底盤作用是支承、安裝汽車發(fā)動機(jī)及其各部件、總成,形成汽車的整體造型,并接受發(fā)動機(jī)的動力,使汽車產(chǎn)生運(yùn)動,保證正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四部分組成。
行駛系
行駛系由汽車的車架、車橋、車輪(注意)和懸架等組成。
一、汽車行駛系的功用
1、將汽車構(gòu)成一個(gè)整體,承受汽車的總重量。
2、接受傳動系的動力,通過驅(qū)動輪與路面的作用產(chǎn)生牽引力,使汽車正常行駛。
3、承受并傳遞路面作用于車輪上的各種反力和力矩,緩和不平路面對車身造成的沖擊,衰減汽車行駛中的振動,保持行駛的平順性。
4、與轉(zhuǎn)向系配合,保證汽車操縱穩(wěn)定性。
二、汽車行駛系的組成
一般由車架、車橋、車輪和懸架組成。
車架
一、功用:車架是汽車的基體,如發(fā)動機(jī)、變速器、傳動機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、車身等總成和部件都安裝于車架上。
二、車架的類型
汽車上裝用的車架按其結(jié)構(gòu)形式不同可分為:邊梁式車架、中梁式車架、綜合式車架和無梁式車架。邊梁式車架由位于右左兩側(cè)的兩根縱梁和若干橫梁構(gòu)成,橫梁和縱梁一般由16Mn合金鋼板沖壓而成,兩種者之間采用鉚接或焊接連接。中梁式車架只有一根位于汽車中央的縱梁。縱梁斷面為圓形或矩形其上固定有橫向的托架或連接梁,使車架成魚骨。
車橋
一、作用:車橋通過懸架與車架連接,支承著汽車大部份重量,并將車輪的牽引力或制動力,以及側(cè)向力經(jīng)懸架傳給車架。
二、類型:汽車的車橋分為整體式和斷開式兩種。按使用功能劃分,車橋又可分為轉(zhuǎn)向橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、驅(qū)動橋和支持橋。
①、轉(zhuǎn)向橋
安裝轉(zhuǎn)向輪的車橋叫轉(zhuǎn)向橋。現(xiàn)代汽車一般都是前橋轉(zhuǎn)向,也有少數(shù)是多橋轉(zhuǎn)向的。
②、與非獨(dú)立懸架匹配的轉(zhuǎn)向車橋
這類轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)大體相同,主要由前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷和輪轂等部分組成。車橋兩端與轉(zhuǎn)向節(jié)絞接。前梁的中部為實(shí)心或空心梁。
③、與獨(dú)立懸架匹配的轉(zhuǎn)向橋
斷開式轉(zhuǎn)向橋的作用與非斷開式轉(zhuǎn)向橋一樣,所不同的是斷開式轉(zhuǎn)向橋與獨(dú)立懸架匹配,斷開式車橋?yàn)榛顒雨P(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)。
c、轉(zhuǎn)向車輪定位
為了使汽車保持穩(wěn)定的直線行駛,轉(zhuǎn)向輕便、減少輪胎與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的磨損,要求裝配后的轉(zhuǎn)向車輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸與車架有正確的相對位置。前輪、前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)與車架的相對安裝位置,稱為轉(zhuǎn)向車輪定位,也稱前輪定位。前輪定位包括主銷后傾、主銷內(nèi)傾、前輪外傾、前輪前束四個(gè)參數(shù)。
A、主銷后傾:主銷裝在前軸上后,其上端略向外傾,稱為主銷后傾。
B、主銷內(nèi)傾:主銷裝在前軸上后,其上端略向內(nèi)傾,稱為主銷內(nèi)傾。
C、前輪外傾:汽車的前輪安裝后,其旋轉(zhuǎn)平面上方略向外傾,稱為前輪外傾。
D、前輪前束:汽車兩個(gè)前輪的旋轉(zhuǎn)平面不平行,前端略向內(nèi)收,稱為前輪前束。汽車的前束值一般小于10mm,通過改變橫拉桿的長度可以調(diào)整前束的大小。
