汽車底盤構造與修理(懸架部分)

1、汽車底盤構造與修理(懸架部分),,復習,車身類型：非承載式、半承載式、承載式車輪與輪胎 1.車輪由輪轂、輪盤和輪輞三部分組成 2.輪胎有內胎輪胎和無內胎輪胎 3.重點介紹外胎的構造：按簾線排列方向分為普通斜線胎和子午線胎 4.輪胎的發(fā)展方向：子午線化、無內胎化和扁平化輪轂軸承預緊度的調整 ? 注意調整的原因及目的 方法見書：一般把調整螺母擰到底后再退回1/3圈，車輪能自由轉動且無明顯的軸向間隙即可。

2、,第四節(jié)　　懸架一、概述,組成：懸架一般由彈性元件、導向裝置、減振器和橫向穩(wěn)定桿等組成。各自作用：減振、緩沖、導向 其中常見的彈性元件包括鋼板結彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧懸架種類：按照控制形式不同，懸架可分為被動式懸架和主動式懸架兩大尖。目前多數汽車上采用被動式懸架。,,根據汽車導向裝置的不同，懸架又可分為獨立懸架和非獨立懸架。如下圖所示。,,,非獨立 懸架,獨立 懸架,兩種懸架的特點及區(qū)別,非獨立懸

3、架如上圖(a)所示。特點：兩側車輪安裝于一整體式車橋上，當一側車輪受沖擊力時會直接影響到另一側車輪上，當車輪上下跳動時定位參數變化小。若采用鋼板彈簧作彈性元件，它可兼起導向作用，使結構大為簡化，降低成本。目前廣泛應用于貨車和大客車上，有些轎車后懸架也有采用的。非獨立懸架由于非簧載質量比較大，高速行駛時懸架受到沖擊載荷比較大，平順性較差。 獨立懸架如上圖(b)所示。特點：兩側車輪分別獨立地與車架（或車身）彈性地連接，當一側車輪受沖

4、擊，其運動不直接影響到另一側車輪，獨立懸架所采用的車橋是斷開式的。這樣使得發(fā)動機可放低安裝，有利于降低汽車重心，并使結構緊湊。獨立懸架允許前輪有大的跳動空間，有利于轉向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時獨立懸架非簧載質量小，可提高汽車車輪的附著性。 小知識：非簧載質量？與汽車行駛平順性的關系？,非簧載質量,人體所習慣的垂直振動頻率約為1～1.6Hz簧載質量?；奢d質量分為簧上質量與簧下質量兩部分，由彈性元件承載的部分質量

5、，如車身、車架及其它所有彈簧以上的部件和載荷屬于簧上質量。車輪、非獨立懸架的車軸等屬于簧下質量，也叫非簧載質量M。如果減小非簧載質量可使車身振動頻率降低，而車輪振動頻率升高，這對減少共振，改善汽車的平順性是有利的。非簧載質量對平順性的影響，常用非簧載質量和簧載質量之比m/M進行評價，此比值越小越佳。,二、減振器,作用：懸架系統(tǒng)中的彈性元件受沖擊會相應產生振動,因此需要在懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器,以衰振動,提高汽車行駛的平順性基本

6、結構及工作原理：采用液力減振器在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用的液力減振器是筒式減振器，由于其在壓縮和伸張行程中的能起減振作用，因此又稱為雙向作用式減振器。雙向作用式減振器的結構及工作過程分析：,,雙向作用筒式減振器示意圖 1. 活塞桿；2. 工作缸筒；3. 活塞；4. 伸張閥；5. 儲油缸筒； 6. 壓縮閥；7. 補償閥；8. 流通閥；9. 導向座；10. 防塵罩；11. 油封,工作過程：壓縮行程：流通閥工作，車身振動劇烈時壓縮閥

