1、汽车底盘构造与检修 主编 刘冬生 项目二 行驶系统构造与检修 任务一检修车桥与车轮 相关知识一、车桥车桥通过悬架与车架或车身相连,两端安装车轮,其作用是传递车架与车轮之间的各种力和力矩。车桥按车轮的作用不同,可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型,如图2-1所示。在后轮驱动的汽车中,前桥不仅用于承载,而且兼转向作用,称为转向桥;后桥不仅用于承载,而且兼驱动的作用,称为驱动桥;前轮驱动汽车的前桥,除了承载和转向作用外,还兼驱动作用,所以称为转向驱动桥;只起支承作用的车桥称为支持桥。图2-1车桥的类型a)驱动桥b)转向桥c)转向驱动桥d)支持桥相关知识1.转向桥转向桥能使装在前端的左右车
2、轮偏转一定的角度来实现转向,还能承受车身的载荷。因此,转向桥必须有足够的强度和刚度;还要保证车轮正确的安装定位,从而保证汽车转向轻便和方向的稳定性。根据配用悬架的结构不同,转向桥可分为整体式和断开式两种,如图2-2所示。其中整体式转向桥主要应用于载货汽车;断开式转向桥主要应用于轿车。相关知识发动机前置前轮驱动以及四轮驱动的汽车,其前桥既作为转向桥,还兼驱动桥的作用,故称为转向驱动桥。它主要由主减速器、差速器、半轴、转向节、轮毂和轮毂轴承等组成,如图2-3所示。主减速器和差速器一般与变速器制成一体。转向驱动桥为了保证既能转向又能驱动的需要,所以与车轮相连的半轴必须分成两段:内半轴(与差速器相连)
3、和外半轴(与轮毂相连)用等速万向节连接。2.转向驱动桥相关知识图2-2转向桥的类型a)整体式转向桥b)断开式转向桥相关知识图2-3转向驱动桥的结构相关知识对于发动机前置前轮驱动的汽车,后桥既没有转向作用,也没有驱动的作用,只用于连接车轮与车身,起支承车身的作用,所以称为支持桥。它主要由车桥、轮毂和轮毂轴承等组成,如图2-4所示。3.支持桥相关知识图2-4支持桥的结构相关知识二、车轮车轮位于汽车车身与路面之间,起支承汽车和装载质量的作用;还能传递汽车与路面之间的各种力和力矩;缓冲路面颠簸时所引起的振动;保持汽车的行驶方向等。它主要由轮辋、轮胎和气门嘴等组成,如图2-5所示。相关知识 图2-5车轮
4、的结构车轮轮胎的作用相关知识1.轮辋轮辋介于轮胎和车桥之间,其作用是安装轮胎并传递和承受轮胎、车桥之间的各种力和力矩。根据所用的材料不同,可分为钢板型和铝合金型;根据结构不同,可分为深槽轮辋、平底轮辋和对开式轮辋三种,如图2-6所示。相关知识图2-6轮辋的类型a)深槽轮辋b)平底轮辋c)对开式轮辋相关知识2.轮胎(1)轮胎的作用轮胎安装在轮辋上,直接与路面接触,它的作用是:1)和汽车悬架共同来缓和汽车行驶中所受到的冲击,并衰减由此而产生的振动,以保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性。2)保证车轮和路面有良好的附着性,以提高汽车的牵引性、制动性和通过性。3)支承汽车的质量、承受路面的其他反作用
5、力。因此,轮胎内部通常充有气体,从而具备承受载荷的能力并拥有适宜的弹性;轮胎的外部有较复杂的花纹,以提高与路面的附着性。相关知识(2)轮胎的类型1)按轮胎内空气压力的大小可分为高压胎(0.50.7MPa)、低压胎(0.150.45MPa)和超低压胎(0.15MPa以下),如图2-7所示。低压轮胎弹性好、断面宽、接地面积大,胎壁薄散热好,从而提高了汽车行驶的平顺性、稳定性和轮胎的使用寿命,所以轿车上几乎全部都使用低压轮胎;载货汽车上普遍采用高压轮胎。相关知识图2-7轮胎按气压大小分类a)高压轮胎b)低压轮胎c)超低压轮胎轮胎两种,如图2-8所示。有内胎轮胎应用在载货汽车上较多;无内胎轮胎也称真空
6、胎,由于散热性能好和扎钉后不会快速漏气等优点,在轿车上普遍应用。图2-8轮胎按保持空气方法不同分类a)有内胎轮胎b)无内胎轮胎2)按轮胎内保持空气方法的不同,充气轮胎可分为有内胎轮胎和无内胎相关知识3)按轮胎胎体帘布层的结构不同,可分为斜交轮胎和子午线轮胎,如图2-9所示。子午线轮胎由于轮胎质量轻、轮胎弹性大、减振性能好,具有良好的附着性能,且具有滚动阻力小、承载能力大、行驶中胎温低、胎面耐穿刺、轮胎寿命长等优点,所以在汽车上应用的越来越多。图2-9轮胎按胎体帘布层的结构不同分类a)斜交轮胎b)子午线轮胎相关知识4)按轮胎花纹结构的不同,可分为普通花纹轮胎、越野花纹轮胎和混合花纹轮胎三种,如图
