单元七--汽车行驶系统.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2025/1/8 周三,汽车底盘构造与维修,（第,4,版）,全国交通运输职业教育教学指导委员会周林福 封建国,“,十二五,”,职业教育国家规划教材,经全国职业教育教材审定委员会审定,组织编写,主,编,2025/1/8 周三,汽车底盘总体构造,离合器,手动变速器,自动变速器,万向传动装置,单元一,单元二,单元三,单元四,单元五,单元六,单元七,单元八,驱动桥,汽车行驶系统,汽车转向系统,单元九,汽车制动系统,单元七 汽车行驶系统,概述,车架,车桥,车轮与轮胎,1,2,3,4,5,普通悬架,6,电子控制悬架,7,行驶系统的维修,8,行驶系统的故障诊断,知识目标,1.,简述汽车行驶系统的功用、组成和类型，汽车行驶的基本原理,;,2.,正确叙述车桥、车架的功用、构造、转向轮定位参数的内容，熟悉车轮与轮胎的构造与规格,;,3.,正确叙述悬架中弹性元件、减振器、导向装置的类型、构造、工作原理；,4.,正确叙述非独立悬架、独立悬架的类型、特点、工作过程；,5.,正确叙述电子控制悬架的功能、结构、工作原理。,能力目标,1.,会做行驶系统各总成的拆装、检修、维护工作,;,2.,会做车轮与轮胎装配、平衡与换位的工作,;,3.,会做车轮定位的检查工作,;4.,行驶系统常见故障产生的原因，并提出相应的措施。,学习目标,1,概 述,1.1,功用,汽车行驶系统的功用是接受发动机经传动系统传来的转矩,，,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,，,传递并承受路面作用于车轮上的 各向反力及其形成的力矩,，,缓和各种冲击及振动,，,保证汽车平顺行驶并且与汽车转向系统 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,。,1.2,组成,轮式汽车行驶系统一般由,车架、车桥、车轮和悬架组,成，如图所示。,.,汽车行驶系统的类型,汽车行驶系统根据其结构形式的不同，可以分为以下几种,:,(,),轮式行驶系统,:,行驶系统中直接和地面接触的是车轮，称这种行驶系统为轮式行驶系统。这种车被称为轮式汽车。,(,),半履带式行驶系统,:,前桥装有滑橇或车轮，用来实现转向，后桥上装有履带，以减少对地面的单位压力,(,比压,),，控制汽车下陷，同时履带上履刺也加强了附着作用，具有很高的通过能力，主要用在雪地或沼泽地带行驶。这样的行驶系统被称为半履带式行驶系统。这种车称为半履带式汽车。,(,),全履带式行驶系统,:,如果汽车前后桥上都装有履带，则称为全履带式行驶系统。这种车被称为全履带式汽车。,(,),车轮,履带式行驶系统,:,行驶系统中直接与路面接触部分有车轮和履带，则称为车轮,履带式行驶系统，这种车被称为车轮,履带式汽车。,.,汽车行驶系统的受力分析,汽车行驶系统的受力情况，如图所示，汽车的总重力,通过前、后车轮传到地面，引起地面作用于前轮和后轮上的垂直反力,和,。当驱动桥中半轴将驱动转矩,传到驱动轮上时，产生路面作用于驱动轮边缘上的向前的纵向反力，被称作驱动力。,用,表示。驱动力用以克服驱,动轮本身的滚动阻力，其余大部,分则依次通过驱动桥壳、后悬架,传到车架，用来克服作用于汽车,上的空气阻力和坡道阻力；还有,一部分驱动力由车架经过前悬架传,至从动桥，作用于自由支承在从动桥两端转向节上的从动轮中心，使前轮克服滚动阻力向前滚动。于是，整个汽车便向前行驶了，如果行驶系统中处于牵引力传递路线上的任一个环节中断，汽车将无法行驶。,车架,.,功用、要求与类型,2.1.1,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。其功用是支承连接 汽车的各零部件并保证其正确的相对位置，承受来自车内外的各种荷载。,2.1.2,要求,车架的结构形式应满足以下要求,:,()应具有足够的强度和适合的刚度；(,2,),质量应尽可能小,；()对轿车和客车的车架来讲，其结构应简单，并有利于降低汽车的质量和获得较大的 转向角，以提高汽车行驶的稳定性和机动性。()车架应布置得离地面近一些,以使汽车重心位置降低,有利于提高汽车的行驶稳定性。,2025/1/8 周三,2.1.3,类型,目前汽车的车架结构形式主要为两种类型:边梁式车架和中梁式车架,。,部分轿车和一 些大型客车取消了车架,，,而以车身兼起车架的作用,，,这种车身称为承载式车身,。