新汽车底盘教案汇总

2.知晓行驶系在汽车底盘中的作用

3.认识车架的结构，知晓车架的作用以及对车架的要求。

2.车架的结构和特点

   2. 车架的结构和特点

一、行驶系的分类、组成和功用

 汽车行驶系一般有轮式、履带式、车轮——履带式等几种。绝大多数的汽车经常在比较坚实的道路上行使，其行使系中直接与路面接触的部分是车轮，因此称之为轮式行驶系。

 有的汽车行驶系中直接与路面接触部分是履带，则称之为履带式。

 轮式行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架等四部分组成，前、后车轮分别安装在前后车桥上，车桥又通过前、后悬架与车架相连接，车架是整个汽车的装配基体，这样，行驶系就联结成一个整体，构成汽车的装配基础。

行驶系的主要作用是将传动系传来的转矩转化为汽车行驶的驱动力；将汽车构成一个整体；支承汽车的总质量；承受并传递路面作用于车轮上的力和力矩；减小振动、缓和冲击，保证汽车平顺行驶；与转向系配合，以正确控制汽车的行驶方向。

二、行驶系的受力分析

汽车行驶系支承汽车的总质量Ga及其在前后轮上引起的垂直反力Z1和Z2。即路面对汽车总质量的支撑反力，如图2－3所示。 

当驱动桥中的半轴将扭矩Mt传到驱动轮上时，通过轮胎与路面的附着作用，产生路面作用于驱动轮边缘上的向前的纵向反力——驱动力Ft。

 在等速行驶情况下，驱动力的一部分用以克服驱动轮本身所承受的滚动阻力，其余大部分则依次经驱动桥的桥壳后悬架传到车架，用来克服汽车上的空气阻力和上坡阻力，还有一部分驱动力再由车架经前悬梁传到从动桥、作用在自由支承在从动桥两端转向节上的从动轮的中心，使从动轮克服滚动阻力向前滚动。于是整个汽车便向前运动。

 由于驱动力是作用在驱动轮边缘上的，此力对车轮中心产生的反力矩力图使驱动桥壳旋转，从而使得车架连同整个汽车前部都有向上抬起的趋势。具体表现为前轮上的垂直载荷减小，后轮上的垂直载荷增大。同理，汽车制动时产生的制动力，由车轮经车桥和悬架传给车架，迫使汽车减速或停车。由此力形成的反力矩传到车架后，也有使汽车后部向上抬起的趋势，其结果使后轮上的垂直载荷减小，前轮上的垂直载荷增大。

 汽车在弯道上或横向坡上行驶时，车轮与路面之间产生侧向力，此力也是由行驶系传递和承受的。

第二节 车架

 一、车架的作用

 汽车车架俗称大梁，它是跨接在前后车桥上的桥梁式结构，是整个汽车的基础，其上装有发动机、变速器、传动轴、前后桥和车身等总成和部件。 车架的作用是使各总成固定在它的上面，使之保持正确的相对位置，并承受和传递力和力矩。

汽车静止时，车架承受着垂直载荷。

汽车行使时，车架会受到比静止载荷大3～4倍或更大的弯曲应力，若路面不平，还将受到扭矩的作用。因此，要求车架强度高、刚度合适；结构简单、质量轻，同时应尽可能降低汽车的重心和获得较大的前轮转向角，以保证汽车行使的稳定性和转向的灵活性。

二、车架的型式和构造

 目前汽车车架的结构形式基本上可分成边梁式、中梁式、综合式和无梁式车架。

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,并通过铆钉或焊接将纵梁和横梁连接成坚固的刚性构架，被广泛应用在货车和特种汽车上。

纵梁用低碳合金钢板冲压而成，常见的纵梁断面形状多为槽形，也有做成工字形或箱形断面，横梁用来连接左、右两个纵梁，保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，而且还可支承发动机、散热器等主要部件，通常货车约有5～8根横梁。

 边梁式车架根据汽车总体结构布置的需要，可制成前宽后窄，前窄后宽，前后等宽等形式。载重汽车大多采用前后等宽式，这是为了简化制造工艺，避免纵梁宽度转折处应力集中，提高车架的使用寿命。

 2.中梁式车架

中梁式车架又称脊梁式车架，它是由一根贯穿汽车纵向的纵梁和若干根横向悬伸托架构成。

 中梁式车架的结构特点是中梁的断面可做成管形或箱形，中梁式车架有较大的扭转刚度并使车轮有较大的运动空间，便于采用悬架，车架较轻，减小了整车质量，重心也较低，行驶稳定性好。但这种车架制造工艺复杂，精度要求高，总成安装比较困难，维修也不方便，故目前应用不多。

3.综台式车架

综合式车架是由边梁式和中梁式车架结合而成的，车架前段或后段近似边梁结构，便于分别安装发动机或驱动桥，传动轴从中梁中间穿过，这种结构制造工艺复杂，目前应用也不多。

 4.无梁式车架

无梁式车架是以车身兼代车架，所有的总成和零部件都安装在车身上，作用于车身的各种力和力矩均由车身承受。所以这种车身也称为承载式车身，例如上海桑塔纳轿车、一汽奥迪100型轿车均采用承载式车身。

1. 车架的检测

（1）用车体矫正机检测

最先进最科学的检测方法是用车体矫正机对车架进行检测。其方法是利用车体矫正机上的测量系统测出被检测车架的各种数据，然后与标准数据比较，找出误差值，并直接用牵引装置进行牵引矫正，最终达到标准。若车架损伤严重，可用矫证机工具库中的工具进行修理，然后再用矫正机检测，直到符合标准为止。若没有车体矫正机，只能用普通方法检测了。

（2）车架变形的检测

 ①车架宽度的检测

 用卷尺或专用游标卡尺测量，车架宽度应不超过基本尺寸的±3mm。

②纵梁直线度检测用拉线法或直尺检查车架纵梁上平面及侧面纵向的直线度，在任意1000mm长度上的直线度误差应不大于3mm，在全长上的直线度误差应不大于车架长度的 0.001。

