汽車行駛、轉(zhuǎn)向與制動系統(tǒng)檢修 第2版 課件 武忠 項目5-7 機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修、液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修、電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修

項目五

機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)2技能目標(biāo)5.能夠?qū)C械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障進行診斷檢查。6.能夠?qū)C械轉(zhuǎn)向器進行拆裝。素養(yǎng)目標(biāo)通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，樹立學(xué)習(xí)榜樣，提倡技能寶貴，使學(xué)生養(yǎng)成努力探索，愛崗敬業(yè)精神。知識目標(biāo)1.掌握轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成及原理。2.掌握轉(zhuǎn)向器作用、構(gòu)造及原理。3.掌握轉(zhuǎn)向縱機構(gòu)的組成及結(jié)構(gòu)。4.掌握轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)組成及結(jié)構(gòu)?！局R準(zhǔn)備】3一、轉(zhuǎn)向原理汽車各車輪純滾動的條件是：所有車輪的旋轉(zhuǎn)軸線的延長線必須交于一點，如圖5－1所示。軸線的交點O稱為汽車的轉(zhuǎn)向中心，汽軒轉(zhuǎn)向時內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角β大于外側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角α。其關(guān)系式為：最小轉(zhuǎn)彎半徑與外偏轉(zhuǎn)輪最大偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系為：相關(guān)知識4二、轉(zhuǎn)向系的功用及類型汽車轉(zhuǎn)向系的功用是改變和保持汽車的行駛方向。當(dāng)汽車需要改變行駛方向時，必須使轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線偏轉(zhuǎn)一定角度，直到新的行駛方向符合駕駛員的要求時，再將轉(zhuǎn)向輪恢復(fù)到直線行駛位置。這種由駕駛員操縱、轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)和回位的一整套機構(gòu)，稱為汽車轉(zhuǎn)向系。汽車轉(zhuǎn)向系按轉(zhuǎn)向能源的不同分為機械式轉(zhuǎn)向系和動力式轉(zhuǎn)向系兩大類。相關(guān)知識5三、組成及工作原理機械式轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源。機械式轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)(轉(zhuǎn)向盤至轉(zhuǎn)動軸萬向節(jié)各組成部件)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)(轉(zhuǎn)向搖臂至轉(zhuǎn)向梯形臂等各部件)三大部分組成，如圖5－2a、5-2b所示為其一般布置情況示意圖。相關(guān)知識6機械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向器到轉(zhuǎn)向節(jié)臂的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三大部分組成。1.轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)主要由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸以及轉(zhuǎn)向管柱等機件組成，如圖5-3所示。轉(zhuǎn)向盤一般是用花鍵和螺母連接在轉(zhuǎn)向軸的上端；轉(zhuǎn)向軸是連接轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的傳動件，并傳遞它們之間的轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)向柱管安裝在車身上，支承著轉(zhuǎn)向盤。轉(zhuǎn)向軸從轉(zhuǎn)向柱管中穿過，支承在柱管內(nèi)的軸承和襯套上。為方便不同體型駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向管柱上裝有能改變轉(zhuǎn)向盤位置的裝置。轉(zhuǎn)向盤的安裝角度和高度可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整，以適應(yīng)駕駛員的體形和駕駛習(xí)慣。相關(guān)知識7（1）轉(zhuǎn)向柱調(diào)節(jié)1）機械調(diào)節(jié)方式,結(jié)構(gòu)如下：

為了有助于駕駛員將轉(zhuǎn)向盤調(diào)整到舒適的位置，轉(zhuǎn)向柱配有傾斜/伸縮調(diào)整機構(gòu)。具有可調(diào)節(jié)式的轉(zhuǎn)向柱其結(jié)構(gòu)如圖5－4所示。轉(zhuǎn)向軸，轉(zhuǎn)向柱管分別做成兩段，上段轉(zhuǎn)向軸與下段轉(zhuǎn)向軸通過軸上花鍵聯(lián)接，上下兩段分別通過軸承支撐在轉(zhuǎn)向柱管內(nèi)。上段轉(zhuǎn)向柱管與下段轉(zhuǎn)向柱管間也可以軸向滑動，下段轉(zhuǎn)向柱下端是萬向節(jié)聯(lián)接結(jié)構(gòu)。在上段轉(zhuǎn)向柱管外安裝有傾斜/伸縮調(diào)整機構(gòu)，該機構(gòu)的安裝支架通過隔套固定在儀表臺下支架上。相關(guān)知識8相關(guān)知識91）機械調(diào)節(jié)方式原理：圖5-5為大眾汽車轉(zhuǎn)向柱調(diào)節(jié)裝置。其主要結(jié)構(gòu)是在沿轉(zhuǎn)向柱管方向，在轉(zhuǎn)向柱管柱側(cè)面裝有五片鋼片，其中間開有縱向槽，在轉(zhuǎn)向柱調(diào)節(jié)支架上也裝有五片鋼片，其穿插裝在轉(zhuǎn)向柱管的五片鋼片之間，該鋼片束上開有垂直方向槽，調(diào)節(jié)手柄軸裝在調(diào)節(jié)支架上，它正好穿過兩組鋼片束槽孔的交匯處。轉(zhuǎn)向柱傾斜/伸縮調(diào)節(jié)手柄軸的端部裝有一套相對的滾輪機構(gòu)，即滾輪和推板，推板由定位槽與轉(zhuǎn)向柱鋼片束定位，只能滑動而不能轉(zhuǎn)動。推板上對著滾輪方向有兩凹槽。當(dāng)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄使兩相對滾輪落于推板的凹槽時，兩組鋼片束沒有夾緊，這時可以調(diào)節(jié)方向盤的伸縮和垂直位置，當(dāng)調(diào)整好位置后，在轉(zhuǎn)回手柄，手柄轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動使?jié)L輪移出推板的凹槽，推壓各片鋼片壓緊在一起，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向柱的定位。圖5－5大眾車轉(zhuǎn)向柱調(diào)節(jié)裝置相關(guān)知識102）電動調(diào)整方式以奧迪轎車為例，如圖5－6、5－7所示。該調(diào)整機構(gòu)主要由固定部分（支架，它與車身固定），調(diào)整部分（軸向調(diào)整部分：導(dǎo)板盒，它與轉(zhuǎn)向柱固定在一起，可有箱式搖臂內(nèi)軸向滑動；垂直調(diào)整部分：箱式搖臂，其一端通過旋轉(zhuǎn)中心的軸銷與支架鉸接，另一端通過垂直方向的左右兩套螺紋套和螺桿連接在支架上為可調(diào)活動端。），驅(qū)動部分（軸向調(diào)整驅(qū)動部分：由帶減速器的電機、螺栓和調(diào)整座組成；垂直調(diào)整驅(qū)動部分：電機、柔性軸、蝸輪蝸桿減速器，螺栓螺紋套、圓柱齒輪、齒型皮帶等組成）軸向調(diào)整

帶有減速器的電機和螺桿與箱式搖臂固定在一起。帶有轉(zhuǎn)向柱管的導(dǎo)板盒與調(diào)整座固定一起。螺桿擰在調(diào)整座的內(nèi)螺紋內(nèi)，當(dāng)電機帶動螺桿轉(zhuǎn)動時，調(diào)整座就會帶動導(dǎo)板盒和轉(zhuǎn)向柱管軸向運動實現(xiàn)轉(zhuǎn)向盤的軸向調(diào)節(jié)。相關(guān)知識11垂直調(diào)整

帶有導(dǎo)板盒和轉(zhuǎn)向柱管的箱式搖臂支承在支內(nèi)且可轉(zhuǎn)動。帶有柔性軸、螺桿和減速器的電機與箱式搖臂固定在一起。支架內(nèi)裝有一螺紋套，螺桿擰在該套內(nèi)。電機驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動使得螺紋套在垂直方向運動，從而使帶有導(dǎo)板盒和轉(zhuǎn)向柱管的箱式搖臂就會繞共同的旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動。螺桿的另一端與一個圓柱齒輪固定在一起，圓柱齒輪的轉(zhuǎn)動通過一條齒型皮帶傳到轉(zhuǎn)向柱另一面的一根螺桿上，在這面使用相同的部件來進行調(diào)整相關(guān)知識12（2）轉(zhuǎn)向柱碰撞吸能當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，從安全性考慮，不僅要求轉(zhuǎn)向盤應(yīng)具有柔軟的外表皮起到緩沖作用，而且還要求轉(zhuǎn)向盤在撞車時，其骨架能產(chǎn)生一定變形，以吸收沖擊能量，減輕駕駛員受傷的程度。轉(zhuǎn)向柱管也必須備有緩和沖擊的吸能裝置，即采用可折疊轉(zhuǎn)向柱?？烧郫B轉(zhuǎn)向柱主要有在碰撞時易于擠壓的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)、允許柱的一個部分滑入另一部分的軸承結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)向柱支架與車身的分離裝置，如圖5-7所示。轉(zhuǎn)向柱支架與車身的分離裝置的結(jié)構(gòu)特點是固定支座的螺栓孔為U形開口，碰撞時螺栓可從螺孔的開口處脫出，從而起動轉(zhuǎn)向柱與車身分離的作用。相關(guān)知識132.機械轉(zhuǎn)向器1.功用轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系中的減速增力傳動裝置。其功用是增大由轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力，并改變力的傳遞方向。2.相關(guān)參數(shù)（1）角傳動比轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角轉(zhuǎn)動比是指轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向盤同側(cè)的轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角的比值，一般用

