汽车理论知识培训2-1(带flash动画)

1、汽车底盘知识,第1部分 汽车的总体构造,1、发动机 发动机是汽车的动力装置。,2、底盘 底盘是整个汽车的基础。,3、车身 车身用于安置驾驶员、乘客和装载货物。,4、电器设备 电器设备是用于发动机起动、点火（汽油机）、汽车照明、 信号、车内温度调节以及改善汽车性能的自动控制装置。,一、总体构造,除发动机系统以外的汽车其它组成部分,其它：车身、仪表及显示、照明与信号、电气与电子系统、空调、取暖及通风、雨刷,二、各系统的作用与组成,作用：将发动机产生的驱动力矩和转速，以一定的关系和要求传递到车轮的系统。,1. 传动系统：,组成： 离合器及其操纵 变速器及其操纵 万向节与传动轴 驱动桥,二、各系统的作

2、用与组成,2. 行驶系统：,作用： 接收发动机传递的转矩，并通过驱动轮与地面的附着作用，产生驱动力并保证车辆的正常行驶； 传递并承受路面作用于车轮的力和因此而产生力矩（车架）； 减缓路面对车身的冲击，并衰减由此产生的振动，保证汽车的行驶平顺性（悬架、车架）； 配合转向系统，实现车辆行驶方向的控制，并保证车辆的操纵稳定性（悬架）； 配合制动系统，保证车辆的制动性（车轮）。,组成： 车 架 车 桥 车 轮 悬 架,二、各系统的作用与组成,2. 行驶系统：,3. 转向系统：,二、各系统的作用与组成,作用：按驾驶员（或其他设备）的要求，改变和恢复车辆的行驶方向，保证良好的可操纵性、安全性和轻便性，并缓

3、和因转向引起的冲击。,组成： 操纵机构 转向器 转向传动机构 动力转向系统及附属系统（EPSEPHS）,4. 制动系统：,二、各系统的作用与组成,作用：按驾驶员（或其他设备）的要求，通过操纵，在车轮上产生一定的力矩，使行驶中的车辆减速、停车，并达到驻车等功能。,组成： 供能装置（人力、液压、气压） 控制装置（踏板、ABSASRESP） 传力装置（主缸、轮缸） 执行装置（制动器）,行车制动+驻车制动+辅助制动,底 盘,离合器+变速器+传动轴+驱动桥,传动系统,转向系统,方向盘+转向机+杆系,车架+悬架+车桥+车轮,制动系统,行驶系统,支承、安装发动机及其各 部件，形成汽车的整体造型,接受发动机动

4、力，使车辆 运动，保证正常行驶,结构,结构,结构,结构,功用,第2部分 汽车行驶系统,功能： 接受传动系传来的力矩，产生驱动，保证汽车运行 承载并传递路面的各种反作用力和力矩 缓冲和减振，保证车辆平顺性 与转向系配合，保证车辆操纵稳定性,行 驶 系,支承连接各零部件，承受 车内外的各种载荷,车架,悬架,把路面作用于车轮上的力全部传 到车架上，同时实现缓冲，导向和 减振作用，保证车辆的正常行驶,支承整车，承受路面冲击，产生 驱动力和制动力，保证直行和 转向回正，提高通过性,车轮,传递车架(或承载式车身) 与车轮之间各方向作用力,车桥,2.1 车桥,车 桥,驱动桥,驱动转向桥,驱动桥,转向桥,从动

5、桥,支持桥,大多数汽车采用前置后驱动(FR)，因此前桥作为转向桥，后桥作为驱动桥；而前置前驱动(FF)汽车则前桥成为转向驱动桥，后桥充当支持桥,转向桥的结构基本相同，由两个转向节和一根横梁组成。,转向驱动桥与转向桥的区别就是内部为空心结构，横梁变成了桥壳。因为里面多了根驱动轴。这根驱动轴因被位于桥壳中间的差速器一分为二，而变成了两根半轴，内半轴和外半轴。,2.1.1 转向桥,CA10B转向器 1-转向节臂 2-主销 3-止推轴承 4-转向桥 5-止动销 6-调整垫片7-转向节 8-羊角轴 9-轴承 10-灰盖 11-锁止螺钉 12-调整垫片13-轮毂 14-制动蹄 15制动鼓,前轴（或前梁）断

6、面为工字形（拳部为矩形），且其中间低。主销置前轴拳部孔内，设有止动销。转向节与前轴制成一体，它的上、下耳部与主销绞链，其运动由转向节臂控制。轮毂经两轴承支于前轮轴上，设有调整装置,a.转向桥的结构：,组成： 前梁； 转向节； 轮毂； 主销。,前梁,转向节,主销,转向桥的支承： 通过悬架弹簧与车架连接； 通过两侧车轮支承车身。,轮毂,前梁： 断面常采用工字梁或空心圆管梁，以承受弯矩为主，（在制动时承受弯矩和扭矩）,主销： 为连接前轴和转向节的部件，主销固定在前梁的销孔内，为静配合，与转向节的销孔为动配合。,轮毂： 为一个旋转件，在轮毂上可安装轮盘。通过两个轮毂轴承安装在转向节轴径上，内端为大轴承

7、 。,转向节：为一叉形件，在叉形件上有安装主销的两个轴孔，可安装轴承的为转向节轴，在轴的根部安装有制动底板。,整体式转向桥前轴两端装有主销，汽车转向时，转向轮可以绕主销轴线偏转。断开式转向桥用上、下球头中心的连线相当于主销轴线。 安装转向轮、转向节和前轴，应与车架保持一定的相对位置，称为前轮（转向车轮）定位，这样可以保证汽车直线行驶的稳定性和操纵轻便性，减少轮胎和其他机件的磨损。,一、转向轮定位 为保证汽车直线行使，转向轮应有自动回正作用，使汽车直线行驶稳定而不摆动；转向时转向盘上的作用力不大；这需要通过转向轮定位参数来保证。 主要有：主销后倾、主销内倾、车轮外倾、车轮前束。,1、主销后倾 主

