底盤教案11懸架.

1、（首頁）班級：日期：年月日編號教學(xué)目的與要求掌握懸架結(jié)構(gòu)與維修。掌握減振器工作原理。掌握非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)與作用。 掌握電子控制懸架的作用本課重點(diǎn)與難占八、電子控制懸架系統(tǒng)課堂進(jìn)程次序內(nèi)容1.第一章懸架第一節(jié)概述第二節(jié)彈性元件（1課時(shí)）2.第三節(jié)減振器橫向穩(wěn)定器（1課時(shí)）3.第五節(jié)非獨(dú)立懸架與獨(dú)立懸架（1課時(shí)）4.第六節(jié)半主動(dòng)懸架與主動(dòng)懸架（2課時(shí)）5.第七節(jié)電子控制懸架系統(tǒng)（2課時(shí)）6.a）前懸架的故障診斷與檢修第九節(jié)后懸架的故障診斷與檢修（1課時(shí)）7.復(fù)習(xí)和布置思考題8.9.10.11.12.第一章懸架使用課件“ 11第第一章懸架”汽車車加工或車身若直接安裝于車橋上，則會由于進(jìn)行教學(xué)

2、道路不平而上下顛簸振動(dòng)，從而使車上的乘員感到不舒服或者使貨物損壞。因此，汽車上必須裝有具緩沖、減引導(dǎo)學(xué)生使用網(wǎng)振和導(dǎo)向作用的懸架裝置。汽車懸架是車架或車身與車絡(luò)課件復(fù)習(xí)和學(xué)轎之間一切傳力連接裝置的統(tǒng)稱。它的作用是彈性地連習(xí)接車轎與車架或車身，緩和行駛中車輛受到的由不平路面引起的沖擊力，保證乘坐舒適和貨物完好；迅速衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振動(dòng)，傳遞垂直、縱向、側(cè)向反力及其力矩，并起導(dǎo)向作用，使車輪按一定軌跡相對車身運(yùn)動(dòng)。第一節(jié)概述懸架一般由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減振器和橫向穩(wěn)如圖（圖11-1）定桿等組成。彈性元件用來承受并傳遞垂直載荷、緩和和幻燈片3汽車底盤結(jié)構(gòu)與檢修教案教學(xué)內(nèi)容不平路面、緊急制動(dòng)、

3、加速和轉(zhuǎn)彎引起的沖擊或車身位使用模型和實(shí)物置的變化。常見的彈性元件包括鋼板結(jié)彈簧、螺旋彈簧、 扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。一、懸架種類按照控制形式不同，懸架可分為被動(dòng)式懸架和主動(dòng)式懸架兩大尖。目前多數(shù)汽車上采用被動(dòng)式懸架。根據(jù)汽車導(dǎo)向裝置的不同，懸架又可分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。如圖11-2所示。P285非獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是兩側(cè)車輪安裝于一整體式車 橋上，車輪連同車橋一起通過彈性元件懸掛在車架或車 身上。獨(dú)立懸架的兩側(cè)車輪分別獨(dú)立地與車架或車身彈 性地連接，當(dāng)一側(cè)車輪受到?jīng)_擊時(shí)，基運(yùn)動(dòng)不會直接影 響到另一側(cè)車輪。汽車性能對懸架的要求如圖（圖11-2）和幻燈片使用模型和實(shí)物汽車的固定頻

4、率是衡量汽車平順性的重要參數(shù)， 它 由懸架剛度和懸架彈簧支承的質(zhì)量（簧載質(zhì)量）所決 定。人體所習(xí)慣的垂直振動(dòng)頻率約為1-1.6HZ,車身振動(dòng)的固有頻率應(yīng)接近或處于人體適應(yīng)的頻率范圍，才能感覺舒適.第二節(jié)彈性元件縣架采用的彈性元件常見有鋼板彈簧、螺諱彈簧、空氣彈簧和油氣彈簧一、鋼板彈簧鋼板彈簧在汽車縣架中使用最為廣泛的彈性元件。鋼板彈簧是由若干不等長的合金彈簧片疊加在一 起組合成一根近似等強(qiáng)度的梁，其構(gòu)造如圖11-3所示P286中心螺栓4用來連接各種彈簧片，并保證各片裝 配時(shí)的相對位置。中心螺栓到兩端卷耳中心的距離可以 相等，稱為對稱式鋼板彈簧。二、螺旋彈簧螺旋彈簧大多應(yīng)用在獨(dú)立懸架上，尤其是前