表示。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動比越大，操縱力越小，但轉(zhuǎn)向盤行程增大，降低轉(zhuǎn)向的靈敏性。因此，角傳動比兼顧轉(zhuǎn)向省力轉(zhuǎn)向靈敏的要求。（2）轉(zhuǎn)向盤自由行程轉(zhuǎn)向盤為消除間隙、克服彈性變形所空轉(zhuǎn)過的角度稱為轉(zhuǎn)向盤自由行程。轉(zhuǎn)向盤自由行程對于緩和路面沖擊及避免駕駛員過度緊張是有利的，但過大的自由行程會影響轉(zhuǎn)向靈敏性。一般規(guī)定轉(zhuǎn)向盤從直行中間位置向任一方向的自由行程不超過10°?15°。可通過調(diào)整轉(zhuǎn)向器傳動副的嚙合間隙來調(diào)整轉(zhuǎn)向盤自由行程。相關(guān)知識14（3）傳動效率轉(zhuǎn)向器的輸出功率與輸入功率之比稱為轉(zhuǎn)向器傳動效率。當(dāng)功率由轉(zhuǎn)向盤輸入，從轉(zhuǎn)向搖臂輸出時，所求得的傳動效率稱為正效率；反之則稱為逆效率。轉(zhuǎn)向器正效率的高低關(guān)系到轉(zhuǎn)向操作的輕便性，希望正效率高；轉(zhuǎn)向器逆效率關(guān)系到路面的沖擊能否上傳到轉(zhuǎn)向盤上來，影響到駕駛員可從轉(zhuǎn)向盤得到“路感”。逆效率高，駕駛員獲得的“路感”強，在不良路面行駛時，甚至出現(xiàn)轉(zhuǎn)向盤“打手”的情況；逆效率低駕駛員獲得的“路感”差，轉(zhuǎn)向輪的自動回正和自行維持直線行駛的作用會因轉(zhuǎn)向器逆效率過低而消失，加重了駕駛員的操作量，也增加了駕駛員精神的緊張程度。逆效率都高的稱為可逆式轉(zhuǎn)向器（循環(huán)球式、齒輪齒條式），逆效率低的稱為不可逆式轉(zhuǎn)向器（蝸桿扇形齒輪式，球面螺桿式），逆效率略高于不可逆式的轉(zhuǎn)向器稱為極限可逆式轉(zhuǎn)向器（蝸桿滾輪式，蝸桿曲柄雙銷式）。經(jīng)常行駛在好路上的汽車多采用可逆式轉(zhuǎn)向器。良好道路的汽車多采用可逆式轉(zhuǎn)向器。不可逆式轉(zhuǎn)向器在現(xiàn)代汽車上沒有應(yīng)用。在路面條件差的情況下使用的汽車多采用極限可逆式轉(zhuǎn)向器。相關(guān)知識15（1）齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器它由轉(zhuǎn)向齒輪、轉(zhuǎn)向齒條、殼體和預(yù)緊力調(diào)整裝置等組成，如圖5－8所示。轉(zhuǎn)向齒輪通過軸承支承在殼體內(nèi)，轉(zhuǎn)向齒輪的一端與轉(zhuǎn)向軸連接，將駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱力輸入，另一端與轉(zhuǎn)向齒條直接嚙合，形成一對傳動副，并通過轉(zhuǎn)向齒條傳動，帶動橫拉桿，使轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動。為保證齒輪齒條無間隙嚙合，通過調(diào)整螺栓調(diào)整彈簧預(yù)緊力通過齒條支座將轉(zhuǎn)向齒條和轉(zhuǎn)向齒輪3壓靠在一起。相關(guān)知識16(2)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器它由兩級傳動副、殼體、鋼球和間隙調(diào)整裝置等組成。如圖5－9所示為一種循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。它的兩級傳動副分別是：一級傳動副是轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺母，轉(zhuǎn)向螺桿與轉(zhuǎn)向軸連接；另一級傳動副是齒條和齒扇，在轉(zhuǎn)向螺母下平面上加工成齒條，齒扇與齒扇軸形成一體。轉(zhuǎn)向螺母既是第一級傳動副的從動件，又是第二級傳動副的主動件。為了減少轉(zhuǎn)向螺桿與轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦與磨損，二者的螺紋不直接接觸，而是做成內(nèi)外滾道，滾道中間裝有許多鋼球，以實現(xiàn)滾動摩擦。轉(zhuǎn)向螺母上裝有兩個鋼球?qū)Ч?，鋼球?qū)Ч軆?nèi)裝滿了鋼球，鋼球?qū)Ч芘c滾道連通，形成兩條獨立的供鋼球循環(huán)滾動的封閉通道。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)向軸帶動轉(zhuǎn)向螺桿旋轉(zhuǎn)，通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，使得轉(zhuǎn)向螺母沿軸向移動，鋼球則在鋼球?qū)Ч芘c滾道通道內(nèi)循環(huán)滾動；通過螺母上的齒條帶動齒扇及軸轉(zhuǎn)動，進而帶動轉(zhuǎn)向搖臂擺動，通過其他轉(zhuǎn)向傳動裝置的傳動，實現(xiàn)車輪的偏轉(zhuǎn)。相關(guān)知識173.轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳給轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)、且使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪按一定關(guān)系偏轉(zhuǎn)的機構(gòu)。轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的組成與布置形式取決于轉(zhuǎn)向器的位置和轉(zhuǎn)向橋懸架的類型。(1)與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)如圖5－11所示，包括由轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿和兩個梯形臂組成。轉(zhuǎn)向橫拉桿和梯形臂與前橋構(gòu)成轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)。A轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之后b轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前c轉(zhuǎn)向直拉桿橫置1—轉(zhuǎn)向器2—轉(zhuǎn)向搖臂3—轉(zhuǎn)向直拉桿4—轉(zhuǎn)向節(jié)臂5—梯形臂6—轉(zhuǎn)向橫拉桿相關(guān)知識18（1）轉(zhuǎn)向搖臂它是把轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳給轉(zhuǎn)向直拉桿或轉(zhuǎn)向橫拉桿的傳動件。其結(jié)構(gòu)如圖5－12所示。轉(zhuǎn)向搖臂的上端具有錐形三角形細(xì)花鍵槽孔，與轉(zhuǎn)向搖臂軸外端花鍵相連接。為保證裝配關(guān)系統(tǒng)正確，在轉(zhuǎn)向搖臂軸的外端面和搖臂上孔的外端面上刻有裝配標(biāo)志。轉(zhuǎn)向搖臂的小端錐形孔裝有與轉(zhuǎn)向直拉桿相連接的球頭銷。相關(guān)知識19（2）轉(zhuǎn)向直拉桿運動傳給轉(zhuǎn)向梯形或轉(zhuǎn)向節(jié)臂。其結(jié)構(gòu)如圖5－13所示。轉(zhuǎn)向直拉桿的中間段為實心或空心桿件，兩端則較粗，內(nèi)裝球頭銷座5。球頭銷座分別將兩個球頭銷的球頭10夾住，通過球頭銷一端與轉(zhuǎn)向搖臂連接，另一端與轉(zhuǎn)向節(jié)臂(或梯形臂)連接。在球頭銷座的兩側(cè)或一側(cè)有壓縮彈簧6和端部螺塞4，保證球頭銷和轉(zhuǎn)向直拉桿的鉸鏈連接不松曠。彈簧預(yù)緊力可由端部螺塞調(diào)節(jié)。相關(guān)知識20（3）轉(zhuǎn)向橫拉桿它是連接左、右梯形臂的傳動件。其結(jié)構(gòu)如圖5－14所示。轉(zhuǎn)向橫拉桿由轉(zhuǎn)向橫拉桿體(圖中未畫出)和兩端的橫拉桿接頭組成。球頭銷14的球頭置于橫拉桿接頭的兩球頭座9內(nèi)，球頭銷的尾部與梯形臂或轉(zhuǎn)向節(jié)臂相連。相關(guān)知識21（4）轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂轉(zhuǎn)向橫拉桿通過轉(zhuǎn)向節(jié)臂與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。轉(zhuǎn)向橫拉桿兩端經(jīng)左、右梯形臂與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂帶錐形柱的一端與轉(zhuǎn)向節(jié)錐形孔相配合，用鍵防止螺母松動。臂的另一端帶有錐形孔，與相應(yīng)的拉桿球頭銷錐形柱相配合，同樣用螺母緊固后插入開口銷鎖住，如圖5－15所示。相關(guān)知識222.與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)與獨立懸架相配的轉(zhuǎn)向橋是斷開式轉(zhuǎn)向橋，因而轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須是斷開式的，分成幾段如圖5－16所示。1.機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障現(xiàn)象及原因23任務(wù)實施1.機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障現(xiàn)象及原因24任務(wù)實施25任務(wù)實施。2.齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的檢修（1）拆卸齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分解圖如圖5－17所示。拆卸分解中，應(yīng)先在轉(zhuǎn)向齒條端頭與轉(zhuǎn)向橫拉桿連接處打上安裝標(biāo)記；然后，拆卸轉(zhuǎn)向齒條端頭，但不能碰傷轉(zhuǎn)向齒條的外表面，拆下轉(zhuǎn)向齒條導(dǎo)塊組件后，拉住轉(zhuǎn)向齒條，使齒對準(zhǔn)轉(zhuǎn)向齒輪，再拆卸轉(zhuǎn)向齒輪；最后抽出轉(zhuǎn)向齒條。抽出時，注意不能讓轉(zhuǎn)向齒條轉(zhuǎn)動，防止碰傷齒面。圖5－17齒輪齒條轉(zhuǎn)向器分解圖1－防塵套卡2－齒條防塵套3－防塵套夾子4－齒條軸套5－轉(zhuǎn)向器殼6－齒輪軸承調(diào)節(jié)螺母7－調(diào)節(jié)螺絲8－齒輪油封9－上軸承10－轉(zhuǎn)向齒輪11－下軸承12－齒條導(dǎo)向軸瓦13－導(dǎo)向座14－彈簧15－密封圈16－端蓋17－調(diào)速螺絲18－內(nèi)拉桿19－鎖止墊片20－齒條21－外拉桿22－鎖止螺母26任務(wù)實施。（2）檢修1）零件出現(xiàn)裂紋應(yīng)進行更換，轉(zhuǎn)向橫拉桿、轉(zhuǎn)向齒條在總成修理時應(yīng)進行隱傷檢驗。2）轉(zhuǎn)向齒條的直線度誤差不得大于0.30mm。3）齒面上應(yīng)無疲勞剝蝕及嚴(yán)重磨損，若出現(xiàn)左右大轉(zhuǎn)角時轉(zhuǎn)向沉重且又無法調(diào)整，則應(yīng)進行更換。（3）裝配1安裝轉(zhuǎn)向齒輪①將上軸承和下軸承壓在轉(zhuǎn)向齒輪軸頸上，軸承內(nèi)座圈與齒端之間應(yīng)裝好隔圈。②把油封壓入調(diào)整螺塞③將轉(zhuǎn)向齒輪及軸承一塊壓入殼體④裝上調(diào)整螺塞及油封，并調(diào)整轉(zhuǎn)向齒輪軸承緊度。手感應(yīng)無軸向竄動，轉(zhuǎn)動自如，轉(zhuǎn)向齒輪的轉(zhuǎn)向力矩符合原廠規(guī)定，一般約這1.5N.m⑤按原廠規(guī)定的擰緊力矩緊固螺母，并裝好防塵罩2）裝入轉(zhuǎn)向齒條3）安裝齒條襯套。轉(zhuǎn)向齒條與襯套的配合間隙不得大于0.15mm4）裝入齒條導(dǎo)塊、隔環(huán)、導(dǎo)塊壓緊彈簧、彈簧帽及鎖緊螺母5）調(diào)整轉(zhuǎn)向齒條與轉(zhuǎn)向齒輪的嚙合間隙27任務(wù)實施。3.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的拆裝、檢査與調(diào)整（1）拆卸轉(zhuǎn)向器BJ2020型汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)如圖5－18所示。28任務(wù)實施。1)轉(zhuǎn)動蝸桿至中央位置，做標(biāo)記，標(biāo)出蝸桿與殼體的相對位置如圖5－19所示。2）拆下蝸桿軸承的鎖緊螺母。3)拆下轉(zhuǎn)向器端蓋。取下轉(zhuǎn)向器搖臂，順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘，以拆下端蓋與襯墊，從搖臂軸端部拆下調(diào)整螺釘及調(diào)整墊片。4)從轉(zhuǎn)向器殼體中取下蝸桿軸和蝸桿。注意，無特殊需要，不要擰下循環(huán)球?qū)Ч芸ㄆ膬蓚€固定螺釘。5)檢測各零部件有無磨損、表面點蝕、變形等異常情況，視情況進行修理、更換6）清洗各部零件，為復(fù)裝總成做準(zhǔn)備。29任務(wù)實施。（2）安裝與調(diào)整1)安裝轉(zhuǎn)向螺桿組件。裝配前，在軸承和油封上涂抹多用途潤滑脂，如圖5－20所示。蝸桿和蝸桿軸組件如特殊需要拆散后(一般不拆散），應(yīng)如圖5－21所示，平穩(wěn)地逐個裝人鋼球，裝鋼球的過程中，轉(zhuǎn)向螺桿和螺母不要相對運動，必要時，只能稍許轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向螺母或用塑料棒將鋼球輕輕沖進滾道內(nèi)；然后給裝滿鋼球的導(dǎo)管口涂壓潤滑脂防止鋼球脫出，用導(dǎo)管卡將導(dǎo)管固定在轉(zhuǎn)向螺母上。所裝鋼球的直徑和數(shù)量必須符合原廠規(guī)定。30任務(wù)實施。2)調(diào)整蝸桿軸承預(yù)緊度。把軸承壓裝在蝸桿軸頸上后，將蝸桿和蝸桿軸組件裝入轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)，再裝上油封，并擰上軸承調(diào)整件，如圖5－22所示。調(diào)整蝸桿軸承預(yù)緊度，如圖5－23所示，用扭力扳手?jǐn)Q動蝸桿軸，轉(zhuǎn)動力矩為0.3?0.5N.m，否則可以通過軸承調(diào)整件來調(diào)整（如圖5－22所示,左右轉(zhuǎn)動螺母可改變預(yù)緊度）。調(diào)整后，蝸桿軸應(yīng)軸向推拉無間隙感覺，且轉(zhuǎn)動靈活自如。31任務(wù)實施。3)裝配鎖緊螺母。裝上鎖緊螺母后，用專用工具卡住蝸桿軸承調(diào)整件，再用呆扳手?jǐn)Q緊鎖緊螺母(將轉(zhuǎn)向螺母及齒輪置于中間位置）。4)安裝搖臂軸。把軸承滾針涂抹潤滑脂后，粘貼在轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)的軸承外圈里。把調(diào)整螺釘裝入搖臂軸，然后把搖臂軸組件裝入轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)，如圖5－24所示。32任務(wù)實施。5)裝上端蓋墊和端蓋。把固定端蓋的4個螺栓擰緊。6)對準(zhǔn)裝配記號。把蝸桿置于蝸桿軸的中間位置，轉(zhuǎn)動蝸桿軸，使標(biāo)記對齊，如圖5－25所示，表示蝸桿置于蝸桿軸(轉(zhuǎn)向媒母）中間位置；如果沒有標(biāo)記，可以轉(zhuǎn)動蝸桿總?cè)?shù)的二分之一圈，即為中間位置。33任務(wù)實施。7)總預(yù)緊度的調(diào)整。如圖5－26所示，一邊擰動端蓋上的調(diào)整螺釘邊用扭力扳手測量轉(zhuǎn)動蝸桿的力矩，要求蝸桿、螺母在中間位置時的力矩在0.8～1.1N.m。8)擰緊鎖緊螺母。擰緊調(diào)整螺釘?shù)逆i緊螺母。9)裝配轉(zhuǎn)向搖臂。如圖5－27所示，把轉(zhuǎn)向搖臂和搖臂軸端的標(biāo)記對齊后，測量搖臂在中間位置時的擺動間隙(實為搖臂軸上扇形齒輪的游隙），要求擺動角度不大于5°。10)安裝轉(zhuǎn)向器總成。把轉(zhuǎn)向器總成安裝到車身上，擰緊4個固定螺栓。裝上轉(zhuǎn)向搖臂，擰緊固定螺母，裝好鎖緊裝置。連接拉桿和搖臂，擰緊固定螺母，裝好鎖緊裝置。按原廠規(guī)定加注潤滑油。34任務(wù)實施。4.拉桿球頭檢查1）檢查橫拉桿端頭是否損壞，密封套是否有裂縫。如果有故障，則應(yīng)更換橫拉桿端頭。2）檢查游隙是否過大。如果有故障，則應(yīng)更換橫拉桿端頭。3）旋轉(zhuǎn)橫拉桿端頭5次。4）在球頭上安裝兩個螺母，并且使用一個力矩扳手測量橫拉桿端頭的旋轉(zhuǎn)力矩。馬自達(dá)阿特茲轎車轉(zhuǎn)向橫拉桿端頭旋轉(zhuǎn)力矩：0.6-3.0N.m。如果不在規(guī)定范圍內(nèi)，則應(yīng)更換橫拉桿端頭，如圖5－28所示。35課后測評1.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有何功用？其類型有哪些？2.簡述機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成及工作原理？3.轉(zhuǎn)向器有何功用？它有哪些主要類型？4.什么是轉(zhuǎn)向盤自由行程？5.簡述齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器組成及原理？6.簡述循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器組成及原理？7.轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)組成有哪些？轉(zhuǎn)向柱組成有哪些？8.轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)組成有哪些？9.簡述機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障現(xiàn)象、原因及診斷方法？10齒輪齒條轉(zhuǎn)向器拆裝過程。項目三

