《車橋系統(tǒng)知識(shí)》課件

車橋系統(tǒng)知識(shí)汽車車橋是連接車輪和車架的重要部件，是汽車行駛的關(guān)鍵部件之一。車橋系統(tǒng)包括車橋、懸架、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等，負(fù)責(zé)將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞到車輪，并承受車輛行駛過程中的各種載荷。課程目標(biāo)掌握車橋系統(tǒng)知識(shí)深入理解車橋系統(tǒng)組成、工作原理和關(guān)鍵技術(shù)。提升設(shè)計(jì)能力學(xué)習(xí)運(yùn)用車橋系統(tǒng)知識(shí)進(jìn)行汽車設(shè)計(jì)和優(yōu)化。提高維修技能掌握車橋系統(tǒng)常見故障診斷和維修方法。車橋的定義和作用定義車橋是連接車輛底盤和車輪的部件。它由車軸、輪轂、制動(dòng)器、懸架等組成，并通過半軸和驅(qū)動(dòng)軸連接到變速箱和差速器。作用車橋的主要作用是承受車輛的載荷，并將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞給車輪，使車輛行駛。它還負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和懸掛等功能。車橋的種類驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋負(fù)責(zé)將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給車輪，使車輛行駛。轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向橋連接車輪和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)控制車輛的轉(zhuǎn)向。非驅(qū)動(dòng)橋非驅(qū)動(dòng)橋也稱為從動(dòng)橋，僅連接車輪，不負(fù)責(zé)傳遞動(dòng)力。懸架橋懸架橋是指集成了懸架系統(tǒng)的橋，提供舒適性和操控性。車輪結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)車輪是汽車與地面接觸的關(guān)鍵部件，承擔(dān)著傳遞動(dòng)力、承受載荷、保證行駛平穩(wěn)等重要作用。車輪通常由輪輞、輪胎、輪轂組成。輪輞是支撐輪胎的金屬環(huán)，輪轂連接車軸和輪輞，輪胎包裹在輪輞上。車輪的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)影響著汽車的行駛性能，例如：尺寸、寬度、材質(zhì)、花紋等因素都會(huì)影響汽車的抓地力、操控性和舒適性。車軸結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)車軸是連接車輪的部件，承受車輛重量，并傳遞動(dòng)力。車軸通常由鋼材制造，具有高強(qiáng)度和抗彎扭性能。車軸可以分為實(shí)心車軸和空心車軸。實(shí)心車軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，但重量較大。空心車軸減輕了重量，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。差速器的作用和原理作用差速器是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中重要的組成部分，它允許左右車輪以不同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，以適應(yīng)車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)的需求。原理差速器由齒輪組構(gòu)成，當(dāng)車輛直線行駛時(shí)，左右車輪轉(zhuǎn)速相同；當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，外側(cè)車輪行駛距離更長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速更快，而內(nèi)側(cè)車輪行駛距離更短，轉(zhuǎn)速更慢，差速器通過齒輪組的滑移作用，將動(dòng)力分配給左右車輪。類型差速器主要分為開放式差速器、限滑差速器和電子差速器三種，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)和原理，它們?cè)趧?dòng)力分配和操控性能方面存在差異。差速器的種類開放式差速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，但效率較低。在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)側(cè)車輪速度慢于外側(cè)車輪，會(huì)造成動(dòng)力損失，影響車輛的操控性能。