汽车底盘构造与维修3

汽车底盘构造与维修单元3行驶系统Ⅰ车桥及车轮定位Ⅱ车轮与轮胎Ⅲ车架与悬架Ⅰ车桥及车轮定位1.1车桥1.2车轮定位1.3车轮定位的检查与调整•知识目标：1.了解汽车底盘的总体结构；2.了解汽车底盘各组成部分的功用；3.了解汽车传动系统布置形式及各自特点。•能力目标：结合实物说明汽车底盘各组成部分的名称及功用。•建议学时：4学时1.1车桥1.1.1转向桥1.1.2转向驱动桥1.1.3支持桥车桥位于悬架与车轮之间，其两端安装车轮，通过悬架与车架（或车身）相连，其功用是传递车架（或车身）与车轮之间各种载荷。按悬架结构不同，车桥分为整体式和断开式两种。整体式车桥与非独立悬架配用；断开式车桥与独立悬架配用。按车桥上车轮的作用不同，车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。其中转向桥和支持桥都属于从动桥。在后轮驱动的汽车中，前桥不仅用于承载，而且兼起转向作用，称为转向桥；后桥不仅用于承载，而且兼起驱动的作用，称为驱动桥。越野汽车和前轮驱动汽车的前桥，除了承载和转向的作用外，还兼起驱动作用，所以称为转向驱动桥。只起支承作用的车桥称为支持桥。挂车的车桥就是支持桥。支持桥除不能转向外，其他功能和结构与转向桥相同。1.1.1转向桥转向桥通常位于汽车前部，故也称为前桥。转向桥的作用是支承部分重量，安装前轮及制动器（前），连接车架，承受车架与车轮之间的作用力及其产生的弯矩和转矩，同时还要使前轮偏转以实现转向。转向桥基本结构由前轴、转向节、主销、轮毂等部分组成，如图所示。前轴是转向桥的主体，根据断面形状分有“工”字梁式和管式两种。汽车整体式转向桥结构1.1.2转向驱动桥转向驱动桥如图所示，它同一般驱动桥一样，由主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。但由于转向时转向车轮需要绕主销偏转一个角度，故与转向轮相连的半轴必须分成内外两段（内半轴和外半轴），其间用万向节（一般多用等角速万向节）连接，同时主销也因此而分制成两段（或用球头销代替）。转向节轴颈部分做成中空的，以便外半轴穿过其中。转向驱动桥示意图如图所示为桑塔纳2000车型的前桥总成，采用的是断开式、独立悬架转向驱动桥。车桥上端通过左、右悬架与承载式车身相连接，下端通过左、右下摆臂与固定在车身上的副车架相连接。悬架车轮轴承壳与下摆臂之间通过可移动球形接头连接，从而使前轮固定，并通过下摆臂上的长孔可调整车轮外倾角，为了减小车辆转向时的车身倾斜，在副车架与下摆臂之间还装有横向稳定器。桑塔纳2000车型的转向驱动桥1.1.3支持桥桑塔纳车型后桥是纵向摆臂式非驱动桥，其结构如图所示。1.2车轮定位1.2.1转向轮定位1.2.2非转向轮定位1.2.1转向轮定位一、主销后倾二、主销内倾三、车轮外倾四、前轮前束为了保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性，减少轮胎和其他机件的磨损，转向轮、转向节和前轴三者与车架的安装应保持一定的相对位置关系，这种安装位置关系称为转向车轮定位，也称前轮定位。对于两端装有主销的转向桥，汽车转向时，转向车轮会围绕主销轴线偏转，如图a）所示。但在大多数断开式转向桥中没有主销，采用上、下球头销代替主销，上、下球头销球头中心的连心线相当于主销轴线，如图b）所示。主销的不同形式一、主销后倾主销安装在前轴上，其上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。在垂直于汽车支承平面的纵向平面内，主销轴线与汽车支承平面垂线之间的夹角γ称为主销后倾角，如图所示。主销后倾主销后倾的功用是形成回正力矩，保证汽车直线行驶的稳定性，并使汽车转向后回正操纵轻便。主销后倾角越大、车速越高，回正力矩越大，转向轮偏转后自动回正的能力也越强。此外，有些汽车由于采用超低压轮胎，弹性增加，转向时因轮胎弹性变形而使轮胎与路面的接触点后移，使回正力矩增加，故主销后倾角可以减小，甚至为负值（即主销前倾）。