底盤教案11懸架.

1、（首頁）班級：日期：年月日編號教學目的與要求掌握懸架結構與維修。掌握減振器工作原理。掌握非獨立懸架和獨立懸架結構與作用。 掌握電子控制懸架的作用本課重點與難占八、電子控制懸架系統(tǒng)課堂進程次序內(nèi)容1.第一章懸架第一節(jié)概述第二節(jié)彈性元件（1課時）2.第三節(jié)減振器橫向穩(wěn)定器（1課時）3.第五節(jié)非獨立懸架與獨立懸架（1課時）4.第六節(jié)半主動懸架與主動懸架（2課時）5.第七節(jié)電子控制懸架系統(tǒng)（2課時）6.a）前懸架的故障診斷與檢修第九節(jié)后懸架的故障診斷與檢修（1課時）7.復習和布置思考題8.9.10.11.12.第一章懸架使用課件“ 11第第一章懸架”汽車車加工或車身若直接安裝于車橋上，則會由于進行教學

2、道路不平而上下顛簸振動，從而使車上的乘員感到不舒服或者使貨物損壞。因此，汽車上必須裝有具緩沖、減引導學生使用網(wǎng)振和導向作用的懸架裝置。汽車懸架是車架或車身與車絡課件復習和學轎之間一切傳力連接裝置的統(tǒng)稱。它的作用是彈性地連習接車轎與車架或車身，緩和行駛中車輛受到的由不平路面引起的沖擊力，保證乘坐舒適和貨物完好；迅速衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振動，傳遞垂直、縱向、側向反力及其力矩，并起導向作用，使車輪按一定軌跡相對車身運動。第一節(jié)概述懸架一般由彈性元件、導向裝置、減振器和橫向穩(wěn)如圖（圖11-1）定桿等組成。彈性元件用來承受并傳遞垂直載荷、緩和和幻燈片3汽車底盤結構與檢修教案教學內(nèi)容不平路面、緊急制動、

3、加速和轉彎引起的沖擊或車身位使用模型和實物置的變化。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。一、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(shù)汽車上采用被動式懸架。根據(jù)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。如圖11-2所示。P285非獨立懸架的特點是兩側車輪安裝于一整體式車 橋上，車輪連同車橋一起通過彈性元件懸掛在車架或車 身上。獨立懸架的兩側車輪分別獨立地與車架或車身彈 性地連接，當一側車輪受到?jīng)_擊時，基運動不會直接影 響到另一側車輪。汽車性能對懸架的要求如圖（圖11-2）和幻燈片使用模型和實物汽車的固定頻

4、率是衡量汽車平順性的重要參數(shù)， 它 由懸架剛度和懸架彈簧支承的質量（簧載質量）所決 定。人體所習慣的垂直振動頻率約為1-1.6HZ,車身振動的固有頻率應接近或處于人體適應的頻率范圍，才能感覺舒適.第二節(jié)彈性元件縣架采用的彈性元件常見有鋼板彈簧、螺諱彈簧、空氣彈簧和油氣彈簧一、鋼板彈簧鋼板彈簧在汽車縣架中使用最為廣泛的彈性元件。鋼板彈簧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，其構造如圖11-3所示P286中心螺栓4用來連接各種彈簧片，并保證各片裝 配時的相對位置。中心螺栓到兩端卷耳中心的距離可以 相等，稱為對稱式鋼板彈簧。二、螺旋彈簧螺旋彈簧大多應用在獨立懸架上，尤其是前

5、輪獨立 懸架中，在有些轎車上，后輪非獨立懸架中也使用螺旋 彈簧作為彈性元件。螺旋彈簧用彈簧鋼料卷制而成，有剛度不變的圓柱如圖（圖11-3）和幻燈片使用實物模型5汽車底盤結構與檢修教案教學內(nèi)容I 備 W形螺旋彈簧和剛度可變的圓錐形螺旋彈簧兩種。由于螺旋彈簧只能承受垂直載何，用它做彈性兀件 的懸架要加設導向裝置和減振器。與鋼板彈簧相比，螺 旋彈簧具有不需潤滑、防污性強、占用縱向空間小及彈 簧本身質量小的特點，因而在現(xiàn)代轎車上被廣泛采用。 此外，螺旋彈簧變形時，不產(chǎn)生摩擦力，所以在其懸架 中必須裝有減振器，用于衰減因沖擊而產(chǎn)生的振動。三、扭桿彈簧扭桿斷面常為圓形，少數(shù)是矩形或管狀。如圖11-6所示。

