模块二汽车行驶系.ppt

,模块2汽车行驶系,知识目标能叙述汽车行驶系的基本类型和主要功用能正确描述轮式汽车行驶系的基本组成及作用能正确描述车架、车桥、车轮和悬架的作用、类型及结构特点,能正确描述车轮定位的概念、内容、作用及检测方法能简单叙述电控悬架的组成和工作原理,能力目标会检修车桥，正确使用四轮定位仪对汽车进行四轮定位检测会更换车轮轮胎，对轮胎磨损进行检查会正确使用车轮动平衡机对车轮进行平衡检测会检修汽车悬架,汽车行驶系的作用是接受汽车传动系输出的转矩，通过驱动轮与路面的接触，转化为路面对汽车的驱动力，以保证汽车正常行驶。,行驶系通常以轮式行驶系为主，如图2.1所示。,图2.1汽车行驶系1车架2车轮3车桥4悬架,课题一检修车架与车桥,基础知识一、行驶系组成与功用1行驶系组成如图2.1.1所示，主要由车轮、车桥、车架和悬架组成。,图2.1.1轮式行驶系组成示意图1驱动轮2驱动桥3后悬架4车架5前悬架6从动桥7从动轮,2行驶系的功用如下（1）使汽车成为一个整体，并支撑汽车的总重量。（2）接受传动系的动力，通过车轮与路面的作用产生驱动力，使汽车正常行驶。,（3）承受并传递作用于车轮上的各种反力和力矩。（4）缓和不平路面对车身造成的冲击，衰减振动保持汽车行驶平顺性。（5）与转向系配合，保证汽车操纵的稳定性。,二、汽车行驶系受力分析汽车行驶系受力分析如图2.1.2所示。,图2.1.2汽车行驶系受力分析示意图,三、汽车行驶系类型行驶系中直接与路面接触的部分是车轮，因而称这种行驶系为轮式行驶系，除轮式以外，还有半履带式、全履带式、车轮履带式等几种。,轮式汽车行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架组成，如图2.1.1所示。,四、车架1车架的作用有两个一是作为支撑连接汽车各总成零件的安装基体；二是在汽车行驶中，承受各种动载荷。车架必须满足以下要求。,（1）结构形式能满足汽车总布置的要求。（2）结构具有足够的强度和刚度。,（3）结构简单，便于生产制造，便于与其他总成的安装连接，重量轻。（4）具有优化的结构形状，有利于降低汽车重心，提高汽车行驶的稳定性。,2车架构造车架按其结构形式分有4种类型，即边梁式车架、中梁式车架、综合式车架和无梁式车架。（1）边梁式车架由若干根横梁和位于左右两侧的两根纵梁构成，连接成坚固的框架，如图2.1.3所示。,图2.1.3边梁式车架结构图,（2）中梁式车架又称为脊梁式车架，其结构如图2.1.4所示。,图2.1.4中梁式车架结构图1前桥壳2发动机及驾驶室支撑梁3前脊梁4托架5中桥壳6后桥壳7托架8连接梁9托架10中央脊梁11分动器壳12托架,（3）综合式车架是边梁式车架与中梁式车架的综合，比较复杂，一般在轿车上使用，其结构如图2.1.5所示。,图2.1.5综合式车架结构图,（4）无梁式车架也称为承载式车身，如图2.1.6所示。,图2.1.6无梁式车身结构图1发动机罩2前窗柱3中柱4车顶边梁5车顶6车底7行李箱8后翼子板9后门10前门11前翼子板12门槛13前门立柱14前悬架支撑板15中间隔板,五、车桥1车桥的作用与类型车桥的作用是连接车架与车轮并传递两者之间各方向作用力及其产生的弯矩与扭矩。,根据悬架结构不同分为整体式车桥和断开式车桥；根据车桥在车上的位置不同分为前桥、中桥和后桥；根据车桥上车轮所起的作用不同分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥。转向桥和支持桥也称为从动桥。,2车桥构造（1）转向桥转向桥的作用是支撑汽车部分重量，安装前轮及制动器，连接车架，传递各种作用力，使前轮偏转以实现转向。