,()边梁式车架:由 根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。,()中梁式车架:中梁式车架主要由,1,根位于中央贯穿前后的纵梁和若干根横向悬伸托架组成，因此也称为脊骨式车架。,()承载式车身:承载式车身既将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受如图所示。,2.2,车架的结构,车桥,3.1,功用与类型,3.1.1,功用,车桥通过悬架和车架(或承载式车身)相连两端安装汽车车轮。其功用是传递车架(或 承载式车身)与车轮之间各方向作用力及其产生的弯矩和转矩。,3.1.2,类型,根据悬架结构分：根据车轮的作用分：,整体式车桥（非断开式车桥）转向桥,断开式车桥,驱动桥,转向驱动桥,支持桥,根据车轮是驱动轮还是从动轮分：,驱动桥,从动桥,3.2,构造,3.2.1,转向桥,汽车转向桥的结构大致相同,其主要由前轴、转向节和主销等部分组成。转向桥可以与独立悬架匹配也可以与非独立悬架匹配。,(,),与非独立悬架匹配的转向桥。,汽车非独立悬架的结构大体相同，主要,由前轴、转向节、主销等几个部分组成。,如 图 所示为非独立悬架汽车转向桥。,前轴的工字梁在两端加粗的拳部有通孔，,通过主销和转向节连接。,(,),与独立悬架匹配的转向桥。断开式转向桥的作用与非断开式转向桥一样，所不同的是断开式转向桥与独立悬架匹配。,3.2.2,转向驱动桥,转向驱动桥如图所示。同一般驱动桥一样，有主减速器和差速器，但由于在转向时转向车轮需要绕主销偏转一个角度，故与转向轮相连的半轴必须分成内外两段(内半轴和外半轴)，其间用万向节(一般多用等角速万向节)连接，同时主销也因而分制成两段，转向节轴颈部分制成中空的，以便外半轴穿过其中。,3.2.3,车轮定位,.,.,.,转向轮定位,为了保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性，减少轮胎和其他机件的磨损，转向车轮、转向节、前轴三者与车架的安装应保持一定的相对位置关系，这种安装位置称为转向车轮定位。,（,1,）主销后倾角,：,主销后倾角是转向轴线向后倾斜的角度。主销后倾角是从汽车纵向平面观察时，测量转向轴线至垂直线之间的角度而得，用,表示，如图所示。,主销有一定的后倾角，使主销延长线与地面的交点,a,向前偏移了一段距离,y,，转向后地面作用在车轮上侧向力矩,Fy,对主销形成一个转矩,T,，该转矩,T,具有使前轮回正的作用。,（2）主销内倾角,。,在汽车的横向平面内(汽车的前后方向),，,主销上部向内倾斜一个角度,。,这个主销轴线与垂线之间的夹角 称为主销内倾角,，,车辆向左或向右转向时,，,车轮会围绕主销轴线转动,，,该轴线称为转向轴线,。,在减振器上支承轴承和下悬架臂球节之间画一条假想直线,，,也是转向轴线,。,如图)所示,主销内倾角 有使车轮自动回正的作用，如图)所示。,（3）前轮外倾角,。,向汽车前后方向看车轮，轮胎并非垂直安装，而是稍微倾斜 在汽车的横向平面内，前轮中心平面向外倾斜一个角度，如图 所示，称为前轮外倾角。,（4）前轮前束。,俯视车轮,，,汽车的两个前轮的旋转平面并不完全平行,，,而是稍微带一些角度,，,这种现象称为前轮前束,。,在通过两前轮中心的水平面内,，,两前轮的前边缘距离 小于两前轮后边缘距离,A,，,之差称为前轮前束,。,如,下,图所示像内八字一样前端小后端大的称为前束,。,而像外八字一样后端小前端大的称为后束或负前束,。,前轮前束的作用是为了消除由车轮外倾而引起的前轮,“,滚锥效应。前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。,.,.,.,后轮定位,(,),后轮外倾角,像前轮外倾角一样后轮外倾角也对轮胎磨损和操纵性有影响理想状态是 个车轮的运动外倾角均为零,，,这样轮胎和路面 接触良好,，,从而得到最佳的牵引性能和操纵性能,。,()后轮前束：,如同前轮前束一样，后轮前束也是后轮定位的一个重要项目。如果前束不当，后轮轮胎也会被擦伤，另外也会引起转向不稳定及制动效能降低。像后轮外倾角一样，后轮前束也不是一个静态量。悬架摇动和反弹时它就要起变化，滚动阻力和发动机转矩对它也有影响，对于前驱动车辆，前驱动轮宜前束，后从动轮宜负前束。后驱动车辆则相反,:,前轮宜负前束，独立悬架的后驱动轮应尽可能为前束。,4,车轮和轮胎,车轮与轮胎是汽车行驶系统中的重要组成部分，位于车身与路面之间。