 ③纵、横梁垂直度的检测用专用角尺进行测量，车架纵梁侧面对上平面的垂直度误差应不大于纵梁高度的0.01；车架各主要横梁对纵梁的垂直度误差应不大于横梁长度的0.002。

 ④钢板弹簧支架销孔中心距及对角线的检测检测车架是否歪斜，可测量对角线加以判断。为保证前后桥轴线平行，必须使铆装在车架上的钢板座销孔中心前后左右距离相适应。

 图中Ⅰ－车架左右距离相差不大于1mm；Ⅱ、Ⅲ －前后固定支架销孔轴线间距离，当汽车轴距在4000mm以下时，左右距离差不得大于2mm；轴距在4000mm以上时，左右距离相差不大于3mm。 测1与2，3与4，5与6各段对角线长度，其差值均不大于5mm；车架对角线交点距车架中心线的距离不得大于2mm；沿车架测量两纵梁对中心线的距离不得大于2mm。

 ⑤左、右钢板弹簧固定支架销孔同轴度的检测为使前、后桥安装后，确保两轴心线平行，进一步减小汽车行驶阻力和配合件的早期磨损，必须对左、右钢板支架销孔同轴度进行检测，其同轴度误差不超过1mm。

（3）车架裂纹及铆接质量的检测

可用直观检视法和敲击法进行检测。车架应无裂纹，各铆接部位的铆钉应无松动现象。

 （4）车架附件的检测

 后牵引钩不得有裂损，最大磨损量不应大于5mm，牵引钩与衬套的配合间隙应不大于2mm，缓冲弹簧应无断裂现象且调整得当（用手能转动牵引钩且无轴向松旷感），锁扣应开启灵活，闭合时应能自动进入锁止位置。车架上各支架、托架应连接可靠，无明显变形及裂纹。

 2. 车架的修理

（1）车架变形的修理

 车架弯曲、扭曲或歪斜变形超过允许值时，应进行矫正：若变形不大，可用专用液压机具（车体矫正机）进行整体冷压矫正。变形严重时，可将车架拆散，对纵、横梁分别进行矫正，然后重新铆合，必要时可采用中性氧化焰或木炭火将变形部位局部加热至暗红色进行热矫正（加热温度不得超过700℃ ，以免影响车架的性能）。

（2）车架裂纹的修理

 采取手工电弧焊进行焊修。

 ① 焊前准备用砂布或钢丝刷等将裂纹附近清洗干净:在裂纹端头前方10mm处钻一直径为3～6mm的止裂孔，以防裂纹断续扩展;用手砂轮在裂纹处开V形坡口，如图2-12所示（图中虚线指用砂纸打磨的范围）。

②施焊用反极直流焊接法焊接:焊接电流为100～140A，焊接电弧应尽量短些，采用直径为4mm的J526焊条，焊条与其运动方向成20º～30º倾角，堆焊高度不大于基体平面1～2mm，焊后要挫平焊缝，修磨光滑。

③用腹板加强 裂纹较长或在受力较大部位时，焊后应用腹板进行加强，腹板可用焊接或铆接结合的方法固定到车架上。采用焊铆结合的方法时，应先焊后铆。

 焊接腹板时，阴影区禁施焊。

 长焊缝应断续焊接，冷天施焊时，焊接部位应适当预热（100～ 150 ℃），焊后应将焊渣清除干净，焊缝应光滑、平整，无焊瘤、弧坑、气孔、夹渣等缺陷，咬边深度应不大于0.5mm，咬边长度不大于焊缝长度的15%。

（3）车架的重铆

车架上的铆钉出现松动或被剪断时，用直径略小于铆钉的钻头钻除铆钉，并重新进行铆合。铆合可采用冷铆或热铆。冷铆质量较高，但需要大功率铆合设备，其铆合力较大。热铆的方法是先将铆钉放入炉中加热到樱红色（1000~1100 ℃），然后用气动铆或手锤铆合。因其铆合力较小，故应用较广。铆合后，铆钉与铆接面应紧密贴合，缝隙不得超过0.O5mm，铆钉头应无裂纹、歪斜、残缺等现象，原设计用铆钉连接部位不得用螺栓代替。

 （4）车架附件的修理

车架上各支架、托架出现明显变形及裂纹时，应更换新件。出现连接松动时，应重新铆接或紧固，后拖钩磨损严重、出现裂损或缓冲弹簧断裂时，应换用新件。牵引钩轴向松旷时，应对缓冲弹簧进行调整。后拖钩与衬套配合间隙过大时，更换新衬套。锁扣开闭不灵活或不能可靠锁止时，应更换新件。焊后应将焊渣清除干净，焊缝应光滑、平整，无焊瘤、弧坑、气孔、夹渣等缺陷，咬边深度应不大于0.5mm，咬边长度不大于焊缝长度的15%。

（3）车架的重铆

车架上的铆钉出现松动或被剪断时，用直径略小于铆钉的钻头钻除铆钉，并重新进行铆合。铆合可采用冷铆或热铆。冷铆质量较高，但需要大功率铆合设备，其铆合力较大。热铆的方法是先将铆钉放入炉中加热到樱红色（1000~1100 ℃），然后用气动铆或手锤铆合。因其铆合力较小，故应用较广。铆合后，铆钉与铆接面应紧密贴合，缝隙不得超过0.O5mm，铆钉头应无裂纹、歪斜、残缺等现象，原设计用铆钉连接部位不得用螺栓代替。

 （4）车架附件的修理

车架上各支架、托架出现明显变形及裂纹时，应更换新件。出现连接松动时，应重新铆接或紧固，后拖钩磨损严重、出现裂损或缓冲弹簧断裂时，应换用新件。牵引钩轴向松旷时，应对缓冲弹簧进行调整。后拖钩与衬套配合间隙过大时，更换新衬套。锁扣开闭不灵活或不能可靠锁止时，应更换新件。

