3工程车辆底盘(新稿).

步行式：通常不需回转第四章工程车辆底盘转向系统履带式:操纵转向离合器和转向制动器实现转向，或分别操纵左右行走液马达实现转向。轮胎式:转向器、动力转向装置和转向传动系统轨道式：轨道引导转向。轮胎式转向履带式转向轨道式引导转向。转台相对于底架回转一、纯机械式转向§4-1、转向研究进程缺点：驾驶员负担重，重型汽车驾驶员更难以转向。机构刚性连接、布置困难。优点：结构简单、工作可靠、造价低廉。应用：微型轿车、农用车。二、纯液压转向优点：技术成熟、省力，液压管布置灵活。缺点：非转向状态，液压系统工作，能耗高。应用：重型车1个油缸：双向力不对称，结构简单，用于小型机。2个油缸：双向力对称，结构略复杂，用大型机。单路稳定分流阀全液压转向器缓冲补油组合阀块隔离冲击单向阀组成：1-油箱2-滤油器3-液压泵4-溢流阀5-单路稳定分流阀6-单向阀7-全液压转向器8-组合阀块9-转向油缸10-转向梯形全液压转向器：P-泵口T-油箱口A、B-通油缸进出口。转向器随动性能：方向盘转速与A（B）口流量成正比，停转，油立刻停。发动机熄火：转动方向盘，转向器变成手动泵，通过阀6从回油路吸油，驱动液缸，非常沉重。单路稳定分流阀：发动机变速造成定量泵流量瞬变，故用稳流阀。稳流阀原理：B通其它工作油路，A去转向器，泵流增大时，稳流阀2两侧压差加大，2开度加大分流去B，则A基本不变，反之同，溢流阀1保护转向器，维持压力。组合阀块：轮胎冲击液缸，两个溢流阀保护，两个单向阀补油。小型低速车辆：组合阀块不设。全液压转向系统特点：操纵轻便，布置灵活，熄火也能转向，但液压系统常态工作，损失大。司机无路感，车辆抖动未知。三、非电子控制液压助力转向技术成熟、大转向操纵助力，在重型车及轿车上广泛应用；l.转向操纵机构2.转向控制阀3.机械转向器与转向动力缸总成4.转向传动结构5.转向油罐6.转向油泵R.转向动力缸右腔L.转向动力缸左腔机械转向+液压助力转向发动机（或电动机）驱动液压泵1、发动机驱动液压泵问题（1）：发动机转速变化，液压参数变化，则转向感觉不同，液压系统总工作，耗能。问题（2）：方向盘至车轮，固定放大倍率。按低速行驶转动方向盘舒适设计放大倍率，则高速行驶会发飘；按高速行驶时设计转向力，则低速行驶转向盘就会非常吃力。2、电动机驱动液压泵问题（1）：电动机无变化，液压参数不变，则转向感觉不变，液压系统总工作，耗能。问题（2）：方向盘至车轮，固定放大倍率。按低速行驶转动方向盘舒适设计放大倍率，则高速行驶会发飘；按高速行驶时设计转向力，则低速行驶转向盘就会非常吃力。电子控制动力转向系统（EPS-ElectronicControlPowerSteering）四、电子控制助力转向低速行驶时自动增加转向力；高速行驶自动减少转向力，各速度区域手感好，操纵稳定。类型：液压式电子控制动力转向系统电动式电子控制动力转向系统。关键：助力来自附加电机，可电子控制电机，与发动机无关。1、电子控制液压助力转向液压系统总保持工作状态，能耗较高。但低速时，可控制电机多供油，液压力高，高速反之，不漂。•液压式EPS是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等，电子控制单元根据检测到的车速信号，控制电磁阀，使转向动力放大倍率实现连续可调，从而满足高、低速时的转向助力要求。2、电子控制电动机助力转向系统(EPS)与液压动力转向相比：(1)电动机和减速机构安装在转向柱或在转向系内，所占空间小，零部件结构简单、安装方便，维护费用低；(2)电机启停迅速，无空耗。EPS：标配，未来发展方向。