汽車轉向與制動

第三節(jié)汽車轉向系1一、概述作用：根據駕駛員的操作，改變汽車的行駛方向。組成：轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構三部分。分類：①機械轉向系（以駕駛員的體力作為轉向能源的轉向系）；②動力轉向系［兼用駕駛員體力和發(fā)動機（或電動機）的動力作為轉向能源的轉向系］。方向盤轉向軸轉向輪轉向節(jié)轉向節(jié)臂轉向橫拉桿轉向減震器機械轉向器2（一）轉向中心與轉向半徑汽車在轉彎時，內、外側車輪駛過的距離不相等。為減少路面對車輪的行駛阻力和輪胎磨損，要求所有的車輪作純滾動，即必須使所有的車輪的軸線在地面的延長線相交于O點（O點稱為轉向中心），整車繞轉向中心O點作旋轉運動。轉向中心O點到某一車輪中心的距離為該輪的轉向半徑。O點到外轉向輪與地面接觸點的距離R稱為汽車的轉彎半徑。轉彎半徑R越小，則汽車轉向所需的場地越小，其機動性越好。3由幾何關系可知，汽車轉彎時，內轉向輪的轉角β大于外轉向輪的轉角α，且存在關系式：ctgα=ctgβ

+B/L式中，B為輪距；L為軸距。當外轉向輪偏轉角α達到最大值αmax時，轉彎半徑R有最小值，最小轉彎半徑Rmin與αmax的關系是：Rmin=L/sinαmax4

汽車轉向時，兩轉向輪內轉角β與外轉角α之差（β－α）稱為前展。為了產生前展，應將轉向機構設計成梯形。前梁、左右轉向主銷、左右梯形臂和橫拉桿組成的傳動機構叫轉向梯形。轉向梯形可使轉向內前輪與外前輪產生不同的偏轉角，即產生前展（β－α），實現車輪的純滾動。（二）前展與轉向梯形5二、機械轉向系（一）一般結構左、右轉向節(jié)9、13安裝有轉向車輪，轉向節(jié)通過主銷15安裝于前梁14的兩端。轉向節(jié)連同車輪可以繞主銷轉動，轉過的角度就是車輪轉角。轉向節(jié)臂8、兩個梯形臂10、12都與轉向節(jié)（和車輪）剛性連接。轉向橫拉桿11兩端用球形鉸鏈與兩梯形臂連接，因而把左、右兩轉向輪連接起來。轉向器5是一個傳動比很大的減速器（減速增矩），把方向盤1的轉向力矩放大后傳給轉向搖臂6。用來解決轉向阻力矩很大而駕駛員體力小的矛盾。6轉向盤的組成：輪緣、輪輻、輪轂。汽車碰撞時，轉向盤骨架應該能發(fā)生變形，以吸收碰撞時的能量。7汽車碰撞時，轉向盤柱管也應該能發(fā)生變形，以吸收碰撞時的能量。8（二）工作原理左轉彎時，方向盤1的左轉力矩→轉向柱2→轉向萬向節(jié)3→轉向傳動軸4→轉向器5→轉向搖臂6（向前擺動）→直拉桿7（向前移動）→轉向節(jié)臂8（繞主銷左轉）→左轉向節(jié)及左轉向輪（繞左主銷左轉一個內輪轉角）→轉向橫拉桿11（向右移動）→右梯形臂、右轉向節(jié)、右轉向輪（繞右主銷左轉一個外輪轉角）→實現汽車的轉向運動。9（三）齒輪齒條式轉向器普通轎車和微型車轉向輪上的載荷較?。ㄖ挥?～6kN），使用上述帶有轉向器的轉向系就顯得過于復雜，一般使用齒輪齒條式轉向器。

結構：橫拉桿被分為左、右兩段，中間與滑動齒條相連，滑動齒條由裝在轉向柱末端的小齒輪驅動。原理：轉動方向盤，小齒輪帶動齒條在其滑道上左右滑動，帶動兩段橫拉桿左右移動，從而實現轉向。橫拉桿10三、動力轉向系在機械轉向系的基礎上加設一套加力裝置而形成。在正常情況下，汽車轉向所需的能量只有一小部分由駕駛員提供，而大部分由發(fā)動機（或電動機）通過轉向加力裝置提供。但在轉向加力裝置失效時，一般還應當由駕駛員獨立承擔轉向任務（此時轉向變得沉重）。

