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【科普】史上最全汽车底盘构造四大体系详解,彻底了解汽车构造。

http://www.auto-a.hc360.com2018年04月17日11:28 来源:汽车维修与保养T|T

    【慧聪汽车用品网】底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。

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    汽车底盘

【科普】史上最全汽车底盘构造四大体系详解,彻底了解汽车构造。

    宝马新X5底盘

    第一:传动系简介

    传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。

    一.传动系的功用

    汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能,与发动机配合工作,能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶,并具有良好的动力性和经济性。

    二.传动系的种类和组成

    传动系可按能量传递方式的不同,划分为机械传动、液力传动、液压传动、电传动等。

    1、机械式传动系一般组成及布置示意图

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    1-离合器2-变速器3-万向节4-驱动桥5-差速器,图1发动机前置、纵置,后轮驱动的布置示意图

    图1是传统的发动机纵向安装在汽车前部,后桥驱动的4×2汽车布置示意图。发动机发出的动力经离合器、变速器、万向传动装置传到驱动桥。在驱动桥处,动力经过主减速器、差速器和半轴传给驱动车轮

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    图2发动机前置、纵置,前轮驱动的布置示意图

    发动机前置、纵置,前桥驱动,使得变速器和主减速器连在一起,省掉了它们之间的万向传动装置。

    2、典型液力机械传动示意图

    1-液力变矩器2-自动器变速器3-万向传动4-驱动桥5-主减速器6-传动轴

    图3液力机械传动示意图

    液力传动(此处单指动液传动)是利用液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。液力传动装置串联一个有级式机械变速器,这样的传动称为液力机械传动。

    3、静液式传动系示意图

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    1-离合器2-油泵3-控制阀4-液压马达5-驱动桥6-油管

    图4静液式传动系示意图

    液压传动也叫静液传动,是通过液体传动介质静压力能的变化来传递能量。主要由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装置等组成。

    4、混合式电动汽车采用的电传动

    1-离合器2-发电机3-控制器4-电动机5-驱动桥6-导线

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    图5混合式电动汽车采用的电传动

    电传动是由发动机驱动发电机发电,再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮。

    三、传动系的布置型式

    机械式传动系常见布置型式主要与发动机的位置及汽车的驱动型式有关。可分为:

    1.前置后驱—FR:即发动机前置、后轮驱动

    这是一种传统的布置型式。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。它是前轮转向后轮驱动,发动机输出动力通过离合器—变速器—传动轴输送到驱动桥上,在此减速增扭后传送到后面的左、右半轴上,驱动后轮使汽车运行,前后轮各行其职,转向与驱动分开,负荷分布比较均匀。

    2.后置后驱—RR:即发动机后置、后轮驱动

    在大型客车上多采用这种布置型式,少量微型、轻型轿车也采用这种型式。发动机后置,使前轴不易过载,并能更充分地利用车箱面积,还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李,也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点是发动机散热条件差,行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。但由于优点较为突出,在大型客车上应用越来越多。

    3.前置前驱—FF:发动机前置、前轮驱动

    这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但上坡时汽车质量后移,使前驱动轮的附着质量减小,驱动轮易打滑;下坡制动时则由于汽车质量前移,前轮负荷过重,高速时易发生翻车现象。现在大多数轿车采取这种布置型式。

    4.越野汽车的传动系

    越野汽车一般为全轮驱动,发动机前置,在变速箱后装有分动器将动力传递到全部车轮上。目前,轻型越野汽车普遍采用4×4驱动型式,中型越野汽车采用4×4或6×6驱动型式;重型越野汽车一般采用6×6或8×8驱动型式。

