奥迪A6L悬架系统原理与检修
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A0 奥迪A6悬架系统.dwg
外文翻译--温度控制简介和PID控制器.doc
奥迪A6L悬架系统原理与检修说明书.doc
目录
第一章引言4
1.1 课题的意义4
1.2 国内外研究现状4
第二章 汽车悬架系统7
2.1汽车悬架系统简介7
2.2 汽车空气悬架结构组成10
2.3 汽车空气悬架系统的特性13
2.4 汽车空气悬架的优缺点14
(一)汽车空气悬架的优点15
(二)汽车空气悬架的缺点15
第三章 奥迪A6L悬架系统16
3.1 奥迪A6简介16
3.2 空气悬架系统18
3.2.1空气悬架系统的结构18
3.2.2 空气悬架系统的原理19
3.2.3 空气悬架系统的主要特点19
3.3 奥迪A6悬架系统原理19
第四章奥迪A6L悬架系统检修21
4.1奥迪A6空气悬架系统布局21
4.2 显示检修22
4.3 系统部件23
参考文献24
附录一:英文专业文摘及翻译25
附录二:外文文献原文32
摘要:汽车悬架系统是传递车身与轮胎之间各种力和力矩的连接装置。汽车悬架系统基本上是由弹性元件、减振器和导向机构三大部分组成。这三部分分别起缓冲、减振和导向作用,共同承担传递轮胎与车身之间的各种力和力矩的任务。悬架作为上述各种力和力矩的传动装置,其性能的好坏是影响汽车行驶平顺性和操纵稳定性最重要、最直接的因素。
ABSTRUCT::The vehicle suspension system is a connecting device, which transmit various force and moment between body and tire. The vehicle suspension system is mainly consisted of spring components, damper components and orientation machine. The three parts respectively performs the functions of cushion damping and orientation, and cooperate with each other to finish the task that transfers all kinds of forces and torques from tires to vehicle body. As this kind of equipment the transferring characteristics of the suspension system is the most important and direct factors that influence the vehicle ride performance and handling performance. 随着空气悬架应用的推广,对空气弹簧、导向机构及控制机构的研究也得到了重视。J. R. EVANS等人在1970年做了空气弹簧垂直特性实验,建立空气弹簧垂直动态特性模型;1994年做了空气弹簧的侧向特性实验,在大频率和大幅值情况下,测量了空气弹簧在不同载荷下的侧向力和变形。Katsuya Yoyofuku等通过研究振动频率和弹簧反应之间的关系,分析管道和气室对弹簧特性变化的影响。交通部重庆公路科学研究所的丁良旭对空气悬架的一些性能进行了探讨,拟合了空气弹簧的特性曲线。 Jon Bunne和Roger Jable研究了空气悬架对传动系统振动的影响。John Woodrooffe通过试验分别评价了重型货车空气弹簧悬架和钢板弹簧悬架的路面附着性和行驶平顺性。
空气悬架系统的特性:
1、空气弹簧的特点
(1)空气弹簧具有非线性特性,可将其特性曲线设计成理想形状。如图1所示空气弹簧特性曲线,静、动刚度随着载荷的增加而增大。
(2)空气弹簧质量轻,内摩擦极小,对高频振动有很好的隔振、消声能力。
(3)空气弹簧的刚度和承载能力可以通过调节橡胶气囊内的压力来调整。
(4)空气弹簧制造工艺复杂,费用高。
2、空气悬架对整车性能的影响
(1)空气悬架为刚度可变的非线性悬架。当簧载质量变化时,刚度随之变化,以保持空载和满载时车身高度相同,悬架固有频率基本不变。根据需要,可以选择不同的气囊工作高度,获得理想的固有频率,从而得到良好的行驶平顺性。
(2)空气悬架质量轻,弹簧刚度低,高速行驶时,轮胎与地面的附着能力强,制动距离短;转向时,过多转向和不足转向倾向减小,转向稳定性强,提高了整车的操纵稳定性。
(3)空气弹簧内的空气压力直接反映了簧载质量,可取空气压力作为信号,控制制动缸内的气压,来控制制动时的制动力,更好地保证了行驶安全性。
