《汽车传动传统》PPT课件.ppt

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1、汽车行驶的安全性，乘客坐在汽车中要求舒适性，驾驶员要求驾驶的汽车平顺性要好，这些都对汽车的行驶系设计提出了较高的要求。本项目主要介绍汽车行使系的车桥、车架、轮胎、悬架、电子控制悬架。通过学习，学生能够看懂各种汽车行驶使系中车桥、车架、车轮的类型，并能看懂轮胎的型号，学会识别子午线轮胎和斜交轮胎。,汽车行驶系统,项目十 汽车行驶系统,本项目知识目标：1、掌握行驶系的主要作用和组成2、掌握车桥的型式及作用3、了解车架的类型和构造4、掌握轮胎的结构及车轮的组成5、了解汽车悬架组成及作用，掌握各种悬架的应用场合6、理解电子控制悬架系统的工作原理,汽车行驶系统,项目十 汽车行驶系统,汽车行驶系,活动一

2、车桥、车架、车轮活动二 悬 架活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,（1）承受汽车的总质量；（2）把来自于传动系的扭矩转化为地面对车辆的牵引力；（3）承受汽车所受外界力和力矩，保证汽车正常行驶；（4）缓和路面对车身的冲击和振动。,由车架、车桥、车轮和悬架组成。,二、行驶系的组成,1-车架，2-后悬架 3-驱动桥 4-后轮 5-前轮 6-从动桥 7-前悬架,项目十 汽车行驶系统,项目十 汽车行驶系统,1、功用：利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向，且承受一定的载荷。,2、组成：前轴、转向节、主销,前轴断面为“工”字形，以提高轴的抗弯强度；两端加粗的拳部有通孔。,项目十 汽车

3、行驶系统,1、制动鼓 2、轮毂 3、4、轮毂轴承 5、转向节臂 6、油封 7、衬套 8、主销 9、滚子止椎轴承 10、前轴,项目十 汽车行驶系统,项目十 汽车行驶系统,驱动汽车行驶，并在转向时，引导车轮偏转，完成转向。,.满足既转向又驱动的需要，半轴分成内半轴、外半轴两段，其间用等速或准等速万向节连接，主销也分成上下两段；,2、结构特点：,.转向节轴颈部分做成中空，以便外半轴穿过其中。,项目十 汽车行驶系统,一、车架功用：支承车身，承受汽车载荷，固定汽车大部分部件和总成。二、车架种类：边梁式、中梁式。,三、边梁式车架：,边梁式车架由位于右左两侧的两根纵梁和若干横梁构成，横梁和纵梁一般由16Mn

4、合金钢板冲压而成，两种者之间采用铆接或焊接连接。,项目十 汽车行驶系统,1、边梁式车架的组成,项目十 汽车行驶系统,2、车架纵（横）梁的剖面形状,项目十 汽车行驶系统,四、中梁式车架,1-连接桥 2-中央脊梁 3-分动器壳 4-驾驶室后部及货箱副梁前部托架 5-前悬架扭杆弹簧 6-前脊梁 7-发动机后部及驾驶室前托架 8-前桥壳 9-发动机前托架 10-连接货箱副梁的托梁、11-中桥壳 12-后悬架的钢板弹簧 13-后桥壳 14-连接货箱副梁的托架,中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁。纵梁断面为圆形或矩形，其上固定有横向的托架或连接梁，使车架成鱼骨状。,项目十 汽车行驶系统,五、车身兼代车架

5、式,项目十 汽车行驶系统,作用,支承整车；缓和由路面传来的冲击；通过轮胎与路面间存在的附着作用产生驱动力和制动力；使汽车保持直线行驶方向；承担越障提高通过性的作用等。,组成：轮辋和轮辐,1、车轮类型,.辐板式车轮,辐板将轮毂和轮辋连接成为一体。,一、车轮,项目十 汽车行驶系统,.辐条式车轮,辐条与轮毂铸成一体，轮辋用螺栓和特殊形状的衬块固定在辐条上。,2、轮辋类型,按其断面结构分为：深槽、平底、对开式轮辋。,.深槽轮辋,结构简单、刚度大、重量较轻，对于小尺寸弹性较大的轮胎最适宜。,项目十 汽车行驶系统,.平底轮辋,.对开式轮辋,轮辋由内外两部分组成，靠螺体固紧在一起，内外两部分轮辋可以是等宽度

