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1、,课题一 汽车悬架系统,1. 了解悬架系统的部件组成。 2. 掌握悬架系统的作用及工作原理。 3. 学会悬架系统的拆装步骤。,学习任务,1. 掌握悬架系统的组成、作用及工作原理。 2. 掌握悬架系统的拆装顺序。 3. 学会悬架系统常见故障检测方法。,技能要求,任务一 汽车车轮与轮胎,车轮的作用及组成,1. 车轮的作用,承受全车质量并传递牵引力、制动力、驱动力矩、制动力矩；缓和、吸收由于路面不平所产生的冲击和振动；提高车轮与地面的附着性能。,2. 车轮的结构,车轮是介于轮胎和车轴之间所承受负荷的旋转组件，通常由两个主要部件轮辋和轮辐组成。轮辋是在车轮上安装和支承轮胎的部件，轮辐是在车轮上介于车轴
2、和轮辋之间的支承部件。车轮除上述部件外，有时还包含轮毂。如图1-1 车轮构造图。,车轮的类型及结构,1. 轮辐,按照轮辐的结构的不同可分为辐板式轮辐和辐条式轮两种。,（1）辐板式轮辐,辐板式轮辐与档圈，轮辋和气门嘴伸出口共同组成车轮。辐板为钢质圆板，它将轮毂和轮辋连接为一体，大多是冲压制成的，少数是与轮毂铸成一体。,（2）辐条式轮辐,辐条式轮辐是钢丝辐条或者是用轮毂铸成一体的铸造辐条。钢丝辐条由于价格昂贵、维修安装不便，故仅用于赛车和某些高级轿车上。,2. 轮辋,轮辋也称钢圈，用于安装和固定轮胎。按其轮廓不同，轮辋的常见形式有深槽式轮辋、平底式轮辋和对开式轮辋。此外，还有半深槽轮辋、平底宽轮辋
3、、深槽宽、全斜底轮辋等。,（1）深槽轮辋,（2）平底轮辋,（3）对开式轮辋,3. 轮毂,轮毂又叫轮圈、轱辘、胎铃，是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。 轮毂按照材质可以分为钢轮毂和合金轮毂两大类，两者各有利弊。,（1）钢轮毂,主要优点：是制造工艺简单，成本相对较低，抗金属疲劳能力强。 但是缺点也很明显，如重量大，惯性阻力大，散热性较差等等。,（2） 合金轮毂,其优点：是重量轻，制造精度高，强度大，惯性阻力小，散热能力强，视觉效果好等等，缺点是制造工艺复杂，成本高。,多件式合金轮毂,单件式赛车合金轮毂,内置空气合金轮毂,轮胎的作用
4、及类型,1轮胎的作用,轮胎是汽车上最重要的组成部件之一，它的作用主要有： 支持车辆的全部重量，承受汽车的负荷，并传递其他方向的力和力矩； 传送牵引和制动的扭力，保证车轮和路面之间有良好的附着性，以提高汽车的动力性、制动性和通过性；与汽车悬架共同缓和汽车行驶时所受到的冲击，并衰减由此而产生的振动； 防止汽车零部件受到剧烈震动和早期损坏，适应车辆的高速性能并降低行驶时的噪音，保证行驶的安全性、操纵稳定性、舒适性和节能经济性。,2. 轮胎的类型,按轮胎内空气压力的大小，轮胎分为高压胎（0.5 0.7MPa）、低压胎（0.2 0.5MPa）和超低压胎（0.2MPa 以下）三种。 按轮胎有无内胎，轮胎分
5、为有内胎轮胎和无内胎轮胎（俗称真空胎）两种。,按轮胎帘布层帘线排列方式的不同，轮胎分为斜交轮胎和子午线轮胎。,按胎面花纹的不同，如图1-13 所示，轮胎分为越野花纹轮胎、混合花纹轮胎和普通花纹轮胎。,轮胎的结构及组成,1. 胎体,又称胎身。通常指由一层或数层帘布层（具有强度、柔软性和弹性）与胎圈组成整体的（作为）充气轮胎的受力结构。,（1）帘布层,是胎体中由并列挂胶帘子线组成的布层，是轮胎的受力骨架层，用以保证轮胎具有必要的强度及尺寸稳定性。,（2）胎圈,轮胎安装在轮辋上的部分，由胎圈芯，帘布层包边和胎圈包布等组成。它能承受因内压而产生的伸张力，同时还能克服轮胎在拐弯行驶中所受的横向力作用，使
