《汽车构造》市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

汽车结构概述汽车结构概述第1页一、总论一、总论当代汽车类型当代汽车类型汽车总体结构汽车总体结构汽车主要技术参数汽车主要技术参数汽车行驶原理汽车行驶原理第2页1 当代汽车类型当代汽车类型1 1）轿车轿车 3 3）货车）货车2 2）客车）客车5 5）特种车）特种车4 4）牵引车和汽车列车）牵引车和汽车列车7 7）农用汽车）农用汽车6 6）工矿自卸车）工矿自卸车8 8）越野汽车）越野汽车第3页轿车分类轿车分类类型类型发动机排量（发动机排量（L）车型车型微型微型1.0夏利、奥拓夏利、奥拓普通型普通型1.0 1.6富康、捷达富康、捷达中级中级1.6 2.5桑塔纳、奥迪桑塔纳、奥迪100中高级中高级2.5 4.0皇冠、飞驰300高级高级4.0CA770、卡迪拉克、林肯、飞驰500系列1、按排量分类、按排量分类第4页轿车分类轿车分类2、按发动机布置和驱动方式分、按发动机布置和驱动方式分发动机布置和驱动型式发动机布置和驱动型式示意图示意图发动机前置、前驱发动机前置、前驱发动机前置、后驱发动机前置、后驱发动机后置、后驱发动机后置、后驱第5页客车分类客车分类按汽车长度分类：按汽车长度分类：类型类型 车辆长度（车辆长度（m）微型微型3.5轻型轻型3.57中型中型 710大型大型 1012超大型超大型 12（铰接式）（铰接式）1012（双层）（双层）第6页客车分类客车分类按车身型式分类：按车身型式分类：长（短）头客车长（短）头客车箱形客车箱形客车流线型客车流线型客车铰接式客车铰接式客车双层客车双层客车第7页货车分类货车分类1、按驾驶室总成结构型式分类、按驾驶室总成结构型式分类长头车短头车平头车第8页货车分类货车分类2、按货箱型式分类、按货箱型式分类栏板式栏板式罐式罐式自卸式自卸式平台式平台式箱式箱式篷式篷式第9页货车分类货车分类3、按汽车质量分类：、按汽车质量分类：类型类型 总质量（总质量（t）微型微型 1.8轻型轻型 1.86中型中型 1.6 2.5重型重型 14第10页牵引车牵引车 EQ4166G型牵引车采取武之型牵引车采取武之64驱动方式，装备东风康明驱动方式，装备东风康明斯斯6BTA5.9型增压、中冷柴油发动机，型增压、中冷柴油发动机，380mm离合器，离合器，先进平衡悬挂系统，先进平衡悬挂系统，HFB52型整体式动力转向器，型整体式动力转向器，9吨级吨级中、后桥。中、后桥。第11页特种用途车特种用途车 防弹高级迎宾车防弹高级迎宾车检阅车检阅车银行运款专用车银行运款专用车第12页改装车改装车消防车消防车洒水车洒水车救护车救护车扫雪车扫雪车殡丧车殡丧车垃圾装运车垃圾装运车清扫车清扫车混凝土搅拌车混凝土搅拌车第13页2 汽车总体结构汽车总体结构1 1）发动机发动机 2 2）底盘）底盘3 3）车身）车身4 4）电气设备）电气设备第14页思索思索四冲程汽油机和柴油机工作循环有什么不一样呢？第15页第二章第二章 发动机工作原理和总体结构发动机工作原理和总体结构基本术语基本术语四冲程发动机工作原理和总体结构四冲程发动机工作原理和总体结构二冲程发动机工作原理和总体结构二冲程发动机工作原理和总体结构o发动机分类发动机分类第16页单缸发动机结构示意图单缸发动机结构示意图 第17页2.1 基本术语基本术语VL=V h iVh=D2S 10-6/4 （L）D气缸直径mmS活塞行程mm 上止点上止点下止点下止点活塞行程活塞行程(S)曲柄半径曲柄半径(R)气缸工作容积气缸工作容积(V h)发动机排量发动机排量(VL)燃烧室容积燃烧室容积(Vc)气缸总容积气缸总容积(Va)工作循环工作循环第18页2.2 四冲程发动机简单工作原理四冲程发动机简单工作原理一、四冲程汽油机工作原理一、四冲程汽油机工作原理1、进气行程、进气行程2、压缩行程、压缩行程3、作功行程、作功行程4、排气行程、排气行程单缸四冲程汽油机工作过程单缸四冲程汽油机工作过程第19页进气行程进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370440 K，压力7590 kPa大气压力线大气压力线PVra示功图上止点下止点示功图：表示活塞在不一样位置时气缸内气体压力改变情况。