6、，也可以是不等宽度。,挡圈是整体的，用开口弹性锁圈防止挡圈脱出。,近年来，为了适应提高轮胎负荷能力的需要，开始采用宽轮辋。以提高轮胎的使用寿命，并改善汽车的通过性和行驶稳定性。,项目十 汽车行驶系统,二、轮胎,1、轮胎类型与结构,、轮胎类型,.按结构分,有内胎轮胎、无内胎轮胎。,.按用途分,载荷汽车轮胎、轿车轮胎。,.按帘线排列方向分,普通斜交胎、带束斜交胎、子午线胎。,.按充气压力分,高压胎、低压胎、超低压胎。,项目十 汽车行驶系统,、轮胎结构,.充气轮胎的组成,.普通斜交胎,帘布层（双数）和缓冲层各相邻层帘线交叉排列，并与子午断面成5254的交角。帘布层数越多，强度越大，但弹性降低。,项目

7、十 汽车行驶系统,.子午线胎,帘线与子午断面一致，其强度得到充分利用；帘布层数少，轮胎重量轻，胎体柔软。,子午线轮胎优点：,（1）附着性能好、滚动阻力小，使用寿命长。（2）胎冠不易剌穿，行驶变形小，油耗低。（3）帘布层少，胎侧薄，所以散热好。（4）径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大。,子午线轮胎缺点：胎侧薄，胎冠较厚，在胎冠与胎侧的过渡区易产生裂口；侧面变形大，侧向稳定性较差；技术要求高，成本也较高。,项目十 汽车行驶系统,2、轮胎规格标记,D：轮胎外径；d：轮胎内径；H：轮胎断面高度；B：轮胎断面宽度。,高压胎用DB表示，单位为英寸。“”表示高压胎。低压胎用B-d表示，“-”为低压胎。如1

8、0.00R-20，表示轮胎断面宽度10in，轮辋直径20in的子午线轮胎。“R”表示子午线胎。,项目十 汽车行驶系统,功用：转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。分类：主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束。,项目十 汽车行驶系统,主销后倾角,主销后倾角有使车轮自动回正的作用,主销后倾作用：,项目十 汽车行驶系统,（1）保持汽车直线行驶的 稳定性。（2）使驾驶员转向轻便。,作用：,项目十 汽车行驶系统,主销内倾角有使车轮自动回正的作用,车轮绕主销旋转180后的状态,项目十 汽车行驶系统,前轮外倾，是指前轮旋转平面上方略向外倾斜的现象。,作用：当车空载时，轮胎外缘与路面接触，当车载货时，在

9、车重的作用下车轮垂直于路面，使轮胎能够均匀磨损。,项目十 汽车行驶系统,项目十 汽车行驶系统,（AB）称为前束值 一般前束值为012mm,调节横拉杆来调节车轮前束,项目十 汽车行驶系统,1、车桥在车轮上的作用不同可以分为哪几类？2、利用网络和相关资料，查找不同跑车上用的是什么轮胎和有哪些特点？3、解释下列轮胎标记的含义？(1)190/70 R 14 86 T(2)10.00204、走进汽车4S店，看看四论定位如何去做，做哪些项目？,项目十 汽车行驶系统,人类刚发明汽车的时候是为了代步行走，但是随着人们对汽车乘坐的舒适性的要求越来越高，后来发明了悬架西统，它可以有效地减小汽车行驶中的振动，降低了

10、噪声、提高了行驶系统，它可以有效地减小汽车行驶中的振动，降低了噪声、提高了行驶中的平顺性。所以我们通过对学习悬架系统，来了解如何实现舒适性的要求。,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,2、组成（1）弹性元件：承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击;（2）导向装置：传递纵向力、侧向力及其力矩，并 保证车轮相对于车身有正确的运动关系。（3）减振器：加快振动的衰减，限制车身和车轮的振动。,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,每一侧车轮单独通过悬架与车架相连，每个车轮能独立上下跳动而互不影响。,左右车轮安装在 一根整体车桥两端，车桥则通过弹性元件与车架相连。,车 桥,弹性元件,车 架,断开式车桥,(1

11、)、非独立悬架：,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,钢板弹簧,套 管,螺 栓,螺 母,中心螺栓,卷 耳,弹簧夹,1、钢板弹簧,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。,性能：没有减振作用，必须另加减震器。,特点：,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,螺旋弹簧悬架,弹簧套在减震器外边，节省了安装空间，空余的大量空间便于安装发动机。,当车轮转向跳动时，车轮延主销转动。,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,油气不分隔式,油气分隔式,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,囊式空气弹簧,膜式空气弹簧,活动二 悬 架,项

