项目二 认识汽车结构.ppt

项目二,认识汽车结构,学习目标,掌握发动机曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系、点火系、启动系的组成部件及工作原理；掌握汽车底盘部分传动系、行驶系，转向系，制动系的组成部件及工作原理。,工作任务2.1了解发动机的工作原理及总体构造,Automobilstructure,1.1发动机的分类与基本构造,分类,基本构造,发动机的主要性能指标与特性,1、按燃料的使用不同分,一、发动机的分类：,3、按冷却方式不同,2、按完成一个工作循环所需行程数,4、按进气方式分类,自燃吸气（非增压）式发动机,强制进气（增压）式发动机,5、按气缸数,单列式,型,对置式,6、按排列方式,二、发动机的基本构造：,汽油机由以下两大机构和六大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、进排气系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统组成。柴油机由以下两大机构五大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、进排气系统、润滑系统、冷却系统和起动系统组成。,1.2发动机的基本工作原理,发动机基本术语,发动机的工作过程,上止点,下止点,活塞行程(S),曲柄半径(R),气缸工作容积(Vh),燃烧室容积(Vc),气缸总容积(Va),一、发动机的基本术语,压缩比,发动机排量,工作循环,动态演示,压缩比,气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用表示。,例如：现代化油器式发动机压缩比一般为811(轿车有的达10以上)。柴油机压缩比一般为为1622。,Va气缸总容积；Vh气缸工作容积；Vc燃烧室容积；,工作循环,对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。,多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量，用表示VL。,发动机排量,VL=Vhi,Vh气缸工作容积（气缸排量）i气缸数目,二、发动机工作原理,观看演示,1、进气行程,2、压缩行程,3、作功行程,4、排气行程,1、四冲程汽油机的工作原理,汽油发动机四个行程的图示,1.进气行程,.压缩行程,.作功行程,4.排气行程,每一行程工作的具体分析如下,1）、进气行程,排气门关闭,进气门开启,大气压力线,P,V,r,a,示功图,上止点,下止点,示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。,进气终了时气缸内压强为0.0750.09Mpa，温度上升至370440K,活塞下行,2）、压缩行程,进气门关闭,排气门关闭,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,上止点,下止点,压缩终了时气缸内压强上升至0.61.2Mpa，温度继续上升至600700K。,活塞上行,3）、作功行程,进气门关闭,排气门关闭,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,作功中气缸内最高压强可达35Mpa，最高温度可达22002800K；作功终了时气缸内压强下降至0.30.5Mpa，温度下降至13001600K。,活塞下行,4）、排气行程,进气门关闭,排气门打开,P,V,r,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,残余废气,排气终了时气缸内压强下降至0.1050.115Mpa，温度下降至9001200K,a,活塞上行,2、四冲程柴油机工作原理,与汽油机工作原理相比，只有一个行程即作功行程中，柴油机由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸发，且自燃温度又较汽油低，所以采用的是压缩自燃式点火。,进气行程,压缩行程,作功行程,排气行程,新鲜空气,四行程柴油机各行程示意图,开始喷油,分析和比较汽油机、柴油机的工作异同?,首先分别看一下汽油机和柴油机的图示,汽油机、柴油机的工作相同点：,每个工作循环曲轴转两周;每一行程曲轴转半周;只有作功行程产生动力。,汽油机、柴油机的工作不同点：,1.3发动机主要性能指标,动力性能指标,经济性能指标,发动机的速度特性,发动机的工况与负荷,一、动力性指标,1、有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有效转矩，用Te表示。,2、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率成为发动机的有效功率，用Pe表示。,式中：Te有效扭矩，单位为Nm；n曲轴转速，单位为r/min,二者关系,三、发动机的速度特性,指发动机的功率、转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化的规律。,二、经济性指标,燃油消耗率：只发动机每发出1有效功率，在1小时内所消耗的燃油质量，成为燃油消耗率，用be表示。,四、发动机的工况与负荷,1、工况（指发动机的工作状况）：一般用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷与曲轴转速来表明。,2、发动机在某一转速下的负荷：是当时发动机发出的功率与同一转速下所有可能发出的最大功率之比，以百分数表示。