懸架的檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)37技能目標(biāo)3.能夠?qū)壹艿墓收线M行診斷及檢查。4.能夠?qū)壹苤饕考M行更換。素養(yǎng)目標(biāo)通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，深化7S管理學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生以主人翁精神服務(wù)于社會，注重責(zé)任，展現(xiàn)人生價值。知識目標(biāo)1.掌握懸架作用及類型。2.掌握懸架組成及各部作用。【知識準(zhǔn)備】38一、概述1.懸架的功用懸架是車架（彈性地聯(lián)系起來，或承載式車身）與車橋（或車輪）之間一切傳力裝置的總稱。它把車架與車輪它將路面作用于車輪上的垂直反力（支承力）、縱向反力（牽引力和制動力）和側(cè)向力以及這些反力所產(chǎn)生的力矩傳給車架（或承載式車身），以保證汽車的正常行駛。2.懸架的類型。1）按阻尼和剛度是否隨行駛條件而變化，懸架可分為被動懸架、主動懸架和半主動懸架。被動懸架：懸架的剛度和阻尼系數(shù)均不可調(diào)整，其參數(shù)是兼顧汽車所有性能而確定的折中值且不隨外部工況的變化而改變，因此只在某個特定工況是最優(yōu)的，在車速、載荷和路面情況等發(fā)生變化時，主動懸架：難以同時獲得良好的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性，也缺乏靈活性。能夠根據(jù)汽車的運動狀態(tài)和路面狀況，適時地調(diào)節(jié)懸架的剛度和阻尼，使懸架系統(tǒng)處于最佳的減振狀態(tài)，半主動懸架：使車輛在各種路面狀況下都會有良好的舒適性。只有懸架阻尼可以自動調(diào)節(jié)的懸架，車輛的操縱性和舒適性處于被動懸架和主動懸架之間。39【知識準(zhǔn)備】40相關(guān)知識2）按結(jié)構(gòu)特點，汽車懸架可分為非獨立懸架和獨立懸架兩種形式，如圖3－2所示。非獨立懸架如圖所示。是汽車兩側(cè)車輪分別安裝在一根整體式的車軸兩端，車軸則通過彈性元件與車架相連接。一側(cè)車輪跳動時，影響另一側(cè)車輪的工作。獨立懸架如圖3－2b所示，則是兩側(cè)車輪分別安裝在斷開式的車軸兩端，每段車軸和車輪單獨通過彈性元件與車架相連。這一側(cè)車輪跳動時，對另一側(cè)車輪不產(chǎn)生影響。41相關(guān)知識CATION1二、懸架的組成懸架一般由彈性元件、減振器和導(dǎo)向裝置組成，如圖，所示。二、彈性元件彈性元件安裝在車橋和車架之間，減緩路面通過車輪傳遞到車身的沖擊。汽車懸架常用的彈性元件類型如圖3-3所示。42相關(guān)知識1.鋼板彈簧鋼板彈簧是汽車懸架中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件。它由若干片長度不等、曲率半徑不同、厚度相等或不等的彈簧鋼片疊合在一起組成的一根近似等強度的彈性梁，如圖3－4所示。43相關(guān)知識1、18－黃油嘴2、17、21－鎖緊螺母3－防松墊圈4－開口銷5－帶槽口螺母6、8－減振器墊圈7－減振器總成9、10－U形螺栓11－鋼板彈簧減振墊12－前鋼板彈簧總成13、23－鋼板彈簧銷14、19－襯墊15－鋼板彈簧吊耳16－鎖緊片20－底板22－減振器支架2.螺旋彈簧螺旋彈簧廣泛地應(yīng)用于前獨立懸架。螺旋彈簧（圖3－3b）與鋼板彈簧相比，具有無需潤滑，不忌泥污，所占縱向空間不大，彈簧質(zhì)量小等優(yōu)點。螺旋彈簧本身沒有減振作用，因此在螺旋彈簧懸架中必須另裝減振器。此外，螺旋彈簧只能承受垂直載荷，故必須裝設(shè)導(dǎo)向機構(gòu)以傳遞垂直力以外的各種力和力矩。44相關(guān)知識3.扭桿彈簧扭桿彈簧是一根具有扭轉(zhuǎn)彈性的直線金屬桿件(圖3－3c)。其斷面一般為圓形，少數(shù)為矩形或管形。它的兩端可以做成花鍵、方形、六角形或帶平面的圓柱形等，以便將一端固定在車架上，另一端固定在車輪的擺臂上。當(dāng)車輪跳動時，擺臂便繞著扭桿軸線而擺動，使扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彈性變形，借以保證車輪與車架的彈性聯(lián)系。扭桿具有預(yù)扭應(yīng)力，安裝時左右扭桿預(yù)加扭轉(zhuǎn)的方向都與扭桿安裝在車上后承受工作載荷時扭轉(zhuǎn)的方向相同，不能互換，為此，在左右扭桿上刻有不同的標(biāo)記。45相關(guān)知識4.氣體彈簧氣體彈簧有空氣彈簧和油氣彈簧兩種。（1）空氣彈簧空氣彈簧是利用壓縮空氣作彈簧的?？諝鈴椈芍饕袧L套式氣囊和環(huán)形曲線型氣囊兩種，滾套式氣囊如圖所示。氣體彈簧的固有頻率在各種載荷下保持不變，特性曲線取決于氣體特性、活塞形狀和氣囊的簾線角度。氣體彈簧有很好的垂直柔軟性，并便于車身高度的調(diào)節(jié)。氣體彈簧不承受側(cè)向力，要有另外的導(dǎo)向機構(gòu)控制車輪的運動。46相關(guān)知識（2）油氣彈簧在密閉的容器中充入壓縮氣體和油液，利用氣體的可壓縮性實現(xiàn)彈簧作用的裝置稱油氣彈簧。油氣彈簧以惰性氣體(氮氣)作為彈性介質(zhì)，用油液作為傳力介質(zhì)，一般是由氣體彈簧和相當(dāng)于液力減振器的液壓缸所組成油氣彈簧的固有頻率隨載荷增加而增加。彈性特性曲線是漸變剛度的，且取決于氣體的初始壓力。響應(yīng)特性取決于儲能器中和氣體容積。47相關(guān)知識5.橡膠彈簧橡膠彈簧是利用橡膠本身的彈性來緩和沖擊、減小振動的，如圖3-3g所示。它可以承受壓縮載荷與扭轉(zhuǎn)載荷。橡膠彈簧的優(yōu)點是：單位質(zhì)量的儲能量較金屬彈簧多，隔音性能好，多用在懸架的副簧和緩沖塊。6.穩(wěn)定器一般用U形棒或管制成，兩端常壓平以適應(yīng)承受彎曲載載，如圖3-3h所示。兩側(cè)車輪同向運動時不起作用，側(cè)傾角剛度的一半用來阻抗單側(cè)車輪的位移，降低車身側(cè)傾的趨勢，同時影響轉(zhuǎn)向特性。48相關(guān)知識三、減振器減振器的作用是吸收彈簧緩沖時車輛的振動，使其迅速恢復(fù)平穩(wěn)的狀態(tài)，以改善汽車行駛的平穩(wěn)性。液力減振器是利用液體流動的阻力來消耗振動的能量。當(dāng)車架與車橋相對運動時，活塞在缸筒內(nèi)就上下移動，減振器殼體內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個內(nèi)腔通過一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔?？妆谂c油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對振動的阻尼。1.雙向作用筒式減振器圖3－5為常見的雙向作用筒式減振器。49相關(guān)知識l—流通閥限位座2—流通閥彈簧片3—流通閥4—活塞5—伸張閥6—支承座圈7—伸張閥彈簧8—調(diào)整墊片9—壓緊螺母10—下吊環(huán)1l—支承座12—壓縮閥彈簧座13—壓縮閥彈簧14—壓縮閥15—補償閥16—壓縮閥桿17—補償閥彈簧片18—活塞桿19—工作缸筒