五、线控转向系统线控转向系统(Steeringbywire．SBW)：取消了转向盘和转向轮之间的机械连接。布置、连接极大灵活了。SBW由于有利于提高汽车被动安全性、有利于汽车设计制造、有利于提高汽车乘坐舒适性和汽车操控稳定性等原因，将成为动力转向系统的发展方向。§4-2轮式转向方式一、偏转车轮偏转前轮：易于判断与越过避障、驾驶安全。1、偏转轮位置偏转后轮：不易于判断避障、驾驶不安全。四轮偏转4WS,4WheelSteering：转向性好，复杂。蟹形转向阿克曼转向特性公式：车轮无侧滑转向LBcotcot（1）梯形机构偏转车轮2、偏转车轮机构梯形机构无法时刻准确实现阿克曼公式。非独立悬架配用独立悬架配用（2）曲柄滑块机构偏转车轮无法时刻准确实现阿克曼公式。独立悬架用—曲柄滑块机构转向3、多轮偏转两轴四轮组转向、梯形机构前两轴四轮转向（梯形机构）为何需两轴转向？四轴八轮组转向（梯形机构）§4-2轮式转向方式一、偏转车轮二、滑移转向车轮不偏转，控制两侧轮子（同侧轮子同速）速度。适合：液马达驱动、电动机驱动车轮底盘。左右车轮独立驱动。无需差速器转向装置。四轮驱动，左右各一个马达，速度差转向。变量泵、定量马达双桥驱动§4-2轮式转向方式一、偏转车轮二、滑移转向三、铰接式转向单缸铰接式转向双缸铰接式转向结构简单，工作装置与前轮始终对准。§4-2轮式转向方式一、偏转车轮二、滑移转向三、铰接式转向四、各轮独立转向直行模式八字转向1、独立转向模式斜行（蟹形）转向行驶方向横行转向原地（中心）转向前（后）轴转向2、独立转向实现各轮转角不同、独立转向电液转向—线控转向电子转向盘机械信息程序运算转向电信号机电信号转换各轮转角液压缸驱动车轮转动液压力电液信号转换计算机校正车轮转角伺服控制信号转角传感器首先：选择模式手动：调试、或故障时，直接操纵手动控制阀。微型计算机控制器车速传感器车轮转角传感器电液比例阀器转矩反馈电动机转矩传感器转角传感器转向盘齿轮机构液压缸转向机构车轮显示单元液压缸位移传感器柴油机或离合器3、电子转向盘及控制系统转矩反馈电动机：模拟、产生转向盘的反馈力矩，驾驶员有路感。4、转向轮驱动前后各安装一台5.7升V8Hemi引擎，分别驱动前后轮，最高总功率670马力。5秒内加速0-100km/h，誉为终极汽车。平道最少2个气缸工作。调整工作自动，无须驾驶员操作克莱斯勒公司吉普飓风概念车克莱斯勒公司吉普飓风概念车四轮独立转向，横行、原地调头等转向模式。通常大马力车辆在急剧加速时，汽车框架似乎在扭曲，一侧轮胎几乎也要飞离地面。原因是传动轴的旋转方向将向下的力传送给一边，却将向上的力传送给另一边（M=Jα,加速力矩的反作用力矩与地面)。而飓风车两侧分轴传动。§4-3履带式转向方式一、分别操纵左右两侧履带驱动马达实现转向。二、操纵转向离合器和转向制动器实现转向，三、高驱动履带差速转向直行：马达停，2轮为机架，左右对称。转向：马达转，2轮运动，左右差速转向。DifferentialTurning（1）、行星排运动学0)1(jqtnnntqjqjtjtqzznnnni（2）、三个行星排方程0)1(RRRRRjqtnnn0)1(OOOOOjqtnnn0)1(LLLLLjqtnnn（3）、连接与约束方程0RqnqOjLnntRtOLnnnt（4）、方程联立结果OLqLLjOOjL1nn1）（n)1)(1(nn)1)(1(ROLqLLOjOLOjRn（5）、讨论)1)(1(nn)1)(1(ROLqLLOjOLOjRn①转向马达停止0LqnjRLnnjRL得：取：直线行驶-动力来自变速箱②变速箱空挡0jOnjRLnnjRO1得：取：原地转向-动力来自转向马达OLqLLjOOjL1nn1）（n)1)(1(nn)1)(1(ROLqLLOjOLOjRn③变速箱、液马达双动力LRO11得：取：OqLLjOOjL2nn1）（nOqLLjOOjR2nn)1(nOLqLLjOOjL1nn1）（n同向与jOqLnn则：右转弯jRLnnj取：反向与jOqLnn则：左转弯jRLnnj④变速箱、液马达双动力OqLLjOOjL2nn1）（nOqLLjOOjR2nn)1(n改变马达速度大小：改变转向速度缓急。