汽车底盘构造.docx

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汽车底盘构造

汽车底盘构造

1汽车底盘概述

2汽车传动系统

3汽车行驶系统

4汽车转向系统

5汽车制动系统

1.1汽车底盘的组成

汽车底盘的作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动并按驾驶员的操控而正常行驶的部件。

汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。

1．传动系

汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。

它应保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速，以及它们之间的协调变化等功能，使汽车有良好的动力性和燃油经济性；还应保证汽车能倒车，以及左、右驱动车轮能适应差速要求，并使动力传递能根据需要而平稳地接合或彻底、迅速地分离。

传动系包括：

离合器，变速器，万向传动装置，主减速器及差速器，半轴等部分。

2．行驶系

汽车行驶系的功用是接受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；此外，它应尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车行驶平顺性，并且能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。

行驶系包括：

车架，车桥，悬架和车轮等部分。

3．转向系

汽车转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构。

在汽车转向行驶时，还要保证各转向轮之间有协调的转角关系。

驾驶员通过操纵转向系统，使汽车保持在直线或转弯运动状态，或者使上述两种运动状态互相转换。

转向系包括：

转向操纵机构、转向器、转向传动机构等部分。

4．制动系

制动系是汽车装设的全部制动和减速系统的总称，其功能是使行驶中的汽车减低速度或停止行驶，或使已停驶的汽车保持不动。

制动系包括：

制动器、制动传动装置。

现代汽车制动系中还装设了制动防抱死装置。

第一部分汽车传动系统

1传动系的概述

2离合器

3手动变速器

4自动变速器

5万象传动装置

6驱动桥

7四轮驱动系统

传动系概述

1．机械式传动系

主要由离合器，手动变速器，万向传动装置，主减速器及差速器，半轴组成。

2．液力机械式传动系

主要由液力机械变速器，万向传动装置，主减速器及差速器，半轴组成。

1.2汽车驱动形式与传动系统布置

1.2.2传动系统的布置形式

1．发动机前置后轮驱动（FR）

FR的优点是：

附着力大，易获得足够的驱动力，整车的前后重量比较平衡，操控稳定性较好。

缺点是：

传动部件多、传动系统质量大，贯穿乘座舱的传动轴占据了舱内的地台空间。

2．发动机前置前轮驱动（FF）

FF的优点是：

降低了车厢地台，操控性有明显的转向不足特性，另外其抗侧滑的能力也比FR强。

缺点是：

上坡时驱动轮附着力会减小；前轮由于驱动兼转向，导致结构复杂、工作条件恶劣。

3．发动机中置后轮驱动（MR）

MR的优点是：

轴荷分配均匀，具有很中性的操控特性。

缺点是：

发动机占去了座舱的空间，降低了空间利用率和实用性，因此MR大都是追求操控表现的跑车。

4．发动机后置后轮驱动（RR）

RR的优点是：

结构紧凑，没有沉重的传动轴，也没有复杂的前轮转向兼驱动结构。

缺点是：

后轴荷较大，在操控性方面会产生与FF相反的转向过度倾向。

5．四轮驱动（4WD）

4WD的优点是：

四个车轮均有动力，地面附着率最大，通过性和动力性好。

离合器

离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。

在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。

离合器的功用主要有：

1.保证汽车平稳起步起步前汽车处于静止状态，如果发动机与变速箱是刚性连接的，一旦挂上档，汽车将由于突然接上动力突然前冲，不但会造成机件的损伤，而且驱动力也不足以克服汽车前冲产生的巨大惯性力，使发动机转速急剧下降而熄火。

如果在起步时利用离合器暂时将发动机和变速箱分离，然后离合器逐渐接合，由于离合器的主动部分与从动部分之间存在着滑磨的现象，可以使离合器传出的扭矩由零逐渐增大，而汽车的驱动力也逐渐增大，从而让汽车平稳地起步。

2.便于换档汽车行驶过程中，经常换用不同的变速箱档位，以适应不断变化的行驶条件。

如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离，那么变速箱中啮合的传力齿轮会因载荷没有卸除，其啮合齿面间的压力很大而难于分开。

另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。

即使强行进入啮合也会产生很大的齿端冲击，容易损坏机件。

利用离合器使发动机和变速箱暂时分离后进行换档，则原来啮合的一对齿轮因载荷卸除，啮合面间的压力大大减小，就容易分开。

而待啮合的另一对齿轮，由于主动齿轮与发动机分开后转动惯量很小，采用合适的换档动作就能使待啮合的齿轮圆周速度相等或接近相等，从而避免或减轻齿轮间的冲击。

3.防止传动系过载汽车紧急制动时，车轮突然急剧降速，而与发动机相连的传动系由于旋转的惯性，仍保持原有转速，这往往会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性矩，使传动系的零件容易损坏。

