新能源汽车底盘技术完整全套课件

绪论新能源汽车底盘技术目录CONTENTS新能源汽车底盘的基本结构新能源汽车底盘的特点新能源汽车底盘的技术应用1231新能源汽车底盘的基本结构0.1新能源汽车底盘的基本结构

新能源汽车按动力来源和驱动方式的不同，可分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车三种类型，目前市场上在售的新能源汽车主要为纯电动汽车和混合动力汽车。

底盘是车辆底部部件的统称，是新能源汽车的重要组成部分。它主要用于支撑或安装车辆的动力装置、总成和仪器设备，形成车辆整体造型，承载整备质量并传递动力，从而实现车辆的启动、行驶、转向、制动等功能。新能源汽车的底盘主要由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统四大系统组成。新能源汽车分类新能源汽车底盘0.1新能源汽车底盘的基本结构

车辆动力装置与驱动轮之间的动力传动部分。将发动机、驱动电机等动力装置产生的转矩传递到驱动轮上，使驱动轮转动，从而驱动车辆行驶。同时，具有变速、中断动力的功能，并能满足驱动轮在转向时的差速要求。1．传动系统0.1新能源汽车底盘的基本结构

传动系统因车辆驱动形式及动力装置安装位置的不同，而具有不同的结构形式，具体如下1．传动系统

（1）传统燃油汽车的动力装置为发动机，其传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥等组成，驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴等组成。（2）纯电动汽车的动力装置为驱动电机，传动系统主要由减速器、万向传动装置、差速器、半轴等组成。为提高性能，传动系统中配置了2～4挡的多挡变速器。（3）混合动力汽车的动力装置为发动机和驱动电机，其传动系统主要由变速器、万向传动装置、半轴、主减速器、差速器等组成。0.1新能源汽车底盘的基本结构1承载车辆的整备质量；2接收传动系统传来的动力，并通过驱动轮与地面的接触产生驱动力，使车辆行驶；3承受各种路面对车轮产生的作用力及其形成的力矩；4缓和路面对车辆造成的冲击和振动，使车辆平稳行驶，从而保证车辆的乘坐舒适性；5与转向系统、制动系统等配合，便于驾驶员能操纵车辆，从而保证车辆的操纵稳定性。2．行驶系统

行驶系统的作用：0.1新能源汽车底盘的基本结构（1）车架：车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间弹性连接装置的总称，用于传递车架（或承载式车身）与车轮之间的力和力矩，并缓和路面给车架（或承载式车身）造成的冲击。（3）悬架：用于缓和路面所造成的冲击，并通过与路面的接触来产生驱动力和制动力。（5）轮胎：通过悬架与车架（或承载式车身）连接，两端安装车轮，用于传递车架（或承载式车身）与车轮之间的力和力矩。（2）车桥：2．行驶系统车辆的基底，主要用于承受车辆的载荷并缓和车轮传来的冲击。目前，绝大多数小型汽车已采用承载式车身来兼具车架的作用。用于固定并支撑轮胎，与轮胎共同承受载荷。（4）车轮：0.1新能源汽车底盘的基本结构

主要用于使车辆按照驾驶员的要求保持直线稳定行驶或改变行驶方向，它一般由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。

按转向动力来源的不同，分为机械转向系统和助力转向系统。（1）机械转向系统：以驾驶员的操纵力量（人力）为转向动力，其转向器为机械式。（2）助力转向系统：在机械转向系统的基础上加设一套液压助力装置或电动助力装置，构成液压助力转向系统或电动助力转向系统。转向系统的作用转向系统的分类3．转向系统0.1新能源汽车底盘的基本结构（1）制动性能良好制动性能的评价指标主要包括制动距离、制动减速度、制动力、制动时间等。一般要求车辆制动系统的制动距离短、制动减速度大、制动力大、制动时间短等。4．制动系统

制动系统主要用于使行驶中的车辆按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车，或使已停驶的车辆在各种道路条件下稳定驻车，以保障车辆和乘员的安全。为充分发挥车辆的行驶性能，制动系统在保证行车安全的条件下必须满足以下要求。（2）抗热衰退性好

车辆在高速行驶或在下长坡的过程中连续制动时，其制动性能不因制动器摩擦生热而产生较大的变化，仍可保持在良好的水平。0.1新能源汽车底盘的基本结构4．制动系统（3）抗水衰退性好

车辆涉水后，仍可保持良好的制动性能。（4）方向稳定性好

车辆制动时能较好地保持原有的行驶方向，不会发生跑偏、侧滑等现象。（5）制动平顺性好

车辆制动时，操纵应灵活轻便，制动力既能迅速而平稳地增加，也能迅速而彻底地解除。

新能源汽车的制动系统与传统燃油汽车的制动系统都包含行车制动系统和驻车制动系统。不同的是，新能源汽车的制动系统增加了电动真空助力泵和制动能量回收系统。2新能源汽车底盘的特点0.2新能源汽车底盘的特点

传统燃油汽车的底盘需要将燃油箱、排气管、燃油管等进行合理的布置，从而导致底盘的布局较复杂。

新能源汽车，尤其是纯电动汽车，在底盘的空间布置方面具有更大的灵活性。新能源汽车动力蓄电池的质量普遍较大，其一般固定安装在车架上，或采用电池底盘一体化技术，与车辆的车身、底盘集成在一起。很容易平衡车辆前后的配重，从而提高了车辆的行驶平顺性。传统燃油汽车底盘新能源汽车底盘1．空间布置0.2新能源汽车底盘的特点（1）安全防护：底盘更坚固，以防碰撞时保护电池和高压部件，避免过大冲击。但这会增加碰撞时的减速度，要求更好的乘员安全系统。（2）悬架强化：因为电池布局，车辆质心后移，后悬架需更强以承载更大负载。动力总成紧凑且要求悬架抗扭性强，故常采用三点或四点悬置配高强度软垫。（3）轮胎高标准：新能源汽车转矩大、质量重，因此对轮胎的性能要求更高。2．技术要求新能源汽车电动化、智能化、网联化的发展趋势，对底盘提出了新的技术要求。（1）结构方面的集成化、模块化。（2）控制方面的自动化、智能化。（3）材料和工艺方面的轻量化、绿色化。0.2新能源汽车底盘的特点3．性能特点（1）新能源汽车合理布置底盘，提升传动效率。（2）制动时，传统车靠摩擦变热散失动能，而新能源车能回收动能，增加续驶里程。（3）新能源车还用电动真空泵精确控制制动力，提升制动性能。3新能源汽车底盘的技术应用0.3新能源汽车底盘的技术应用新能源汽车电池底盘一体化是指将电池单元（即电芯）直接集成在底盘中的结构形式。目前，新能源汽车底盘普遍采用了电芯-电池包（celltopack,CTP）、电芯-底盘（celltochassis,CTC）、电芯-车身（celltobody,CTB）等结构。概念CTP与CTC1．电池底盘一体化0.3新能源汽车底盘的技术应用

CTP：结构省去了中间的模组集成环节，将电芯封装成电池包，又将电池包作为整车结构件的一部分集成在底盘中。CTP结构可分为大模组方案和无模组方案，分别以宁德时代和比亚迪两家公司的相关产品为代表，现已逐渐成为新能源汽车电池底盘一体化市场的主流结构形式。CTC：结构采用的是底盘平台化的思路，其直接将电芯装配在底盘上。概念CTP与CTC1．电池底盘一体化

底盘结构形式从MTP结构到CTP结构再到CTC结构的演进，逐步提高了底盘空间的利用率，增加了动力蓄电池的容量，降低了零部件的成本。0.3新能源汽车底盘的技术应用2．线控底盘