其功用是支承汽车和装载质量；传递汽车与路面之间的各种力和力矩；缓冲车轮受路面颠簸时引起的振动，保持汽车的行驶方向等。,4.1,车轮,4.1.1,车轮和轮胎的功用：,车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件,，,它由轮毂,，,轮辋、轮辐所组成,。,4.1.2,分类,按照轮辐的结构不同，车轮可分为辐板式和辐条式车轮。辐板式车轮多用于载货汽车和部分轿车的非全尺寸备胎；现代轿车多采用辐条式车轮。,4.1.3,构造,.,.,.,辐板式车轮,这种车轮如下图 所示。由挡圈、轮辋、辐板和气门嘴伸出口组成。车轮中用以连接轮毂和轮辋的钢质圆盘称为辐板，大多是冲压制成的，少数和轮毂铸成一，后者主要用于重型汽车。,.,.,.,辐条式车轮,这种车轮的轮辐是钢丝辐条或者是和轮毂铸成一体的铸造辐条。,.,.,.,轮辋,()分类与构造。轮辋常见形式主要有两种:深槽轮辋和平底轮辋，如图 所示。此外，还有对开式轮辋、半深槽轮辋、深槽宽轮辋、平底宽轮辋、全斜底轮辋等。,4.2,轮 胎,轮胎是安在轮辋上，直接与路面接触。,4.2.1,功用和类型,()轮胎的功用是:支承车辆的全部质量,；,轮胎与路面直接接触,，,将车辆的驱动力和制动力传至路面,，,从而控制其起动、加速、减速、停车和转向,；,减弱由于路面不平所造成的振动,。,(,),轮胎的类型,:,按照轮胎的花纹分,:,普通花纹轮胎、越野花纹轮胎和混合花纹轮胎。,按照轮胎胎体帘布层分,:,斜交轮胎和子午线轮胎。,按照轮胎的充气压力分,:,高压胎,(,.,.,),、低压胎,(,.,.,),和超低压胎,(,.,以下,),。,按照保持空气方法的不同分为,:,有内胎轮胎和无内胎轮胎。,.充气轮胎的结构,普通充气轮胎由外胎内胎和垫带组成，使用时安装在汽车车轮的普通可拆卸轮辋上。如图 所示。,2025/1/8 周三,()外胎:外胎是轮胎的框架。它必须具有足够的刚性，以阻止高压空气外泄，又必须具有足够的弹性，以吸收荷载的变化和冲击。它由许多层与橡胶黏结在一起的轮胎帘线(多股平行的高强度材料层)构成。,外胎由胎面、帘布层、缓冲层、胎圈 部分组成。如图所示。,2025/1/8 周三,胎面：胎面的外部是橡胶层，保护胎体免受路面造成的磨损。胎面由胎冠、胎侧、胎肩组成。胎面与路面直接接触，产生摩擦阻力、驱动力和制动力。,帘布层：胎体是外胎的骨架，由帘布层和缓冲层组成。其作用是承受负荷，保持轮胎外缘尺寸和形状。,缓冲层：缓冲层是夹在胎体与胎面之间的纤维层。它可增强胎体与胎面的附着力，同时也有助于减弱路面传至胎体的振动。,胎圈：为防止各种施加在轮胎上的作用力扯开轮辋，轮胎上设有固定边缘，即各层侧边都缠绕有坚固的钢丝，称为胎圈。,(,),内胎,:,是装入外胎内部的一个环形橡胶管，外表面很光滑，上面装有气门嘴，以便充气。,(,),垫带,:,是一个环形橡胶带，它垫在内胎和轮辋之间，保护内胎不被轮辋和胎圈磨损。,2025/1/8 周三,4.2.3,无内胎轮胎,无内胎轮胎就是没有内胎和垫带，充入轮胎的气体直接压入无内胎的轮胎中，要求轮胎与轮辋之间有良好的密封性，其结构如图 所示。,2025/1/8 周三,4.2.4,应急轮胎,汽车上装用的备胎是在汽车上的某一条轮胎爆破或漏气时才使用的,，,汽车的备胎随着时间的流逝发生着变化,.,以前汽车装备的备胎与正规轮胎规格大小相同,。,最近的轿车装备的备胎大都是 型备胎,。,型备胎的 是英语,“,”,的开头字母,，,意思为,“,应急或,“,临时,”,。,轮胎爆破或漏气时,，,装上它后可以保证汽车行驶到维修站,，,并尽快修复故障轮胎或换上正规轮胎,，,因此被称为应急轮胎,。,4.2.5,轮胎的规格及标记,()轮胎的规格：轮胎的规格可用外胎直径、轮辋直径、断面宽 和断面高 的名义尺寸代号表示。根据,轿车轮胎规格、尺寸、气压与负荷,(/,)规定(载货汽车参考/,)，确定轮胎的规格、尺寸、气压与负荷等信息。,斜交轮胎规格:我国采用国际标准。斜交轮胎的规格用 表示载货汽车斜交轮胎和轿车斜交轮胎的尺寸 和 均用 为单位。是轮胎名义断面宽度代号，是轮辋名义直径代号。,子午线轮胎规格:国产子午线轮胎规格用 表示。其中 代表子午线轮胎(即,“,-,”,的第一个字母)，国产轿车子午线轮胎断面宽 已全部改用米制单位 ，载货汽车轮胎断面宽 有英制单位 和米制单位 两种，轮辋直径 的单位仍用。,无内胎轮胎规格:,”,”,表示无内胎轮胎。,(,),速度等级。近年来，汽车和轮胎的性能都有很大的提高，要求轮胎的速度性能和汽车的最高速度相匹配。