7、2-10所示。图2-10轮胎按花纹结构不同分类a)普通花纹轮胎b)越野花纹轮胎c)混合花纹轮胎相关知识(3)轮胎的结构子午线轮胎在汽车上应用越来越多,它是用钢丝或植物纤维制作帘布层,其帘线与胎面中心的夹角接近90,并从一侧胎边穿过胎面到另一侧胎边,帘线在轮胎上的分布好像地球的子午线,所以称为子午线轮胎,其结构如图2-11所示。图2-11子午线轮胎的结构相关知识(4)轮胎的规格 轮胎的规格可用外胎直径D(单位:mm)、轮辋直径d(单位:in)1in=25.4mm、断面宽B和断面高H的名义尺寸代号表示,如图2-12所示。相关知识图2-12轮胎尺寸标记相关知识0 H表示轮胎的断面宽度为185mm,扁
8、平率(轮胎高宽比)为60%,子午线轮胎,轮辋直径为13in,轮胎负荷指数为80,轮胎速度等级为H级,如图2-13所示。具体轮胎负荷和速度可查轮胎负荷与负荷指数对照表(表2-1)及轮胎速度级别表(表2-2)。图2-13轿车轮胎的规格表示一般在轮胎的胎侧会标示轮胎的规格,如轿车轮胎胎侧标示185/60 R 13 8相关知识表2-1轮胎负荷与负荷指数对照表相关知识表2-2轮胎速度级别表相关知识(5)车轮的使用与维护1)保持轮胎气压正常。轮胎的气压是决定轮胎使用寿命和工作好坏的重要因素。当轮胎气压过低时,造成胎侧变形加大,胎冠部向内凸起,胎面接地面积增大,使胎肩部位磨损加剧,还会使轮胎滚动阻力增大,燃
9、料消耗增加。如轮胎气压过高,轮胎内部压力增加,接地面积减小,使轮胎的胎冠部位向外凸起,造成胎冠磨损加剧,如图2-14所示。2)合理搭配轮胎。搭配轮胎的原则如下:装用新轮胎时,同一轴上配同一规格、结构、层级和花纹的轮胎;装用新旧不同的轮胎时,前轮尽量使用最好的轮胎。相关知识3)轮胎的换位。按时正确的轮胎换位可使轮胎磨损均匀,可延长20%左右的使用寿命。常用的子午线轮胎一般采用如下的换位方法,如图2-15所示。相关知识 图2-14轮胎气压不良造成轮胎的异常磨损a)胎肩磨损b)胎冠磨损相关知识 图2-15轮胎的换位相关知识前轮定位中的前轮外倾与前轮前束配合不当、轮毂轴承松旷、转向传动机构间隙过大、车
10、轮不平衡、轮辋变形、悬架与车架变形或制动技术状况不良等都会引起轮胎的不正常磨损。(6)车轮的平衡车轮是由轮胎、轮毂组成的一个整体,但是由于制造上的原因,使这个整体各部分的质量分布不可能非常均匀。当汽车车轮高速旋转后,就会形成动不平衡状态,造成车辆在行驶中车轮抖动、转向盘振动的现象。为了避免这种现象或消除已发生的这种现象,就要在车轮上增加配重,使车轮达到平衡。这个校正的过程就是人们常说的动平衡检查。4)保持良好的底盘技术状况。轮胎的异常磨损与底盘技术状况有关,如相关知识速行驶时上下跳动;动态不平衡会引起车轮高速行驶时左右摆动,如图2-16所示。图2-16车轮不平衡引起的车轮振动a)车轮静态不平衡
11、b)车轮动态不平衡车轮不平衡有两种,静态不平衡和动态不平衡,静态不平衡会引起车轮高相关知识1)车轮不平衡。汽车车轮是高速旋转元件,若质心与旋转中心不重合,则会产生静不平衡。静不平衡时,不平衡质量会在车轮旋转时产生离心力,离心力大小与不平衡质量、不平衡点与车轮旋转中心之间的距离和车轮转速有关。由于车轮具有一定的宽度,因此当车轮质量分布相对于车轮纵向中心面不对称时,会造成车轮动不平衡。车轮动不平衡时,虽然不平衡质量产生的离心力可以互相抵消,但力矩却不为零。相关知识车的有关零部件受到损坏,缩短汽车的使用寿命,对于高速行驶的汽车来说,还容易造成行驶不安全。3)车轮动不平衡的原因。质量分布不均匀,如轮胎
12、产品质量欠佳,翻新胎、补胎、胎面磨损不均匀及在外胎与内胎之间垫带等;轮辋、制动鼓变形;轮毂与轮辋加工质量不佳,如中心不准、轮胎螺栓孔分布不均、螺栓质量不佳等;安装位置不正确,如内胎充气嘴位置不符合安装要求等都会造成车轮动不平衡。4)车轮动平衡的检验。由于车轮动不平衡对汽车危害很大,因此,必须对车轮的动不平衡进行检测,并进行调平衡工作,由于动平衡的车轮一定处于静平衡状态,因此,只要检测了动平衡,就没有必要检测静平衡了。2)车轮动不平衡的危害。车轮动不平衡时,造成车轮的跳动和偏摆,使汽相关知识任务实施根据任务引入当中客户所述的故障现象,需要执行如下的检修过程:一、就车检查与调整1)用举升机将车辆举
13、升到合适的高度,并落好安全锁。2)检查车轮在轮毂轴承上旋转应无卡滞和异常噪声。3)上、下和前、后掰动轮胎,检查轴向松动量不能过大。过大,是由于车轮轮毂轴承间隙过大或悬架系统磨损产生的。当发现某个车轮轴向松动量过大时,可一人踩住制动,另一人继续掰动轮胎,如松动量消失或减小,说明轮毂轴承松动,需调整轴承间隙或更换轴承。复件 QC3 依次检查各轮胎气压,轿车轮胎气压标准值一般为220kPa,如图2-17所示。图2-17检查轮胎气压4)检查车轮的性能。任务实施 检查轮胎是否有异常的磨损或裂纹,如图2-18所示。图2-18轮胎非正常磨损的类型任务实施 检查胎面是否扎钉或嵌入了其他异物。测量轮胎花纹的深度