线控技术是典型的电控技术，用电子传感器和电子执行元件代替传统的机械零部件来实现相应控制功能。线控底盘负责转向、制动等功能装置，以线控方式集成在底盘中，使车身与底盘分离，实现上下车体的全面解耦。线控底盘的主要功能包括线控转向、线控制动等。0.3新能源汽车底盘的技术应用

线控转向采用总线技术在转向盘和转向轮之间传递转向指令，具有更大的转向力和转向角，提高了车辆的转向性能。

线控制动用模拟发生器控制装置，具有更快的响应速度。模拟发生器在接收到驾驶员的制动操纵信息（踩踏制动踏板的力度和速度）后，会产生制动控制信号并将其发送至控制和执行机构。模拟发生器还可根据一定的算法计算出制动踏板的阻力并将其反馈至驾驶员。线控转向线控制动2．线控底盘0.3新能源汽车底盘的技术应用

底盘轻量化是提升新能源汽车加速性能、制动性能以及操纵稳定性的重要保障。实现新能源汽车底盘轻量化主要有以下途径3．底盘轻量化

（1）结构方面对电驱动系统、传动系统、制动系统的模块化、集成化设计，使底盘结构得到优化，有效减小新能源汽车底盘的质量。

（2）在材料方面在底盘上采用碳纤维复合材料以及铝合金、镁合金等轻质合金材料，可有效减小新能源汽车底盘的质量。

（3）在工艺技术方面在满足车辆安全性能的前提下，工艺技术的进步可减少材料的用量，进而减小新能源汽车底盘的质量。THANKS,ALL项目1传动系统新能源汽车底盘技术目录CONTENTS认识纯电动汽车传动系统认识混合动力汽车传动系统12学习目标熟悉纯电动汽车传动系统的结构形式。掌握纯电动汽车减速器、差速器、万向传动装置和换挡控制系统的基本知识。掌握混合动力汽车传动系统的结构形式和组成。掌握混合动力汽车的动力耦合方式。掌握纯电动汽车和混合动力汽车传动系统常见故障的检修方法。能正确使用新能源汽车常用的拆装工具。能正确拆装减速器。能正确拆装半轴。1认识纯电动汽车传动系统1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

驱动电机前置前轮驱动的布置形式：电机-驱动桥组合前置前轮驱动1．驱动电机前置前轮驱动1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

驱动电机前置前轮驱动的布置形式：单电机整体前置前轮驱动1．驱动电机前置前轮驱动1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

驱动电机前置前轮驱动的布置形式：双电机整体前置前轮驱动1．驱动电机前置前轮驱动

采用驱动电机前置前轮驱动的纯电动汽车：（1）其传动系统中的减速器、差速器等传动部件与驱动电机共同置于车辆前部，结构较为紧凑，有利于其他总成和零部件的布置。（2）这种传动系统可将驱动电机的转矩直接传递至前轴，因此车辆在转向和加速时的行驶平顺性较好，但也会使车辆在上坡时动力不足，发生车轮滑转现象。1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

2．驱动电机前置后轮驱动

采用驱动电机前置后轮驱动的纯电动汽车，其传动系统中的后桥为驱动桥，驱动电机与传动轴直接连接，可通过传动轴将驱动电机输出的转矩传递至减速器和差速器，有利于车轴负载的均匀分配，同时可保证后轮具有较大的动力，从而提高车辆的操纵稳定性和行驶平顺性。1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

3．驱动电机后置后轮驱动驱动电机后置后轮驱动的布置形式电机-驱动桥组合后置后轮驱动单电机整体后置后轮驱动双电机整体后置后轮驱动1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

3．驱动电机后置后轮驱动

驱动电机后置后轮驱动的布置形式：电机-驱动桥组合后置后轮驱动

只需要配置减速器和差速器。将驱动电机、减速器和差速器集成为一体，输出的转矩经两个半轴传递至驱动轮，传动距离较短，传动装置体积小，底盘空间易布置。这种布置形式对驱动电机的性能要求较高，要求驱动电机具有较高的启动转矩，驱动电机具有较大的后备功率，以保证车辆在启动、爬坡、加速行驶时的动力性能。1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

3．驱动电机后置后轮驱动驱动电机后置后轮驱动的布置形式：单电机整体后置后轮驱动

传动系统主要由减速器、差速器等组成。这种传动系统通常也将驱动电机、减速器、差速器集成为一体。1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

3．驱动电机后置后轮驱动

驱动电机后置后轮驱动的布置形式：双电机整体后置后轮驱动

传动系统采用两个驱动电机通过减速器分别驱动两个车轮，可单独调节每个驱动电机的转速，从而实现电子差速，因此不需要配置差速器。1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

4．四轮驱动

四轮驱动的布置形式：前后单电机四轮驱动采用前后单电机四轮驱动的纯电动汽车，其传动系统采用两台驱动电机分别通过前后两套减速器和差速器，将动力传递到前后车轮上。1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

4．四轮驱动

四轮驱动的布置形式：前后双电机四轮驱动采用前后双电机四轮驱动的纯电动汽车，其传动系统前后各有两台驱动电机，通过前后两个减速器将四台驱动电机的动力分别传递到四个驱动轮上。1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

5．轮边电机驱动

轮边电机驱动的布置形式主要有轮边电机前轮驱动、轮边电机后轮驱动、前后轮边电机四轮驱动等。

轮边电机前轮驱动

传动系统中的轮边电机与减速器集成为一体，并与驱动桥刚性连接，可减小传动距离、提高传动效率。采用这种传动系统的纯电动汽车可降低车身高度、提高承载能力、增大车内空间。1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

5．轮边电机驱动

轮边电机驱动的布置形式：轮边电机后轮驱动。

传动系统中的轮边电机与减速器集成为一体，并与驱动桥刚性连接，可减小传动距离、提高传动效率。采用这种传动系统的纯电动汽车可降低车身高度、提高承载能力、增大车内空间。1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

5．轮边电机驱动

轮边电机驱动的布置形式：前后轮边电机四轮驱动

传动系统中的轮边电机分别通过减速器与驱动轮连接，大大减小了传动距离，提高了传动效率。这种传动系统可单独调控每个驱动电机的转速，从而实现四轮电子差速。1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

6．轮毂电机驱动

轮毂电机驱动的布置形式主要有轮毂电机前轮驱动、轮毂电机后轮驱动、前后轮毂电机四轮驱动等。

轮毂电机前轮驱动

传动系统中的两个轮毂电动机直接安装在前轮上。此时，轮毂是电机的转子，转向节是电动机的定子。

1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

6．轮毂电机驱动

轮毂电机驱动的布置形式：轮毂电机后轮驱动

传动系统中的两个轮毂电动机直接安装在后轮上。此时，轮毂是电机的转子，转向节是电动机的定子。

1.1.1纯电动汽车传动系统的结构形式

6．轮毂电机驱动

轮毂电机驱动的布置形式：前后轮毂电机四轮驱动。

传动系统中的四个轮毂电机直接与驱动轮连接。1.1.2减速器

1．减速器的作用

对于传统燃油汽车：（1）调整传动比，使发动机的转速保持在合理的工作范围内；（2）减速增矩，使车辆能够快速起步和加速；（3）保持速度在一定的转速范围内。在不同车速、不同动力需求的情况下，传统燃油汽车所需的传动比不同，因此需要通过离合器和有不同挡位的变速器来灵活调节发动机转速，使发动机始终处于高效的工作状态。1.1.2减速器

1．减速器的作用

对于纯电动汽车：低转速时输出较大转矩，而在高转速时保持恒功率输出驱动电机高效工作的转速范围较大，纯电动汽车在加速时无需换挡来调节转速。因此，多数纯电动汽车只配置了一个中等传动比的减速器。1.1.2减速器

1．减速器的作用减速器一般位于驱动电机和半轴之间，其输入轴通过花键直接与驱动电机的动力输出轴连接，可将驱动电机的动力传给半轴，从而起到减速增矩的作用。此外，减速器可控制驱动电机的转速，使车辆在复杂的行驶条件下降低能耗，增加续驶里程。1.1.2减速器2）两挡减速器