6、P288當車輪跳動時，擺臂便繞著扭桿軸線擺動，使扭桿 產(chǎn)生扭轉彈性變形，在車輪與車架之間起彈性連接的作 用。四、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，即在一個密閉的容器內(nèi)裝入壓 縮空氣（氣壓為0.5-1PMA ）,利用氣體的可壓縮性彈簧 的作用空氣彈簧又可分為囊式和膜式兩種如圖11-8如圖（圖11-6）和幻燈片使用實物模型如圖11-8使用實物模型所示P289衷式空氣彈簧由夾有簾線的橡膠制成的氣囊和密 閉在其中的壓縮空氣構成膜式空氣彈簧由像膠片和金屬壓制件組成 ，它比囊 式空氣彈簧的彈性曲線更為理想，固定有頻率更低些， 且尺寸小，便于布置，因而多于用小轎車上

7、但其造價較 貴，壽命較短.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導向裝置和減振器.第二節(jié) 減振器汽車在仃駛中四個車輪在垂直方向上會受到不同 力的作用，懸架系統(tǒng)中的彈性元件受沖擊會相應產(chǎn)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,提咼汽車行駛的平順性，如圖11-10所示.P289汽車懸架系統(tǒng)中通常采用液力減振器.1、在懸架壓縮行程中（車橋和車架相互靠近），如圖（圖11-10）和幻燈片使用實物模型減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。這時，彈性元件起主要作用。2、 在懸架伸張行程中（車橋和車架相互遠離）， 減振器阻尼力應較大，

8、以迅速減振，此時減振器起主 要作用。3、以車架或車身與車橋間的相對運動速度過大 時，要求減振器能自動加大液流量，使阻尼力始終保護 在一定限度之內(nèi)，以避免車架或車身承受過大的沖擊載 荷。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。雙向作用筒式減振器的工作過程如下：壓縮行程 時，此時減振器被壓縮，汽車車輪移近車身，減振器內(nèi) 的活塞3向下移動，下腔的容積減小，油壓升高。2、有些車型的懸架系統(tǒng)采用充氣式減振器和阻尼 力可調式減振器。圖11-12所示為充氣式減振器，這 種減振器的缸筒下部裝有一個浮動活塞 2，在浮動活塞如圖（圖

9、11-12）和幻燈片使用實物模型和缸筒一端形成一個圭寸閉氣室1,內(nèi)部裝有咼壓氮氣。 浮動活塞（封氣活塞）的上面是油液，活塞上裝有大斷 面的0型密封圈，作用是把油和氣完全隔開，在工作 活塞8上裝有壓縮閥4和伸張閥7,它們的通道載面積 隨工作活塞運動速度的變化而變化。從而產(chǎn)生不同的阻 尼力。伸張閥和壓縮閥均由一組厚度相同、直徑不等， 由大到小排列的彈簧鋼片組成。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）由于米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）由于減振器里充有咼壓氮氣，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

10、相同條件的雙向作用筒式減振器，因而其阻尼力更大。 工作可靠性更強。4）充氣式減振器內(nèi)部的咼壓氣體和油液被浮動活 塞隔開，消除了油的乳化現(xiàn)象?；脽羝褂脤嵨锖湍Ｐ统錃馐綔p振器的不足之處是油封要求咼，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 不能工作第四節(jié)橫向穩(wěn)定器現(xiàn)代轎車懸架很軟，即固有頻率很低。汽車高速行 駛轉彎時，車身會產(chǎn)生較大的側向傾斜和側向角振動。 為了提高懸架的側傾角剛度，減小側傾，常在懸架中加 設穩(wěn)疋器。圖11-13所示P292為標式橫向穩(wěn)疋器。當車身受到振動而兩側縣架變形相同時，橫向穩(wěn)定 桿在套管內(nèi)自由轉動，此時橫向穩(wěn)定桿不起作用。當兩 側縣架變形不等，車身相對