12、目十 汽车行驶系统,摆 臂,扭 杆,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,摆 臂,扭 杆,将扭杆的固定端转过一个角度，则摆臂的初始位置将改变，可借此调节车身的高度。,特点：,质量小，不需润滑,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,2、原理：当汽车振动时，减振器壳体内的油液反复从一个内腔通过一些窄小的空隙流入另一内腔，同时，摩擦力便把振动能量转化为热能，被油液、减振器吸收后散失到大气中。,弹性元件,减震器,车 架,半 轴,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,4、分类：双向作用筒式减振器 单向作用筒式减振器（伸张行程）,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,、在悬架压缩行程内，减振器阻尼力应较小

13、，以便充分利用弹性元件的弹性，缓和冲击。、在悬架伸张行程，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。、在车桥与车架相对速度过大时，减振器应当能自动加大液流通道截面积，使阻尼力始终保持在一定限度之内，避免过大的冲击载荷。,伸张阀,流通阀,压缩阀,补偿阀,活塞杆,防尘罩,活 塞,储油钢桶,导向座,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,容积减少，油压升高，油液打开流通阀，经过流通阀流入上腔。,由于上腔容积被活塞杆用去部分空间，所以油液一部分油液打开压缩阀流入储油缸。,由于各阀门的节流作用，便造成对悬架压缩运动的阻力，使振动能量衰减。,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,上腔容积减少，油压升高，油液推开伸张阀

14、，流入下腔。,由于活塞杆占去一定空间，所以自上腔流入的油液不足以充满下腔容积的增加。储油缸中油液推开补偿阀流入下腔补充。,由于各阀门的节流作用，便造成对悬架伸张运动的阻力，使振动能量衰减。,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀的大，在同样油压作用下，伸张行程产生阻尼力远大于压缩行程的阻尼力。,四、非独立悬架,非独立悬架结构简单，被广泛用于小货车和客车的前后悬架。有的轿车的后悬架也有采用非独立悬架。,1、纵置板簧式非独立悬架,钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。,应用：货车的前

15、、后悬架中,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,2、螺旋弹簧非独立悬架,因为螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷,所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。,应用：一般用于轿车,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,3、空气弹簧非独立悬架,应用特点：汽车在行驶时由于载荷和路面的变化，要求悬架刚度随着变化。比如：当空车时车身被抬高，满载时车身则被压得很低，会出现撞击缓冲块的情况。因而对于不同类型汽车提出不同的要求，矿山及大型客车要求 其空车与满载时的车身高度变化不大；对于轿车要求在好路上降低车身高度，提高车速行驶；在坏路上提高车身，可以增大通过能力。,压气机；2、7.空气滤清器；3.车身高度控制

16、阀；4.控制杆；5.空气弹簧；6.储气罐；8.贮气筒；9.压力调节器；10.油水分离器,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,五、独立悬架,独立悬架的左右车轮不是用整体车桥相连接，而是通过悬架分别与车架（或车身）相连，每侧车轮可独立地运动。轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用，轿车后悬架上采用也在增加。越野车、矿用车和大客车的前轮也有一些采用独立悬架。,2、按弹性元件采用不同分为：螺旋弹簧式，钢板弹簧式，扭杆弹簧式，气体弹簧式。,1、根据导向机构不同的结构特点，独立悬架可分为：双横臂，单横臂，纵臂式，单斜臂，多杆式及滑柱（杆）连杆（摆臂）,分类：,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,1、

17、双横臂式（双叉式）独立悬架,、等臂双横臂式独立悬架 上下两摆臂不等长，选择长度比例合适，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。,应用：广泛应用在轿车前轮上,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,、不等臂双横臂式独立悬架,不等臂双横臂式独立悬架的上臂比下臂短。优点：当汽车车轮上下运动时，上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动，而底部影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损，提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,2、滑柱摆臂式独立悬架（又称麦弗逊式或支柱式）,这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承，允许滑柱上端作少许角位移；内侧空间大，有利于发动机布置，并降

18、低车子的重心。,应用：轿车中采用很多,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,3、斜置单臂式独立悬架,其摆臂绕与汽车纵轴线具有一定交角的轴线摆动，选择合适的交角可以满足汽车操纵稳定性要求。,应用：适于做后悬架,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,4、多杆式独立悬架,独立悬架中多采用螺旋弹簧，因而对于侧向力，垂直力以及纵向力需加设导向装置即采用杆件来承受和传递这些力。,应用：一些轿车上为减轻车重和简化结构采用多杆式悬架。,1-前悬架横梁 2-前稳定杆 3-拉杆支架 4-粘滞式拉杆 5-下连杆6-轮毂转向节总成 7-第三连杆 8-减振器 9-上连杆 10-螺旋弹簧 11-上连杆支架 12-减振器隔