8、销安装在前轴上，在纵向平面内，其上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。在纵向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角 叫主销后倾角 。,主销有一定的后倾角，使主销延长线与地面的交点a向前偏移了一段距离l，转向后地面作用在车轮上的侧向力FY对主销形成一个转矩，该转矩具有使前轮回正的作用。,主销后倾 定义： 从侧面观察，在汽车纵平面内，主销上部向后倾斜，其轴线与横铅垂面的夹角称为主销后倾角,保证方法： 倾斜加工主销孔。 利用钢板弹簧安装确定 作用 保证汽车稳定的直线行驶 因为后倾形成拖距，当车轮偏转时，形成稳定力矩。一般角不超过23。 造成前轮摆转。,2、主销内倾 主销安装到前轴上，在横向平面内，其上

9、端略向内倾斜，这种现象称为主销内倾。在横向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角叫主销内倾角。 主销内倾的作用是使前轮自动回正，转向轻便，减小转向盘上的冲击力 。,定义：从前方看，在汽车横平面内，主销上端向内倾斜，其轴线与纵铅垂面的夹角称为主销内倾角。,保证方法： 前轴设计中保证，倾斜加工主销孔 作用： 保证转向轻便；偏距由L到1 直线行驶稳定；阻力矩 自动回正； 转向后车辆前部抬高，在其重力作用下使车轮回复到直线行驶位置。一般内倾角不大于8,3、前轮外倾 前轮安装在车轮上，其旋转平面上方略向外倾斜，这种现象称为前轮外倾。前轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角 称为前轮外倾角。 前轮外倾角的作用是

10、： （1）防止车轮出现内倾； （2）减少轮毂外侧小轴承的受力，防止轮胎向外滑脱；（3）便于与拱形路面接触。,定义： 从前方看，在汽车横平面内，前轮上端向外倾斜，其车轮平面与纵铅垂面之间的夹角，称为前轮外倾角。,保证方法：设计时转向节轴轴线与水平面成角。 作用： 转向轻便； 偏距进一步由1到2 减小前轮轴和轴承垂直载荷； 防止轮胎脱出。,4. 前轮前束 从俯视图看，两侧前轮最前端的距离B小于后端的距离A，（A-B）称为前轮前束。 前轮前束的作用是消除因前轮外倾而使两前轮前端向外张开的不利影响，使两前轮基本上是平行地向前滚动，减轻轮胎磨损。,定义： 表示汽车两前轮前端比后端窄的程度。即=B-A，,

11、保证方法： 改变转向梯形机构横拉杆的长度。 作用： 克服前轮外倾不良影响，保持直线行驶，减小轮胎磨损； 防后驱动式车辆使转向轮外张。 前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。一般前束值为012mm。,许多轿车和全轮驱动越野车的前桥既是转向桥又是驱动桥，称为转向驱动桥。 转向驱动桥主要由主减速器、差速器、万向节、转向节、主销等组成。,2.1.2 转向驱动桥,既无转向功能又无驱动功能的桥称为支持桥，前置前驱轿车的后桥为典型的支持桥。,2.1.3 支持桥,普通用轮毂轴承 采用传统的两套单独的圆锥滚子轴承或者球轴承 在汽车装配时进行调整游隙、预紧、添加润滑脂等，质量靠装配过程中诸多人为因素控制，装配难度

12、较大，成本过高且可靠性较差，不利于激烈的市场竞争。,2.1.4 轮毂轴承单元的演变,第一代轮毂轴承单元 外圈整体型双列角接触球轴承或双列圆锥滚子轴承（填入润滑脂、带密封的普通型轴承）。它由一个外圈和两个内圈组成。为了确保装到车轮上时轴承的预紧力，要求沟心距有很高的精度。 主要优点就是可靠、有效载荷间距短、易安装、无需调整、结构紧凑等。这种轴承单元在欧洲已达到相当的实用化阶段，目前轿车第一代轮毂轴承单元的装配量已达2000万套。,第二代轮毂轴承单元 第二代轮毂轴承单元与第一代轮毂轴承单元相比，就是为了有利于与相配合结构连接装配，将转向节或轮毂与轴承套圈制成一体，也就是带法兰盘的轴承单元，这种轴承

13、单元在欧洲已达到相当的实用化阶段，目前第二代轮毂轴承单元的装机量已达1500万套。,第二代轮毂轴承单元,第三代轮毂轴承单元 第三代轮毂轴承单元是把与轴承相配合的零件即轮毂、ABS传感器与轴承套圈制成整体化的型式，是继第二代又进一步发展的单元。典型结构就是大填球角、压配式内圈也带法兰盘，其两个套圈有一个法兰，外圈是一个刚性结构。 对轴承用户来说，这意味着简化了轴承设计与安装，并可以减小重量和外形尺寸，提高了可靠性。 第三代轮毂轴承单元的应用是轮毂轴承研制的一大进步。它集中了汽车轮毂、轮毂轴承、甚至是制动系统的功能，已不再仅是一种轴承；且从安全的角度来看，它也是一个关键部件，一旦损坏会引起严重的后