优点：结构简单、传动效率高、研发难度小、成本低，便于整车的布置和维护，提高驱动电机的适配性，因此应用较为广泛。缺点：无法使驱动电机在各种行驶条件中都能高效工作；只有一个传动比。1）单挡减速器

具有两个传动比，可获得更高的极限车速、更短的加速时间和更大的最大爬坡度，通过大、小传动比之间的切换，可使驱动电机保持高效工作，增加车辆的续驶里程，实现整车动力性和经济性的同步提升。2．减速器的分类1.1.2减速器

减速器主要由输入轴、中间轴、输出轴、齿轮机构等组成，其中，输入轴与驱动电机连接，输出轴与差速器连接。动力传递路线为：驱动电机→输入轴→输入轴齿轮→中间轴大齿轮→中间轴小齿轮→输出轴齿轮→差速器半轴锥齿轮→左右半轴→左右驱动轮。3．减速器的组成1.1.3差速器

差速器将减速器传来的动力传递给驱动轮的左、右半轴，并在必要时允许左、右半轴以不同转速转动，以满足它们的差速需要。

按工作特性的不同，差速器可分为普通齿轮式差速器和防滑差速器两大类。作用分类1.1.3差速器

1．普通齿轮式差速器

1）普通齿轮式差速器的组成普通齿轮式差速器通常采用行星锥齿轮传动，也称行星锥齿轮差速器。由行星锥齿轮、半轴锥齿轮、行星锥齿轮轴、差速器壳、从动锥齿轮等组成。

普通齿轮式差速器传递的转矩较小，通常使用两个行星锥齿轮进行传动，相应的行星锥齿轮轴为一根直轴。差速器壳为整体框架结构，在行星锥齿轮轴装入差速器壳后用止动销定位。半轴锥齿轮背面为球面，其背面的推力垫片与行星锥齿轮背面的推力垫片为一个整体，称为复合式推力垫片。1.1.3差速器

工作时，行星锥齿轮绕行星锥齿轮轴的旋转称为行星锥齿轮的自转，行星锥齿轮绕半轴轴线的旋转称为行星锥齿轮的公转。差速器可通过行星锥齿轮的自转与公转改变转矩的方向。差速器壳与行星锥齿轮轴连成一体，是差速器的主动件，它们在从动锥齿轮的带动下一起转动。两侧半轴锥齿轮为差速器的从动件。

当车辆直行时，两侧驱动轮转速相等，行星锥齿轮不自转，只能随行星锥齿轮轴和差速器壳公转，此时两侧半轴无转速差，差速器不起差速作用。1．普通齿轮式差速器

2）普通齿轮式差速器的工作原理1.1.3差速器

当车辆转向时，两侧驱动轮有滑转和滑移趋势，转向内侧的驱动轮与地面之间的阻力较大，会迫使行星锥齿轮自转，进而使转向外侧驱动轮的半轴锥齿轮的转速加快，使转向内侧半轴锥齿轮的转速减慢，且转向外侧半轴锥齿轮转速的增加值等于转向内侧半轴锥齿轮转速的减小值。

无论差速器是否发挥作用，两侧半轴锥齿轮转速之和始终等于差速器壳转速的两倍，与行星锥齿轮的自转速度无关。1．普通齿轮式差速器

2）普通齿轮式差速器的工作原理1.1.3差速器驾驶员通过操纵差速锁，将差速器暂时锁住，使其不起差速作用。

在车辆行驶过程中，根据路面状况自动改变左右两侧驱动轮间的转矩分配。自锁式差速器可分为摩擦片差速器、托森差速器、滑块凸轮差速器等，其中摩擦片差速器和托森差速器较为常见。强制锁止式差速器自锁式差速器2．防滑差速器

为提高车辆的通过性，纯电动汽车通常采用防滑差速器来防止某侧驱动轮原地滑转。常用的防滑差速器有强制锁止式差速器和自锁式差速器两种。1.1.4万向传动装置1．万向传动装置的作用

万向传动装置用于在轴线相交及相对位置经常发生变化的转轴之间传递动力，在纯电动汽车上主要用在减速器和差速器之间。有些新能源汽车，其驱动电机和减速器连成一体并固定在车架上，而差速器则通过悬架与车架连接。减速器输出轴与差速器输入轴将很难处于同一条轴线上。另外，车辆在行驶过程中会受到各种冲击，使悬架振动，导致减速器输出轴与差速器输入轴的相对位置经常发生变化，因此两轴之间不能采用刚性连接，而必须采用万向传动装置进行连接。1.1.4万向传动装置1．万向传动装置的作用

万向传动装置不仅可以用在减速器与差速器之间，还常用在以下部位。（1）断开式驱动桥的半轴之间。在采用断开式驱动桥的车辆中，差速器是固定的，半轴是分段的，二者之间需要使用万向传动装置（主要为万向节）来传递动力。（2）转向系统的转向轴和转向器之间。在转向系统中，转向轴和转向器输入轴的轴线不在同一直线上，它们之间的转矩传递需要使用万向传动装置（主要为万向节）。1.1.4万向传动装置万向节：万向传动装置中实现变角度动力传递的“关节”部件，常用在需要改变传动轴轴线方向的位置。2．万向传动装置的组成

万向传动装置主要由万向节、传动轴、中间支撑等组成，如图所示。分类（按刚度大小）刚性万向节挠性万向节（按速度特性）不等速万向节等速万向节准等速万向节1.1.4万向传动装置传动轴：万向传动装置中与万向节连接的高转速转轴。2．万向传动装置的组成分类实心轴：用作转向驱动桥、断开式驱动桥的传动轴空心轴：应用较广泛，一般用厚度为1.5～3.0mm且厚度均匀的钢板卷焊而成，可减小传动轴的质量，增大传动轴的强度和刚度，并提高临界转速。若传动轴过长，其自振频率会降低，易发生共振现象，因此可将其分为中间传动轴和主传动轴两段，并加装中间支撑。1.1.4万向传动装置中间支撑：将不同段的传动轴支撑在车架上的部件2．万向传动装置的组成作用（1）支撑传动轴（2）补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差，以及传动部件在车辆行驶过程中由发动机窜动或车架变形等引起的位移。1.1.5换挡控制系统

换挡控制系统关系到行车安全，其具有以下功能：①可准确识别驾驶员的操纵信号；②可识别车辆的有效挡位信号；③可在车辆出现故障时做出相应的处理；④可在驾驶员出现换挡误操作时通过仪表、音响等设备提示驾驶员，以便驾驶员及时纠正。

1.1.5换挡控制系统

换挡控制系统的组成1.1.5换挡控制系统

电子换挡器一般由挡位传感器、电子变速杆、挡位控制模块、执行装置等组成。纯电动汽车一般设有P挡、R挡、N挡、D挡等挡位，如图1-15所示。1．电子换挡器电子换挡器的组成挡位传感器电子变速杆挡位控制模块执行装置纯电动汽车的挡位P挡R挡N挡D挡1.1.5换挡控制系统1．电子换挡器

驻车挡，用于车辆长时间停车尤其是在坡道上长时间停车时的驻车制动。挡位切换至P挡后，车轮将处于机械锁止状态，可保证车辆处于静止状态。在车辆行驶时，不可将挡位切换至P挡，否则会对车辆造成极大损伤。1）P挡的功能

R挡为倒车挡，用于车辆倒车。

在车辆前进或拖行时不可直接将挡位切换至R挡，否则会对车辆造成较大损伤。2）R挡的功能1.1.5换挡控制系统1．电子换挡器

空挡，可在车辆起步或拖行时使用，也可在因等待交通信号灯、堵车而短时停车时使用。在将挡位切换至N挡后，应拉起手刹或开启电子式驻车制动，以防车辆移动；在坡道短时间停车时，应踩下制动踏板，以防车辆溜车；下坡滑行时禁止将挡位切换至N挡，以防损伤车辆。3）N挡的功能