第20页压缩行程压缩行程进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：=Va/VcPVra示功图大气压力线大气压力线c上止点下止点温度600800K，压力6001500 kPa第21页作功行程作功行程进气门关闭排气门关闭活塞PVra示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点瞬时最高：温度22002800 K，压力35MPa作功终了：温度15001700 K，压力300500 kPa 第22页 排气行程排气行程进气门关闭排气门打开活塞PVr示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点温度9001200 K 压力105125 kPa残余废气第23页二、四冲程柴油机工作原理二、四冲程柴油机工作原理喷油器喷 油 泵吸气行程压缩行程作功行程排气行程进 气 门排气门纯 空 气温度300370K压力800900 kPa温度8001000K压力35 MPa瞬时：温度18002200K压力510 MPa温度8001000K压力105400 kPa终了：温度8001000K压力105400 kPa第24页思索思索四冲程汽油机和柴油机工作循环有什么相同之处呢？第25页共同特点：共同特点：1每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。转半周。2只有作功行程产生动力。只有作功行程产生动力。第26页思索思索四冲程汽油机和柴油机工作循环有什么不一样呢？第27页不一样点不一样点 汽油机汽油机柴油机柴油机汽油与空气缸外混合，进汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气入可燃混合气进入气缸是纯空气电火花点燃混合气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧高温气体加热柴油燃烧有点火系有点火系无点火系无点火系无喷油器无喷油器有喷油器有喷油器第28页2.3 二冲程发动机工作原理二冲程发动机工作原理二冲程发动机二冲程发动机二冲程汽油发动机工作原理二冲程汽油发动机工作原理二冲程柴油发动机工作原理二冲程柴油发动机工作原理第29页一、二冲程汽油机工作原理一、二冲程汽油机工作原理压缩混合气进气点火燃烧排气扫气孔进气孔排气孔火花塞1、结构、结构第30页二、二冲程柴油机工作原理二、二冲程柴油机工作原理换气燃烧排气压缩喷油器空气扫气泵废气排气门第31页思索思索二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？1.理论上它功率应等于四冲程发动机二倍。2.因为作功频率较大，二冲程发动机运转比较均匀平稳。3.结构简单，质量较小。4.易受磨损和经常需要修理运动部件数量较少。第32页2.4 发动机分类发动机分类车用内燃机车用内燃机水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机四冲程发动机四冲程发动机二冲程发动机二冲程发动机汽油发动机汽油发动机柴油发动机柴油发动机单缸发动机单缸发动机多缸发动机多缸发动机化油器式发动机化油器式发动机直接喷射式发动机发动机直接喷射式发动机发动机车用内燃机车用内燃机单列式发动机单列式发动机双列式发动机双列式发动机第33页2.5 发动机总体结构发动机总体结构两大机构两大机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构配气机构配气机构五大系统五大系统供给系供给系点火系点火系冷却系冷却系润滑系润滑系起动系起动系第34页连杆飞轮曲轴活塞进气门排气门推杆挺柱正时齿轮 配气机构 曲柄连杆机构第35页摇臂凸轮轴第36页桑塔纳发动机结构示意图桑塔纳发动机结构示意图第37页桑塔纳发动机冷却系示意图桑塔纳发动机冷却系示意图第38页桑塔纳发动机润滑系示意图桑塔纳发动机润滑系示意图第39页压缩比压缩比定义：压缩前气缸中气体最大容积与压缩后最小容积之比称为压缩比。用表示。=Va/Vc 当代化油器式发动机压缩比普通为69(轿车有达911)。上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。压缩比过大不良后果返回第40页压缩比过大不良后果压缩比过大不良后果 名称名称成因成因现象现象后果后果爆燃爆燃因为气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处末端可燃混合气自燃而造成一个不正常燃烧。火焰以极高速率向外传输，形成压力波，以声速向前推进。当压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐敲缸声。还会引发发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。表面表面点火点火因为燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头，火花塞电极，积炭处)点燃混合气产生另一个不正常燃烧。伴有强烈较沉闷敲击声。产生高压会使发动机机件负荷增加，寿命降低。