为此，轮胎需表明其速度等级，国际标准化组织,(,),制定的，并且已为一些国家所采用的速度标号标志的特点是对各种速度均给一个代号。,()负荷能力：轮胎的负荷能力是指在一定行驶速度和相应充气压力时的最大载质量。目前，国际上普遍采用负荷指数来表示子午线轮胎的负荷能力，将负荷指数用阿拉伯数字标记在轮胎的侧面，如,/,中的 就是负荷指数。,2025/1/8 周三,当行驶速度超过/时轿车轮胎的负荷能力变化百分率见下表 由表可知当行驶速度超过/时轿车轮胎的速度越高其负荷能力越低。,2025/1/8 周三,()胎侧标志：根据国际的有关规定，也方便使用者维修与购置，所以每条外胎两侧上必须模刻上规格、制造厂商和厂名(或地点)、标准轮辋、生产编号、骨架材料及结构代号。轿车轮胎还须标有速度级别代号和胎面磨耗标志位置的符号；载重汽车轮胎还须标有层级，胎面花纹有行驶方向的，还须有行驶方向标志。,2025/1/8 周三,5.1,功用、组成与类型,悬架是车架,(,或承载式车身,),与车桥,(,或车轮,),之间的一切传力连接装置的总称。,5,普通悬架,普 通 悬 架,.,功能、组成 与类型,.,.,功用,悬架系统连接车身和车轮，具有以下功用：,（,1,)对不平整路面所造成的汽车行驶中的各种颤动、摇摆和振动等，与轮胎一起，予以吸收和减缓，从而保障乘客和货物的安全，并提高驾驶稳定性。,（,2,）将路面与车轮之间的摩擦所产生的驱动力和制动力，传输至底盘和车身。,（,3,）,支承车桥上的车身,，,并使车身与车轮之间保持适当的几何关系,。,.,.,组成,悬架一般由弹性元件、导向装置、减振器和横向稳定杆组成，如图 所示。,弹性元件：缓和冲击。,减振器：使震动迅速衰减。,导向机构,(,纵、横向推力杆）：使车轮按一定的轨迹相对于车架和车身跳动。,横向稳定杆：防止车身产生过大侧倾。,5.1.3,汽车悬架的类型,(,),按照控制形式不同，悬架可分为被动式悬架和主动式悬架两大类。,(,),按悬架系统结构不同，悬架分为非独立悬架和独立悬架。,如图所示。,.,弹性元件,为了缓和冲击，在汽车行驶系统中，除了采用弹性的充气轮胎之外，在悬架中还必须装有弹性元件，使车架,(,或车身,),之间作弹性联系，悬架采用的弹性元件常见的有钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧和油气弹簧。,.,.,钢板弹簧,钢板弹簧由一组弯曲弹簧钢片从短至长依次叠放而组成如图所示，这些重叠钢板在中心点用 形中心螺栓或铆钉固定在一起。既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。,5.2.2,螺旋弹簧,螺旋弹簧广泛地用于独立悬架，特别是前轮独立悬架。将特殊的弹簧钢杆卷成螺旋状，就成了螺旋弹簧，可做成等螺距或变螺距。,（,),变刚度弹簧。如果用直径均匀的弹簧钢杆制成螺旋弹簧，则整条弹簧依荷载量的改变而均匀弯曲，这样，如果使用软弹簧，则其硬度不足以负重载，如使用硬弹簧，则在轻载时，又会颠簸。,(,),节距不均匀弹簧、锥形弹簧。,（,3,）螺旋弹簧的特点:,螺旋弹簧无需润滑，防污能力强。,螺旋弹簧单位质量的能量吸收率较。,螺旋弹簧本身无减振作用，必须另装减振器。,螺旋弹簧只能承受垂直荷载，必须装设导向装置。,5.2.3,扭杆弹簧,扭杆弹簧(通常简称为扭杆)是用其自身扭转弹性抵抗扭曲力的弹簧钢杆，扭杆的一端固定在车架或车身其他构件上，另一端连在受到扭力荷载的部件上。,扭杆弹簧也用于制造稳定杆，如图所示。,扭杆弹簧特点,:,(,),与其他弹簧相比，其单位质量,的能量吸收率较高，所以可减轻悬,架的质量。,(,),可简化悬架系统的配置。,(,),与螺旋弹簧一样，扭杆弹簧也不能控制振荡，所以需要与减振器一起使用。,5.2.4,橡胶弹簧,当橡胶弹簧由于外力而变形时，便产生内部摩擦以吸收振动。橡胶弹簧的优点包括:可以制成任何形状，使用时无噪，不需要润滑，但橡胶弹簧不适于支承重荷载。所以橡胶弹簧主要用作辅助弹簧，或用作悬架部件的衬套、垫片、垫块、挡块及其他支承件如图所示。,5.2.5,气体弹簧,气体弹簧是以空气作弹性介质，即在一个密闭的容器内装入压缩空气(气压为.)，利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。,气体弹簧主要有空气弹簧和油气弹簧两种,空气弹簧 囊式空气弹簧,膜式空气弹簧,油气弹簧以气体(如氮等惰性气体)作,为弹性介质，用油液作为传力介质，利用,气体的可压缩性实现弹簧作用。