                       模块二 汽车行驶系

  单元一   汽车行驶系概述

一、行驶系的分类、组成和功用

二、行驶系的受力分析

  单元二   车架

一、车架的作用

二、车架的型式和构造

单元三    车桥

第1节车桥

车桥：又称车轴，是汽车中连接左右(前\中或后)车轮，并通过悬架与车架连接的部件。

车桥的功用是传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向的作用力和力矩。

车轮上的驱动力，滚动阻力，制动力车桥的分类：

按车桥连接的车轮的作用：              

转向桥；驱动桥；转向驱动桥；支持桥。

按车桥的结构分为：断开式车桥、整体式车桥

1.1 转向桥

转向桥利用车桥中的转向节使车轮偏转一定的角度，实现转向。

一般汽车的转向桥就是汽车的前桥。

汽车转向桥的受力：

◆垂直载荷；

◆纵向力及其力矩；

◆侧向力及其力矩。

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，主销固定在前轴的销孔内，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。

转向节：为一叉形件，在叉形件上有安装主销的两个轴孔，安装轴承的为转向节轴，在轴的根部安装有制动底板。

1.2 转向轮的定位参数

转向轮的定位参数作用：

使汽车转向轮具有自动回正作用，并避免或减少轮胎的磨损。

转向轮定位参数的实现：

    通过车轮、主销和前桥的安装或调整相对关系实现。

转向轮定位参数：

    主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束、后轮外倾角和前束。

a.主销后倾角

主销后倾角：主销在汽车的纵向平面具有的向后的倾角。即主销轴线与地面垂线在汽车纵平面内的夹角。

主销后倾角的作用：产生回正的稳定力矩

对稳定力矩的要求：稳定力矩不能太大，否则将导致转向沉重。

主销后倾角的范围：2。~3。

采用低压轮胎的汽车的稳定力矩增加，后倾角较小甚至为负。

b.主销内倾角

主销内倾角：主销在汽车横向平面的倾角，即主销轴线与地面垂线在汽车横向断面内的夹角。

主销内倾角的作用：产生自动回正力矩。

通过主销偏置减小转向力矩。

主销内倾角的范围：小于8。

主销偏置：40~60mm；

主销内倾角的存在有使转向费力和省力的双重效应。

主销内倾角靠机加工时前梁两端的主销孔倾斜来保证的。

主销后倾和主销内倾的异同点:

主销后倾的自动回正作用和车速有关，主销内倾的自动回正作用和车速无关。

主销后倾角的大小是可调整的，主销内倾角的大小一经确定，则其大小不能进行调整。

c.前轮外倾角

前轮外倾角：车轮中心平面与地面垂直平面在汽车横向断面内的夹角。

前轮外倾角的作用：避免汽车满载时车轮内倾而引起车轮的偏摩，并防止轮毂外端的轴承和紧固螺母承受过大的载荷, 和拱形路面配合，并提高车辆的安全性。

前轮外倾角的范围：1。

车轮外倾角靠机加工时转向节的轴颈与水平面成一定的角度实现。

d.前轮前束

前轮前束：前轮后端边缘距离与前端边缘距离的差值称为前轮前束。

前轮前束的作用：

     消除因前轮外倾引起的前轮边滚边滑的现象。

前轮前束的范围：(A-B)=0~12mm

前轮前束通过调整转向横拉杆来实现。

e.后轮外倾与前束

后轮前束的作用：后轮为从动轮时，汽车行驶时后轮产生前张，为消除此现象后轮设置前束。

后轮一般采用负外倾。

后轮外倾角和前束的作用：

增加车轮接地跨度，提高车辆的横向稳定性。

抵消高速行驶时的负前束引起的不利影响。

后轮外倾与前束不可调。

1.3 转向驱动桥

具有驱动和转向功能的前桥称为转向驱动桥。

组成：主减速器、差速器、万向节、转向节、主销等。

                       模块二 汽车行驶系

  单元三  车桥

 一 车桥的作用与分类

1.1 转向桥

1.2 转向轮的定位参数

1.3 转向驱动桥

车轮的作用：

●支持整车；

●缓冲地面的冲击；

●产生驱动力、制动力；

●转向时产生侧向抗力平衡离心力和自动回正力矩；

●提高车辆的通过性。

车轮的组成：

●轮辋；

●轮胎；

●平衡块；

●气门芯等。

车轮的结构

●平衡块

●饰盖；

●气门芯；

●轮辋

●轮胎。

2.1 车轮的分类

按轮辐的构造分为：

   辐板式和辐条式。

辐板式车轮结构

●挡圈1

●辐板2

●轮辋3

●气门嘴伸出孔4

辐条式车轮：轮辐是钢丝辐条或是和轮毂铸成一体的铸造辐条。前者仅用于赛车和高级轿车。后者应用于轿车和重型汽车。

2.1 车轮的分类

按车桥一端安装的轮胎的数目分为：单式和双式。

双式——采用同一轮毂安装两套轮辐和轮辋

2.2 车轮轮辋的结构

a.轮辋按结构

可分为：深槽轮辋、平底轮辋、对开式轮辋、半深槽轮辋、深槽宽轮辋、平底宽轮辋、全斜底轮辋等。

常见的轮辋形式是：深槽轮辋、平底轮辋。

深槽轮辋：轿车及越野汽车，结构简单、刚度大、质量小、适于安装小尺寸、弹性较大的轮胎。

平底轮辋：适合于货车，克服了深槽轮辋的缺点，适合安装交硬的轮胎。

对开式轮辋：通过拆卸螺栓安装轮胎。适用于轮胎刚度较大的重型货车。

b.车轮轮辋的轮廓类型与代号

深槽轮辋——DC、深槽宽轮辋——WDC、半深槽轮辋——SDC、平底轮辋——FB

平底宽轮辋——WFB、全斜底轮辋——TB、对开式轮辋——DT

c.车轮轮辋的结构类型

一件式轮辋、二件式轮辋、三件式轮辋、四件式轮辋、五件式轮辋

2.3 车轮轮辋的规格代号

轮辋规格代号（GB/T 2933-1995）：

名义宽度（英寸）轮缘代号 轮辋结构形式（一件×、其它-）

轮辋名义直径（英寸） 轮辋轮廓类型

其它表示方法：

ISO标准         14×5.5  JJ

JIS标准         5.5 - JJ  14

2.4车轮规格

●轮辋宽度B；         轮辋直径d；

●安装螺栓孔节圆直径d1；

●偏置距E—轮辋中心到车轮安装面的距离；

●轮毂直径d2；       安装螺栓直径d3。

●安装螺栓的数目和分布角度。

2.5 轮胎

轮胎的作用：

●和汽车悬架系统以其缓冲轮面的冲击，并衰减其振动，保证车辆具有良好的舒适性和平顺性；

●保证车轮和地面之间有良好的附着性，提高车辆的动力性、制动性；

●承受汽车的重量、动载荷和来自各方向的力和力矩，提高车辆的操纵稳定性；

●提高车辆的通过性。

对轮胎的要求：

●轮胎必须具有适宜的弹性、阻尼和承载能力；

●胎面部分具有增强附着能力的花纹：

●具有热稳定性、耐磨等

a.轮胎的类型和各类轮胎的特点

按用途分为：

◆载货汽车轮胎（重型、中型、轻型）\轿车轮胎

按轮胎胎体结构分为：

●充气轮胎（汽车上使用的主要轮胎形式）\实心轮胎

充气轮胎按组成结构分为：                   按帘线排列方向分为：

         有内胎轮胎；无内胎轮胎。     普通斜交轮胎；子午线轮胎。                                    

按充气大小分为：

●高压（0.5~0.7Mpa）：刚度大，较硬，承载容量大，摩擦系数小。

●低压（0.15~0.45Mpa）弹性好、断面宽、接触面积大、薄壁。

●超低压（0.15以下）。

无内胎的充气轮胎：

       没有内胎，空气直接压入外胎，具有轮胎穿孔时压力不会急剧下降，仍可以安全行驶；不存在内外胎卡住而损坏的现象；气密好性、可以直接靠轮辋散热，使用寿命长；结构简单，质量小等特点。

缺点：

途中修理困难；

有自粘层的轮胎，天气炎热时自粘层脱落，影响车轮动平衡。

外胎各组成部分的作用：

帘布层：是外胎的骨架，用双数层的挂胶布组成，保持轮胎的形状和尺寸，层数越多，轮胎强度越大；

胎面：由胎冠、胎肩、胎侧三部分组成，胎冠由耐磨橡胶构成，直接承受摩擦和全部载荷，为提高附着性胎冠上各种形状的花纹；胎肩是胎冠与胎侧之间的过渡部分，也有横纹利于散热；胎侧薄且软的橡胶层，用来保护帘布层。