返回第41页四冲程发动机工作状态四冲程发动机工作状态 状态行程温度(K)压力进气行程3704407590 kPa压缩行程6008006001500 kPa作功行程22002800(瞬时最高)15001700(作功终了)35MPa(瞬时最高)300500 kPa(作功终了)排气行程9001200105125 kPa第42页柴油机工作时各行程状态参数柴油机工作时各行程状态参数 状态状态行程行程温度温度(K)压力压力进气行程进气行程320350800900 kPa压缩行程压缩行程800100035MPa作功行程作功行程22002800(瞬时最高瞬时最高)15001700(作功终了作功终了)35MPa(瞬时最高瞬时最高)300500 kPa(作功终了作功终了)排气行程排气行程8001000105125 kPa第43页主编：沈锦主编：沈锦 机械工业出版社机械工业出版社汽车底盘概述汽车底盘概述汽车传动系统汽车传动系统汽车制动系统汽车制动系统汽车行驶系统汽车行驶系统汽车转向系统汽车转向系统第44页1.2 1.2 汽车底盘组成汽车底盘组成 汽车底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车整体造型，并接收发动机动力，使汽车产生运动并按驾驶员操控而正常行驶部件。汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。第第1 1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述第45页1.2 1.2 汽车底盘组成汽车底盘组成 1传动系 汽车发动机与驱动轮之间动力传递装置称为汽车传动系。它应确保汽车含有在各种行驶条件下所必需牵引力、车速，以及它们之间协调改变等功效，使汽车有良好动力性和燃油经济性；还应确保汽车能倒车，以及左、右驱动车轮能适应差速要求，并使动力传递能依据需要而平稳地接合或彻底、快速地分离。传动系包含：离合器，变速器，万向传动装置，主减速器及差速器，半轴等部分。第第1 1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述第46页1.2 1.2 汽车底盘组成汽车底盘组成 2行驶系 汽车行驶系功用是接收发动机经传动系传来转矩，并经过驱动轮与路面间附着作用，产生路面对汽车牵引力，以确保整车正常行驶；另外，它应尽可能缓解不平路面对车身造成冲击和振动，确保汽车行驶平顺性，而且能与汽车转向系很好地配合工作，实现汽车行驶方向正确控制，以确保汽车操纵稳定性。行驶系包含：车架，车桥，悬架和车轮等部分。第第1 1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述第47页1.2 1.2 汽车底盘组成汽车底盘组成 3转向系 汽车转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向机构。在汽车转向行驶时，还要确保各转向轮之间有协调转角关系。驾驶员经过操纵转向系统，使汽车保持在直线或转弯运动状态，或者使上述两种运动状态相互转换。转向系包含：转向操纵机构、转向器、转向传动机构等部分。第第1 1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述第48页1.2 1.2 汽车底盘组成汽车底盘组成 4制动系 制动系是汽车装设全部制动和减速系统总称，其功效是使行驶中汽车减低速度或停顿行驶，或使已停驶汽车保持不动。制动系包含：制动器、制动传动装置。当代汽车制动系中还装设了制动防抱死装置。第一章第一章 汽车底盘概述汽车底盘概述第49页第一部分第一部分 汽车传动系统汽车传动系统汽车底盘结构与检修汽车底盘结构与检修传动系概述传动系概述离离 合合 器器手动变速器手动变速器自动变速器自动变速器万向传动装置万向传动装置驱驱 动动 桥桥四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统汽车巡航控制系统汽车巡航控制系统第50页2.1 2.1 传动系作用及组成传动系作用及组成 2.1.2 2.1.2 传动系组成及各总成功用传动系组成及各总成功用 1 1机械式传动系机械式传动系 主要由离合器，手动变速器，万向传动装置，主减速器及差速器，半轴组成。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第51页2.1 2.1 传动系作用及组成传动系作用及组成 2.1.2 2.1.2 传动系组成及各总成功用传动系组成及各总成功用 2 2液力机械式传动系液力机械式传动系 主要由液力机械变速器，万向传动装置，主减速器及差速器，半轴组成。