,Pe/kW,n/rmin-1,0,50,45,32,27,20,2000,3500,4800,a,b,c,d,e,分析右图发动机的负荷,长春职业技术学院,1.4发动机的总体构造,发动机结构示意图,发动机的曲柄连杆机构,发动机的配气机构,轿车汽油供给系,发动机冷却系,发动机润滑系示意图,发动机点火系,轿车起动机,小结,发动机,常用术语,工作原理,发动机是将某一种形式的能量转变成机械能的机器。,分类,定义,按不同的分类方法大致分为四大类,十个基本术语,汽油发动机,柴油发动机,（重点）,区别于汽油机的工作过程,四个行程的工作过程,发动机,总体构造：汽油机（两大机构五大系统），柴油机（两大机构四大系统）,主要性能指标与特性,动力性指标：有效转距、有效功率经济性指标：燃油消耗率速度特性工况与负荷,内燃机名称及型号编制规则,熟练认识内燃机名称和规格,工作任务2.2了解汽车传动系统,Automobilstructure,传动系,概述离合器机械变速器自动变速器万向传动装置驱动桥,2.1概述,一、功用,将发动机发出的动力传递给驱动车轮使车在各种不同的工况下均能正常行驶，并具有良好的经济性和动力性。,具体地分为以下几点：,1、减速,通过传动系的作用，使驱动轮的转速降低为发动机转速的若干分之一，相应驱动轮所得到的转矩增大到发动机转矩的若干倍。,保持发动机在有利的转速范围内工作，汽车牵引力又在足够大的范围内变化。,在传动系的变速器中加设倒档，使汽车能在某些情况下倒车。,2、变速,3、倒车,4、中断传动,发动机只能在无负荷情况下起动，而且起动后转速必须保持在最低稳定转速以上，所以在汽车起步以前，必须将发动机与驱动轮之间的传动路线切断，即传动系的中断传动作用。,汽车转弯时，左右车轮滚过的距离不同，传动系的差速作用可以使左右两驱动轮以不同的角速度旋转。,5、差速作用,二、传动系的分类,1、机械传动系,组成：离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴,发动机,离合器,变速器,万向节,驱动桥,主减速器,差速器,传动轴,半轴,2、液力机械式传动系,液力机械传动系是将液力传动与机械传动有机地组合起来。以液体为传动介质，利用其在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。,3、静液式传动系,原理：通过液体介质的静压力能的变化来传动的。组成：由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装置。,静液式传动系示意图,驱动桥,液压马达,油泵,发动机,液压自动控制装置,变速操纵杆,4、电力式传动系,电池,电动机控制器,电动机,发电机,发动机,三、传动系的布置型式,传动系的布置方式,发动机前置后轮驱动,发动机前置前轮驱动,四轮驱动,越野车的传动系,发动机,离合器,变速器,分动器,前驱动桥,桑塔纳轿车传动系,液力变矩器,液力机械式传动,液力变矩器的输出转矩和输入转矩比值的变化范围不能满足汽车各种行驶工况要求，一般在后面串联一个有级式机械变速器。,发动机,液力变矩器,行星齿轮变速系统,不但可以传递转矩，还可以改变转矩的大小，实现无级变速，应用更为广泛。,飞轮,从动盘,膜片弹簧,离合器盖,压盘,离合器踏板,1、膜片式离合器工作原理,2、摩擦式离合器工作原理,点此观看录像,由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。,离合器盖,压盘,飞轮,摩擦片,从动盘本体,从动盘毂,减振器盘,摩擦片,从动盘的总体结构,、扭转减振器,1.动力传递摩擦片-从动钢片-减振盘-减振弹簧-从动盘毂。,2.减振弹簧和阻尼片衰减振动。,不工作时,工作时,摩擦片转动，从动盘毂没有转动时，弹簧被压缩.,压盘,膜片弹簧,飞轮,分离轴承,驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和接合的一套机构。,包括离合器踏板到离合器壳内的分离轴承及中间的传动部件。,作用：,组成：,踏板,储液室,主缸,工作缸,分离轴承,分离杠杆,分离叉,推杆,推杆,从动盘,压紧弹簧,压盘,离合器盖,用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。,膜片弹簧,外端圆孔，可防止应力集中。,、膜片弹簧离合器工作原理,膜片弹簧处于自由状态，离合器盖与飞轮接合面有一距离。,接合状态，膜片弹簧锥度变小。,分离状态，膜片弹簧呈反形。,、膜片弹簧离合器与螺旋弹簧离合器相比,摩擦片磨损变薄，膜片弹簧弹力几乎不变；,膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆作用；,膜片弹簧的压力分布均匀；,平衡性能好，高速性能优良；,制造工艺复杂、尺寸精度要求高。,六、离合器的工作过程,工作任务2.3了解汽车行驶系统,Automobilstructure,汽车行驶系,（1）承受汽车的总质量；（2）把来自于传动系的扭矩转化为地面对车辆的牵引力；（3）承受汽车所受外界力和力矩，保证汽车正常行驶；（4）缓和路面对车身的冲击和振动。,由车架、车桥、车轮和悬架组成。,二、行驶系的组成,1-车架，2-后悬架3-驱动桥4-后轮5-前轮6-从动桥7-前悬架,一、功用：支承车身，承受汽车载荷，固定汽车大部分部件和总成。二、种类：边梁式、中梁式。,三、边梁式车架：,边梁式车架由位于右左两侧的两根纵梁和若干横梁构成，横梁和纵梁一般由16Mn合金钢板冲压而成，两种者之间采用铆接或焊接连接。