奇瑞汽车构造内部培训(三).ppt

汽车构造,主讲：朱小冬,汽车底盘概述,汽车底盘的作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动并按驾驶员的操控而正常行驶的部件。汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。,第3章汽车底盘概述,1传动系汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。它应保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速，以及它们之间的协调变化等功能，使汽车有良好的动力性和燃油经济性；还应保证汽车能倒车，以及左、右驱动车轮能适应差速要求，并使动力传递能根据需要而平稳地接合或彻底、迅速地分离。传动系包括：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3章汽车底盘概述,第3章汽车底盘概述,2行驶系汽车行驶系的功用是接受发动机经传动系传来的转矩，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；此外，它应尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车行驶平顺性，并且能与汽车转向系很好地配合工作，实现汽车行驶方向的正确控制，以保证汽车操纵稳定性。行驶系包括：车架，车桥，悬架和车轮等部分。,第3章汽车底盘概述,3转向系汽车转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构。在汽车转向行驶时，还要保证各转向轮之间有协调的转角关系。驾驶员通过操纵转向系统，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互相转换。转向系包括：转向操纵机构、转向器、转向传动机构等部分。,第3章汽车底盘概述,4制动系制动系是汽车装设的全部制动和减速系统的总称，其功能是使行驶中的汽车减低速度或停止行驶，或使已停驶的汽车保持不动。制动系包括：制动器、制动传动装置。现代汽车制动系中还装设了制动防抱死装置。,传动系概述,基本功用：将汽车发动机发出的动力传给驱动车轮。其他功能：1）实现减速增矩(变速器和主减速器）；2）实现汽车变速（变速器）；3）实现汽车倒驶（变速器）；4）必要时中断传动系统的动力传递（离合器）；5）使两侧车轮具有差速作用（轮间差速和轴间差速）（差速器）。,第3章汽车底盘概述,传动系概述,1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3章汽车底盘概述,传动系概述,2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3章汽车底盘概述,传动系概述,1发动机前置后轮驱动(FR)FR的优点是：附着力大，易获得足够的驱动力，整车的前后重量比较平衡，操控稳定性较好。缺点是：传动部件多、传动系统质量大，贯穿乘座舱的传动轴占据了舱内的地台空间。,第3章汽车底盘概述,传动系概述,2发动机前置前轮驱动(FF)FF的优点是：降低了车厢地台，操控性有明显的转向不足特性，另外其抗侧滑的能力也比FR强。缺点是：上坡时驱动轮附着力会减小；前轮由于驱动兼转向，导致结构复杂、工作条件恶劣。,第3章汽车底盘概述,传动系概述,3发动机中置后轮驱动(MR)MR的优点是：轴荷分配均匀，具有很中性的操控特性。缺点是：发动机占去了座舱的空间，降低了空间利用率和实用性，因此MR大都是追求操控表现的跑车。,第3章汽车底盘概述,传动系概述,4发动机后置后轮驱动(RR)RR的优点是：结构紧凑，没有沉重的传动轴，也没有复杂的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相反的转向过度倾向。,第3章汽车底盘概述,传动系概述,5四轮驱动(4WD)4WD的优点是：四个车轮均有动力，地面附着率最大，通过性和动力性好。,第3章汽车底盘概述,第3章变速箱,行驶系统,轮式行驶系主要由车架、车桥、悬架和车轮等组成，如图所示。车架是全车的装配基体，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，减少汽车在行驶中受到的各种冲击与振动。,第3章汽车底盘概述,行驶系统,第3章汽车底盘概述,行驶系统,汽车行驶系的功用：1通过驱动车轮与路面之间的附着作用，使传动系传来的力矩变为汽车行驶的驱动力矩。2支承汽车总质量，传递路面作用于车轮上的各种力及力矩。3缓和冲击，衰减振动，保证汽车的行驶平顺性和与转向系配合保证汽车的操纵稳定性。,第3章汽车底盘概述,行驶系统,按控制形式不同，悬架可分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上采用被动式悬架。被动式悬架是汽车姿态(状态)只能被动地取决于路面、行驶状况和汽车的弹性元件、导向装置以及减振器这些机械零件。主动悬架可根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的姿态。按汽车导向装置的不同，悬架又可分为独立悬架和非独立悬架，如图所示。