6、外胎不致脱出轮辋。因此它必须有很高的强力，结构应紧密坚固，不易发生变形。,2. 缓冲层（或称带束层）,斜交轮胎胎面与胎体之间的胶帘布层或胶层，不延伸到胎圈的中间材料层。用于缓冲外部冲击力，保护胎体，增进胎面与帘布层之间的粘合。子午线结构轮胎的缓冲层由于其作用不同，一般称为带束层。,3. 胎面,胎面用来防止胎体受机械损伤和早期磨损，向路面传递汽车的牵引力和制动力，增加外胎与路面（土壤）的抓着力，以及吸收轮胎在运行时的振荡。,4. 胎侧,胎侧是轮胎侧部帘布层外层的胶层，用于保护胎体，又有弹性。,5. 胎圈,胎圈是轮胎安装在轮辋上的部分，由胎圈芯和胎圈包布组成，起固定轮胎 。,轮胎的拆装、检查与故障
7、检测,1. 轮胎的拆装,拆装轮胎要在清洁、干燥、无油污的地面上进行。 拆装轮胎要用专用工具，不允许用大锤敲击或其他尖锐的工具拆胎。 外胎、内胎、垫带、轮辋必须符合规格要求，才能组装。要特别注意子午线轮胎胎圈部分的完好。 内胎装入外胎前，须紧固气门嘴，以防漏气，并在外胎内部和垫带上涂上滑石粉。,气门嘴的位置应装在轮辋气门嘴孔中。胎侧有平衡标记的，标记应在与气门嘴相对的位置上，以便于平衡。轮辋上有平衡块的，应用动平衡机进行平衡调整。 安装有向花纹的轮胎，应注意滚动方向的标记。拆装子午线轮胎应做记号，使安装后的子午线轮胎滚动方向保持不变。 注意：目前，轿车都是采用无内胎的子午线轮胎，最常见的拆装轮胎
8、的专用设备是轮胎拆装机，即扒胎机。,2. 轮胎的检查,轮胎的检查主要是检查轮胎磨损程度和轮胎气压，轮胎磨损程度的检查包括胎面花纹深度的检查和轮胎异常磨损的检查。,（1）胎面花纹深度的检查,（2）轮胎异常磨损的检查,（3）轮胎气压的检查,3. 轮胎常见故障诊断,轮胎的常见故障是轮胎的异常磨损。,（1）胎肩或胎面中间磨损,故障现象,如图1-15 所示，轮胎的胎肩和胎面出现了磨损。,故障原因,集中在胎肩上或胎面中间的磨损，主要是由于未能正确保持充气压力所致。如果轮胎充气压力过低，轮胎的中间便会凹入，将载荷转移到胎肩上，使胎肩磨损快于胎面中间。另一方面，如果充气压力过高，轮胎中间便会凸出，承受了较大的
9、载荷，使轮胎中间磨损快于胎肩。,故障排除步骤,检查是否超载。 检查充气压力，如果充气过量或充气不足，应调整充气压力。 调换轮胎位置。,（2）胎侧磨损,故障现象,轮胎的内侧或外侧磨损不均匀。,故障原因,在过高的车速下转弯会造成转弯磨损。转弯时轮胎滑动，便产生了斜形磨损。这是较常见的轮胎磨损原因之一。驾驶人所能采取的唯一补救措施，就是在转弯时降低车速。 悬架部件变形或间隙过大，会影响前轮定位，造成不正常的轮胎磨损。,如果轮胎某一侧的磨损快于另一侧的磨损，其主要原因可能是外倾角不正确。由于轮胎与路面接触面积大小因载荷而异，对具有正外倾角的轮胎而言，其外侧赢径要小于其内侧直径。因此，胎面必须在路面上滑
10、动，以便其转动距离与胎面的内侧相等。这种滑动便造成了外侧胎面的过量磨损。反之，具有负外倾角的轮胎，其内侧胎面磨损较快。,故障排除步骤,询问驾驶人是否高速转弯，如果是则要避免。 检查悬架部件，如松动则将其紧固；如变形和磨损，应修理或更换。 检查外倾角，如不正常，应校正。 调换轮胎位置。,（3）前端和后端磨损,故障现象,前端和后端磨损是一种局部磨损，常常出现在具有横向花纹和区间花纹的轮胎上，胎面上的区间发生斜向磨损（与鞋跟的磨损方式相同），最终变成锯齿状。,故障原因,具有纵向折线花纹的胎面，磨损时会产生波状花纹。 非驱动轮的轮胎只受制动力的影响，而不受驱动力的影响，因此，往往会有前后端形式的磨损，
11、如反复使用和放开制动器，便会使轮胎每次发生短距离滑动而磨损，前、后端磨损的形式便与这种磨损相似。 如果是驱动轮的轮胎，则驱动力所造成的磨损，会在制动力所造成的磨损的相反的方向上出现，所以，驱动轮轮胎极少出现前后端磨损。客车和大货车由于制动时产生了很大的摩擦力，故具有横向花纹的轮胎，便会出现与非驱动轮相似的前后端磨损。,故障排除步骤,检查充气压力。如果充气压力不足，就将其充至规定值。 检查车轮轴承。如果磨损或松动，应更换或调整。 检查外倾角和前束。如果不正确，应加以调整。 检查轴颈或悬架部件。如果损坏，应修理或更换。 调换轮胎位置。,任务二 悬架系统的分类和作用,汽车车架若直接安装在车桥上，则会