14、(见图2-19)或观察磨损标记,如图2-20所示。图2-19测量轮胎花纹深度任务实施 图2-20轮胎磨损标记一般轮胎的沟槽内都有轮胎磨损标记,它是在轮胎沟槽内的一个凸点,当轮胎磨损接近该凸点时也必须更换。检查轮辋是否有裂纹或变形。轮胎花纹极限值一般为1.6mm,接近该极限值的轮胎必须更换,否则可能造成安全事故。任务实施5)检查车桥是否有凹陷、变形或裂纹等。6)检查车桥的各连接螺栓或螺母是否松动。7)轮毂轴承的调整。调整车轮轮毂轴承间隙时应用千斤顶或举升机将车轮顶起,拆去前轮毂盖,撬开止动销,慢慢拧紧锁止螺母,同时向前或向后两方向转动车轮,使轴承的圆锥形滚柱正确地坐于轴承圈的锥面上。拧任务实施二
15、、轮胎的拆装与换位1.轮胎拆装的注意事项1)拆装轮胎须在清洁、干燥、无油污的地面上支撑牢靠后进行。2)拆装轮胎要用专用工具,不允许用大锤敲击或其他尖锐的工具拆胎。3)外胎、内胎、垫带、轮辋必须符合规格要求,才能组装。要特别注意子午线胎胎圈部分应完好。4)内胎装入外胎前,须紧固气门嘴,以防漏气,并在外胎内部和垫带上涂上滑石粉。任务实施6)安装有方向花纹的轮胎,应注意滚动方向的标记。7)新装配好的无内胎轮胎,充气后应用肥皂水检查轮辋与胎圈接触部O形圈、气门嘴垫、气门芯等处是否漏气。8)安装轮胎螺栓时应按维修手册规定的力矩拧紧,不能过紧。5)气门嘴的位置应装在轮辋气门嘴孔中。胎侧有平衡标记的,标记应
16、在与气门嘴相对的位置上,以便于平衡。轮辋上有平衡块的,应用动平衡机进行平衡调整。任务实施2.轮胎换位1)按时换位可使轮胎磨损均匀,约可延长20%的使用寿命,应结合车辆二级维护定期换位。在路面拱度较大的地区或夏季,轮胎磨损差别较大,可适当增加换位次数。2)轮胎换位方法常用的有交叉换位法和循环换位法。子午线轮胎宜用单边换位法。3)轮胎换位后,应按所换的胎位要求,重新调整气压。4)轮胎换位后须做好记录,下次换位仍要按上次选定的换位方法换位。任务实施车轮动平衡的检测任务实施三、车轮平衡的检测1.安装车轮将车轮安装在动平衡机上并固定,如图2-21所示。图2-21安装车轮任务实施2.输入数据1)打开轮胎动
17、平衡机电源。2)拉出测量尺,测量轮胎边距(图2-22),读出数据并输入到动平衡机。图2-22测量轮胎边距任务实施3)用轮胎宽度测量尺,测量车轮轮辋宽度(图2-23),读出数据并输入到动平衡机。图2-23测量车轮轮辋宽度任务实施4)查看轮胎胎侧的轮辋直径,并输入到动平衡机,如图2-24所示。图2-24将数据输入动平衡机任务实施3.检测车轮动平衡确认安全后,按下启动开关,让轮胎在动平衡机上转动,停止转动后,查看车轮两侧的动不平衡量数据,如图2-25所示。图2-25查看车轮两侧的动不平衡量数据任务实施4.安装配重块1)转动车轮到达外侧的不平衡点,此时该不平衡点指示灯亮。2)在轮辋外侧12点位置,根据
18、轮辋的材质和检测到的不平衡量,选择安装合适材质和质量的配重块。3)按相同方式安装车轮内侧配重块,如图2-26所示。图2-26安装配重块任务实施5.复检车轮动平衡1)重新进行车轮动平衡检测。2)如果仍存在不平衡,则需要去掉已安装好的配重块,重新进行检测并安装配重块,直至不平衡量为零。最后取下轮胎,并安装。任务实施知识拓展一、整体式转向桥的结构整体式转向桥主要在载货汽车上使用,它主要由前梁、转向节、转向主销、锁销、衬套和推力轴承等组成,如图2-27所示。图2-27整体式转向桥的结构知识拓展图2-28斜交轮胎的结构知识拓展二、普通斜交轮胎的结构帘布层的各相邻帘线交叉,且与胎面中心线呈小于90排列的充
19、气轮胎为斜交轮胎,如图2-28所示,由于帘布层的斜交排列,给轮胎胎面和胎侧增加了强度,在适当充气时,会使驾驶人感到较为柔软、舒适。知识拓展三、载货汽车轮胎规格表示方法载货汽车轮胎规格的表示方法与轿车轮胎规格表示方法不同,具体表示的方法如图2-29所示。知识拓展图2-29载货汽车轮胎规格表示方法知识拓展课后测评一、填空题1.根据车桥作用的不同,车桥可分为 、和 四种。2.按悬架结构的不同,车桥分为 和 两种。3.车轮一般是由 、和 组成。4.按胎体帘布结构的不同,轮胎分为 和 。二、判断题1.一般载货汽车的前桥是转向桥,后桥是驱动桥。()2.越野汽车的前桥通常是转向兼驱动。()3.现在轿车一般采