    第二:行驶系介绍

    行驶系由汽车的车架、车桥、车轮(注意)和悬架等组成。

    一、汽车行驶系的功用

    1、将汽车构成一个整体,承受汽车的总重量。

    2、接受传动系的动力,通过驱动轮与路面的作用产生牵引力,使汽车正常行驶。

    3、承受并传递路面作用于车轮上的各种反力和力矩,缓和不平路面对车身造成的冲击,衰减汽车行驶中的振动,保持行驶的平顺性。

    4、与转向系配合,保证汽车操纵稳定性。

    二、汽车行驶系的组成

    一般由车架、车桥、车轮和悬架组成。

    行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架组成

    车架

    一、功用车架是汽车的基体,如发动机、变速器、传动机构、操纵机构、车身等总成和部件都安装于车架上。

    二、车架的类型

    汽车上装用的车架按其结构形式不同可分为:边梁式车架、中梁式车架、综合式车架和无梁式车架。边梁式车架由位于右左两侧的两根纵梁和若干横梁构成,横梁和纵梁一般由16Mn合金钢板冲压而成,两种者之间采用铆接或焊接连接。中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁。纵梁断面为圆形或矩形其上固定有横向的托架或连接梁,使车架成鱼骨。

    车桥

    一、作用车桥通过悬架与车架连接,支承着汽车大部份重量,并将车轮的牵引力或制动力,以及侧向力经悬架传给车架。

    二、类型汽车的车桥分为整体式和断开式两种。按使用功能划分,车桥又可分为转向桥、转向驱动桥、驱动桥和支持桥。

    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桥转向,也有少数是多桥转向的。

    a、与非独立悬架匹配的转向车桥

    这类转向桥结构大体相同,主要由前梁,转向节,主销和轮毂等部分组成。车桥两端与转向节绞接。前梁的中部为实心或空心梁。

    b、与独立悬架匹配的转向桥

    断开式转向桥的作用与非断开式转向桥一样,所不同的是断开式转向桥与独立悬架匹配,断开式车桥为活动关节式结构。

    c、转向车轮定位

    为了使汽车保持稳定的直线行驶,转向轻便、减少轮胎与转向机构的摩损,要求装配后的转向车轮、转向节和前轴与车架有正确的相对位置。前轮、前轴、转向节与车架的相对安装位置,称为转向车轮定位,也称前轮定位。前轮定位包括主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束四个参数。

    A、主销后倾:主销装在前轴上后,其上端略向外倾,称为主销后倾。

    B、主销内倾:主销装在前轴上后,其上端略向内倾,称为主销内倾。

    C、前轮外倾:汽车的前轮安装后,其旋转平面上方略抽外倾,称为前轮外倾。

    D、前轮前束:汽车两个前轮的旋转平面不平行,前端略向内收,称为前轮前束。汽车的前束值一般小于10mm,通过改变横拉杆的长度可以调整前束的大小。

    2、支承桥

    转向桥和支持桥都属于从动桥。有些单桥驱动的三轴汽车,往往将后桥设计成支持桥。挂车上的车桥也是支持桥。发动机前置前驱动轿车的后桥也属于支桥。

    车轮与轮胎

    功用是支承汽车车体重量,缓和由于路角不平引起的冲击力,接受和传递制动力和驱动力,轮胎具有抵抗侧滑的能力,轮胎具有自动回下正的能力,使汽车正常转向,保持汽车直线驶。

【科普】史上最全汽车底盘构造四大体系详解,彻底了解汽车构造。

    一、车轮

    汽车底盘构造和四大体系详解

    车轮

    1、组成通常车轮由轮毂、轮辋以及这两件元件之间的连接部分称为轮辐的元件所组成

    2、分类

    按照轮辐的结构车轮可分为辐板式和辐条式。

    根据轮辋形式不同又可分为组装轮辋式,可调式车轮,对开式,可反装式车轮。

    根据车轮材质不同又有铝合金、镁合金、钢车轮之分。

    辐板式车轮由档圈,辐板,轮辋和气门嘴伸出口组成(如上图)。辐板为钢质圆板,它将轮毂和轮辋连接为一体,大多是冲压制成的,少数是与轮毂铸成一体。后者多用于重型汽车上。辐板与轮辋是铆接或焊接在一起的,对于采用无内胎轮胎的车轮,宜采用焊接法可提高轮辋的密闭性。

    轿车的辐板采用材料较薄,常冲压成起伏各样形状,以提高刚度。辐板上开有若干孔,用以减轻质量,同时有利于制动器散热,安装时可作把手。

    货车后轴负荷大多比前轴大很多,为使后轮胎不致过载,后桥车轮一般安装双式车轮,在同一轮毂上安装两副相同的辐板和轮辋,为方便互换,辐板的螺栓也两端面做成锥形,便于安装。