14、果。 轴承的特性、预调游隙、润滑脂和密封是第三代轴承的技术难题。第三代轮毂轴承单元的装机量已达1000万套。,第三代轮毂轴承单元,1外圈 2保持架 3半内圈 4锁紧螺母 5钢球 6法兰盘,第四代轮毂轴承单元 第四代轮毂轴承单元的典型结构就是将等速万向节与第三代轮毂轴承制成整体化，这种型式引人注目的是废除了轮毂花键轴，更加小型化以及使之安装更加合理的结构。目前第四代仅仅研制成功，很小部分的高档轿车在采用，其实用化还有一些问题有待解决。,第一代,第二代,第三代,1可施加最佳预紧。 2安装方便。 3高刚度。 4容易安装防抱死制动系统(ABS)传感器。,1施加预紧更简单、更可靠。 2安装方便。 3如系

15、外圈旋转，还可安装传感器转子。,1施加预紧简单又可靠。 2安装方便。 3不需要垫片。 4不需要补给润滑脂。 5结构紧凑。 6内置高性能密封圈,车轮轴承的演变,I,II,III,第三代车轮轴承,轮毂与轴承集成一体 轴承单元螺栓固定于转向节 轴承不需调整，寿命长 整体更换,紧凑的轮毂轴承单元由轮毂和轮毂轴承组成为一个元件。通过四个螺栓和轮毂轴承支座在内侧相连。,2.2 轮胎,1 轮胎的功能 2 轮胎的原材料和制造方法 3 轮胎的种类和构造 4 轮胎的标识 5 轮胎的特性,轮胎的功能,轮胎的作用 4大功能,牵引和制动功能,操纵稳定功能,支撑车体、 乘坐人员以及 货物重量的 功能。,将发动机或制 动器

16、的功率传 到路面，使车 体起动或制动。,吸收从路面传 来的冲击力、 起到缓冲的 功能。,向预想的方向 转弯或保持直 行的功能,负荷功能,乘坐舒适功能,轮胎应具备的基本性能,1.经济性,4.环境性,3.舒适性,2.安全 耐久性,耐磨损性、减少滚动阻力,耐外伤、耐冲击性、 耐疲劳性、耐热性,轮胎的噪音低 振动（）小,通过节省能源减少二氧化碳的排放,:噪音 V: 振动 H:车身垂直振动,2轮胎的原材料和制造方法,轮胎的原材料,新材料“合成橡胶”,原料橡胶有天然橡胶和合成橡胶， 根据轮胎的特性可以单独或混合使用。,橡胶,胎圈钢丝,化合剂,主要化合剂 碳黑：橡胶的增强剂 硫磺：使橡胶具有弹性和耐久性 硫

17、化促进剂：促进橡胶分子和硫 磺分子的结合 老化防止剂：防止橡胶的老化 龟裂防止剂：防止橡胶的龟裂,轮胎帘线,轮胎用增强纤维 尼龙：PCR的胎体材料 聚酯：PCR的胎体材料 芳族聚酰胺纤维：子午线轮胎 带束层材料 钢：子午线轮胎带束层材料,是根据轮胎的用途及尺寸 而设计的将钢丝捆扎在一 起的材料。,天然橡胶,原料橡胶,二烯系,合成橡胶,丁二烯共聚物（BR） 丁二烯-苯乙烯共聚物（SBR） 异戊二烯共聚物（IR）,烯系,一根也这么结实呀！,芳族聚酰胺纤维还用于防弹背心呢！,砰！,停！,合成橡胶,天然橡胶,橡胶,纤维帘线,轮胎帘线,钢丝帘线,碳黑,胎圈钢丝,化合剂,Isoprene diene共聚物

18、（IR） 乙烯-丙烯共聚物（EPPM）,轮胎的制造工序混合工序,橡胶裁断,合成橡胶,天然橡胶,原料混炼,卷取,混合（搅拌机）,各种原材料,橡胶混炼（加热卷取）,将天然橡胶、合成橡胶、炭黑、硫磺、 锌白等原材料及化合剂进行混合的工序。,轮胎的制造工序材料加工工序,胎体和带束层部分,胎圈用橡胶,胎面用橡胶,胎体部分（将帘线压延成带状）,浸于药品中,压延机（将帘线的两面都挂上橡胶）,压延机,裁断,整理胎圈钢丝,裹上橡胶后挤出,卷成钢丝圈,胎面挤出,冷却（冷却槽）,胎面挤出机,轮胎的制造工序成型、硫化、检查工序,轮胎成型,生胎完成,硫化工序,检查工序（完成）,加工好的胎体、带束层、胎面、 胎圈等各组件

19、通过成型机组装 成轮胎的形状。,使生胎的橡胶在一定的热度和压 力下增强弹性。 制作轮胎表面的胎面花纹。,成型后的生胎,硫化,加工好的轮胎首先接受检查员的目视外 观检查。 通过该检查的产品还要经过平衡测试及 X光检测等严格检测后，作为质量过硬的 产品发货。,3轮胎的构造和种类,胎面 ： 直接与路面接触的部分。保护轮胎内侧帘布，延长轮胎寿命的厚厚的橡胶层。表面为提高排水性能，驱动/制动性能刻有花纹。,带束层： 是位于胎面和胎体之间的 补强层 。缓冲冲击，并可防止胎面产生的外伤波及胎体，还可以防止台面和胎体的剥离。,胎圈： 支撑帘线的末端并可将轮胎固定在轮辋上的部分。,胎肩： 轮胎的两肩部分。采用

20、成能够保护胎体和散 发内部热量的设计。,胎壁： 为了保护轮胎侧面部分的帘线层，在表面覆盖有橡胶。在胎壁上标有轮胎尺寸，制造商明，和商标等。,内衬层： 是相当于内胎的橡胶层 使用透气性低的特殊橡胶,轮胎构造,胎体： 是覆盖橡胶的用纤维或钢丝作成的帘线层，用于形成轮胎的骨架。呈反射状的贴合，保持气压，耐承重抗冲击。,轮胎的规格及技术参数,适用轮辋宽,轮胎总宽,轮胎断面宽,胎面宽,胎面半径,轮胎外径,轮辋直径,轮胎高,适用轮辋宽,轮胎总宽,轮胎断面宽,胎面宽,胎面半径,轮胎外径,轮辋直径,轮胎高,是在相应的轮辋上安装轮胎并按规定气压充气后，在没有承重时的轮胎直径。,是指包括轮胎则面的文字及花纹的轮胎

