第五講 汽車基本構造-底盤

汽車底盤底盤：底盤作用是支承、安裝汽車發(fā)動機及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機的動力，使汽車產(chǎn)生運動，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。第一節(jié)汽車傳動系機械式傳動系統(tǒng)主要由離合器、變速器、萬向傳動裝置和驅(qū)動橋組成。其中萬向傳動裝置由萬向節(jié)和傳動軸組成，驅(qū)動橋由主減速器和差速器組成。

傳動系統(tǒng)傳動系作用（1）減速增矩發(fā)動機輸出的動力具有轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小的特點，無法滿足汽車行駛的基本需要，通過傳動系統(tǒng)的主減速器，可以達到減速增矩的目的，即傳給驅(qū)動輪的動力比發(fā)動機輸出的動力轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)矩大。（2）變速變矩發(fā)動機的最佳工作轉(zhuǎn)速范圍很小，但汽車行駛的速度和需要克服的阻力卻在很大范圍內(nèi)變化，通過傳動系統(tǒng)的變速器，可以在發(fā)動機工作范圍變化不大的情況下，滿足汽車行駛速度變化大和克服各種行駛阻力的需要。（3）實現(xiàn)倒車發(fā)動機不能反轉(zhuǎn)，但汽車除了前進外，還要倒車，在變速器中設置倒檔，汽車就可以實現(xiàn)倒車。（4）必要時中斷傳動系統(tǒng)的動力傳遞起動發(fā)動機、換檔過程中、行駛途中短時間停車（如等候交通信號燈）、汽車低速滑行等情況下，都需要中斷傳動系統(tǒng)的動力傳遞，利用變速器的空檔可以中斷動力傳遞。（5）差速功能在汽車轉(zhuǎn)向等情況下，需要兩驅(qū)動輪能以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，通過驅(qū)動橋中的差速器可以實現(xiàn)差速功能。汽車的傳動系統(tǒng)布置可以分為五類：發(fā)動機前置后輪驅(qū)動(FR)發(fā)動機前置前輪驅(qū)動(FF)發(fā)動機中置后輪驅(qū)動(MR)發(fā)動機后置后輪驅(qū)動(RR)和四輪驅(qū)動(4WD)最早期的汽車絕大部分采用FR布局，現(xiàn)在則主要應用在中、高級轎車中。FR的優(yōu)點是：軸荷分配均勻，即整車的前后重量比較平衡，操控穩(wěn)定性較好。缺點是：傳動部件多、傳動系統(tǒng)質(zhì)量大，貫穿乘坐艙的傳動軸占據(jù)了艙內(nèi)的地臺空間。發(fā)動機前置后輪驅(qū)動（FR）FR是“FrontEngine，RearDrive”的簡寫，BMW無疑就是FR的一個經(jīng)典代表人物，由于FR在操控上、加速上具備無比的優(yōu)勢，是不少跑車和高檔轎車均使用的驅(qū)動布局方式，而一般的家用車是不用采用這種布局的。GT雙門的、雙座位或四座位、擁有超高性能引擎的大型跑車，引擎布局以前置引擎后輪驅(qū)動最為正宗，當然，現(xiàn)今科技下，AWD驅(qū)動也可以納入GT范疇發(fā)動機前置前輪驅(qū)動（FF）FF是“FrontEngine，F(xiàn)rontDrive”的簡寫，意思是“前置引擎，前輪驅(qū)動“，即所謂“前置前驅(qū)”。優(yōu)點就是省卻通往后輪的傳動軸，車箱有更大的空間，車身也自然輕。雖然一般而言它不及FR般靈活，但勝在操控容易，高速失控時也較易救車，所以在飛車圈子也普遍受落