20、用高压胎。()4.集中在胎肩上或胎面中间的磨损,主要是由于未能正确保持充气压力所致。()5.轮胎充气压力过低,会造成胎肩磨损快于胎面中间。()6.对于前轮驱动的汽车,两前轮不平衡会引起车辆行驶时转向盘抖动。()课后测评7.装用新轮胎时,同一车轴上配用同一规格、结构、层级和花纹的轮胎。()8.车轮轴承松动或损坏不会影响车辆行驶的平顺性。()9.如果轮胎花纹达到磨损指示标记,还可以继续使用一段时间。()10.进行车轮动平衡检查时,轮胎气压一定要达到规定值。()课后测评A.振动B.作用力C.滑动D.摆动2.一般经济型轿车的前桥属于 。A.转向桥B.驱动桥C.转向驱动桥D.支持桥3.按胎内的空气压力大
21、小,充气轮胎可分为高压胎、低压胎和超低压胎三种。气压在0.150.45MPa的轮胎称为 。A.超高压胎B.高压胎C.低压胎D.超低压胎三、选择题1.车桥承受和传递地面与车架之间的 和力矩。课后测评A.有内胎轮胎和无内胎轮胎B.低压胎和高压胎C.斜交轮胎和子午线轮胎D.普通花纹轮胎和越野花纹轮胎5.某轿车轮胎规格205/70 R 15中R的含义为 。A.速度等级B.子午线轮胎C.负荷指数D.无意义6.某轿车轮胎规格215/65 R 15中215的含义为 。A.高宽比B.轮胎断面宽度C.轮胎断面高度D.轮辋直径4.现代汽车几乎都采用充气轮胎,轮胎按胎体帘布层结构不同可分为 。课后测评复件 QC37
22、.下列 会引起胎面中央磨损。A.未按规定进行轮胎换位B.轮胎充气压力过低C.车轮外倾角不正确D.轮胎充气压力过高8.下列 会引起两侧胎肩磨损。A.未按规定进行轮胎换位B.轮胎充气压力过低C.车轮外倾角不正确D.轮胎充气压力过高课后测评1.简述车轮总成的组成及作用。2.简述轮胎检查的内容及方法。四、简答题课后测评 任务二检修悬架 相关知识一、悬架的作用悬架的作用是弹性地连接车桥与车架或车身,如图2-30所示,可以用传力、缓冲、减振、导向几个字来概括,具体作用如下:1)对不平整路面所造成的汽车行驶中的各种摇摆和振动等,与轮胎一起,予以吸收和减缓,从而保障乘客和货物的安全,并提高驾驶稳定性。2)将路
23、面与车轮之间的摩擦所产生的驱动力和制动力,传输至车架或车身。3)支承车桥上的车身,并使车身与车轮之间保持适当的几何关系。图2-30悬架的作用相关知识复件 QC3二、悬架的组成汽车悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间一切传力装置的总称,主要由弹性元件、减振器、导向装置和横向稳定杆等组成,如图2-31所示。相关知识复件 QC3图2-31悬架的组成相关知识弹性元件的作用是承受并传递垂直载荷,缓和不平路面引起的冲击,使车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间保持弹性连接,改善乘坐的舒适性能。常见的弹性元件主要有螺旋弹簧、钢板弹簧和扭杆弹簧等,如图2-32所示。图2-32弹性元件的类型a)螺旋
24、弹簧b)钢板弹簧c)扭杆弹簧1.弹性元件相关知识(1)螺旋弹簧螺旋弹簧是由特殊的圆形钢材缠绕成螺旋结构,利用弹簧的抗扭强度来吸收振动和冲击,如图2-33所示。它具有体积小、重量轻、占用空间小、价格低廉;能高效吸收路面冲击产生的垂直力等优点,在轿车上广泛采用。但是螺旋弹簧不能吸收横向能量,因此还需要其他的辅助机构。图2-33螺旋弹簧的工作过程相关知识(2)钢板弹簧钢板弹簧是由若干不等长的合金弹簧片叠加在一起组合成的,其结构如图2-34所示。钢板弹簧除了弹簧功能外,还可看作支持车桥的臂。其优点在于持久耐用,但由于其质量大、结构厚实,故不利于行驶舒适性,因而在载货汽车上使用较多。安装位置如图2-35
25、所示。图2-34钢板弹簧的组成相关知识图2-35钢板弹簧的安装位置图(3)扭杆弹簧扭杆弹簧是由高弹性的弹簧钢加工成的一条钢杆,利用扭杆产生扭转弹性变形,在车轮与车架之间起弹性连接的作用,用在越野车型的前悬架较多。相关知识2.减振器减振器的作用是快速消除弹簧的振动,改善汽车行驶的平顺性,它与弹性元件并联安装(图2-36)。汽车减振器有液力式、充气式和阻力可调式几种。这里主要讲述液力式减振器。目前,汽车上广泛采用筒式液力减振器,结构如图2-37所示。在压缩和伸张两个行程内均能起减振作用,称为双向作用式减振器,只在伸张行程起减振作用的减振器称为单向作用式减振器。目前,汽车上多采用双向作用式减振器。相