19、振块,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,六、多轴汽车的平衡悬架,1.各车桥单独与车架刚性连接,(1）一轮悬空（或负荷减小），可能使其他车桥过载；(2）不能全轮附着，最大牵引力减小，降低越野性；(3）若前轮悬空，汽车操纵能力大大降低，失去操纵性；(4）减振器性能差（轮胎弹性未充分发挥）。,若在不平道路上行驶，将带来不良后果：,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,3.中后桥用平衡悬架与车架连接（三桥）,将中后桥装在一副钢板弹簧的两端，钢板弹簧就相当于一根平衡杆，而平衡杆的中部与车架作铰链连接。由于平衡杆两臂等长，则两个车桥上的垂直载荷在任何情况下都相等。,2.各车桥单独与车架弹性连接,采用独

20、立悬架，可以保证所有车轮与地面良好地接触。,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,1、常用的弹性元件有哪几种？各自的特点有哪些？2、独立悬架和非独立悬架的含义？找一辆车子看看它运用了什么悬架？3、简述双向作用筒式减振器的工作过程？4、麦弗逊式独立悬架悬架的含义？,活动二 悬 架,项目十 汽车行驶系统,随着现代电子技术的飞速发展，以微型计算机作为控制核心，对汽车悬随着现代电子技术的飞速发展，以微型计算机作为控制核心，对汽车悬架系统的参数实行实时控制已成为可能。那么是如何实现对悬架系统的控制的呢？,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,悬架的功用,缓和冲击、吸收车轮振动能量,传递车轮与地面间

21、的驱动力、制动力,承受车身的侧倾力,抑制车身的俯仰和点头,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,传统悬架存在问题：平顺性要求与行驶稳定性、安全性的要求在悬架设计中往往是相互矛盾的。传统的悬架只能保证在一种特定的道路和车速下达到各个方面的性能最优折中。,希望：在汽车各种使用条件和工况下，悬架能使得汽车的平顺性要求与行驶稳定性安全性的要求性能处在最佳状态附近。,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,车高调节功能,衰减力调节功能,控制悬架系统减振力和弹性元件的弹性或刚性系数,1、基本功能,悬架系统的性能要求,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,防侧倾控制,防前俯控制,防后坐控制,

22、2、控制功能,高速控制,不平道路控制,车身高度自由控制,点火开关断开控制,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,被动式,半主动式,主动式,悬架分类,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,被动式悬架的局限性,1、弹簧不能设计的太软。太软弹簧所需空间大，无法布置；偏频小，易晕车。2、减振器阻尼特性不能同时满足平顺性和车轮接地能力。3、悬架特性不能满足行驶工况的变化。,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,检测系统运动的状态信号,反馈到电控单元ECU,然后由ECU发出指令给执行机构主动力发生器，构成闭环控制。通常采用电液伺服液压缸作为主动力发生器，它由外部油源提供能量.力发生器产生

23、主动控制力作用于振动系统，自动改变弹簧刚度和减振器阻尼特性参数。主动悬架除了控制振动还可以控制汽车的姿态和高度。,主动式悬架,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,（一)半主动悬架的工作原理,调阻尼减振器由具有不同节流孔的转阀得到舒适（软）、正常（中）、运动（硬）三个等级的阻尼,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,（一)半主动悬架的工作原理,不同等级的阻尼的车速范围：起步、制动、急转弯和高速（100公里/小时以上）选择运动（硬）改善操纵稳定性 低速（40公里/小时以下）选择舒适（软）得到好的平顺性 中速（40-100公里/小时）选择正常（中）兼顾平顺性与操纵稳定性.,活动三 电控

24、悬架系统,项目十 汽车行驶系统,（二)主动悬架的类型,油气悬架电磁阀驱动,空气悬架步进电机驱动,主动悬架类型,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,（二)主动悬架的工作原理,转向盘转角,车身高度,控制输入,汽车加速度,汽车车速,制动压力,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,（二)主动悬架的工作原理,弹簧刚度控制:具有副气室的空气弹簧,由刚度控制阀改变主、副气室的通道面积，得到（软）、（中）、（硬）不同的刚度，其控制与由车速控制的有级可调阻尼半主动悬架有类似之处。,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,（三)主动悬架的控制功能,车速路面感应控制,车身高度控制,控制功能,高速感应,车身姿势控制,前后轮关联,坏路面感应,车身侧倾,车身点头,车身俯仰,高速感应,坏路面感应,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,1、电控悬架的有哪些类型？对电控悬架有哪些要求？2、电控悬架由哪几个部分组成？3、寻找一辆含有电子控制悬架的轿车说明悬架部分的名称、工作原理？,活动三 电控悬架系统,项目十 汽车行驶系统,