FF是現(xiàn)代小、中型轎車普遍采用的布置方案。FF的優(yōu)點是：降低了車廂地臺，操控性有明顯的轉(zhuǎn)向不足特性，另外其抗側(cè)滑的能力也比FR強。缺點是：上坡時驅(qū)動輪附著力會減??；前輪由于驅(qū)動兼轉(zhuǎn)向，導致結(jié)構復雜、成本高、維修保養(yǎng)困難。發(fā)動機后置后輪驅(qū)動（RR）發(fā)動機后置后輪驅(qū)動汽車，由于其動力系統(tǒng)大部分都裝在汽車后部，后橋負擔了汽車的大部分，因此行駛中具有轉(zhuǎn)向過度的特征。即所謂的轉(zhuǎn)向盤過于靈敏的現(xiàn)象。經(jīng)常開發(fā)動機前置后輪驅(qū)動汽車的司機，有機會開到RR型車時要特別小心，否則損傷稍有不慎，就會造成整部車的打滑。不過RR型汽車過度轉(zhuǎn)向的特性，在多彎的道路上，駕駛起來卻很輕靈，因為RR型車在進入彎道時，只需輕打方向盤，就會產(chǎn)生轉(zhuǎn)向的動力，汽車會自然滑向內(nèi)線，從而輕松通過彎道，這也是RR型汽車的一大優(yōu)點。保時捷911這樣的高級跑車才用后置后驅(qū)這種形式，其他小車很少采用。發(fā)動機放置在前、后軸之間，同時采用后輪驅(qū)動，類似F1賽車的布置形式。還有一種“前中置發(fā)動機”，即發(fā)動機置于前軸之后、乘員之前，類似于FR，但能達到與MR一樣的理想軸荷分配，從而提高操控性。MR的優(yōu)點是：軸荷分配均勻，具有很中性的操控特性。缺點是：發(fā)動機占去了座艙的空間，降低了空間利用率和實用性，因此MR大都是追求操控表現(xiàn)的跑車。發(fā)動機中置后輪驅(qū)動（MR）無論上面的哪種布局，都可以采用四輪驅(qū)動，以前越野車上應用的最多，但隨著限滑差速器技術的發(fā)展和應用，四驅(qū)系統(tǒng)已能精確地調(diào)配扭矩在各輪之間分配，所以高性能跑車出于提高操控性考慮也越來越多采用四輪驅(qū)動。4WD的優(yōu)點是：四個車輪均有動力，地面附著率最大，通過性和動力性好。四輪驅(qū)動（4WD）傳動系統(tǒng)-離合器離合器安裝在發(fā)動機與變速器之間，用來分離或接合前后兩者之間動力聯(lián)系。其功用為：（1）使汽車的起動平穩(wěn)（2）中斷傳動系統(tǒng)的動力配合換檔（3）防止傳動系統(tǒng)過載離合器的工作原理離合器的主動部分和從動部分借接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動介質(zhì)(液力偶合器)，或是用磁力傳動(電磁離合器)來傳遞轉(zhuǎn)矩，使兩者之間可以暫時分離，又可逐漸接合，在傳動過程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動。

目前在汽車上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器(簡稱為摩擦離合器)。

發(fā)動機發(fā)出的轉(zhuǎn)矩，通過飛輪及壓盤與從動盤接觸面的摩擦作用，傳給從動盤。當駕駛員踩下離合器踏板時，通過機件的傳遞，使膜片彈簧大端帶動壓盤后移，此時從動部分與主動部分分離。傳動系統(tǒng)-變速器變速器結(jié)構變速器的原理變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比的齒輪傳動裝置。又稱變速箱。由變速傳動機構和變速操縱機構兩部分組成。變速傳動機構的主要作用是改變轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的數(shù)值和方向；操縱機構的主要作用是控制傳動機構，實現(xiàn)變速器傳動比的變換，即實現(xiàn)換檔，以達到變速變矩。機械式變速器主要應用了齒輪傳動的降速原理。簡單的說，變速箱內(nèi)有多組傳動比不同的齒輪副，而汽車行駛時的換檔行為，也就是通過操縱機構使變速箱內(nèi)不同的齒輪副工作。如在低速時，讓傳動比大的齒輪副工作，而在高速時，讓傳動比小的齒輪副工作。變速器的作用(1)改變傳動比，滿足不同行駛條件對牽引力的需要，使發(fā)動機盡量工作在有利的工況下，滿足可能的行駛速度要求。在較大范圍內(nèi)改變汽車行駛速度的大小和汽車驅(qū)動輪上扭矩的大小。(2)實現(xiàn)倒車行駛，用來滿足汽車倒退行駛的需要。發(fā)動機曲軸一般都是只能向一個方向轉(zhuǎn)動的，而汽車有時需要能倒退行駛，因此，往往利用變速箱中設置的倒檔來實現(xiàn)汽車倒車行駛。(3)中斷動力傳遞，在發(fā)動機起動，怠速運轉(zhuǎn)，汽車換檔或需要停車進行動力輸出時，中斷向驅(qū)動輪的動力傳遞。(4)實現(xiàn)空檔，當離合器接合時，變速箱可以不輸出動力。例如，可以保證駕駛員在發(fā)動機不熄火時松開離合器踏板離開駕駛員座位。組成：1-萬向節(jié)2-傳動軸3-前傳動軸4-中間支承(a):用于變速器與驅(qū)動橋之間(b)(c):用于變速器與分動器之間(d)(e):用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋上(f):用于某些汽車的轉(zhuǎn)向操縱機構傳動系統(tǒng)-萬向傳動裝置萬向節(jié)功用將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機動力經(jīng)減速增矩改變傳動方向后，分配給左、右驅(qū)動輪，并且允許左、右驅(qū)動輪以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn);分類非斷開式驅(qū)動橋:常見于載貨汽車，整個車橋通過彈性懸架與車架相連，橋殼是剛性整體結(jié)構，兩根半軸和驅(qū)動輪在橫向平面內(nèi)無相對運動。斷開式驅(qū)動橋：常見于轎車或越野車，全部或部分驅(qū)動輪上采用獨立懸架，即兩次驅(qū)動輪分別用彈性懸架與車架相連，兩驅(qū)動輪彼此可獨立地相對于車架或車身上下跳動。驅(qū)動橋殼分段鉸鏈方式相連，半軸分段用萬向節(jié)相連。傳動系統(tǒng)-驅(qū)動橋1-輪轂；2-半軸；3-驅(qū)動橋殼；4-主減速器；5-差速器傳動系統(tǒng)-驅(qū)動橋-主減速器作用:將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應降低轉(zhuǎn)速，或根據(jù)需要改變轉(zhuǎn)矩的方向分類:單級式和雙級式;單速式和雙速式;貫通式和輪邊式單級主減速器的結(jié)構傳動系統(tǒng)-驅(qū)動橋-差速器：汽車在拐彎時車輪的軌線是圓弧，如果汽車向左轉(zhuǎn)彎，圓弧的中心點在左側(cè)，在相同的時間里，右側(cè)輪子走的弧線比左側(cè)輪子長，為了平衡這個差異，就要左邊輪子慢一點，右邊輪子快一點，用不同的轉(zhuǎn)速來彌補距離的差異。傳動系小結(jié)傳動系的組成；離合器的功用和要求；變速器的功用、結(jié)構特點；差速器的工作原理；行駛系

