汽車構(gòu)造 汽車行駛系 第九講～十一講

1、第九講第九講 汽車行駛系概述汽車行駛系概述 動力經(jīng)過傳動系后到達車輪，驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)。在不 超過地面附著力地面附著力的條件下，車輪得到來自地面的反作用 力，并把此力傳至驅(qū)動橋殼體。驅(qū)動橋本身同時又是行 駛系的部件。行駛系將汽車行駛系將汽車各總成及部件各總成及部件連成一個整體連成一個整體 并對全車起支承作用并對全車起支承作用，以保證汽車正常行駛以保證汽車正常行駛。 1 一、汽車行駛系統(tǒng)的功用 1接受傳動系統(tǒng)傳來的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩并產(chǎn) 生驅(qū)動力； 2承受汽車的總重量，傳遞并承受路面 作用于車輪上的各個方向的反力及轉(zhuǎn) 矩； 3緩沖減振，保證汽車行駛的平順性； 4與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合工作，控制汽車 的行駛方向。

2、 2 二、行駛系統(tǒng)的組成和類型 行駛系的組成行駛系的組成有：有： （1） 車架車架 （2） 車橋車橋 （3） 車輪車輪 （4） 懸架懸架 行駛系統(tǒng)的類型：行駛系統(tǒng)的類型： （1）輪式）輪式 （2）半履帶式）半履帶式 （3）全履帶式）全履帶式 （4）車輪履帶式）車輪履帶式 3 三、輪式汽車行駛系統(tǒng) n輪式汽車行駛系統(tǒng)由車架、車橋、懸架和車輪車架、車橋、懸架和車輪 組成，絕大部分汽車都采用輪式行駛系統(tǒng)。 4 四、半履帶式汽車行駛系統(tǒng) n半履帶是指汽車的后橋采用履帶式，前橋用車輪。 n履帶可以減少汽車對地面的比壓，控制汽車下陷，履 刺還能加強履帶與土壤間的相互作用，增加汽車的附 著力，提高通過性，主

3、要用于在雪地或沼澤地帶行駛 的汽車。 5 五、全履帶式汽車 6 六、車輪履帶式 7 第十講第十講 車架車架 n車架的功用主要是支承連接汽車的各零部件； 承受來自車內(nèi)外的各種載荷。 n現(xiàn)代許多轎車和大客車上沒有車架，車架的功 能由轎車車身或大客車車身骨架承擔，故稱其 為承載式車身。 n車架的類型主要有邊梁式車架、中梁式車架 （也稱脊骨式車架）和綜合式車架3種。 n單從縱梁形狀和結(jié)構(gòu)特點，又可分為周邊式車 架、X形車架和梯形車架。 8 n車架的設計要求有：車架的設計要求有： n足夠的強度，合適的剛度； n盡量減輕重量；盡量減輕重量； n在良好路面行駛的汽車，車架應在良好路面行駛的汽車，車架應 布置

4、得離地面近一些，使汽車重布置得離地面近一些，使汽車重 心降低，有利于汽車穩(wěn)定行駛；心降低，有利于汽車穩(wěn)定行駛； 車架的形狀尺寸還應保證前輪轉(zhuǎn) 向要求的空間。 9 第一節(jié)邊梁式車架第一節(jié)邊梁式車架 邊梁式車架由兩根位于兩邊的縱梁和若干根橫梁組成， 用鉚接法或焊接法將縱梁與橫梁連接成堅固的剛性構(gòu)架。 10 11 車架縱梁 n 縱梁多采用抗彎能力較強的槽型截面，也有 采用Z字形或箱形等截面形狀的，因縱梁中部 受變曲力矩最大，中部斷面寬，由中部至兩端 逐漸減少，構(gòu)成等強度梁。 12 X形高斷面橫梁 n 在一些短而寬的轎車車架中，采用了X形高斷面橫梁以提 高車架的扭轉(zhuǎn)剛度。 13 第二節(jié) 中梁式車架 n

5、 中梁式車架只有一根位于汽車中央的縱梁。縱梁斷面為圓 形或矩形，其上固定有橫向的托架或連接梁，使車架成脊骨 狀。 14 中梁式車架 15 中梁式車架 16 第三節(jié) 綜合式車架 n 綜合式車架是邊梁式車架和中梁式車架的結(jié)合形式。 17 第十一講第十一講 車橋和車輪車橋和車輪 第一節(jié)車橋第一節(jié)車橋 1車橋特點 車橋通過懸架與車架（或承載式車身）相 連，兩端安裝車輪。 2車橋功用 傳遞車架（或承載式車身）與車輪之間各方向 的作用力及其力矩。 3車橋類型 1）按懸架結(jié)構(gòu)的不同可分為整體式和斷開式； 2）按車輪所起作用的不同可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、 轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和支持橋。 18 一、一、 轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向橋 與非