,.,减振器,汽车在行驶中 个车轮在垂直方向上会受到不同力的作用，悬架系统中的弹性元件受冲击会相应产生振动，因此需要在悬架中与弹性元件并联安装减振器，以衰减振动，提高汽车行驶的平顺性，如图所示。,汽车对减振器要求：,（,1,）,在悬架压缩行程中(车桥和车架相互靠近)减振器阻尼力较小,，,以便充分发挥弹性元件的弹性作用,，,缓和冲击,。,这时,，,弹性元件起主要作用,。,()在悬架伸张行程中(车桥和车架相互远离),，,减振器阻尼力应较大,，,以迅速减振此时减振器起主要作用,。,()当车架或车身与车桥间的相对运动速度过大时,，,要求减振器能自动加大流液量,，,使阻尼力始终保持在一定限度之内,，,以避免车架或车身承受过大的冲击荷载,。,减振器的分类,按其作用方式不同 分为双向作用式减振器（压缩和伸张）和单向作用式减振器（伸张行程）。,双向作用筒式减振器的工作原理如图所示，外面,的钢筒是防尘罩，上部有一圈环与车架,(,车身,),连接，中,间的钢筒是储油缸，内部装有一定量的减振器油，下部,有一圈环与车桥相连，最里面的钢筒是工作缸。内部装,满减振 器油，在工作缸的内部，通过与防尘罩和上部,圆环制成一体的活塞杆，其底端固定着活塞，活塞上装,有伸张阀和流通阀，在工作缸的下部底座上装有压缩阀,和补偿阀，为了使减振器能够满足工作要求，流通阀和,补偿阀的弹簧相对比较软，较小的油压便可以打开或关闭，而压缩阀和伸张阀的弹簧相对比较硬，只有当油压增大到一定的程度时，才能打开，而只要油压稍有下降，阀门立刻关闭。,5.4,横向稳定器,现代轿车悬架很软即固有频率很低，汽车高速行驶转弯时车身会产生较大的侧向倾斜和侧向角振动。为了提高悬架的侧倾角刚度，减小侧倾，常在悬架中加设横向稳定器，如图所示。,由弹簧钢制成的横向稳定杆呈 形，安装在汽车紧靠悬架的前端或后端(有的轿车前后都装有横向稳定器)，稳定杆的中部自由支承在 个固定于车架上的橡胶套筒内，而套筒固定在车架上，稳定杆两侧纵向部分的末端通过支杆与悬架下摆臂上的弹簧支座相连。,.,非独立悬架与独立悬架,非独立悬架由于结构简单，工作可靠，被广泛用于一般货车和客车上，而用在轿车上往往只作为后悬架，钢板弹簧被用作非独立悬架的弹性元件，由于它起导向装置的作用，并有一定的减振作用，使得悬架系统大为简化。,.,.,非独立悬架,(,),钢板弹簧式非独立悬架。适用于各,类型货车和部分乘用车。如图所示。,(,),螺旋弹簧非独立悬架。螺旋弹簧非独立悬,架常用于轿车的后悬架，由于使用螺旋弹簧作为弹性元件，仅仅能承受垂直荷 载。因此，其悬架系统需要安装导向装置和减振器，如图所示。,3,）空气弹簧非独立悬架,为了提高行驶的平顺性，适应荷载和路面的变化，要求悬架刚度随之变化。当空车时车身被抬高，满载时车身则被压得很低。对于轿车，要求在好路上降低车身高度，提高行驶速度；在坏路上提高车身高度，可以增大通过能力。因此，对于不同类型的汽车提出不同的要求，而空气弹簧非独立悬架可以满足其要求。,5.5.2,独立悬架,（,1,）,双横臂式独立悬架,。,不等臂双横臂式独立悬架,。,上摆臂和下摆臂的一端分别通过摆臂轴与车架连接,，,另一端分别通过上,，,下球头销与转向节相连接,。,（,2,)麦弗逊式独立悬架,麦弗逊式独立悬架广泛应用于发动机前置前轮驱动轿车的前悬架中。这种悬架由减振器、螺旋弹簧、横摆臂和横向稳定杆等组成,。,（,3,）多连杆独立悬架,独立悬架中的弹性元件多采用螺旋弹簧，对于侧向力、纵向力的承受和传递，就需加设导向装置即杆件来完成。因而一些轿车上为减轻自重和简化结构采用多杆式悬架，上连杆通过支架与车身相连，其外端与第三连杆相连，上连杆的两端都装有橡胶隔振套，第三连杆的上端通过推力轴承与转向节连接。下连杆与普通的下摆臂相同，其内,端通过橡胶隔振套与前横梁相连,接，外端通过球铰与转向节相连。,主销轴线从下球铰一直延伸到上,面的轴承处。多杆悬架系统具有,良好操纵稳定性，可有效地降低,轮胎的磨损，延长其使用寿命。,电子控制悬架,.,被动悬架与主动悬架,汽车的悬架一般由弹性元件、减振器和导向元件组成。其作用是连接车身与车轮，以适当的刚性支承车轮，并吸收路面的冲击，改善车辆的舒适性和平顺性；稳定汽车行驶，改善操纵性。悬架作用中的平顺性与操纵稳定性有着相互矛盾的关系。若想改善汽车的舒适性和平顺性而采用较软的弹性元件，那么就会增加转弯时的侧倾及加速或制动时的前后颠簸，从而使操纵稳定性变差。