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第52页2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统布置形式传动系统布置形式 1 1发动机前置后轮驱动发动机前置后轮驱动(FR)(FR)FR优点是：附着力大，易取得足够驱动力，整车前后重量比较平衡，操控稳定性很好。缺点是：传动部件多、传动系统质量大，贯通乘座舱传动轴占据了舱内地台空间。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第53页a)发动机纵向布置发动机纵向布置 b)发动机横向布置发动机横向布置2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统布置形式传动系统布置形式 2 2发动机前置前轮驱动发动机前置前轮驱动(FF)(FF)FF优点是：降低了车厢地台，操控性有显著转向不足特征，另外其抗侧滑能力也比FR强。缺点是：上坡时驱动轮附着力会减小；前轮因为驱动兼转向，造成结构复杂、工作条件恶劣。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第54页2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统布置形式传动系统布置形式 3 3发动机中置后轮驱动发动机中置后轮驱动(MR)(MR)MR优点是：轴荷分配均匀，含有很中性操控特征。缺点是：发动机占去了座舱空间，降低了空间利用率和实用性，所以MR大都是追求操控表现跑车。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第55页2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统布置形式传动系统布置形式 4 4发动机后置后轮驱动发动机后置后轮驱动(RR)(RR)RR优点是：结构紧凑，没有沉重传动轴，也没有复杂前轮转向兼驱动结构。缺点是：后轴荷较大，在操控性方面会产生与FF相反转向过分倾向。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第56页 2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统布置形式传动系统布置形式 5 5四轮驱动四轮驱动(4WD)(4WD)4WD优点是：四个车轮都有动力，地面附着率最大，经过性和动力性好。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第57页4.1 4.1 概述概述 4.1.1 4.1.1 变速器功用变速器功用1实现变速变矩。变速器经过改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速改变范围，以适应经常改变行驶条件，同时使发动机在有利工况下工作；2实现汽车倒驶。因为内燃机是不能反向旋转，利用变速器倒档，实现汽车倒向行驶；3必要时中止传动。利用变速器中空档，中止动力传递，使发动机能够起动和怠速运转，满足汽车暂时停车或滑行需要；4实现动力输出，驱动其它机构。如有需要，可将变速器作为动力输出器，驱动其它机构。如自卸车液压举升装置等。第第4 4章章 手动变速器手动变速器第58页4.1 4.1 概述概述 4.1.24.1.2变速器类型变速器类型1 1按传动比改变方式分类按传动比改变方式分类（1）有级变速器。当前使用最广一个。它采取齿轮传动，含有若干个定值传动比，传动比成阶梯式改变。轿车和轻、中型货车变速器传动比通常有3-6个前进档和一个倒档，在重型货车用组合式变速器中，则有更多档位。（2）无级变速器。其传动比在一定范围内可连续地改变。常见有电力式和液力式两种，多用液力式。（3）综合式变速器。它是由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成液力机械式变速器，当前应用较多。第第4 4章章 手动变速器手动变速器第59页4.1 4.1 概述概述 4.1.24.1.2变速器类型变速器类型2 2按操纵方式不一样分类按操纵方式不一样分类（1）手动操纵式变速器。靠驾驶员直接操纵变速杆进行换档。这种变速器换档机构简单，工作可靠而且经济省油，当前应用最广。（2）自动操纵式变速器。其传动比选择和换档是自动进行。所谓“自动”，是指机械变速器每个档位变换是借助反应发动机负荷和车速信号系统来控制换档系统执行元件而实现。驾驶员只需操纵加速踏板和制动装置来控制车速。此种方式因操作简便，当前利用较多。（3）半自动操纵式变速器。