,转向桥主要由前轴、转向节、主销和轮毂4部分组成。转向桥在结构上有两种形式，与非独立悬架相连的是整体式转向桥，如图2.1.7所示。,图2.1.7整体式转向桥1制动鼓2轮毂3，4轮毂轴承5转向节臂6油封7衬套8主销9止推轴承10前轴,悬架相连的是断开式转向桥，如图2.1.8所示。,图2.1.8断开式转向桥1前轴2悬架导向臂3转向节4转向节臂5转向横拉杆6转向三角臂7转向直拉杆8转向器,前轴。转向节。主销。主销的作用是铰接前轴与转向节。轮毂。轮毂的作用是将车身或半轴传来的各种作用力。,（2）转向驱动桥转向驱动桥能实现转向和驱动两种功能。,图2.1.9转向驱动桥结构图1主减速器2主销3轮毂4外半轴5万向节6半轴套管7内半轴8差速器9主减速器壳,转向驱动桥与单独驱动桥、转向桥相比，不同之处有下面4点。由于转向所需要半轴被分为两段，内半轴万向节连接。转向节轴颈做成空心，以便外半轴从中穿过。,转向的连接叉是球状转向节壳体，既满足了转向的需要，又适应了转向节的传力。主销分成上、下两段，分别固定在万向节的球形支座上。,六、转向轮定位汽车转向轮应能满足以下要求。（1）轮胎磨损小。（2）转向轻便。（3）自动回正作用。所有这些要求的满足均依赖转向轮正确的定位来保证。,1主销后倾主销安装在前在汽车纵向平面垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角称为主销后倾角，一般不超过3。如图2.1.10所示。,图2.1.10主销后倾角示意图,主销后倾角的作用是使汽车自动保持直线行驶和在汽车转弯后转向轮自动回正。,2主销内倾主销装在前轴上，其上端略向内倾，称为主销内倾。在汽车横向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角称为主销内倾角，如图2.1.11所示。,图2.1.11主销内倾角示意图,主销内倾角的作用是使车轮转向后能自动回正。,3转向车轮外倾转向车轮安装在转向节上时，其旋转平面上端向轮外倾。车轮旋转平面与垂直于车辆支撑面的纵向平面之间的夹角，如图2.1.13所示。,图2.1.13转向车轮外倾角示意图,车轮外倾角的作用是提高车轮工作的安全性。,4前轮前束车轮安装在车桥上，两前车轮的中心平面不平行，其前端略向内倾斜，这种现象称为前轮前束。两前轮后端距离A大于前端距离B，其差值AB称为前轮前束值，如图2.1.14所示。,图2.1.14前轮前束示意图,前轮前束的作用是消除因车轮外倾所造成的不良后果。,课题实施检修桑塔纳轿车后桥,桑塔纳轿车的后桥为非独立悬架，由横梁、螺旋弹簧、减振器等组成，如图2.1.16和图2.1.17所示。,图2.1.16桑塔纳轿车后桥总成结构示意图1支撑杆座2减振器支柱3减振器4短轴5后摇臂6横梁7橡胶金属支撑支架8橡胶金属支撑座,图2.1.17桑塔纳轿车后桥与后悬架的分解图1手制动钢丝套管2支撑座3调节弹簧支架4手制动钢丝绳支架5橡胶金属支撑6后悬架臂7减振器8下弹簧座圈9，17垫圈10螺旋弹簧11护盖12上弹簧座13波纹橡胶管14缓冲块15卡箍16隔圈18下轴承环19隔套20上轴承环21衬盘22自锁螺母（35Nm）23塞盖24制动管和制动软管,步骤一后桥的整体拆卸。（1）拆下车轮。（2）举升汽车。（3）拆下排气管如图2.1.18所示位置的紧固螺栓。,图2.1.18拆下排气管紧固螺栓,（4）拆下如图2.1.19箭头所示排气管与车身底盘相连的橡胶减振圈。,图2.1.19拆下橡胶减振圈,（5）小心拆下排气管。（6）拆下驻车制动拉索的固定夹，如图2.1.20所示。