    辐条式车轮这种车轮的轮辐是钢丝辐条或者是用轮毂铸成一体的铸造辐条。钢丝辐条车轮(如右图a所示)由于价格昂贵、维修安装不便,故仅用于赛车和某些高级轿车上。铸造辐条式车轮(如右图b所示)用于重型货车上。在这种结构的车轮上,轮辋是用螺栓了和特殊形状的衬块固定在辐条上,为使轮辋与辐条对中好,在轮辋和辐条上都加工出配合锥面。

    轮辋结构及规格代号

    轮辋按其断面结构形式分为深式轮辋、平式轮辋和可拆式轮辋。

    深槽式轮辋,代号(DC),这种轮辋多用于小轿车及越野车上。易于装卸,因而它的轮辋一般都采用钢板冲压成形的整体结构。

    平底轮辋如图,代号(WFB),主要用于中、重型载货汽车,自卸汽车和大客车。

    对开式轮辋(对拆平底式轮辋)代号(DT)。它由左右可分的两半轮辋组成。两部分轮辋可以是等宽度,也可以不等宽,它们之间用螺栓固紧在一起形成用以安装轮胎的轮车内。

    轮辋

    二、轮胎

    轮胎作为汽车与道路之间力的支承和传递部分,它的性能对汽车行驶性能影响很大。轮胎的性能与其结构,材料、气压、花纹等因素有关。

    轮胎总成是安装在轮辋上的,直接与路面接触。它的作用是:承受汽车的重力;当汽车行驶中,路面不平引起冲击和振动要求轮胎与悬架一齐起缓和冲击的作用;保证车轮和路面接触具有良好的附着性,传递驱动力和制动力,保持汽车行驶稳定性。

    结构轮胎主要由胎冠、胎肩,胎侧,胎体和胎圈等部分组成。

    1、胎冠是指外胎两胎肩夹的中间部位。包括胎面,缓冲层(或带束层)和帘布层等。

    胎面是指胎冠最外层与路面接触带有花纹的外胎胶层。作用是保护胎体,防止其早期磨损和损伤。

    缓冲层是指斜交轮胎胎面和胎体之间的胶布层。作用是缓和并部分吸收路面对轮胎的冲击。

    带束层是指在子午线轮胎和带束斜交轮胎的胎面基部下,沿胎面中心线圆周方向箍紧胎体的材料层。作用是增强轮胎的周向刚度和倾向刚度,并承受大部分胎面的应力。

    帘布层是指胎体中由覆胶平行帘线组成的布层,它是胎体的骨架,支撑外胎各部分。

    2、胎侧是指胎肩到胎圈之间的胎体侧壁部位上的橡胶层,作用是保护胎体,承受侧向力。

    3、胎体是由一层或数层帘布与胎圈组成整体的充气轮胎的受力结构。斜交轮胎的胎体帘布线彼此交叉排列,子午线的胎体帘线互相平行。

    4、胎圈是指轮胎安装在轮辋上的部分。由胎圈芯和胎圈包布等组成。作用是防止轮胎脱离轮辋。

    轮胎

    种类

    汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。汽车上常用的汽车轮胎是充气轮胎。实心轮胎目前仅用于在沥青混凝土路面的干线道路上行驶的低压汽车或重型挂车上。

    充气轮胎按结构不同可以分为有内胎和无内胎两种。

    按帘布材料可分为棉帘布轮胎、人造线轮胎、尼龙轮胎、钢丝轮胎、聚酯轮胎,玻璃纤维轮胎、无帘布轮胎。

    按胎面花纹可分为普通花纹轮胎、越野花纹轮胎,混合花纹轮胎。

    按气压可分为高压轮胎、低压轮胎、超低压轮胎。

    按帘布层结构可分为斜交轮胎、带束斜交轮胎和子午线轮胎。

    1、有内胎的充气轮胎主要由外胎、内胎、垫带组成。内胎中充满压缩空气,外胎用来保护内胎不受损伤且具有一定弹性;垫带放在内胎下面,防止内胎与轮辋硬性接触受损伤。

    2、普通斜交轮胎

    它的特点是帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉排列,各帘布层与胎冠中心线成35o~40o的交角,因而叫斜交轮胎。