前进挡，用于车辆前进行驶。在车辆起步时，先踩踏制动踏板，并将挡位切换至D挡；然后松开手刹或关闭电子式驻车制动；最后抬起制动踏板并踩踏加速踏板，此时车辆开始移动。4）D挡的功能1.1.5换挡控制系统1．电子换挡器

有些纯电动汽车还设有E挡。E挡为能量回收挡，将挡位切换至E挡后，车辆在正常行驶的情况下可节省10%～30%的电能，并可在滑行过程中回收能量，为动力蓄电池充电，因此E挡适合在需要经常制动的山路、坡道中，以及车辆载荷较大的情况下使用。

有些纯电动汽车还设有S挡、L挡、M挡等挡位。S挡为运动挡，适合车辆在沙地行驶或在快速起步时使用，可提供较大的动力，但能耗会增加；L挡为低速挡，适合车辆低速行驶，如在雨天或堵车时；M挡是新能源汽车的手动挡位，通过推动M挡上的拨杆，可实现车辆的手动换挡操作。1.1.5换挡控制系统

某型纯电动汽车减速器控制器（transmissioncontrolunit,TCU）的工作原理如图所示。其中，TCU通过控制器局域网（controllerareanetwork,CAN）总线接收整车控制器（vehiclecontrolunit,VCU）的控制命令并执行指定动作，从而实现驻车和换挡控制。2．减速器控制器1.1.5换挡控制系统

1）驻车控制原理当驾驶员操纵电子变速杆将挡位调至P挡时，电子换挡器会将驻车请求信号发送至VCU，VCU通过接收电机控制器及稳定性控制系统传来的转速和车速信号来判断车辆是否符合驻车条件。若车辆符合驻车条件，VCU会将驻车指令信号发送至TCU，TCU则根据驻车指令信号控制车辆进入P挡，并锁止减速器。车辆驻车后，TCU将接收到减速器发出的P挡位置信号，并将此信号反馈给VCU，实现车辆驻车制动。2．减速器控制器1.1.5换挡控制系统

2）换挡控制原理当驾驶员操纵电子变速杆切换挡位时，TCU通过车辆CAN总线接收来自VCU的信号，包括驻车指令、电动机转速、车速等。VCU允许换挡后会向TCU发送换挡指令信号，TCU在接收到信号后会直接控制驻车电机松开棘轮，解除驻车制动并切换挡位。2．减速器控制器1.1.6纯电动汽车传动系统常见故障的检修方法

纯电动汽车传动系统的常见故障有传动系统异响、传动故障、挡位故障。2．减速器控制器常见故障故障原因检修方法传动系统异响（1）传动轴弯曲（2）中间支撑轴承磨损严重（3）传动轴轴向间隙和（或）径向间隙过大（4）传动轴花键磨损严重（5）传动轴橡胶件老化或中间支撑固定螺栓松动（6）传动轴与减速器之间的连接螺栓松动（7）减速器轴承、齿轮磨损严重或损坏（8）减速器润滑油不足（1）更换传动轴（2）更换中间支撑轴承（3）调整传动轴轴向间隙和（或）径向间隙（4）更换传动轴花键（5）更换传动轴橡胶件或紧固中间支撑固定螺栓（6）紧固传动轴与减速器之间的连接螺栓（7）更换减速器轴承、齿轮（8）添加减速器润滑油传动故障（1）减速器齿轮磨损严重或损坏（2）减速器内部轴系卡死（3）动力蓄电池故障（4）驱动电机故障（5）车轮抱死（6）制动器锁止（1）更换减速器齿轮（2）维修减速器内部轴系（3）维修或更换动力蓄电池（4）维修或更换驱动电机（5）维修车轮或驱动桥（6）维修或更换制动器挡位故障（1）动力蓄电池电量过低（2）动力蓄电池系统故障（3）减速器故障（4）操作不当（1）为动力蓄电池充电（2）维修或更换动力蓄电池系统（3）维修或更换减速器（4）按操作手册正确操作2认识混合动力汽车传动系统1.2.1混合动力汽车传动系统的结构形式

串联式混合动力系统主要由发动机、发电机、整流器、动力蓄电池、电机控制器、驱动电机、减速器、驱动桥等组成。1．串联式混合动力系统采用串联式混合动力系统的混合动力汽车，其发动机、驱动电机之间采用串联方式连接；发动机仅用于驱动发电机以产生电能，电能经整流器、电机控制器后传输至驱动电机，或经整流器后直接为动力蓄电池充电；驱动电机通过减速器与驱动桥连接，输出车辆行驶所需要的动力。1.2.1混合动力汽车传动系统的结构形式

在串联式混合动力系统中有两条动力传递路径：第一条是发动机工作，直接驱动发电机产生电能，从而为驱动电机供电，由驱动电机经驱动桥带动驱动轮转动；第二条是动力蓄电池为驱动电机供电，由驱动电机经驱动桥带动驱动轮转动。

当动力蓄电池的荷电状态（stateofcharge,SOC）降到一个预定值时，电力驱动是串联式混合动力系统唯一的驱动方式。1．串联式混合动力系统1.2.1混合动力汽车传动系统的结构形式

在纯电驱动模式下，动力蓄电池向驱动电机供电，驱动电机经驱动桥带动驱动轮转动。此模式下，发动机和发电机处于关闭状态。在纯发动机驱动模式下，车辆完全依靠发动机和发电机产生的电能来驱动。当动力蓄电池电能不充足时，发动机和发电机还将为动力蓄电池充电。在混合驱动模式下，车辆由动力蓄电池、发动机和发电机共同产生的电能来驱动。此模式可以使车辆的动力性能达到最佳。在串联式混合动力系统中有两条动力传递路径：第一条是发动机工作，直接驱动发电机产生电能，从而为驱动电机供电，由驱动电机经驱动桥带动驱动轮转动；第二条是动力蓄电池为驱动电机供电，由驱动电机经驱动桥带动驱动轮转动。1．串联式混合动力系统串联式混合动力系统的车辆的驱动模式纯电驱动模式纯发动机驱动模式混合驱动模式1.2.1混合动力汽车传动系统的结构形式

并联式混合动力系统主要由动力蓄电池、电机控制器、驱动电机、发动机、变速器、驱动桥等组成。2．并联式混合动力系统

采用并联式混合动力系统的混合动力汽车，其发动机和驱动电机并联，并通过变速器同时向驱动桥输出动力。这种动力系统通常以发动机产生的动力为主，驱动电机产生的动力为辅。1.2.1混合动力汽车传动系统的结构形式

第一条：发动机产生的动力通过变速器直接传递至驱动桥，再通过驱动桥带动驱动轮转动；第二条：动力蓄电池为驱动电机供电，使驱动电机产生动力，再经过变速器将动力传递至驱动桥，最后通过驱动桥带动驱动轮转动。发动机与驱动电机之间通过动力耦合器连接，两条动力传递路径既可以各自单独工作，也可以协同工作。当动力蓄电池的SOC降到一个预定值时，驱动电机也可作为发电机，将发动机多余的动能转换为电能为动力蓄电池充电。动力传递路径2．并联式混合动力系统1.2.1混合动力汽车传动系统的结构形式

发动机输出能量的利用率相对较高；采用发动机和驱动电机作为动力源来驱动车辆，使车辆具有较好的动力性能；使车辆以纯电动汽车或低排放燃油汽车的状态行驶，从而降低能耗，提升车辆的经济性因此，并联式混合动力汽车适用于行驶条件比较复杂的场合，应用范围较广。并联式混合动力系统的特点2．并联式混合动力系统1.2.1混合动力汽车传动系统的结构形式

