汽车底盘构造与维修（第5版）课件：悬架故障检修

悬架故障检修

悬架故障检修1.任务描述某车主有一台白色轿车,最近他发现在进行转弯时汽车会发生“侧倾”的现象,他也将汽车驶到居家附近的修理厂进行过检查,维修师傅没有发现底盘件有什么异常,维修师傅告诉车主这个问题很麻烦,难以解决,建议到４Ｓ店进行检查,看是否能确认故障并得以解决,如果你是售后服务人员,你应当如何展开检查工作?知识目标

(１)简述汽车悬架系统的功用、组成和类型。(２)正确描述汽车电控悬架系统故障类型。(３)正确叙述汽车电控悬架的一般故障排除方法。能力目标(１)能够按正确的步骤及方法对电控悬架系统进行故障检查。(２)能够采用正确的方法对电控悬架进行维修。素质目标(１)知晓汽车悬架系统常见故障现象，养成正确的驾驶习惯。(２)遵循技术规范对电控悬架系统进行维修，坚守安全质量底线，确保车辆的良好技术状况。(３)能正确描述电控悬架系统的使用注意事项，理解降碳、减污在汽车行驶系中的应用。▶▶学时:10学时1.1功用、组成与类型悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称。

1普通悬架

2.知识准备1.1.1功用（1）把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，保证汽车的正常行驶，即起传力作用；（2）利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用；（3）利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架或车身跳动，即起导向作用4）利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器，防止车身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜。2.知识准备弹性元件：缓和冲击减振器：使震动迅速衰减导向机构(纵、横向推力杆）：使车轮按一定的轨迹相对于车架和车身跳动横向稳定器：防止车身产生过大侧倾功能：缓冲、减振、导向、传力2.知识准备1.1.2悬架的组成1)按照控制形式不同

主动悬架

被动悬架2）按控制结构不同非独立悬架独立悬架2.知识准备1.1.3汽车悬架的类型非独立悬架的特点是：两侧车轮通过整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过悬架与车架或车身相连。2.知识准备（1）非独立悬架车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独的通过悬架与车架或车身连接，两侧车轮可以单独跳动，互不影响。2.知识准备(2）独立悬架扭杆弹簧单位质量的蓄能量是钢板弹簧的３倍，比螺旋弹簧也高，因此，采用扭杆弹簧的悬架质量较轻，结构较简单，不需润滑，易实现车身高度的自动调节布置比较方便，可横可纵。2.知识准备1.3减震器作用：使震动迅速衰减，改善行驶平顺性2.知识准备减震器壳体内的油液往复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一腔，此时孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力。振动能量热能思考？阻尼力是否越大越好？2.知识准备

在悬架压缩行程减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹元件的弹性来缓和冲击。在悬架伸张行程内，减振器的阻尼力应较大，以求迅速减振。当车桥(或车轮)与车身的相对速度较大时，减振器应当能自动加大液流通道截面积，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。2.知识准备防止车身产生很大的横向倾斜和横向角振动。2.知识准备非独立悬架因其结构简单，工作可靠，被广泛应用于货车的前、后悬架。少数轿车中，非独立悬架仅用作后悬架。螺旋弹簧需要较复杂的导向机构气体弹簧钢板弹簧－减震、导向2.知识准备作用： 既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。结构：螺母钢板弹簧套管螺栓中心螺栓卷耳弹簧夹钢板弹簧非独立悬架2.知识准备一般只用作轿车后桥。其横向推力杆为导向机构。加强杆作用是加强横向推力杆的安装强度，并使车身受力均匀。2)螺旋弹簧非独立悬架2.知识准备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。2.知识准备3）空气弹簧非独立悬架

为了提高汽车行驶平顺性，适应载荷和路面的变化，要求悬架刚度随之变化。对轿车而言要求在好的路面降低车身高度，提高行驶速度；在坏的路面上提高车身高度可增大通过能力。2.知识准备采用断开式车桥，发动机总成的位置可以降低和前移；同时给予车轮较大的上下运动的空间，悬架刚度可以设计得较小，使车身振动频率降低，以改善行驶平顺性。2.知识准备独立悬架结构复杂，制造成本高；保养维修不便；在一般情况下，车轮跳动时，由于车轮外倾角与轮距变化较大，轮胎磨损较严重。独立悬架广泛的应用在现代汽车上，特别是轿车的转向轮。2.知识准备按车轮运动形式分车轮在汽车横向平面内摆动的悬架：横臂式独立悬架车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架：纵臂式独立悬架车轮沿主销移动的悬架：烛式悬架和麦弗逊式悬架车轮在汽车的斜向平面内摆动的悬架2.知识准备独立悬架的结构类型麦弗逊式悬架：车轮沿摆动的主销轴线移动2)麦弗逊式独立悬架2.知识准备麦弗逊独立悬架主销定位角和轮距都有变化，但如果适当调节杆系的位置，可使定位参数变化很小突出优点：增大了两前轮内侧的空间，便于发动机和其它部件的布置，因此多用于前置，前驱动的轿车和微型汽车上。2.知识准备该悬架实际上是由连杆，减震器和减震弹簧组成的。按惯例，一般都把4连杆或更多连杆结构的悬挂，称为多连杆。它能提供多个方向的控制力，使轮胎具有更加可靠的行驶轨迹的悬架结构。2.知识准备3）多连杆独立悬架2.知识准备

2电子控制悬架

被动悬架：其结构参数不能主动适应在不同路面上遇到的情况。半主动悬架：只控制减振器阻尼力的主动悬架。主动悬架：其结构参数如：减振器阻尼力、弹簧刚度、车身高度等可随路面情况可变化。