    3、子午线轮胎

    这种轮胎的胎体帘布层与胎面中心线呈90度或接近90o角排列,帘线分布如地球的子午线,因而称为子午线轮胎。子午线轮胎帘线强度得到充分利用,它的帘布层数小于普通斜交轮胎帘布层数,使轮胎重量可以减轻,胎体较柔软。子午线胎采用了与胎面中心线夹角较小(10o~20o)的多层缓冲层,用强力较高,伸张力小的结构帘布或钢丝帘布制造,可以承担行驶时产生的较大的切向力。带束层象钢带一样,紧紧箱在胎体上,极大地提高胎面的刚性和驱动性以及耐磨性。

    子午线轮胎本身结构原因,使其高速旋转时,变形轮,生温低,产生驻波的临界速度比斜交胎高,提高了行驶中的安全性。

    4、无内胎轮胎

    在外观上与普通轮胎相似。所不同的是无内胎轮胎的外胎内壁上附加了一层厚约2~3mm的专门用来封气的橡胶密封层,它是用硫化的方法粘附上去的,密封层正对着的胎面下面,贴着一层未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层。当轮胎穿孔时,自粘层能自行将刺穿的孔粘合,因此又有叫有自粘层的无内胎轮胎。

    无内胎轮胎在穿孔时,压力不会急剧下降,有利于安全行驶,无内胎轮胎不存在内外胎之间的摩损和卡住,它的气密性好,可直接通过轮辋散热,温升低,使用寿命长,结构简单,重量轻。其缺点是途中坏了修理困难。

    轮胎的气压

    充气轮胎按胎内空气压力大小可分为高压胎,低压胎和超低压胎三种。高压胎(气压0.49~0.69MPa),低压胎(气压0.147~0.49MPa),超低压胎气压0.147Mpa以下)。

    现今,载重车、轿车大都采用低压胎,因为低压胎弹性好,断面宽,与路面接触面积大,胎壁薄散热性好。这些性能使轮胎寿命延长。

    悬架

    一、作用把车架与车桥弹性连接起来,吸收或缓和车轮在不平路面上受到的冲击和振动,传递各种作用力和力矩。

    二、组成一般由弹性元件、导向装置和减振器三部分组成。

    三、类型悬架可分为独立悬架和非独立悬架两类。

    1、独立悬架独立悬架的特点是:每一侧车轮单独通过弹簧悬挂在车架下面,汽车行使中,当一侧车轮跳动时,不会影响另一侧车轮的工作。独立悬架中多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧作为弹性元件,并配用导向装置和减振器。独立悬架在轿车上广泛应用。

    悬架

    2、非独立悬架非独立悬架的特点是两侧的车轮分别安装在同一整体式车轿上,车轿通过弹性元件与车架相连。这种悬架在汽车行驶中,当一侧车轮跳动时,,另一侧车轮也将随之跳动。非独立悬架中广泛采用钢板弹簧作为弹性元件,这种悬架在中、重型汽车上普遍采用。

    四、弹性元件

    悬架采用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧等。

    a、钢板弹簧

    钢板弹簧又叫叶片弹簧,它是由若干不等长的合金弹簧片叠加在一起组合成一根近似等强度的梁。钢板弹簧的第一片(最长的一片)称为主片,其两端弯成卷耳,内装青铜或塑料或橡胶。粉沫冶金、制成的衬套,用弹簧销与固定在车架上的支架、或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的中间用U形螺栓与车桥固定。

    钢板弹簧在载荷作用下变形,各片之间因相对滑动而产生摩擦,可促使车架的振动衰减。各片间的干摩擦,车轮将所受冲击力传递给车架,且增大了各片的摩损。所以在装合时,各片间涂上较稠的润滑剂(石墨润滑脂),并应定期保养。

    b、螺旋弹簧

    螺旋弹簧是用弹簧钢棒卷制而成,它们有刚度不变的圆柱形螺旋弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。