混联式混合动力系统综合了串联式和并联式两种混合动力系统的结构特点，其一般采用行星齿轮机构作为动力耦合器。混联式混合动力系统主要由发动机、行星齿轮机构、发电机、电机控制器、驱动电机、动力蓄电池、驱动桥等组成。3．混联式混合动力系统

采用混联式混合动力系统的车辆，其发动机、发电机和驱动电机通过一个行星齿轮机构连接起来，发动机产生的动力输出到与其连接的行星架上，该行星架将一部分动力传递给驱动桥，再通过驱动桥带动驱动轮转动。另一部分动力则传递给发电机，使发电机产生电能，从而为动力蓄电池充电。1.2.1混合动力汽车传动系统的结构形式

采用混联式混合动力系统的车辆有两台电机，一台电机仅作为电动机，用于直接驱动车辆行驶；另一台电机具有双重功能，当动力蓄电池电力不足时作为发电机来其为充电，当车辆需要的动力较大时作为电动机来驱动车辆行驶。通常情况下，当车辆低速行驶时，混联式混合动力系统主要以串联方式工作；当车辆高速稳定行驶时，混联式混合动力系统主要以并联方式工作。动力传递路径3．混联式混合动力系统1.2.1混合动力汽车传动系统的结构形式

发动机驱动系统和电驱动系统各有一套机械传动机构，从而将两种动力源有机地结合在一起，可更加灵活地根据工况来调整发动机和驱动电机的工作状态。另外，混联式混合动力系统可充分发挥串联式和并联式两种混合动力系统的优点，能够使发动机、发电机、驱动电机等更好地协调工作，使发动机和驱动电机在复杂的工况下都可保持最优的工作状态。混联式混合动力系统的特点3．混联式混合动力系统1.2.2混合动力汽车传动系统的组成

传动桥总成主要由MG1电机、MG2电机、复合行星齿轮机构、传动桥减振器、油泵、中间轴齿轮机构、差速器齿轮机构等组成。该传动桥总成将发动机、发电机和驱动电机通过一个复合行星齿轮机构连接在一起，将行星齿轮作为变速机构，可实现发动机和驱动电机的动力分配和无级变速。1.2.2混合动力汽车传动系统的组成

MG1电机作为电动机使用，此时MG1电机反转，主要用于启动发动机，将发动机从静止状态拖动到转速为1000r/min左右的转速状态，并使发动机喷油点火；当发动机输出动力时，MG1电机将作为发电机使用，此时MG1电机正转，可为动力蓄电池充电并为MG2电机供电。通过调节MG1电机的转速，可使发动机在某个高功率区间内运行，也可实现行星齿轮的无级变速，从而改变车速。当车辆起步时1．MG1电机和MG2电机

MG1电机和MG2电机为交流同步电机，可持续高效地输出高转矩，并可自由控制转速和转矩的大小。其中，MG1电机主要用于调速，MG2电机主要用于驱动，两者均可用作电动机和发电机。1.2.2混合动力汽车传动系统的组成

MG2电机作为电动机使用，可独立驱动车辆；当车辆加速或需要辅助功率时，MG2电机也可作为电动机使用。当动力蓄电池的SOC较低或发动机的输出功率较低时，MG2电机将作为发电机使用，可为动力蓄电池充电并对MG1电机供电，此时MG1电机将会反转作为电动机使用。当车辆以纯电驱动模式行驶时1．MG1电机和MG2电机1.2.2混合动力汽车传动系统的组成2．复合行星齿轮机构

复合行星齿轮机构由电动机减速行星齿轮机构和动力分配行星齿轮机构两部分组成，各种齿圈与齿轮集成为一体。1.2.2混合动力汽车传动系统的组成

电动机减速行星齿轮机构位于MG2电机和动力分配行星齿轮机构之间，可通过减小MG2电机的转速来达到增加转矩的目的。电动机减速行星齿轮机构的行星架固定，太阳轮与MG2电机同轴，齿圈与中间轴主动齿轮连接。MG2电机的动力通过电动机减速行星齿轮机构进行减速增矩后，通过中间轴主动齿轮输入主减速器。减速行星齿轮机构2．复合行星齿轮机构1.2.2混合动力汽车传动系统的组成

动力分配行星齿轮机构可将发动机传递来的动力分为两部分：一部分直接驱动车辆行驶；另一部分传递给MG1电机，用于驱动MG1电机发电。动力分配行星齿轮机构的太阳轮与MG1电机同轴，行星架与发动机的输出轴连接，齿圈通过中间轴主动齿轮与减速器连接。动力分配行星齿轮机构2．复合行星齿轮机构1.2.2混合动力汽车传动系统的组成

复合行星齿轮机构的齿轮组连接情况如表所示。2．复合行星齿轮机构复合行星齿轮机构连接情况电动机减速行星齿轮机构太阳轮MG2电机齿圈中间轴主动齿轮行星架固定动力分配行星齿轮机构太阳轮MG1电机齿圈中间轴主动齿轮行星架发动机输出轴1.2.2混合动力汽车传动系统的组成

传动桥减振器采用具有低转矩特性的螺旋弹簧，刚度较小，可吸收发动机传递的转矩振动。混合动力汽车传动系统的传动桥总成一般还包括甩油式润滑机构。该机构可通过集油箱暂时存储甩起的润滑油，并为传动桥总成的不同部位提供润滑油。此外，为了向MG1电机和MG2电机高效提供润滑油，集油箱内还布置了油孔和润滑部件。3．传动桥减振器1.2.3动力耦合方式

转矩耦合是指动力系统各动力源输出的转矩相互独立，而输出的转速互成比例的一种动力耦合方式。动力耦合后最终输出的转矩是各动力源输出的转矩之和，而输出的转速不是各动力源输出的转速之和。转矩耦合可通过齿轮耦合、电磁耦合、链或带耦合等方式实现。

动力耦合方式主要有转矩耦合、转速耦合、功率耦合、牵引力耦合等。1．转矩耦合1.2.3动力耦合方式

1）齿轮耦合齿轮耦合通过相啮合的齿轮组将两种动力合成在一起后输出。这种耦合方式耦合效率较高，结构和控制方式相对简单，可实现单输入、双输入等多种驱动方式；但由于齿轮传动是一种刚性传动，因此在动力切换和耦合过程中易造成冲击。1．转矩耦合1.2.3动力耦合方式

齿轮耦合传动系统的组成如图所示。1．转矩耦合

齿轮耦合的合成转矩为

式中：——发动机转矩；——驱动电机转矩；——合成转矩；——耦合效率；——驱动电机映射到发动机的传动比。合成转速为式中：——发动机转速；——驱动电机转速；——合成转速1.2.3动力耦合方式

电磁耦合将发动机输出轴与驱动电机的转子连成一个整体，通过磁场作用力将发动机输出的动力与驱动电机输出的动力耦合在一起。这种耦合方式耦合效率较高，结构紧凑，耦合过程中造成的冲击小；但混合度（驱动电机输出功率与发动机输出功率之比）较低，驱动电机一般只能起辅助驱动的作用。电磁耦合多用于轻度混合的混合动力汽车中。电磁耦合1．转矩耦合1.2.3动力耦合方式

链或带耦合通过链条或传动带将两个动力源的输出动力进行耦合。这种耦合方式结构简单，耦合过程中造成的冲击小，但耦合效率较低。链或带耦合1．转矩耦合1.2.3动力耦合方式2．转速耦合

转速耦合是指动力系统各动力源输出的转速相互独立，而输出的转矩互成比例的一种动力耦合方式。用这种方式进行动力耦合后最终输出的转速是各动力源输出的转速之和，而输出的转矩不是各动力源输出的转矩之和。按传动部件结构的不同，转速耦合又可分为行星齿轮式和差速器式两种类型。行星齿轮式转速耦合传动系统的组成如图所示。1.2.3动力耦合方式2．转速耦合