21、最大宽度。（用mm表示）,是适合轮胎性能的轮辋宽度。 标准轮辋：最适合的宽度和形状。（用in表示） 适用轮辋：能够使用的轮辋。,是指适合轮胎的车轮的轮辋直径， 同轮胎内径相同。（用in表示）,从轮胎的总宽中去除轮胎侧面的文字及花纹厚度的宽度。 （用mm表示）,是用轮胎外径减去轮辋直径后的数字的1/2。,是轮胎踏面的宽度。是指两面最突出部分的宽度。,是指胎面部分的曲率半径。,轮胎的种类,汽车用轮胎,两轮车用轮胎,产业车辆、建设车辆用轮胎,产业机械用轮胎,轿车用,摩托车用,轻型货车用,小型货车用,货车、公共汽车用,小型摩托车用,低压特殊用,产业车辆用,建设车辆用,农业机械用,轮胎的构造,子午线轮胎

22、,斜交轮胎,构造图,构造图,胎体帘线的排列,胎体帘线的排列,轮胎根据胎体帘线层排列的不同，有子午线状构造和斜交状构造。 轿车用轮胎几乎都是子午线轮胎。,胎面,带束层,胎体,胎面,胎体,子午线轮胎的特点,操纵性和稳定性优越 耐磨损性良好 发热较少。 滚动阻力较小，能够节省燃料。,滑动较少，牵引力较大。 低速、路况较差时乘坐舒适度降低， 但高速行走时较舒适。 低速时打方向盘稍显费力。,通称,材料,胎体,带束层,轿车用,小型货车用,货车及公共汽车用,钢丝子午线,钢丝子午线,全钢子午线,合成纤维,钢丝,合成纤维,钢丝,钢丝,钢丝,不同材料的子午线轮胎的种类,子午线轮胎的特点（同斜交轮胎相比）,种类,无

23、内胎轮胎和有内胎轮胎的断面图,无内胎轮胎,有内胎轮胎,内胎,内衬,气门,轮辋气门,无内胎轮胎是以在轮胎的内侧贴合透气性低的特殊橡胶（内衬）的一体化构造来代替使用内胎的轮胎。,1.因为没有内胎，所以不会发生由内胎引起的故障。 2.即使被钉子等刺穿也不容易造成快速漏气，能够使走行 中的事故防患于未然。,3.因为轮胎内部的空气直接与轮辋接触，所以 散热性较好。 4.减少了零部件数。,无内胎轮胎的优点,4轮胎的表示,轮胎侧面的表示,品牌名,无内胎轮胎有“Tubeless”字样,子午线轮胎有“Radial”字样,制造商名,标记,制造编号/制造记号,表示高性能轮胎的旋转方向的记号,轮胎的通称,1003,轻

24、点标记,表示轮胎的最轻位置。通过将最重车轮的气门位置与轻点标记的位置进行比照，使重量达到平衡。,统一标记,通过与车轮振动的最小位置（用白色圆圈表示）进行比照，防止车体的振动。,1999年以前制造的轮胎，其制造编号的后3位数表示制造年数和周数；2000年以后制造的轮胎，其制造编号的后4位数表示制造年数和周数。 例如“119”表示于1999年的 第11个星期制造 “1003”表示于2003年的 第10个星期制造,高性能轮胎的表示,（ ）,方向性花纹,非对称性花纹,方向性和非对称性花纹,印刻有方向性胎面花纹的轮胎，用显示旋转方向的“ROTATION”字样和箭头来表示。 这是能够起到排水效果并且运动性

25、能优越的花纹。,变化内侧和外侧的胎面花纹、提高综合性能的轮胎用显示非对称性花纹的文字和标记来表示。,既有非对称性又有方向性花纹的轮胎，用两方面的文字及标记来表示。,轮胎的扁平率,扁平率 （）,(轮胎的宽度 ),(轮胎的高度 ),扁平比 (Aspect Ratio),(轮胎的宽度 ),(轮胎的高度 ),(轮胎的宽度 ),(轮胎的高度 ),单位均mm,轮胎的通称（轿车）,195/60R14 86H,195：断面宽的通称 (mm) 60：偏平率的通称 （） R：轮胎构造标记（子午线） 14：轮辋直径的通称（in） 86：负荷指数 H：速度记号 （210/）,215 / 45 ZR 17,断面宽 (m

26、m),偏平率 （）,速度标记 子午线,轮辋直径(in),6.45 - 13 4PR,断面宽(in),轮辋直径(in),轮胎强度 (层比值),165 SR 13,速度标记 子午线,断面宽 (mm),轮辋直径(in),轮胎的通称（小型货车）,165 / 95 R 13 98/96 L LT,断面宽 (mm),偏平率 （）,子午线 构造,轮辋直径 （in）,负荷指数 （单轮/双轮）,速度记号,轮胎用途标记 （轻型货车）,3110.50 R 15 109 Q C,外径 （in）,轮辋直径 （in）,负荷指数,断面宽 (mm),子午线 构造,速度记号,负荷等级,小型货车用子午线轮胎的表示例,其他小型货车