    螺旋弹簧大多应用在独立悬架上,尤以前轮独立悬架采用广泛。有些轿车后轮非独立悬架也有采用螺旋弹簧作弹性元件的。由于螺旋弹簧只承受垂直载荷,它用做弹性元件的悬架要加设导向机构和减振器。它与钢板弹簧相比具有不需润滑,防污性强,占用纵向空间小,弹簧本身质量小的特点,因而现代轿车上广泛采用。

    c、扭杆弹簧

    扭杆弹簧总成用铬钒合金弹簧钢制成,它的表面经过加工很光滑。通常为保护扭杆表面,在其上涂有环氧树脂,并包一层玻璃纤维,再涂一层环氧树脂,最后涂上沥青和防锈油漆,以防摩蚀和损坏表面,从而提高扭杆弹簧的使用寿命。

    d、气体弹簧

    气体弹簧主要有空气弹簧和油气弹簧两种。

    气体弹簧是以空气做弹性介质,即在一个密闭的容器内装入压缩空气(气压为0.5~1MPa),利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。这种弹性元件叫空气弹簧,它分为囊式和膜式空气弹簧。空气弹簧在轿车上有采用尤其在主动悬架中被采用。这种弹簧随着载荷的增加,容器内压缩空气压力升高,使其弹簧刚度也随之增加,载荷减少,弹簧压力也随空气压力减少而下降,因而这种弹簧有其理想的弹性特性。

    油气弹簧以气体(氮-惰性气体)作为弹性介质,用油液作为传力介质。

    弹簧

    五、减振器

    功用改善汽车行驶平顺性。

    为衰减振动,汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器。

    工作原理是当车架(或车身)和车桥间受振动出现相对运动时,减振器内的活塞上下移动,减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力,使汽车振动能量转化为油液热能,再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时,阻尼力随车架与车桥(或车轮)之间的相对运动速度增减,并与油液粘度有关。

    第三:转向系简介

    汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。

    转向系统的基本组成

    (1)转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。

    (2)转向器将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动,并对转向操纵力进行放大的机构。转向器一般固定在汽车车架或车身上,转向操纵力通过转向器后一般还会改变传动方向。

    (3)转向传动机构将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节),并使左右车轮按一定关系进行偏转的机构。

    转向系统的类型及工作原理

    按转向能源的不同,转向系统可分为机械转向系统和动力转向系统两大类。

    一、汽车转向系概述

    汽车行驶过程中,经常需要改变行驶方向,即所谓的转向,这就需要有一套能够按照司机意志使汽车转向的机构,它将司机转动方向盘的动作转变为车轮(通常是前轮)的偏转动作。

    按转向力能源的不同,可将转向系分为机械转向系和动力转向系。

    机械转向系的能量来源是人力,所有传力件都是机械的,由转向操纵机构(方向盘)、转向器、转向传动机构三大部分组成。其中转向器是将操纵机构的旋转运动转变为传动机构的直线运动(严格讲是近似直线运动)的机构,是转向系的核心部件。

    l.转向盘2.安全转向轴3.转向节4.转向轮5.转向节臂6.转向横拉杆7.转向减振器8.机械转向器

    动力转向系除具有以上三大部件外,其最主要的动力来源是转向助力装置。由于转向助力装置最常用的是一套液压系统,因此也就离不开泵、油管、阀、活塞和储油罐,它们分别相当于电路系统中的电池、导线、开关、电机和地线的作用。

    二、转向操纵机构

    转向操纵机构

    转向盘即通常所说的方向盘。转向盘内部有金属制成的骨架,是用钢、铝合金或镁合金等材料制成。由圆环状的盘圈、插入转向轴的转向盘毂,以及连接盘圈和盘毂的辐条构成。采用焊接或铸造等工艺制造,转向轴是由细齿花键和螺母连接的。

    骨架的外侧一般包有柔软的合成橡胶或树脂,也有采用皮革包裹以及硬木制作的转向盘。转向盘外皮要求有某种程度的柔软度,手感良好,能防止手心出汗打滑的材质,还需要有耐热、耐候性。

    转向盘的功能:转向盘位于司机的正前方,是碰撞时最可能伤害到司机的部件,因此需要转向盘具有很高的安全性,在司机撞在转向盘上时,骨架能够产生变形,吸收冲击能,减轻对司机的伤害。转向盘的惯性力矩也是很重要的,惯性力矩小,我们就会感到“轮轻”,操做感良好,但同时也容易受到转向盘的反弹(即“打手”)的影响,为了设定适当的惯性力矩,就要调整骨架的材料或形状等。