被动悬架与主动悬架2.知识准备电控悬架的功用可以概括为以下两点：1）弹簧弹性系数（刚度）与阻尼系数（减震力）的控制。2）调整高度2.知识准备电控空气悬架主要有电控系统（控制单元ECU、高度控制传感器、转向传感器、节气门位置传感器、车速传感器、悬架控制开关等）和空气悬架系统（空气压缩机、空气弹簧、阻力可调减振器等）及执行器（悬架控制执行器、高度控制阀等）3部分组成。2.知识准备电控空气悬架的控制系统根据汽车行驶状况，由模式选择（LRC）开关、车速传感器、转向传感器、制动灯开关等部件获得的信息传递给悬架ECU，ECU经过计算并与设定值进行比较后发出控制信号使执行器工作，带动减振器的阻尼调节杆和回转阀转动来调节减振器阻尼力的大小，同时也带动空气弹簧气压缸的气阀控制杆旋转，从而改变悬架弹簧的刚度。2.知识准备对车身高度的控制是由ECU通过模式选择开关，车身高度传感器、车速传感器和门控灯开关等部件获得有关信息，经过计算并与设定值进行比较后发出控制信号使空气压缩机工作，给空气弹簧充气来提高车身高度或使排气电磁阀通电，打开电磁阀使空气弹簧排气来降低车身高度。1）车高传感器：该传感器安装在车身与车桥之间，用来检测车身高度的变化和因道路不平而引起的悬架位移量，并将其转化电信号传送给悬架ECU。ECU根据输入的信号，控制空气压缩机工作或排气阀的开启，以增加或减少空气悬架主气室中的空气量，保持车身高度为需求值。车身高度传感器有光电式和霍尔效应式两种。2.知识准备光电式车身高度传感器由4对遮光器和圆盘组成。每对遮光器又由发光二极管和光敏晶体管组成。开有槽的圆盘与转轴一起旋转，转轴通过连杆与悬架的摆臂相连。圆盘装在遮光器的发光二极管和光敏晶体管之间。2.知识准备当车身高度发生变化时，连杆随摆臂上下摆动，从而带动转轴和圆盘转动，当圆盘转至图b)位置时，发光二极管的光线照射到光敏晶体管上,产生1个“通”信号;当圆盘转至图c）位置时,发光二极管的光线被圆盘遮断，产生1个“断”信号。随着车身高度的不断变化,遮光器输出通/断脉冲信号检测车身高度，并将信号转换成串行数据送至悬架ECU。2.知识准备转向传感器安装在转向轴上,它的功用是检测转弯方向和转向角度。2.知识准备汽车底盘构造与维修转向传感器的外壳固定在转向轴主管上,壳内有两对遮光器,每对遮光器有1个发光二极管和1个光敏晶体管。沿圆周方向开有等距离槽的圆盘压装在转向轴上,圆盘处于发光二极管和光敏晶体管之间。2.知识准备转向传感器的工作原理与车高传感器的工作原理相同。当圆盘随转向轴转动时,两对遮光器的输出端则进行通/断信号输出,并利用通/断信号变换速度检测出转向轴的速度。同时,两对遮光器的通/断变换相位错开90º,因此,通过判断哪个遮光器首先转变为“通”状态,即可检测出转向轴的转动方向。2.知识准备悬架控制执行器的功用是调节减振器的阻尼力和弹簧的刚度。采用空气弹簧的悬架,空气弹簧与减振器为并联形式,如图所示。2.知识准备悬架控制执行器安装在空气弹簧与减振器总成的上部、由驱动电机、传动齿轮、小齿轮和两根输出轴组成,其外形如图所示。3.操作指引气源装置由直流电动机、单缸空气压缩机、干燥器和排气阀等组成,如图所示。直流电动机由悬架ECU控制,驱动空气压缩机产生压缩空气。压缩空气在进入空气管路之前要经过干燥器去除水分。排气阀可将空气弹簧中的压缩空气排至大气中。空气弹簧排气时也通过干燥器，以保持化学干燥剂的干燥。3.操作指引丰田凌志LS400中的1号高度控制阀用于前悬架的控制,它有2个高度控制阀分别控制前桥的左、右空气弹簧。2号高度控制阀用于后悬架的控制,它与1号高度控制阀不同的是2个高度控制阀不是单独工作。为了防止空气管路中产生不正常压力,2号高度控制阀中有一个溢流阀。丰田凌志LS400电控悬架的空气管路如图所示。3.操作指引4.任务实施为更好地巩固前面所学知识点，诊断排除前面任务要求中提及的“汽车转弯时会发生侧倾’现象”的故障，你作为售后服务人员，按标准方法实施操作可以很好地解决问题，实施过程中应及时填写作业工单。5.习题一、判断题(１)汽车的前束值一般都小于１０ｍｍ。(

)(２)根据形状可将减振器分为单管式和双管式。(

)(３)汽车悬架系统中广泛采用液力减振器。(

)(４)减振器可防止螺旋弹簧因路面冲击力而受到压缩，改善行驶舒适性并确保稳定的行驶状态。(

)(５)双横臂悬架零件数量少、总成质量低，安装简单，而且容易进行总成维护。(

)二、选择题(１)拆解并重新组装减振器装置时，为何使用支柱弹簧压缩机?(

)

Ａ.用于对正各个位置Ｂ.用于拆下自锁螺母Ｃ.用于测量弹簧螺距Ｄ.用于压缩弹簧(２)应在车辆处于下列哪种情况下时拧紧悬架臂紧固件?(

)

Ａ.车辆必须被抬离地面，四轮悬空