,1、边梁式车架的组成,2、车架纵（横）梁的剖面形状,四、中梁式车架,1-连接桥2-中央脊梁3-分动器壳4-驾驶室后部及货箱副梁前部托架5-前悬架扭杆弹簧6-前脊梁7-发动机后部及驾驶室前托架8-前桥壳9-发动机前托架10-连接货箱副梁的托梁、11-中桥壳12-后悬架的钢板弹簧13-后桥壳14-连接货箱副梁的托架,中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁。纵梁断面为圆形或矩形，其上固定有横向的托架或连接梁，使车架成鱼骨状。,五、车身兼代车架式,1、功用：利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向，且承受一定的载荷。,2、组成：前轴、转向节、主销,前轴断面为“工”字形，以提高轴的抗弯强度；两端加粗的拳部有通孔。,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、滚子止椎轴承10、前轴,功用：转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。分类：主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束。,主销后倾角,主销后倾角有使车轮自动回正的作用,主销后倾作用：,（1）保持汽车直线行驶的稳定性。（2）使驾驶员转向轻便。,作用：,主销内倾角有使车轮自动回正的作用,车轮绕主销旋转180后的状态,前轮外倾，是指前轮旋转平面上方略向外倾斜的现象。,作用：当车空载时，轮胎外缘与路面接触，当车载货时，在车重的作用下车轮垂直于路面，使轮胎能够均匀磨损。,（AB）称为前束值一般前束值为012mm,调节横拉杆来调节车轮前束,驱动汽车行驶，并在转向时，引导车轮偏转，完成转向。,.满足既转向又驱动的需要，半轴分成内半轴、外半轴两段，其间用等速或准等速万向节连接，主销也分成上下两段；,2、结构特点：,.转向节轴颈部分做成中空，以便外半轴穿过其中。,3.4车轮与轮胎,作用,支承整车；缓和由路面传来的冲击；通过轮胎与路面间存在的附着作用产生驱动力和制动力；使汽车保持直线行驶方向；承担越障提高通过性的作用等。,组成：轮辋和轮辐,1、车轮类型,.辐板式车轮,辐板将轮毂和轮辋连接成为一体。,一、车轮,.辐条式车轮,辐条与轮毂铸成一体，轮辋用螺栓和特殊形状的衬块固定在辐条上。,2、轮辋类型,按其断面结构分为：深槽、平底、对开式轮辋。,.深槽轮辋,结构简单、刚度大、重量较轻，对于小尺寸弹性较大的轮胎最适宜。,.平底轮辋,.对开式轮辋,轮辋由内外两部分组成，靠螺体固紧在一起，内外两部分轮辋可以是等宽度，也可以是不等宽度。,挡圈是整体的，用开口弹性锁圈防止挡圈脱出。,近年来，为了适应提高轮胎负荷能力的需要，开始采用宽轮辋。以提高轮胎的使用寿命，并改善汽车的通过性和行驶稳定性。,二、轮胎,1、轮胎类型与结构,、轮胎类型,.按结构分,有内胎轮胎、无内胎轮胎。,.按用途分,载荷汽车轮胎、轿车轮胎。,.按帘线排列方向分,普通斜交胎、带束斜交胎、子午线胎。,.按充气压力分,高压胎、低压胎、超低压胎。,、轮胎结构,.充气轮胎的组成,.普通斜交胎,帘布层（双数）和缓冲层各相邻层帘线交叉排列，并与子午断面成5254的交角。帘布层数越多，强度越大，但弹性降低。,.子午线胎,帘线与子午断面一致，其强度得到充分利用；帘布层数少，轮胎重量轻，胎体柔软。,子午线轮胎优点：,（1）附着性能好、滚动阻力小，使用寿命长。（2）胎冠不易剌穿，行驶变形小，油耗低。（3）帘布层少，胎侧薄，所以散热好。（4）径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大。,子午线轮胎缺点：胎侧薄，胎冠较厚，在胎冠与胎侧的过渡区易产生裂口；侧面变形大，侧向稳定性较差；技术要求高，成本也较高。,2、轮胎规格标记,D：轮胎外径；d：轮胎内径；H：轮胎断面高度；B：轮胎断面宽度。,高压胎用DB表示，单位为英寸。“”表示高压胎。低压胎用B-d表示，“-”为低压胎。如10.00R-20，表示轮胎断面宽度10in，轮辋直径20in的子午线轮胎。“R”表示子午线胎。,3.5悬架,2、组成（1）弹性元件：承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击;（2）导向装置：传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮相对于车身有正确的运动关系。（3）减振器：加快振动的衰减，限制车身和车轮的振动。,每一侧车轮单独通过悬架与车架相连，每个车轮能独立上下跳动而互不影响。,左右车轮安装在一根整体车桥两端，车桥则通过弹性元件与车架相连。,车桥,弹性元件,车架,断开式车桥,、非独立悬架：,钢板弹簧,套管,螺栓,螺母,中心螺栓,卷耳,弹簧夹,1、钢板弹簧,无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。,性能：没有减振作用，必须另加减震器。,特点：,螺旋弹簧悬架,弹簧套在减震器外边，节省了安装空间，空余的大量空间便于安装发动机。,当车轮转向跳动时，车轮延主销转动。,油气不分隔式,油气分隔式,囊式空气弹簧,膜式空气弹簧,摆臂,扭杆,摆臂,扭杆,将扭杆的固定端转过一个角度，则摆臂的初始位置将改变，可借此调节车身的高度。,特点：,质量小，不需润滑,2、原理：当汽车振动时，减振器壳体内的油液反复从一个内腔通过一些窄小的空隙流入另一内腔，同时，摩擦力便把振动能量转化为热能，被油液、减振器吸收后散失到大气中。,弹性元件,减震器,车架,半轴,4、分类：双向作用筒式减振器单向作用筒式减振器（伸张行程）,伸张阀,流通阀,压缩阀,补偿阀,活塞杆,防尘罩,活塞,储油钢桶,导向座,容积减少，油压升高，油液打开流通阀，经过流通阀流入上腔。