此种变速器有两种形式：一个是几个惯用档位可自动操纵，其余几个档位由驾驶员操纵；另一个是预选式，即驾驶员先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通自动控制和执行机构进行自动换档。第第4 4章章 手动变速器手动变速器第60页5.1 5.1 概述概述 5.1.1 5.1.1 自动变速器基本组成及作用自动变速器基本组成及作用自动变速器是一个能实现自动变速、连续变矩动力传动装置。它从低级自动换到高档，无需驾驶员进行离合器操作。含有操作方便；换档平稳、乘坐舒适；过载保护性好等特点。但其结构较复杂，成本较高，修理较麻烦。自动变速器基本组成如图5-1所表示。由图中可知，自动变速器由液力变矩器、齿轮变速传动装置、液压控制系统、电子控制系统等组成。另外还有自动变速器油冷却和滤清装置。第第5 5章章 自动变速器自动变速器第61页5.1 5.1 概述概述 5.1.1 5.1.1 自动变速器基本组成及作用自动变速器基本组成及作用自动变速器各组成部分作用以下：自动变速器各组成部分作用以下：（1）液力变矩器：使发动机产生转矩成倍增加；起到自动离合器作用，传送发动机转矩至变速器；缓冲发动机及传动系扭转振动；兼起到飞轮作用，使发动机转动平稳；驱动液压控制系统油泵。（2）齿轮变速传动装置：依据行车条件及驾驶员所需，提供几个传动比，以取得适当转矩及转动速度；为倒车提供倒档档位；提供停车时所需要空档档位，以使发动机怠速运转。（3）液压控制系统：向变矩器提供变速器液；控制油泵产生液压；依据发动机载荷及车速等调整系统压力；对离合器及制动器施加液压，以控制行星齿轮机构动作；用变速器液润滑转动部件及为变矩器及变速器散热。（4）电子控制系统：利用传感器采集各种数据，而且将其转换为电信号；ECU依据传感器信息确定换档正时及锁止正时，并发出指令操纵阀体中电磁阀，调整管道压力、控制换档阀和锁止控制阀动作，实现自动换档和变矩器锁止控制。第第5 5章章 自动变速器自动变速器第62页5.1 5.1 概述概述 5.1.2 5.1.2 自动变速器类型自动变速器类型自动变速器按照车辆驱动方式可分为自动变速器（FR车）和自动变速驱动桥（FF车），如图5-2所表示。按照车辆前进档位数可分为3速自动变速器、4速自动变速器和5速自动变速器。按照自动变速器控制方式可分为全液压控制自动变速器和电子控制自动变速器。按照齿轮变速器类型可分为普通齿轮式和行星齿轮式。第第5 5章章 自动变速器自动变速器第63页第二部分第二部分 汽车行驶系统汽车行驶系统汽车底盘结构与检修汽车底盘结构与检修汽车行驶系概述汽车行驶系概述车架与车桥车架与车桥车轮与轮胎车轮与轮胎悬悬 架架 第64页10.1 10.1 汽车行驶系组成和功用汽车行驶系组成和功用 10.1.1 10.1.1 汽车行驶系基本组成汽车行驶系基本组成 轮式行驶系主要由车架、车桥、悬架和车轮等组成，如图10-1所表示。车架是全车装配基体，将整个汽车连接成一整体；车轮安装在车桥上，支承着车桥与汽车；悬架把车架与车桥连接在一起，降低汽车在行驶中受到各种冲击与振动。第第1010章章 汽车行驶系概述汽车行驶系概述第65页10.1 10.1 汽车行驶系组成和功用汽车行驶系组成和功用 10.1.2 10.1.2 汽车行驶系功用汽车行驶系功用汽车行驶系功用：1经过驱动车轮与路面之间附着作用，使传动系传来力矩变为汽车行驶驱动力矩。2支承汽车总质量，传递路面作用于车轮上各种力及力矩。3缓解冲击，衰减振动，确保汽车行驶平顺性和与转向系配合确保汽车操纵稳定性。第第1010章章 汽车行驶系概述汽车行驶系概述第66页13.1 13.1 概概 述述 13.1.2 13.1.2 悬架种类悬架种类按控制形式不一样，悬架可分为被动式悬架和主动式悬架。当前多数汽车上采取被动式悬架。被动式悬架是汽车姿态(状态)只能被动地取决于路面、行驶情况和汽车弹性元件、导向装置以及减振器这些机械零件。主动悬架可依据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼，从而使车辆能主动控制垂直振动及其车身或车架姿态。按汽车导向装置不一样，悬架又可分为独立悬架和非独立悬架，如图13-2所表示。第第1313章章 悬架悬架第67页13.5 13.5 电子控制悬架系统电子控制悬架系统 13.5.1 13.5.1 电子控制悬架系统分类及组成电子控制悬架系统分类及组成当代汽车电子控制悬架系统有各种形式，依据控制目标不一样，可分为车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等。按悬架系统结构形式不一样，可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统。依据控制系统有源和无源，可分为半主动悬架和主动悬架。