11、路面發(fā)生側向傾斜時，彈性 的穩(wěn)定桿產(chǎn)生扭桿內(nèi)力矩就阻礙了懸架彈簧的變形，從 而減小了車身的側傾和側向角振動。即車架的一側移近 彈簧下支座穩(wěn)定桿的同側末端就相對車架向上抬起，而 另一側車架遠離彈簧座，相應一側橫向穩(wěn)定桿的末端應 相對車架下移。同時，橫向穩(wěn)定桿中部對于車架沒有相 對運動，而穩(wěn)定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉， 于如圖（圖11-13）和幻燈片使用實物和模型是穩(wěn)定桿被扭轉。第四節(jié)非獨立懸架與獨立懸非獨立懸架由于結構簡單，工作可靠，被廣泛用于 一般貨車和客車的懸架上，而用在轎車上往往只作為后 懸架。鋼板彈簧被用做非獨立懸架的彈性元件，由于它 起導向裝置的作用，并有一定的減振作用，使得懸架

12、系 統(tǒng)大為簡化。獨立懸架采用斷開式車橋，兩側車輪分別通過獨立 懸架與車架或車身相連，每側車輪可單獨運動，互不干 擾。轎車和載質量在1000KG以下的貨車的轉向輪廣 泛采用獨立懸架，這樣可以滿足行駛平順性，操縱穩(wěn)定 性等方面的要求。但是，獨立懸架結構復雜，制造成本 高，維修不方便。獨立懸架中的彈性元件往往都使用螺旋彈簧和扭 桿彈簧，鋼板彈簧和其它形式的彈簧很少使用。 根據(jù)懸 架導向裝置的不同，獨立懸架可分為雙橫臂、單橫臂、 縱臂式、單斜臂、多桿式及滑柱連桿（擺臂）式（麥弗 遜式）等多種，目前采用較多的是不等長雙臂式、 滑柱幻燈片p255使用實物和模型連桿式和斜置單臂式。一、鋼板彈簧式非獨立懸架在

13、使用鋼鐵彈簧為彈性元件的非獨立懸架上，由于 鋼板彈簧是縱向布置，所以又稱國縱置板簧式非獨立懸 架。如圖11-14所示P293螺旋彈簧非獨立懸架常用于轎車的后懸架，由于作 用螺旋彈簧作為彈性元件，僅僅能受垂直載荷，因此， 其懸架系統(tǒng)需要安裝導向裝置和減振器。圖 11-17為 奧迪轎車后懸架裝置。三、空氣彈簧非獨立懸架空氣彈簧非獨立懸架多用于重型車和高級轎車中。 現(xiàn)代電子控制主動或半主動懸架多采用空氣彈簧做彈 性元件。五、滑柱擺臂式獨立懸架滑柱擺臂式獨立懸架也稱麥弗遜式獨立懸架，目前 此種懸架廣泛應用于發(fā)動機前置前輪驅動轎車的前懸 架中。這種懸架由減振器、螺旋彈簧、橫擺臂和橫向穩(wěn)定桿等組成。圖-1

14、1-29所示P301六、多桿式獨立懸架獨立懸架中的彈性元件多采用螺旋彈簧，對于側向 力及縱向力的承受和傳遞，就需加設導向裝置即桿件來 完成。因而一些轎車上為減輕自重和簡化結構米用多桿 式懸架。如圖11-33所示P301第六節(jié)半主動懸架與主動懸架對于傳統(tǒng)懸架當其結構確疋后，就具有固疋的懸架剛度和阻尼系數(shù)，在汽車行駛的過程中不能人為地控制 加以調節(jié)，因此稱為被動懸架。電控懸架可以調節(jié)懸架 剛度和阻尼系數(shù)，突破被動懸架的局限區(qū)域，因此，電 近代懸架是一種主動懸架。懸架根據(jù)調節(jié)懸架的剛度和阻尼系數(shù)分為半主動懸架系統(tǒng)和全主動懸架系統(tǒng)。一、半主動懸架系統(tǒng)半主動懸架是對懸架的剛度和阻尼系其中這一能進行實時調