27、子午线轮胎的表示例,轮胎的通称（货车、公共汽车）,255 / 70 R 22.5 140/137 J,断面宽 (mm),偏平率 （）,子午线 结构,轮辋直径 （in）,负荷指数 （单轮/双轮）,速度标记,12 R 22.5 14PR,轮辋直径 （in）,断面宽 （in）,子午线 结构,轮胎强度 (层比值),70系列15 锥形子午线轮胎的ISO表示例,15锥形子午线轮胎的表示例,10.00 R 20 14PR,轮辋直径 （in）,断面宽 （in）,子午线 结构,轮胎强度 (层比值),货车、公共汽车用子午线轮胎（有内胎轮胎）的表示例,负荷指数（LI）与负荷能力,LI,负荷能力 （）,76,80,8

28、1,82,83,77,78,79,400,LI与负荷能力的对应 （平均每个轮胎）,84,85,437,450,462,475,487,500,515,412,425,LI,负荷能力 （）,86,90,91,92,93,87,88,89,530,94,95,580,600,615,630,650,670,690,545,560,什么是负荷指数（Load Index:LI）？,一个轮胎所能承受重量的能力（最大）叫做负荷能力，用指数来表示的这种负荷能力就叫作负荷指数。,看轮胎的什么部位才能明白呢？,如下图所示，在轮胎的侧面有轮胎的尺寸表示。 LI则表示在轮胎的尺寸中。,原来这个数字 就是负荷指数 （

29、LI）呀！,L,M,N,P,Q,R,S,T,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8,车速范围（速度记号）和速度,速度记号,速度 （/h）,5,10,15,20,25,30,35,40,速度记号,速度 （/h）,B,5,C,10,D,15,E,20,F,25,G,30,J,35,K,40,速度记号,速度 （/h）,120,130,140,150,160,170,180,190,速度记号,速度 （/h）,U,200,H,210,V,240,Z,240超,W,270,Y,300,什么是车速范围？,使用轮胎时能够达到的最高速度用速度记号（车速范围）在该轮胎上表示。,我的车是S, 所以跑180公

30、 里没问题！,胎面花纹的作用和种类,排水效果,增加轮胎的制动力、 驱动力,轮胎的散热效果,提高操纵性 和稳定性,纵沟型花纹,横沟型花纹,混合型花纹,块状型花纹,1,2,3,4,操纵性和稳定性较出色。 滚动阻力较小。 轮胎噪音较小。,驱动力和制动力较出色。 在非沥青路面的牵引力 较出色。,通过纵沟型和横沟型的 混用，把双方的特点结 合到一起。,多用于积雪及泥泞的路面。 驱动力和制动力较出色。,5轮胎的特性,轮胎的静态特性,纵向弯曲,边部弯曲,横向弯曲,纵向承重,纵向承重,纵向承重,气压,气压,横向承重,纵向弯曲,边部弯曲,边部弯曲,横向弯曲,让充气的轮胎承重时，轮胎会发生“弯曲”。 这种弯曲有纵

31、向弯曲、边部弯曲、横向弯曲3种，是轮胎功能所必不可缺的要素。,是指从纵向承重时的竖直方向上的弯曲。 承重增大时，弯曲与承重成比变大。,是指从纵向承重时，在产生纵向弯曲的同时，也出现边部弯曲。 在货车及公共汽车用双轮胎的情况下，会产生接触的问题。,是指在纵向承重的基础上，还有横向承重时所产生的水平方向上的弯曲。在气压不足的情况下，高速转弯时，横向弯曲会到达胎圈部分，有发生轮辋脱出的可能，因此必须注意。,轮胎的动态特性,速度(km/h),行驶阻力指数,传动阻力,轮胎滚动阻力,空气阻力,轮胎滚动阻力,空气阻力 轮胎滚动阻力 传动系带来的阻力 加速阻力 爬坡阻力,汽车的行驶阻力,轮胎滚动阻力的发生要因

32、,由于轮胎组成部分的反复变形造成的能量损失 由于轮胎与路面摩擦产生的阻力 轮胎的空气阻力,滑水现象,滑水现象的发生速度,水深 （mm）,8mm深度的 单纯纵沟胎面,无花纹轮胎,轮胎 ： 5.60134PR 载重 ： 260 气压 ： 1.5/cm2,行驶方向 ,水深的影响,浮滑现象的防止方法,避免使用磨损的轮胎 增大气压。（减少抓地面积、提高张力，靠压力将水排出。） 使用排水性能高的轮胎。,在积水的路面高速行驶时，由于轮胎的沟槽不能将路面的积水排除干净，胎面与路面之间进入水膜，从而使轮胎从路面浮起。 其结果造成轮胎在水面上打滑，这种状况叫做滑水现象。,驻波现象,设定合理的气压。 （高速行驶时，

33、 气压升高0.20.3kgf/c。） 使用适合高速行驶的轮胎。,驻波现象的防止方法,虽然轮胎是圆形的，但是与路面接触时不是用一条线而是用一个面。旋转时也反复进行这种抓地部分的变形和复原。高速行驶时，这种变形即使在完成抓地之后也不复原，在抓地部分的后部残留振动波。 这种波动现象叫做“驻波现象”。,轮胎的转弯特性,侧偏力 （C.F.）,自动回正力矩 （S.A.T.回正力矩 ）,侧偏刚度 （C.P.）,轮胎侧偏力/侧偏刚度,轮胎的刚性越高（气压上升、轮辋宽度加大、 子午线构造、扁平率小），侧偏刚度就越高。 但是，气压如果不控制在允许范围内的话则很危险。 载重增加，侧偏力也会加大。 但是，超过轮胎的推