20—儲油缸筒21—防塵罩22—導(dǎo)向座23—襯套24—油封彈簧

25—密封圈26—上吊環(huán)27—儲油缸筒螺母28—油封29—油封蓋30—油封墊圈雙向作用筒式減振器工作原理如圖3-6所示，當(dāng)活塞桿被壓下(車輪靠近車架壓縮懸架)時，下腔室容積減小，油壓升高，油液經(jīng)流通閥流到活塞上腔室。由于活塞桿占去上腔室一部分容積，下腔室油液不能全部流入上腔室，多余的油液則壓開底座閥上壓縮閥進入儲油缸筒。閥對油液的節(jié)流產(chǎn)生阻尼力，由于流通閥和壓縮閥的特殊結(jié)構(gòu)(彈簧較軟，通道較大)，能使油液流動的阻尼力不致過大，所以在壓縮行程時能使彈性元件充分發(fā)揮它的緩沖作用。當(dāng)懸架處在伸張行程(車輪離開車架、減振器被拉長)時，上腔室內(nèi)的油液便推開伸張閥流入活塞下腔室。同樣由于活塞桿的存在，儲油缸筒內(nèi)的油液推開帶硬彈簧的補償閥流入下腔室進行補充。由于補償閥彈簧的剛度和預(yù)緊力比伸張閥的大，且伸張行程時油液通道截面也比壓縮行程小，所以減振器在伸張行程內(nèi)產(chǎn)生的最大阻尼力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了壓縮行程內(nèi)的最大阻尼力。50相關(guān)知識512.充氣式與阻力可調(diào)式減振器（1）充氣式減振器充氣式減振器如圖3－7所示。減振器缸筒的下部有一個浮動活塞2，使工作腔形成三個部分。在浮動活塞與缸筒一端形成的腔室中充入高壓氮氣；浮動活塞的上面是減振器油液，浮動活塞上裝有大斷面的O形密封圈3，把油和氣完全隔開，形成封氣活塞；工作活塞7上裝有隨其運動速度大小而改變通道截面積的壓縮閥4和伸張閥8，此二閥均由一組厚度相同，直徑不等，由大到小而排列的彈簧鋼片組成。52相關(guān)知識1一密閉氣室2一浮動活塞3-0形密封圈4-壓縮閥5-工作缸筒6-活塞桿7-工作活塞8-伸張閥優(yōu)點：①由于采用浮動活塞，不需要儲油缸筒還減少了一套閥門系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)大為減化；②在防塵罩直徑相同的條件下，充氣式減振器工作缸筒及活塞直徑大，可以產(chǎn)生更大的阻尼力；③減振器中的高壓氮氣能減少車輪遇到?jīng)_擊力時產(chǎn)生的高頻振動，且有助于消除噪聲；④充氣式減振器由于浮動活塞的存在，消除了油液的乳化現(xiàn)象。如圖3-7所示為豐田陸地巡洋艦越野轎車采用的充氣式減振器，前、后減振器與中央控制減振器連接成充氣減振器系統(tǒng)。當(dāng)前后減振器活塞同時同向等速運動時，液壓油從兩減振器同時流進中央控制減振器，或從中央控制減振器流向前后減振器，推動自由活塞上下運行，中央控制減振器高壓氣體起到彈簧的緩沖作用。當(dāng)前后減振器活塞下行速度不一致，或運動方向相反時，一個減振器中的液壓油就會流經(jīng)自由流塞的節(jié)流孔，此進節(jié)流孔起到阻尼作用。53相關(guān)知識54相關(guān)知識(2)阻力可調(diào)式減振器阻力可調(diào)式減振器如圖3－8所示，1-空心連桿2-氣室3-彈簧4-柱寒桿5-柱塞6-節(jié)流孔7-活塞55相關(guān)知識3.導(dǎo)向裝置用來使車輪按一定運動軌跡相對車身運動，同時起傳遞力和力矩的作用。導(dǎo)向裝置通常由控制擺臂式桿件組成，獨立懸架中，有單桿式和連桿式兩種。它本身兼有導(dǎo)向的作用，鋼板彈簧作為彈性元件時，可不另設(shè)導(dǎo)向裝置，主要應(yīng)用在非它主要控制車輪的橫向和縱向運動，如圖，所示56相關(guān)知識三、被動式懸架的典型結(jié)構(gòu)1.非獨立懸架（1）鋼板彈簧式非獨立懸架用縱置板簧式非獨立懸架結(jié)構(gòu)，如圖3-9所示，鋼板彈簧的中部用兩個U形螺栓固定在前橋上。彈簧兩端的卷耳孔中壓入襯套。前端卷耳用鋼板彈簧銷與前支架相連，形成固定的鉸鏈支點；而后端卷耳通過鋼板彈簧吊耳銷與用較鏈連在后支架上可以自由擺動的吊耳相連接，以適應(yīng)彈簧變形時兩卷耳中心線間距離有可能的改變。這種用絞鏈和吊耳將鋼板彈簧兩端固定在車架上的結(jié)構(gòu)被廣泛采用。圖3－9鋼板彈簧式非獨立懸架1－鋼板彈簧前支架2－鋼板彈簧前端3－U形螺栓4－前板簧蓋板5－緩沖塊6－限位塊7－減振器上支架8－減振器9－吊耳10－吊耳支架11－中心螺栓12－減振器下支架13－減振器連接銷14－鋼板彈簧吊耳銷15－鋼板彈簧銷釘57相關(guān)知識(2)螺旋彈簧非獨立懸架一般只用作轎車的后懸架。減振器8下端是吊耳，通過螺栓6、自鎖螺母16和后橋相連。彈簧上座上端有座圈孔，彈簧上座橡膠支承13就裝在里邊。減振器8的活塞桿由彈簧上座和彈簧上座橡膠支承13中間的通孔穿出，然后將自鎖螺母15擰入減振器活塞桿上的螺紋，將活塞桿上部固定在彈簧上座14上。彈簧上座法蘭上有四個螺栓孔，以便通過螺栓、自鎖螺母15固定在和車身相連的連接件12上。后懸架中，導(dǎo)向元件橫向推力桿5，下連后橋，上連車身，用來傳遞車橋和車身之間的橫向作用力及其力矩。加強桿4也是下連車橋，上連車身，此桿的作用是加強橫向推力桿的安裝強度，并可減輕車重和使車身受力均勻。l—縱擺臂2—后懸架3—后橋4—加強桿5—橫向推力桿6—螺栓7—后橋8—減振器9—彈簧下座l0—螺旋彈簧11—防塵罩12—連接件13—彈簧上座橡膠支承14—彈簧上座15、16—自鎖螺母58相關(guān)知識(3)空氣彈簧非獨立懸架圖3－11為空氣彈簧非獨立懸架示意圖。囊式空氣彈簧5的上下端分別固定在車架和車橋上。從壓氣機1產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)油水分離器10和壓力調(diào)節(jié)器9進入儲氣筒8。壓力調(diào)節(jié)器可使儲氣筒中的壓縮空氣保持一定的壓力。采用空氣彈簧懸架時，可以通過車身高度控制閥來改變空氣彈簧內(nèi)的空氣壓力，從而自動調(diào)節(jié)車身高度，以保證車身高度不因載荷變化而變化。1—壓氣機2、7—空氣濾清器3—車身高度控制閥4—控制桿5—空氣彈簧6—儲氣筒8—儲氣筒9—壓力調(diào)節(jié)器10—油水分離器59相關(guān)知識(4)油氣彈簧非獨立懸架圖3－12為上海SH3540型汽車的油氣彈簧非獨立懸架示意圖。油氣彈簧l的兩端分別固定在前橋上的支架10和縱梁上的支架2上。左、右兩側(cè)各有一根下縱向推力桿11，裝在前橋6和縱梁4之間。一根上縱向推力桿8安裝在前橋上的支架9和縱梁4的內(nèi)側(cè)支架上。上、下兩縱向推力桿構(gòu)成平行四邊形，既可傳遞縱向力，承受制動力引起的反作用力矩，又可保證車輪上下跳動時主銷后傾角不變，有利于汽車操縱的穩(wěn)定性。一根橫向推力桿3裝在左側(cè)縱梁與前橋右側(cè)的支架上，傳遞側(cè)向力。圖3－12上海SH3540型汽車前輪油氣懸架示意圖1—油氣彈簧2、9、10—支架3—橫向推力桿4—縱梁5—車輪6—前橋7—緩沖塊8—上縱向推力桿11—下縱向推力桿60相關(guān)知識2.獨立懸架獨立懸架如圖3-13所示，獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是兩側(cè)的車輪各自獨立地與車架或車身彈性連接，優(yōu)點：①在懸架彈性元件一定的變形范圍內(nèi)，兩側(cè)車輪可以單獨運動，互不影響，這樣在不平道路上行駛時可減少車架和車身的振動，而且有助于消除轉(zhuǎn)向輪不斷偏擺的不良現(xiàn)象；②減少了汽車的非彈簧載質(zhì)量（即不由彈簧支承的質(zhì)量），則懸架所受到的沖擊載荷也減小，可以提高汽車的平均行駛速度；③采用斷開式車橋，發(fā)動機總成的位置可以降低和前移，使汽車重心下降，提高了汽車行駛穩(wěn)定性；④獨立懸架上下采用不等長的控制臂，減小輪胎相對于地面的橫向滑動，可降低輪胎的磨損程度。它的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，維修不便，輪胎磨損較嚴(yán)重。61相關(guān)知識獨立懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧作為彈性元件。獨立懸架常用在后懸架中的類型如圖3－14所示，主要有縱臂式、橫臂式、半拖臂式、麥弗遜式及多桿式等。62相關(guān)知識獨立懸架常用在前懸架中的類型如圖3－15所示，主要有麥弗遜式，雙A型臂式和多桿式等63相關(guān)知識(1)獨立前懸架前輪獨立懸架除了用于承載車身，還有轉(zhuǎn)向功能。懸架主要通過減震器支柱、A型臂（呈A字型的臂）或連桿與車身相連。汽車轉(zhuǎn)向時是車輪平面繞轉(zhuǎn)向節(jié)主銷軸線轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)向的。1)麥弗遜式麥弗遜式獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是筒式減震器與螺旋彈簧組合一起構(gòu)成一個獨立的支柱單元，支柱單元下部用螺栓與轉(zhuǎn)向節(jié)固定連接，構(gòu)成支柱轉(zhuǎn)向節(jié)總成，支柱單元上端通過軸承支撐在車身上形成鉸接，轉(zhuǎn)向節(jié)下端通過球形連接與A型臂鉸接，兩個有彈性襯套的軸銷把A型臂與車身（車架）相連。麥弗遜式前懸掛轉(zhuǎn)向主銷軸線即是前減震器上頂部中心點和轉(zhuǎn)向節(jié)下部與A型臂鉸接點中心的連線，如圖3－16所示。麥弗遜式懸架中的減振器承受側(cè)向力。64相關(guān)知識通過對A型臂變形，麥弗遜獨立懸架又有不同形式。A型臂可分解為兩個成A字形布置的連桿，兩桿與轉(zhuǎn)向節(jié)的連接方式有兩種：一種是一個連桿兩端分別與轉(zhuǎn)向節(jié)和車身鉸接，另一連桿再與前一連桿和車身鉸接，轉(zhuǎn)向節(jié)與兩連桿只有一個球鉸接點，主銷軸線通過該球鉸接點。第二種是兩連桿分別與轉(zhuǎn)向節(jié)和車身鉸接，轉(zhuǎn)向節(jié)與兩連桿有兩個球鉸接點，主銷軸線通過兩連桿兩端鉸接點連線延長線的交點上。兩連桿呈A字形布置，桿的兩端鉸接點連線延長線交于一點，把這樣的兩個連桿稱為虛擬A型臂，虛擬A型臂的頂點不是真實存在的。65相關(guān)知識HiperStrut獨立懸架。所謂HiPer-Strut是HighPerformanceStrut(高性能減振器)的縮寫。HiPer-Strut前懸架是改良的麥弗遜式懸架，如圖3－26所示，其操控性能優(yōu)于典型麥弗遜前懸架。HiPer-Strut結(jié)構(gòu)特點是：轉(zhuǎn)向節(jié)上端由球頭與減振器支柱下部連接，轉(zhuǎn)向節(jié)下端由球頭與A型臂連接，主銷軸線是轉(zhuǎn)向節(jié)的上、下球頭中心連線。減振器與彈簧上端通過安裝座支承在車身上，由于主銷軸線不再是減振器軸線，所以轉(zhuǎn)向時減振器不需轉(zhuǎn)動，其安裝座也就不必安裝軸承。和典型的麥弗遜式懸架相比，HiPer-Strut主銷傾角小，主銷偏移距小，從而抑制被動轉(zhuǎn)向傾向，提升了車輛對輪胎的變化和車輪的不平衡的響應(yīng)，提高了線性轉(zhuǎn)向能力，HiperStrut獨立懸架1－轉(zhuǎn)向節(jié)2－減振器支柱3－穩(wěn)定桿連桿4－穩(wěn)定桿5－車架6－A型臂66相關(guān)知識2)雙A型臂式雙A型臂式獨立懸架與麥弗遜式獨立懸架的區(qū)別在于轉(zhuǎn)向節(jié)上下都是由A型臂與車身鉸接，如圖3-17所示。彈簧液壓減震器支柱支承在A型臂和車身之間。轉(zhuǎn)向主銷軸線是轉(zhuǎn)向節(jié)上、下球形連接的中心連線，轉(zhuǎn)向控制與車身的支撐分開。雙A型臂剛性大，有效增強了懸架整體的可靠性和穩(wěn)定性，車輪外傾角控制得到了提高，有效地降低車輛翻滾和擺動，轉(zhuǎn)向操控性、舒適性好。67相關(guān)知識3）多桿式多桿式前懸架就是用四個連桿將轉(zhuǎn)向節(jié)與車身鉸接，如圖3-18所示。連桿與轉(zhuǎn)向節(jié)用球節(jié)鉸接，連桿與車身用銷軸鉸接，由于前懸架具有轉(zhuǎn)向功能，所以上下兩組連桿各呈A字形布置，這種結(jié)構(gòu)也稱為雙虛擬A型臂懸架。圖3－18多桿式前懸架1－轉(zhuǎn)向節(jié)2－上后控制臂3－上前控制臂4－減振器支柱5－車架6－穩(wěn)定桿7－下后控制臂8－下前控制臂

