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汽车底盘构造主讲孟庆雨绪论汽车底盘概述一、汽车底盘的作用支承、安装汽车发动机及其各部件、总成形成汽车的整体造型接受发动机的动力，使汽车产生运动按驾驶员的操控正常行驶。二、汽车底盘的组成汽车底盘由四部分组成：传动系行驶系转向系制动系二、汽车底盘的组成1．传动系汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。二、汽车底盘的组成2．行驶系汽车行驶系的功用接受发动机经传动系传来的转矩，并通过驱动轮与路面间附着作用，产生路面对汽车的牵引力，以保证整车正常行驶；它应尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车行驶平顺性，能与汽车转向系很好地配合工作，实现汽车行驶方向的正确控制，以保证汽车操纵稳定性。行驶系包括：车架，车桥，悬架和车轮等部分。二、汽车底盘的组成3．转向系汽车转向系用来保持或者改变汽车行驶方向的机构。在汽车转向行驶时，还要保证各转向轮之间有协调的转角关系。驾驶员通过操纵转向系统，使汽车保持在直线或转弯运动状态，或者使上述两种运动状态互相转换。转向系包括：转向操纵机构、转向器、转向传动机构等部分。二、汽车底盘的组成4．制动系制动系是汽车装设的全部制动和减速系统的总称，其功能是使行驶中的汽车减低速度或停止行驶，或使已停驶的汽车保持不动。制动系包括：制动器、制动传动装置。现代汽车制动系中还装设了制动防抱死装置等。第十三章汽车传动系概述一、传动系的组成和功用1.传动系的组成离合器变速器万向传动装置驱动桥一、传动系的组成和功用2.传动系功用（1）减速增矩汽车行驶条件：驱动轮上的牵引力外界阻力原因①发动机不能直接驱动汽车行驶：试验得知：汽车行驶最低需克服阻力值：汽车总重力×1.5%以东风汽车为例：该车满载总重力为91135N，需克服的最低阻力：91135×1.5%=1367N若要求满载汽车能在坡度为30%的道路上均匀行驶，还需克服上坡阻力东风汽车的6100Q—1型发动机能产生的最大转矩为：353N.m假如该转矩直接传给驱动轮，则驱动轮能得到的牵引力仅为：784N（车轮半径为450mm）784≯1367原因②发动机发出最大功率时曲轴转速为3000r/min，如与驱动轮直接连接，则对应这一曲轴转速的汽车速度为：510km/h，这么高的车速既不实用也不可能实现。为解决上述矛盾：必须使传动系具有减速增扭的作用。传动系中保证汽车能在良好路面上克服阻力以最高速度行驶的传动比i0是驱动桥中的主减速器来实现的。2.传动系功用（1）减速增矩一、传动系的组成和功用一、传动系的组成和功用（2）实现变速适应外界工况变化要求（牵引力和车速的变化）。发动机在最大功率和最小燃油消耗率附近工作。i=ig·i0；i—传动系传动比；ig—变速器传动比；i0—主减速器传动比传动系最小传动比imin：•要求汽车克服风阻和滚动阻力以最高车速行驶•一般最高档ig=1，imin=i0•轿车和轻型货车为12-18，轻中型货车35~50档位：轻、中型货车和轿车3-5档，重型8-10档。一、传动系的组成和功用2.传动系功用（3）实现汽车倒驶（变速器加倒档）。（4）必要时中断传动系统的动力传递。发动机起动需切断动力。平稳起步换档时和制动前暂时切断动力解决方案：离合器长时间停驻，发动机运转高速长距滑行解决方案-空档（5）应使车轮具有差速功能车辆转弯两侧驱动轮差速。二、汽车传动系统的布置方案FR发动机前置后轮驱动FF发动机前置前轮驱动RR发动机后置后轮驱动MR发动机中置后轮驱动4WD全轮驱动轿车布置方案汽车分级说明轴距排量例子A00级小型轿车2米至2.2米小于1升奥拓A0级小型轿车2.2米至2.3米1升至1.3升两厢夏利A级小型轿车2.3米至2.45米1升至1.3升捷达、POLOB级中档轿车2.45米至2.6米1.6升到2.4升奥迪A4、帕萨特、中华、东方之子C级高档轿车2.6米至2.8米2.3升至3.0升奥迪A6D级豪华轿车大于2.8米3.0升以上奔驰S系列、宝马7系、奥迪A8A级就是我们的经济型，B级就是我们的中级车，C级就是我们的中高级车，D级就是我们的豪华车.