汽車行駛系的組成和功用：組成：車架、懸架(前,后)、車橋(前,后)和車輪組成。承載式車身與非承載式車身功用:車架聯(lián)接并支承車身、發(fā)動機和傳動系、懸架等零件,承受和傳遞底盤零件傳來的外力,還提供撞車時所需的強度和吸收沖擊能量的能力支撐車身、發(fā)動機和傳動系、懸架等零件；傳遞驅(qū)動力和各種反力,力矩；減緩沖擊和振動。沒有車架,車身承擔整車結(jié)構,底板部分起車架作用.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；承受汽車的總重量和地面的反力；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；與轉(zhuǎn)向系配合，保證汽車操縱穩(wěn)定性。1.車橋（也稱車軸）

通過懸架與車架（或承載式車身）相連接，兩端安裝汽車車輪。作用：傳遞車架與車輪之間的各向作用力及其所產(chǎn)生的彎矩和轉(zhuǎn)矩按車橋上車輪的運動方式和作用:整體式斷開式按懸架的結(jié)構型式轉(zhuǎn)向橋:BJ1040汽車轉(zhuǎn)向橋驅(qū)動橋轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋支持橋轉(zhuǎn)向輪定位也叫前輪定位主銷后傾主銷內(nèi)傾前輪外傾前輪前束問:為什么需要轉(zhuǎn)向輪定位?前輪定位有什么要求??為什么有些汽車喜歡走偏？為什么有些汽車轉(zhuǎn)彎很費力？為什么有些汽車的輪胎磨損得快？這些問題大多涉及到一個輪胎安裝角度問題－一個非常重要的轉(zhuǎn)向輪位置角度，叫做“前輪定位”。它的作用是保障汽車直線行駛的穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)向輕便和減少輪胎的磨損。前輪是轉(zhuǎn)向輪，它的安裝位置由主銷內(nèi)傾、主銷后傾、前輪外傾和前輪前束等4個項目決定，反映了轉(zhuǎn)向輪、主銷和前軸等三者在車架上的位置關系。為了保持汽車直線行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向的輕便性和減小輪胎與機件間的磨損，轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸三者之間與車架必須保持一定的相對位置，這種具有一定相對位置的安裝稱為轉(zhuǎn)向輪定位，也稱前輪定位。前輪定位有什么要求?答為什么需要轉(zhuǎn)向輪定位?正確的前論定位:可使汽車直線行駛穩(wěn)定而不擺動；轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向盤上的作用力不大；轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)向盤具有自動回正作用；輪胎與地面間不打滑以減少油耗；延長輪胎使用壽命主銷后傾是指主銷裝在前軸，上端略向后傾斜的角度。這與摩托車的前叉向后傾的道理一樣，它使車輛轉(zhuǎn)彎時產(chǎn)生的離心力所形成的力矩方向與車輪偏轉(zhuǎn)方向相反，迫使車輪偏轉(zhuǎn)后自動恢復到原來的中間位置上。由此，主銷后傾角越大，車速越高，前輪穩(wěn)定性也愈好。但后傾角大也會令駕駛者轉(zhuǎn)動方向盤費力，因此主銷后傾角也有一個范圍，一般不大于3°。有些轎車的輪胎氣壓低彈性大，行駛時輪胎與地面接觸面中心向后移動，也會產(chǎn)生一種力矩，故后傾角可以減少，甚至變?yōu)樨撝?，即主銷前傾。