26、关知识双向作用式减振器的工作原理如图2-38所示。它内部一般具有四个阀:压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。流通阀和补偿阀是一般的单向阀,其弹簧弹力很弱,当阀上的油压作用力与弹簧力同向时,阀处于关闭状态;而当油压作用力与弹簧力反向时,只要有很小的油压,阀便能开启。压缩阀和伸张阀是卸载阀,其弹簧弹力较强,预紧力较大,只有当油压升高到一定程度时,阀才能开启。其工作过程及工作原理如下:相关知识 图2-36减振器的安装位置图减振器的作用相关知识 图2-37筒式液力减振器相关知识1)压缩行程中,车桥靠近车架(或车身),减振器压缩,活塞下移,活塞下方腔室容积减小,油压升高将流通阀顶开进入活塞上方腔室。因活塞杆
27、占用部分容积,使上腔室增加的容积小于下腔室减小的容积,部分不能进入上腔的油液打开压缩阀流回储油缸。利用油液与孔之间的摩擦来衰减振动。2)伸张行程中,车桥远离车架(或车身),减振器受拉活塞上移,活塞上方腔室油压升高,推开伸张阀流回活塞下方腔室。因活塞杆的存在,使上腔室减小的容积小于下腔室增加的容积,储油缸中的油液在真空度的作用下流经补偿阀进入下腔室来补偿。由于伸张阀的弹簧刚度和预紧力大于压缩阀且伸张行程的通道截面比压缩行程的通道截面小,所以伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程时产生的阻尼力,从而达到迅速减振的目的。相关知识相关知识图2-38双向作用式减振器的工作原理图a)压缩行程b)伸张行程相关知识
28、3.导向装置导向装置(包括横向导杆和纵向推力杆)如图2-39所示,它用来传递除垂直力以外的各种力和力矩,并确定车轮相对于车架(或车身)的运动关系。图2-39导向装置相关知识4.横向稳定杆横向稳定杆可以防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜,改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性,如图2-40所示。图2-40横向稳定杆相关知识复件 QC3汽车悬架根据导向装置的不同,可分为非独立悬架和独立悬架两大类,如图2-41所示。三、悬架的类型与结构相关知识 图2-41悬架的类型a)非独立悬架b)独立悬架独立悬架相关知识 1.非独立悬架非独立悬架的结构特点是两侧车轮安装在一根整体式车桥上,车轮和车桥一起通过弹性元
29、件悬挂在车架(或车身)下面。当一侧车轮因路面不平等原因相对于车架(或车身)的位置发生变化时,另一侧车轮的位置也随之发生变化。图2-42为螺旋弹簧式非独立悬架,一般应用于经济型轿车的后轮,它主要由整体式后桥、减振器和螺旋弹簧等组成。相关知识图2-42螺旋弹簧式非独立悬架相关知识2.独立悬架独立悬架则是两侧车轮各自独立地通过弹性元件悬挂在车架(或车身)下面,其配用的车桥都是断开式车桥。这样,当一侧车轮相对于车架(或车身)位置发生变化时,对另一侧车轮几乎不受影响。目前轿车上应用独立悬架的类型有很多,主要有横臂式、纵臂式、单斜臂式、麦弗逊式、烛式和多连杆式等,如图2-43所示。相关知识图2-43独立悬
30、架的类型a)横臂式独立悬架b)纵臂式独立悬架c)单斜臂式独立悬架d)麦弗逊式独立悬架e)烛式独立悬架f)多连杆式独立悬架相关知识目前经济型轿车上前轮采用麦弗逊式独立悬架较多,如图2-44所示。它主要由车桥、下摆臂、减振器和螺旋弹簧等组成。图2-44麦弗逊式独立悬架的结构相关知识任务实施根据任务引入当中客户所述的故障现象,需要执行如下的检修过程:一、就车检查与调整1)检查车辆前、后端的左右高度是否一致,如不一致,车辆向一侧倾斜,使该侧行驶阻力增大,引起行驶跑偏。2)用力压车身的减振器部位,然后放松感受减振器的阻尼力。3)检查前、后悬架的弹簧是否折断,上下弹簧座是否损坏,如果异常,则更换弹簧或弹簧
31、座。4)检查前、后减振器是否漏油,若漏油应更换减振器。5)检查前、后悬架横向稳定杆衬套,上、下摆臂衬套,下摆臂球头是否松动,如有损坏应更换。任务实施二、前悬架的拆装与检修1.前悬架总成的拆缷1)取下车轮装饰罩。2)旋下轮毂与驱动轴的紧固螺母,车轮必须着地。3)卸下垫圈,旋松车轮紧固螺母,拆下车轮。4)旋下制动钳紧固螺栓,旋下制动盘。5)取下制动软管支架,并用铁丝将制动钳固定在车身上(注意不要损坏制动软管),拆下球形接头紧固螺栓。任务实施6)压下横拉杆接头。7)旋下稳定杆的紧固螺栓。8)向下掀压下臂,从车轮轴承壳内拉出驱动轴。任务实施复件 QC39)支承好减振器支柱下部,用内六角扳手阻止活塞杆的