限滑差速器通過機(jī)械裝置，限制內(nèi)外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速差，提高車輛的抓地力和操控性能。電子差速器利用電子控制系統(tǒng)，根據(jù)車速、轉(zhuǎn)向角度等參數(shù)，對(duì)差速器進(jìn)行控制，提高車輛的穩(wěn)定性和操控性。半軸結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)結(jié)構(gòu)半軸連接車輪和差速器，將動(dòng)力傳遞到車輪。特點(diǎn)半軸通常由軸管、軸頭、萬向節(jié)等組成，具有高強(qiáng)度、耐磨損、抗疲勞等特點(diǎn)。功能半軸連接差速器和車輪，使車輪能夠獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，適應(yīng)不同的路面條件。驅(qū)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)驅(qū)動(dòng)軸是連接變速箱輸出軸和驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)軸。驅(qū)動(dòng)軸的主要作用是將動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)橋，并通過驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)車輪。驅(qū)動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，常見的有單級(jí)驅(qū)動(dòng)軸和雙級(jí)驅(qū)動(dòng)軸。驅(qū)動(dòng)軸的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，強(qiáng)度高，能承受較大的扭矩。驅(qū)動(dòng)軸的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)特性等因素。懸架系統(tǒng)的作用和分類11.緩沖顛簸懸架系統(tǒng)主要作用是減輕車輛行駛過程中的顛簸和震動(dòng)，提升舒適性。22.改善操控懸架系統(tǒng)幫助車輛保持車輪與地面的良好接觸，提升抓地力，進(jìn)而提高操控穩(wěn)定性。33.保護(hù)車身懸架系統(tǒng)可有效吸收路面沖擊，保護(hù)車身和車架免受損傷。44.分類懸架系統(tǒng)可分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架兩種類型，每種類型又包含多種具體結(jié)構(gòu)。獨(dú)立懸架的原理和特點(diǎn)1獨(dú)立控制每個(gè)車輪獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，不受其他車輪影響2舒適性提升減震效果好，行駛更平穩(wěn)3操控性增強(qiáng)轉(zhuǎn)向更精準(zhǔn)，穩(wěn)定性更高4結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本較高，維修難度較大獨(dú)立懸架系統(tǒng)使用獨(dú)立的彈簧和減震器來支撐每個(gè)車輪。這種結(jié)構(gòu)讓每個(gè)車輪可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，不會(huì)受到其他車輪運(yùn)動(dòng)的影響。獨(dú)立懸架可以有效改善車輛的乘坐舒適性，提高操控性能。非獨(dú)立懸架的原理和特點(diǎn)1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，易于維護(hù)。2車輪聯(lián)動(dòng)兩側(cè)車輪受力一致，運(yùn)動(dòng)同步。3承載能力強(qiáng)適合重載車輛。4操控性差舒適性較低。非獨(dú)立懸架通常應(yīng)用于貨車和卡車等重型車輛，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易于維護(hù)。由于兩側(cè)車輪通過車橋剛性連接，車輪聯(lián)動(dòng)，承載能力強(qiáng)，適用于重載車輛。但由于車輪聯(lián)動(dòng)，操控性和舒適性較差，難以適應(yīng)復(fù)雜的道路條件。懸架彈簧的種類和特點(diǎn)1螺旋彈簧螺旋彈簧是汽車懸架中最常見的類型，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，安裝方便。螺旋彈簧通常采用鋼材制成，并具有不同的形狀和尺寸，以滿足不同的車輛和懸架設(shè)計(jì)要求。2扭桿彈簧扭桿彈簧是一種圓柱形的鋼桿，通常用于汽車的前懸架系統(tǒng)。扭桿彈簧通過扭轉(zhuǎn)來儲(chǔ)存和釋放能量，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的特點(diǎn)，但價(jià)格較高。