汽车底盘构造与维修情境6汽车行驶系统课件

情境六情境六 汽车行驶系统汽车行驶系统【学习目标】【学习目标】1.知识目标：了解行驶系统的功用、类型、组成；了解车身的组成掌握车桥的检修了解悬架的分类掌握悬架的检修2.技能目标：能够对车辆进行四轮定位能够更换减振器情境六 汽车行驶系统【学习目标】1任务一任务一 汽车行驶系综述汽车行驶系综述6.1 汽车行驶系统汽车行驶系统6.1.1行驶系统的功用行驶系统的功用1支承支承整整车质量量 承受承受并并传递路路面作用于面作用于车轮的各种的各种载荷荷2接受接受接受接受传动传动系系系系传传来的来的来的来的转转矩矩矩矩并并并并转转化化化化为为汽汽汽汽车车行行行行驶驶的的的的牵牵引力引力引力引力3缓缓和冲和冲和冲和冲击击减减减减少少少少振振振振动动保保保保证证汽汽汽汽车车平平平平顺顺行行行行驶驶任务一 汽车行驶系综述6.1 汽车行驶系统1支承整车质量 226.1.2汽车行驶系的类型汽车行驶系的类型汽车行驶系的基本类型主要有轮式、半履带式、全履带式、车轮一履带式和水陆两用汽车等几种类型。应用较多的是轮式汽车行驶系。6.1.2汽车行驶系的类型汽车行驶系的基本类型主要有轮式、半3汽车底盘构造与维修情境6汽车行驶系统课件4汽车底盘构造与维修情境6汽车行驶系统课件56轮式行驶系统6轮式行驶系统67轮式行驶系统7轮式行驶系统78轮式行驶系统8轮式行驶系统89轮式行驶系统9轮式行驶系统910全履带式全履带式前后桥都采用履带称为全履带式。前后桥都采用履带称为全履带式。10全履带式1011全履带式全履带式带钢条的带钢条的M113装甲人员输送车装甲人员输送车 11全履带式1112全履带式全履带式12全履带式1213全履带式全履带式13全履带式1314半履带式半履带式 半履带式是指汽车的后桥采用履带式，前桥用车轮或滑半履带式是指汽车的后桥采用履带式，前桥用车轮或滑撬。撬。履带可以减少汽车对地面的比压，控制汽车下陷，履刺履带可以减少汽车对地面的比压，控制汽车下陷，履刺还能加强履带与地面间的附着作用，增加汽车的附着力，还能加强履带与地面间的附着作用，增加汽车的附着力，提高通过性，主要用于雪地或沼泽地带行驶的汽车。提高通过性，主要用于雪地或沼泽地带行驶的汽车。14半履带式1415半履带式半履带式 15半履带式1516车轮车轮-履带式履带式前后桥即可装车轮，也可装履带，称为车轮履带式。前后桥即可装车轮，也可装履带，称为车轮履带式。前后桥即可装车轮，也可装履带，称为车轮履带式。前后桥即可装车轮，也可装履带，称为车轮履带式。16车轮-履带式前后桥即可装车轮，也可装履带，称为车轮履带式1617水陆两用汽车行驶系统水陆两用汽车行驶系统水陆两用汽车除具有一般轮式汽车的行驶系统外，还备水陆两用汽车除具有一般轮式汽车的行驶系统外，还备有一套在水中航行的行驶机构。有一套在水中航行的行驶机构。17水陆两用汽车行驶系统水陆两用汽车除具有一般轮式汽车的行驶1718水陆两用车水陆两用车-公交车公交车 荷兰 18水陆两用车-公交车1819 河北省迁安市汽车修理工王宏君河北省迁安市汽车修理工王宏君13年研制发明的年研制发明的“水水陆两栖新概念休闲小跑车陆两栖新概念休闲小跑车”。陆地时速。陆地时速120公里，水里以每公里，水里以每小时小时50公里公里。车体周围也是中空设计，不用外动力，车。车体周围也是中空设计，不用外动力，车就能在水里浮起来就能在水里浮起来 。中国的水陆两用车中国的水陆两用车19中国的水陆两用车196.1.3汽车行驶系的组成汽车行驶系的组成轮式汽车行驶系一般由车架（或承载式车身）、车桥（前后车桥）、车轮和悬架等部分组成。