7、參與工作。伸張行程：伸張閥工作，車身振動劇烈時補償閥參與工作。注意： F伸>F壓,三、新型減振器,1、充氣式減振器如書上圖4-60區(qū)別分析：與雙向作用筒式減振器相比，充氣式減振器有如下優(yōu)點；1）由于采用浮動活塞而減少了一套閥的系統(tǒng)，使結構簡化，重量減輕。2）由于減振器里充有高壓氮氣，能減少車輪愛突然沖擊時的振動，并可消除噪聲。3）由于充氣式減振器的工作缸和活塞直徑都大于相同條件的雙向作用筒式減振器，因而其阻尼

8、力更大。工作可靠性更強。4）充氣式減振器內部的高壓氣體和油液被浮動活塞隔開，消除了油的乳化現象。充氣式減振器的不足之處是油封要求高，充氣工藝復雜，不易維修，當缸筒受外界較大沖擊而變化時，則不能工作,三、新型減振器,缺點：對油封要求高，充氣工藝復雜，不易修理，變形后不能工作。2、阻力可調式減振器 (介紹) 工作特點：使用了剛度可變的空氣彈簧仙的氣壓，從而改變柱塞相對于空心連桿上的節(jié)流孔位置，改變節(jié)流孔的通道截面面積，從而改變

9、油液流動阻力。 ( 要求：課后自學，加強認識和了解),三、彈性元件,1、鋼板彈簧鋼板彈簧又叫葉片彈簧，它是由若干不等長的合金彈簧片疊加在一起組合成一根近似等強度的梁。如圖下右側所示。鋼板彈簧3的第一片（最長的一片）稱為主片，其兩端彎成卷耳1，內裝青銅或塑料或橡膠。粉沫冶金、制成的襯套，用彈簧銷與固定在車架上的支架、或吊耳作鉸鏈連接。鋼板彈簧的中間用U形螺栓與車橋固定。 　　中心螺栓4用來連接各彈簧片，并保證各片的裝配時的相對位置

10、。中心螺栓到兩端卷耳中心的距離可以相等，也可以不相等如下圖所示。為了增加主片卷耳的強度，將第二片末端也彎成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有較大的間隙，使得彈簧在變形時，各片間有相對滑動的可能?！　′摪鍙椈稍谳d荷作用下變形，各片之間因相對滑動而產生摩擦，可促使車架的振動衰減。各片間的干摩擦，車輪將所受沖擊力傳遞給車架，且增大了各片的摩損。所以在裝合時，各片間涂上較稠的潤滑劑（石墨潤滑脂），并應定期保養(yǎng)。,,,1-卷耳 2-彈簧夾 3-

11、鋼板彈簧 4-中心螺栓,,,,新技術：采用少片變截面鋼板彈簧截面尺寸沿長度方向是變化的，但片寬保持不變，或減輕重量一般為2-3片，也有單片的。,2、螺旋彈簧,應用：廣泛用于前輪獨立懸架為主的懸架中。個別轎車后輪非獨立懸架中也采用。螺旋彈簧用彈簧鋼料卷制而成，有剛度不變的圓柱形螺旋彈簧和剛度可變的圓錐形(或變螺矩)螺旋彈簧兩種。由于螺旋彈簧只能承受垂直載荷，用它做彈性元件的懸架要加設導向裝置和減振器。區(qū)別：與鋼板彈簧相比，螺旋彈

12、簧具有不需潤滑、防污性強、占用縱向空間小及彈簧本身質量小的特點，因而被廣泛采用。但螺旋彈簧變形時，不產生摩擦力和衰減振動作用，所以在其懸架中必須裝有減振器。,3、氣體彈簧,氣體彈簧是以空氣做彈性介質，即在一個密閉的容器內裝入壓縮空氣（氣壓為0.5-1PMA）,利用氣體的可壓縮性彈簧的作用。(一)空氣彈簧,,,油氣彈簧,油氣彈簧以氣體（化學性質不太活潑的氣體－氮氣）作為彈性介質，用油液作為傳力介質。內有阻尼閥具有一定的減振器作用,