,图2.1.20拆下驻车制动拉索的固定夹,（7）将驻车制动拉索、制动管和制动软管从后桥体上分开。（8）拆下ABS转速传感器，将ABS转速传感器的线束从夹头中拉出，如图2.1.21所示。,图2.1.21拆下ABS转速传感器,（9）松开制动管B，如图2.1.22所示。,图2.1.22松开制动管B,（10）用专用工具撑住后桥横梁，放下车辆。（11）取下车厢内减振器盖板，从车身上拧下支撑杆座螺母，如图2.1.23所示。,图2.1.23拆下减振器支撑杆座螺母,（12）拆下车身上左右轴承支撑座。（13）慢慢升起车辆，将后桥从车身底厂拆出。（14）拆下金属橡胶支撑座，用专用工具将金属橡胶支撑逐一拉出，如图2.1.24和图2.1.25所示。,图2.1.24拆卸橡胶金属支撑,图2.1.25拉出另一半橡胶支撑,步骤二后桥的整体安装。安装的顺序与拆卸顺序相反。,步骤三后桥的检查与维修。（1）检查螺旋弹簧是否有裂纹，是否磨损，减振器是否漏油，如有损坏，均应更换新件。（2）检查后轮轴承磨损情况，如有损坏或转动不灵活，则应更换。,（3）检查后轮毂短轴，短轴根部易发生裂纹，应仔细检查。（4）检查后桥焊接件是否有裂纹，桥架是否有变形。（5）检查各橡胶衬套是否老化、破裂，必要时更换新件。,车轮定位检测。,课题小结1汽车行驶系可接受传动系的动力，通过驱动轮。2汽车行驶系主要由车轮、车桥、车架和悬架组成。,3汽车行驶系中直接与路面接触的部分。4根据悬架结构的不同，车桥分为非断开式。,5转向驱动桥具有一般驱动桥的结构。6转向车轮、转向节、主销和转向轴之间安装的相对位置。,课题二检查更换轮胎,基础知识一、车轮与轮胎的作用1支撑整车的重量。2缓和由路面传给车体的冲击力。3借助轮胎与路面的附着作用。4承担跨越障碍的作用。,二、车轮结构类型与特点车轮是介于轮胎和车轴之间的金属承载旋转件总成。如图2.2.1所示，车轮由轮毂、轮辋和轮辐组成。,图2.2.1车轮的组成,如图2.2.2所示，车轮按轮辐结构不同可分为辐板式和辐条式，根据轮辋形式不同又可分为组合式和整体式。,图2.2.2各种车轮类型,1轮毂2轮辋轮辋按其断面结构形式可分为对开式轮辋、深槽轮辋和平底轮辋。（1）深槽轮辋代号为DC，如图2.2.3（a）所示。,图2.2.3常见轮辋的轮廓类型1，3挡圈2锁环4轮辋5轮辐6螺柱,（2）平底轮辋代号为FB，如图2.2.3（b）所示。,（3）对开式轮辋代号为DT，如图2.2.3（c）所示。,3国产轮辋规格的表示方法。,图2.2.4国产轮辋规格含义及具体内容,例如：上海桑塔纳轿车轮辋规格为5.5J13。其含义是轮辋名义宽度和名义直径分别为5.5in和13in，轮辋高度为17.27mm，一件式轮辋。,三、轮胎1轮胎分类根据轮胎分类标准不同，分别有以下一些类型。,（1）根据轮胎气压高低的不同分为高压胎（0.50.7MPa）、低压胎（0.20.5MPa）和超低压胎（小于0.2MPa）。,（2）根据轮胎花纹不同分为普通花纹轮胎、混合花纹轮胎和越野花纹轮胎，如图2.2.5所示。,图2.2.5各种花纹轮胎,（3）根据内胎有无分为有内胎轮胎和无内胎轮胎。（4）根据帘布排列方式不同分为普通斜交胎和子午线轮胎，如图2.2.6所示。,图2.2.6帘布不同排列方式的轮胎,2子午线轮胎子午线轮胎帘布层与轮胎横断面一致，即与胎面中心线成90，帘线的这种排列很像地球上的子午线，故称为子午线轮胎。,3轮胎标识我国汽车用低压充气轮胎规格的标注采用英制表示法。标记方式如下：轮胎断面宽度（in）+气压标识符+轮辋直径（in）,举例1：9.00-20，表示轮胎断面宽9in，轮辋直径20in低压胎。举例2：9.00R20，表示轮胎断面宽9in，轮辋直径20in子午线胎。