主销后倾角一般是将前轴连同悬架安装在车架上时，使前轴向后倾斜而形成的。二、主销内倾主销安装在前轴上，其上端略向内侧倾斜，这种现象称为主销内倾。在垂直于汽车支承平面的横向平面内，主销轴线与汽车支承平面垂线之间的夹角β称为主销内倾角，如图所示。主销内倾及车轮外倾主销内倾的功用是使转向轮自动回正，并使转向操纵轻便。由于主销内倾，转向时，路面作用在转向轮上的阻力对主销轴线产生的力矩减小，从而可减少转向时驾驶人施加在转向盘上的力，使转向操纵轻便。同时还可以减小因路面不平而从转向轮传到转向盘上的冲击力。当转向轮在外力作用下绕主销旋转而偏离中间位置时，由于主销内倾，车轮连同整个汽车前部被向上抬起。一旦外力消失，转向轮就会在汽车前部重力作用下力图自动回正到旋转前的中间位置。主销内倾角越大、转向轮偏转角越大，汽车前部就抬起得越高，转向轮自动回正的作用就越大。主销后倾和主销内倾都具有使车轮自动回正及保证汽车直线行驶稳定性的作用，但其区别在于：主销后倾角的回正作用随着车速的增高而增大，而主销内倾的回正作用几乎与车速无关。三、车轮外倾转向轮安装在转向节上时，其旋转平面上端向外倾斜，这种现象称为转向车轮外倾。车轮旋转平面与垂直于车辆支承面的纵向平面之间的夹角α称为车轮外倾角，如图所示。车轮外倾车轮外倾角的功用是提高车轮工作的安全性和转向操纵的轻便性。由于主销与衬套之间、轮毂与轴承等处都存在着装配间隙，若空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时上述间隙将发生变化，车桥也因承载而变形，从而引起车轮向内倾斜。车轮内倾将使路面对车轮的垂直反作用力的轴向分力压向轮毂外端的小轴承，使该轴承及其锁紧螺母等件承受的载荷增大，降低了它们的使用寿命，严重时会损坏锁紧螺母而使车轮脱落。为此，安装车轮时预先留有一定的外倾角，以防止上述不良影响。此外，车轮有一定的外倾角也可以与拱形路面相适应。四、前轮前束车轮安装在车桥上，两前车轮的中心平面不平行，其前端略向内侧收束，这种现象称为前轮前束。两前轮后端距离A大于前端距离B，其差值A-B称为前轮前束值。如图所示。前轮前束俯视图1.2.2非转向轮定位后轮与后轴之间的相对安装位置关系，称为后轮定位。随着车速的不断提高，为了提高汽车高速行驶的稳定性，在结构设计上应确保汽车具有不足转向特性。为此，转向轮定位的内容已扩展到非转向轮（后轮）。汽车后轮具有一定程度的外倾角和前束。后轮定位内容主要包括后轮外倾角和后轮前束。（1）后轮外倾角。为了对载荷进行补偿，采用独立后悬架的大多数车辆常带有一个较小的正后轮外倾角。（2）后轮前束。后轮前束的作用与前轮前束基本相同。一般前驱汽车，前驱动轮宜采用正前束，后从动轮宜采用负前束；对于后驱汽车，前从动轮宜采用负前束，后驱动轮宜采用正前束。1.3车轮定位的检查与调整1.3.1四轮定位仪的使用1.3.2车轮定位的调整1.3.1四轮定位仪的使用一、技术标准与要求二、实训器材三、作业准备四、操作步骤一、技术标准与要求（1）为便于检测和调整，被检汽车需放在地沟上或举升平台上，地沟或举升平台应处于水平状态，四轮定位仪则安装在地沟两旁或举升平台上。（2）汽车在空载条件下，方可进行车轮定位的检查或调整。（3）轮胎气压符合规定要求。（4）汽车悬架系统性能正常。（5）汽车转向系统无间隙与损伤。（6）车轮动平衡正常。（7）同一车桥的两侧轮胎花纹深度差不超过2mm。（8）正确操作车轮定位仪。（9）汽车车轮定位角度应符合规定要求。二、实训器材车轮定位仪、组合工具。三、作业准备（1）汽车进入工位前，将工位清理干净，准备好相关的器材。（2）套上转向盘护套、变速杆手柄套和座位套，铺设脚垫。（3）如图所示，将汽车行驶到检测仪上。汽车驶上时，应保证转角盘和后滑板的销子都销到位，使前轮正好位于转角盘中心时停车；车停稳后，拉紧驻车制动以确保车辆不移动，松开转盘的锁紧销。车辆停在检测仪上（4）检查底盘各零部件，包括胶套、轴承、摆臂、三角架球头、减振器、拉杆球头和转向盘是否有松动及磨损，检查轮胎气压和轮胎规格以及两前轮花纹是否相同，两后轮花纹深浅是否一致。