底盘篇.docx
- 文档编号:23115403
- 上传时间:2023-04-30
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:326KB
底盘篇.docx
《底盘篇.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《底盘篇.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
底盘篇
底盘篇
汽车底盘通常有发动机、传动系、行驶系、转向系、制动系几部分组成。
典型的公交车底盘总体构造如图0-1所示。
发动机:
使供入其中的燃料燃烧而发出动力。
大多数汽车都采用往复活塞式内燃机,它一般是由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系(汽油机采用)、起动系等部分组成。
传动系:
将发动机的动力传给驱动车轮。
传动系包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥等部件组成。
行驶系:
将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支承作用,以保证汽车正常行驶。
行驶系包括车架、前轴、驱动桥壳体、车轮、悬架等部件组成。
转向系:
保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶,由方向盘、转向器及转向传动装置组成。
制动系:
使汽车减速或停车,并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停驻。
每辆车的制动系都包括若干个相互独立的子系统,每个子系统都由供能装置、控制装置、传动装置和制动器组成。
图0-1
第一章汽车发动机的工作原理和总体构造
发动机是汽车的动力源,其种类有内燃机和外燃机之分,车用内燃机可分为活塞式与燃气轮机两大类。
活塞式又分为往复式和旋转式,往复活塞式内燃机根据一个工作循环所需活塞行程数来分类,凡活塞往复四个行程完成一个工作循环的称为四冲程发动机,活塞往复两个行程完成一个工作循环的称为二冲程发动机;往复活塞式内燃机在汽车上应用最为广泛,本张主要介绍往复活塞式四冲程内燃机的原理和构造。
第一节发动机工作原理
四冲程发动机工作示意图1-1。
发动机示意图1-1
以我公司常用的柴油机为例,发动机的工作行程分:
进气行程、压缩行程、作工行程、排气行程,共四个行程。
一,进气行程
空气经滤请器、增压器、中冷器至发动机气缸,进气时,进气门开启,排气门关闭,活塞从上止点向下止点移动,将空气吸入气缸。
二,压缩行程
进、排气门关闭,活塞由下止点向上止点移动,压缩气缸内气体,气体快速被压缩,温度急剧上升。
压缩前气缸中最大容积与压缩后的最小容积子比称为压缩比,压缩比越大,气体温度越高,燃烧速度越快,发动机功率愈大,经济性愈好。
但压缩比过大时,燃烧会出现恶化,产生爆燃和表面点火(对汽油机而言)。
三,作功行程
当活塞接近上止点时,喷油嘴将高压油喷入气缸,柴油与高温气体混合燃烧,高温高压燃气推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲柄旋转并输出机械能。
四,排气行程
当燃气膨胀接近终了时,排气门开启,靠废气的压力自由排气,活塞接近下止点后向上止点移动时,继续将废气强制排出。
综上所述,四冲程发动机经过进气、压缩、燃烧作功、排气四个行程,完成一个工作循环。
这期间活塞在上、下止点间往复运动四个行程,相应的曲轴旋转了两周。
第二节发动机的总体构造
发动机由两大机构、五大系统组成。
曲柄连杆机构
两大机构
发配气机构
动供给系
机冷却系
五大系统润滑系
点火系(仅汽油机)
起动系
一,曲柄连杆机构
包括活塞、连杆、带有飞轮的曲轴等,在结构分析时,常把机体组列入曲柄连杆机构。
如图1-2。
图1-2
曲柄连杆机构是发动机借以产生动力,并将活塞的直线往复运动转化为曲轴的旋转运动而输出动力。