6.1.3汽车行驶系的组成轮式汽车行驶系一般由车架（或承载式206.1.4汽车行驶系的受力分析汽车行驶系的受力分析图图61 轮式汽车行驶系的组成及受力情况轮式汽车行驶系的组成及受力情况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6.1.4汽车行驶系的受力分析216.2车架车架6.2车架226.2.1车架的功用、要求、常见承受压力车架的功用、要求、常见承受压力1.车架的功用 车架是跨接在各车桥之间的桥梁式结构，是整个汽车的安装基础。其功用主要是支承连接汽车的各零部件，承受来自车内外的各种载荷。现代许多轿车和大客车上没有车架，车架的功能由轿车车身或大客车车身骨架承担，称为承载式车身。6.2.1车架的功用、要求、常见承受压力1.车架的功用232.车架的要求车架应具有足够的强度和适当的刚度。质量应尽可能小。车架的结构应简单。车架应布置得离地面近一些。2.车架的要求车架应具有足够的强度和适当的刚度。2425车架在实际环境中要面对的4 4中压力负载弯曲弯曲非水平扭非水平扭动横向弯曲横向弯曲水平菱形扭水平菱形扭动25车架在实际环境中要面对的4中压力负载弯曲非水平扭动横向弯256.2.2车架的分类及结构车架的分类及结构边梁式车架中梁式车架综合式车架承载式车身6.2.2车架的分类及结构边梁式车架2627边梁式车架合金钢板冲压用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。27边梁式车架2728边梁式车架梯形车架（一阵式车架）一阵式车架）由于车梁部分通过驾驶室底板，很难降低底板高度28边梁式车架2829边梁式车架X型轿车车架提高车架的扭转刚度，对于短而宽的车架，效果显著，一般只应用于轿车车架。29边梁式车架2930中梁式车架（中梁式车架（脊梁式车架）30中梁式车架（脊梁式车架）3031综合式车架 车架前部是边梁式，而后部是中梁式，这种车架称为综合式车架（也称复合式车架）。31综合式车架 车架前部是边梁式，而后部是中梁式，这种车3132承载式车身 大多数轿车和部分大型客车取消了车架，而以车身兼代车架的作用，即将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受，这种车身称为承载式车身。承载式车身由于无车架，可以减轻整车质量；可以使底板高度降低；使上下车方便。32承载式车身 大多数轿车和部分大型客车取消了车架，而以3233333334343435353536非承载式车身非承载式车身大型客车的大型客车的承载底架承载底架36非承载式车身大型客车的36拓展副车架拓展副车架376.2.3车架的检修车架的检修1.外观检查。从外观上检查车架是否有严重的变形、裂纹、锈蚀、螺栓或铆钉松动等现象。注意：目视检查才是最核心的检查！6.2.3车架的检修1.外观检查。382.车架变形的检修车架弯曲的检查可以通过拉线、直尺等来测量、检查。一般要检查车架上平面和侧平面的直线度误差。车架纵梁直线度允许误差为1000mm长度上不大于3mm。2.车架变形的检修车架弯曲的检查可以通过拉线、直尺等来测量、393.裂纹的检修 图图6-14三角腹板加强图三角腹板加强图 6-15槽形腹板加强槽形腹板加强 1-纵梁；2-槽形腹板3.裂纹的检修 图6-14三角腹板加强图 40任务二任务二 车桥的检修车桥的检修 车桥的功用车桥的功用 传递车架（或车身）与车轮之间各种载荷传递车架（或车身）与车轮之间各种载荷的作用。的作用。车桥的分类车桥的分类 按结构的不同：整体式和断开式。按结构的不同：整体式和断开式。按功能的不同：转向桥、转向驱动桥、驱动按功能的不同：转向桥、转向驱动桥、驱动桥和支持桥。