（5）将快速卡具安装在4个车轮上，如图所示。依照轮胎所标记的尺寸，调节两个较低位置的卡爪，将其卡在轮辋边缘，移动顶部的卡爪到轮辋边缘并用星型手柄锁紧，将可调整的夹紧臂放在轮胎上，用力向车轮方向压下两侧夹紧用的杠杆，把夹紧臂移到胎纹中，在松开夹紧臂之前确信两端都已调好。安装快速卡具（6）将传感器安装到卡具上，如图所示。前轴车轮上的传感器小端指向车头前进方向，后轴车轮上的传感器小端指向与前轴传感器相反的方向。（7）依照水平气泡指示调整传感器水平，并拧紧卡具上的固定螺钉，如图中箭头所示。传感器上粘贴的图标指示出传感器的安装位置，如图所示。（8）分别将4根电缆线连接到4个传感器的接线插座上，如图所示。两根长通信电缆用来连接两个前部传感器到定位仪主机。稍短些的两根通信电缆用来连接前后传感器。（9）将四轮定位仪接上电源。（10）将转向盘固定架放在驾驶座座椅上，压下手把使之顶住转向盘以锁定转向盘。（11）将制动踏板固定架下端顶在制动踏板上，上端卡在座椅上，使车辆制动，如图所示。（12）给定位仪接通220V电源，打开计算机电源开关，系统自动启动，进入“登录”界面。点击进入后，系统自动引导进入定位程序初始状态。四、操作步骤（1）点击工具栏中的指向右侧的绿色“前进”图标，进入“客户选择”界面。在“客户选择”界面中，首先看到的是“客户档案列表”选项卡。（2）点击“当前维修单信息”选项卡，进入用户信息输入画面。黄颜色条目为必填项目，其余项目可依需要填写。（3）填写好客户信息之后，点击“前进”图标，即可进入车型选择画面。（4）确认此车型数据与待测车辆车型相符，点击“前进”图标，进入下一步；如果所选车型有误，可点击“车辆选择”选项卡，返回车辆选择画面，重新选择正确的车型数据。（5）点击“前进”图标进入下一步，屏幕显示“车辆状况”画面。在此画面下可以输入待测车辆的各部分已知的存在的故障，用以在定位之前对车辆进行总体状况描述。（6）点击“前进”图标可进入“准备工作”画面。准备工作的说明包括对举升机平台的要求，传感器的安装以及卡具的安装说明及注意事项。（7）点击“前进”图标接着进入“偏位补偿”画面，在此画面下可以进行钢圈偏位补偿的操作。具体操作方法见“偏位补偿操作”。说明：如果使用的是快速卡具，则只在下列情况下才需要进行钢圈偏位补偿的操作。①钢圈存在有较明显的失圆。②卡具的卡爪存在磨损的状况。③特殊钢圈，例如边缘呈弧型凸起表面或无沿钢圈，需要配合使用卡爪套管才能装卡的情况。④需要保证足够高的测量精度的情况。（8）如果不需要进行钢圈的偏位补偿操作，则可直接点击“前进”图标进入“调整前检测”操作。1.调整前检测2.定位调整3.调整后检测及打印输出4.偏位补偿操作1.调整前检测在开始进行调整前检测操作之前，请安装好制动锁，以保证后倾角和主销内倾角的准确测量。（1）正前打直。①转动转向盘，使白色箭头对到半圆型区中央黑线处，如图所示。请尽可能把方向对准到中央黑线位置，以得到更高的测量精度。转向盘对中调整（一）②如图所示为方向对中之后的屏幕显示。定位程序为：先进行后轴数据测量。转向盘对中调整（二）③一旦正前打直方向之后，屏幕提示会提醒操作员安装制动锁，然后程序就会检查传感器是否处于水平状态。传感器水平状态提示画面如图所示，依照屏幕提示，调整相应传感器的水平。当所有传感器都处于水平状态之后，程序就会自动进入后轴数据测量步骤。（2）20°转向操作。①依照屏幕图标提示，向左侧转动转向盘，直到方向对中中央黑线位置，如图所示。②然后再依照屏幕白色箭头所示，向右侧转动转向盘，直到方向对中中央黑线位置。③按程序引导进入正前打直操作，方向对中之后，屏幕上就会显示出调整前检测所测量出的前轮前束值，如图所示。④点击“前进”图标，进入“最大总转角”检测画面。（3）测量最大总转角。①依照白色箭头提示，将转向盘打到使车轮处于正前打直位置，如图所示。为防止前部传感器臂碰到车辆挡泥板，正前打直方向之后，请把两个前部传感器从卡具上取下来。最大总转角的测量只与电子转角盘相关。②如图所示，当白色箭