13、油氣彈簧,工作原理： (見書)空氣彈簧的側壁是柔性的，并且有一定的延展性，還可以實現根據載荷的大小對里面的空氣壓力進行調整等特點。因此它與傳統(tǒng)的板簧、螺旋彈簧等有很大的區(qū)別。同時它的重量相對于其它彈性元件來講又非常輕應用：簡單的油氣彈簧不帶油氣隔膜。目前，這種彈簧多用于重型汽車，在部分轎車上也有采用的。問題：油氣隔膜的作用？,防工作液乳化，便于充氣和保養(yǎng)。,,注意：由于空氣和油氣彈簧只能承受垂直載荷,因此采用這種彈簧的懸架也必須加設

14、導向裝置和減振器.,四、非獨立懸架,應用：貨車前后懸架，轎車中僅后橋使用非獨立懸架。使用元件：多使用鋼板彈簧1、問題引入：為什么非獨立懸架多采用鋼板彈簧作彈性元件？ 具有一定的減振作用，并具有導向機構作用，使懸架機構簡化。2、鋼板彈簧式非獨立懸架布置形式：縱向布置結構：以CA1092為例分析注意介紹主副鋼板彈簧的安裝的上置式和下置式圖4-66和4-67,,,3、螺旋彈簧非獨立懸架,應用：轎車的后懸架結構：有導向裝置(縱

15、向推力桿和橫向桿)縱向推力桿一端和車身相鉸接橫向桿與端與車身相連，一端與后橋相連,4、空氣彈簧非獨立懸架,汽車在行駛時由于載荷和路面的變化，要求懸架剛度隨著變化。當空車時車身被抬高，滿載時車身則被壓得很低，會出現撞擊緩沖塊的情況。因而對于不同類型汽車提出不同的要求，礦山及大型客車要求 其空車與滿載時的車身高度變化不大；對于轎車要求在好路上降低車身高度，提高車速行駛；在壞路上提高車身，可以增大通過能力。因而要求車身高度隨使用要求可以調

16、節(jié)?？諝鈴椈煞仟毩壹芸梢詽M足要求。 　　如下圖所示。囊式空氣彈簧5的上下端分別固定在車架和車橋上。經壓氣機1產生的壓縮空氣經油水分離器10和壓力調節(jié)器9進入貯氣筒8。壓力調節(jié)器可使貯氣筒中的壓縮空氣保持一定壓力。儲氣罐8通過管路與2個空氣彈簧相通。儲氣罐和空氣彈簧中的空氣壓力由車身高度調節(jié)閥3控制，空氣彈簧只承受垂直載荷，因而必加設減振器，其縱向力和橫向力及其力矩由懸架中的縱向推力桿和橫向推力桿來傳遞。,,,1. 壓氣機；2.7.

17、 空氣濾清器；3. 車身高度控制閥；4. 控制桿； 5. 空氣彈簧；6. 儲氣罐；8. 貯氣筒；9. 壓力調節(jié)器；10. 油水分離器,五、獨立懸架,優(yōu)點：自學缺點：車輪傾角與輪距變化較大，輪胎磨損較大。類型 (按車輪運動形式)?1、橫臂式2、縱臂式3、燭式、麥弗遜式懸架(Mcpherson )福特 車1950年首次使用,橫臂式獨立懸架,1、單橫臂式單橫臂式具有結構簡單，側傾中心高，有較強的抗側傾能力的優(yōu)點。但隨著現代汽車速度

18、的提高，側傾中心過高會引起車輪跳動時輪距變化大，輪胎磨損加劇，而且在急轉彎時左右車輪垂直力轉移過大，導致后輪外傾增大，減少了后輪側偏剛度，從而產生高速甩尾的嚴重工況。單橫臂式獨立懸架多應用在后懸架上，但由于不能適應高速行駛的要求，目前應用不多。,橫臂式獨立懸架,2、雙橫臂式　如下圖所示為雙橫臂式獨立懸架。上下兩擺臂不等長，選擇長度比例合適，可使車輪和主銷的角度及輪距變化不大。這種獨立懸架被廣泛應用在轎車前輪上。雙橫臂的臂有做成A字形或

