认识汽车底盘
(1)
2)
• 3. 发动机后置后轮驱动(RR)
• 应用范围:大、中型客车
• 优点:容易做到前后轴荷的分配合理。 空间利用高; 降低车厢内的噪声。
• 缺点: 稳定性差; 操纵距离长,操纵机构复杂; 无迎风,不容易散热,发动机的冷却条件
差。
4. 发动机前置全轮驱动(nWD)
• 应用范围:越野车、军事车辆,高级轿车。
车 架:全车装配的基体,将整车有机的连接为 整体,并承受汽车的载荷。
车 桥:连接左右车轮,承受并传递由车轮传来 的载荷。
悬 架:将汽车行驶过程中车轮产生的力和力矩, 传递到车架。并通过弹性、阻尼元件、导向杆系 衰减汽车的振动,提高车辆的操纵稳定性和平顺 性。
车 轮:支承整车,连接车身与地面;缓冲路面 冲击载荷;产生驱动力和制动力;汽车转弯时产 生侧向抗力,并回正车轮;提高车辆的通过性。
由附着作用所决定的阻碍车轮滑动的力的最大值称 为附着力。用Fφ表示。
附着力Fφ与车轮所承受的垂直于路面的法向力G(附着
重力)成正比,即Fφ φG。式中,称为附着系数,其
值与轮胎的类型及路面的性质有关;附着重力G则是汽车 总重力分配到驱动轮上的部分。
为使车轮在路面上不打滑,汽车驱动力Ft必须小于或等 于附着力Fφ,即
缺点: 稳定性一般; 操纵距离较长,操纵机构比较复杂;
四、汽车行驶的基本原理
发动机动力→驱动力矩Mt →F0 →牵引力Ft
汽车向前行驶时承受着路面对汽车施加的驱动力Ft,外 界对汽车作用的滚动阻力Fw、坡度阻力Fi等。
汽车的驱动力Ft来自于发动机。发动机发出的转矩经过 汽车传动系统施加给驱动车轮的转矩Mt,力图使车轮旋转。 在Mt的作用下,驱动车轮与路面接触处对路面施加作用力 F0,其方向与前进方向相反,其数值为Mt与车轮滚动半 径r之比,即F0=Mt/r。
在车轮向地面施加F0的同时,路面向汽车施加一个大小 相等、方向相反的发作用力,这就是促使汽车行驶的驱动 力Ft。
滚动阻力Ff是由车轮滚动时与路面的变形产生的,其大小 与汽车总质量、轮胎结构和轮胎气压以及路面的性质有关。
空气阻力Fw是汽车行驶时空气与汽车表面相互摩擦,同时 车身前部受到迎面空气流的压力,车身后部因空气涡流而产 生的真空度,这三者所共同形成的阻碍汽车行驶的阻力,其 大小与汽车形状、汽车的正投影面积、汽车与空气相对速度 的平方成正比,尤其是当汽车速度很高时,空气阻力相当大, 将成为汽车行驶的主要阻力。
3.转向系统
转向系统的功用是改变和保持汽车的行驶方向。汽车 在行驶过程中经常需要改变行驶方向,这时,驾驶员通过 汽车转向系统使汽车上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定 的角度。另外,当汽车直线行驶时,转向轮往往会受到路 面侧向干扰力的作用而自行偏转,改变汽车原来的行驶方 向。此时,驾驶员可以通过汽车的转向系统使转向轮向相 反的方向偏转,保持汽车原来的行驶方向。
坡度阻力Fi是指汽车上坡时,由于汽车重力和坡度所引起 的阻力,其大小决定于汽车总质量和路面的纵向坡度。
汽车匀速行驶:
Ft=Ff+Fw+Fi
汽车加速行驶:
Ft>Ff+Fw+Fi
汽车减速行驶或停驶时:Ft<Ff+Fw+Fi
另外,汽车驱动力的大小不仅取决于发动机输出转矩和 传动系统的结构,还取决于轮胎与路面的附着性能。
动
减速器的功能:
• 减速增扭速, 防止车轮与地面产生滑移
传动轴的功能:
• 连接两相交的轴 • 传递扭力
传动轴知识
• 传动轴按其重要部件——万向节的不同,可有不同的分类。 如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万 向节传动轴和挠性万向节传动轴。前者是靠零件的铰链式联 接传递动力的,后者则靠弹性零件传递动力,并具有缓冲减 振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节(如十字轴式万 向节)、准等速万向节(如双联式万向节、三销轴式万向节) 和等速万向节(如球笼式万向节、球叉式万向节)。等速与 不等速,是指从动轴在随着主动轴转动时,两者的转动角速 率是否相等而言的,当然,主动轴和从动轴的平均转速是相 等的。
一般汽车制动系统应设有行车制动和驻车制动两套相 互独立的制动装置,每一套制动装置由制动器、制动传动 装置组成。现代汽车行车制动装置还装设了防抱死制动装 置。防抱死制动装置用以提高和改善制动系统的制动性能。 制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。
三、汽车底盘的总体布置
1. 发动机前置后轮驱动(FR) 传统的布置型式,应用广泛,用于各种车辆。
组成:包括车架、悬架、车桥和车轮等