缓冲层：位于胎面与帘布层之间的胶片，弹性较大，缓和路面的冲击；

胎圈：由钢丝圈、帘布层包边、胎圈包布组成起到安装轮胎的作用，刚度和强度较大。

子午线轮胎的特点：

帘布层线排列的方向与轮胎的子午断面一致，帘布层数可减少40%~50%。胎体较软、弹性好。

帘线在圆周方向上只靠橡胶来连接，因此缓冲层采用具有若干层帘线与子午断面呈大角度（70。~75。）、高强度、不易拉伸的周向环层的带束层。

带束层采用玻璃纤维、加强纤维或钢丝帘布制造，强度高、拉伸变形小；

子午线轮胎的优点：

接地面积大，附着性能好，对地面的单位压力小，磨损少，寿命长；

胎冠较厚，且有坚硬带束层不易刺穿，行驶时变形小，可降低油耗；

帘布层少，胎侧薄，散热性好；

径向弹性大，缓冲性好、负荷能力大；

承受侧向力时，接地面积基本不变，行驶稳定性好。

子午线轮胎的缺点：

胎侧薄且软，胎冠厚，在二者的过渡区容易产生裂纹；

吸振能力差，胎面噪音大；制造技术要求高，成本高。

普通斜交轮胎的优点：

轮胎的噪音小；

外胎面柔软；制造容易；

价格低；

普通斜交轮胎的缺点：

受侧向力时接地面积变小，胎冠滑移大。抗侧向力能力差；

高速行驶的稳定性差；

轮胎易磨损；

承载能力较子午线轮胎小。

                       模块二 汽车行驶系

   单元四   车轮与轮胎

2.1 车轮的分类

2.2 车轮轮辋的结构

2.3 转向驱动桥

2.4 车轮规格

2.5 轮胎

第1节、概述

1.1 悬架的功用和组成

悬架：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。

悬架的作用：

    把作用于车轮的垂直反力、纵向反力和侧向力以及这些反力引起力矩传递到车架，并使车辆具有良好的乘坐舒适性、平顺性和性是稳定性。

悬架的组成：

      汽车悬架一般都由：弹性元件、阻尼元件（减振器、导向杆系）三部分组成。在一些车辆上还要加装横向稳定器。

汽车悬架各组成部分的作用：

●弹性元件：使车架与车桥的连接具有弹性，吸收、缓和路面冲击和振动。

●阻尼元件：衰减弹性元件的振动，吸收并散发振动能量。

●导向杆系：约束车轮按一定的轨迹运动，承受并传递各方向的力和力矩。

●横向稳定器：在汽车转向时，减小车身的倾斜和横向角振动。

1.3 悬架系统的类型

按汽车悬架的性能是否可控，分为：

●被动悬架：悬架刚度、阻尼在行驶中不可调整的悬架。

●主动悬架：悬架的刚度、阻尼根据行驶状况不同，可以自动调节的悬架。

●半主动悬架：只有悬架阻尼可以自动调节的悬架。                                                                                 

●按汽车悬架的结构特点分为：

●非悬架：两侧车轮刚性的连接在一起，只能共同运动的悬架。广泛应用于货车、客车和轿车后桥。

●悬架：两侧车轮由断开式车桥连接，车轮单独通过悬架于车架连接，可以单独跳动。广泛应用于轿车前悬架。

第2节  减振器

汽车减振器的作用：

        通过减振器自身的运动，消耗弹簧变形储存的能量，将其变为热能，并散发到空气中，以衰减弹簧的振动。

减振器的类型：

●按工作方式分为：单向减振器和双向减器。

●按结构形式分为：单筒减振器和双筒减振器；

●按阻尼是否可调分为：阻尼可调式和阻尼不可调式；

●按工作介质分为：油液减振器、气体减振器。

●按是否充气分为：充气减振器和不充气减振器。

2.1 双向筒式减振器

a.双向减振器的结构

定义：在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器

      减振器由储油筒、工作缸、活塞连杆分总成、底阀、导向器、防尘罩等组成。

双向筒式减振器有四个阀：伸张阀、补偿阀、压缩阀、流通阀。

      伸张阀和压缩阀分别是拉伸行程和压缩行程的卸载阀。

      补偿阀和流通阀分别在拉伸和压缩行程中补偿油液，避免上下腔中出现真空。

b.   双向筒式减振器的工作过程

压缩行程

●连杆和活塞一起向下运动

●工作缸下腔油液压力增高

●拉伸阀和补偿阀关闭；

●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。

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节流孔流向下腔；

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。

注意：

压缩阀和伸张阀上有常通小孔隙。当振动速度较小时，只靠这些小孔工作。当振动速度较大时，才打开阀门工作。阻尼力随振动速度变化。

由于伸张阀弹簧刚度比压缩阀的大，而且伸张阀上的常通孔隙的直径也比压缩阀的小，就保证了减振器在伸张行程内产生的阻尼力比在压缩行程内产生的大。

减振器的结构实例

主要的组成部分：

上吊环；

防尘罩；

压紧螺母；

导向器油封总成；

储油筒；

工作缸；

连杆活塞分总成；

底阀分总成；

下吊环。

第3节  弹性元件

悬架的弹性元件

主要有：

●钢板弹簧：组成的悬架结构简单，工作可靠，刚度大，适用于非悬架。

●螺旋弹簧；制造工艺简单，不需要润滑，安装的纵向空间小，质量小。应用于悬架。

●扭杆弹簧：单位质量的储能高，结构简单，不需要润滑，方便布置。

●空气弹簧：统称为气体弹簧，具有变刚度特性，可调整车身高度。可提高汽车的舒适性和平顺性。应用于高级大巴和高级轿车。

●油气弹簧；橡胶弹簧：单位储能高，有阻尼特性、隔振。用于缓冲块。

第四节   非悬架

非悬架的特点：

◆结构简单；

◆工作可靠；

◆采用钢板弹簧的非悬架中，省却了导向结构，方便布置。

         因此广泛引用于货车的前、后悬架和轿车的后悬架。

非悬架的分类：

●钢板弹簧非悬架；

●螺旋弹簧非悬架；

●空气弹簧非悬架。

4.1 钢板弹簧非悬架

●特点1：钢板弹簧通常纵向安置。

●特点2：钢板弹簧一端为固定铰链，另一端为活动铰链。

●特点3：钢板弹簧中部用U型螺栓与车架连接。

钢板弹簧销15轴向和径向钻有油道，用来润滑铰链的运动部分；

钢板弹簧和车架上装有缓冲块5和限位块6，弹簧的变形量。

将钢板弹簧非悬架应用于前悬架时，一般要安装减振器。

钢板弹簧两端采用橡胶块支承的悬架

特点：

●主片不易损坏；

●不用润滑吊耳处；

●橡胶具有吸振降噪的作用；

●钢板弹簧的移动量受到。

采用主副簧结构的钢板弹簧悬架

目的：

      通过主副簧先后起作用，得到变刚度特性提高汽车平顺性。

      有副簧在上和主簧在下两种结构。

4.2 螺旋弹簧非悬架

       一般只用作轿车的后悬架，具有纵向布置方便，便于维护和保养的特点。

第5节 悬架

结构特点：

      两侧车轮的与车架或车身弹性连接。

悬架的优点：

两侧车轮可以单独跳动，可减少车身振动，消除车轮偏摆；

降低非簧载质量，提高平均车速；

采用断开式车桥，降低汽车重心，提高行驶稳定性；

提供了较大的车轮跳动空间，因此减小悬架刚度，降低汽车偏频，提高平顺性。

悬架的缺点：

      结构复杂、制造成本高，维护不便，车轮引起轮矩变化，加剧轮胎磨损。