,国际上ISO标准对子午线胎的标注方式如下：,四、车轮动平衡1车轮动不平衡的原因。2何时需要进行车轮动平衡检测。3车轮动平衡在汽车上的形式与技术要求。,（1）在进行车轮动平衡时，要先清除轮辋内侧的淤泥，检查轮胎是否有损伤，胎压是否正常。（2）车轮动不平衡在轮辋边缘上不大于80g。（3）轮胎允许的不平衡量为5g。,课题实施检查、更换轮胎,操作一检查轮胎磨损GB72582004机动车运行安全技术条件规定，轿车轮胎胎冠上花纹磨损至花纹深度不小于1.6mm，载货汽车转向轮胎冠上花纹深度不小于3.2mm，其余轮胎胎冠花纹深度不小于1.6mm。若小于规定深度，应停止使用。,轮胎花纹深度可用深度尺进行测量。胎面磨损标志位于胎面花纹沟底部，如图2.2.7所示。,图2.2.7轮胎磨损标记,操作二更换轮胎1扒胎机的主要结构扒胎机的主要结构如图2.2.8所示。,图2.2.8扒胎机主要结构1垂直轴2水平轴3锁紧手柄4手柄5拆装头6支柱7工作台8撑爪9滑板10轮缘拆离臂11轮缘拆离片12轮缘拆离座13脚踏板控制器,2扒胎机的使用方法3操作方法与步骤步骤一拆卸轮胎前的准备工作。步骤二拆卸轮胎。步骤三安装轮胎。,1车轮由轮毂、轮辋以及它们之间的连接部分组成，两种形式。2轮辋规格，用轮辋的断面宽度和轮辋的名义直径以及轮缘高度代号表示。,3轮胎的检查主要包括气压的检查，两侧轮胎气压的差异。4轿车轮胎胎冠上花纹磨损至花纹深度不小于1.6mm。,课题三检修汽车悬架,汽车悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间一切传力连接装置的总称。,基础知识一、汽车悬架的功用与组成汽车悬架的功用是把路面作用于车轮上的各种力及其力矩传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车正常行驶。,现代汽车的悬架主要由弹性元件、导向装置和减振器3部分组成。图2.3.1所示为一般汽车悬架组成示意图。,图2.3.1汽车悬架系统1弹性元件2纵向推力杆3减振器4横向稳定杆5横向推力杆,1弹性元件承受并传递垂直载荷，缓和不平路面引起的冲击，使车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间保持弹性连接。,2导向装置导向装置包括横向稳定杆和纵向推力杆，作用是传递除垂直载荷以外的各种力和力矩，并确定车轮相对于车架（或车身）的运动关系。,3减振器用于衰减振动，提高乘坐舒适性。,二、悬架类型汽车悬架系统根据结构和左右车轮振动的相互影响不同，可分为独立悬架和非独立悬架两种，如图2.3.2所示。,图2.3.2两种汽车悬架类型结构示意图,1独立悬架的结构特点是两侧车轮分别安装在断开式车桥的两端。2非独立悬架的结构特点是两侧车轮分别安装在同一整体式车桥上。,三、汽车悬架主要元件结构1弹性元件汽车悬架系统中常采用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧等。（1）钢板弹簧,图2.3.3钢板弹簧结构示意图1卷耳2钢板夹3钢板4U形螺栓5钢板夹螺栓6套钢板夹螺栓管,（2）螺旋弹簧,2减振器弹性元件并联安装，如图2.3.4所示。其工作原理是利用液体流动的阻力来消除汽车振动的能量。,图2.3.4液压减振器,图2.3.5双向作用筒式减振器,图2.3.6双向减振器工作原理,（1）压缩行程（2）伸张行程,四、几种常见的汽车悬架1钢板弹簧式非独立悬架图2.3.7所示为解放CA1092型汽车的前悬架。