68相關(guān)知識雙虛擬A型臂轉(zhuǎn)向原理如圖3-19所示，上下虛擬A型臂的頂點的連線即為主銷軸線，前輪轉(zhuǎn)向時是以主銷軸線為軸心進行偏轉(zhuǎn)車輪的，該軸線不是真實存在的，所以把它稱為虛擬主銷軸線。該軸線在車輪轉(zhuǎn)向時位置是變化的，但總是接近輪胎與地面接觸中心，因此轉(zhuǎn)向更輕便，輪胎磨損小。1-4連桿的方向R－車輪中心點A－車輪接地點n－主銷后傾拖距nv－主銷后傾偏移p－主銷偏距a－道路反饋力臂AS點=轉(zhuǎn)向軸線與路面的交點

圖3－19前獨立懸架中的虛擬主銷軸線69相關(guān)知識2.獨立后懸架（1）縱臂式雷諾—5型轎車的后懸架是單縱臂式扭桿彈簧獨立懸架，如圖3-20所示。其懸架的縱臂4是－箱形構(gòu)件，一端用花鍵與車輪的心軸5相連，而另一端與套管1固裝成一體。扭桿彈簧2裝在套管內(nèi)，其外端用花鍵固定在套管內(nèi)的花鍵套中，扭桿的另一端借花鍵與車架的另一側(cè)縱梁連接。套管l的兩端用寬橡膠襯套3支承在車架縱梁上的套筒中、并以此為活動佼鏈。圖3－20法國雷諾-5型轎車的后懸架1—套管2—扭桿彈簧3—橡膠襯套4—縱臂5—心軸6—車輪70相關(guān)知識（2）橫臂式如圖3-22所示為戴姆勒—奔馳轎車單橫臂式后獨立懸架示意圖。在該結(jié)構(gòu)中，后橋半軸套管8是斷開的輪鼓由螺絲軸向固定在半軸套管上，主減速器的右面有一個單鉸鏈4,半軸可繞其擺動。在主減速器上面安置著可調(diào)節(jié)車身水平作用的油氣彈性元件2,它和螺旋彈簧7一起承受并傳遞垂直力。作用在車輪上的縱向力主要由縱向推力桿6承受。中間支承3不僅可以承受側(cè)向力，而且還可以部分地承受縱向力。當(dāng)車輪上、下跳動時，為避免運動干涉，其縱向推力桿的前端用球鉸鏈與車身連接。圖3-22戴姆勒一奔馳轎車單橫臂式后獨立懸架示意圖1-減振器2-油氣彈性元件3-中間支承4-單鉸鏈5-主減速器殼6-縱向推力桿7-螺旋彈簧8-半軸套管71相關(guān)知識（3）拖臂和半拖臂式當(dāng)獨立后懸架采用A形控制臂時。控制臂寬的底部朝向汽車的前部，而其尖端向內(nèi)彎曲與車輪支架固定，把它們稱為拖臂，如圖3-23所示。當(dāng)整個A形控制臂底部軸線與汽車縱軸線成一定夾角時，通常稱為半拖控制臂，如圖3-24所示。螺旋彈簧裝在控制臂和車身之間?？刂票劾@橫梁轉(zhuǎn)動并在另一端與輪軸連接。減振器連接到輪軸上或控制臂上。