悬架的分类

按车轮的运动方式分为：

车轮在横向平面内摆动的悬架；（横臂式悬架）

车轮在纵向平面内摆动的悬架； （纵臂式悬架）

车轮沿主销移动的悬架； （烛式悬架和麦弗逊式）

车轮在斜向平面侧摆动的悬架。 （单斜臂式悬架）

悬架采用的弹性元件多是螺旋弹簧和扭杆弹簧。

悬架一般应用于各纵车辆特别是轿车的前悬架，轿车的候悬架一般采用非悬架或者复合式悬架（半悬架）。

5.1 横臂式悬架

特点：车轮在汽车的横向平面内跳动。

根据横臂的数量分为：

      单横臂悬架；

      双横臂悬架。

a.单横臂式悬架

特点：

◆当车轮跳动时将改变轮距。

◆用于转向轮时，引起主销内倾角和车轮外倾发生变化。

b.双横臂式悬架

●等臂式单横臂悬架：车轮跳动时车轮不倾斜但轮距变化较大。

●不等臂式单横臂悬架：车轮跳动时车轮倾斜但轮距变化可以较小。

双横臂式悬架特点：

◆采用球头销代替主销，属无主销式；

◆主销后倾角由移动上摆臂在摆臂轴上的位置实现；

◆前轮外倾角由上摆臂和摆臂轴之间的调整垫片调整；

◆主销内倾和车轮外倾角存在固定的变化关系；

◆悬架的最大位移由上下缓冲块确定；

◆上下摆臂为叉形结构以提高刚度。

5.2 纵臂式悬架

根据采用的纵臂数目可分为：

单纵臂悬架；

双纵臂悬架。

根据采用的弹性元件可分为：

螺旋弹簧纵臂式悬架；

扭杆弹簧纵臂式悬架。

      车轮上下跳动时，单纵臂式悬架将引起较大的主销后倾角变化。因此多用于后悬架。

5.3 车轮沿主销移动的悬架

车轮沿固定不动主销轴线移动的悬架；

车轮沿摆动主销轴线移动的悬架；

前一种为烛式悬架；

后一种为麦弗逊悬架，也成为滑柱帘杆悬架。

烛式悬架

优点：  

   车轮转向时，前轮的定位参数不会发生变化，有利于转向操纵和行驶稳定性。

缺点：  

   车轮转向时，全部侧向力由主销和其外部的套管承受，增加了主销与套管的摩擦。

麦弗逊悬架

优点：前轮内侧布置空间较大，方便前置前驱动布置。

                       模块二 汽车行驶系

   单元五  悬架

第一节概述

第二节减震器

第三节弹性元件

第四节非悬架

       第五节 悬架

                       模块三  汽车转向系统

第1 概 述

汽车转向系统的定义

汽车中用来改变或者恢复其行车路线的系统。

汽车转向系统的功用

保证汽车按驾驶员的要求进行转向和正常行驶。

1.1汽车转向系统类型和组成

a．汽车转向系统的分类

按汽车转向系统能源的不同分为：

●机械转向系统：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。

●动力转向系统：兼用驾驶员的体力和发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。

●电动助力转向系统：以驾驶员的体力和电能为转向能源，其转向系统中需要增加电动装置或者电液装置。

b.汽车转向系统的组成

机械转向系统的组成：

转向操纵机构

转向器

转向传动机构

转向万向节的作用：

方便布置；

消除安装误差和安装支架变形引起的不利影响；

可以方便的实现零部件的通用化和系列化。

动力转向系统的组成

动力转向装置：

●转向油罐；

●转向油泵；

●转向控制阀；

●转向动力缸。

机械转向装置：

●转向操纵装置

●转向器

●转向传力装置

第2   转向器及转向操纵机构

逆效率很高的转向器称为可逆式转向器；

逆效率很低的转向器称为不可逆的转向器。

逆效率略高于不可逆式的转向器称为极限可逆式转向器。

可逆式转向器、不可逆转向器与的比较：

●可逆式转向器可以将路面阻力完全反馈到转向盘，驾驶员路感好，可以实现转向轮的自动回正，但可能发生“打手”现象；

●不可逆式转向盘让驾驶员丧失路感，无法根据路面阻力调整方向盘转距；转向轮不会自动回正。

●极限可逆式转向器可以获得一定的路感，转向盘可自动回正。

2.2  转向器

转向器的分类

●齿轮齿条式转向器；

●循环球式转向器；

●蜗杆曲柄指销式转向器。

a.齿轮齿条式转向器

传动件为：

    齿轮、齿条。

特点：

●结构简单，紧凑；

●质量轻；

●转向灵敏；

●制造容易，成本低；

●正、逆效率高。

●转向传动机构简单，不需要转向摇臂和直拉杆。

2.3  转向操纵机构

转向操纵机构的组成

●转向盘；组成：轮缘、轮辐、轮毂

●转向轴和转向柱管的吸能装置：为了保证发生碰撞时驾驶员的安全，需要采用吸能型的转向管柱。

第3   转向传动机构

3.1  与非悬架配用的转向传动机构

a.转向传动机构的组成

转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形。

转向摇臂：转向器传动副与直拉杆之间的传动件。

转向直拉杆：转向直拉杆是转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件。

3.2  与悬架配用的转向传动机构

与悬架配合使用的转向传动机构必须是断开的，以适应轮胎的跳动。并且由平行于路面的平面内摆动的转向摇臂直接带动或者由转向直拉杆带动。

上节内容回顾

      悬架的组成及各组成部分的功用

                      模块三  汽车转向系统

 一   汽车转向系统概述

 二   转向器及转向操纵机构

 三   转向传动机构

转向操纵机构。转向传动机构的类型，转向纵拉杆及横拉杆的构造

模块四  汽车制动系

一、概述

1.1制动系的功用和组成

功用:汽车制动系的功用是：根据需要使汽车减速或在最短的距离内停车，在下坡时保持车速稳定，以保证行车的安全。

组成:汽车制动系依装置目的及操作不同，可分为如下几种：

1）驻车制动装置

一般为机械式以手操作为主。但也有部分轿车采用脚操作。驻车制动主要用于停车后防止车辆滑溜。制动器安装在传动轴上的称为制动；制动器安装在后轮上的称为复合式制动器。在行车制动装置实效时或在坡道上起步时，临时可用驻车制动装置。

2）行车制动装置

一般以液压为主要操作动力，兼加有真空助力辅助制动使驾驶者易于操作，但大型卡车、客车则以压缩空气制动为主，其它也有采用电气制动。此式制动通常以脚操作为主。

3）应急制动制动装置

应急制动就是用的管路控制车轮制动器作为备用系统。

比较完善的制动系统应具有制动力调节装置、报警装置、压力保护装置或防抱死装置等附加机构。制动装置由制动器和传动机构组成。

制动传动机构按制动力源

分为：人力式制动传动机构---单靠驾驶员施加与制动踏板或手柄上的力作为制动力源的传动机构。其中又分液压式和机械式两种，机械式仅用于驻车制动。

动力式制动传动机构---利用发动机的动力作为制动力源，并由驾驶员通过踏板或手柄加以控制的传动机构。其中又分为气压式、真空液压式、空气液压式。

1.2制动装置的基本结构和工作原理

以一定速度行驶的汽车，具有一定的动能。要使它按需减速停车，路面必须强制地对汽车车轮产生一个阻止汽车行驶的力——制动力。这个力的方向与汽车行驶的方向相反。实质上，制动就是将汽车的动能强制地转化成其他形式的能量，即转化为热能，扩散于大气中。