前置前驱96%前置后驱0%前置全驱2%后置后驱2%前置前驱前置后驱后置后驱前置全驱轿车的布置形式布置形式比例微型(≤1L)前置全驱4%后置后驱0%前置后驱3%前置前驱93%前置前驱前置后驱后置后驱前置全驱轿车的布置形式布置形式比例普通级(＞1L≤1.6L)前置全驱0%后置后驱2%前置后驱8%前置前驱90%前置前驱前置后驱后置后驱前置全驱轿车的布置形式布置形式比例中级＞1.6L≤2.5L前置全驱0%后置后驱5%前置后驱28%前置前驱67%前置前驱前置后驱后置后驱前置全驱轿车的布置形式布置形式比例中高级＞2.5≤4L前置全驱1%后置后驱8%前置前驱44%前置后驱47%前置前驱前置后驱后置后驱前置全驱轿车的布置形式布置形式比例高级＞4L后置后驱0%前置全驱0%前置前驱24%前置后驱76%前置前驱前置后驱后置后驱前置全驱轿车的布置形式布置形式比例豪华轿车的布置形式结论：1.中高级以下的汽车，使用前置前驱为主；2.高级以上的汽车以前置后驱为主；3.后置后驱用的较少4.横置发动机可以缩短汽车的长度或长度不变增加乘客厢有效长度比较项目前置前驱前置后驱后置后驱动力总成紧凑不紧凑紧凑拆装传动系困难容易困难等速万向节需要不需要不需要轮胎寿命前胎短较长较长撞车安全性不好不好好整备质量轻重轻轴荷分配前重后轻适中后重爬坡能力低较好强操纵稳定性不足转向大较好过多转向倾向操纵机构简单简单复杂各种布置方案优缺点比较比较项目前置前驱前置后驱后置后驱除霜和采暖机构简单简单复杂冷却条件好好不好室内地板较平坦不平较平轴距发动机在轴距外，轴距短轴距长发动机在轴距外，轴距短机动性好差好行李厢尺寸大大不够大各种布置方案优缺点比较(续前)货车的布置方案按照发动机位置不同分：1.前置后驱：维修发动机方便，传动系及操纵系统比较简单2.中置：优：驾驶室布置不受发动机限制，座位和汽车总高可降低，噪声小，轴距和总长较短，对轴荷分配有利。缺：发动机特殊设计，维修不便，离合器、变速器和油门需远距离操纵，货车上应用少3.后置：应用很少;货箱底板过高，后轴过载，操纵复杂。1.前置：优点：可货车改装；操纵机构简单，维修发动机方便。缺点：发动机罩突出地板之上，车厢面积利用率差；噪声大，隔热隔振比较困难，影响舒适性；前轴容易过载，轴荷分配不够理想；2.中置：优点：车厢利用率高；噪声小；传动轴短；缺点：专门设计发动机，冷却和防尘困难，操纵机构复杂，维修不便，地板高度不易降低。大客车的布置方案3.后置：优点：发动机与车厢容易分隔，车厢振动噪声小，乘坐舒适性好；车厢的面积利用率高；轴荷分配合理；地板下可形成容积很大行李舱，车外修理发动机；缺点：操纵复杂；故障不宜及时判别；水箱布置困难；发动机防尘也困难。大客车的布置方案发动机纵置三、汽车传动系的类型传动系可按汽车传动系统中的传动元件特征，划分为机械式、液力式、电力传动等。1、液力式传动系统布置方案（1）液力机械式传动系统1液力变矩器2自动变速器3万向传动4驱动桥5主减速器6传动轴液力机械式传动系统静液式传动系统液力机械式传动系统是组合运用液力传动和机械传动，液力传动部分是动液传动：靠液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。动液传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。液力偶合器能传递转矩，但不能改变转矩大小。液力变矩器除了具有液力偶合器的全部功能以外，还能实现无级变速。一般液力变矩器还不能满足各种汽车行驶工况的要求，往往需要串联一个有级式机械变速器，以扩大变矩范围。优点：自动在若干车速范围内实现无级变速，有级式机械变速器还可以实现自动或半自动操纵。缺点：结构复杂，造价高，机械效率较低，多用于轿车和重型汽车上。三、汽车传动系的类型液压传动也叫静液传动，它靠液体传动介质静压力能的变化来传递能量。发动机输出的机械能通过油泵转换成液压能，然后再由液压马达将液压能转换成机械能。起动时：流量最小---液压最大---马达转矩最大。起步后：流量增大—转矩减小---转速增加加速。优点：液压传动有布置灵活等优点，平稳无极变速，缺点：传动效率较低、造价高、寿命与可靠性不理想，目前只用于少数特种车辆。