,由于上腔容积被活塞杆用去部分空间，所以油液一部分油液打开压缩阀流入储油缸。,由于各阀门的节流作用，便造成对悬架压缩运动的阻力，使振动能量衰减。,上腔容积减少，油压升高，油液推开伸张阀，流入下腔。,由于活塞杆占去一定空间，所以自上腔流入的油液不足以充满下腔容积的增加。储油缸中油液推开补偿阀流入下腔补充。,由于各阀门的节流作用，便造成对悬架伸张运动的阻力，使振动能量衰减。,四、非独立悬架,非独立悬架结构简单，被广泛用于小货车和客车的前后悬架。有的轿车的后悬架也有采用非独立悬架。,1、纵置板簧式非独立悬架,钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。,应用：货车的前、后悬架中,2、螺旋弹簧非独立悬架,因为螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷,所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。,应用：一般用于轿车,3、空气弹簧非独立悬架,应用特点：汽车在行驶时由于载荷和路面的变化，要求悬架刚度随着变化。比如：当空车时车身被抬高，满载时车身则被压得很低，会出现撞击缓冲块的情况。因而对于不同类型汽车提出不同的要求，矿山及大型客车要求其空车与满载时的车身高度变化不大；对于轿车要求在好路上降低车身高度，提高车速行驶；在坏路上提高车身，可以增大通过能力。,压气机；2、7.空气滤清器；3.车身高度控制阀；4.控制杆；5.空气弹簧；6.储气罐；8.贮气筒；9.压力调节器；10.油水分离器,五、独立悬架,独立悬架的左右车轮不是用整体车桥相连接，而是通过悬架分别与车架（或车身）相连，每侧车轮可独立地运动。轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用，轿车后悬架上采用也在增加。越野车、矿用车和大客车的前轮也有一些采用独立悬架。,2、按弹性元件采用不同分为：螺旋弹簧式，钢板弹簧式，扭杆弹簧式，气体弹簧式。,1、根据导向机构不同的结构特点，独立悬架可分为：双横臂，单横臂，纵臂式，单斜臂，多杆式及滑柱（杆）连杆（摆臂）,分类：,1、双横臂式（双叉式）独立悬架,、等臂双横臂式独立悬架上下两摆臂不等长，选择长度比例合适，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。,应用：广泛应用在轿车前轮上,、不等臂双横臂式独立悬架,不等臂双横臂式独立悬架的上臂比下臂短。优点：当汽车车轮上下运动时，上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动，而底部影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损，提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。,2、滑柱摆臂式独立悬架（又称麦弗逊式或支柱式）,这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承，允许滑柱上端作少许角位移；内侧空间大，有利于发动机布置，并降低车子的重心。,应用：轿车中采用很多,3、斜置单臂式独立悬架,其摆臂绕与汽车纵轴线具有一定交角的轴线摆动，选择合适的交角可以满足汽车操纵稳定性要求。,应用：适于做后悬架,4、多杆式独立悬架,独立悬架中多采用螺旋弹簧，因而对于侧向力，垂直力以及纵向力需加设导向装置即采用杆件来承受和传递这些力。,应用：一些轿车上为减轻车重和简化结构采用多杆式悬架。,1-前悬架横梁2-前稳定杆3-拉杆支架4-粘滞式拉杆5-下连杆6-轮毂转向节总成7-第三连杆8-减振器9-上连杆10-螺旋弹簧11-上连杆支架12-减振器隔振块,六、多轴汽车的平衡悬架,1.各车桥单独与车架刚性连接,(1）一轮悬空（或负荷减小），可能使其他车桥过载；(2）不能全轮附着，最大牵引力减小，降低越野性；(3）若前轮悬空，汽车操纵能力大大降低，失去操纵性；(4）减振器性能差（轮胎弹性未充分发挥）。,若在不平道路上行驶，将带来不良后果：,3.中后桥用平衡悬架与车架连接（三桥）,将中后桥装在一副钢板弹簧的两端，钢板弹簧就相当于一根平衡杆，而平衡杆的中部与车架作铰链连接。由于平衡杆两臂等长，则两个车桥上的垂直载荷在任何情况下都相等。,2.各车桥单独与车架弹性连接,采用独立悬架，可以保证所有车轮与地面良好地接触。,3.6电子控制的空气悬架,应用于高级轿车,一、分类,1、根据有源和无源分：半主动悬架：汽车在转向和制动等工况时不能对悬架刚度和阻尼力进行控制。主动悬架：能对其刚度和阻尼力控制外，还可以调整车身高度。,2、按悬架介质分：油气式主动悬架和空气式主动悬架。,二、电子控制空气式主动悬架的结构与原理,1、组成：,1、空压机；2、发动机IC调节器；3、前悬架控制执行器；4、节气门开度传感器；5、后悬架控制执行器；6、后车身高度传感器；7、2号高度控制阀；8、转向盘转角传感器；9、悬架控制开关；10、车高指示灯、LRC指示灯、1号车速传感器；11、制动开关；12、1号高度控制阀；13、前车身高度传感器；14、干燥器与排气阀,2、原理：,、信号输入装置：由一系列的传感器，将信号输入的装置；、空气悬架刚度及阻尼力调节系统：a、空气悬架刚度的调节b、悬架阻尼的调节c、悬架控制执行器、车身高度调节：使车身高度根据汽车内乘坐人员或车辆载重情况自动做出调整，以保证汽车行驶所需要的高度及汽车行驶姿态的稳定。,三、典型轿车上的电控空气悬架介绍（以凌志LS400为例）,主节气门位置传感器,1号高度控制阀,2号高度控制阀,悬架电控单元,小结,行驶系,电子控制空气悬架,掌握分类与原理,工作任务2.4了解汽车转向系统,Automobilstructure,转向系,1、功用：改变或恢复汽车行驶方向的专设机构。