1）基本结构

由车轮制动器和液压传动结构两部分组成。它的车轮制动器由旋转部分、固定部分和张开结构所组成。旋转部分是制动鼓，它固定于轮毂上和车轮一起旋转。固定部分是制动蹄和制动底板等。制动蹄上铆有摩擦片，蹄的下端松套在支承销上，支承销固定在制动地板上，上端用回位弹簧拉紧压靠在轮缸活塞上。制动地板用螺钉与转向节凸缘（前轮）或桥壳凸缘（后缘）固定在一起。制动蹄用液压轮缸通过油压的压力推动活塞使制动蹄张开，或用凸轮的张力机构来促动。

2）制动作用的产生

制动时，踩下制动踏板，推杆便推动主缸活塞，迫使制动油经管路进入轮缸，推动轮缸活塞使制动蹄张开，与制动鼓全面贴合压紧。此时，不旋转的摩擦片对旋转的制动鼓将产生一个摩擦力矩 ，其方向与车轮旋转方向相反，大小决定于轮缸的张力、摩擦系数和制动鼓及制动蹄的尺寸。制动鼓将该力矩传到车轮后，由于车轮与路面间有附着作用，车轮即对路面作用一个向前的周缘力。与此相反，路面会给车轮一个向后的反作用力。它的大小等于被车轮半径除得的商值，方向与汽车行驶方向相反。这个力就是车轮受到的制动力。各轮上制动力的和是汽车受到的总制动力。制动力由车轮经车桥和悬架传给车架及车身，迫使整个汽车产生一定的减速度，甚至停车。

放松制动踏板，在各回位弹簧的作用下，制动蹄与制动鼓的间隙又恢复，因而制动解除。 

3）对制动系的要求

为了保证汽车能在安全的条件下发挥出高速行驶的能力，制动系统必须满足下列要求：

●具有良好的制动性能——其评价指标有：制动距离、制动减速度、制动力和制动时间，制动性能可以用制动实验仪器来检验。在实际使用过程中，常以制动距离来间接衡量整车的制动性能。制动距离是以某一速度开始紧急制动（例如30km/h或 50km/h），从驾驶员踩上制动踏板起直到停车为止汽车所走过的距离。

●操纵轻便——即操纵制动系统所需的力不应过大。对于人力液压制动系最大踏板力不大于500N（轿车）和700N（货车）。踏板行程货车不大于150 mm ，轿车不大于120mm。

●制动稳定性好——即制动时，前后车轮制动力分配合理，左右车轮上的制动力矩基本相等，汽车不跑偏，不甩尾。摩擦后间隙应能调整。

●制动平顺性好——制动力矩能迅速而平稳的增加，亦能迅速而彻底的解除。

●散热性好——即连续制动时，制动鼓的温度高达400º，摩擦片的能力要高（指摩擦片抵抗因高温分解变质引起的摩擦系数降低）；水湿后恢复能力快。

●对挂车的制动系，还要求挂车的制动作用应略早于主车；挂车自行脱挂时能自动进行应急制动。

二、车轮制动器

  汽车用车轮制动器分为鼓式和盘式两种。它们的区别在于前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其圆柱面为工作表面；后者的摩擦副中的旋转元件为圆盘状制动盘，其端面为工作表面。

2.1鼓式车轮制动器

鼓式车轮制动器多为内张双蹄式。但因制动蹄张开机构的型式、张开力作用点和制动蹄支承点的布置方面等不同，使得制动器的工作性能也不同。根据制动时两制动蹄对制动鼓作用的径向力是否平衡，鼓式制动器分为：简单非平衡式、平衡式和自动增力式三种。

用液压轮缸张开的制动器

●简单非平衡式制动器\平衡式制动器\自动增力式制动器

自动增力式制动器的原理是：将两蹄用推杆浮动铰接，利用液压张开力促动，使两蹄产生助势作用，还充分利用前蹄的助势推动后蹄，使总的摩擦力矩进一步增大，此即为“自动增力”

自动增力式制动器也分单向式（单活塞）和双向式（双活塞）两种，现只介绍双向式结构。

各种结构型式的制动器，都是围绕着提高制动效能、制动的平顺性和稳定性、简单和调修方便等方面来考虑的。单就制动效能而言，自动增力式制动器的制动力矩最大，平衡式制动器次之，简单非平衡式又次之。

2.2  钳盘式车轮制动器

 钳盘式车轮制动器广泛地装用在轿车和轻型货车上。它的优点是：散热良好，热衰退小，热稳定性好，最适于对制动性能要求较高的轿车前轮制动器。但近年来前后轮都采用钳盘式制动器的结构也日渐增多。

1.基本结构和工作原理

它的旋转元件是制动盘，它和车轮固装在一起旋转，以其端面为摩擦工作表面。其固定的摩擦元件是：制动块、导向支承销和轮缸活塞，都装在跨于制动盘两侧的钳体上，总称制动钳。制动钳用螺栓与转向节或桥壳上的凸沿固装。

  制动时，油液被压入内、外两轮缸中，其活塞在液压作用下将两制动块压紧制动盘，产生摩擦力矩而制动。此时，轮缸槽中的矩形橡胶密封圈的刃边在活塞摩擦力的作用下产生微量的弹性变形，放松制动时，活塞和制动块依靠密封圈的弹力和弹簧的弹力回位。

2.钳盘式制动器的类型

    钳盘式制动器以制动钳固定在支架上的结构型式来分：有固定式制动钳和浮动式制动钳

两大类。（1）固定式制动钳的制动器

   制动钳体的轴向位置是固定的，其轮缸布置在制动盘的两侧，为双向轮缸。可单缸对置或双缸对置，除活塞和制动块外无滑动件。这种结构轮缸间需用油道或连通，难于把驻车制动机构附装在一起，钳体尺寸较大，外侧的轮缸散热差，热负荷大，油液易汽化膨胀，制动热稳定性差。

（2）浮动式制动钳的制动器

制动钳体在轴向处于浮动状态，轮缸布置在制动钳的内侧，且数目只有固定式的一半，为单向轮缸。

制动时利用内摩擦片的反作用力，推动制动钳体移动，使外侧的摩擦片也继而压紧制动盘，以产生制动力。它的外侧无液压件，不会产生气阻，且占据的空间也小，还可以利用内侧活塞附装驻车制动机构。但是，其内外摩擦片的磨损速度不一致，内片磨损快于外片。    