6、獨立懸架匹配的轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)大體相同，主要由前梁，轉(zhuǎn)向前梁，轉(zhuǎn)向 節(jié)，主銷和輪轂節(jié)，主銷和輪轂等部分組成。車橋兩端與轉(zhuǎn)向節(jié)絞接。前梁 的中部為實心或空心梁。 19 轉(zhuǎn)向橋 20 主銷為什么主銷為什么 是傾斜的？是傾斜的？ 二 轉(zhuǎn)向輪定位 n為了保持汽車直線行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕 便性，減小輪胎和機件的磨損，轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn) 向節(jié)和前軸向節(jié)和前軸三者之間在安裝上，具有一定的 相對位置，這種具有一定相對位置的安裝， 稱為轉(zhuǎn)向輪定位轉(zhuǎn)向輪定位。 n轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)包括：主銷后傾角、主銷后傾角、主銷主銷 內(nèi)傾角內(nèi)傾角、前輪外傾角和、前輪外傾角和前輪前束前輪前束。 21 1、主銷后傾角、主銷后

7、傾角 n當主銷具有后傾角時，主銷軸 線與路面交點A 將位于車輪與 路面接觸點B的前面。 n當汽車直線行駛時，若轉(zhuǎn)向輪 偶然受到外力作用而稍有偏轉(zhuǎn)， 將使汽車行駛方向向右偏離。 這時由于汽車本身離心力的作 用，在車輪與路面接觸點B處， 路面對車輪作用著一個側(cè)向反 作用力 Y 。反力 Y 對車輪形 成饒主銷軸線作用的力矩 Yl n穩(wěn)定力矩（回正力矩穩(wěn)定力矩（回正力矩） 22 1、主銷后傾角、主銷后傾角 參數(shù)值：參數(shù)值：現(xiàn)在汽車一般采用不超過 2 到 3 度 的后傾角?，F(xiàn)代高速汽車由于輪胎氣壓降低、 彈性增加，而引起穩(wěn)定力矩增加，因此可以 減小甚至接近于零，甚至為負。 功用：功用：直線行駛穩(wěn)定，自動

8、回直線行駛穩(wěn)定，自動回 正正 獲得：獲得：設計時由懸架系統(tǒng)保證 23 2、主銷內(nèi)傾角、主銷內(nèi)傾角 當轉(zhuǎn)向車輪在外力作用下由中 間位置偏一個角度時，車輪的 最低點將陷入路面以下，但實 際上車輪下邊緣不可能陷入路 面以下，而是將轉(zhuǎn)向輪連同整 個汽車前部向上抬起相應的高 度，這樣汽車本身的重力有使 轉(zhuǎn)向輪回復到原來中間位置的 效應，即能自動回正 。 24 2、主銷內(nèi)傾角 主銷的內(nèi)傾使得主銷軸線與路面的交點到車輪中心平 面與地面交線的距離C減小，轉(zhuǎn)向時路面作用在轉(zhuǎn)向 輪上的阻力矩減小(因力臂C減小)，從而可降低轉(zhuǎn)向時 駕駛員加在轉(zhuǎn)向盤上的力使轉(zhuǎn)向操作輕便轉(zhuǎn)向操作輕便，同時也可 以減小因路面不平而從轉(zhuǎn)向

9、輪傳到方向盤上的沖擊力。 C值也不宜過小，即內(nèi)傾角不宜 過大，否則在轉(zhuǎn)向時，車輪繞主 銷偏轉(zhuǎn)的過程中，輪胎與路面間 將產(chǎn)生較大的滑動，因而增加了 輪胎與路面的摩擦阻力，這不僅 使轉(zhuǎn)向變得很沉重，而且加速了 輪胎的磨損。 25 2、主銷內(nèi)傾角 n參數(shù)值參數(shù)值：一般內(nèi)傾角不大于8，距離C為4060mm。 但在一些發(fā)動機前置、前輪驅(qū)動的轎車上，為了使 汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性，特別是制動穩(wěn)定性， 其主銷內(nèi)傾角均較大，如奧迪100型轎車為14.2；天 津夏利TJ7100型轎車為12土30。 n功用：功用：自動回正，轉(zhuǎn)向輕便，減小轉(zhuǎn)向盤上的沖擊 力 。 n獲得：獲得：主銷內(nèi)傾角通過前梁的設計來保證，由機