5、輪獨(dú)立 懸架中，在有些轎車上，后輪非獨(dú)立懸架中也使用螺旋 彈簧作為彈性元件。螺旋彈簧用彈簧鋼料卷制而成，有剛度不變的圓柱如圖（圖11-3）和幻燈片使用實(shí)物模型5汽車底盤結(jié)構(gòu)與檢修教案教學(xué)內(nèi)容I 備 W形螺旋彈簧和剛度可變的圓錐形螺旋彈簧兩種。由于螺旋彈簧只能承受垂直載何，用它做彈性兀件 的懸架要加設(shè)導(dǎo)向裝置和減振器。與鋼板彈簧相比，螺 旋彈簧具有不需潤滑、防污性強(qiáng)、占用縱向空間小及彈 簧本身質(zhì)量小的特點(diǎn)，因而在現(xiàn)代轎車上被廣泛采用。 此外，螺旋彈簧變形時(shí)，不產(chǎn)生摩擦力，所以在其懸架 中必須裝有減振器，用于衰減因沖擊而產(chǎn)生的振動(dòng)。三、扭桿彈簧扭桿斷面常為圓形，少數(shù)是矩形或管狀。如圖11-6所示。

6、P288當(dāng)車輪跳動(dòng)時(shí)，擺臂便繞著扭桿軸線擺動(dòng)，使扭桿 產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彈性變形，在車輪與車架之間起彈性連接的作 用。四、氣體彈簧氣體彈簧主要有空氣彈簧和油氣彈簧兩種。氣體彈 簧是以空氣做彈性介質(zhì)，即在一個(gè)密閉的容器內(nèi)裝入壓 縮空氣（氣壓為0.5-1PMA ）,利用氣體的可壓縮性彈簧 的作用空氣彈簧又可分為囊式和膜式兩種如圖11-8如圖（圖11-6）和幻燈片使用實(shí)物模型如圖11-8使用實(shí)物模型所示P289衷式空氣彈簧由夾有簾線的橡膠制成的氣囊和密 閉在其中的壓縮空氣構(gòu)成膜式空氣彈簧由像膠片和金屬壓制件組成 ，它比囊 式空氣彈簧的彈性曲線更為理想，固定有頻率更低些， 且尺寸小，便于布置，因而多于用小轎車上

7、但其造價(jià)較 貴，壽命較短.由于空氣和油氣彈簧只能承受垂直載荷，因此采用 這種彈簧的懸架也必須加設(shè)導(dǎo)向裝置和減振器.第二節(jié) 減振器汽車在仃駛中四個(gè)車輪在垂直方向上會受到不同 力的作用，懸架系統(tǒng)中的彈性元件受沖擊會相應(yīng)產(chǎn)生振 動(dòng)，因此需要在懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器，以衰振動(dòng),提咼汽車行駛的平順性，如圖11-10所示.P289汽車懸架系統(tǒng)中通常采用液力減振器.1、在懸架壓縮行程中（車橋和車架相互靠近），如圖（圖11-10）和幻燈片使用實(shí)物模型減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。這時(shí)，彈性元件起主要作用。2、 在懸架伸張行程中（車橋和車架相互遠(yuǎn)離）， 減振器阻尼力應(yīng)較大，