二,配气机构
配气机构包括进气门、排气门、挺柱、挺杆、摇臂、凸轮轴以及凸轮正时齿轮。
其作用是使可燃混合气(汽油机)及时冲入气缸并及时从气缸排出废气。
如图1-3。
图1-3
供给系
供给系包括:
油箱、粗滤器、细滤器、手油泵、高压油泵、喷油嘴、空气滤请器、进排气管、消声器等。
其作用是把燃油和空气混合成可燃混合气体以供燃烧,并将燃烧生成的废气排出发动机。
四、点火系
点火系的功用是保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。
包括蓄电池、发电机、断电器和点火线圈火花塞等。
五、冷却系
冷却系主要包括水泵、散热器、风扇、分水管、放水阀及水套等。
起功用是把受热的机体热量散发到到大气,以保证发动机正常工作。
六、润滑系
包括:
机油泵、集滤器、限压阀、润滑油道、机油粗滤器、机油细滤器、机油冷却器等。
其功用是将润滑油供给作相对运动的零件以减少摩擦阻力,减轻机件磨损,并部分冷却摩擦零件,清洗摩擦表面。
七、起动系
包括起动机及其附属装置,用以使静止的发动机起动并转入自行运转。
第二章传动系
汽车传动系是将发动机发出的动力传给驱动车轮。
其首要任务是与发动机协同工作,以保证汽车能在不同使用条件下正常行使,并具有良好的动力性和燃油经济性。
传动系统的功能有:
1,减速和变速。
2,实现汽车倒使。
3,中断传动,切断动力连接。
4,差速作用。
以利转向。
典型的传动系统由离合器、变速箱、传动轴、驱动桥组成(见图2-1)
图2-1
第一节离合器
离合器是汽车传动系中直接与发动机相连系的部件;它的功用是:
1,保证汽车平稳起步;2,保证传动系换档时工作平顺;3,防止传动系过载。
其分类为:
摩擦离合器、液力偶合器、电磁离合器。
汽车上广泛采用的是摩擦离合器。
一,摩擦离合器
根据摩擦表面的数量,摩擦离合器可分为单片离合器、多片离合器。
采用螺旋弹簧做压紧弹簧,并沿摩擦盘圆周分布的称为周布弹簧离合器。
采用膜片弹簧作为压紧弹簧的,称为膜片弹黄离合器。
以单片周布弹簧离合器为例,其结构由:
离合器壳、压盘、从动盘、离合器盖、分离杠杆、分离轴承、分离套筒、分离叉、分离叉臂等组成
(见图2-2)。
图2-2
二,离合器操纵机构
离合器操纵机构是驾驶员借以使离合器分离,而后又使之柔和接合的一套操纵机构。
分人力式和气助力式。
我公司普遍使用的是气助力式离合器操纵机构。
它由:
油罐、踏板、离合器总泵、油管、离合器助力器、贮气筒等组成。
驾驶员通过踩下离合器踏板经总泵建立油压、经由管路传递给离合器助力器,助力器工作时,打开气阀门使气体推动推杆活塞前移,推杆推动分离叉臂使分离轴承推动分离杠杆,从而使离合器分离。
第二节变速器
变速器的功用:
(1)、改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,同时使发动机在有利的工况下工作;
(2)、在发动机旋转方向不变的情况下,使汽车能倒退行驶;(3)、利用空挡,中断动力传递,以使发动机能够起动、怠速,并便于变速器换档或进行动力输出。
按传动比变化方式,可分为有级式、无级式和综合式。
有级式变速器:
采用齿轮传动,具有若干个定植传动比;
无级式变速器:
传动比在一定范围内可按无限多级变化。
综合式变速器:
传动比在最大值与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化。
按操纵方式不同可分为:
手动式、自动式和半自动式几种。
一,变速器的结构
普通变速器由箱体、一轴、二轴、中间轴、各档齿轮、同步器、结合套、等件组成。
同步器、结合套的功用是使变速器在汽车行进中换档时结合平顺,避免冲击。
二,变速器操纵机构
驾驶员通过操纵变速器操纵机构,能准确可靠地使变速器挂入所需的任何一个档位,并可随时退到空挡。
按操纵作用方式分,变速操纵机构可分为手动式、半自动式、自动式。
按距离的远近又可分为直接操纵和远距离操纵。
以我公司典型的操纵机构为例,变速操纵机构一般由:
变速操纵手柄、操纵杆、前后操纵装置、操纵软轴、变速箱顶盖、拨叉、拨叉轴、锁销、钢珠、弹簧等组成。
为防止脱档和乱档变速操纵机构设有自锁、互锁装置。
为防止误挂入倒档,还设有倒档锁。
第三节万向传动装置
万向传动装置一般由万向节和传动轴组成;万向节可分为刚性万向节和挠性万向节;刚性万向节又可分为不等速万向节、准等速万向节、等速万向节。
汽车行驶过程中,变速器与驱动桥的相对位置经常变化,为避免运动干涉,连接变速箱与驱动桥的传动轴中设有滑动叉和花键轴,以实现传动轴的变化。
为减少转动惯量,传动轴通常是做成空心的。
第四节驱动桥
驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳组成。
其功用是将输入的转矩增大并相应减低转速,同时改变旋转方向。
按齿轮副数目分,有单级式主减速器和双级主减速器。
按齿轮副结构分,有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮式。
以单级主减速器为例,减速器由主动锥齿轮、从动锥齿轮、差速器(包括半轴齿轮、行星齿轮、十字轴及差速器壳等)、轴承、油封等组成。
差速器的功能是实现左右驱动轮可以以不同的转速转动。
现在半轴与轮毂在桥壳上的支撑型式多半是全浮式和半浮式两种。
全浮式支撑半轴不承受弯矩,受力条件好,全浮式在中、重型车上广泛采用,而半浮式支撑半轴外端承受全部弯矩,受力条件相对差些,多半用于小吨位车上。
第三章汽车行驶系
汽车行驶系的功用是接受由发动机经传动系传来的转矩,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,以保证整车正常行驶;传递并承受路面作用于车轮上的各向反力及其所形成的力矩。
此外,还能缓和路面对车身造成的冲击和振动,保证汽车行驶平顺性,并且与汽车转向系很好地配合工作,实现汽车行驶方向的正确控制,以保证汽车操纵稳定性。
行驶系有轮式行驶系、履带式行驶系、半履带式行驶系等几种。
我公司采用的是轮式行驶系,其结构由车架、车桥和悬架组成。
见图3–1。
图3-1
第一节车架
车架作用是支撑连接汽车的各零部件,并承受来自车内外的各种载荷。
汽车车架的结构型式基本上有两种:
边梁式车架和中梁式车架。
部分桥车和大型客车取消了车架,将所有部件固定在车身上,此种车身称为承载式车身。
一,边梁式车架
边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成,用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性结构。
见图3-2
纵梁通常采用低合金钢钢板冲压而成,断面一般为槽形。
也有Z字形或箱形断面。
边梁式车架便于安装车身和布置其他总成,有利于改装变形车和拓展多种品种。
图3-2
二,中梁式车架
中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁,又称脊骨式车架。
其优点是:
扭转刚度大并能使车轮有较大的运动空间,
第二节车桥和车轮
一,车桥
车桥通过悬架与车架相连,两端安装车轮,其功用是传递车架和车轮之间各方向的力。
按悬架结构分,车桥可分为整体式和断开式.
按车桥上车轮的作用分,又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支撑桥。
转向桥起汽车转向的作用;各种车型的转向桥基本相同,主要由前梁、转向节组成。
转向桥定位参数有:
主销内倾角、主销后倾角、前轮外倾角、前轮前束。
这几个参数对整车操纵稳定性有很大影响。
二,车轮与轮胎
车轮总成的功用是:
支撑整车的质量,缓和路面传来的冲击,产生驱动力和制动力及侧抗力,产生自动回正力矩,提高通过性等。
所以它是汽车形式系中非常重要的部件。
1,车轮
车轮主要有辐板式、辐条式两种,此外还有对开式、可反装式、组装轮辋式、可调式等。
车轮一般由轮辋、辐板(或辐条)、挡圈、气门嘴组成。
2,轮胎
轮胎装于轮辋上,直接与地面接触,其作用是:
(!