同样，若想改善汽车的操纵稳定性而采用较硬的弹性元件，那么将增加汽车对路面不平度的敏感性，从而降低平顺性，如何调整两者之间的关系，有时竟是非常困难的事，只能根据汽车的用途加以调整，对于传统悬架，当其结构确,定后，就具有固定的悬架刚度和阻尼系数，在汽车行驶的过程中不能人为地控制加以调节，因此称为被动悬架。,随着电子技术的发展，出现了电控悬架，它是通过电子控制单元,(,),来控制相应的执行元件，改变悬架特性以适应各种复杂的行驶工况对悬架系统的不同要求，从而使舒适性、平顺性和操纵稳定性同时得到改善。,6.2,电控悬架系统的功用,电控悬架的功用可以概括为以下两点：,（,1,）弹簧弹性系数（刚度）与阻尼系数（减震力）的控制；,（,2,）调整高度,常用的电控悬架实际是电子控制油气悬架或空气悬架，它用空气弹簧代替金属弹簧，利用液压减振器和空气弹簧中存在的压缩空气进行减振器阻尼系数与悬架刚度的有级调节和车高的自动调节控制。电控悬架系统具有车高调节、悬架刚度和减振器阻尼系数,“,软,中,硬,”,有级转换控制的功用。,6.3,电控悬架的组成与工作原理,电控悬架由传感器、电子控制单元()、执行器等组成,。,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。同时，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及通、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。,6.3.1,传感器,（,1,）车高传感器：,在每个悬架上都装有一只车高传感器,，,通过它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引起的悬架位移量,。,工作,原理：车高传感器由一个开口圆盘与连杆组合成一个组件一起上下旋转，两个光电传感器在开口圆盘的两侧，车高变化时由于开口圆盘位置的变化，使发光二极管发出的光线被开口圆盘遮挡或通过，从而检测出不同的车高信号，并将它们转换送至。,（,2,）转向传感器,转向传感器装在转向器上,，,用来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 提供车态信号,。,工作原理：转向传感器由 个有槽圆盘和 个光电传感器组成，有槽圆盘随转向一起转动，并在圆盘上开有 个孔，圆盘的两侧有发光二极管和光敏晶体管组成的光电传感器，它们两者之间的光线变化随着圆盘遮挡转换成,“,通,”,或,“,断,”,信号。当操纵转向盘时，有槽圆盘随着一起转动而引起发光二极管发出光线的,“,通,”,或,“,断,”,信号。这种信号是与转向盘转动成正比的数字信号，并通过判断两个光电传感器信号的相位差判断转弯方向。此时，当 判定转向盘的转动角度和车速大于设定值时，会使弹簧刚度和减振力增加。,(,),其他传感器和开关。车速传感器安装在车轮上，用于检测转速信号。利用此信号，计算出车身的侧倾程度。,节气门开度传感器可以间接检测汽车加速度信号，利用此信号作为防下坐控制的一个工作状态参数。,车门传感器是为了防止行驶过程中车门未关闭而设置的。,高度控制开关用来选择汽车高度，检测高度控制开关的状态使汽车高度上升或下降。有的车辆上还有高度控制,/,开关，用于停止车高控制。,模式选择开关用来选择悬架的,“,软,”“,中,”,或,“,硬,”,状态，检测到开关的状态后，操纵悬架控制执行器，从而改变减振器的弹簧刚度和阻尼系数。,踩下制动踏板时，停车灯开关便接通，接收这个信号作为防栽头控制用的一个起始状态。,.电子控制单元,电子控制单元()包括一个 位微型计算机、输入接口电路和输出驱动电路。其功能主要有以下几项:,()传感器信号放大。用接口电路将输入信号中的干扰信号除去，然后放大、变换极值、比较极值，变换为适合输入控制装置的信号。,()输入信号的计算。电子控制装置根据预先写入只读存储器 中的程序对各输入信号进行计算，并将计算结果与内存的数据进行比较后，向执行机构发出控制信号。,()驱动执行机构。电子控制装置用输出驱动电路将输出驱动信号放大，然后输送到各执行机构。,()故障检测。电子控制装置用故障检测电路来检测传感器、执行器、线路等的故障，当发生故障时，将信号送入控制装置，便于使悬架系统安全工作，也容易确定故障所在位置。,汽车底盘构造与维修,.,.,执行器,(,),空气弹簧。电控悬架用空气弹簧代替传统悬架的螺旋弹簧或钢板弹簧，空气弹簧在其气室内装入空气而具有弹性功能，关键是用 对汽车行驶的状态进行车高、弹簧刚度和阻尼系数的调节，使车辆的性能得到提高。