3空氣彈簧空氣彈簧使用壓縮空氣來調(diào)節(jié)懸架的剛度和高度，具有舒適性好、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，但成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。4葉片彈簧葉片彈簧由多片鋼板疊加而成，主要用于卡車和重型車輛的懸架系統(tǒng)，其特點(diǎn)是承載能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，但重量較大。阻尼器的作用和種類減震阻尼器通過吸收和消耗振動(dòng)能量來減少車輛的顛簸和搖晃，提高乘坐舒適性。操控穩(wěn)定性阻尼器有助于控制車身運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)車輛的操控穩(wěn)定性和安全性。輪胎保護(hù)阻尼器減少輪胎跳動(dòng)和沖擊，延長(zhǎng)輪胎使用壽命。種類液壓式氣壓式磁流變式穩(wěn)定桿的作用和種類作用穩(wěn)定桿連接左右車輪，抑制車身側(cè)傾。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，外側(cè)車輪承受更大的負(fù)荷，產(chǎn)生更大的側(cè)傾力。穩(wěn)定桿將側(cè)傾力傳遞給內(nèi)側(cè)車輪，減少車身傾斜角度，提升操控穩(wěn)定性。種類穩(wěn)定桿通常由鋼制成，形狀為U型或圓形。根據(jù)安裝位置不同，可分為前穩(wěn)定桿和后穩(wěn)定桿。前穩(wěn)定桿主要用于控制車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的車身側(cè)傾，后穩(wěn)定桿主要用于控制車輛在高速行駛或緊急變道時(shí)的車身側(cè)傾。輪胎的結(jié)構(gòu)和參數(shù)輪胎是車輛與地面接觸的唯一部件，負(fù)責(zé)將車輛的重量傳遞到地面，并提供必要的抓地力。輪胎結(jié)構(gòu)主要包括胎面、胎體、簾布層、胎圈和氣密層等。輪胎參數(shù)包括尺寸、規(guī)格、負(fù)荷指數(shù)、速度等級(jí)、胎壓等。輪胎參數(shù)決定了輪胎的性能和使用范圍。例如，輪胎尺寸決定了輪胎的直徑和寬度，影響車輛的操控性、舒適性和燃油經(jīng)濟(jì)性。輪胎的力學(xué)特性滾動(dòng)阻力輪胎滾動(dòng)時(shí)，輪胎與地面接觸面發(fā)生形變，產(chǎn)生摩擦力，阻礙車輛前進(jìn)。附著系數(shù)輪胎與地面間的摩擦力與正壓力的比值，決定輪胎抓地力的大小。磨損特性輪胎在使用過程中會(huì)逐漸磨損，影響抓地力、滾動(dòng)阻力和噪音等性能。熱穩(wěn)定性輪胎在高速行駛或重載情況下會(huì)產(chǎn)生熱量，影響輪胎的性能和壽命。四輪定位的意義和原理1意義確保車輛行駛穩(wěn)定性，減少輪胎磨損。防止車輛跑偏，轉(zhuǎn)向不足或過度，提高駕駛舒適度。2原理通過調(diào)整車輪參數(shù)，使車輛的四個(gè)車輪處于最佳狀態(tài)，確保車輛行駛平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向精確。3參數(shù)包括前束、主銷傾角、外傾角、輪距、前輪前束、后輪前束等。調(diào)整這些參數(shù)可以使車輛的四個(gè)車輪處于最佳狀態(tài)。四輪定位的參數(shù)及調(diào)整參數(shù)詳解前輪外傾角、前輪主銷后傾角、前輪前束、后輪外傾角、后輪前束、轉(zhuǎn)向節(jié)外傾角。調(diào)整方法利用專用四輪定位儀進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整?？赏ㄟ^調(diào)整轉(zhuǎn)向節(jié)、控制臂或懸架部件的位置來改變參數(shù)。車橋系統(tǒng)的故障診斷11.外觀檢查檢查車橋外觀是否有明顯損傷、漏油、異響等現(xiàn)象。22.功能測(cè)試測(cè)試車橋的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)功能是否正常。33.測(cè)量檢查測(cè)量車輪定位參數(shù)、懸架彈簧和減震器性能等。44.拆卸檢查對(duì)于疑似故障部位，可拆卸檢查，查看內(nèi)部零件的磨損情況。車橋系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)定期檢查定期檢查車橋部件磨損情況，及時(shí)更換磨損部件，例如輪胎、剎車片、半軸等。潤(rùn)滑保養(yǎng)定期檢查車橋油液，更換油液，確保潤(rùn)滑油液清潔，防止部件磨損。清潔保養(yǎng)定期清潔車橋部件，去除污垢和灰塵，保持部件清潔，延長(zhǎng)部件壽命。制動(dòng)系統(tǒng)與車橋的關(guān)系制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)用于減速或停車，減輕車橋負(fù)荷。