2、组成：转向操纵机构转向器转向传动机构,转向盘,转向轴,转向万向节,转向器,转向摇臂,转向直拉杆,转向节臂,转向节,梯形臂,横拉杆,转向梯形,机械转向器,转向摇臂,转向拉杆,转向节,梯形臂,转向横拉杆,转向油罐,转向油泵,转向控制阀,转向动力缸,汽车转向时两转向轮内转角与外转角之差-称为前展。为了产生前展，将转向机构设计成梯形。,三、转向系术语,1、转向中心与转弯半径,（1）转向中心：汽车转向时，要求所有车轮轴线都应相交于一点，此交点O称为转向中心。（2）转弯半径：由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离R称为汽车的转弯半径。,2、转向梯形与前展,3、转向系角传动比,.转向器角传动比iw1：,转向盘转角增量与转向摇臂转角的相应增量之比。,转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的转向节的转角相应增量之比。,.转向传动机构传动比iw2：,.转向系角传动比i：,转向系角传动比越大，转向越轻便，但传动比过大，将导致转向操纵不够灵敏。,i=iw1iw2,4、转向盘自由行程：,转向盘在空转阶段中的角行程。,自由行程过大：转向不灵敏。自由行程过小：路面冲击大，驾驶员过度紧张。,组成：由转向操纵机构由转向盘、转向轴、转向管柱等；作用：是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。,4.2机械转向系,一、转向操纵机构,影片介绍,1、转向盘（1）组成：它主要由轮毂、轮辐和轮圈组成。,1轮圈2轮辐3轮毂,2、转向轴转向轴是将驾驶员作用于转向盘的转向操纵力矩传给转向器的传力轴，它的上部与转向盘固定连接，下部装有转向器。现代汽车的转向轴除装有柔性万向节外，有的还装有能改变转向盘工作角度(转向轴的传动方向)和转向盘高度(转向轴轴向长度)的机构，以方便不同体型驾驶员的操纵。,3、转向安全装置此类转向操纵机构的转向管柱分为上下两段，当发生撞车时，上下两段相互分离或相互滑动，从而有效地防止转向盘对驾驶员的伤害，但转向操纵机构本身不包含有吸能装置。,（2）传动效率：1）通常称转向操纵力由转向盘传到转向摇臂(或齿条轴)的过程为正向传动，相应的传动效率称为正传动效率；2）称由路面的冲击力反向通过转向摇臂(或齿条轴)和转向器传到转向盘的过程称为逆向传动，相应的传动效率称为逆传动效率。3）根据转向器正向和逆向传力的特性不同，转向器可分为可逆式转向器、不可逆式转向器和半可逆式转向器三种类型。,功用：增大转向盘传到转向节的力，并改变力的传递方向。,1、转向器的传动比及转动效率,转向器按结构不同分为：齿轮齿条式转向器及循环球式转向器。,2、转向器,1.转向横拉杆2.防尘套3.球头座4.转向齿条5.转向器壳体6.调整螺塞7.压紧弹簧8.锁紧螺母9.压块10.万向节11.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承,应用：奥迪、上海桑塔纳、天津夏利、南京依维柯等。,循环球式转向器,组成：一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。,第一级螺杆螺母传动副,第二级齿条齿扇传动副,转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母即沿轴向移动。同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成球流。在转向器工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环，不会脱出。,工作过程：,1转向器2转向摇臂3转向直拉杆4转向节臂5梯形臂6转向横拉杆,与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂、转向直拉杆转向节臂和转向梯形。,1、与非独立悬架配用的转向传动机构,1转向摇臂；2转向直拉杆；3左转向横拉杆；4右转向横拉杆；5左梯形臂；6右梯形臂；7摇杆；8悬架左摆管；9悬架,当转向轮独立悬挂时，每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开式的。与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。,结构：大端与转向摇臂轴相连，小端与转向拉杆绞接。,安装：摇臂与摇臂轴安装时要对正记号，以保证摇臂从中间向两边摆动时摆角大致相同。,接转向节臂,螺塞调弹簧6的预紧度,油嘴,球头销,直拉杆,接转向摇臂,作用：是克服汽车行驶时转向轮产生的摆振，并提高汽车行驶的稳定性和乘座的舒适性。,1.连接环衬套2.连接环橡胶套3.油缸4.压缩阀总成5.活塞及活塞杆总成6.导向座7.油封8.挡圈9.轴套及连接环总成10.橡胶储液缸,、转向减振器,用以将发动机(或电机)输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液压或气压作用力，以助驾驶员施力不足的一系列零部件，总称为动力转向器。,采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机(或电机)驱动的油泵(或空气压缩机)所提供的液压能(或气压能)。,1、什么是动力转向器？