    现在的转向盘与以前的看似没有太大变化,但实际上已经有了改进。由于转向助力装置的普及,转向盘外径变小了,而手握处却变粗了,采用柔软材料,使操作感得到了改善。

    现在有越来越多的汽车在转向盘里安装了安全气囊,也使汽车的安全性大大提高了。转向盘的集电环:转向盘上有喇叭开关,必须时刻与车身电器线路相连,而旋转的转向盘与组合开关之间显然不能用导线直接相连,因此就必须采用集电环装置。集电环好比环形的地铁轨道,喇叭开关的触点就象奔跑在轨道上的电车,时刻保持接通的状态。由于是机械接触,长时间使用触点会因磨损影响导电性,导致紧急时刻喇叭不鸣甚至气囊不工作。因此,最近装备气囊的汽车开始装用电缆盘,代替集电环。

    转向盘的端子与组合开关的端子用电缆线连接,电缆盘将电线卷入盘内,类似于吸尘器的电线卷取机构,在转向盘旋转范围内,电线*卷筒自由伸缩。这种装置大大提高了电器装置的可行性。

    三、转向传动机构

    为牢固支承转向盘而设有转向柱。传递转向盘操作的转向轴从中穿过,由轴承和衬套支承。转向柱本体安装在车身上。转向机构应备有吸收汽车碰撞时产生的冲击能的装置。许多国家都规定轿车义务安装吸能式转向柱。吸能装置的方式很多,大都通过转向柱的支架变形来达到缓冲吸能的作用。

    转向轴与转向器齿轮箱之间采用连轴节相连(即两个万向节),之所以用连轴节,除了可以改变转向轴的方向,还有就是使得转向轴可以作纵向的伸缩运动,以配合转向柱的缓冲运动。

    可倾斜式转向机构:正是由于有了连轴节,转向轴可以有不同的倾斜角度,使转向盘的位置可以上下倾斜,适应各种身高和体形的司机。通过操作位于转向柱下侧的手柄,使转向柱处于放松状态,将转向盘调至自己喜好的位置,再反向转动手柄,使转向柱固定在新的位置上。

    现在的一些高级轿车上已经采用电动式转向盘倾斜调整机构。转向轴内装有专用电机,使转向轴改变倾斜角度。最新型的调整机构是全自动式由计算机控制的。司机在下车前将点火钥匙拔出,转向盘便自动升起,以便司机顺利下车。但计算机会记住原来的转向盘位置,当点火钥匙再次插入时,转向盘会自动恢复原位。

    可伸缩式转向机构:该机构可象望远镜那样伸缩调整转向盘的前后位置。转向轴也象望远镜一样有双重结构,内筒与外筒用花键啮合,使它们无法相对转动,而只能沿键槽方向做伸缩运动。与倾斜调整机构相同,可操作手柄解除或固定伸缩动作,一部分车也采用电动式计算机控制的全自动伸缩式转向机构。

    四、转向器与转向器形式

    转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构,同时也是转向系中的减速传动装置。历史上曾出现过许多种形式的转向器,目前较常用的有齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等。

    其中第二、第四种分别是第一、第三种的变形形式,而蜗杆滚轮式则更少见。我们只介绍目前最常用,最有代表性的两种形:齿轮齿条式和循环球式。

    齿轮齿条式:齿轮齿条方式的最大特点是刚性大,结构紧凑重量轻,且成本低。由于这种方式容易由车轮将反作用力传至转向盘,所以具有对路面状态反应灵敏的优点,但同时也容易产生打手和摆振等现象。齿轮与齿条直接啮合,将齿轮的旋转运动转化为齿条的直线运动,使转向拉杆横向拉动车轮产生偏转。齿轮并非单纯的平齿轮,而是特殊的螺旋形状,这是为了尽量减小齿轮与齿条之间的啮合间隙,使转向盘的微小转动能够传递到车轮,提高操作的灵敏性,也就是我们通常所说的减小方向盘的旷量。不过齿轮啮合过紧也并非好事,它使得转动转向盘时的操作力过大,人会感到吃力。