32、转动,旋下活塞杆的螺母,如图2-45所示。图2-45旋下活塞杆螺母任务实施2.前悬架总成的安装前悬架总成的安装顺序基本上与拆卸顺序相反,但在安装时应注意以下事项:1)不允许对前悬架总成进行焊接或整形处理,不合格的要更换新的零部件总成。2)安装驱动轴时,应擦净驱动轴与轮毂花键齿面上的油污,去除防护剂的残留物。3)所有螺栓和螺母的紧固力矩应符合规定。所有自锁螺母,必须更换新件。任务实施3.减振器的拆装与检查车辆在行驶过程中,如减振器发出异常的响声,则说明该减振器已损坏,必须更换。一般减振器是不能修理的。减振器上如有很小渗油现象可以继续使用,如漏油较多则必须更换。减振器的拆装步骤如下:1)用专用拉具
33、压住弹簧,并压缩弹簧,如图2-46所示。2)松开减振器上端的开槽螺母,放松弹簧,可以用扳手A阻止活塞杆的转动以便松开螺母并取下上弹簧座,如图2-47所示。任务实施 图2-46用专用拉具压缩弹簧任务实施 图2-47放松弹簧3)取下螺旋弹簧。任务实施三、后悬架的拆装与检修1.后桥与后悬架的拆缷1)将驻车制动拉索从拉杆上拆出,必要时脱开制动蹄。2)分开轴体上的制动管和制动软管。3)松开车身上的支承座,仅留一个螺母支承。4)拆下排气管吊环。5)取下车室内减振器盖板,从车身上旋下支承座螺母,如图2-48所示。任务实施6)拆卸车身上的整个支承座。7)慢慢升起车辆。8)将后桥从车子底下拆出。2.后桥与后悬架
34、的安装后桥、后悬架总成的安装可按拆卸相反的顺序进行。任务实施图2-48减振器支承座固定螺母的拆卸任务实施复件 QC3一、独立悬架的类型车型不同,所安装悬架的类型一般也不同,但都各有其特点,下面列举几种不同结构的悬架系统。1.不等臂式独立悬架不等臂式独立悬架主要由螺旋弹簧、上摆臂、下摆臂和减振器组成,其结构如图2-49所示。知识拓展图2-49不等臂式独立悬架知识拓展2.单横臂式独立悬架单横臂式独立悬架主要由减振器、螺旋弹簧、横臂等组成,其结构如图2-50所示。知识拓展图2-50单横臂式独立悬架知识拓展3.多连杆式独立悬架多连杆式独立悬架由减振器、连杆、螺旋弹簧等组成,其结构如图2-51所示。知识
35、拓展图2-51多连杆式独立悬架知识拓展4.单纵臂式独立悬架单纵臂式独立悬架主要由横向稳定杆、纵臂和减振器等组成,其结构如图2-52所示。知识拓展图2-52单纵臂式独立悬架知识拓展二、扭杆弹簧悬架在一些货车、越野车和商务车型的前悬架上采用扭杆弹簧作为弹性元件,扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的杆(图2-53)。扭杆断面通常为圆形,少数为矩形或管形。其两端形状可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等,以便一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。摆臂则与车轮相连。当车轮跳动时,摆臂便绕着扭杆轴线而摆动,使扭杆产生扭转弹性变形,借以保证车轮与车架的弹性联系。知识拓展图2-53扭杆弹簧式悬架知识拓
36、展课后测评一、填空题1.悬架一般由 、和 等部分组成。2.汽车悬架可分为两大类:即 悬架和 悬架。3.汽车上常用的弹性元件包括 弹簧、弹簧和 弹簧。4.减振器在汽车悬架中与弹性元件 安装的。5.汽车悬架中的 用来承受并传递垂直载荷,缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。二、判断题1.采用非独立悬架的车桥通常为断开式的。()2.汽车悬架的作用是弹性地连接车桥和车身,缓和行驶中车辆受到的冲击力。()3.汽车悬架装置中,导向机构是用来传递力和力矩的。()课后测评4.螺旋弹簧用来支承汽车的重量并维持汽车的水平位置。()5.在压缩行程和伸张行程都能起减振作用的减振器称为单向作用式减振器。()6.减振器外面
37、有轻微的油迹时,不必更换减振器。()三、选择题1.横向稳定杆的作用是防止 。A.车身的上下跳动B.汽车转弯时过度倾斜C.制动时点头D.加速前进时后仰课后测评2.麦弗逊式悬架为 。A.非独立悬架B.组合式悬架C.独立悬架D.刚性3.汽车悬架系统中的横向稳定杆在 时起作用。A.车身上下垂直振动B.汽车转弯C.车身纵向振动D.以上都不正确4.以下部件,在汽车独立悬架中可代替螺旋弹簧的为 。A.减振器B.横向稳定杆C.下摆臂支承杆D.扭力杆课后测评5.单向作用式减振器的减振作用发生在 中。A.压缩行程B.伸张行程C.压缩和伸张行程D.任何工况四、简答题1.简述悬架系统的作用。2.简述独立悬架与非独立悬