,2、动力来源：,2、根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和联接关系的不同，液压动力转向装置分为整体式（机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者设计为一体）、组合式（把机械式转向器和转向控制阀设计在一起，转向动力缸独立）和分离式（机械式转向器独立，把转向控制阀和转向动力缸设计为一体）三种结构型式。,一、动力转向类型,1、按传能介质的不同分为动力转向器有气压式和液压式两种。,液压动力转向器的工作压力可高达10MPa以上，故其部件尺寸很小。液压系统工作时无噪声，工作滞后时间短，而且能吸收来自不平路面的冲击。因此，液压动力转向器已在各类各级汽车上获得广泛应用。,当汽车直线行驶时，转向控制阀2将转向油泵6泵出来的工作液与油罐相通，转向油泵处于卸荷状态，动力转向器不起助力作用。当汽车需要向右转向时，驾驶员向右转动转向盘，转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与R腔接通，将L腔与油罐接通，在油压的作用下，活塞向下移动，通过传动结构使左、右轮向右偏转，从而实现右转向。向左转向时，情况与上述相反。,二、动力转向系的组成及工作原理,2、工作原理：,三、动力转向器,1、动力转向器结构,（1）直线行驶,动力转向器工作过程演示,（1）作用：转向油泵是助力转向系统的动力源。转向油泵经转向控制阀向转向助力缸提供一定压力和流量的工作油液。目前，转向油泵大多采用双作用式叶片泵。,l.驱动轴2.壳体3.前配油盘4.叶片5.储油罐6.定子7.后配油盘8.后盖9.弹簧10.管接头11.柱塞12.阀杆13.钢球14.转子A.出油口B.出油腔C.进油腔D.油道H.主量孔,（2）结构：,进油口,出油口,叶片式油泵,(3)叶片泵的工作原理,4.4四轮转向系（4WS）,一、作用及分类：,低速行驶时,反向偏转，以降低转弯半径；,中速行驶时,同向偏转，以提高转向灵敏度；,高速行驶时,同向偏转，以提高汽车的行驶稳定性。,二、分类：,后轮小角度偏转系统后轮在高速时小角度偏转在低速时大角度偏转系统,1、按功能分：,液压四轮转向系机械液压四轮转向系电动四轮转向系,2、按车轮偏转执行机构的动力形式分,小结,1、转向系的功用与组成,3、重点掌握机械转向系组成和工作原理,2、理解转向系六大术语,转向器和转向传动机构,4、分析和比较动力转向系的工作情况,5、了解四轮转向系的优点和分类,工作任务2.5了解汽车制动系统,Automobilstructure,行车制动装置驻车制动装置辅助制动装置,一、制动系的功用,二、制动系的类型,1、按作用分类,2、按动力来源制动系统可分为,三、制动系的工作原理,3.按传能介质不同,机械式液压式气压式电磁式组合式,1.制动踏板2.推杆3.主缸活塞4.制动主缸5.油管6.制动轮缸7.轮缸活塞8.制动鼓9.摩擦片10.制动蹄11.制动底板12.支承销13.制动蹄回位弹簧,当驾驶员踏下制动踏板，使活塞压缩制动液时，轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓，使制动鼓减小转动速度，或保持不动。,制动系统的一般工作原理是，利用与车身(或车架）相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。,五、制动系的基本组成,1、供能装置：2、控制装置：3、传能装置：4、制动器,人体,踏板,主缸、轮缸,后轮制动器,前轮制动器,油管,前制动轮缸,后制动轮缸,制动主缸,1、单回路液压制动管路,优点：当其中一套管路损坏时，另一套仍可以正常工作，保证汽车制动系的工作可靠性。,当一套管路失效时，另一套管路仍能保持一定的制动效能。制动效能低于正常时的50。,制动主缸,一套管路失效时，另一套管路使对角制动器保持一定的制动效能，为正常时的50。,制动主缸,1、结构,2、工作情况,（1）不工作时,补偿孔与旁通孔均保持开放，推杆与活塞之间有一间隙。,（2）踏下踏板时,第一活塞前移,主皮碗盖遮住旁通孔，后腔封闭，液压建立,油液被压入前制动轮缸迫使第二活塞前移,主皮碗盖遮住旁通孔，后腔封闭，液压建立，向后制动轮缸输液。,（3）迅速放下踏板时,环形腔室油液经活塞顶部的小轴向孔，流入压油腔，以填补真空，同时，贮油室油液经补偿孔进入环形腔室，这样在活塞回位过程中避免空气侵入主缸。,3、双活塞制动轮缸,4、单活塞制动轮缸,四、真空助力器,真空助力器工作过程图,五、真空增压器真空增压器利用真空能对制动主缸输出的油液进行增压。其控制装置是用制动踏板机构通过主缸输出的液压操纵的。真空增压器用于间接操纵式伺服制动系统中。六、液压助力器优点：体积小、可以很容易装在紧凑型轿车上；助力效果好，适合于安装在四轮都采用盘式制动器的轿车及重型载货汽车和大客车上，或安装在无进气歧管真空度的柴油机汽车上。七、车身自动水平调整系统车身自动水平调整系统是借助安装在后桥上的水平调整系统，使轿车后部负荷由小到大都能够使车身保持在相同的水平位置上，从而改善轿车的通过性、操纵稳定性和舒适性。,制动鼓,制动底板,制动轮缸,调整凸轮,偏心支承销,有鼓式制动器和和盘式制动器两大类。,、领从蹄式制动器,结构特点：两蹄上端共用一个双活塞分泵，下端分别用偏心销轴支撑。,领蹄：促动力使制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同的制动蹄。,领蹄,从蹄：促动力使制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反的制动蹄。,领从蹄式制动器：在制动鼓正向旋转和反向旋转时都有一个领蹄和一个从蹄的制动器。,等促动力制动器：凡两蹄所受促动力相等的领从蹄式制动器都称为等促动力制动器。