8、以迅速減振，此時(shí)減振器起主 要作用。3、以車架或車身與車橋間的相對運(yùn)動(dòng)速度過大 時(shí)，要求減振器能自動(dòng)加大液流量，使阻尼力始終保護(hù) 在一定限度之內(nèi)，以避免車架或車身承受過大的沖擊載 荷。在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用的液力減振器是筒式 減振器，由于其在壓縮和伸張行程中的能起減振作用， 因此又稱為雙向作用式減振器。雙向作用筒式減振器的工作過程如下：壓縮行程 時(shí)，此時(shí)減振器被壓縮，汽車車輪移近車身，減振器內(nèi) 的活塞3向下移動(dòng)，下腔的容積減小，油壓升高。2、有些車型的懸架系統(tǒng)采用充氣式減振器和阻尼 力可調(diào)式減振器。圖11-12所示為充氣式減振器，這 種減振器的缸筒下部裝有一個(gè)浮動(dòng)活塞 2，在浮動(dòng)活塞如圖（圖

9、11-12）和幻燈片使用實(shí)物模型和缸筒一端形成一個(gè)圭寸閉氣室1,內(nèi)部裝有咼壓氮?dú)狻?浮動(dòng)活塞（封氣活塞）的上面是油液，活塞上裝有大斷 面的0型密封圈，作用是把油和氣完全隔開，在工作 活塞8上裝有壓縮閥4和伸張閥7,它們的通道載面積 隨工作活塞運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化。從而產(chǎn)生不同的阻 尼力。伸張閥和壓縮閥均由一組厚度相同、直徑不等， 由大到小排列的彈簧鋼片組成。與雙向作用筒式減振器相比，充氣式減振器有如下 優(yōu)點(diǎn)；1）由于米用浮動(dòng)活塞而減少了一套閥的系統(tǒng)，使 結(jié)構(gòu)簡化，重量減輕。2）由于減振器里充有咼壓氮?dú)?，能減少車輪愛突 然沖擊時(shí)的振動(dòng)，并可消除噪聲。3）由于充氣式減振器的工作缸和活塞直徑都大于

10、相同條件的雙向作用筒式減振器，因而其阻尼力更大。 工作可靠性更強(qiáng)。4）充氣式減振器內(nèi)部的咼壓氣體和油液被浮動(dòng)活 塞隔開，消除了油的乳化現(xiàn)象?；脽羝褂脤?shí)物和模型充氣式減振器的不足之處是油封要求咼，充氣工藝 復(fù)雜，不易維修，當(dāng)缸筒受外界較大沖擊而變化時(shí)， 則 不能工作第四節(jié)橫向穩(wěn)定器現(xiàn)代轎車懸架很軟，即固有頻率很低。汽車高速行 駛轉(zhuǎn)彎時(shí)，車身會產(chǎn)生較大的側(cè)向傾斜和側(cè)向角振動(dòng)。 為了提高懸架的側(cè)傾角剛度，減小側(cè)傾，常在懸架中加 設(shè)穩(wěn)疋器。圖11-13所示P292為標(biāo)式橫向穩(wěn)疋器。當(dāng)車身受到振動(dòng)而兩側(cè)縣架變形相同時(shí)，橫向穩(wěn)定 桿在套管內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)橫向穩(wěn)定桿不起作用。當(dāng)兩 側(cè)縣架變形不等，車身相對

11、路面發(fā)生側(cè)向傾斜時(shí)，彈性 的穩(wěn)定桿產(chǎn)生扭桿內(nèi)力矩就阻礙了懸架彈簧的變形，從 而減小了車身的側(cè)傾和側(cè)向角振動(dòng)。即車架的一側(cè)移近 彈簧下支座穩(wěn)定桿的同側(cè)末端就相對車架向上抬起，而 另一側(cè)車架遠(yuǎn)離彈簧座，相應(yīng)一側(cè)橫向穩(wěn)定桿的末端應(yīng) 相對車架下移。同時(shí)，橫向穩(wěn)定桿中部對于車架沒有相 對運(yùn)動(dòng)，而穩(wěn)定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉(zhuǎn)， 于如圖（圖11-13）和幻燈片使用實(shí)物和模型是穩(wěn)定桿被扭轉(zhuǎn)。第四節(jié)非獨(dú)立懸架與獨(dú)立懸非獨(dú)立懸架由于結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，被廣泛用于 一般貨車和客車的懸架上，而用在轎車上往往只作為后 懸架。鋼板彈簧被用做非獨(dú)立懸架的彈性元件，由于它 起導(dǎo)向裝置的作用，并有一定的減振作用，使得懸架