,空气弹簧由主气室、副气室、弹性,刚度执行机构、阻尼转换执行机构和液,压减振器等组成，如图所示。,(,),减振器。电控悬架中的减振器一,改过去固定阻尼系数的特点，变为连续变,化阻尼系数和有级变化阻尼系数两种，目,前，电控悬架多用后者，又称为半主动阻尼,控制，这种阻尼控制是在减振器结构中采用简单的控制阀，通过在最大、中等、最小的通流面积之间的变换，改变减振液的流通快慢，达到阻尼系数的有级调节。,(,),阻尼转换执行机构如图。阻尼转换机构装在减振器的上部，由直流电动机、减速齿轮、控制杆、电磁铁和挡块等组成。电控悬架 根据接收到的信号，使直流电动机驱动扇形的减速齿轮左右制动，通过控制杆带动减振器中的回转阀旋转，有级地改变阻尼孔的开闭，从而改变阻尼系数,(,即减振阻力）。,()弹簧刚度执行机构,弹簧刚度执行机构由刚度控制阀和执行机构等组成，执行机构位于减振器的顶部，与阻尼系数控制机构组装在一起。,.空气压缩机和高度控制阀,在电控悬架中除上面讲述的一些装置外，还有空气供给装置与调节高度的空气压缩机、高度控制等装置。汽车的高度控制执行机构除上面讲过的空气悬架中的主气室外，还有空气压缩机和空气阀等。空气压缩机如图由驱动电动机、排气阀、干燥器等组成。,高度控制阀如图是一个二位二通电磁,阀，通过向空气弹簧的主气室内进气和,排气，从而控制汽车的高度。,.电控悬架的控制逻辑,电控悬架在控制悬架刚度和阻尼系数均有 种控制模式，即“标准、运动、高”模式，而每一种模式又可以根据悬架高度和阻尼系数的大小依次有“软(低)、中、硬(高)”种状态。模式的选择一般根据路面情况通过模式选择开关由驾驶员用手来操纵。,同样，车高控制也有“标准、运动、高”种模式，而且每一种模式又可以根据汽车高低分为“低、中(标准)、高”种状态。另外，在一般的情况下，车身高度不受乘员人数和载质量增加、减少的影响，由 控制在所选模式的经常状态高度。,2025/1/8 周三,.丰田 系统组成、功能、构造和工作原理,.选择器开关,选择器开关安装在中间操纵盒内，用于由驾驶员选择想要的减振力方式:(标准)或(跑车)。,.传感器,()转向传感器 ()停车灯开关 ()车速传感器,2025/1/8 周三,()节气门位置传感器 ()空挡起动开关仅限于/车辆,2025/1/8 周三,.执行器,执行器是电磁驱动的，所以能对频繁变化的行驶情况作出准确反应。电磁铁包括个定子铁芯和 对定子线圈。电流流至每对定子线圈，使连接至减振器控制杆的永久磁铁转动。,2025/1/8 周三,.控制系统,按照来自各个传感器的信号，进行下列控制:,()减振方式。正常行驶时，减振力是按照选择开关的方式设置确定的。,()防车尾下坐控制。这个控制限制起动或迅速加速时发生的车辆后端下坐。,()防侧倾控制。这个控制限制转弯时或沿“”弯路行驶时的车身侧倾。,()防车头下沉控制。这个控制限制制动中的汽车头部下沉程度。,)高速控制(仅限于“标准”方式)。它能控制提高高速行驶中的转向稳定性。,()预防换挡时车尾下坐(/车辆)。这个控制限制自动变速器车辆起动时发生的车辆后端下坐的程度。,2025/1/8 周三,.故障诊断,具有自我诊断功能，可通过将 端子与发动机舱的检查连接器的 端子连接，检查转向传感器电路和减振力。,()转向传感器电路检查功能,()减振力检查功能,()故障排除分析：,检查轮胎气压；,检查悬架和转向杆系的润滑,；,检查底盘至地面的净高度和车轮定位,；,检查蓄电池电压,，,应在,以上,；,检查所有连接器,，,应都牢固,。,2025/1/8 周三,2025/1/8 周三,行驶系统的维修,.车架的维修,车架常见的损伤形式有变形、裂纹、腐蚀、连接松旷。,.车架的变形,()车架侧向弯曲(侧摆),()车架向下弯曲(下陷),()车架纵弯曲,()车架菱形变形,.车架的裂纹,车架由于受到交变荷载的影响，容易产生裂纹。此时可采用焊修法，焊修前应清洁除锈，彻底清除接头两侧的旧漆层，在裂纹两端开坡口，选用碱性的低氢焊条。,2025/1/8 周三,7,.车架腐蚀,车架腐蚀应涂上漆层，严重时应更换。,.连接松旷,车架纵、横梁连接铆钉松动后，将影响车架的刚度和弹性，修理时应取掉松动的铆钉，重新铆铆钉。,.车桥的维修,.汽车前桥的维修,前桥的技术状况关系到汽车的操纵稳定性，也关系到汽车制动过程中方向的稳定性及轮胎的磨损，不但影响汽车的平均技术速度，增加驾驶员的疲劳，也影响汽车的安全运行。因此，对前桥的维修必须仔细认真，确保恢复汽车的操纵稳定性。