根据浮式制动钳在其支架上滑动支承面的型式，又可分滑销式和滑面式(榫槽式)两种。因滑销式制动钳易实现密封润滑，蹄盘间隙的回位能力稳定，故使用较广。

                     模块四  汽车制动系

 一   汽车制动系概述

 二   车轮制动器

1.气压传动装置

  气压制动传动装置的组成和管路布置

  气压制动传动装置的组成与布置形式随车型而异，但总的工作原理相同。管路的布置形式也分为单管路和双管路两种。

   气压制动传动装置的主要零部件及工作原理

（1）空气压缩机

  空气压缩机的作用是产生压缩空气，是整个制动系的动力源，按其缸数可分为单缸式与双缸式两种。

   空气压缩机的工作原理。当活塞自上止点下行时，吸开进气阀，外界空气即经空气滤清器、缸内空气即被压缩，压力升高，当压力升高到足以克服排气阀弹簧的张力与排气室内压缩空气的压力之和时，排气阀便开启，压缩空气经排气室和管路送至储气筒。当储气筒压力达到规定值时，来自调压器的压缩空气作用在卸荷阀柱塞上，柱塞下移，打开进气阀，这样无论是在进气和泵气的行程中，进气阀始终打开，空气压缩机不向外泵气，空气压缩机卸荷运转。

（2）调压器

   调压器的作用是使储气筒保持在规定的气压范围内，并在超过规定气压后，实现空气压缩机的卸荷空转，以减小发动机的功率消耗。  

（3）滤气调压阀

  当储气筒压力超过规定值时，空气压缩机排气口经调压阀直通大气，将压缩空气放出而中止对储气筒充气，调压阀又与油水分离器组合成一个部件，即滤气调压阀。

2.液压传动装置：

组成：目前，轿车的行车制动系统都采用了液压传动装置，主要由制动主缸(制动总泵)、液压管路、后轮鼓式制动器中的制动轮缸(制动分泵)、前轮钳盘式制动器中的液压缸等组成。

结构：主缸与轮缸间的连接除用金属管(铜管)外，还采用特制的橡胶制动软管。各液压元件之间及各段之间还有各种管接头。制动前，液压系统中充满专门配制的制动液。

原理：踩下制动踏板4，制动主缸5将制动液压入制动轮缸6和制动钳2，将制动块推向制动鼓和制动盘。在制动器间隙消失并开始产生制动力矩时，液压与踏板力方能继续增长直到完全制动。此过程中，由于在液压作用下，的弹性膨胀变形和摩擦元件的弹性压缩变形，踏板和轮缸活塞都可以继续移动一段距离。放开踏板，制动蹄和轮缸活塞在回位弹簧作用下回位，将制动液压回主缸。

                     模块四  汽车制动系

                      制动传动装置  

 一  气压传动装置

 1、  气压制动传动装置的组成和管路布置

 2、气压制动传动装置的主要零部件及工作原理

（1）空气压缩机

（2）调压器

（3）滤气调压阀

二、液压传动装置的组成机构及原理 

2. ABS系统的控制方法。

3.  ABS的作用。

功用：能根据路面状况，控制车轮的滑移率在某一范围内工作.在汽车制动过程中，自动调节车轮的制动力，防止车轮的制动抱死。

二、ABS与普通制动系统的关系

(1) 优于普通制动系统

(2)建立在普通制动系统正常工作的基础上

只有超过一定的速度值（如5km/h或8km/h） ABS才开始工作

（3）只有抱死时才进行调节。

三、ABS的组成及结构

（1）防抱制动系统的结构（见实训台）

（2）无论是气压制动系统还是液压制动系统，其ABS的主要组成部分均包括轮速传感器、电子控制器和压力调节器三大部分。

四、防抱制动系统工作原理

基本工作原理：汽车在制动过程中，轮速传感器不断把轮速信号传送给ECU，这些信号被ECU进行分析，并加以计算，而且识别到某一或几个车轮有抱死倾向时，ECU就发出指令，并送至液压调节器中，通过调节器中电磁阀“增压”、“保压”、“降压”3种不同工作状态，及时调节车轮制动缸中的压力，以防止车轮制动抱死。

1、轮速传感器

组成：由齿圈和轮速传感器组成，

安装位置：一般安装在车轮附近，但也可以把它们放在其它部位，只要这些地方的旋转与车轮速度成一定的比例。

2、电子控制器ECU

组成：ECU一般由微处理器及其他数字电路组成。

功能：

1.轮速传感器输入电路

2. 电源输入装置

3.计算及监控微处理器

4.调节器控制输出电路

5.报警灯输出电路。

3、液压调节器

　　  组成：主要由电磁换向阀、储液罐、液压泵和电动机总成组成。

工作原理：在ABS的控制过程中，液压调节器在收到ECU的控制指令后，就通过电机或电磁阀去调节车轮制动分泵的压力。

五、ABS的作用是什么？

•由于ABS能够使被控制的车轮获得较大的纵向和横向的附着力，因此可以大大提高汽车的行驶性能，具体有以下几个方面作用：

(1）可以缩短制动距离。

注意的是：当汽车在积雪和沙堆路面制动时，装有ABS系统的汽车的制动距离会更长，因为若车轮抱死，则车轮前的楔形堆积物会阻止汽车前进，制动距离反而变短。

  (2）提高了汽车制动时的方向稳定性，防止侧滑与甩尾。 

(3）具有最佳的制动效能，保持良好的转向能力。

(4）减少轮胎磨损，延长其寿命。

2、ABS给用户带来的好处

   避免及减少事故的发生，驾车更安全。

六、总结

通过这堂课的学习，我们要掌握ABS系统的组成和结构以及它的工作原理。同时也了解的ABS给用户带来的好处。 

                     模块四  汽车制动系

                      ABS制动防抱死系统

 一   制动防抱死系统功用

 二   ABS与普通制动系统的关系

 三   ABS的组成及结构

 四   防抱制动系统工作原理 

 五   ABS的作用是什么？

 六    总结