12、由于道路不平而上下颠簸振动，从而使车上的乘员感到不舒服或者使货物损坏。因此，汽车上必须装有具有缓冲、减振和导向作用的悬架装置。汽车悬架是车架与车桥之间一切传力、连接装置的总称。,悬架的作用,悬架的作用是把车桥和车架弹性地连接起来，并用它来吸收和缓和行驶中因路面不平引起的车轮跳动而传给车架的冲击和振动；保持车架和车轮之间正确的运动关系，从而保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性；传递路面作用于车轮的支持力、驱动力、制动力和侧向力及其产生的力矩。,对悬架的要求,汽车的固定频率是衡量汽车平顺性的重要参数，它由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量（簧上质量）所决定人体所习惯的垂直振动频率约为1 1.6Hz，车身振动
13、的固有频率应接近或处于人体适应的频率范围，才能感觉舒适。由于汽车的载重量经常会发生变化，因此，其固有频率也会随之变化。为了使空载和满载时的固有频率保持一定或变化很小，需要把悬架刚度做成可变或可调的。而目前汽车上装有电子控制的悬架，就能满足此种目的。,弹性的悬架在给衰减振动带来好处的同时，也使车轮出现相对的跳动，跳动的结果必然会改变车轮定位角度，这种改变应当受到严格的控制，否则，原已设计好的车轮运动关系将会遭到破坏，汽车的转向和操纵性能变坏，轮胎磨损加剧。在车轮上下跳动过程中约束其运动的任务由悬架导向装置完成。,悬架的分类,1. 根据悬架结构不同分类,根据悬架结构不同分类，汽车悬架可分为两大类：
14、非独立悬架与独立悬架。,2. 根据控制方式不同分类,根据控制方式不同分类，汽车悬架可分为两大类：被动悬架与主动悬架。,任务三 悬架系统的构造及工作 原理,悬架系统的构造与原理,1. 构造,悬架主要由弹性元件、减震器和导向装置三部分组成。在某些车辆上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，还设有辅助的弹性元件（横向稳定杆）。,2. 弹性元件,（1）弹性元件的特点,为了缓和冲击，汽车在行驶系统中，除采用弹性的充气轮胎外，在悬架中还需要装有弹性元件，使车架与车桥之间弹性连接。弹性元件具有以下特点。,弹性,弹簧刚度,弹簧振动,（2）弹性元件的类型,钢板弹簧,螺旋弹簧,扭杆弹簧,气体弹簧,橡胶弹簧
15、是利用橡胶本身的弹性来起作用的弹性元件，它可以承受压缩载荷和扭转载荷。,橡胶弹簧,3. 减震器,汽车在行驶中四个车轮在垂直方向上会受到不同力的作用，悬架系统中的弹性元件受冲击会相应产生振动。因此，需要在悬架中与弹性元件并联安装减振器。,（1）作用,减振器在汽车中的作用是迅速衰减由车轮通过弹性元件传给车架的冲击和振动，提高汽车行驶的平顺性能。,（2）基本工作原理,汽车悬架系统中通常采用液力减振器，其工作原理是当车架或车身与车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时，孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦消耗了振动的能量，而对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热量，再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面等因素不变时，阻尼力随车架与车桥之间的相对运动速度的增减而变化，并与油液粘度、孔道的多少及孔道的大小等因素有关。,（3）类型,按工作原理分为单向作用式减振器和双向作用式减振器。 按结构分为双筒式减振器和单筒式减振器。 按工作介质分为液压式减振器和气压式减振器。,（4）双向作用单筒式液压减振器,结构,具体工作原理,独立悬架结构分类与原理,1. 结