12、系 統(tǒng)大為簡化。獨(dú)立懸架采用斷開式車橋，兩側(cè)車輪分別通過獨(dú)立 懸架與車架或車身相連，每側(cè)車輪可單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，互不干 擾。轎車和載質(zhì)量在1000KG以下的貨車的轉(zhuǎn)向輪廣 泛采用獨(dú)立懸架，這樣可以滿足行駛平順性，操縱穩(wěn)定 性等方面的要求。但是，獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本 高，維修不方便。獨(dú)立懸架中的彈性元件往往都使用螺旋彈簧和扭 桿彈簧，鋼板彈簧和其它形式的彈簧很少使用。 根據(jù)懸 架導(dǎo)向裝置的不同，獨(dú)立懸架可分為雙橫臂、單橫臂、 縱臂式、單斜臂、多桿式及滑柱連桿（擺臂）式（麥弗 遜式）等多種，目前采用較多的是不等長雙臂式、 滑柱幻燈片p255使用實(shí)物和模型連桿式和斜置單臂式。一、鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架在

13、使用鋼鐵彈簧為彈性元件的非獨(dú)立懸架上，由于 鋼板彈簧是縱向布置，所以又稱國縱置板簧式非獨(dú)立懸 架。如圖11-14所示P293螺旋彈簧非獨(dú)立懸架常用于轎車的后懸架，由于作 用螺旋彈簧作為彈性元件，僅僅能受垂直載荷，因此， 其懸架系統(tǒng)需要安裝導(dǎo)向裝置和減振器。圖 11-17為 奧迪轎車后懸架裝置。三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架空氣彈簧非獨(dú)立懸架多用于重型車和高級轎車中。 現(xiàn)代電子控制主動(dòng)或半主動(dòng)懸架多采用空氣彈簧做彈 性元件。五、滑柱擺臂式獨(dú)立懸架滑柱擺臂式獨(dú)立懸架也稱麥弗遜式獨(dú)立懸架，目前 此種懸架廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)轎車的前懸 架中。這種懸架由減振器、螺旋彈簧、橫擺臂和橫向穩(wěn)定桿等組成。圖-1

14、1-29所示P301六、多桿式獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架中的彈性元件多采用螺旋彈簧，對于側(cè)向 力及縱向力的承受和傳遞，就需加設(shè)導(dǎo)向裝置即桿件來 完成。因而一些轎車上為減輕自重和簡化結(jié)構(gòu)米用多桿 式懸架。如圖11-33所示P301第六節(jié)半主動(dòng)懸架與主動(dòng)懸架對于傳統(tǒng)懸架當(dāng)其結(jié)構(gòu)確疋后，就具有固疋的懸架剛度和阻尼系數(shù)，在汽車行駛的過程中不能人為地控制 加以調(diào)節(jié)，因此稱為被動(dòng)懸架。電控懸架可以調(diào)節(jié)懸架 剛度和阻尼系數(shù)，突破被動(dòng)懸架的局限區(qū)域，因此，電 近代懸架是一種主動(dòng)懸架。懸架根據(jù)調(diào)節(jié)懸架的剛度和阻尼系數(shù)分為半主動(dòng)懸架系統(tǒng)和全主動(dòng)懸架系統(tǒng)。一、半主動(dòng)懸架系統(tǒng)半主動(dòng)懸架是對懸架的剛度和阻尼系其中這一能進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)

15、節(jié)控制的懸架?；脽羝褂脤?shí)物模型半主動(dòng)懸架系統(tǒng)又根據(jù)調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)的特點(diǎn)分為 有級式半主動(dòng)懸架和無級式半主動(dòng)懸架兩種。 由于半主 動(dòng)懸架控制系統(tǒng)較簡單，而且又能達(dá)到與全主動(dòng)懸架相 近的性能，故應(yīng)用較廣泛。二、全主動(dòng)懸架系統(tǒng)全主動(dòng)懸架系統(tǒng)是對懸架的剛度和阻尼系數(shù)均能 進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，可以同時(shí)提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定 性，全主動(dòng)懸架系統(tǒng)的示意圖，如圖11-36所示P305全主動(dòng)懸架系統(tǒng)根據(jù)控制的介質(zhì)可分為主動(dòng)空氣 懸架、主動(dòng)油氣懸架和主動(dòng)液力懸架三種。全主動(dòng)懸架 一般包括控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。控制機(jī)構(gòu)是由 ECU和 傳感器等組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過傳感器監(jiān)測道路條 件、汽車的運(yùn)行狀態(tài)和駕駛員的需求，按