圖3-23拖臂式后懸架圖3-24半拖臂式后懸架72相關(guān)知識（4）麥弗遜式如圖3－25所示，減振器支柱總成上部由彈簧座支承在車身上，下部用螺栓與車輪支架上部固定，車輪支架下部由兩個橫向連桿和一個縱向連桿鉸接，由于后輪支架沒有轉(zhuǎn)向功能，所以減振器支柱總成上部的彈簧座沒有安裝軸承，車輪支架與連桿是用軸銷鉸接的。后懸架布空間比前懸架的大，所以一些車輛的后懸架的麥弗遜式懸架采用彈簧與減振器分開布置圖3－25麥弗遜支柱獨立后懸架1－車架2－穩(wěn)定桿3－減振器座4－彈簧5－減振器支柱6－拖臂7－前橫臂8－后橫臂73相關(guān)知識（5）雙A型臂式雙A型臂在后懸架中的結(jié)構(gòu)與其在前懸架結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處是用于轉(zhuǎn)向的橫拉桿的連接方式，前輪上了轉(zhuǎn)向節(jié)上的橫桿與轉(zhuǎn)向器齒條連接，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。后輪上車輪支架無需轉(zhuǎn)向，車輪卻架上的橫拉桿鉸接在車身上。由于該橫拉桿可以調(diào)整后輪前整，所以稱為前束臂。彈簧減振器支柱總成上部支承車身，下部鉸接在車輪支架上，如圖3-26所示。74相關(guān)知識（6）多桿式多桿式獨立懸架，是指輪轂與車架間由4到5根連桿連接，根據(jù)桿的位置和作用可以有不同的名稱。多連桿懸架能使車輪保證最佳的定位，車輪上下運動時橫向位移小，轉(zhuǎn)彎或制動時，后輪可形成正前束，提高車輛的控制能力。五連桿式是多連桿懸架中最優(yōu)結(jié)構(gòu)。連接方式因車型有所不同。如圖3－27所示為奔馳五連桿式后獨立懸架結(jié)構(gòu)。彈簧桿最長在最下部，兩端與副車架和車輪支架鉸接，中部有彈簧座及減振器鉸接銷軸，彈簧桿支承車身重量；外傾桿在驅(qū)動橋和彈簧桿的正上方，其兩端與車輪支架的上部和副車架的上部鉸接，其功能是在車輛轉(zhuǎn)彎或傾斜時保持輪胎相對于路面垂直；前束桿是五個連桿中最短的連桿，它連接的是車輪支架前部和副車架前部的法蘭，它控制后輪前束和車輛的推力線，可以在連桿前部的偏心襯套處進行調(diào)整；推力桿將車輪支架底部的前方與副車架鉸接，推力桿將來自驅(qū)車輪支架的動力向前傳遞到車身；拉桿將轉(zhuǎn)向節(jié)的前頂部（緊鄰?fù)鈨A連桿的外側(cè)端）連接到副車架的上部前部，拉桿傳遞制動力并保持車輪支架垂直穩(wěn)定。1.懸架系統(tǒng)常見故障診斷與排除懸架系統(tǒng)故障大多發(fā)生在部件的磨損、變形、老化或漏油，如圖3－28所示。75任務(wù)實施76任務(wù)實施故障現(xiàn)象故障原因排除方法懸架異響下擺臂的前后橡膠襯套磨損、老化或損壞更換襯套螺旋彈簧失效或彎折更換螺旋彈簧減振器活塞桿與缸筒磨損嚴(yán)重更換減振器減振器、轉(zhuǎn)向節(jié)、下擺臂的連接螺栓松動緊固松動的螺栓前輪擺動或跑偏前輪轂軸承磨損更換軸承車輪輪轂產(chǎn)生偏擺更換輪轂輪輞的鋼圈螺栓松動按規(guī)定力矩緊固鋼圈螺栓車輪不平衡進行車輪動平衡測試和調(diào)整前輪定位角不正確校正前輪的前束和外傾角下擺臂或轉(zhuǎn)向橫拉桿的球頭銷磨損或松動更換球頭銷左右前減振器損壞或變形更換前減振器轉(zhuǎn)向節(jié)、減振器及下擺臂的緊固螺栓松動按規(guī)定力矩緊固螺栓兩前輪的氣壓不一致充氣到正常氣壓萬向節(jié)傳動軸有噪聲傳動軸變形校正或更換傳動軸萬向節(jié)磨損嚴(yán)重更換萬向節(jié)車身側(cè)傾過大減振器損壞檢查并更換減振器橫向穩(wěn)定桿彈力減弱或連接桿損壞更換穩(wěn)定桿可連接桿橫向控制桿或下懸架控制臂磨損嚴(yán)重更換橫向控制桿或下懸架控制臂轉(zhuǎn)向沉重或轉(zhuǎn)向盤回位不良車輪定位不當(dāng)或輪胎氣壓異常進行四輪定位或輪胎充氣到正常氣壓懸架控制臂球節(jié)潤滑不良、咬死或損壞潤滑或更換懸架控制臂球節(jié)懸架系統(tǒng)的故障現(xiàn)象、原因以及排除方法見表3－177任務(wù)實施2.前懸架一般檢查為了將不必要的維修減至最少，應(yīng)進行下列初步的一般檢查。（1）檢查力輪胎的充氣壓力是否適當(dāng)。（2）檢查輪胎故障指示器，是否前輪定位不正確、車輪和輪胎不平衡、以及是否有機械損傷或損壞。（3）檢查汽車懸架是否在最佳狀態(tài)，如重載或牽引掛車是否行。汽車應(yīng)有較好的平順性。（4）檢查汽車姿勢是否有過載或下沉跡象。底盤高度一定要正確。78任務(wù)實施（5）將汽車升離地板。抓住輪胎上下表面并晃動每個前輪，檢查車輪軸承是否磨損，如圖3－29所示。（6）檢查各控制臂、撐桿等是否變形。（7）檢查前懸架球節(jié)和座是否松動、磨損和損壞。（8）檢查轉(zhuǎn)向器安裝、轉(zhuǎn)向桿系和轉(zhuǎn)向連接是否松動、彎曲、或損壞。（9）檢查減振器或緩沖撐桿的零件連接情況。（10）檢查緩沖裝置和撐桿是否起作用或泄漏。在進行檢查過程中，如果發(fā)現(xiàn)損壞或磨損的零件，要予以更換。3.車身高度檢查汽車放在水平地面上，輪胎必須在推薦壓力，客艙和行李艙不應(yīng)有載荷。先在后保險杠上下顛簸數(shù)次。繼續(xù)在前保險杠重復(fù)顛簸同樣次數(shù)。從前到后，從一側(cè)到另一側(cè)，快速目檢檢查是否有不同的下沉。在車下，在控制臂兩端高度處，檢查是否脫離水平、橡膠緩沖器是否損壞或磨損，彈簧各圈是否發(fā)亮或磨損。這些都表明螺旋彈簧變?nèi)?。根?jù)維修手冊規(guī)定的每側(cè)特定點測量車身高度，可準(zhǔn)確揭示較小故障?？赏ㄟ^測量輪軸中心到輪眉邊緣的距離，將前、后兩側(cè)車輪檢測數(shù)值進行對比即可大致判斷懸架彈簧的狀態(tài)，如圖3－30所示。79任務(wù)實施4.螺旋彈簧的檢查與拆裝（1）前減振器總拆卸1）松開輪轂上的萬向傳動軸螺栓，松開車輪螺栓拆下車輪。2）擰下減振器連接桿螺母，將連接桿從減振器上拔下。3）擰下控制臂與主銷轉(zhuǎn)向節(jié)的連接螺母，將轉(zhuǎn)向節(jié)從控制臂上拔出，如圖80任務(wù)實施4）將萬向傳動軸的外側(cè)萬向節(jié)從軸轂上拔出，用綁扎鋼絲將萬向傳動軸吊在車身上。5）重新將轉(zhuǎn)向節(jié)主銷和控制臂安裝在一起。6）將專用工具用車輪螺栓安裝到輪轂上，并用發(fā)動機和變速箱舉升裝置支撐頂起輪轂，使輪轂至輪眉上邊緣距離為a(a為車輛空載時，輪轂中心到輪眉上邊緣距離)，如圖3－32所示。81任務(wù)實施7）拆下車輪軸承殼體和減振器的連接螺栓。將擴張器插入到車輪軸承殼體的開口內(nèi)，如圖3－33所示。并用棘輪扳手將擴張器轉(zhuǎn)動90°如圖3－34所示。8）用手將帶制動盤的車輪軸承殼體向縱梁方向推，使其相對減振器不得歪斜。9）慢慢降低發(fā)動機和變速箱舉升裝置，直至與減振器分離。10）用綁扎鈉絲將車輪軸承殼體固定到副車架上。11）移開發(fā)動機和變速箱舉升裝置。82任務(wù)實施12）拆卸排水槽蓋板，擰下減振器上部的固定螺栓，取下減振器，如圖3－35所示。83任務(wù)實施（2）安裝1）彈簧座上的兩個標(biāo)記（箭頭）中的一個必須指向行駛方向，如圖所示。

2）將減捱器安裝到支座上，擰緊減振器的固定螺栓。3）拆除車輪軸承殼體的綁扎鋼絲。4）用發(fā)動機和變速箱舉升裝置和定位專用工具慢慢舉起車輪軸承殼體。5）將車輪軸承殼體裝到減振器上至限位位置。轉(zhuǎn)動并取出擴張器。6）擰緊車輪軸承殼體和減振器的連接螺栓（內(nèi)梅花螺栓的螺母必須指向行駛方向）。7）擰下控制臂與車輪軸承殼體螺母，將萬向傳動軸插入輪轂內(nèi)。8）將帶轉(zhuǎn)向節(jié)主銷的車輪軸承殼體安裝到控制臂中。9）將轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與控制臂擰在一起。10）按好其它拆卸部件。84任務(wù)實施（3）前減振器上螺旋彈簧拆卸1)用彈簧壓緊裝置將螺旋彈簧壓緊，直至帶推力球軸承的上部彈簧沒有負(fù)載，如圖3－37所示。2）擰出減振器活塞桿的六角螺母如圖3－37所示。3）取下彈簧座及帶彈簧壓緊裝置的螺旋彈簧。（4）彈簧安裝1）用彈簧壓緊裝置壓緊螺旋彈簧并裝在下部彈簧底座上。2）安裝上部彈簧座，以規(guī)定的力矩擰緊新的六角螺母。3）松開彈簧壓緊裝置，并從螺旋彈簧上取下。85任務(wù)實施圖3－37減振器彈簧拆卸1－彈簧系緊裝置2－扭矩扳手3－專用工具接頭4－棘輪扳手5－專用工具接頭6－彈簧支架5.減振器檢查減振器故障共有跡象如下：①轉(zhuǎn)向和操縱較困難。②制動不平滑。③停車后跳振過大。④輪胎異常磨損，特別是溝凹形異潰磨損。⑤彈簧接觸底部。86任務(wù)實施通過按壓車輛，檢測車身回跳狀態(tài)可判斷減振器性能。在需要檢查的減振器一側(cè)按壓車輛，使車體上下連續(xù)回跳3～4次。每次按壓時所用的力相等，同時還應(yīng)注意在松手之后車體回跳多少次才能夠停下來。用同樣的方法檢查另一側(cè)的減振器。比較左、右兩減振器的阻力和回跳次數(shù)，左右兩側(cè)減振器的阻力和回跳次數(shù)必須相等軺果減振器功能正常，則一松手車體就應(yīng)停止回跳，或者回跳一、兩次后便會停下來，否應(yīng)更換新減振器。目視減振器外部筒體是否變形或銹蝕，若有應(yīng)整形除銹。上下端襯套是否磨損、老化或損壞，如有應(yīng)更換襯套。是否存在漏油。用手握住減振器的兩端，快速拉動或壓縮振器，壓縮阻力應(yīng)明顯小于拉動阻力，否則表明減振器性能不良。如果在移動方向接近軸的變化的中間行程出現(xiàn)滯后或跳躍，或者軸卡在移動中的任一位置。若有上述現(xiàn)象則應(yīng)更換減振器。前后減振器必須成對更換。87任務(wù)實施88任務(wù)實施6.導(dǎo)向機構(gòu)檢查懸架導(dǎo)向機構(gòu)的連接磨損松動或損壞經(jīng)常會造成以下故障現(xiàn)象：①當(dāng)車輛行駛在車道時發(fā)出“吱吱”聲或者爆裂聲。②感覺到轉(zhuǎn)向盤有擺振現(xiàn)象。③車輛不穩(wěn)定，有偏擺的感覺。④轉(zhuǎn)向盤間隙過大。89任務(wù)實施（1）導(dǎo)向裝置的檢查1）檢視各控制臂連桿等是否變形。2）檢視各連桿襯套是否有變形、移動、離開中心和嚴(yán)重破裂跡象。檢查金屬襯套是否有噪聲和失去密封。3）用手抓住控制臂、連桿等機構(gòu)，沒垂直或水平方向推拉，檢查是否有間隙如圖3－38、3－39所示。90任務(wù)實施（2）球節(jié)磨損檢查球節(jié)的壽命是由車輛的行駛環(huán)境、汽車質(zhì)量和球節(jié)的潤滑維護來決定的。但量同樣維護條件下，承載球節(jié)由于負(fù)荷比非承載球節(jié)大，所以其磨損程度要比非承載球節(jié)嚴(yán)重一些。在車上檢查球節(jié)磨損程度時，要用舉升裝置支撐懸架機械或車架來使承載球節(jié)卸載，不同懸架承載球節(jié)卸載的支撐方式（彈簧作用在下控制臂上的應(yīng)托舉下控制臂，彈簧作用在上控制臂或在支柱減振器上的應(yīng)托舉車架）如圖3－40所示。圖3－40不同懸架結(jié)構(gòu)的舉升的支撐方式91任務(wù)實施球節(jié)磨損用千分表進行檢查。球節(jié)徑向磨損程度的檢查時，將千分表坐連接到轉(zhuǎn)向節(jié)上，千分表的測量觸頭沿球節(jié)的徑向頂靠在被檢查球節(jié)連接的控制臂上，如圖3－41所示。左右拉動轉(zhuǎn)向節(jié)（也可這樣安裝千分表，將千分一表連接到被檢查球節(jié)的控制臂上。對著輪輞邊緣最靠近被檢查球節(jié)的地方定位和調(diào)整千分表柱塞，左右拉動輪胎），記錄千分表的擺動數(shù)值。軸向磨損檢查時，將千分表坐連接到要檢查的球節(jié)的控制臂上，千分表的測量觸頭沿球節(jié)的軸向頂靠在轉(zhuǎn)向節(jié)上或球節(jié)的鎖緊螺母上如圖3－42所示。在地板和輪胎間用撬棒撬動，記錄千分表擺動數(shù)值。如果徑向間隙和軸間隙超過規(guī)定值，則應(yīng)更換球節(jié)。圖3－41球頭連接徑向間隙測量的千分百安裝方式圖3－42球頭連接軸向間隙測量的千分百安裝方式92任務(wù)實施（3）轉(zhuǎn)向節(jié)球頭節(jié)力矩檢查豐田汽車轉(zhuǎn)向球頭節(jié)的檢查方法如下：前后拉動轉(zhuǎn)向節(jié)球頭桿5次，以每圈3—5秒的速度轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向節(jié)球頭桿，在第5圈的時用扭力搬手測量球頭節(jié)的扭矩應(yīng)為0.05–1.0N·m。如圖3-43所示93課后測評1.懸架有何功用，懸架有哪些類型？各有何特點？2.懸架由哪幾部分組成？各有何作用？3.減振器的何功用？簡述雙筒式液壓減振器結(jié)構(gòu)及原理。4.簡述雙筒式、單筒式充氣液壓減振器基本結(jié)構(gòu)。5.獨立懸架由哪些部分組成？其導(dǎo)向裝置各部件有何作用？6.常見的前輪獨立懸架有哪些類型？各有何特點？7.常見的后輪獨立懸架有哪些類型？各有何特點？8.獨懸架系統(tǒng)常見故障部位有哪些？9.簡述懸架系統(tǒng)故障現(xiàn)象、原因及排除方法。10.簡述懸架檢查的一般步驟。11.簡述高爾夫轎車前減振器總成拆裝方法。項目四