2、支持橋
轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動橋。有些單橋驅(qū)動的三軸汽車,往往將后橋設(shè)計(jì)成支持橋。掛車上的車橋也是支持橋。發(fā)動機(jī)前置前驅(qū)動轎車的后橋也屬于支持橋。
傳動系
傳動系一般由離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器、差速器和半軸等組成。
一、傳動系的功用
汽車發(fā)動機(jī)所發(fā)出的動力靠傳動系傳遞到驅(qū)動車輪。傳動系具有減速、變速、倒車、中斷動力、輪間差速和軸間差速等功能,與發(fā)動機(jī)配合工作,能保證汽車在各種工況條件下的正常行駛,并具有良好的動力性和經(jīng)濟(jì)性。
二、傳動系的種類和組成
傳動系可按能量傳遞方式的不同,劃分為機(jī)械傳動、液力傳動、液壓傳動、電傳動等。
三、傳動系的布置型式
機(jī)械式傳動系常見布置型式主要與發(fā)動機(jī)的位置及汽車的驅(qū)動型式有關(guān)。可分為:
1.前置后驅(qū)—FR:即發(fā)動機(jī)前置、后輪驅(qū)動
這是一種傳統(tǒng)的布置型式。國內(nèi)外的大多數(shù)貨車、部分轎車和部分客車都采用這種型式。它是前輪轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動,發(fā)動機(jī)輸出動力通過離合器—變速器—傳動軸輸送到驅(qū)動橋上,在此減速增扭后傳送到后面的左、右半軸上,驅(qū)動后輪使汽車運(yùn)行,前后輪各行其職,轉(zhuǎn)向與驅(qū)動分開,負(fù)荷分布比較均勻。
2.后置后驅(qū)—RR:即發(fā)動機(jī)后置、后輪驅(qū)動
在大型客車上多采用這種布置型式,少量微型、輕型轎車也采用這種型式。發(fā)動機(jī)后置,使前軸不易過載,并能更充分地利用車廂面積,還可有效地降低車身地板的高度或充分利用汽車中部地板下的空間安置行李,也有利于減輕發(fā)動機(jī)的高溫和噪聲對駕駛員的影響。缺點(diǎn)是發(fā)動機(jī)散熱條件差,行駛中的某些故障不易被駕駛員察覺。遠(yuǎn)距離操縱也使操縱機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜、維修調(diào)整不便。但由于優(yōu)點(diǎn)較為突出,在大型客車上應(yīng)用越來越多。
3.前置前驅(qū)—FF:發(fā)動機(jī)前置、前輪驅(qū)動
這種型式操縱機(jī)構(gòu)簡單、發(fā)動機(jī)散熱條件好。但上坡時(shí)汽車質(zhì)量后移,使前驅(qū)動輪的附著質(zhì)量減小,驅(qū)動輪易打滑;下坡制動時(shí)則由于汽車質(zhì)量前移,前輪負(fù)荷過重,高速時(shí)易發(fā)生翻車現(xiàn)象。現(xiàn)在大多數(shù)轎車采取這種布置型式。
4.越野汽車的傳動系
越野汽車一般為全輪驅(qū)動,發(fā)動機(jī)前置,在變速箱后裝有分動器將動力傳遞到全部車輪上。目前,輕型越野汽車普遍采用4×4驅(qū)動型式,中型越野汽車采用4×4或6×6驅(qū)動型式;重型越野汽車一般采用6×6或8×8驅(qū)動型式。
懸架
一、作用把車架與車橋彈性連接起來,吸收或緩和車輪在不平路面上受到的沖擊和振動,傳遞各種作用力和力矩。
二、組成一般由彈性元件、導(dǎo)向裝置和減振器三部分組成。
三、類型懸架可分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架兩類。
1、獨(dú)立懸架 獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是:每一側(cè)車輪單獨(dú)通過彈簧懸掛在車架下面,汽車行使中,當(dāng)一側(cè)車輪跳動時(shí),不會影響另一側(cè)車輪的工作。獨(dú)立懸架中多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧作為彈性元件,并配用導(dǎo)向裝置和減振器。獨(dú)立懸架在轎車上廣泛應(yīng)用。