)、与悬架一起共同缓和车辆行使时的冲击。
(2)、保证车轮和路面有良好的附着性,以提高汽车的牵引性、制动性和通过性。
(3)、承受整车的重力。
轮胎可分为:
实心胎和充气胎。
充气胎又可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎。
按轮胎中帘线排列方式的不同,又可分为普通斜胶胎、带束斜胶胎和子午线轮胎。
第三节悬架
悬架是车架与车轮之间一切传力连接装置的总称。
其功用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向力和侧向力以及这些力所造成的力矩传递给车架,以保证汽车的正常行驶。
悬架一般由弹性元件、减振器和导向机构组成。
悬架可分两大类:
非独立悬架和独立悬架。
非独立悬架是指两侧的车轮由一根整体式车桥相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架的下面。
而独立悬架则是每侧车轮单独通过弹性悬架悬挂在车架的下面。
采用独立悬架时,车桥都做成断开式。
典型的整体式悬架见图3–3。
图3–3
一,减振器
减振器的功用是加速车架与车身振动的衰减,以改善汽车的行驶平顺性。
减振器与弹性元件是并行安装的。
减振器可分为液压筒式减振器、充器式减振器等。
其作用原理是在拉升和压缩过程中,介质在两个容腔内做有阻力的流动,这种阻力产生的阻碍弹性元件的振动,从而使振动衰减。
二,弹性元件
弹性元件分几种:
1,钢板弹簧
它由若干片等宽但不等长(厚度可相等,也可不相等)的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。
中心螺栓距两卷耳中心的距离相等的,则称为对称式钢板弹簧,不相等的,称为非对称钢板弹簧。
钢板弹簧具有缓冲作用外,还其到导向机构的作用,同时还具有摩擦减振的作用。
钢板弹簧有多片簧和少片簧之分。
2,螺旋弹黄
螺旋弹簧广泛用于独立悬架;其特点是:
无需润滑,安装空间要求不大,质量较轻等。
另一方面,它不具备减振和导向功能。
3,扭杆弹簧
与钢板弹簧相比,具有质量小,不需润滑的优点;但承受力不大。
4,气体弹簧
气体弹簧具有较理想的弹性特性。
其质量比任何弹簧都小,且寿命也较长;但尺寸较大,布置、密封都有点困难。
5,橡胶弹簧
橡胶弹簧利用橡胶本身的弹性来起弹性元件的作用。
其优点是单位质量的储能量较多,隔音性能好。
第四章汽车转向系和制动系
第一节汽车转向系
汽车转向系是指用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构。
按转向能源的不同,可分为机械转向系和动力转向系。
机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源;它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。
具体见图4-1。
动力转向系是兼用驾驶员的体力和发动机的动力作为转向能源的转向装置。
通常情况下,转向时大部分的能量是由发动机的动力提供的。
动力转向系与机械转向系相比,多了一套起提供动力的装置,比如转向液压泵、油管、油壶、动力转向器等。
转向桥上的横拉杆、横拉杆臂、工字梁组成一个转向结构装置,确保左右车轮的协调运动。
图4-1
第二节汽车制动系
汽车制动系保证车辆行驶中的汽车减速甚至停车,下坡时,使汽车的速度保持稳定,以及使停止的车辆保持不动的装置。
汽车制动系由供能装置、控制装置、传动装置和制动器等系统组成。
一,制动器
可分为鼓式制动器和盘式制动器。
是制动系中用以阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件。
鼓式制动器又可分为轮边制动器和中央制动器。
盘式制动器有钳盘式和全盘式之分;钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类。
盘式制动器与鼓式制动器相比,其优点有:
1,制动效能受摩擦系数的影响较小,即效能较稳定;
2,有较好的水稳定性;
3,在输出制动力矩相同的情况下,尺寸和质量一般较小;
4,制动盘沿厚度方向的热膨胀量较小,因热膨胀引起的制动间隙的变化极小;
5,较容易实现间隙自动调整,其他保养修理作业也较简单;
盘式制动器不足之处是:
1,制动效能低,要求管路压力较高,一般要用伺服装置;
2,兼用于驻车制动时,需要加装专门装置。
二,动力制动系统
一般来讲,它由空压机、贮气筒、各种阀类、管路等组成。
空压机提供能量;贮气筒贮存能量,随时供车辆制动用;管路是保障能量的正确传递;阀类用于控制气压(以气压制动为例)的方向、流量和压力,阀类一般有:
制动阀、四回路保护阀、干燥器、手控阀、继动阀、快放阀、双向阀、单向阀等部件
三,制动力调节装置
用于调节前后制动力的分配,因路面状况和垂直载荷的变化,自动调节制动力的大小,以实现最佳制动性能。
制动力调节装置的部件有:
限压阀、比例阀、感载阀、惯性阀及性能优越的制动防抱死装置(ABS系统)。
四,辅助制动系统
辅助制动系统主要的装置有:
1,排气制动。
使发动机象空压机一样的工作来实现;
2,缓速装置。
布置于传动系中,通过消耗车辆的动能来实现制冻;
比如:
电涡流缓速器,液力缓速装置等。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 底盘