16、照設(shè)定的控制 規(guī)律向執(zhí)行機(jī)構(gòu)（空氣彈簧、動(dòng)力源等）適時(shí)地發(fā)出控 制信號，以調(diào)節(jié)懸架剛度和阻尼系數(shù)。三、電控懸架的功用電控懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖11-39所示P306，它具有 車高調(diào)節(jié)、懸架剛度和減振器阻尼系數(shù)軌f中f硬能如圖11-36所示P305幻燈片和動(dòng)畫使用實(shí)物模型如圖11-39所示P306級轉(zhuǎn)換控制功用。電控懸架還具有汽車高度調(diào)整控制的功能。1、彈簧彈性系數(shù)（剛度）與阻尼系數(shù)（減振力） 控制；2、車咼調(diào)整功能第七節(jié)電子控制懸架系統(tǒng)一、零部件在汽車上的位置電控懸架由空氣彈簧減振器組件、執(zhí)行器、電控懸 架ECU、高度控制壓縮機(jī)、高度傳感器、相關(guān)傳感器（轉(zhuǎn)向傳感器、車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器）等組

17、 成。如圖11-41所示。P309，下面以幾個(gè)常見的電控 懸架系統(tǒng)來介紹零部件在汽車上的位置。三、電控懸架的結(jié)構(gòu)原理電控懸架控制原理示意圖如圖11-50所示P312。 由于電控懸架需要進(jìn)行車身高度、彈簧剛度和阻尼系數(shù) 的控制，因此系統(tǒng)由車高傳感器、車速傳感器、節(jié)氣門 位置傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器和控制空氣彈簧進(jìn)行適應(yīng)性地 調(diào)節(jié)，保持車輛平順性和操縱穩(wěn)定性。使用實(shí)物模型如圖11-50所示P31215汽車底盤結(jié)構(gòu)與檢修教案教學(xué)內(nèi)容使用實(shí)物模型如圖11-51所示P3141）車高傳感器檢測汽車高度和因道路不平坦而引起的懸架位移量，其工作原理如圖11-51所示。P314車高傳感器由一個(gè)開口圓盤和兩個(gè)光電傳感器

18、組 成。2）轉(zhuǎn)向傳感器轉(zhuǎn)向傳感器裝在轉(zhuǎn)向器上，用來檢測轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)向 角度和汽車轉(zhuǎn)彎的方向，主要為轉(zhuǎn)彎時(shí)提高操縱穩(wěn)定性 防止側(cè)傾，向ECU提供車態(tài)信號。其外形和工作原理 如圖11-52和圖11-53所示。轉(zhuǎn)向傳感器由一個(gè)有槽圓盤和兩個(gè)光電傳感器組 成。3）其它傳感器和開關(guān)車速傳感器安裝在車輪上，檢測出轉(zhuǎn)速信號，ECU 利用此信號作為防下坐控制的一個(gè)工作狀態(tài)參數(shù)。車門傳感器是為了防止行駛過程中車門末關(guān)閉而設(shè)置的。模式選擇開關(guān)用來選擇懸架的“軟”、“中”“硬”狀態(tài),#汽車底盤結(jié)構(gòu)與檢修教案教學(xué)內(nèi)容I 備 WECU檢測到開關(guān)的狀態(tài)后，操縱懸架控制執(zhí)行器，從 而改變減振器的彈簧剛度和阻尼系數(shù)。停車燈開關(guān)是當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，停車燈開便關(guān)接 通，ECU接收這個(gè)信號作為防栽頭控制用的一個(gè)起始 狀態(tài)。2、空氣彈簧和減振器1 )空氣彈簧電控懸架用