19、V字形。V形臂的上下2個V形擺臂以一定的距離，分別安裝在車輪上，另一端安裝在車架上。,,萬豐SHK1020A車型前懸架總成,萬豐SHK1020A車型前懸架總成,前懸架為雙橫臂式懸架，結構如圖15所示，其特點是在汽車的每一側均有兩根橫臂，橫臂外端通過球鉸與轉向節(jié)軸連接。兩橫臂可使車輪的上下跳動符合所需的運動學特性，并由橫臂傳力給車身。但是側向力會產生一個附加力矩，使得曲線行駛時汽車車身的側傾度增大，這是一個缺點。擺臂需用支座支承，這些支座

20、會在載荷下變形，并影響懸架剛度；由于支座中的橡膠件的扭轉使得剛度增大，或是由于部件之間的相互滑動增大了摩擦。因此，要盡可能的減小曲線行駛時車身的側傾。通過采用較硬的彈簧，附加橫向穩(wěn)定桿或是增大側傾中心的高度可以達到這一目的。,,不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當汽車車輪上下運動時，上臂比下臂運動弧度小。這將使輪胎上部輕微地內外移動，而底部影響很小。這種結構有利于減少輪胎磨損，提高汽車行駛平順性和方向穩(wěn)定性。,縱臂式獨立懸架,縱臂式獨立懸架是指

21、車輪在汽車縱向平面內擺動的懸架結構，又分為單縱臂式和雙縱臂式兩種形式。單縱臂式懸架當車輪上下跳動時會使主銷后傾角產生較大的變化，因此單縱臂式懸架不用在轉向輪上。雙縱臂式懸架的兩個擺臂一般做成等長的，形成一個平行四桿結構，這樣，當車輪上下跳動時主銷的后傾角保持不變。雙縱臂式懸架多應用在轉向輪上,三、燭式懸架,特點：車輪沿固定不動的主銷軸線上下移動。懸架變形時，主銷定位角不位變化，轉向操縱性和穩(wěn)定性好，但套筒和主銷磨損大。應用較少,四、

22、麥弗遜式獨立懸架,組成：雙向筒式減振器、螺旋彈簧和輪轂軸承殼松花江HFJ6350車型前懸架總成,,前懸架為麥弗遜式獨立懸架，其結構特點是兩側車輪各自獨立與車身彈性地連接，因此左右兩側車輪可以單獨運動，互不影響。結構如圖13所示，它主要由螺旋彈簧、減振器、橫擺臂、轉向節(jié)和支柱等組成。前懸架支柱總成與轉向節(jié)直接連為一體。筒式減振器上端通過螺栓、支柱支撐托架和橡膠墊圈與車身連接，減振器缸筒下端與前懸架支柱連為一體。螺旋彈簧裝在減振器的彈簧座

23、上。,,優(yōu)點：結構簡單，增大了車輪內側的空間，具有接地性好，操縱穩(wěn)定性好等特點。,多桿式獨立懸架 (補充內容),獨立懸架中多采用螺旋彈簧，因而對于側向力，垂直力以及縱向力需加設導向裝置即采用桿件來承受和傳遞這些力。因而一些轎車上為減輕車重和簡化結構采用多桿式懸架。如下圖所示。上連桿9用支架11與車身(或車架)相連，上連桿9外端與第三連桿7相連。上桿9的兩端都裝有橡膠隔振套。第三連桿7的下端通過重型止推軸承與轉向節(jié)連接。下連桿5與普通的

24、下擺臂相同，下連桿5的內端通過橡膠隔振套與前橫梁相連接。球鉸將下連桿5的外端與轉向節(jié)相連。多桿紗前懸架系統(tǒng)的主銷軸線從下球鉸延伸到上面的軸承，它與上連桿和第三連桿無關。多桿懸架系統(tǒng)具有良好操縱穩(wěn)定性，可減小輪胎摩損。這種懸架減振器和螺旋彈簧不象麥弗遜懸架那樣沿轉向節(jié)轉動。如圖所示。,,1-前懸架橫梁 2-前穩(wěn)定桿 3-拉桿支架 4-粘滯式拉桿 5-下連桿　6-輪轂轉向節(jié)總成 7-第三連桿 8-減振器 9-上連桿 10-螺旋彈簧 11-上