,从蹄,工作特点：,两蹄对鼓的压紧力，领蹄大于从蹄。,领蹄与从蹄使用寿命不同。,非平衡式制动器：凡制动鼓所受来自两蹄的法向力不能互相平衡的制动器，均属于非平衡制动器。,调整：局部调整：凸轮。全面调整：凸轮+偏心销轴。,、双领蹄式和双向双领蹄式制动器,定义：在制动鼓正向旋转时，两蹄均为领蹄的制动器。,结构特点：两制动蹄各用一个单活塞轮缸促动。两套制动蹄、轮缸、支承销和调整凸轮等是中心对称布置的。,工作特点：前进制动时，两蹄都是领蹄，倒车制动时，两蹄都变成从蹄。,双领蹄式制动器,定义：制动鼓正反方向旋转两蹄均为领蹄的制动器。,结构特点：采用双活塞式制动轮缸。两制动蹄两端都采用浮式支承，且支点的周向位置也是浮动的。制动底板上所有固定元件既按轴对称，又按中心对称布置。,双向双领蹄式制动器,、单向和双向自动增力式制动器,单向自动增力式制动器,结构特点：两蹄下端分别浮支在顶杆两端。制动蹄只在上方有一支承销。只有一个单活塞轮缸。,工作特点：第一蹄由轮缸促动，第二蹄是由顶杆促动。前进制动时，第二蹄制动力矩大于第一蹄制动力矩。倒车制动时，第一蹄制动力矩小，第二蹄无制动力矩。,双向自动增力式制动器,结构特点：两蹄下端分别浮支在顶杆两端。制动蹄只在上方有一支承销。采用双活塞轮缸。,工作特点：前进制动时，后制动蹄制动力矩大于前制动蹄制动力矩。倒车制动时，前制动蹄制动力矩大于后制动蹄制动力矩。,分类：钳盘式制动器a、定前盘式制动器b、浮钳盘式制动器全盘式制动器,2、盘式制动器,（1）钳盘式制动器,活塞,制动钳体,制动块,车桥,进油口,制动盘,缺点：油缸多、结构复杂、制动钳尺寸大,油路中的制动液受制动盘加热易汽化。,1）定钳盘式制动器,车桥,导向销,进油口,活塞,制动钳,制动块,制动盘,2）浮钳盘式制动器,（2）全盘式制动器在重型和超重型汽车上，要求有更大的制动力，为此采用了全盘式制动器；其固定元件和旋转元件都是圆盘型。（3）盘式制动器的特点1）盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点：a.一般无摩擦助势作用，因而制动力与行驶方向无关；b.浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常；c.在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小；d.较容易实现间隙自动调整；e.散热良好、热稳定性好。2）缺点：效能较低，故用于液压制动系统时所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置。,5.3气压制动系,原理：鼓式制动器结构以发动机的动力驱动空气压缩机作为制动器制动的唯一能源，而驾驶员的体力仅作为控制能源的制动系统称之为气压制动系统。一般装载质量在8000kg以上的载货汽车和大客车都使用这种制动装置。一、气压制动回路由发动机驱动的空气压缩机（以下简称空压机）1将压缩空气经单向阀4首先输入湿储气罐6，压缩空气在湿储气罐内冷却并进行油水分离之后，分成两个回路：一个回路经储气罐14、双腔制动阀3的后腔通向前制动气室2，另一个回路经储气罐17、双腔制动阀3的前腔和快放阀13通向后制动气室10。当其中一个回路发生故障失效时，另一个回路仍能继续工作，以维持汽车具有一定的制动能力，从而提高了汽车行驶的安全性。,1.空气压缩机2.前制动气室3.双腔制动阀4.储气罐单向阀5.放水阀6.湿储气罐7.安全阀8.梭阀9.挂车制动阀10.后制动气室11.挂车分离开关12.接头13.快放阀14.主储气罐（供前制动器）15.低压报警器16.取气阀17.主储气罐（供后制动器）18.双针气压表19.调压器20.气喇叭开关21.气喇叭,二、空气压缩机及调压阀1、空压机（1）功用：产生制动所用的压缩空气；（2）种类：单缸式和双缸式；（3）结构：活塞式。2、调压阀功用：调节供气管路中压缩空气的压力，使之保持在规定的压力范围内。三、双回路压力保护阀功用：双回路制动系中，空气压缩机产生的压缩空气经双回路保护阀分别向各回路的储气筒充气，当一条回路损坏时漏气时，压力保护阀能保证另一条完好的管路继续充气。,四、制动阀,1、功用：用以控制由储气筒进入制动气室的压缩空气量，并有随动作用。,2、型式：,串列双腔活塞式并列双腔膜片式,3、CA1091型汽车串列双腔活塞式制动阀,结构,工作过程,气制动阀的随动作用是靠平衡弹簧来保证的；制动阀的平衡位置是指进排气阀均关闭，且前后制动气室的气压保证稳定状态。每次平衡过程，平衡弹簧下端面的位置相同。,五、继动阀与快放阀1、继动阀：缩短由储气筒到制动气室充气路程。2、快放阀：解除制动时，可直接将制动气室的压缩空气排入大气。六、双通单向阀在两管路对同一装置供气的情况下，为防止两管路气压不等，互相充气而影响用气装置的工作，常采用双通单向阀。七、制动气式1、功用：将输入的气压转换成机械能再输出，使制动器产生制动作用。2、分类：单制动气室：活塞式、膜片式。复合制动气式：多用活塞式。,八、气压式车轮制动器,1-制动气室2-制动凸轮3-制动鼓,一般采用凸轮式机械张开装置。其结构见下图。,轿车后轮驻车制动系示意图,5、4辅助制动系,原因：汽车在坡度较大的道路上长距离下坡行驶时，需要不断进行制动，以使车速不至过高。但频繁地使用行车制动，不仅会使制动器的摩擦片过度磨损，还会使制动器发生热衰退，出现刹车失灵的情况。若采用辅助制动系统，则能避免这种情况的发生。辅助制动系统能够降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停。一、辅助只的制动有以下几种：排气制动、液力减速、电力减速、空气动力减速等，其中最常用的是排气制动。