1．轉向加力裝置組成轉向液壓泵8、轉向油管9、轉向油罐7、位于整體式轉向器3內的轉向控制閥和轉向動力缸。整體式轉向器轉向油罐轉向液壓泵油管方向盤轉向控制閥機械轉向器與轉向動力缸總成轉向傳動機構轉向油罐轉向液壓泵111213方向盤轉向控制閥機械轉向器與轉向動力缸總成轉向傳動機構轉向油罐轉向液壓泵2．動力轉向系結構轉向液壓泵6由曲軸帶動泵油；轉向油罐5通過油管分別與轉向液壓泵6和轉向控制閥2連接；轉向控制閥用以改變油路；機械轉向器與轉向動力缸總成3有左(L)和右(R)兩個工作腔，分別通過油道與轉向控制閥連接。3．動力轉向系工作原理

汽車直線行駛時，控制閥2將液壓泵6泵出的油與油罐5相通，液壓泵6處于卸荷狀態(tài)，動力轉向器不起助力作用。當汽車右轉彎時，駕駛員向右轉動方向盤，控制閥2將液壓泵6泵出的油與R腔接通，將L腔與油罐5接通，油壓推動轉向動力缸中的活塞向下移動，通過轉向傳動機構4使左、右輪向右偏轉，從而實現向右轉向。（當汽車左轉彎時，情況與上述相反）。1415四、轉向輪的定位參數

轉向系必須保證：①汽車在直線行駛時，應能自動維持正前方的前進方向，不得跑偏；②當轉向輪遇到路面凹凸不平而發(fā)生微小的轉向后，能自動回到直線前行的正確方向；③在汽車轉彎后，轉向輪（連同方向盤）也應自動回到直線行駛的原始位置。這種維持直線行駛和自動回正的功能，需要依靠精心設計的轉向輪定位參數來保證。

轉向輪定位參數（轉向輪和主銷相對于前軸的安裝位置的幾何參數）主要有：主銷后傾角γ、主銷內傾角β、車輪外傾角α、前輪前束A－B等四個參數。

16①主銷后傾角γ：從車輪側面看，主銷軸線的上端相對于鉛垂線向汽車后方傾斜的角度，一般γ≤3o。②主銷內傾角β：從車輪前面看，主銷軸線的上端相對于鉛垂線向汽車內側傾斜的角度，一般β=6o～8o。③車輪外傾角α：從車輪前面看，車輪赤道平面線上端相對于鉛垂線向汽車外側傾斜的角度，一般α≈1o。轉向輪的定位參數17④前輪前束A－B：從汽車上方俯視，左右兩轉向輪的赤道平面不平行，前方距離B＜后方距離A，A－B即為前輪前束值，一般A－B=1～10mm，是四個參數中惟一可由用戶調整的參數。前束可抵消兩側車輪均外傾而產生的向外轉向的趨勢，保證兩轉向輪都向正前方滾動。當汽車使用不當（過載、車身或前梁變形等）時會引起轉向輪定位參數變化，使汽車的操縱性和穩(wěn)定性變差（跑偏、擺振、方向盤抖動等）。因此，轉向輪定位參數應按規(guī)定進行調整。轉向輪的定位參數18

第四節(jié)汽車制動系制動系的組成與位置

192021一、概述

（一）汽車制動系的定義與作用

定義：能使汽車以一定的強度制動的力，稱為汽車的制動力。能夠產生和控制汽車制動力的一套裝置，稱為汽車制動系統(tǒng)。作用：讓行駛中的汽車減速行駛或停車；讓停止的汽車實現駐車；汽車下長坡行駛時保持車速穩(wěn)定。（二）汽車制動系的類型

按制動系統(tǒng)的功用分為：①行車制動系統(tǒng)：使行駛中的汽車減速或停止的制動系統(tǒng)。②駐車制動系統(tǒng)：使停止的汽車在原地駐留的制動系統(tǒng)。③輔助制動系統(tǒng)：汽車下長坡時穩(wěn)定車速的制動系統(tǒng)。