,第3章汽车底盘概述,行驶系统,现代汽车电子控制悬架系统有多种形式，根据控制目的不同，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同，可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统。根据控制系统有源和无源，可分为半主动悬架和主动悬架。电子控制悬架系统一般由传感器、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的电信号进行综合处理，向执行机构发出控制指令。悬架控制系统的执行机构是电磁阀、步进电机和空气压缩机。它们接受来自电子控制单元的控制指令，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的调节。,第3章汽车底盘概述,行驶系统,第3章汽车底盘概述,行驶系统,第3章汽车底盘概述,转向系统,1功用汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶方向。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，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，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的套机构，称为汽车转向系。2类型汽车转向系按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。,第3章汽车底盘概述,转向系统,第3章汽车底盘概述,转向系统,第3章汽车底盘概述,转向系统,1电子控制动力转向系的构造及工作原理如前所述，动力转向可以利用较小的转向盘操纵力使车辆转弯。但在低速时为了省力而规定一定工作压力，如转向比不变，则在高速时，由于转向操纵力减小，使驾驶员失去对车辆的控制，易产生危险。电子控制动力转向系旨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，电子控制使系统的液压助力作用减弱，转向操纵力增加，使驾驶员在高速行驶时对转向盘有更好的控制。在电子控制动力转向系中，按照车速通过控制电磁阀改变动力转向系统中的油压控制回路，低速时转向力小，提高操纵力；在中高速时使之成为与手操纵相适应的转向力，提高操纵稳定性。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3章汽车底盘概述,转向系统,1概述四轮转向（4WS-fourwheelsteering）系统是基于一个安装在后悬架上的后轮转向机构，它能够使驾驶员操纵方向盘时转动汽车前后四个车轮，不仅提高了高速时的稳定性和可控制，而且提高了低速时的机动性。即在高速行驶时，将后轮与前轮同相位转向，以减小车辆转向时的旋转运动（横摆），改善高速行驶的稳定性；而在低速行驶时，把后轮与前轮逆相位转向，以改善车辆中低速行驶的操纵性，提高快速转向性。目前，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3章汽车底盘概述,转向系统,2机械式四轮转向系统在机械式四轮转向系统中，采用了两个转向器，分别用于前、后轮偏转。两个转向器之间用根双曲轴连接，采用的转向传动机构为常规型，如图所示。,第3章汽车底盘概述,转向系统,3液压式四轮转向系统液压式四轮转向系统如图所示。其后轮的偏转方向始终与前轮偏转方向相同，且后轮的偏转角不大于1.5。系统没有采用电子传感器、计算机控制和先进的传动机构。当车速超过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。该液压缸的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的压力油经前动力转向装置的转阀分配，进入前轮转向动力缸内，前轮便朝相应方向偏转。油液的压力随同转向盘转动状况而改变。转向盘转速越高、转角越大，油液压力就越高。后控制阀的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的作用下移动时，来自后转向液压泵的油液经滑阀进入后转向动力缸，从而推动后轮偏转。,第3章汽车底盘概述,转向系统,4电子控制液压式四轮转向系的组成及结构目前，在汽车上用的较多的电子控制液压式四轮转向控制系统有以下4类：（1）横向加速度车速感应型如图所示，其结构是在前轮的动力转向器上，再安装一个后轮专用的控制阀，产生一个大致与横向加速度成比例的，与前轮转向器阻力相平衡的油压，把该压力的油液送到后轮执行机构。在执行机构中，装入高刚性弹簧，当与送来的油压达到平衡状态时，输出杆便产生位移，从而带动后轮开始转向。,第3章汽车底盘概述,转向系统,（2）前轮转角车速感应型如图所示，在该系统中，从油泵出来的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的控制。,第3章汽车底盘概述,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的齿条轴上，安装了后轮转向齿轮，其角位移，通过中间传动轴，传给后轮转向器。后轮具有小转角同相转向，大转角逆相转向的功能。在微小转向的高速行驶时，形成了同相转向，获得了行驶稳定性，在大转角转向的极低速行驶时，变成逆相转向，获得了小半径转向性能。（4）前轮转角比例车速感应型在动力传至后轮转向轴之前，与前者基本相同，但后轮的执行机构由相位控制部分和动力补助部分构成。