主銷后傾主銷內(nèi)傾是指主銷裝在前軸略向內(nèi)傾斜的角度，它的作用是使前輪自動回正。角度越大前輪自動回正的作用就越強烈，但轉(zhuǎn)向時也越費力，輪胎磨損增大；反之，角度越小前輪自動回正的作用就越弱，因此這個主銷內(nèi)傾角都有一個范圍，約5°－8°之間。主銷內(nèi)傾和主銷后傾都有使汽車轉(zhuǎn)向自動回正，保持直線行駛的功能。不同之處是主銷內(nèi)傾的回正與車速無關，主銷后傾的回正與車速有關，因此高速時后傾的回正作用大，低速時內(nèi)傾的回正作用大。此外，直行時前輪偶爾遇到?jīng)_擊而偏轉(zhuǎn)時，也主要依靠主銷內(nèi)傾起回正作用主銷內(nèi)傾前輪外傾角對汽車的轉(zhuǎn)彎性能有直接影響，它的作用是提高前輪的轉(zhuǎn)向安全性和轉(zhuǎn)向操縱的輕便性。前輪外傾角俗稱“外八字”，如果車輪垂直地面一旦滿載就易產(chǎn)生變形，可能引起車輪上部向內(nèi)傾側(cè)，導致車輪聯(lián)接件損壞。所以事先將車輪校偏一個外八字角度，這個角度約在1°左右。

前輪外傾前輪前束是汽車修理工非常熟悉的工作，汽車修理都要校對車輪前束。所謂前束是指兩輪之間的后距離數(shù)值與前距離數(shù)值之差，也指前輪中心線與縱向中心線的夾角。前輪前束的作用是保證汽車的行駛性能，減少輪胎的磨損。前輪在地面純滾動時，其慣性力會使車輪向外側(cè)方向運動，但裝在車上后前輪被束縛著不能向外側(cè)運動，這樣使得前輪有向內(nèi)側(cè)滑動的作用。如果前束適當，輪胎向前滾動時會產(chǎn)生向外側(cè)的滑動，從而兩個方向的滑動可以互相抵消。使前輪基本上是平行的向前滾動。輪胎內(nèi)外側(cè)磨損的現(xiàn)象會減少。不同的汽車前束調(diào)校值是不一樣的。前輪前束可通過轉(zhuǎn)向橫拉桿長度來調(diào)整，汽車說明書都會有詳細的說明。一般前束值為0~12mm前輪前束2.車輪與輪胎(1)車輪組成:輪轂、輪輞以及這兩部分的聯(lián)接件;要求:堅固、輕便和平衡;分類:壓制鋼盤車輪、鋼絲輻條車輪和輕合金鑄造車輪;(2)輪胎要求:有承受載荷的能力;與地面有良好的附著性能;分類:按簾線排列方向分:普通斜交線胎、帶束斜交胎和子午線胎;按胎面花紋分:普通花紋、越野花紋和混合花紋輪胎;按輪胎氣壓分:高壓輪胎,低壓輪胎和超低壓輪胎作用:緩和沖擊力;承受汽車重力;傳遞地面的驅(qū)動力和制動力等3.懸架車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間一切傳力聯(lián)接裝置的總稱;組成:一般有彈性元件、減振器和導向裝置三部分;作用:緩沖、減振、導向、傳力作用；分類：非獨立懸架和獨立懸架鋼板彈簧,螺旋彈簧,扭桿彈簧,氣體彈簧,橡膠彈簧活塞桿活塞壓縮閥補償閥流通閥伸張閥雙向作用筒式減振器懸架轉(zhuǎn)向系

功用:改變汽車行駛方向;克服由于路面干擾引起的偏轉(zhuǎn),自動恢復汽車原行駛方向;組成:機械轉(zhuǎn)向系:轉(zhuǎn)向操縱機構、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構三部分動力轉(zhuǎn)向系:另加設一套轉(zhuǎn)向加力裝置轉(zhuǎn)向系的功用和組成機械汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理轉(zhuǎn)向傳動機構蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器制動系制動系的功用,分類和要求功用:減速,停車,駐車,下坡保持恒定車速等;分類:要求:30km/h,輕型貨車及轎車≤7m中型貨車≤8m;重型≤12m;駐車制動的坡度:輕型≥25%中型≥20%有足夠的制動力,工作可靠;操縱輕便前后橋制動力分配合理,左右車輪制動力應相等制動應平穩(wěn);散熱性好;避免自行制動掛車的制動作用略早于主車,掛車自行脫掛時能自動應急制動行車制動系駐車制動系人力制動系動力制動系伺服制動系單回路雙回路盤式蹄式帶式機械式液壓式氣壓式ABS制動系統(tǒng)AB