桥和支持桥。任务二 车桥的检修 车桥的功用416.3.1转向桥转向桥安装转向轮的车桥叫转向桥。现代汽车一般都是前桥转向，安装转向轮的车桥叫转向桥。现代汽车一般都是前桥转向，也有少数是多桥转向的。也有少数是多桥转向的。主要由前梁（前轴）、转向节、主销和轮毂等四部分组成。主要由前梁（前轴）、转向节、主销和轮毂等四部分组成。6.3.1转向桥安装转向轮的车桥叫转向桥。现代汽车一般都是前426.3.2转向驱动桥转向驱动桥图图619 转向驱动桥示意图转向驱动桥示意图1转向节轴颈；2外半轴；3轮毂；4轮毂轴承；5转向节壳体；6主销；7主销轴承；8球形支座；9主减速器；10主减速器壳；11差速器；12内半轴；13半轴套管；14万向节6.3.2转向驱动桥图619 转向驱动桥示意图436.3.3车桥的检修车桥的检修1.前轴的检修（1）前轴的磨损钢板弹簧座平面磨损大于2mm，定位孔磨损大于1mm，堆焊后加工修复或更换新件。主销承孔的磨损。承孔与主销的配合间隙：轿车不大于0.10mm，载货汽车不大于0.20mm。磨损超过极限，可采用镶套法修复。6.3.3车桥的检修1.前轴的检修44（2）前轴变形的检修前轴变形的检验。常用的检测方法是采用角尺检验法，如图6-21所示。通过测量a、b值可以判断前轴是否有弯曲和扭转变形。（2）前轴变形的检修452.转向节的检修（1）隐伤的检验（2）磨损的检修2.转向节的检修（1）隐伤的检验466.3.4转向轮定位转向轮定位车轮的定位参数有：主销后倾角、主销内倾角，前轮外倾角和前轮前束。通常车轮定位主要指前轮定位，也有许多车辆需要除前轮定位外的后轮定位，即车辆的四轮定位。6.3.4转向轮定位车轮的定位参数有：主销后倾角、主销内倾角471.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。1.主销后倾角主销有一定的后倾角，482.主销内倾角主销内倾角的作用：使前轮自动回正使转向操纵轻便减小转向盘上的 冲击力 C，阻力臂减小，转向轻便。但C不能过小，否则会导致前轮方向不稳、摆动。一般为5-8。2.主销内倾角主销内倾角的作用：493.前轮外倾角前轮安装后，其旋转平面的顶端略向外倾斜，它的旋转平面与纵向垂直平面间形成一夹角称为前轮外倾角。设计时使转向节轴颈的轴线与水平面成一角度。该角度即为前轮外倾角，一般为1左右。3.前轮外倾角前轮安装后，其旋转平面的顶端略向外倾斜，它的504.前轮前束4.前轮前束516.3.5实训：使用电脑对车辆进行四轮定位实训：使用电脑对车辆进行四轮定位1.车辆何时需做四轮定位2.车轮定位检测的条件3.车辆进行四轮定位检测前的准备工作4.车辆四轮定位检测与调整5.车辆四轮定位注意事项：6.3.5实训：使用电脑对车辆进行四轮定位1.车辆何时需做四526.四轮定位的故障分析（1）跑偏（2）轮胎磨损（3）转向盘沉重（4）转向盘回正能力差（5）遇到轻微颠簸后或加速时车辆甩尾，主要是由后轮前束角不正确引起。6.四轮定位的故障分析（1）跑偏53任务三任务三 悬架系统的检修悬架系统的检修6.4 悬架悬架6.4.1悬架的功用悬架的功用2缓和冲击衰减振动使乘坐舒适具有良好的平顺性1连接车身和车轮以传力3具有良好的操纵稳定性与悬架的刚度、与悬架的刚度、簧载质量有关簧载质量有关转向不侧倾转向不侧倾加速不后坐加速不后坐制动不点头制动不点头任务三 悬架系统的检修6.4 悬架2缓和冲击1连接车身和车轮546.4.2悬架的组成悬架的组成图图625 汽车悬架组成示意图汽车悬架组成示意图1弹性元件；2纵向推力杆；3减振器；4横向稳定器；5横向推力杆 6.4.2悬架的组成图625 汽车悬架组成示意图556.4.3悬架部件悬架部件1.