电子控制悬架系统普通由传感器、电子控制单元和执行机构三部分组成。传感器用来感受汽车运动状态(路况和车速及起动、加速、转向、制动等工况)。并将各种状态转换为电信号输送给电控单元(ECU)。电子控制单元对传感器输入电信号进行综合处理，向执行机构发出控制指令。悬架控制系统执行机构是电磁阀、步进电机和空气压缩机。它们接收来自电子控制单元控制指令，准确、快速和及时地做出动作反应，实现对弹簧刚度、减振器阻尼和车身高度调整。第第1313章章 悬架悬架第68页第三部分第三部分 汽车转向系统汽车转向系统汽车底盘结构与检修汽车底盘结构与检修第69页14.1 14.1 概述概述 14.1.1 14.1.1 转向系功用、组成及分类转向系功用、组成及分类 1 1功用功用 汽车转向系功用是改变和保持汽车行驶方向。当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角度，直到新行驶方向符合驾驶员要求时，再将转向轮恢复到直线行驶位置。这种由驾驶员操纵转向轮偏转和回位套机构，称为汽车转向系。2 2类型类型 汽车转向系按转向能源不一样分为机械转向系（图14-1）和动力转向系（图14-2）两大类。第第1414章章 汽车转向系汽车转向系第70页14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.1 14.6.1 电子控制动力转向系统电子控制动力转向系统 1 1电子控制动力转向系结构及工作原理电子控制动力转向系结构及工作原理 如前所述，动力转向能够利用较小转向盘操纵力使车辆转弯。但在低速时为了省力而要求一定工作压力，如转向比不变，则在高速时，因为转向操纵力减小，使驾驶员失去对车辆控制，易产生危险。电子控制动力转向系意在使车辆低速尤其是停放车辆时转向轻便，而当车速较高时，电子控制使系统液压助力作用减弱，转向操纵力增加，使驾驶员在高速行驶时对转向盘有更加好控制。在电子控制动力转向系中，按照车速经过控制电磁阀改变动力转向系统中油压控制回路，低速时转向力小，提升操纵力；在中高速时使之成为与手操纵相适应转向力，提升操纵稳定性。电子控制动力转向系可分为流量控制、反力控制与电子控制电动式转向系统三种方式。第第1414章章 汽车转向系汽车转向系第71页14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6.2 四轮转向系统四轮转向系统 1 1概述概述 四轮转向（4WS-four wheel steering）系统是基于一个安装在后悬架上后轮转向机构，它能够使驾驶员操纵方向盘时转动汽车前后四个车轮，不但提升了高速时稳定性和可控制，而且提升了低速时机动性。即在高速行驶时，将后轮与前轮同相位转向，以减小车辆转向时旋转运动（横摆），改进高速行驶稳定性；而在低速行驶时，把后轮与前轮逆相位转向，以改进车辆中低速行驶操纵性，提升快速转向性。当前，四轮转向系统有三种类型：机械式、液压式和电子控制液压式。第第1414章章 汽车转向系汽车转向系第72页14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6.2 四轮转向系统四轮转向系统 2 2机械式四轮转向系统机械式四轮转向系统 在机械式四轮转向系统中，采取了两个转向器，分别用于前、后轮偏转。两个转向器之间用根双曲轴连接，采取转向传动机构为常规型，如图14.36所表示。第第1414章章 汽车转向系汽车转向系第73页14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6.2 四轮转向系统四轮转向系统 3 3液压式四轮转向系统液压式四轮转向系统 液压式四轮转向系统如图14-37所表示。其后轮偏转方向一直与前轮偏转方向相同，且后轮偏转角小于1.5。系统没有采取电子传感器、计算机控制和先进传动机构。当车速超出50kmh时，系统才起作用。倒车时系统不起作用，在后车架上装有双作用液压缸来偏转车轮。该液压缸压力油来自后转向液压泵。后转向液压泵由差速器驱动。只有在前轮转向时，后轮液压泵才工作。转动转向盘时，前轮转向液压泵提供压力油经前动力转向装置转阀分配，进入前轮转向动力缸内，前轮便朝对应方向偏转。油液压力随同转向盘转动情况而改变。转向盘转速越高、转角越大，油液压力就越高。后控制阀供油压力与上述油液压力相同。当后控制阀内滑阀在前轮转向动力缸压力油作用下移动时，来自后转向液压泵油液经滑阀进入后转向动力缸，从而推进后轮偏转。