（2）静液传动系统1-离合器2-油泵3-控制阀4-液压马达5-驱动桥6-油管三、汽车传动系的类型电传动是由发动机带动发电机发电，再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮。优点：发动机到车轮电气连接，布置简化；环境无污染；无级变速；驱动平稳。缺点：质量大、效率低、消耗较多有色金属铜。2、电力式传动系统三、汽车传动系的类型3.纯电动汽车传动系统纯电动汽车主要由蓄电池、电动/发电机等部件组成。蓄电池向电动机提供电能来驱动汽车。在制动或减速时，电机作为发电机来回收能量。三、汽车传动系的类型氢气由燃料电池的阳极进入，氧气（或空气）则由阴极进入燃料电池。经由催化剂的作用，使得阳极的氢原子分解成两个氢质子（proton）与两个电子（electron），其中质子被氧『吸引』到薄膜的另一边，电子则经由外电路形成电流后，到达阴极。在阴极催化剂之作用下，氢质子、氧及电子，发生反应形成水分子，因此水可说是燃料电池唯一的排放物。燃料电池所使用的「氢」燃料可以来自于任何的碳氢化合物，例如天然气、甲醇、乙醇(酒精)、水的电解、沼气…等等。由于燃料电池是经由利用氢及氧的化学反应，产生电流及水，不但完全无污染，也避免了传统电池充电耗时的问题，是目前最具发展前景的新能源方式，如能普及的应用在车辆及其它高污染之发电工具上，将能显著改善空气污染及温室效应。4.燃料电池汽车传动系统燃料电池工作原理燃料电池汽车传动系统组成5.混合动力汽车传动系混合动力就是指汽车使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式，优点在于车辆启动停止时，只靠发电机带动，不达到一定速度，发动机就不工作，因此，便能使发动机一直保持在最佳工况状态，动力性好，排放量很低，而且电能的来源都是发动机，只需加油即可。串联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、驱动电机和蓄电池组等部件组成。发动机仅仅用于发电，发电机所发出的电能供给电动机，电动机驱动汽车行驶。发电机发出的部分电能向电池充电，来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能来驱动电动汽车，使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。串联式动力：小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况况时，发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式混合动力电动汽车并联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电/电动机和蓄电池组等部件组成。并联式驱动系统可以单独使用发动机或电动机做为动力源，也可以同时使用电动机和发动机作为动力源来驱动汽车。并联式动力：当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，一旦汽车车速达到巡航速度,汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动－发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，这种装置更接近传统的汽车驱动系统，机械效率损耗与普通汽车差不多，得到比较广泛的应用。并联式混合动力电动汽车混联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、电动机、行星齿轮机构和蓄电池组等部件组成。丰田Prius所采用的混合驱动方式，它将发动机、发电机和电动机通过一个行星齿轮装置连接起来。动力从发动机输出到与其相连的行星架，行星架将一部分转矩传送到发电机，另一部分传送到电动机并输出到驱动轴。此时车辆并不是串联式或者并联式，而是介于串联和并联之间，充分利用两种驱动方式的优点。混联式混合动力电动汽车假