,二、排气制动应用,矿山或山区公路上行驶的汽车；在行车密度很高，交通情况复杂的城市街道上行驶的汽车；在冰雪泥泞等滑溜路面上行驶的越野车；在高速公路上行驶的汽车。,三、排气制动原理图,5.5制动力调节装置,原因：既要使汽车得到最大的制动力,又要保持行驶方向的稳定性,必须使汽车前后轮制动到同步滑移.而车轮的最大制动力与垂直载荷成正比,而在实际使用中垂直载荷是不断变化的.在一些汽车上采用各种压力调节装置,来调节前后制动器的输入压力,改变前后轮制动力分配,从而获得最高的制动性能.常用种类:限压阀比例阀感载阀惯性阀,了解四个阀的作用即可,一、限压阀功用：当前、后制动管路压力P1和P2由0同步增长到一定值后，即自动将P2限制在该值不变，以防止后轮抱死。,三、感载阀功用：随汽车实际装载质量而改变满载和空载下的理想油压分配及特性曲线。,二、比例阀功用：当油压达到一定的值后，让输出与输入的油压按一定比例增加，使实际油压分配曲线更接近理想曲线。,四、惯性阀功用：用于调节液压系统的制动力。,5.6防抱死系统与驱动防滑系统,一、制动防抱死系统（ABS）1、ABS概述在汽车制动时，如果车轮抱死滑移，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。因此，汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。由试验得知，汽车车轮的滑动率在1520时，轮胎与路面间有最大的附着系数。所以为了充分发挥轮胎与路面间的这种潜在的附着能力，目前在某些高级轿车、大客车和重型货车上装备了防抱死制动系统(AntilockBrakeSystem)，简称ABS。,2、ABS的优点（1）增加了汽车制动时的稳定性。汽车在制动时，如果前轮先抱死，驾驶员将无法控制汽车的行驶方向，这是非常危险的；倘若后轮先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至使汽车整个调头等严重事故。ABS系统可以防止车轮制动时被完全抱死，提高了汽车行驶的稳定性。（2）能缩短制动距离。这是因为在同样紧急制动的情况下，ABS系统可以将滑移率控制在20左右，从而可获得最大的纵向制动力。需要说明的是，当汽车在积雪路面上制动时，若车轮抱死，则车轮前的楔状积雪可阻止汽车的前进。在此条件下，装有ABS系统的汽车，其制动距离可能更长。,3、ABS的分类按照控制通道数目的不同，ABS系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式，而其布置形式却多种多样。,（4）使用方便，工作可靠。ABS系统的使用与普通制动系统的使用几乎没有区别，制动时只要把脚踏在制动踏板上，ABS系统就会根据情况自动进入工作状态，如遇雨雪路滑，驾驶员也没有必要用一连串的点刹车方式进行制动，ABS系统会使制动状态保持在最佳点。,（3）改善了轮胎的磨损状况。事实上，车轮抱死会加剧轮胎磨损，而且轮胎胎面磨耗不均匀，使轮胎磨损消耗增大。,四通道ABS对应于双制动管路的H型(前后)或X型(对角)两种布置形式，四通道ABS也有两种布置形式，见下图。为了对四个车轮的制动压力进行独立控制，在每个车轮上各安装一个转速传感器，并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置(通道)。由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动，因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相等)的路面上制动时，由于同一轴上的制动力不相等，使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此，ABS通常不对四个车轮进行独立的制动压力调节。,(2)三通道ABS四轮ABS大多为三通道系统，而三通道系统都是对两前轮的制动压力进行单独控制，对两后轮的制动压力按低选原则一同控制，其布置形式见下图。所示的按对角布置的双管路制动系统中，虽然在通往四个制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置，但两个后制动压力调节分装置却是由电子控制装置一同控制的，实际上仍是三通道ABS。由于三通道ABS对两后轮进行一同控制，对于后轮驱动的汽车可以在变速器或主减速器中只设置一个转速传感器来检测两后轮的平均转速。,(3)双通道ABS下图所示的双通道ABS在按前后布置的双管路制动系统的前后制动管路中各设置一个制动压力调节分装置，分别对两前轮和两后轮进行一同控制。由于双通道ABS难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾，因此目前很少被采用。,(4)单通道ABS所有单通道ABS都是在前后布置的双管路制动系统的后制动管路中设置一个制动压力调节装置，对于后轮驱动的汽车只需在传动系中安装一个转速传感器，见下图。由于前制动轮缸的制动压力未被控制，前轮仍然可能发生制动抱死，所以汽车制动时的转向操作能力得不到保障。但由于单通道ABS能够显著地提高汽车制动时的方向稳定性，又具有结构简单、成本低的优点，因此在轻型货车上得到广泛应用。,1.前轮速度传感器2.制动压力调节装置3.ABS电控单元4.ABS警告灯5.后轮速度传感器6.停车灯开关7.制动主缸8.比例分配阀9.制动轮缸10.蓄电池11.点火开关,4、ABS系统的结构与工作原理,（1）ABS系统的结构由传感器、电控单元和执行器三部分组成。,（2）ABS系统的工作原理,常规制动（升压）过程,轮缸减压过程,轮缸保压过程,轮缸增压过程,二、驱动防滑系统（ASR）1、作用：防止汽车在起步