弹簧（1）螺旋弹簧6.4.3悬架部件1.弹簧566.4.3悬架部件悬架部件1.弹簧（2）钢板弹簧6.4.3悬架部件1.弹簧576.4.3悬架部件悬架部件1.弹簧（3）扭杆弹簧6.4.3悬架部件1.弹簧586.4.3悬架部件悬架部件1.弹簧（4）气体弹簧 有空气弹簧和油气弹簧两种。1）空气弹簧6.4.3悬架部件1.弹簧596.4.3悬架部件悬架部件1.弹簧（4）气体弹簧 有空气弹簧和油气弹簧两种。2）油气弹簧图图630 单气室油气分隔式单气室油气分隔式油气弹簧油气弹簧1球形室；2气体；3隔膜；4油液；5阻尼阀；6工作缸；7活塞6.4.3悬架部件1.弹簧图630 单气室油气分隔式油气弹60616.4.3悬架部件悬架部件2.减振器v作用:加速车架和车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性。v基本原理：阻尼的产生（液力减振器工作原理）v要求:压缩行程阻尼力小，以便利用弹性元件缓冲。伸张行程阻尼力大，以便迅速减振。振动过大时，避免阻尼过多增加。616.4.3悬架部件2.减振器作用:要求:61626.4.3悬架部件悬架部件双向作用筒式减振器v基本结构626.4.3悬架部件双向作用筒式减振器基本结构6263双向作用筒式减振器工作原理工作原理压缩行程压缩行程伸张行程伸张行程63双向作用筒式减振器工作原理636.4.4悬架的分类悬架的分类1.分类汽车悬架可分为非独立悬架和独立悬架两大类 6.4.4悬架的分类1.分类642.独立悬架 独立悬架的结构特点是两侧的车轮各自独立地与车架或车身弹性连接，被广泛采用在轿车转向轮和越野汽车上。2.独立悬架 独立悬架的结构特点是两侧的车轮各自独立地与车65（1）麦弗逊式独立悬架（1）麦弗逊式独立悬架66（2）双横臂式独立悬架等长双横臂式独立悬架等长双横臂式独立悬架不等长双横臂式独立悬架不等长双横臂式独立悬架（2）双横臂式独立悬架等长双横臂式独立悬架不等长双横臂式独67（3）多连杆式独立悬架（3）多连杆式独立悬架683.非独立悬架非独立悬架因其结构简单，工作可靠，广泛应用于货车的前、后悬架，而在轿车中非独立悬架仅用于后悬架。3.非独立悬架非独立悬架因其结构简单，工作可靠，广泛应用于货6970扭力梁扭力梁纵向拖臂纵向拖臂减振器减振器（1）.钢板弹簧式非独立悬架钢板弹簧式非独立悬架 （2）.螺旋弹簧式非独立悬架螺旋弹簧式非独立悬架70扭力梁纵向拖臂减振器（1）.钢板弹簧式非独立悬架 70（3）扭力梁式非独立悬架 图图6-40 新速腾耦合杆式非独立悬架新速腾耦合杆式非独立悬架（3）扭力梁式非独立悬架 图6-40 新速腾耦合杆式非独立悬716.4.5悬架的检修悬架的检修1.悬架的基本检查悬架技术状况变差，使汽车的冲击载荷变大，加剧了零件的磨损，影响汽车的行驶平顺性和操纵的可靠性。悬架的主要损耗形式是弹簧弹力下降、弹簧断裂、减振垫、限位挡块损坏和减振器失效。6.4.5悬架的检修1.悬架的基本检查726.4.5悬架的检修悬架的检修1.悬架的基本检查（1）弹性元件的检查（2）车辆倾斜的检查（3）悬架损坏状况检查图图6-41 车身倾斜的检查车身倾斜的检查 图图642 悬架各组件在车上的安装位置悬架各组件在车上的安装位置 6.4.5悬架的检修1.悬架的基本检查图6-41 车身倾736.4.5悬架的检修悬架的检修1.悬架的基本检查（4）减振器的检查 1）减振器减振力检查图图6-43 减振器减振力的检查减振器减振力的检查 图图6-44 减振器悬架轴承和橡胶挡块检查减振器悬架轴承和橡胶挡块检查 6.4.5悬架的检修1.