2、非獨(dú)立懸架 非獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是兩側(cè)的車輪分別安裝在同一整體式車轎上,車轎通過彈性元件與車架相連。這種懸架在汽車行駛中,當(dāng)一側(cè)車輪跳動時(shí),另一側(cè)車輪也將隨之跳動。非獨(dú)立懸架中廣泛采用鋼板彈簧作為彈性元件,這種懸架在中、重型汽車上普遍采用。
四、彈性元件
懸架采用的彈性元件有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、空氣彈簧、油氣彈簧、橡膠彈簧等。
a、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(qiáng)度的梁。鋼板彈簧的第一片(最長的一片)稱為主片,其兩端彎成卷耳,內(nèi)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。
鋼板彈簧在載荷作用下變形,各片之間因相對滑動而產(chǎn)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,且增大了各片的磨損。所以在裝合時(shí),各片間涂上較稠的潤滑劑(石墨潤滑脂),并應(yīng)定期保養(yǎng)。
b、螺旋彈簧
螺旋彈簧是用彈簧鋼棒卷制而成,它們有剛度不變的圓柱形螺旋彈簧和剛度可變的圓錐形螺旋彈簧。
螺旋彈簧大多應(yīng)用在獨(dú)立懸架上, 尤以前輪獨(dú)立懸架采用廣泛。有些轎車后輪非獨(dú)立懸架也有采用螺旋彈簧作彈性元件的。由于螺旋彈簧只承受垂直載荷,它用做彈性元件的懸架要加設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。它與鋼板彈簧相比具有不需潤滑,防污性強(qiáng),占用縱向空間小,彈簧本身質(zhì)量小的特點(diǎn),因而現(xiàn)代轎車上廣泛采用。
c、扭桿彈簧
扭桿彈簧總成用鉻釩合金彈簧鋼制成,它的表面經(jīng)過加工很光滑。通常為保護(hù)扭桿表面,在其上涂有環(huán)氧樹脂,并包一層玻璃纖維,再涂一層環(huán)氧樹脂,最后涂上瀝青和防銹油漆,以防摩蝕和損壞表面,從而提高扭桿彈簧的使用壽命。
d、氣體彈簧
氣體彈簧主要有空氣彈簧和油氣彈簧兩種。
氣體彈簧是以空氣做彈性介質(zhì),即在一個(gè)密閉的容器內(nèi)裝入壓縮空氣(氣壓為0.5~1MPa),利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)彈簧的作用。這種彈性元件叫空氣彈簧,它分為囊式和膜式空氣彈簧。空氣彈簧在轎車上有采用尤其在主動懸架中被采用。這種彈簧隨著載荷的增加,容器內(nèi)壓縮空氣壓力升高,使其彈簧剛度也隨之增加,載荷減少,彈簧壓力也隨空氣壓力減少而下降,因而這種彈簧有其理想的彈性特性。
五、減振器
功用改善汽車行駛平順性。
為衰減振動,汽車懸架系統(tǒng)中采用減振器多是液力減振器。
工作原理是當(dāng)車架(或車身)和車橋間受振動出現(xiàn)相對運(yùn)動時(shí),減振器內(nèi)的活塞上下移動,減振器腔內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個(gè)腔內(nèi)。此時(shí)孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩擦對振動形成阻尼力,使汽車振動能量轉(zhuǎn)化為油液熱能,再由減振器吸收散發(fā)到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時(shí),阻尼力隨車架與車橋(或車輪)之間的相對運(yùn)動速度增減,并與油液黏度有關(guān)。
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