(4)可通过给空气弹簧气囊充气或放气来调节车身高度。在平坦的路面上,降低车身高度,保持空气阻力系数为最佳值,可以减小油耗或在功率不变的情况下获得最大车速。在崎岖不平的道路上,为了通过障碍物,可以提高车身高度。
(5)减少整车的振动噪声,提高汽车零部件使用寿命。
(6)由于空气悬架刚度低,轮胎动载荷小,能够降低载重汽车对高速公路的破坏。汽车空气悬架系统主要由空气弹簧、导向机构、高度控制阀、减振器、横向稳定器和缓冲限位块等组成。以空气弹簧为弹性元件,利用空气的可压缩性实现其弹性作用的。通过压缩空气的压力能够随着载荷和道路条件变化进行自动调节,不论满载还是空载,整车高度几乎没有变化,可以大大提高乘坐的舒适性。
(一)空气弹簧
空气弹簧是一橡胶/帘布结构的气囊,以空气为介质,利用空气具有的压缩弹性的性质所制成的弹簧。根据橡胶气囊工作时的变形方式,空气弹簧一般分囊式空气弹簧和膜式空气弹簧(如图1)。囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶制成的气囊和密闭在其中的压缩空气构成。气囊外层由耐油橡胶制成单节或多节,节数越多弹簧越软,节与节之间围有钢质腰环,防止两节之间摩擦。气囊上下盖板将空气封于囊内,其主要靠橡胶气囊的挠曲获得弹性变形。膜式空气弹簧由橡胶片和金属压制件组成,在盖板和底座之间放置一圆柱形橡胶气囊。其主要靠橡胶气囊的卷曲获得弹性变形。囊式空气弹簧寿命较长、制造方便、刚度较大,常用于载货汽车上;膜式空气弹簧尺寸较小、弹性特性曲线更理想、刚度较小,常用于轿车上。
图2-1 空气弹簧
(二)导向机构
由于空气弹簧只能承受垂直载荷,要传递作用在车轮和车架〔或车身〕之间的一切力(纵向力和侧向力)和其力矩,必须在汽车空气悬架中设计导向机构。导向机构的形式很多,目前典型的导向机构有如下几种。
1、板簧式导向机构
主要用于复合式空气弹簧悬架中, 钢板弹簧主要作用为导向元件,同时也承担一部分载荷,兼起一部分弹性元件的作用。日野、日产及韩国的部分大中型客车都采用这种悬架结构型式。这种导向机构对于具有纵梁或类似纵梁的汽车底盘结构布置比较方便,对于传统的工字型锻造前梁和铸造后桥壳,不需进行改造,可直接装置空气悬架。常见有纵置半椭圆钢板弹簧导向机构和纵置四分之一椭圆钢板弹簧导向机构。
2、纵向单臂式导向机构
纵向单臂式导向机构类似于纵置四分之一椭圆钢板弹簧导向机构,所不同的是纵臂采用刚性臂,而纵置四分之一椭圆钢板弹簧导向机构采用弹性臂,这种导向机构必须设置横向推力杆,用来承担侧向力。该导向机构可降低汽车纵向倾覆力矩中心位置,增加了车身抗纵倾能力。前悬架导向臂一般较长。可保持主销后倾角不变。通常导向臂与车桥及车架弹性连接,消除了刚性连接应力集中的影响,也可减少噪声的传递。
3、A形导向机构
A形导向机构可以看成是纵向单臂式导向机构的特殊型式,它将两根纵置刚性臂通过与车架上一点的连接构成A形架,在传递纵向力的同时还传递侧向力。A形架可避免导向机构内的附加载荷,克服了纵向单臂式导向机构的缺点。A形架的另一优点是可使左右空气弹簧中心距较大,大大提高了悬架的侧向角刚度。但是该结构为了减少轮胎磨损,避免空气弹簧有过大的垂直位移,常把A形架做得很大以增加摆臂长度,使得导向机构尺寸和重量变大。
4、四连杆导向机构
四连杆导向机构是空气弹簧悬架系统广泛采用的一种结构型式。它常采用两种结构型式,一种主要用于前悬架;另一种主要用于后悬架。如依卡露斯256前悬架、三菱扶桑MP158前悬架等,这种导向机构采用一根上纵向推力杆,二根下纵向推力杆和一根横向推力杆组成。依卡露斯256后悬架、日野RE大客车后悬架等其四连杆导向机构采用两根上纵向推力杆在水平面内倾斜布置的方式,构成了一个三角形架,上推力杆不仅承受纵向力,也承受侧向力。
(三)高度控制阀组件
高度控制阀组件是用来控制空气弹簧内气体压力的执行机构,装配在车架和车桥之间,用来感知车身与悬架之间高度变化,即空气弹簧挠度变化,调整空气弹簧的刚度,使之维持在标准高度附近。高速时降低车身,保持汽车稳定性,减少空气阻力。在起伏不平的路面情况下,提高车身高度以提高汽车通过性。
高度控制阀根据阀门开闭对车身振动反应时间分为即时型和延时型。所谓即时型高度控制阀即当车身有相对位移时,高度控制阀就有充放气动作。这就要求控制设备精度高,气路密封性好,同时所有的控制设备每时都处于工作状态,工作负荷较大;延时型高度控制阀避免了这种频繁工作的现象。延时型高度控制阀通过延时装置产生阻尼, 延缓阀门的动作, 其延时时间一般为1—6s,通常使用时间为2—4s,即在两个振动周期左右不敏感,以节省压缩空气无益的消耗,减小了阀中各零部件的磨损,延长了高度控制阀的使用寿命,所以被普遍采用。
(四)减振器