼系数。知识讲解四、电控悬架的控制逻辑：1.每个参数有三种状态：软（低）、中、硬（高）2.电脑的参数选取：

运行条件、驾驶员选定的控制方式（标准、运动）NORMAL（标准）——常规值自动控制；SPORT（运动）——高值自动控制。知识讲解电控悬架的控制逻辑：1.利用弹簧刚度/减振器阻尼力进行控制⑴抗后坐：V<20km/h且加速度大时（急起步加速）——调至高（硬）值⑵抗侧倾：急转弯——调至高（硬）值⑶抗“点头”：V>60km/h时紧急制动——调至高（硬）值⑷高速感应：

V>110km/h时——调至中间值⑸前、后关联控制：V=30～80km/h，前轮经过路面小凸起——调至低（软）值⑹坏路、俯仰、振动感应：①V=40～100km/h，前轮经过路面大凸起——调至中间值②V>100km/h，前轮经过路面大凸起——调至高（硬）值⑺良好路面正常行驶：①标准：低（软）值②运动：中间值知识讲解电控悬架的控制逻辑：2.车身高度控制⑴高速感应：②V=60km时，恢复原状。⑵连续坏路面感应：车高信号持续2.5s以上有较大变动，且超过规定值时，将车高

升高一级①V=40～90km/h时，调至高值。②V<40km/h时,标准——中间值，运动——高值。③V>90km/h时,调至中间值。⑶驻车时车高控制功能：点火开关关断后，调至低值。①V>90km/h,车高降低一级标准：中间值（标准值）调至低值

运动：高值调至中间值（标准值）知识讲解五、电控悬架系统主要部件的结构1.传感器（1）车高传感器图2-6-2

车高传感器安装位置：悬架功用：监测车身与悬架下臂之间的距离变化，而检测汽车高度和因道路不平坦而引起的悬架位移量。工作原理：光电传感器+开口圆盘知识讲解（2）转向传感器：信号相位差转弯方向。判断图2-6-3

转向传感器位置：转向器功用：检测转向时的转向角度和汽车转弯的方向，主要为转弯时提高操纵稳定性防止侧倾，向ECU提供车态信号。工作原理：光电传感器+开口圆盘其他传感器和开关车速传感器节气门开度传感器车门传感器高度控制开关模式选择开关制动灯开关知识讲解知识讲解2.电子控制单元：传感器信号放大输入信号的计算驱动执行机构故障检测3.执行器：空气弹簧：弹簧刚度、车高减振器：阻尼系数阻尼转换执行机构弹簧刚度调节机构图2-6-4

空气弹簧结构（1）空气弹簧弹簧刚度的调节：弹簧刚度的调节通过弹簧刚度执行机构，开闭主气室与副气室的隔板，改变气室的容积而改变弹簧的刚度，增大容积使刚度变小，减小容积可增加刚度。ECU根据车辆状态信号及时调节弹簧刚度，高速行驶转换为大刚度，低速行驶转换为小刚度。在制动时使前弹簧刚度增加，在加速时使后弹簧刚度增加。而在转弯时使左右弹簧刚度调节以减少侧倾。知识讲解车高的控制（1）自动高度控制、高速行驶时车高控制、驻车时车高控制（2）车高控制主要是利用空气弹簧中主气室空气量的多少来进行调节。图2-6-5

车高控制原理知识讲解（2）减振器知识讲解图2-6-7

阻尼系数调节原理图图2-6-6

减振器的结构原理图知识讲解减振器工作过程：当需要将阻尼系数调节为“软（低）”状态时，控制杆带动旋转阀旋转一角度，3个截面的阻尼孔全部开通，悬架的阻尼系数小；若需要将阻尼系数调节为“中（运动）”状态时，同样控制杆带旋转阀又旋转