10、械 加工來實現(xiàn)（不可調(diào)）。加工時將前梁兩端的主銷 孔軸線上端向內(nèi)傾斜就形成了內(nèi)傾角。 26 3、前輪外傾角定義 n向前后方向看車輪，輪胎并非垂直安裝，而是 稍微傾斜。在汽車的橫向平面內(nèi)，前輪中心平 面向外傾斜一個角度，稱為前輪外傾角前輪外傾角。 27 前輪外傾角作用 n如果空車時車輪的安裝正好垂直于路面， 則滿載時車橋因承載變形而可能出現(xiàn)車 輪內(nèi)傾內(nèi)傾，這樣將加速車輪胎的磨損加速車輪胎的磨損。 n路面對車輪的垂直反力沿輪轂的軸向分 力將使輪轂壓向外端的小軸承，車輪外 傾角可以減除外端小軸承及輪轂緊固螺減除外端小軸承及輪轂緊固螺 母的負荷母的負荷，提高它們的壽命。 28 3、前輪外傾角 n數(shù)值：

11、數(shù)值：一般為1度。外傾角也不宜過大， 否則也會使輪胎產(chǎn)生偏磨損。 n功用：功用：提高轉(zhuǎn)向操縱的輕便性，防止車 輪出現(xiàn)內(nèi)傾，減少輪轂外側(cè)小軸承的受 力，便于與拱形路面接觸。 n獲得：獲得：前輪的外傾角是在轉(zhuǎn)向節(jié)的設計 中確定的。設計時使轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸的軸線 與水平面成一角度，該角度即為前輪外 傾角。 29 4、前輪前束 俯視車輪，汽車的兩個前輪的旋轉(zhuǎn)平面并不完全平 行，而是稍微帶一些角度，這種現(xiàn)象稱為前輪前束。 在通過兩前輪中心的水平面內(nèi)，兩前輪的前邊緣距 離B小于兩前輪后邊緣距離 A，AB之差稱為前輪前輪 前束前束 。 30 4、前輪前束 n參數(shù)值：參數(shù)值：0-12mm。有的汽車為與負前輪外傾角相

12、 配合，其前束也取負值即負前束（桑塔納轎車前 束為1 3mm）。 n作用：作用：消除由車輪外傾而引起的前輪“滾錐效 應”，減輕輪胎磨損。 n調(diào)整：調(diào)整：前輪前束可通過改變橫拉桿的長度來調(diào)整。 n檢測：檢測：車輛安全檢測時需要檢查側(cè)滑（側(cè)滑： 5m/km，實際用儀器測量5mm/m），這是察看直 線行駛時輪胎的橫向側(cè)滑率，也就是車輪外傾角 與前輪前束的配合情況。 31 l 轎車轉(zhuǎn)向橋轎車轉(zhuǎn)向橋 斷開式轉(zhuǎn) 向橋與獨立懸 架相匹配，其 組成與非斷開 式相比有比較 大的不同，主 要由轉(zhuǎn)向節(jié)、 懸臂等組成。 32 三、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 n許多轎車和全輪驅(qū)動越野車的前橋既是轉(zhuǎn) 向橋又是驅(qū)動橋，稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。 n

13、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋主要由主減速器、差速器、萬 向節(jié)、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷等組成。 33 北京吉普轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋北京吉普轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 34 轎車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 35 四、支持橋 n既無轉(zhuǎn)向功能又無驅(qū)動功能的橋稱為支持橋， 前置前驅(qū)轎車的后橋為典型的支持橋。 36 第二節(jié)車輪與輪胎第二節(jié)車輪與輪胎 n車輪與輪胎的功用是：支承整車；緩和來自路面的 沖擊力；產(chǎn)生驅(qū)動力、制動力和側(cè)向力；產(chǎn)生回正 力矩；承擔越障提高通過性的作用等。 n車輪與輪胎又稱車輪總成，主要由車輪和輪胎兩部 分組成。 37 一、車輪 n車輪是介于輪胎和車軸之間承受負荷的旋轉(zhuǎn)組件輪胎和車軸之間承受負荷的旋轉(zhuǎn)組件， 主要由輪輞、輪輻和輪轂輪輞、輪輻和輪轂組成。