34、荐载重后，侧偏力会逐 渐降低。 在湿漉的路面上行驶，摩擦力会下降，因此 侧偏力也会降低。,轮胎的噪音特性,行驶中的轮胎噪音(noise)分为由轮胎与路面之间以及轮胎自身发出的直接噪音和由轮胎振动这一间接原因使车厢内产生的间接噪音。 其中直接噪音还可以分为“胎面花纹噪音”、“道路噪音”以及“啸叫噪音”。,轿车用径向肋205/65R15 95H 400CC FR 轿车,贡献率,花纹噪音,花纹加振音,抓地摩擦振动音 路面凹凸产生的加振音 其他 车辆噪音,除此以外的噪音,速度,转向特性,不足转向,过度转向,中性转向,在转弯的过程中，使方向盘（转向装置）保持一定的角度慢慢加速时，决定行驶轨迹的车辆圆旋转

35、特性叫做转向特性。,是为了向旋转圆的外侧偏离，必须增加方向盘的转动的旋转特性。 后轮轮胎的回转能力比前轮轮胎 大时，会出现不足转向。,是为了向旋转圆的内侧偏离，必须使方向盘回转的旋转特性。 前轮轮胎的回转能力比后轮轮胎 大时，会出现过度转向。,是与行驶速度无关，按原来的旋转圆行驶的特性。,一般来说，弱不足转向的稳定性和操纵性较好。,标准装置,上升1英寸,上升2英寸,相同轮辋,175/70R13 82S,185/60R14 82H,195/50R15 82V,185/65R13 84S,(175mm) 135J,(186mm) 145J,(197mm) 156JJ,(182mm) 135J,扁平

36、化,2.3 悬架,悬架suspension： 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。,2.3.1 概述,一 、主要作用,（1）传力作用: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； （2）缓冲减振的作用:缓冲减振的作用：利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用； （3）导向作用: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 （4）横向稳定作用: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。,二 、悬架的组成,汽车悬架一般都由：弹性元件、阻尼元

37、件（减振器）、导向机构（纵、横向推力杆）、横向稳定器等四部分组成。在一些车辆上还要加装缓冲块和横向稳定器。,2.3.2 悬架结构形式分析,一、非独立悬架和独立悬架,悬架,非独立悬架 独立悬架,左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架（或车身）连接,左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接,非独立悬架 独立悬架,非独立悬架 非独立悬架的特点是：两侧车轮通过整体式车桥相连，车桥通过悬架与车架或车身相连。如果行驶中路面不平，一侧车轮被抬高，整体式车桥将迫使另一侧车轮产生运动。,独立悬架 独立悬架的特点是：车桥是断开的，每一侧车轮单独地通过悬架与车架（或车身）相连，每一侧车轮可以独立跳动。,钢

38、板弹簧式非独立悬架,它中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。,悬架前端为固定铰链，也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起，前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。,后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销吊耳架相连，后端可以自由摆动，形成活动吊耳。,二、悬架结构形式,钢板弹簧被用做非元件独立悬架的弹性，由于它兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。,1、钢板弹簧式非独立悬架,五连杆式非独立悬架（哈弗后悬架）,连杆在左右两侧各有一对，分为上拉杆和下拉杆，作为传递横向力(汽车驱动力)的机构，通常再与一根横向推力杆一起组成五连杆。,横向推力杆一端连接车身，一端连接车轴，其目的是为了防

39、止车轴(或车身)横向窜动。当车轴因颠簸而上下运动时，横向推力杆会以与车身连接的接点为轴做画圆弧的运动。,连杆式主要用于FR驱动方式，并且后车轴左右一体化的情况下使用的，过去多采用钢板弹簧支撑车身，现在从提高行车平顺性考虑，多使用连杆式，并且使用平顺性好的螺旋弹簧。,2、五连杆式非独立悬架,如图所示为双横臂式独立悬架。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。这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有做成A字形或V字形，如图2所示。V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。,3、双横臂式（双叉式）独立悬架,它的两个摆臂在汽车横

40、向平面内摆动，按上下横臂长短又可分为等长双横臂和不等长双横臂两种,如图所示的滑柱摆臂式悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱，螺旋弹簧与其装于一体。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。车轮上下运动时，主销轴线的角度会有变化，这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。,4、滑柱摆臂式独立悬架（麦弗逊式）,如图所示悬架是单横臂和单纵臂独立悬架的折衷方案。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。这种悬架适于做后悬架。,5、单斜臂式独立悬架,紧凑

41、的四连杆后悬架结构是PQ35平台底盘系统最大的变化之处，改变了PQ34 平台上的半独立扭杆梁式，而以中高档轿车上采用的独立式四连杆代替，大大提高整车的舒适性和操控性。,6、四连杆式独立悬架,四连杆后桥由以下部分组成： 三个摆臂 (下摆/弹簧臂, 横拉杆, 上摆臂)，和一个纵向拖臂组成， 每个车轮有一个横拉杆。,2.3.3 悬架构成,现代汽车的悬架尽一般由以下三部分组成 。,弹性元件承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击 减振器加快振动的衰弱。 导向机构传递纵向力、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。,1、钢板弹簧 结构：,钢板弹簧,套管,螺栓,螺母,中心螺栓,卷耳,弹簧夹,一、

42、弹性元件,既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用,在弹簧片之间涂上较稠的润滑剂，可以减少磨损,在弹簧片之间夹入塑料垫片，可减少噪声。,弹簧片之间的摩擦力可起到衰减振动和导向的作用。,2、螺旋弹簧,制造： 用弹簧钢棒料卷制而成。 特点： 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。,应用：桑塔纳轿车的前悬架,麦弗逊式独立弹簧悬架,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。,100,深槽型滚珠平面轴承,前减振器轴,前悬挂弹簧,悬挂支座,悬挂支座是金属橡胶一体式轴承， 减少悬挂运动对车身的冲击。 减震