行星齿轮式转速耦合的合成转矩为

式中：

——发动机转矩；——驱动电机转矩；——合成转矩；

——发动机内部功率损失折算系数；

——驱动电机内部功率损失折算系数；——发动机轴到太阳轮轴的传动比；——驱动电机轴到齿圈的传动比；——齿圈齿数与太阳轮齿数的比值。

合成转速为式中：——发动机的转速；——驱动电机的转速；——合成转速；,——常系数，其数值由动力耦合器的结构决定。差速器式转速耦合是行星齿轮式转速耦合在=1时的一种特殊情况，但两者对发动机和驱动电机的动力性能要求不同，且差速器式转速耦合的动力混合度较高。1.2.3动力耦合方式3．功率耦合

功率耦合是指传动系统同时采用转矩耦合和转速耦合的动力耦合方式，其输出的转矩、转速分别是发动机和驱动电机输出的转矩之和、转速之和。采用功率耦合传动系统的混合动力汽车，其发动机输出的转矩和转速都可以自由控制，不受行驶条件的影响。功率耦合同时具备了转矩耦合和转速耦合的优点，具有多种工作模式，可充分发挥混合动力汽车节能减排的优势。1.2.3动力耦合方式4．牵引力耦合

牵引力耦合是指车辆的发动机单独驱动前轮（或后轮），驱动电机单独驱动后轮（或前轮），然后将两种动力源输出的动力耦合在一起的动力耦合方式。这种耦合方式结构简单，改装方便，可实现单输入、双输入模式驱动及再生制动驱动等多种驱动方式，但整车的驱动控制较为复杂，仅适用于四轮驱动的混合动力汽车。1.2.4混合动力汽车传动系统常见故障的检修方法

混合动力汽车传动系统的常见故障有传动系统异响、传动故障、挡位故障等。1．传动系统异响常见故障故障原因检修方法自动变速器异响（1）自动变速器油的液面高度过低或过高（2）油泵磨损严重（3）齿轮磨损严重、变形，使间隙过大（4）齿轮的齿面啮合不良（5）齿轮中有异物（6）轴承松动（7）换挡执行元件损坏（1）补充或排除适量自动变速器油（2）更换油泵（3）更换齿轮（4）调整齿轮的齿面啮合（5）清理异物（6）调整轴承间隙（7）维修或更换换挡执行元件万向传动装置异响（1）万向节凸缘叉连接螺栓松动（2）万向节的主、从动叉游动角度过大（3）万向节的十字轴和滚针轴承磨损严重（4）传动轴与万向节叉之间的花键磨损严重（5）中间支撑轴承磨损严重（6）中间支撑安装不当（1）紧固万向节凸缘叉连接螺栓（2）调节万向节的主、从动叉游动角度（3）更换万向节的十字轴和滚针轴承（4）更换传动轴或万向节叉（5）更换中间支撑轴承（6）重新安装中间支撑驱动桥异响（1）齿轮油不足、变质或规格不符合要求（2）轴承松动（3）减速器主、从动锥齿轮的啮合间隙过大或过小（4）减速器主、从动锥齿轮磨损严重（5）行星锥齿轮与半轴锥齿轮之间的啮合间隙过大（6）半轴锥齿轮与半轴之间的花键配合松动（7）行星锥齿轮和半轴锥齿轮的齿面磨损严重（8）差速器壳支撑轴承松动（1）添加或更换齿轮油（2）调整轴承间隙（3）调整减速器主、从动锥齿轮的啮合间隙（4）更换减速器主、从动锥齿轮（5）调整行星锥齿轮与半轴锥齿轮之间的啮合间隙（6）调整半轴锥齿轮与半轴之间花键的间隙（7）更换行星锥齿轮和半轴锥齿轮（8）调整差速器壳支撑轴承间隙1.2.4混合动力汽车传动系统常见故障的检修方法

2．传动故障常见故障故障原因检修方法车辆不能行驶（1）油泵损坏或油泵的进油滤网堵塞（2）变速杆与手控阀之间的拉索松脱（3）主油路或主油路油压调节器堵塞（4）齿轮传动机构损坏（1）维修或更换油泵，清理滤网（2）维修变速杆、手控阀，调整或更换拉索（3）维修主油路或主油路油压调节器（4）维修或更换齿轮传动机构自动变速器漏油（1）自动变速器油选用不当，产生过多泡沫（2）自动变速器油量过多（3）密封垫损坏（4）放油螺栓和自动变速器壳的固定螺栓松动（5）自动变速器壳破裂或油封磨损严重（6）变速杆油封漏油（1）更换自动变速器油（2）调节自动变速器油量（3）更换密封垫（4）调整放油螺栓和自动变速器壳的固定螺栓（5）更换自动变速器壳或油封（6）维修或更换变速杆油封驱动桥漏油（1）加油口、放油口螺栓松动或损坏（2）油封磨损、硬化（3）油封与轴颈不同轴（4）密封垫过薄、硬化或损坏（5）桥壳有铸造缺陷或裂纹（6）齿轮油加注过多（7）紧固螺栓松动或损坏（1）维修或更换加油口、放油口螺栓（2）更换油封（3）维修油封与轴颈（4）更换密封垫（5）更换桥壳（6）调节齿轮油量（7）调整或更换紧固螺栓1.2.4混合动力汽车传动系统常见故障的检修方法

3．挡位故障常见故障故障原因检修方法换挡冲击大（1）发动机怠速过高（2）换挡执行元件故障（3）主油路油压调节器故障（4）主油路油压电磁阀故障（5）电子控制系统故障（6）蓄压器故障（1）调整或维修发动机（2）维修或更换换挡执行元件（3）维修或更换主油路油压调节器（4）维修或更换主油路油压电磁阀（5）维修电子控制系统（6）维修或更换蓄压器换挡困难（1）节气门拉索或节气门位置传感器故障（2）车速传感器故障（3）挡位开关故障（4）换挡执行元件滑动（5）电控单元故障（6）变速杆油封漏油（1）维修或更换节气门拉索或节气门位置传感器（2）维修或更换车速传感器（3）维修或更换挡位开关（4）维修或更换换挡执行元件（5）维修或更换电控单元（6）维修或更换变速杆油封项目2行驶系统新能源汽车底盘技术目录CONTENTS认识行驶系统检修电控悬架系统12检修胎压监测系统3学习目标掌握车架、车桥、悬架、车轮和轮胎的基本知识。掌握电控悬架系统的功能、分类、组成和工作原理。掌握胎压监测系统的功能、分类和工作原理。掌握电控悬架系统和胎压监测系统常见故障的检修方法。能正确测试车轮的动平衡参数。能正确分析电控悬架的特点。能正确检修胎压监测系统。1认识行驶系统2.1.1车架

车架俗称大梁，是跨接在前、后车桥之间的桥梁式或框架式部件，是整个车辆的基础。新能源汽车为保证续驶里程而通常采用了质量较大的动力蓄电池，因此其车架需要选用轻型高强度材料来减轻车辆自重，同时还必须能对动力蓄电池进行多重防护，以保证行车安全。此外，新能源汽车车架的结构还需要方便动力蓄电池的充电、维护和更换。2.1.1车架（1）支撑并连接发动机、驱动电机、变速器、传动轴、车桥等各总成和部件。（2）使与其连接的各总成和部件保持在正确的位置上。（3）承受车辆行驶时所受的冲击、扭曲、惯性力等。1．车架的功能2.1.1车架