第第1414章章 汽车转向系汽车转向系第74页14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6.2 四轮转向系统四轮转向系统 4 4电子控制液压式四轮转向系组成及结构电子控制液压式四轮转向系组成及结构 当前，在汽车上用较多电子控制液压式四轮转向控制系统有以下4类：（1 1）横向加速度）横向加速度车速感应型车速感应型 如图14-38a所表示，其结构是在前轮动力转向器上，再安装一个后轮专用控制阀，产生一个大致与横向加速度成百分比，与前轮转向器阻力相平衡油压，把该压力油液送到后轮执行机构。在执行机构中，装入高刚性弹簧，当与送来油压到达平衡状态时，输出杆便产生位移，从而带动后轮开始转向。第第1414章章 汽车转向系汽车转向系第75页14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6.2 四轮转向系统四轮转向系统 （2 2）前轮转角）前轮转角车速感应型车速感应型 如图14-38b所表示，在该系统中，从油泵出来油液直接流入电磁阀，车速传感器，转角传感器分别将车速和前轮转角信号输入计算机。按计算机指令，控制油液流入后轮执行机构，从而实现对后轮转向控制。第第1414章章 汽车转向系汽车转向系第76页14.6 14.6 电子控制动力转向系统及四轮转向系统电子控制动力转向系统及四轮转向系统 14.6.2 14.6.2 四轮转向系统四轮转向系统 （3）前轮转角感应型 为了把前轮转角传给后轮，在前轮齿轮齿条式转向器齿条轴上，安装了后轮转向齿轮，其角位移，经过中间传动轴，传给后轮转向器。后轮含有小转角同相转向，大转角逆相转向功效。在微小转向高速行驶时，形成了同相转向，取得了行驶稳定性，在大转角转向极低速行驶时，变成逆相转向，取得了小半径转向性能。（4）前轮转角百分比车速感应型 在动力传至后轮转向轴之前，与前者基本相同，但后轮执行机构由相位控制部分和动力补助部分组成。动力补助部分以油压为动力，由后轮滑阀和动力缸组成。相位控制部分能实现对后轮同相位或逆相位控制。第第1414章章 汽车转向系汽车转向系第77页第四部分第四部分 汽车制动系统汽车制动系统汽车底盘结构与检修汽车底盘结构与检修汽车制动系汽车制动系汽车防滑汽车防滑(ABS/ASR)(ABS/ASR)控制系统控制系统 电子伺服制动系统介绍电子伺服制动系统介绍第78页15.1 15.1 概述概述 15.1.1 15.1.1 制动系功用、组成及类型制动系功用、组成及类型1 1制动系功用制动系功用 依据需要使汽车减速或在最短距离内停车；下坡行驶时限制车速；确保汽车停放可靠。2 2制动系基本组成制动系基本组成 为完成汽车制动系作用，当代汽车上般设有以下几套独立制动系统：（1）行车制动系统（2）驻车制动系统（3）应急制动、安全制动和辅助制动系统 汽车上设置有彼此独立制动系统，它们起作用时刻不一样，但它们组成却是相同。它们般有以下四个组成部分：(1)供能装置(2)控制装置(3)传动装置 (4)制动器较为完善制动系还包含制动力调整装置以及报警装置、压力保护装置等。第第1515章章 汽车制动系汽车制动系第79页15.1 15.1 概述概述 15.1.1 15.1.1 制动系功用、组成及类型制动系功用、组成及类型3 3制动系类型制动系类型 制动系有不一样分类方法，按使用目标分类可分为行车制动系、驻车制动系和辅助制动系；按使用能源分类可分为人力制动系置、伺服制动系和动力制动系。4 4对制动系要求对制动系要求（1）含有良好制动性能：评价汽车制动性能指标普通有：制动距离、制动减速度、制动力和制动时间。（2）操纵轻便：操纵制动系所需力不应过大，对于重型汽车，这一点极为主要。（3）制动稳定性好：制动时，前后车轮制动力分配应合理，左右车轮上制动力应基本相等，以免制动时汽车甩尾或跑偏。（4）制动平顺性好：制动力既能快速、平稳地增加，又能快速、彻底地解除。（5）散热性好：连续制动时，摩擦片抗热衰退能力要强；水湿后恢复速度要快，磨损后制动蹄与制动鼓间隙应能调整。第第1515章章 汽车制动系汽车制动系第80页16.1 16.1 概述概述ABS系统是用于预防汽车紧急制动时车轮被抱死滑移而使车辆失去转向或造成侧滑甩尾一个安全装置。ASR系统是预防车辆在起步、加速或泥泞、冰雪路面上行驶时驱动轮产生滑转，用以提升汽车驱动性能，改进操纵稳定性装置。第第1616章章 汽车防滑（汽车防滑（ABS/ASRABS/ASR）控制系统）控制系统第81页16.1 16.1 概述概述 16.1.2 16.1.2 防滑控制系统功用防滑控制系统功用1 1、ABSABS系统基本功效系统基本功效（1）提升汽车制动过程中方向稳定性，预防汽车侧滑甩尾；（2）使汽车在最短距离内停车；（3）在制动过程中保持对汽车转向控制；（4）预防轮胎抱死拖滑，减轻轮胎磨损；（5）降低驾驶员担心情绪。2 2ASRASR系统功效系统功效（1）能有效地提升车辆在各种路面上附着能力，从而改进起步和加速性能；（2）能提升车辆行驶稳定性和乘坐舒适性；（3）能降低轮胎磨损与发动机功率消耗。