43、弹簧与减震器在该支座上相 对独立的支撑面。 在驱动方向，支座有很柔和的运动特 性曲线；而横向刚性较强特性提高了 驾驶舒适性、降低了车辆噪音。,判断推力球轴承是否损坏： 将车停稳，就地打转向，观察弹簧是否随着发生旋转或移动，如有发生，既是 前减推力轴承损坏。 推力球轴承损坏后，减震器将很快失去减震作用。,3、扭杆弹簧,摆臂,扭杆,当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转变形，以保证车轮与车架弹性连接。,扭杆弹簧的装配,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。,质量小，不需润滑,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

44、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,二、减振器,加速车架与车身振动的衰减，改善汽车行驶的平顺性。,性能要求：,1、在悬架压缩行程内，减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹性元件的弹性，缓和冲击。 2、在悬架伸张行程，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。 3、在车轮与车架相对速度过大时，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（防止阻尼力过大而影响冲击的吸收），避免过大的冲击载荷。,双向作用筒式减振器结构：,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,压缩行程,

45、连杆和活塞一起向下运动,工作缸下腔油液压力增高,伸张阀和补偿阀关闭； 下腔的高压打开流通阀；,液体自压缩阀的常通孔流出到储油筒； 阻尼力逐渐增大。,当活塞运动速度很快，下腔油压很大，克服压缩阀压紧弹簧，压缩阀完全打开，阻尼力不再增加。起到泄荷作用。,压缩行程是弹性元件起主要作用,拉伸行程,连杆和活塞一起向上运动,工作缸上腔油液压力增高,油液自上腔通过阀体上的伸张阀流向下腔； 补偿阀打开，储油筒中油液流入到下腔； 流通阀关闭；压缩阀关闭。,节流孔的节流作用产生阻尼力,当活塞运动速度很快，上腔油压很大，克服伸张阀的压紧弹簧，伸张阀完全打开，阻尼力不再增加。起到泄荷作用。,伸张行程是减振器起主要作用

46、,三、传力导向机构和横向稳定杆,传力导向作用：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。传力装置是指车架的上下摆臂等叉形刚架、转向节等元件，用来传递纵向力，侧向力及力矩，并保证车轮相对于车架(或车身)有确定的相对运动规律 横向稳定作用：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。,三角控制臂：,三角臂是车身下部同旋转运动部件相连的部件，通过螺栓与副车架支座相连，有薄钢板和灰铸铁两种型式。 传递力和导向的作用，不但对纵向作用力可以进行抵消，同时对车轮横向受力进行抵消。,三角控制臂,三角臂与球铰链三个螺栓连接。,管状稳定杆直径23mm。通过两

47、个轴套支座与副车架相连。 防侧倾的横向稳定杆上端通过两个连杆同前减震器连接，下端通过两个轴承与副车架相连，形成1：1传递，提高稳定性。,横向稳定杆,行车制动+驻车制动+辅助制动,底 盘,离合器+变速器+传动轴+驱动桥,传动系统,转向系统,方向盘+转向机+杆系,车架+悬架+前后桥,制动系统,行驶系统,保证汽车按驾驶员的要求进 行转向和正常行驶。,转向操纵机构，转向器， 转向传动机构,结构,结构,结构,结构,功用,第3部分 汽车转向系统,保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶 。,汽车转向系统的功用：？,汽车转向系统的定义： 用来改变或者恢复汽车行驶方向的专设机构的总称。,3.1 概 述,3.

48、1.1 汽车转向系统类型和组成,按汽车转向系统能源的不同分为： 1. 机械转向系统 2. 动力转向系统,以驾驶员的体力为转向能源，其中所有的传力件都是机械零件。,兼用驾驶员的体力和发动机(或电动机)动力为转向能源，其转向系统中需要增加动力转向装置。,一. 汽车转向系统的分类,1. 机械转向系 采用非独立悬架的机械式转向系统工作过程,采用独立悬架的机械转向系统： 左、右横拉杆,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,2. 动力转向系（液压）,2. 动力转向系（电力）,万向传动装置(转向万向节和转向传动轴)作用： 方便布置； 消除安装

49、误差和安装支架变形引起的不利影响； 可以方便的实现转向盘和转向器等部件的通用化和系列化。,二. 汽车转向系统的组成,方向盘； 转向管柱； 转向轴； 转向传动轴; 转向万向节。,转向摇臂； 转向直拉杆； 转向节臂； 转向梯形机构。,转向传动机构,转向操纵机构,转向器,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。,3.1.2 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、两侧车轮偏转

50、角之间的理想关系(阿克曼转向理论),为避免在汽车转向时加大对车轮的磨损，希望汽车转向时每个车轮都作纯滚动。即要求所有车轮的轴线都相交于一点,ctg=ctg+B/L,汽车内轮转角与外轮转角之间的关系如下：,B两侧主销轴线与地面相交点的距离； L汽车的轴距。,R为汽车转向半径； O为汽车转向中心。,汽车最小转弯半径： 当外转向轮偏转角达到最大值max时，转向半径最小: Rmin=L/sinmax,汽车转弯半径： R=L/sin,只用前轴转向的三轴汽车，由于中、后轮总是平行的，因此不存在理想的转向中心。 计算转向中心时用一个与中、后轴线等距的平分线作为假想轴线。,第一、第三轴为转向桥的三轴汽车,co

51、t1=cot1+B/L1,cot2=cot2+B/L2,前轴,后轴,转向梯形需要满足上式的设计要求。,L1、L2分别为一轴、三轴到二轴的距离。,前轴: cot1=cot1+B/L1,后轴: cot2=cot2+B/L2,第一、第二轴为转向桥的四轴汽车,以三四轴之间的平分线为转向基线。,4、转向系的角传动比,i= i1*i2,转向系角传动比越大，转向越省力，但转向灵敏度降低。i1较大，货车为16-32，轿车为12-20；i2较小，一般为1。,转向盘的自由行程,定义： 转向盘空转阶段的角行程，称为转向盘的自由行程。,作用： 可以缓和路面冲击，避免驾驶员过分的紧张和疲劳；但过大转向盘自由行程会降低转