（1）满足车辆整体布置的要求，当车辆在复杂路面上行驶时，能确保与车架连接的各总成和部件之间不会相互干涉。（2）具有足够的强度及合适的刚度。（3）结构简单、质量小。（4）能尽可能降低车辆重心，确保转向轮具有较大的转向角，以保证车辆行驶的平顺性和转向的灵活性。车架应满足的要求2.1.1车架2．车架的分类

按结构形式的不同，车架可分为边梁式车架、中梁式车架、综合式车架和承载式车身四种。1）边梁式车架边梁式车架由左、右两根纵梁和若干根横梁组成，它们之间通过铆接法或焊接法连接成一个坚固的刚性框架。2.1.1车架

边梁式车架的横梁用于连接两侧的纵梁并承受纵向载荷，同时支撑车辆上的主要部件，以保证车架具有良好的扭转刚度和承载能力。车架的前端装有横梁式保险杠，可防止车辆在发生碰撞时损伤散热器、翼子板等部件。左、右纵梁用于安装钢板弹簧、燃油箱、动力蓄电池等部件。有些边梁式车架还会采用X形高截面横梁，以增大扭转刚度。边梁式车架横梁2．车架的分类

1）边梁式车架2.1.1车架

边梁式车架的纵梁通常由低碳合金钢板冲压而成，其截面形状有许多种，如槽形、箱形、Z形、工字形等。根据车辆整体布置的要求，纵梁的截面还有弯曲式、等截面式、非等截面式等结构形式。边梁式车架的两侧纵梁上有许多装配孔，用于安装转向器、钢板弹簧、燃油箱、储气罐、动力蓄电池、备胎、水箱等。边梁式车架纵梁2．车架的分类

1）边梁式车架

边梁式车架结构简单，易于制造，便于安装车身和布置其他总成和部件，有利于车辆的改装和改型，且具有较大的强度和刚度。但边梁式车架存在质量较大、不利于降低底盘高度等缺点。边梁式车架特点2.1.1车架2．车架的分类

2）中梁式车架

中梁式车架又称脊梁式车架，由一根位于左右中央并贯穿前后的纵向脊梁和若干根横向悬伸托架组成。纵向脊梁的截面形状通常为管形或箱形，其内部可安装传动轴。横向悬伸托架用于固定车身并安装各总成和部件。中梁式车架纵向脊梁的尾端与驱动桥的桥壳连接，前端的横向悬伸托架用于固定发动机或驱动电机。2.1.1车架2．车架的分类

2）中梁式车架

中梁式车架具有较大的扭转刚度，并能保证车轮有较大的运动空间，使其获得较大的转向角，便于配置独立悬架。另外，中梁式车架整体质量较小，其重心也较低，因此采用中梁式车架的车辆行驶平顺性较好。但中梁式车架制造工艺复杂，装配精度要求高，安装和维修不方便，因此应用不多。

2.1.1车架2．车架的分类

3）综合式车架

综合式车架由边梁式车架和中梁式车架结合而成的，通常其前部采用边梁式结构，后部采用中梁式结构。综合式车架同时具有边梁式车架和中梁式车架的特点，采用边梁式结构的部分用于安装发动机或驱动电机，采用中梁式结构的部分用于固定车身。综合式车架结构较为复杂，多用于赛车和特种汽车。2.1.1车架2．车架的分类

3）综合式车架

边梁式车架、中梁式车架、综合式车架都由车架承受车辆各总成和部件的载荷，而车身并不起承载作用，因此采用这几种车架的车辆，其车身称为非承载式车身。相较于承载式车身，非承载式车身能够缓和车辆行驶时所受的部分冲击，因此乘坐舒适性好，不容易发生扭转变形；但非承载式车身存在质量大、成本高、重心高、操纵稳定性不佳等缺点，多用于货车、客车等。

2.1.1车架2．车架的分类

4）承载式车身为减小车辆的整备质量，轿车和部分客车以车身兼代车架，这种车身称为承载式车身或无梁式车架。采用承载式车身的车辆，其所有总成和部件都安装在车身上，作用于车辆的各种载荷均由车身承受。承载式车身可降低底盘高度，使车辆具有较好的操纵稳定性。2.1.2车桥

结构为一刚性整体，两侧通过悬架与车架连接，左右半轴始终在同一轴线上。整体式车桥常与非独立悬架搭配使用，其中部是刚性实心梁或空心梁，其两侧安装的车轮在车辆行驶时不能单独运动，因此整体式车桥会随路面的凹凸变化而发生倾斜。整体式车桥结构简单，承载能力较强，维护和保养较为便捷，广泛应用于货车。（1）整体式车桥

车桥是连接车辆车轮的部件，它通过悬架与车架（或承载式车身）连接。车桥的作用是传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向的作用力，并承受这些力所形生的力矩，以保证车辆在道路上正常行驶。1．车桥的分类

1）按结构形式不同分类2.1.2车桥（2）断开式车桥

结构为活动关节式，左右半轴可以不在同一轴线上，常与独立悬架搭配使用。断开式车桥两侧的车轮分别通过弹性元件安装在车架下方，可在车辆的横向平面内进行相对运动，因此断开式车桥两侧车轮的转速和转矩可单独调节，从而提高了车辆高速行驶时的操纵稳定性。断开式车桥常应用于各种轿车和越野车。1．车桥的分类

1）按结构形式不同分类2.1.2车桥只具有转向作用，与转向轮连接。在后轮驱动的车辆中，前桥为转向桥。（1）转向桥只具有驱动作用，与驱动轮连接。在后轮驱动的车辆中，后桥为驱动桥。（2）驱动桥

同时具有转向和驱动作用，所连车轮既是转向轮，又是驱动轮。在前轮驱动或四轮驱动的车辆中，前桥为转向驱动桥。（3）转向驱动桥只起支撑作用，不起转向或驱动作用。在前轮驱动的车辆中，后桥为支持桥。（4）支持桥1．车桥的分类

2）按车桥所连车轮的作用分类2.1.2车桥2．车桥的组成

1）转向桥转向桥通常位于车辆前部，因此也称为前桥。不同类型车辆的转向桥，其结构基本相同，主要由前轴（梁）、转向节、主销、轮毂等组成。通过转向桥中的转向节调节车轮的偏转角度，可实现车辆的转向控制。转向桥主要承受车轮与车架之间的垂直载荷、纵向的道路阻力、制动力、侧向力，以及由这些力所形成的力矩。2.1.2车桥2．车桥的组成

1）转向桥（1）前轴：截面形状一般为工字形，通常采用中部凹陷两端翘起的结构，可降低车辆的重心，扩大驾驶员的视野。（2）转向节：用中碳合金钢锻造而成的叉形部件。转向节的轴颈与轮毂连接，上下两叉制有用于安装主销的销孔，可通过主销与前轴的端部连接，能使转向轮绕主销偏转一定的角度，从而带动车轮转向。（3）主销：用于连接前轴和转向节，使转向节能够绕前轴偏转。（4）轮毂：安装在转向节的轴颈上，通过内外两个圆锥滚子轴承与转向节连接。2.1.2车桥

驱动桥位于万向传动装置（或减速器）和驱动轮之间，可将万向传动装置（或减速器）传来的动力进行减速增矩，并改变动力的传递方向，将其分配到左、右驱动轮上，使驱动轮能够以不同的转速和方向转动。驱动桥安装位置

2）驱动桥2．车桥的组成2.1.2车桥

驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。其中，桥壳既是传动系统的组成部分，也是行驶系统的组成部分；半轴通常为实心轴，其作用是将差速器半轴锥齿轮输出的动力传递给驱动轮。按支撑形式的不同，半轴可分为全浮式半轴和半浮式半轴两种。驱动桥组成

2）驱动桥2．车桥的组成2.1.2车桥2．车桥的组成

（1）全浮式半轴。全浮式半轴内端通过花键与半轴锥齿轮连接，并通过差速器壳和轴承支撑在桥壳的座孔中；外端的凸缘通过螺栓与驱动轮的轮毂固定在一起，轮毂通过两个圆锥滚子轴承支撑在桥壳上。