38、架结构有什么不同。课后测评 任务三 调整车轮定位 相关知识一、车轮定位的作用车轮定位的功用是要保证汽车在行驶时既有自动保持直线行驶的性能,还具有车轮转向后有自动回正的能力。车轮定位角度是存在于悬架系统和各活动机件间的相对角度,保持正确的四轮定位角度,可确保车辆的直线行驶稳定性及操控性,改善车辆的转向性并确保转向系统回正,避免轴承不当受力而受损,更可确保轮胎与地面紧密接合,减少轮胎不正常磨损,确保转向时的稳定性。二、什么时候进行车轮定位1)当车辆出现转向沉重、发抖、跑偏、不自动回正等现象时应对车轮进行定位。2)当驾驶时感觉车辆飘浮、摇摆等不正常的行驶感觉或行驶过程转向盘不正时应对车轮进行定位。3
39、)当轮胎出现不正常的磨损时应对车轮进行定位。4)更换汽车悬架或转向系统的零部件后应对车轮进行定位。5)车辆前部或后部经碰撞事故维修后应对车轮进行定位。相关知识三、车轮定位1.转向车轮定位为了保证汽车直线行驶的稳定性和转向的轻便性,减少轮胎和其他机件的磨损,转向车轮、转向节和前轴三者与车架的安装应保持一定的相对位置关系,这种安装位置关系称为转向车轮定位,也称前轮定位。对于两端装有主销的转向桥,汽车转向时,转向车轮会围绕主销轴线偏转。但现代轿车采用的断开式转向桥没有主销,如麦弗逊式独立悬架采用减振器代替主销,减振器的轴线相当于主销轴线,如图2-54所示。相关知识图2-54悬架类型与主销轴线相关知识
40、转向轮的定位参数有主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束。(1)主销后倾安装在前轴上的主销(减振器),其上端略向后倾斜,叫主销后倾。在汽车纵向平面内,主销轴线与地面垂线之间的夹角,叫主销后倾角,如图2-55所示。图2-55主销后倾角相关知识主销后倾的作用是保证汽车直线行驶的稳定性,并使汽车转弯后车轮能自动回正。后倾角越大,车速越高,车轮的稳定效应也越强;但后倾角不宜过大,否则在转向时会使转向盘沉重或回正过猛而打手,一般主销后倾角在3内。主销后倾角一般是不能调整的。(2)主销内倾主销(减振器)安装在前轴上,其上端略向内倾斜,称为主销内倾。在汽车横向平面内,主销轴线与地面垂线之间的夹角叫主销内倾角
41、,如图2-56所示。相关知识图2-56主销内倾角主销内倾的作用是使车轮转向后能自动回正,且转向操纵轻便。一般主销内倾角为58。主销内倾角一般也是不能单独调整的。相关知识(3)前轮外倾在汽车横向平面前轮略向外倾斜,称为前轮外倾。在汽车横向平面内地面垂线与前轮中心线形成的夹角,称为前轮外倾角,如图2-57所示。当车轮顶部向车外侧倾斜时为正值,反之为负值。图2-57前轮外倾角相关知识前轮外倾角的作用是当空车时如果车轮正好与路面垂直,则满载时车轮会出现内倾,这将加速汽车轮胎的偏磨,同时还会加重车轮外轴承和轮毂的负荷,降低它们的使用寿命,因此,设计时预留有一定的外倾角来防止满载时车轮内倾。只有少部分车型
42、的前轮外倾角能够调整。一般车轮外倾角为1左右。(4)前轮前束汽车两前轮的旋转平面不平行,前端略向内收,这种现象叫作前轮前束。两前轮前段距离B,后段距离A,其差值即为前束值,如图2-58所示。当后段大于前段时为正值,反之为负值。相关知识图2-58前轮前束相关知识而导致两侧车轮向外滚开,由于转向横拉杆和车桥的约束使车轮不可能向外滚开,车轮将在地面上出现边滚边向内滑移的现象,从而增加了轮胎的磨损,为了抵消前轮外倾后带来的不良后果,前轮设计前束值。一般车型前束值为012mm,也有的车型为与负前轮外倾角相配合,其前束也取负值。2.后轮定位随着道路条件的改善,轿车的行驶速度越来越快,汽车后轮具有一定程度的
43、外倾角和前束可使后轮获得合适的侧偏角,有利于提高高速行驶的操纵稳定性。汽车前束的作用是当前轮有了外倾角后,在滚动时,就类似于圆锥滚动,从相关知识(1)后轮外倾在汽车横向平面内后轮略向外倾斜,称为后轮外倾。在汽车横向平面内地面垂线与后轮中心线形成的夹角,称为后轮外倾角,如图2-59所示。当车轮顶部向车外侧倾斜时为正值,反之为负值。图2-59后轮外倾角相关知识后轮外倾角对轮胎磨损和操纵性有影响。理想状态是4个车轮的运动外倾角为零,这样轮胎与路面接触良好,从而得到最佳的牵引性能和操纵性能,但实际轿车为了对载荷进行补偿,一般采用一个较小的正后轮外倾角。(2)后轮前束汽车两后轮的旋转平面不平行,前段略向
44、内收,这种现象叫作后轮前束。两后轮前段距离B,后段距离A,其差值即为后轮前束值,如图2-60所示。当后段大于前段时为正值,反之为负值。相关知识图2-60后轮前束相关知识后轴将产生一定弯曲使后轮出现前张现象,造成轮胎异常磨损,如图2-61所示,为了抵消这种前张现象,后轮预先设置前束角。图2-61后轮前张现象后轮前束的作用是如果后轮没有前束,当汽车行驶时,在驱动力F作用下,相关知识任务实施针对任务分析中行驶跑偏现象所述,需要进行以下的检修步骤:一、车辆四轮定位1.定位前准备1)将车辆停放在举升机平台上,并保证车辆空载,仔细观察车辆前后、左右是否倾斜。2)将车头、车尾用力按下,松手后回弹应迅速减弱,