52、向灵敏度。转向盘自由行程比较理想的情况是不超过1015。当零件磨损使转向盘自由行程超过2530时必须进行调整。,产生原因： 转向系统中传动件之间存在安装间隙。在转向开始阶段，所施加的转向力矩很小，用来克服转向系统内部摩擦，使各传动件开始运动直到间隙完全消除。,3.2.1 转向操纵机构,a.转向操纵机构: 转向盘到转向器之间的所有零部件总称。,3.2 转向操纵机构,一. 转向盘,1.轮缘 2.轮辐 3.轮毂，轮毂细牙内花键与转向轴连接,转向盘上装有喇叭按钮，有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关和安全气囊。,转向柱管固定在车身上，支承着转向盘； 转向轴是连接转向盘和转向器的传动件；转向轴从转向柱管

53、中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。,二. 转向轴、转向柱管及其吸能装置,转向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原理是：当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时，通过转向柱管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式，吸收冲击能量。,转向器的传动效率 转向器的输入功率与输出功率的比值称为转向器的效率。,转向器的正效率： 功率由转向轴输入，由转向传动机构（如转向横拉杆或摇臂）输出的传动效率； 转向器的逆效率： 功率由转向传动机构输入，由转向轴输出的传动效率 。,1. 转向器传动效率,3.3 转向器,可逆式转向器：逆效率很高的转向器，可以将路面阻力完全反馈到转向盘，驾驶员路感好，可以实现方向盘的回正，但可能

54、发生“打手”现象。,现代汽车一般不采用不可逆转向器，大部分采用可逆式转向器，部分越野车辆采用极限可逆式转向器。,不可逆转向器：逆效率很低的转向器，让驾驶员丧失路感，无法根据路面阻力调整方向盘转距；方向盘不会回正。,极限可逆式转向器：逆效率略高于不可逆式的转向器，可以获得一定的路感，转向盘可自动回正。,转向器的分类：,2. 转向器,齿轮齿条式转向器； 蜗杆曲柄指销式转向器； 循环球式转向器。,转向器是转向系的减速传动装置，一般有12个减速传动副。,a.齿轮齿条式转向器,传动副：转向齿轮(主动件)、转向齿条(从动件) 。,转向齿条通过两点支承在壳体上：橡胶支承套、齿轮齿条啮合点。,弹簧通过垫片、压

55、块将齿条压靠在齿轮上，保证无间隙配合。弹簧预紧力用调整螺钉调节，螺钉端部起到限位作用，防止跳齿。,转向器通过两个U形支架和橡胶管支承并固定在副车架上，转向齿轮与转向轴和转向盘连接，两个转向横拉杆分别通过球头销与转向齿条的两端相连。,转向器总成,侧面输入两端输出； 中间输入两端输出； 侧面输入中间输出； 侧面输入一端输出。,齿轮齿条式转向器的四种结构型式：,转向拉杆用螺栓固定在转向齿条中部，齿条移动带动左右横拉杆移动，实现转向。,齿轮齿条式转向器特点,1. 结构简单紧凑、质量轻，刚性大。 2. 转向灵敏，正、逆效率都较高，制造容易，成本低。 3. 省略了转向摇臂和转向直拉杆，使转向传动机构简化，

56、适合与麦弗逊式独立悬架配用，常用于轿车、微型货车和轻型货车。,b.蜗杆曲柄指销式转向器,传动副 主动件：转向蜗杆； 从动件：指销。,具有梯形截面螺纹的转向蜗杆支承在转向器壳体两端的球轴承上，蜗杆与锥形指销相啮合，指销用双列圆锥滚子轴承支于摇臂轴内端的曲柄孔中。曲,蜗杆曲柄指销式转向器的传动副(以转向蜗杆为主动件，其从动件是装在摇臂轴曲柄端部的指销。转向蜗杆转动时，与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动，并带动摇臂轴转动。,双指销式转向器: 每个指销所承受的载荷小，因此寿命长； 一个指销脱离啮合，另一个指销仍保持啮合，在采用同样的蜗杆时，运动范围大，所以当行程固定时蜗杆较短； 对蜗杆加工精度要求

57、高。,用来调整轴承的预紧度，使指销能自由转动并无明显的轴向间隙。,用来调整指销和蜗杆的啮合间隙。,c.循环球式转向器,一般采用两级传动：第一级为螺杆螺母传动副；第二级为齿条齿扇传动副。,在螺杆和螺母上都加工近似半圆形的螺旋槽 ，两者相配合形成近似圆形的螺旋管状通道中装入许多钢球。 螺母的侧面有两对通孔，可将钢球塞入螺旋通道中，两根U形钢球导管的两端插入螺母侧面的两对通孔中，导管内也装满钢球。 转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，使螺母沿轴向移动。同时，在螺杆、螺母和钢球间的摩擦力矩作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成“球流”。,151,第一级螺杆螺母传动副,第二级齿条齿扇传动副,钢球在螺母内绕行两周后，流出螺母进入导管，再由导管流回螺母，随着螺母沿螺杆作轴向移动，其齿条带动齿扇运动，齿扇带动垂臂轴转动，从而使转向垂臂产生摆动，通过转向传动机构使转向轮偏转完成汽车转向。,正传动效率高达90%95%，操纵轻便，转向省力； 寿命长，工作平稳可靠； 逆效率也很高，容易打手； 适合用于经常在平坦路面上行驶的中、轻型载货汽车上。,循环球式转向器特点：,从转向器到转向节之间的所有传动杆件(不含转向节)总称为转向传动机构,3.4 转向传动机构,功用：将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使