车架1是全车装配和支撑的基础,它将汽车的各相关总成连接成一个 整体。车轮5和4分别安装在从动桥6和驱动桥3上。为减少车辆在不平道 路上行驶时车身所受到的冲击和振动,在车桥与车架之间又安装了弹性 系统--前悬架7和后悬架2实现连接。在某些非整体式车桥的行驶系统中, 两侧车轮的芯轴也可以分别通过各自的弹性悬架与车架连接,受力时各 不干扰,即成为独立悬架。
1、传动系
• 组成:指从发动机到驱动车轮之间所有动力传 递装置的总称,包括离合器、变速器、传动轴 、万向传动装置、驱动桥等组成。
1) 离合器:保证换档平顺,必要时中断动力传动。 2) 变速器:变速、降速增矩、变向、中断动力传动。 3) 万向传动装置:实现有夹角和相对位置经常发生变化的两
轴之间的动力传动。 4) 主减速器:将动力传给差速器,并实现降速增矩、改变传
• 应用范围:大、中型载货汽车,部分轿车、客车。
• 优点:获得比较合理的轴荷分布。
• 在满载情况下可以获得更好的动力性,并保证制动性。
• 方便布置;
• 便于维护和保养;
• 缺点:
•
需要较长的传动轴,增加整车重量;
•
使用多个万向节,降低了传动系统的效率;
•
影响地板的布置。
2. 发动机前置前轮驱动(FF) 多用于轿车,但豪华轿车不采用。
现代汽车转向系统是由转向操纵机构、转向器和 转向传动机构三个基本部分组成的。
转向操纵机构、转向器、转向传动机构
(1)机械转向系
1-转向盘 2-转向轴 3-转向万向节 4-转向传动轴 5-转向器 6-转向摇臂 7-转向直 拉杆 8-转向节臂 9-左转向节 10、12梯形臂 11-转向横拉杆 13-右转向节
• 车架是全车的 装配基体,它 将汽车的各相 关总成连接成 一体,有些车 没有专门设计 的车架,其功 能利用车身来 完成。
• 车桥主要是用 来装配系统的 各种零部件, 根据具体结构 可分为整体式 和分体式两种, 按照其作用可 分为转向桥、 驱动桥、转向 驱动桥和支撑 桥四种。
转向桥
驱动桥
功能意义上的车桥
动方向。 5) 差速器:将动力传给半轴,并允许左右半轴以不同的转速
旋转。 6) 半轴:将差速器的动力传给驱动车轮。
汽车传动系统
离合器的功能:
• 传递或中断发动机扭矩 • 保证汽车平稳起步,换档平顺 • 防止传动系统过载
变速器的功能:
• 改变驱动轮的扭矩 • 汽车向后行驶 • 中断发动机的扭力传
中的燃料燃烧而发出动力,即将热能转变为机械 能。 • 一般由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、 冷却系、润滑系、点火系(汽油发动机采用)、 起动系等部分组成。
一、汽车总体构造
• 2、底盘 • 汽车底盘主要用于传递发动机发出的动力,使汽
车产生运动和停止,并支撑车辆,保证汽车按照 驾驶员的操纵正常行驶。 • 底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系组成。
• 应用范围:大部分轿车。
• 发动机布置:可以横置或纵置。
• 优点: 无传动轴穿过地板,增加乘坐空间。
•
相对于FR布置,可以获得比较好的隔振效果;
•
传动系统效率较高。
•
提高车辆的操纵稳定性;
•
结构紧凑;
• 缺点:
•
在车辆满载时,质心后移较多,影响动力性;
•
发动机舱布置部件过多,影响散热和维修;
•
前轮既是转向轮又是驱动轮,结构和运动关系复杂。
课题一 认识汽车底盘
一、汽车总体构造
汽车主要由以下四部分组成:
发动机、底盘、电气设备和车身。
除发动机系统以外的汽车其它组成部分
制动系统
转向系统 发动机
其它:车身、仪表及显示、照 明与信号、电气与电子系统、 空调、取暖及通风、雨刷……
行驶系统
传动系统
一、汽车总体构造
• 1、发动机 • 发动机是汽车的动力装置。它的作用是使供入其
十字节传动轴结构图
2.行驶系
行驶系的功用是安装部件、支撑汽车、缓和冲击、吸 收振动、传递和承受发动机与路面传来的各种力和力矩, 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; 传递并承受路面作用于车轮的各种反力及其所形成的力矩;
它应尽可能地缓和汽车行驶时由于路面不平对车身造成 的冲击和振动,并且与汽车转向系统很好的配合,实现汽 车行驶方向的正确控制,从而保证汽车行驶平顺性和操作 稳定性。
汽车底盘示意图
一、汽车总体构造
• 3、电气设备
• 汽车的电气设备主要由蓄电池、发电机、调节器、起动 机、点火系、仪表、照明装置、音响设备、刮水器等组成。 其中蓄电池和发电机为电源设备,
• 汽车电气设备分布于全车各个部位综合起来有以下三个 共同特点。
• 两个电源:蓄电池和发电机这两个电源协调供电。 • 低压直流:电源电压采用6V、12V、24V三种,其中以
1.方向盘 2.转向轴 3.转向中间轴 4.转向油管 5.转向油泵 6.转向油罐 7.转向节臂 8.转向横拉杆 9.转向摇臂 10.整体式转向器 11.转向直拉杆 12.转向减振器
(1)转向操纵机构
是驾驶员操纵转向器的工作机构,主要由转向盘、转向 轴、转向管柱等组成。
(2)转向器