,2025/1/8 周三,前桥主要零件的检修,现在汽车的前桥多采用独立悬架结构形式，因此，前桥中的主要零件包括驱动轴、轮毂、轮盘,(,轮辋,),等。,()驱动轴的检修,()轮毂的检修,()轮辋的检验,2025/1/8 周三,.前轮定位调整,前轮定位是保证汽车操纵稳定性的关键，还影响制动过程中汽车方向的稳定性和轮胎的耗损，转向系统，前桥、悬架乃至车架的故障都会影响前轮定位的准确性，造成汽车操纵性能变差。因此前轮定位的检查与调整是汽车总装后的一项极为主要的作业，汽车二级维护时必须检查调整前轮定位。,（,),独立悬架式转向桥前束的调整,调整前束之前应做好以下工作,：,检查调整好前轮、转向系各配合间隙,。,两侧前轮轮胎气压、气压差以及平衡性能应符合原厂规定车辆左、右同名点的离地高度应相同,。,主销后倾、主销内倾和前轮外倾值应符合原厂规定,，,否则应进行修理,，,修复后方能准确地调整前轮前束,。,调整前束前,，,应按技术文件之规定,，,紧固相关部位,，,确保连接可靠,。,2025/1/8 周三,前轮前束的调整方法:,确定两前轮上的同名点,将汽车置于水平地面上并支起前桥,调整前束尺,用前束尺测量前束,调整前束,一般情况下使用普通斜交轮胎时前束值为 使用子午线轮胎时，前束值为。而欧洲型汽车使用子午线轮胎的前束值多为 。,2025/1/8 周三,（,)独立悬架汽车前轮定位的调整,1,.主销后倾角通过移动上摆臂在摆臂轴上的纵向位置来调整,2.前轮外倾角调整时，增减上摆臂与固定支架间的垫片厚度，使上摆臂以下摆臂为支点横向位移来改变车轮外倾角。,3.主销内倾和前轮外倾已由转向节的结构确定，不能单独调整。当主销后倾和前轮外倾调整合格后主销内倾仍不在原厂规定值之内，说明转向节已经变形。,4.前束仍通过横拉杆调整,前轮定位调整合格后，通过转向节上的最大转向角限止螺栓来分别调整左、右轮最大转向角。,2025/1/8 周三,.车轮与轮胎的维修,.轮胎的使用与检修,.轮胎的使用,()保持轮胎气压正常,()防止轮胎超载,()合理搭配轮胎,()精心驾驶车辆,()保持良好的底盘技术状况,.轮胎的维护与换位,()轮胎的日常维护：出车前检视行驶中检视收车后检视,()轮胎的一级维护,()轮胎的二级维护,2025/1/8 周三,()轮胎维护操作要点,充气 轮胎换位 轮胎的拆装,2025/1/8 周三,.轮胎的检修,()检查胎面花纹深度。轮胎磨损过多，花纹过浅，会成为重要的不安全因素，据统计，轮胎全部问题的 是发生在它的寿命最后的,之内。,()车轮与轮胎的平衡。车轮与轮,胎是高速旋转组件，如果不平衡，,汽车在超过某一速度行驶时，就会,产生共振，特别是高速公路上行驶,的车辆，可能造成轮胎爆破，引发,交通事故。,2025/1/8 周三,.悬架的维修,.悬架系统的耗损,()非独立悬架的耗损与维护：钢板弹簧的耗损与维护,减振器的耗损与维护,()独立悬架的耗损与维护,.非独立悬架的检修,()钢板弹簧的检修,()减振器的维修,.独立悬架的检修,独立悬架是车桥两侧车轮各自独立地与车架或车身弹性连接，以适应路面的变化。在悬架弹性元件一定的变形范围内，汽车两侧车轮可以单独运动，互不影响，可减少行驶时车架和车身的振动，而且可有效地防止转向轮的摆动。,2025/1/8 周三,行驶系统的故障诊断,.车桥的故障诊断,.前桥的故障诊断,前桥、转向系统的故障使汽车的操纵稳定性与操纵轻便性变差，常见故障有:前轮摆动、前轮跑偏、转向盘沉重或转向盘振抖等，同时引起轮胎的异常磨损。,.车轮的影响,轮胎的气压过高，其偏离角减小轮胎产生的稳定，力矩减小，自动回正能力减弱。轮胎的气压过低，侧向弹性增强，使偏离角增大，稳定力矩过大，车辆回正能力过强，转向后回正过猛，使转向车轮摆动剧烈，转向盘抖动。由此可见，轮胎气压过高或过低，都会引起前轮摆动或前轮跑偏，破坏汽车操纵稳定性。,2025/1/8 周三,.前桥配合松旷的影响,前桥配合部位松旷，会影响前轮定位的准确性，有人称其为,“,前轮定位效应,”,。同时，也使转向振动系统的刚度及阻尼作用降低，造成汽车前轮摆动或前轮跑偏，也可能引起转向盘沉重以及转向盘振抖等故障。,.前轮定位的影响,()前轮定位与轮胎磨损的关系 ()前轮自动跑偏,()前轮摆动 ()转向沉重,8,.前轴、车架变形的影响,非独立悬架的前轴变形，独立悬架支承架、摆臂、稳定杆与支承架变形，车架的变形，杆件长度不符原厂规定等，都会产生,“,前轮定位效应,”,破坏汽车操纵的稳定性和轻便性。当消除前桥、转向系统配合松旷、配合过紧、调整前轮定位、调整轮胎气压、车轮平衡之后，汽