2）驱动桥2.1.2车桥2．车桥的组成

2）驱动桥

（1）全浮式半轴。全浮式半轴除承受和传递转矩外，不承受其他任何力和力矩，因此称为“全浮式”。全浮式半轴易于拆装，只需要拧下半轴凸缘上的螺栓即可将其取出。取出全浮式半轴后，驱动轮和桥壳仍能支撑车辆。全浮式半轴应用较为广泛，绝大多数的轻型、中型、重型货车，越野车和客车都采用这种半轴。2.1.2车桥2．车桥的组成

（2）半浮式半轴。半浮式半轴内端通过花键与半轴锥齿轮连接，并通过差速器壳和轴承支撑在桥壳内侧的座孔中；外端通过圆锥滚子轴承直接支撑在桥壳外侧的座孔中，驱动轮的轮毂直接固定在半轴外端。

2）驱动桥2.1.2车桥2．车桥的组成

（2）半浮式半轴。

2）驱动桥

半浮式半轴内端只承受和传递转矩，外端除承受和传递转矩外，还要承受驱动轮传来的各种力和力矩，因此称为“半浮式”。半浮式半轴结构紧凑、质量较小，但其受力情况复杂且拆装不方便，若拆除半浮式半轴，驱动轮就无法支撑车辆。因此，半浮式半轴一般应用于驱动轮受力和力矩较小的车辆。2.1.2车桥2．车桥的组成

3）转向驱动桥

转向驱动桥将转向桥与驱动桥合为一体，既具有转向桥的承载和转向作用，又兼具驱动桥的驱动作用。转向驱动桥既包括驱动桥所具有的主减速器、差速器、半轴等部件，也包括转向桥所具有的转向节、主销等部件。2.1.2车桥2．车桥的组成

3）转向驱动桥

由于转向轮在转向时需要绕主销偏转一定的角度，因此转向驱动桥的半轴必须分成内、外两段，分别称为内半轴（与差速器连接）和外半轴（和轮毂连接），两者之间用万向节连接，同时主销也因此制成两段（或用球头销代替）。转向驱动桥多与独立悬架搭配使用，具有转向半径小、操纵灵活等优点，且结构简单、布置紧凑、便于维修。

2.1.2车桥（a）整体式支持桥（b）断开式支持桥2．车桥的组成

4）支持桥支持桥既无转向功能又无驱动功能，只具有支撑功能，一般只承受垂直载荷。支持桥也分为整体式和断开式两种。2.1.3悬架1．悬架的功能

（1）利用弹性元件和减振器吸收、缓和车辆在行驶过程中因路面不平而受到的各种冲击、摇摆、振动等，同时隔离来自路面、轮胎的噪声，从而提高行驶的安全性和平顺性。

（2）将路面作用于车轮的支撑力以及轮胎与地面之间因摩擦而产生的驱动力、制动力、侧向反力等传递至车架（或承载式车身）。2.1.3悬架1．悬架的功能

（3）支撑车架（或承载式车身），并使车架（或承载式车身）与车轮之间保持适当的动态几何关系，保证车辆具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性。

（4）利用横向稳定杆等辅助元件保持车身的平衡，防止车辆在转向时出现较大的侧向倾斜。2.1.3悬架

是一种传统悬架，通常由弹簧、减振器等组成，其刚度和阻尼力在设计时就已确定，不能根据行驶条件进行动态调节，因此很难兼顾车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。但被动式悬架由于结构简单，价格低廉，因此广泛应用于中、低端车辆中。（1）被动式悬架2．悬架的分类

1）按控制形式不同分类2.1.3悬架

不改变悬架刚度而只改变悬架阻尼力，可对悬架的性能进行调节。半主动式悬架一般采用连续阻尼控制（continuousdampingcontrol,CDC）减振器或磁流体变阻尼控制减振器替代传统减振器，从而使悬架的阻尼力在一定范围内可调。半主动式悬架结构简单，除了驱动电磁阀，其他部件不需要动力源，成本和能耗较低。（2）半主动式悬架2．悬架的分类

1）按控制形式不同分类2.1.3悬架

性能优于被动式悬架和半主动式悬架，它可根据行驶条件自动调节弹簧刚度、减振器阻尼力、车身高度等，从而提高车辆行驶的平顺性和稳定性。但主动式悬架需要额外的动力源，结构较为复杂，成本较高。（3）主动式悬架2．悬架的分类

1）按控制形式不同分类2.1.3悬架（b）螺旋弹簧式非独立悬架2．悬架的分类

2）按结构不同分类

（1）非独立悬架。非独立悬架通常用于整体式车桥，车架（或承载式车身）通过弹性元件支撑在车桥和车轮上。非独立悬架左右两侧车轮的跳动关联度大，当一侧车轮因受到冲击而发生跳动时，会直接影响另一侧车轮的运动。（a）钢板弹簧式非独立悬架

非独立悬架结构简单，易于维修，寿命长，适合重载，因此广泛应用于货车和客车，用在轿车上时往往只作为后悬架。会导致车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性较差。2.1.3悬架（b）螺旋弹簧式非独立悬架2．悬架的分类

2）按结构不同分类

（1）非独立悬架。

（a）钢板弹簧式非独立悬架非独立悬架的分类钢板弹簧式非独立悬架：采用钢板弹簧作为弹性元件，多用于轻型货车和乘用车。

螺旋弹簧式非独立悬架：采用螺旋弹簧作为弹性元件，多用于轿车的后悬架。2.1.3悬架2．悬架的分类

2）按结构不同分类（2）独立悬架。独立悬架通常用于断开式车桥，可将左右两侧车轮和车桥单独与车架（或承载式车身）连接，左右两侧车轮的跳动关联度小，当一侧车轮受到冲击而发生跳动时，不会直接影响另一侧车轮的运动，可提高车辆的行驶平顺性。独立悬架可降低车辆底盘和发动机（或驱动电机）的位置，从而降低车辆的重心，增大车厢和行李舱的容量，提高车辆的乘坐舒适性。独立悬架中的弹簧仅起支撑车身的作用，不用于车轮定位，因此可采用刚度较小的弹簧。独立悬架在轿车中应用较为广泛。2.1.3悬架2．悬架的分类

2）按结构不同分类（2）独立悬架。

①双横臂式独立悬架是轿车中应用较为广泛的一种悬架，其每侧均有上下两个横向摆臂。两个横向摆臂的长度可以相等，也可以不相等。若这两个横向摆臂具有合适的长度比，则可在车轮转动时减小车轮与主销间的角度变化及左右车轮间的轮距变化。

优点：减振器上端高度较低，有利于降低车头的高度，改进车身造型。

缺点：结构复杂、成本高、占用空间较大。2.1.3悬架2．悬架的分类

2）按结构不同分类（2）独立悬架。②单纵臂式独立悬架，其纵向摆臂是一块宽而薄的钢板。当车轮跳动时，纵向摆臂绕扭杆弹簧中心线纵向摆动，可使扭杆弹簧产生扭转变形以缓和冲击，在此期间纵向摆臂也会产生轻微的扭转和侧向弯曲。

若车辆的转向桥采用单纵臂式独立悬架，车轮的上下跳动会使主销后倾角产生较大变化。因此，单纵臂式独立悬架一般用于非转向桥。2.1.3悬架2．悬架的分类2）按结构不同分类

（2）独立悬架。③麦弗逊式独立悬架，也称滑柱连杆式独立悬架，其结构简单且紧凑，用于前轮时能增大两前轮内侧的空间，因此广泛应用于采用发动机（或驱动电机）前置前轮驱动布置形式的轿车和某些轻型客车。麦弗逊式独立悬架主要组成

减振器与套在它外面的螺旋弹簧集成为一