電子控制懸架系統(tǒng)的檢修

學(xué)習(xí)目標(biāo)95技能目標(biāo)3.能夠?qū)﹄娍乜諝鈶壹苓M行診斷檢查。素養(yǎng)目標(biāo)通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，貫徹7S管理項目，使學(xué)生養(yǎng)成樹立勞動光榮信念，力爭上游，促進行業(yè)未來發(fā)展。知識目標(biāo)1.掌握電控懸架系統(tǒng)功用。2.掌握電控空氣懸架組成及原理。相關(guān)知識96一、概述傳統(tǒng)的被動懸架系統(tǒng)一般具有固定的彈簧剛度和減振器阻尼力，如圖4－1a）稱為被動懸架，它不能同時滿足汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性的要求。被動懸架無法根據(jù)道路條件、車身運動和輪胎附著力的變化而進行調(diào)整，只能提供軟、硬、或折中行駛。電子控制懸架除具有傳統(tǒng)懸架的緩沖、吸振作用外，而且根據(jù)汽車載荷、行駛速度、轉(zhuǎn)向角度及路面狀況等行駛條作的變化，調(diào)節(jié)彈簧剛度、減振器的阻尼及車身高度和姿態(tài)，從而滿足汽車平順性，舒適性和操作縱穩(wěn)定性的更高要求。如圖4－1b）所示。相關(guān)知識971.功用1）減振器阻尼力調(diào)節(jié)根據(jù)汽車的負(fù)載、行駛路面條件、汽車行駛狀態(tài)等來控制懸架減振器的阻尼力，防止汽車急速起步或急加速時的車尾下蹲、緊急制動時的車頭下沉，以及急轉(zhuǎn)彎時車身橫向搖動和換擋時車身縱向搖動等，提高行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。2）彈性元件剛度調(diào)節(jié)在各種工況下，通過對懸架彈性元件剛度的調(diào)整，改變車身的振動強度和對路況及車速的感應(yīng)程度，來改善汽車的乘坐舒適性與操縱穩(wěn)定性。3）汽車車身高度調(diào)節(jié)可以使得車輛根據(jù)負(fù)載變化自動調(diào)節(jié)懸架高度以保持車身的正常高度和姿態(tài)。當(dāng)汽車在壞路面行駛時可以使車身升高，增強其通過性；當(dāng)汽車在高速行駛時，又可以使車身降低，減少空氣阻力并提高行駛穩(wěn)定性。相關(guān)知識982.類型電子控制懸架系統(tǒng)主要有半主動懸架和主動懸架兩種。半主動懸架是指懸架元件中的彈簧剛度和減振器阻尼力之一可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。而主動懸架能根據(jù)需要自動調(diào)節(jié)彈簧剛度和減振器的阻尼力，從而能夠同時滿足汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性等各方面的要求。主動懸架按照彈簧的類型，可以分為空氣彈簧主動懸架和油氣彈簧主動懸架。由于空氣彈簧性能及適應(yīng)性好而被現(xiàn)代車輛廣泛。相關(guān)知識99二、電控懸架系統(tǒng)組成及工作原理電控懸架采用最多的是空氣彈簧式主動懸架，它由壓縮機產(chǎn)生壓縮空氣，由ECU控制送入空氣彈簧空氣壓力及減振器油流動阻力，實現(xiàn)車身高度、彈簧剛度及減振器阻尼的調(diào)節(jié)。其組成如圖4－2所示。相關(guān)知識100奧迪A6自適應(yīng)空氣懸架系統(tǒng)，它由空氣懸架調(diào)節(jié)和減振器調(diào)節(jié)兩大部分組成，要有空氣壓縮機、電子控制單元（ECU）、車身高度傳感器、車身加速度傳感器、儲氣罐、空氣彈簧減振器及控制用的電磁閥組等部件。相關(guān)知識101電控空氣懸架的調(diào)節(jié)效果電控空氣懸架是以電控單元為控制核心，根據(jù)車身高度、車向盤轉(zhuǎn)角、車速和制動等信號，經(jīng)過運算分析后，輸出控制信號，控制各種電磁閥和步進電動機，對汽車懸架參數(shù)，如彈簧剛度、減振器阻尼系數(shù)、傾斜剛度和車身高度進行控制，從而提高汽車乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性的懸架系統(tǒng)，如圖4－4所示。相關(guān)知識102三、空氣彈簧及減振器1.空氣彈簧彈簧作為彈性元件將車輪懸架及車身連在一起，構(gòu)成了一個振動系統(tǒng)。車身及其附件質(zhì)量作用于彈簧上面稱為懸架質(zhì)量，車輪及其附件作用于彈簧下端稱為非懸架質(zhì)量。彈簧的特性由彈簧剛度來描述。彈簧剛度是載荷增量與變形增量之比，即產(chǎn)生單位變形所需的載荷。相同載荷下，變形量大的彈簧，剛度小，稱為軟彈簧；變形量小的彈簧，剛度大，稱為硬彈簧。相關(guān)知識103（1）空氣彈簧的匹配車身的固有頻率主要由懸架質(zhì)量和彈簧剛度決定的。如圖4－5所示，懸架質(zhì)量較大或彈簧較軟，車身固有頻率就低，彈簧的行程（振幅）較大。懸架質(zhì)量較小或彈簧較硬，車身固有頻率就高，彈簧的行程（振幅）較小。為減小非懸架質(zhì)量對車身的固有頻率影響，現(xiàn)代轎車廣泛采用鋁制輻條式車輪和鋁制車輪附屬件，重量經(jīng)過優(yōu)化的輪胎。圖4－5懸掛質(zhì)量和彈簧剛度與車身固有頻率關(guān)系相關(guān)知識104懸架的空氣彈簧就是具有固定結(jié)構(gòu)形狀的空氣氣囊，它取代車橋和車身之間的鋼質(zhì)彈簧。自水平調(diào)節(jié)機構(gòu)通過調(diào)節(jié)空氣彈簧的壓力，將車身（懸掛質(zhì)量）始終保持在同一水平高度，由于空氣彈簧內(nèi)的空氣壓力是按載荷來調(diào)整的，空氣壓力與彈簧剛度變化一致，因此彈簧的剛度與懸掛質(zhì)量就會成比例變化。由此帶來的好處是：車身固有頻率和行駛舒適性與載荷無關(guān)，基本保持恒定。當(dāng)車身的固有頻率在1－1.5Hz范圍內(nèi)，乘員感覺舒適，為此，應(yīng)根據(jù)車橋的負(fù)荷匹配相應(yīng)剛度范圍的空氣彈簧?？諝鈴椈蓮椓Γǔ休d力）F由有效作用面積Aw和空氣彈簧的壓力Pi決定。因此，在匹配帶有管狀氣囊的空氣彈簧時，可以變動如下參數(shù)：①有效面積的大小。②彈簧體積的大小。③活塞的截面。相關(guān)知識1052）空氣彈簧結(jié)構(gòu)在轎車上，使用帶有管狀氣囊的空氣彈簧來作為彈性元件。這種空氣彈簧的特點是占用空間小、彈簧行程大。空氣彈簧主要由上端蓋、管狀氣囊、活塞（下端蓋）、張緊環(huán)組成。管狀氣囊的結(jié)構(gòu)如圖4－6所示，相關(guān)知識106空氣彈簧與減振器是分開布置式相關(guān)知識1072.減振器（1）奧迪PDC（氣動減振控制）閥的雙筒式充氣減振器。PDC－減振器能在部分負(fù)荷和全負(fù)荷之間使得衰減度保持恒定，減振器可根據(jù)空氣彈簧壓力來改變阻尼力。PDC－減振器/空氣彈簧的結(jié)構(gòu)如圖4－7所示。阻尼力的變化是通過一個單獨的PDC閥來實現(xiàn)的，該閥集成在減振器內(nèi)，它通過一根軟管與空氣彈簧相連，為了平衡空氣彈簧中不希望出現(xiàn)的動態(tài)壓力變化，PGC閥的空氣接口上裝有一個節(jié)流閥。工作腔1通過一個孔與中央管相連，PDC閥安裝在中央管與儲油室間的通路上，用于控制油路流通面積，即阻尼力，PDC閥會影響活塞桿一側(cè)工作腔（工作腔1）的液壓油流動阻力。新奧迪型的PDC閥已改為電子控制式，省去氣囊與減振器調(diào)節(jié)閥之間的氣管，其性能更加優(yōu)良。相關(guān)知識108采用了中央管提供一條通至減震器PDC閥的油道，由于減振器工作時活塞上腔為高壓狀態(tài)，所以中央管的油液流動方向不變。減振器的阻尼力由相應(yīng)的阻尼閥（壓縮/回彈）和PDC閥形成的流動阻力決定。