动力补助部分以油压为动力，由后轮滑阀和动力缸构成。相位控制部分能实现对后轮同相位或逆相位的控制。,第3章汽车底盘概述,制动系统,1制动系的功用根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；保证汽车停放可靠。2制动系的基本组成为完成汽车制动系的作用，现代汽车上般设有以下几套独立的制动系统：（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的制动系统，它们起作用的时刻不同，但它们的组成却是相似的。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)制动器较为完善的制动系还包括制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等。,第3章汽车底盘概述,制动系统,第3章汽车底盘概述,制动系统,第3章汽车底盘概述,制动系统,第3章汽车底盘概述,制动系统,3制动系的类型制动系有不同的分类方法，按使用目的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对制动系的要求（1）具有良好的制动性能：评价汽车制动性能的指标一般有：制动距离、制动减速度、制动力和制动时间。（2）操纵轻便：操纵制动系所需的力不应过大，对于重型汽车，这一点极为重要。（3）制动稳定性好：制动时，前后车轮制动力分配应合理，左右车轮上的制动力应基本相等，以免制动时汽车甩尾或跑偏。（4）制动平顺性好：制动力既能迅速、平稳地增加，又能迅速、彻底地解除。（5）散热性好：连续制动时，摩擦片的抗热衰退能力要强；水湿后恢复速度要快，磨损后制动蹄与制动鼓的间隙应能调整。,第3章汽车底盘概述,制动系统,ABS系统是用于防止汽车紧急制动时车轮被抱死滑移而使车辆失去转向或导致侧滑甩尾的一种安全装置。ASR系统是防止车辆在起步、加速或泥泞、冰雪路面上行驶时驱动轮产生滑转，用以提高汽车的驱动性能，改善操纵稳定性的装置。,第3章汽车底盘概述,制动系统,1、ABS系统的基本功能（1）提高汽车制动过程中的方向稳定性，防止汽车侧滑甩尾；（2）使汽车在最短的距离内停车；（3）在制动过程中保持对汽车的转向控制；（4）防止轮胎抱死拖滑，减轻轮胎磨损；（5）减少驾驶员的紧张情绪。2ASR系统的功能（1）能有效地提高车辆在各种路面上的附着能力，从而改善起步和加速性能；（2）能提高车辆行驶的稳定性和乘坐的舒适性；（3）能减少轮胎的磨损与发动机的功率消耗。,第3章汽车底盘概述,制动系统,ABS的作用是防止汽车制动过程中车轮抱死打滑，将车轮的滑移率控制在理想滑移率附近范围内，以达到缩短制动距离，提高汽车制动时的方向稳定性和转向操纵性，从而大大提高汽车行驶的安全性。而ASR的作用是防止汽车起步、加速过程中驱动轮打滑，特别是防止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是防止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的滑转，两者控制车轮的打滑方向是相反的，但从控制车轮与路面的打滑率看，ABS和ASR采用了相同的技术。,第3章汽车底盘概述,制动系统,电子伺服制动系统的功能在于可进一步提高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，驾驶员施加的制动踏板力由传感器转换成一个电信号，输送给ECU，CEU根据此信号并结合其他数据确定出各个车轮所需的制动力，发出指令给执行器对车轮实施制动。与传统的制动系统相比，电子伺服制动系统具有制动响应时间短、摩擦片磨损轻、装配测试简单迅速、易于升级、利于环保等优点。,第3章汽车底盘概述,制动系统,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。按照其控制方式的不同可分为三种类型：电控液压制动系统EHB(Electro-hydraulicBrake)、电子制动系统EBS（ElectronicBrakingSystem）、全电路制动系统BBW（Brake-By-Wire）。电控伺服制动系统的共同特点是都具有踏板转角与踏板力可按比例调控的电子踏板；具有控制制动力矩与踏板转角相对应的程序控制单元；具有的程序控制单元可基于其他传感器或控制器的输入信号实现主动制动及其它功能。,第3章汽车底盘概述,制动系统,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。该系统的主要特点是通过传感器建立了运动状态、制动压力的动态监测和危险工况的预警。还增加了制动管路的压力控制和制动准备功能，一旦踩下制动踏板，车辆即以最大的压力、最快的响应实施制动，前后制动压力比会随路况的不同而变化，从而提高弯道制动时的安全性。该系统增加了电子踏板、电控单元、阀驱动器及电液制动阀，取消了原有的压力控制阀，保留了原动力制动系统中的泵、蓄能器充液阀、蓄能器及制动器，如图所示。,第3章汽车底盘概述,制动系统,传统的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，导致制动距离增大，安全性能降低，而且制动系的成本也比较高。如果将制动系的许多阀省去，制动管路以电线代替，用电控元件来控制制动力的大小和各轴制动力的分配，便是汽车的电子制动系统EBS。ABS的制动系可以沿用传统的阀类控制元件，而EBS则