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按制動系統(tǒng)的制動能源分為：①人力制動系：以駕駛員體力為唯一制動能源；②動力制動系：完全依靠發(fā)動機的動力轉化而成的液壓或氣壓作為制動能源；③伺服制動系：兼用人力和發(fā)動機動力作為制動能源。按制動能量的傳輸形式分為：①機械式、②液壓式、③氣壓式、④電磁式。按傳動系統(tǒng)的回路分為：①單回路系統(tǒng)、②雙回路系統(tǒng)。在雙回路制動系統(tǒng)中，所有行車制動系的液壓或氣壓管路分屬兩個彼此獨立的回路，因此，即使一個回路失效，還可利用另一個回路獲得一部分制動力。目前汽車制動系統(tǒng)必須采用雙回路制動系統(tǒng)（我國在1988年開始強制實行）。23（三）制動系的工作原理

基本結構：由制動器和液壓傳動機構組成。

制動器包括：①旋轉部分：制動鼓8；②固定部分：制動蹄10、制動底板11；③張開機構：液壓制動油缸6（又叫制動分泵）。

液壓傳動機構包括：制動踏板1、推桿2、制動主缸4、油管5。

制動踏板推桿活塞制動主缸油管制動輪缸輪缸活塞制動鼓摩擦片制動蹄制動底板支撐銷制動蹄回位彈簧2425（四）對制動系的要求

①具有足夠的制動力，工作可靠；②操縱輕便；③前后橋上的制動力分配合理，左右車輪上的制動力應相等；④制動應平穩(wěn)；⑤避免自行制動；⑥散熱性好。我國國家標準規(guī)定：在一定的初速度下，連續(xù)強制制動15次，最后一次的制動效果不能低于第一次的60%。26二、液壓制動系（一）制動器汽車制動器分為鼓式和盤式兩大類。1．鼓式制動器組成：制動鼓、制動底板、2個制動蹄、制動輪缸（又叫制動分泵）、回位彈簧。

2728292．盤式制動器組成：制動盤、制動鉗（包括制動鉗體、2個制動塊、制動活塞）。制動盤制動鉗303132

盤式制動器有固定鉗盤式和浮動鉗盤式兩種。

（1）固定鉗盤式：制動鉗體固定安裝在車橋上，既不能旋轉也不能沿制動盤的軸線方向移動，制動輪缸布置在制動盤的兩側。固定鉗盤式33

（2）浮動鉗盤式：制動鉗體不能旋轉，但可相對于制動盤作軸線移動，只在制動盤的內側設置液壓缸，用以驅動內側制動塊，而外側的制動塊則附在鉗體上，制動時隨制動鉗作軸向移動。結構簡單，尺寸小，可以布置得更接近車輪輪轂，廣泛用于轎車和輕型車，如奧迪A6、寶來A4、帕薩特B5、捷達、桑塔納等。浮動鉗盤式343.盤式制動器與鼓式制動器的比較（1）盤式制動器優(yōu)點：①制動效能受摩擦系數的影響小，穩(wěn)定；②水穩(wěn)定性好，浸水后制動效能降低小，且恢復較快；③在制動力相同的情況下，尺寸重量較小；④制動盤受熱后軸向膨脹較小，不會過大的影響制動器間隙；⑤容易實現間隙自動調整；⑥制動盤軸向尺寸小，便于布置在前輪。（2）盤式制動器缺點：①制動效能低，因此需要較高的管路壓力；②兼用作駐車制動器時，需要加裝復雜的傳動裝置，用在后輪時受到限制。③難以避免塵污和銹蝕。

目前微型轎車多采用前后鼓式制動器；普通型轎車多采用前盤（鉗式）后鼓式制動器組合；中高級轎車多采用前后盤（鉗式）式制動器。35（二）液壓傳動機構組成：制動踏板、推桿、制動主缸、制動輪缸、儲油室、油管?！哕嚰芘c車輪為彈性連接，前輪又為轉向輪，制動主缸與制動輪缸的相對位置經常變化，∴在主缸與輪缸的連接管路中除金屬管外，還有特制的橡膠制動軟管。制動踏板主缸推桿制動主缸儲油室油管主缸活塞制動輪缸36現代汽車都裝有制動助力裝置（最常見為真空助力器