PDC閥流動阻力的調(diào)整過程如下：如圖4－8所示，當(dāng)汽車載重小時，空氣彈簧中的氣壓力低，PDC閥在回位彈簧力作用下，克服空氣彈簧通過空氣管作用在PDC閥的背壓力，PDC閥開啟，減振器工作腔1中液體通過上部小孔及開啟的PDC閥進入充氣室，使阻尼力減小；當(dāng)汽車載重增加時，為了保持車輛高度，空氣供給系統(tǒng)向空氣彈簧充氣，彈簧的壓力增高，高壓的空氣通過空氣管作用在PDC閥上，PDC閥關(guān)閉，減振器工作腔1中液體不通通過關(guān)閉的PDC閥進入充氣室，使阻尼力最大；空氣彈簧壓力的變化可改變PDC閥開啟阻力的大小，從而改變阻尼力的大小。109相關(guān)知識109相關(guān)知識110（2）奧迪CDC（連續(xù)減振控制）閥的雙筒式充氣減振器。減振器調(diào)節(jié)閥位于減振器桶內(nèi)部，可由電動連續(xù)調(diào)節(jié)，如圖4－9所示。在減振器活塞總成上有位于阻尼調(diào)節(jié)孔上的調(diào)節(jié)閥3，并作用有預(yù)緊彈簧4，閥上面有電磁線圈5，通過導(dǎo)線與外電路連接。減振器工作時的阻尼力的大小主要由CDC閥的液體流動阻力來決定的，流過該閥的液壓油的阻力越大，減振器的阻尼力也就越大。圖4－9CDC閥減振器阻尼調(diào)節(jié)a)壓縮閥門關(guān)閥時b)壓縮閥門打開時1-活塞總成2-缸套3-主減振閥4-預(yù)緊彈簧5-電磁線圈相關(guān)知識111（3）奧迪磁流變減振器（MR減振器）如圖4－10所示，其基本組成由磁流變液、活塞、線圈、外缸等。當(dāng)活塞往復(fù)運動時，活塞兩側(cè)的磁流變液通過活塞上的節(jié)流孔產(chǎn)生阻尼作用。磁流變液的特點是具有磁化特性，其黏度隨磁場增強而增大。相關(guān)知識112四、空氣供給控制1.空氣供總成空氣供給總成用于向空氣彈簧中提供清潔干燥的高壓空氣。其總成如圖4－11所示，主要由空氣壓縮機（集成有空氣干燥器和排氣閥）、控制單元、壓縮機繼電器等組成?？諝夤┙o總成安裝在發(fā)動機艙內(nèi)左前部，避免在乘員艙內(nèi)產(chǎn)生噪音，有利冷卻。圖4－11空氣供給總成1－支架2－電機3－壓縮機4－空氣干燥器5－氣動排氣閥6－溫度傳感器7－進氣和排氣管8－接電磁閥體的壓縮機空氣接口9－排氣電磁閥接頭10－蓄電池12V接頭11－溫度傳感器接頭相關(guān)知識113空氣壓縮機工作過程如下：供氣過程：空氣壓縮機供電運轉(zhuǎn)。當(dāng)活塞下行時，通過進氣口和進氣濾清器進入曲軸箱的的空氣，經(jīng)過活塞上的溢流孔推開隔膜閥進入氣缸。當(dāng)活塞上行時，氣缸內(nèi)的氣體壓力升高推開單向閥1進入空氣干燥器進行干燥，然后經(jīng)過單向閥2由壓力管接頭的連接管送入電磁閥，同時需進氣的空氣彈簧控制電磁閥必需開啟，完成供氣過程。壓縮機缸蓋上有溫度傳感器，用于控制壓縮機的工作時長，防止壓縮機過熱。相關(guān)知識114在排氣過程中，電控單元控制空氣彈簧閥和排氣閥打開，當(dāng)空氣彈簧內(nèi)的壓力大于3.5bar時，氣動排氣閥體克服彈簧力而升起并打開閥座1和2，空氣彈簧壓力經(jīng)過節(jié)流閥和單向閥3到達(dá)空氣干燥器。空氣流過空氣干燥器后再經(jīng)限壓閥的閥座和排氣濾清器進入周圍空氣中。排氣過程中，氣囊內(nèi)的干燥空氣經(jīng)過節(jié)流閥時會大幅減壓，這樣經(jīng)過空氣干燥器時吸其內(nèi)的水份后，排放到大氣中，完成干燥器的還原過程，大大地增加的干燥器的使用壽命。氣動排氣閥的作用：壓力限制以及保持殘余壓力。若在排氣過程中，空氣彈簧內(nèi)氣壓低于3.5bar時，限壓閥會自動關(guān)閉，避免氣囊內(nèi)無氣壓，造成氣囊不正常變形而損壞。若壓縮機壓力高于13.5bar時，限壓閥會自動打開，防止壓縮機過載損壞。相關(guān)知識1152.電磁閥體空氣懸架總共有6個電磁閥。排氣閥與氣動排氣閥一起構(gòu)成一個功能單元，該單元集成在干燥器殼體內(nèi)）。排氣閥是一個二位三通閥，在不通電時它是關(guān)閉的。四個空氣彈簧電磁閥和蓄壓器電磁閥組成一個閥單元，如圖4－14所示。它們都是二位二通閥，在不通電時是關(guān)閉的?？諝鈴椈梢粋?cè)/蓄壓器一側(cè)的壓力是沿關(guān)閉方向作用的。為了避免在連接壓力管路時出現(xiàn)混淆的情況，壓力管路上都標(biāo)有顏色。閥體的接口上有顏色點用于指示匹配狀況。奧迪轎車電磁閥接口顏色表示如下：壓縮機和左后氣囊接口為黑色，左前氣囊為紅色，右前氣囊為綠色，右后氣囊為藍(lán)色，蓄壓器為黃色。圖4－14電磁閥組相關(guān)知識1163.氣動原理圖奧迪A6轎車空氣彈簧的氣動原理如圖4－15所示。1－輔助噪音消除器2－單向閥13－空氣干燥器4－單向閥35－單向閥26－排氣節(jié)流閥7－氣動排氣閥8－壓縮機9－電動排氣閥10－壓力傳感器11－蓄壓器電磁閥12－左前空氣彈簧電磁閥13－右前空氣彈簧電磁閥14－左后空氣彈簧電磁閥15－右后空氣彈簧電磁閥16－蓄壓器17－左前空氣彈簧18－右前空氣彈簧19－左后空氣彈簧20－右后空氣彈簧117相關(guān)知識117相關(guān)知識118四、電子控制系統(tǒng)1.壓縮機溫度傳感器該溫度傳感器是負(fù)溫度系數(shù)（NTC）電阻。它在玻璃殼體內(nèi)，裝在壓縮機缸蓋上，用于檢測壓縮機氣缸蓋的工作溫度?？刂茊卧鶕?jù)該傳感器的溫度控制壓縮機的工作時間，當(dāng)壓縮機溫度高于規(guī)定值時，停止壓機工作。2.壓力傳感器該傳感器是澆鑄在電磁閥體內(nèi)的，用于檢測前、后橋空氣彈簧或蓄壓器的壓力。壓力傳感器采用的是電容測量原理，如圖4－16所示，當(dāng)被檢測壓力（p）作用于陶瓷膜片時，陶瓷膜片變形移動，使得膜片上的電極（1）和固定在傳感器殼體上的對應(yīng)電極（2）之間距離發(fā)生變化，從而改變了該電容器的電容，兩電極之間的距離越小，這個電容器的電容就越大。傳感器內(nèi)部集成的電子裝置會測量出這個電容值并將它轉(zhuǎn)換成一個線性輸出信號。；；圖4－16壓力傳感器原理1－陶瓷膜片電極2－傳感器殼體上電極p－被檢測壓力05相關(guān)知識1193.加速度傳感器加速度傳感器用于檢測車身（懸掛質(zhì)量）的運動情況，奧迪轎車有三個此類加速度傳感器其中的兩個分別安裝于兩前橋減振支柱座上，第三個傳感器位于右后車輪罩內(nèi)。車橋部件（非懸掛質(zhì)量）的加速度是通過分析車輛水平傳感器信號而確定的。如圖4－17所示，傳感器和支架通過卷曲折邊的方式連在一起,支架用螺栓固定在車身上。；；相關(guān)知識120加速度傳感器元件由數(shù)層硅和玻璃組成，硅層位于中間充當(dāng)彈性舌片（振動片）。帶有金屬涂層的振動塊作為可動電極來工作，它與上、下對應(yīng)電極構(gòu)成電容器，電容值的大小取決于電極面積和電極間距離，如圖4－18所示。靜止?fàn)顟B(tài)：振動塊處于電極的正中間，分成的兩個電容器C1和C2的電容值大小相等。加速狀態(tài)：振動塊由于慣性會偏離中央位置，因而電極間的距離就會發(fā)生變化，從而引起兩個電容值變化，距離減小的電容值增大，中離增大的電容值減小。電控制單元根據(jù)電容的變化就可判斷加速度的大小和方向。；；相關(guān)知識1214.車身水平傳感器水平傳感器是轉(zhuǎn)角傳感器，借助一個聯(lián)桿機構(gòu)將車身水平變化轉(zhuǎn)換成角度變化，如圖4－19所示。該傳感器可產(chǎn)生兩個不同的且與轉(zhuǎn)角成比例的輸出信號，一個輸出信號用于大燈照程調(diào)節(jié)，另一個輸出PWM信號，用于空氣懸架的調(diào)節(jié)。各傳感器結(jié)構(gòu)相同，由于左、右傳感器臂的偏轉(zhuǎn)方向相反，所以輸出信號也是相反的。水平傳感器接角布置見表4－