    两端输出的齿轮齿条式转向器

    1.转向横拉杆2.防尘套3.球头座4.转向齿条5.转向器壳体6.调整螺塞7.压紧弹簧

    8.锁紧螺母9.压块10.万向节11.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承

    中间输出的齿轮齿条式转向器

    1.万向节*2.转向齿轮轴3.调整螺母4.向心球轴承5.滚针轴承6.固定螺栓7.转向横拉杆

    8.转向器壳体9.防尘套10.转向齿条11.调整螺塞12.锁紧螺母13.压紧弹簧14.压块

    循环球式:循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一,一般有两级传动副,第一级是螺杆螺母传动副,第二级是齿条齿扇传动副。

    为了减少转向螺杆转向螺母之间的摩擦,二者的螺纹并不直接接触,其间装有多个钢球,以实现滚动摩擦。转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段或三段不同心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合形成近似圆形断面的螺旋管状通道。

    螺母侧面有两对通孔,可将钢球从此孔塞入螺旋形通道内。转向螺母外有两根钢球导管,每根导管的两端分别插入螺母侧面的一对通孔中。导管内也装满了钢球。这样,两根导管和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立的封闭的钢球“流道”。

    转向螺杆转动时,通过钢球将力传给转向螺母,螺母即沿轴向移动。同时,在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下,所有钢球便在螺旋管状通道内滚动,形成“球流”。在转向器工作时,两列钢球只是在各自的封闭流道内循环,不会脱出。

    循环球式转向器

    蜗杆曲柄指销式转向器:蜗杆曲柄指销式转向器的传动副(以转向蜗杆为主动件,其从动件是装在摇臂轴曲柄端部的指销。转向蜗杆转动时,与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动,并带动摇臂轴转动。

    蜗杆曲柄指销式转向器

    动力转向机构

    动力转向机是利用外部动力协助司机轻便操作转向盘的装置。随着最近汽车发动机马力的增大和扁平轮胎的普遍使用,使车重和转向阻力都加大了,因此动力转向机构越来越普及。值得注意的是,转向助力不应是不变的,因为在高速行驶时,轮胎的横向阻力小,转向盘变得轻飘,很难捕捉路面的感觉,也容易造成转向过于灵敏而使汽车不易控制。所以在高速时要适当减低动力,但这种变化必须平顺过度。

    (一)液压式动力转向装置液压式动力转向装置重量轻,结构紧凑,利于改善转向操作感觉,但液体流量的增加会加重泵的负荷,需要保持怠速旋转的机构。

    (二)电动式动力转向装置电动式动力转向装置是最新形式的转向装置,由于它节能,故受到人们的重视。它是利用蓄电池转动电机产生推力。由于不直接使用发动机的动力,所以大大降低了发动机的功率损失(液压式最大损失5-10马力),且不需要液压管路,便于安装。尤其有利于中置发动机后轮驱动的汽车。但目前电动式动力转向装置所得动力还比不上液压式,所以只限用于前轮轴轻的中置发动机后驱动的汽车上。

    (三)电动液压式动力转向装置即由电机驱动转向助力泵并由计算机控制的方式,它集液压式和电动式的优点于一体。因为是计算机控制,所以转向助力泵不必经常工作,节省了发动机的功率。这种方式结构紧凑,便于安装布置,但液压产生的动力不能太大,所以适用排量小的汽车。

    第四:制动系简介

    汽车制动系统的构造组成及作用

    汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置统称为制动系统。其作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。

    制动系工作原理图

    对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力,而这些外力的大小都是随机的、不可控制的,因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。

    分类:

    (1)按制动系统的作用

    制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统;用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统;在行车制动系统失效的情况下,保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统;在行车过程中,辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定,但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。上述各制动系统中,行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。

    (2)按制动操纵能源

    制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统;完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统;兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。

    (3)按制动能量的传输方式

    制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。

    制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。

    (1)制动操纵机构

    制动系统

    产生制动动作、控制制动效果并将制动能量传输到制动器的各个部件,如图中的2、3、4、6,以及制动轮缸和制动管路。

    (2)制动器

    产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力)的部件。汽车上常用的制动器都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩,称为摩擦制动器。它有鼓式制动器和盘式制动器两种结构型式。

责任编辑:王旸

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