,图2.3.7解放CA1092型汽车前悬架1钢板弹簧前支架2钢板弹簧3U形螺栓4盖板5缓冲块6限为位块7减振器上支架8减振器9吊耳10吊耳支架11中心螺栓12减振器下支架13减振器连接销14吊耳销15钢板弹簧销,2螺旋弹簧式非独立悬架,图2.3.8螺旋弹簧式非独立悬架1纵向推力杆2弹簧座3减振器4螺旋弹簧5横向推力杆6半轴套管,3双横臂不等长式独立悬架图2.3.9所示为双横臂不等长式独立悬架结构图。,图2.3.9红旗轿车双横臂不等长独立悬架结构1转向节2，8橡胶缓冲块3上横臂4螺旋弹簧5减振器6车架7下横臂,4烛式独立悬架,图2.3.10烛式独立悬架结构1通气管2，3防尘罩4套筒5减振器6主销7螺旋弹簧,5麦弗逊式独立悬架,图2.3.11麦弗逊式独立悬架结构1螺母盖2限位缓冲器3螺旋弹簧4防尘罩5减振器6转向臂7挡泥板8制动盘9车轮轴承10卡簧11车轮轴承壳,课题实施桑塔纳2000GSi轿车前悬架的拆装与更换,操作一前悬架支柱总成拆装图2.3.12所示为桑塔纳2000GSi轿车前悬架支柱总成分解图。,图2.3.12前悬架支柱总成1螺母盖2崎岖路面选装件3，19弹簧护圈4波纹护盖5，18限位缓冲器6减振器7辅助橡胶弹簧8车轮轴承壳9弹簧挡圈10车轮轴承11螺栓12制动盘13轮毂14ABS传感器齿圈15挡泥板16螺旋弹簧17护套20悬架支柱轴轴承21开槽螺母,步骤一前悬架支柱总成的拆卸。（1）取下车轮装饰罩。（2）车轮着地，拆下轮毂与传动轴紧固螺母（230Nm），如图2.3.13所示。,图2.3.13拆下轮毂与传动轴紧固螺母,（3）举升汽车，旋下轮毂紧固螺母（120Nm），取下车轮。（4）旋下ABS传感器，拧下制动钳紧固螺栓（70Nm）。,（5）取下制动软管支架，用钢丝将制动钳固定在车架上，接头紧固螺栓（25Nm），如图2.3.14下部箭头所示。,图2.3.14拧下制动钳紧固螺栓,（6）压出横拉杆接头（30Nm），如图2.3.15所示。,图2.3.15压出横拉杆接头,（7）拧下稳定杆紧固螺栓，如图2.3.16所示。,图2.3.16拆卸稳定杆,（8）向下掀压下臂，从车轮轴承壳内轮毂上，用液压装置从轮毂中压出传动轴，如图2.3.17所示。,图2.3.17压出传动轴,（9）拆掉压力装置取下悬架支柱橡胶盖，支撑减振器支柱下部或沿反方向固定，如图2.3.18所示。,图2.3.18拧下活塞杆螺母,步骤二前悬架支柱总成安装。前悬架支柱总成安装顺序与拆卸顺序相反。,操作二更换减振器步骤一拆卸减振器。（1）用拉具压住弹簧座圈，压缩压紧弹簧，如图2.3.20所示。,图2.3.20用拉具压缩压紧弹簧,（2）拧开开槽螺母，放松弹簧，用扳手A阻止活塞杆的转动以使螺母松开，如图2.3.21所示。,图2.3.21拧开开槽螺母，放松弹簧,（3）拆卸减振器，如图2.3.22所示。,图2.3.22拆卸减振器,步骤二安装减振器。按照拆卸减振器的相反顺序安装减振器。,课题小结1汽车悬架是车架（或承载式车身）与车桥是把路面作用于车轮。2汽车悬架可分为两大类：非独立悬架和独立悬架。3非独立悬架广泛用于货车。,4轿车上广泛采用独立悬架。5独立悬架的结构类型分为3大类：横臂式独立悬架、烛式悬架和麦弗逊式悬架。6减振器的基本工作原理是利用液体流动的。,课题四汽车电子控制悬架系统,基础知识一、电控悬架系统类型1根据弹性元件的不同可分为电控空气悬架和电控液压悬架。,2根据调节方式的不同可分为半主动悬架和主动悬架（1）半主动悬架是指悬架元件中的弹簧刚度或减振器阻尼系数其中之一可以根据需要进行调节。,（2）主动悬架是一种具有做功能力的悬架主动悬架系统能自动调整悬架刚度（包括整体调整和单轮调整），从而能同时满足汽车行驶平顺