制動(dòng)系統(tǒng)類型盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器，它們共同影響車輪制動(dòng)效果。制動(dòng)系統(tǒng)與車橋制動(dòng)系統(tǒng)與車橋緊密相連，共同影響車輛制動(dòng)性能和安全。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與車橋的關(guān)系轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使車輛能夠改變行駛方向，通過轉(zhuǎn)向輪角度控制車輛方向。車橋系統(tǒng)車橋系統(tǒng)負(fù)責(zé)將動(dòng)力傳遞到車輪，并支撐車身重量。相互作用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與車橋系統(tǒng)緊密合作，保證車輛行駛的穩(wěn)定性和操控性。電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)定義電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESC）通過傳感器監(jiān)測(cè)車輛行駛狀態(tài)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制和制動(dòng)系統(tǒng)介入，防止車輛失控。ESC系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)每個(gè)車輪的制動(dòng)力量，來幫助駕駛員保持車輛的穩(wěn)定性，并防止車輛失控。工作原理當(dāng)車輛出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過度或轉(zhuǎn)向不足時(shí)，ESC系統(tǒng)會(huì)介入，通過對(duì)每個(gè)車輪的制動(dòng)力量進(jìn)行調(diào)節(jié)，來恢復(fù)車輛的穩(wěn)定性。ESC系統(tǒng)可以檢測(cè)到車輛的橫擺角速度、車輪速度、方向盤轉(zhuǎn)角等信息，并根據(jù)這些信息來判斷車輛是否處于失控狀態(tài)，并采取相應(yīng)的措施。主動(dòng)懸架系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制主動(dòng)懸架系統(tǒng)利用傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛行駛狀態(tài)，根據(jù)路面狀況、車速等信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整懸架參數(shù)，提高車輛操控性和舒適性。主動(dòng)減震通過調(diào)節(jié)減震器阻尼，主動(dòng)控制車身振動(dòng)，減少顛簸，提升乘坐舒適性。車身姿態(tài)控制主動(dòng)懸架系統(tǒng)還能通過控制車輪獨(dú)立懸架，維持車輛平衡，提高操控穩(wěn)定性。提高安全性主動(dòng)懸架系統(tǒng)可有效防止車輛側(cè)傾和轉(zhuǎn)向不足，提高車輛操控穩(wěn)定性，提升安全性。智能車橋系統(tǒng)1集成控制智能車橋系統(tǒng)通過集成各種傳感器和控制單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。2主動(dòng)安全利用智能算法和控制策略，智能車橋系統(tǒng)可以提高車輛的操控穩(wěn)定性和安全性。3駕駛輔助智能車橋系統(tǒng)可以提供多種駕駛輔助功能，例如自適應(yīng)巡航、車道保持、自動(dòng)緊急制動(dòng)等。4節(jié)能減排智能車橋系統(tǒng)通過優(yōu)化車輛的動(dòng)力分配和行駛策略，提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低排放。新能源車橋系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)新能源車橋系統(tǒng)使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪，取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電子控制通過電子控制單元，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力分配、扭矩控制和能量回收等功能。輕量化設(shè)計(jì)使用輕質(zhì)材料，減少車身重量，提升續(xù)航里程。高效傳動(dòng)優(yōu)化傳動(dòng)系統(tǒng)效率，降低能耗，提高續(xù)航里程。未來車橋系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)智能化智能控制系統(tǒng)將優(yōu)化懸掛性能，提高駕駛舒適性和安全性。輕量化采用先進(jìn)材料，降低車橋重