14、n輪輞用于安裝輪胎，輪輻是介于車軸和輪輞之間的 支承部分 n1車輪的類型車輪的類型 q按輪輻的構(gòu)造，車輪可分為輻板式和輻條式輻板式和輻條式兩種。 q按車軸一端安裝的輪胎數(shù)目，車輪可分為單式車 輪和雙式車輪。 q材料：鋼制、鋁制、鎂鋁合金、塑料、碳纖維 q制造方法：焊接、鑄造、鍛造、裝配式 38 一、車輪 （1）輻板式車輪）輻板式車輪 39 （2）輻條式車輪）輻條式車輪 n輻條式車輪的特點是以鋼絲輻條或鑄造輻條為 輪輻。 40 2輪輞 n（1）深槽輪輞用于轎車和輕型越野車； n（2）平底輪輞用于中型貨車； n（3）對開式輪輞用于中重型越野車。 41 輪輞規(guī)格編號規(guī)則 平底輪輞代號 （WFB） 對

15、開式輪輞代號 （ DT ） 深槽式輪輞代號 （DC） 半深槽輪輞代號 （SDC） 深槽寬輪輞代號 （WDC） 42 二、輪胎 輪胎是汽車等各種機動車輛的重要部件之一。輪胎 固定在車輛的輪輞上，支撐著負載的車輛重量，傳遞著 車輛的牽引力、制動力和側(cè)向力（轉(zhuǎn)向力），減輕和吸 收車輛在行駛時來自路面的振動和沖擊，保證車輛與路 面的附著性能，適應車輛的高速性能并降低行駛時的噪 音，所以其性能的優(yōu)劣會直接影響車輛的性能。 43 二、輪胎 1輪胎的作用 （1）緩沖減振； （2）與路面相互作用產(chǎn)生驅(qū)動力、制動力和側(cè)向力； （3）保證汽車通過性； （4）承受汽車重力； 2輪胎的類型和結(jié)構(gòu) q汽車輪胎按胎體結(jié)構(gòu)

16、不同可分為充氣輪胎和實心輪胎充氣輪胎和實心輪胎。 現(xiàn)代汽車絕大多數(shù)采用充氣輪胎。 q充氣輪胎按組成結(jié)構(gòu)不同，又分為有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎 輪胎輪胎兩種。 q充氣輪胎按胎體中簾線排列的方向不同，還可分為普通普通 斜交胎和子午線胎斜交胎和子午線胎。 44 （1）有內(nèi)胎的充氣輪胎）有內(nèi)胎的充氣輪胎 45 外胎各部分外胎各部分 的名稱結(jié)構(gòu)的名稱結(jié)構(gòu) 46 （2）輪胎結(jié)構(gòu)）輪胎結(jié)構(gòu) 普通斜交輪胎的特點是簾布層和緩沖層各相鄰層簾線 交叉排列，各簾布層與胎冠中心線成35o40o的交角。 斜交輪胎和子午線輪胎 子午線輪胎的胎體簾布層與胎面中心線呈90度或接 近90o角排列，簾線分布如地球的子午線

17、。 47 （3）子午線輪胎）子午線輪胎 n子午線輪胎的優(yōu)點如下： 接地面積大，附著性能好，胎面滑移小，對地面 單位壓力也小，因而滾動阻力小，使用壽命長。 胎冠較厚且有堅硬的帶束層，不易刺穿，行駛時 變形小，可降低油耗38。 因簾布層數(shù)少，胎側(cè)薄，所以散熱性能好。 徑向彈性大，緩沖性能好，負荷能力較大。 在承受側(cè)向力時，接地面積基本不變，故在轉(zhuǎn)向 行駛和高速行駛時穩(wěn)定性好。 n子午線輪胎的缺點是：因胎側(cè)較薄柔軟，胎冠較厚在 其與胎側(cè)過渡區(qū)易產(chǎn)生裂口；吸振能力弱，胎面噪聲 大些；制造技術(shù)要求高，成本也高。 48 （4）輪胎花紋 49 2）無內(nèi)胎的充氣輪胎 50 輪胎斷面高度H與寬度B之比以百分比 表示稱為輪胎的扁平率。 4 輪輪 胎規(guī)胎規(guī) 格標格標 記方記方 法法 51 輪胎的規(guī)格 按ISO國際標準所規(guī)定的輪胎規(guī)格標志，舉例及說明 如下： 255 / 70 R 22.5 140 /137 J 其中： 255輪胎名義斷面寬，mm 70輪胎扁平率，% R輪胎結(jié)構(gòu)標志，子午線結(jié)構(gòu)； 22.5輪輞名義直徑(無內(nèi)胎輪輞)，in； 140單胎負荷指數(shù)