15、節(jié)控制的懸架?；脽羝褂脤嵨锬Ｐ桶胫鲃討壹芟到y(tǒng)又根據(jù)調節(jié)阻尼系數(shù)的特點分為 有級式半主動懸架和無級式半主動懸架兩種。 由于半主 動懸架控制系統(tǒng)較簡單，而且又能達到與全主動懸架相 近的性能，故應用較廣泛。二、全主動懸架系統(tǒng)全主動懸架系統(tǒng)是對懸架的剛度和阻尼系數(shù)均能 進行實時調節(jié)，可以同時提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定 性，全主動懸架系統(tǒng)的示意圖，如圖11-36所示P305全主動懸架系統(tǒng)根據(jù)控制的介質可分為主動空氣 懸架、主動油氣懸架和主動液力懸架三種。全主動懸架 一般包括控制機構和執(zhí)行機構?？刂茩C構是由 ECU和 傳感器等組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過傳感器監(jiān)測道路條 件、汽車的運行狀態(tài)和駕駛員的需求，按

16、照設定的控制 規(guī)律向執(zhí)行機構（空氣彈簧、動力源等）適時地發(fā)出控 制信號，以調節(jié)懸架剛度和阻尼系數(shù)。三、電控懸架的功用電控懸架系統(tǒng)結構如圖11-39所示P306，它具有 車高調節(jié)、懸架剛度和減振器阻尼系數(shù)軌f中f硬能如圖11-36所示P305幻燈片和動畫使用實物模型如圖11-39所示P306級轉換控制功用。電控懸架還具有汽車高度調整控制的功能。1、彈簧彈性系數(shù)（剛度）與阻尼系數(shù)（減振力） 控制；2、車咼調整功能第七節(jié)電子控制懸架系統(tǒng)一、零部件在汽車上的位置電控懸架由空氣彈簧減振器組件、執(zhí)行器、電控懸 架ECU、高度控制壓縮機、高度傳感器、相關傳感器（轉向傳感器、車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器）等組

17、 成。如圖11-41所示。P309，下面以幾個常見的電控 懸架系統(tǒng)來介紹零部件在汽車上的位置。三、電控懸架的結構原理電控懸架控制原理示意圖如圖11-50所示P312。 由于電控懸架需要進行車身高度、彈簧剛度和阻尼系數(shù) 的控制，因此系統(tǒng)由車高傳感器、車速傳感器、節(jié)氣門 位置傳感器、轉向傳感器和控制空氣彈簧進行適應性地 調節(jié)，保持車輛平順性和操縱穩(wěn)定性。使用實物模型如圖11-50所示P31215汽車底盤結構與檢修教案教學內(nèi)容使用實物模型如圖11-51所示P3141）車高傳感器檢測汽車高度和因道路不平坦而引起的懸架位移量，其工作原理如圖11-51所示。P314車高傳感器由一個開口圓盤和兩個光電傳感器

18、組 成。2）轉向傳感器轉向傳感器裝在轉向器上，用來檢測轉向時的轉向 角度和汽車轉彎的方向，主要為轉彎時提高操縱穩(wěn)定性 防止側傾，向ECU提供車態(tài)信號。其外形和工作原理 如圖11-52和圖11-53所示。轉向傳感器由一個有槽圓盤和兩個光電傳感器組 成。3）其它傳感器和開關車速傳感器安裝在車輪上，檢測出轉速信號，ECU 利用此信號作為防下坐控制的一個工作狀態(tài)參數(shù)。車門傳感器是為了防止行駛過程中車門末關閉而設置的。模式選擇開關用來選擇懸架的“軟”、“中”“硬”狀態(tài),#汽車底盤結構與檢修教案教學內(nèi)容I 備 WECU檢測到開關的狀態(tài)后，操縱懸架控制執(zhí)行器，從 而改變減振器的彈簧剛度和阻尼系數(shù)。停車燈開關是當踩下制動踏板時，停車燈開便關接 通，ECU接收這個信號作為防栽頭控制用的一個起始 狀態(tài)。2、空氣彈簧和減振器1 )空氣彈簧電控懸架用