第第1616章章 汽车防滑（汽车防滑（ABS/ASRABS/ASR）控制系统）控制系统第82页16.2 16.2 防滑控制系统组成与工作原理防滑控制系统组成与工作原理 16.2.3 ABS 16.2.3 ABS与与ASRASR比较比较 ABS作用是预防汽车制动过程中车轮抱死打滑，将车轮滑移率控制在理想滑移率附近范围内，以到达缩短制动距离，提升汽车制动时方向稳定性和转向操纵性，从而大大提升汽车行驶安全性。而ASR作用是预防汽车起步、加速过程中驱动轮打滑，尤其是预防汽车在非对称路面或转弯时驱动轮空转。ABS和ASR都是控制车轮“打滑”，但ABS是预防制动时车轮抱死在路面上滑移，而ASR则是防上驱动时车轮在路面上原地不动滑转，二者控制车轮打滑方向是相反，但从控制车轮与路面打滑率看，ABS和ASR采取了相同技术。第第1616章章 汽车防滑（汽车防滑（ABS/ASRABS/ASR）控制系统）控制系统第83页17.1 17.1 概述概述 17.1.1 17.1.1 电子伺服制动系统功用电子伺服制动系统功用 电子伺服制动系统功效在于可深入提升汽车制动性能以及制动稳定性和舒适性。在电子伺服制动系统中，驾驶员施加制动踏板力由传感器转换成一个电信号，输送给ECU，CEU依据此信号并结合其它数据确定出各个车轮所需制动力，发出指令给执行器对车轮实施制动。与传统制动系统相比，电子伺服制动系统含有制动响应时间短、摩擦片磨损轻、装配测试简单快速、易于升级、利于环境保护等优点。第第1717章章 电子伺服制动系统介绍电子伺服制动系统介绍第84页17.1 17.1 概述概述 17.1.2 17.1.2 电子伺服制动系统组成与类型电子伺服制动系统组成与类型 与其它电控系统一样，电子伺服制动系统主要由若干个传感器、电子控制单元（ECU）和执行元件组成。按照其控制方式不一样可分为三种类型：电控液压制动系统EHB(Electro-hydraulic Brake)、电子制动系统EBS（Electronic Braking System）、全电路制动系统BBW（Brake-By-Wire）。电控伺服制动系统共同特点是都含有踏板转角与踏板力可按百分比调控电子踏板；含有控制制动力矩与踏板转角相对应程序控制单元；含有程序控制单元可基于其它传感器或控制器输入信号实现主动制动及其它功效。第第1717章章 电子伺服制动系统介绍电子伺服制动系统介绍第85页17.2 17.2 电子伺服制动系统基本工作原理电子伺服制动系统基本工作原理 17.2.1 17.2.1 电控液压制动系统（电控液压制动系统（EHBEHB）电控液压制动系统是将电子与液压系统相结合，由电子系统提供控制，液压系统提供动力。该系统主要特点是经过传感器建立了运动状态、制动压力动态监测和危险工况预警。还增加了制动管路压力控制和制动准备功效，一旦踩下制动踏板，车辆即以最大压力、最快响应实施制动，前后制动压力比会随路况不一样而改变，从而提升弯道制动时安全性。该系统增加了电子踏板、电控单元、阀驱动器及电液制动阀，取消了原有压力控制阀，保留了原动力制动系统中泵、蓄能器充液阀、蓄能器及制动器，如图17-1所表示。第第1717章章 电子伺服制动系统介绍电子伺服制动系统介绍第86页17.2 17.2 电子伺服制动系统基本工作原理电子伺服制动系统基本工作原理 17.2.1 17.2.1 电控液压制动系统（电控液压制动系统（EHBEHB）电液制动系统能够实现各种控制方案，如防抱死制动、遥控制动及牵引控制制动等。图17-2为MI-CO企业带有牵引控制电液制动系统方案。第第1717章章 电子伺服制动系统介绍电子伺服制动系统介绍第87页17.2 17.2 电子伺服制动系统基本工作原理电子伺服制动系统基本工作原理 17.2.2 17.2.2 电子制动控制系统（电子制动控制系统（EBSEBS）传统汽车制动系统管路长，阀类元件多。对于长轴距汽车或多轴汽车或汽车列车来说，气体传输路线长，速度慢，常产生制动滞后现象，造成制动距离增大，安全性能降低，而且制动系成本也比较高。假如将制动系许多阀省去，制动管路以电线代替，用电控元件来控制制动力大小和各轴制动力分配，便是汽车电子制动系统EBS。ABS制动系能够沿用传统阀类控制元件，而EBS则是完全电控制动系统。EBS能够实现ABS功效，只需在EBS控制器里设计对应防抱死程序就行了。汽车制动系统电子化，还轻易与其它电控系统结合在一起，如汽车发动机燃油和点火控制、主动或半主动悬架、自动换挡和防碰撞系统控制等，为汽车实现电子化提供了良好条件。另外，EBS还含有监控作用。在汽车起步、匀速或加（减）速过程中，电子控制器还可监视各车轮速度或加速度，一旦发觉某一车轮有打滑趋势，便可对打滑车轮实现部分制动，使其它车轮取得更大驱动力矩，方便顺利起步或加速。同时EBS还轻易实现系统故障自动诊疗，随时将制动系统故障经过警报系统汇报驾驶员