悬架的基本检查图6-43 减振器减746.4.5悬架的检修悬架的检修1.悬架的基本检查（4）减振器的检查 2）减振器损坏状况检查 3）减振器中漏油检查 4）前减振器悬架轴承主橡胶挡块的检查（5）副车架、横向稳定杆和梯形臂的检查6.4.5悬架的检修1.悬架的基本检查756.4.5悬架的检修悬架的检修2.减振器的更换（1）前悬架减振器更换（2）后悬架减振器更换6.4.5悬架的检修2.减振器的更换766.4.6悬架系统的故障诊断悬架系统的故障诊断1.独立悬架的常见故障独立悬架系统的常见故障是车身倾斜、异响、前轮异常磨损等。具体现象：原因分析：6.4.6悬架系统的故障诊断1.独立悬架的常见故障776.4.6悬架系统的故障诊断悬架系统的故障诊断2.非独立悬架的常见故障非独立悬架系统的常见故障是车身倾斜、异响、行驶跑偏和行驶摆振等。具体现象：原因分析：6.4.6悬架系统的故障诊断2.非独立悬架的常见故障786.4.7电子控制悬架电子控制悬架1.功用电子控制悬架系统ECSS(Electronic Controlled Suspension System)又称为电子调节悬架系统（Electronic Modulated Suspension System,EMS）。电子控制悬架系统的功用是：在汽车行驶路面、行驶速度和载荷变化时,自动调节车身高度、悬架刚度和减振器阻尼的大小,从而改替汽车的行驶平顺性(即乘坐舒适性)。阻尼指的是当振动的物体或振荡电路的能量逐渐减少时,振幅相应减小的现象。6.4.7电子控制悬架1.功用796.4.7电子控制悬架电子控制悬架2.分类现代汽车电控悬架系统有多种形式。按悬架系统结构形式，可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统。根据控制系统有源或无源,可分为半主动悬架和全主动悬架，其中全主动悬架的各种性能都明显优于半主动悬架和被动悬架。根据控制目的不同，可分为车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等形式。6.4.7电子控制悬架2.分类806.4.7电子控制悬架电子控制悬架3.组成及控制原理电子控制悬架系统主要由传感器、电子调节悬架电控单元(EMS ECU)和执行器组成6.4.7电子控制悬架3.组成及控制原理81图图6-47 丰田汽车电子调节空气悬架系统的组成丰田汽车电子调节空气悬架系统的组成1-干燥器与排气阀总成；2-高度控制空气压缩机；3-1号高度控制阀；4-主节气门位置传感器；5-门控开关；6-EMS ECU；7-2号高度控制继电器；8-后悬架控制执行器；9-高度控制连接器；10-高度控制自动切断开关；11-2号高度控制阀与溢流阀；12-后高度传感器；13-驾驶模式选择开关；14-高度控制开关；15-转向盘转向与转角传感器；16-制动灯开关；17-前悬架控制执行器；18-前高度传感器；19-1号高度控制继电器；20-储气筒与调节阀图6-47 丰田汽车电子调节空气悬架系统的组成826.4.7电子控制悬架电子控制悬架4.电控悬架优势汽车在各种条件下,电控悬架均具有车高调节、悬架刚度和减振器阻尼系数“软一中一硬”有级转换控制的功用，从而改善汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。6.4.7电子控制悬架4.电控悬架优势836.4.7电子控制悬架电子控制悬架5.丰田凌志LS400轿车空气悬架介绍（1）抗后坐：（2）抗侧倾：（3）抗“点头”：（4）高速感应：6.4.7电子控制悬架5.丰田凌志LS400轿车空气悬架介绍84