45、车身随即停止跳动,且左右两侧的回弹次数应相等。3)依次检查轮胎和钢圈的外观是否完好,气压是否正常。4)检查转向盘自由行程是否小于100mm。5)检查燃油箱的燃油量是否满油。任务实施2.检查车轮摆动1)用举升机将车辆举升,使四个车轮悬空约100mm左右。2)选用百分表、磁性表座,然后进行组装。3)将百分表测量轴抵靠在胎冠中心,并使其有3mm的压缩量,旋转轮胎一圈,读取径向跳动值,轮胎径向跳动应为1.4mm或更小。4)将百分表测量轴抵靠在轮辋外缘处,并使其有2mm的压缩量,轮辋的端面圆跳动应为0.75mm或更小。任务实施5)依次检查四个车轮的摆动,如图2-62所示。图2-62检查四个车轮的摆动任务
46、实施3.检查底盘连接件1)将车辆举升至合适的位置并锁上安全锁。2)检查横拉杆球头是否松动,横拉杆有无弯曲、损坏或松旷,转向节是否损坏或松旷,转向节与减振器固定螺栓是否牢固,滑杆上部是否损坏或松旷,前稳定杆有无变形或松旷,稳定杆连杆有无弯曲或损坏,下悬架臂有无损坏,后梁支架有无弯曲或损坏,后悬架臂有无变形或损坏,托臂后桥是否变形或损坏等。任务实施2)建立车辆信息档案,选择车辆数据,输入车辆状况,如图2-63所示。图2-63建立车辆信息档案4.操作四轮定位仪1)起动电脑进入定位系统界面。3)将举升机下降至最低锁止位置。任务实施5.安装四轮定位仪夹具、传感器并连接电缆1)将举升机下降至最低锁止位置,
47、在定位仪界面点击下一步操作,进入定位仪夹具安装界面。2)依次正确安装车轮夹具,检查四轮夹具安装是否正常,然后依次取下四个夹具的加力杆。3)水平取出传感器,将传感器安装头水平对正夹具中心槽孔并插入,按此方法依次安装四个传感器。4)调节传感器水平,使水平气泡至中央处并锁紧。5)连接传感器电缆,一端与主机相连,另一端与传感器连接,当电缆全部连接后,起动传感器。任务实施6.偏位补偿1)放置两侧车轮挡块,将变速杆置于空档,释放驻车制动器。2)举升二次举升机使车轮离开转角盘10mm左右,如图2-64所示。图2-64车轮离开转角盘任务实施3)按设备要求进行车轮偏位补偿,完成四个车轮偏位补偿值计算,补偿结束后
48、,拔出转角盘和后滑板的固定销,如图2-65所示。图2-65偏位补偿值计算4)将举升机下降至最低锁止位置。任务实施7.监测车轮定位1)移开两后轮挡块,检查两后轮是否落在后滑板上的正确位置,检查两前轮中心是否落在转角盘中心。2)牢固安装好制动锁。任务实施8.检查检测报告1)分析检查数据,红色数据为不合格数据,绿色数据为合格数据,如图2-66所示。2)如数据显示不合格,则进入定位调整操作。任务实施图2-66分析数据任务实施1)确保转向盘正中位置。2)用转向盘锁将转向盘固定。3)操作举升机到较高的合适位置并落锁。4)在调整前先将左、右两边球节锁止螺栓松开,向前或向后旋转转向横拉杆,直至调整到标准数值。
49、5)按规定力矩紧固左、右两边球节锁止螺栓。6)路试后再检测其是否有变动,如有变动应再进行调整。7)独立悬架两边应同时调整,并且调整的量相同,可保证转向盘还是正中二、调整前轮前束任务实施知识拓展一、推进线与推进角前轴中心与后轴中心的连线称为车体中心线(也称车辆几何中心线)。四轮定位仪在测量后轮单侧前束时,是参考车体中心线来测量的。然后通过后轮单侧前束平分点作一直线与后轮中心相交,确定推进线,即:汽车后轮总前束角的平分线,为汽车的推进线。推进线与车体中心线之间的夹角叫作推进角,如图2-67所示。二、包容角从汽车正前看,主销轴线和车轮中心线之间的夹角称为包容角。它在数值上等于主销内倾角和前轮外倾角之
50、和,如图2-68所示。如果外倾角为正值,需要加上外倾角;如果外倾角为负值,就需要减去外倾角。包容角是一个非常重要的车轮定位诊断参数,可用来诊断悬架系统结构定位失准或悬架组件变形。知识拓展 图2-67车体中心线与推进线知识拓展 图2-68包容角知识拓展课后测评一、填空题1.车轮定位是为了保证汽车 的稳定性和 的轻便性。2.前轮定位包括 、和 四个参数。3.主销安装在前轴上,其上端略向后倾斜,这种现象称为 ;其上端略向内侧倾斜,这种现象称为 。4.车轮安装在车桥上,两前轮后端距离A 前端距离B,其差值A-B称为 。5.后轮定位内容主要包括 和 。二、判断题1.主销后倾角和主销内倾角都起到使车轮自动