§4-4乘用车四轮转向20世纪60年代首先提出通过四轮转向方式来提高汽车的操纵稳定性，到20世纪80年代末，四轮转向系统得到实际应用。1990年，本田、马自达、尼桑三家汽车公司首先在部分轿车上推出了四轮转向系统。1991年，美国克莱斯勒和日本的三菱也推出了四轮转向车型一、四轮转向来历1、负相:低速行驶．后轮转弯方向与前轮相反，拖曳操纵，尾部跟随车辆的真实轨迹，比两轮转向更紧密。转弯半径小，在城市交通、狭小空间转向灵活。二、四轮转向方式三种方式：负相、中相、正相。两轮四轮2、中相：中速行驶，后轮与车体笔直。四轮转向系统损坏：回到正常两轮转向模式。3、正相：高速行驶，后轮和前轮转弯方向相同（后轮偏转角一般不超过5°），转弯半径大，车身与行驶方向偏转角小，减小了汽车转向时的旋转和侧滑，提高了操纵稳定性及有侧向风时的操作稳定性。（1）非电子控式四轮转向（机械式、液压式）（2）电子控式四轮转向（液压式、电动式）•普通工程车辆：经济为主，用非电控液压式四轮转向。•高品质工程车辆：操纵便利为主，用电控液压式四轮转向或电控电动四轮转向。•高级越野车或豪华轿车：用电控电动式四轮转向为好。三、四轮转向控制类型1、四轮转向控制类型2、四轮转向控制选择取消了前后轮之间的传动轴、绳索、液压管道等部件，大大简化了后轮转向机构，实现前后轮转向角关系的精确控制。四、电控电动四轮转向---性能最优前轮：电子控制电动助力转向。助力失效可完全用人力转向。通过调节转向助力的大小来改善驾驶员的“路感”后轮：电子控制完全电动力转向。后轮随着前轮的转动而作与前轮方向相反（或相同）的转动。车辆转向时，传感器将前轮转向信号传入ECU，ECU运算后，根据车辆速度，向后轮转向电动机输出扭矩大小及方向信号，后轮转向机构驱动后轮产生角度偏转。ECU将后轮转向角的理想值与实际转向角之间的差值进行伺服控制。电子控制四轮转向系统模式选择：1、电子控制模式：前轮电控电动助力转向，后轮电控电动伺服转向。2、传统模式：四轮转向进行故障自诊断，故障发生而又不能排除时，系统自动选择传统转向模式，切断后轮电机电源，后轮电动机和减速器之间电磁离合器断开。后轮自动处于零转角状态锁止。§4-5工程车辆四轮转向一、驱动力选择工程车，行驶速度低，重在转向灵活，方便任何狭窄区域进出转向。负荷大，应采用全液压驱动转向。或电动转向。二、控制方式选择普通工程车辆：经济为主，用非电控液压式四轮转向。高品质工程车辆：操纵便利为主，用电控液压式四轮转向或电控电动四轮转向。三、转向方案：1、左右轮同向摆动前后轴左右两轮均采用液压缸驱动梯形机构左右转向，左右两轮只能同方向摆动。前后轴转向方位可相同或相反。该方案只需前后两套液压缸。可非电控式液压式四轮转向三、转向方案：2、四轮独立转向前后四轮各自独立转向，用液压缸驱动齿轮转向，该方案需前后四套四个（或八个，每个轮子两个）液压缸。电控式液压式四轮转向。电控方式：固定角度按钮式、任意角度方向盘控制式。三、转向方案：2、四轮独立转向前后四轮各自独立转向，用液压缸驱动齿轮转向，该方案需前后四套四个（或八个）液压缸。电控式液压式四轮转向。电控方式：固定角度按钮式、任意角度方向盘控制式。