由于离合器是靠磨擦力来传递转矩的，所以当传动系内载荷超过磨擦力所能传递的转矩时，离合器的主、从动部分就会自动打滑，因而起到了防止传动系过载的作用。

变速器

1.1变速器的功用

1．实现变速变矩。

变速器通过改变传动比，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．实现汽车倒驶。

由于内燃机是不能反向旋转的，利用变速器的倒档，实现汽车的倒向行驶；

3．必要时中断传动。

利用变速器中的空档，中断动力传递，使发动机能够起动和怠速运转，满足汽车暂时停车或滑行的需要；

4．实现动力输出，驱动其他机构。

如有需要，可将变速器作为动力输出器，驱动其他机构。

如自卸车的液压举升装置等。

1.2变速器的类型

1．按传动比变化方式分类

（1）有级变速器。

目前使用最广的一种。

它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比，传动比成阶梯式变化。

轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-6个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。

（2）无级变速器。

其传动比在一定范围内可连续地变化。

常见的有电力式和液力式两种，多用液力式。

（3）综合式变速器。

它是由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，目前应用较多。

2．按操纵方式不同分类

（1）手动操纵式变速器。

靠驾驶员直接操纵变速杆进行换档。

这种变速器的换档机构简单，工作可靠并且经济省油，目前应用最广。

（2）自动操纵式变速器。

其传动比的选择和换档是自动进行的。

所谓“自动”，是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系统的执行元件而实现的。

驾驶员只需操纵加速踏板和制动装置来控制车速。

此种方式因操作简便，目前运用较多。

（3）半自动操纵式变速器。

此种变速器有两种形式：

一种是几个常用档位可自动操纵，其余几个档位由驾驶员操纵；另一种是预选式的，即驾驶员先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通自动控制和执行机构进行自动换档。

2.1自动变速器的基本组成及作用

自动变速器是一种能实现自动变速、连续变矩的动力传动装置。

它从低档自动换到高档，无需驾驶员进行离合器操作。

具有操作方便；换档平稳、乘坐舒适；过载保护性好等特点。

但其结构较复杂，成本较高，修理较麻烦。

自动变速器的基本组成如图5-1所示。

由图中可知，自动变速器由液力变矩器、齿轮变速传动装置、液压控制系统、电子控制系统等组成。

此外还有自动变速器油冷却和滤清装置。

自动变速器各组成部分的作用如下：

（1）液力变矩器：

使发动机产生的转矩成倍增长；起到自动离合器的作用，传送发动机转矩至变速器；缓冲发动机及传动系的扭转振动；兼起到飞轮的作用，使发动机转动平稳；驱动液压控制系统的油泵。

（2）齿轮变速传动装置：

根据行车条件及驾驶员所需，提供几种传动比，以获得适当的转矩及转动速度；为倒车提供倒档档位；提供停车时所需要的空档档位，以使发动机怠速运转。

（3）液压控制系统：

向变矩器提供变速器液；控制油泵产生的液压；根据发动机载荷及车速等调节系统压力；对离合器及制动器施加液压，以控制行星齿轮机构动作；用变速器液润滑转动部件及为变矩器及变速器散热。

（4）电子控制系统：

利用传感器采集各种数据，并且将其转换为电信号；ECU根据传感器的信息确定换档正时及锁止正时，并发出指令操纵阀体中电磁阀，调节管道压力、控制换档阀和锁止控制阀的动作，实现自动换档和变矩器锁止控制。

自动变速器按照车辆的驱动方式可分为自动变速器（FR车）和自动变速驱动桥（FF车），

如图5-2所示。

按照车辆前进的档位数可分为3速自动变速器、4速自动变速器和5速自动变速器。

按照自动变速器的控制方式可分为全液压控制自动变速器和电子控制自动变速器。

按照齿轮变速器的类型可分为普通齿轮式和行星齿轮式。

第二部分汽车行驶系统

1汽车行驶系统概述

2车桥与车架

3车轮与轮胎

4悬架

汽车行驶系统概述

轮式行驶系主要由车架、车桥、悬架和车轮等组成，如图10-1所示。

车架是全车的装配基体，将整个汽车连接成一整体；车轮安装在车桥上，支承着车桥与汽车；悬架把车架与车桥连接在一起，减少汽车在行驶中受到的各种冲击与振动。

汽车行驶系的功用：

1．通过驱动车轮与路面之间的附着作用，使传动系传来的力矩变为汽车行驶的驱动力矩。

2．支承汽车总质量，传递路面作用于车轮上的各种力及力矩。

3．缓和冲击，衰减振动，保证汽车的行驶平顺性和与转向系配合保证汽车的操纵稳定性。

车桥和车架

按控制形式不同，悬架可分为被动式悬架和主动式悬架。

目前多数汽车上采用被动式悬架。

被动式悬架是汽车姿态（状态）只能被动地取决于路面、行驶状况和汽车的弹性元件、导向装置以及减振器这些机械零件。

主动悬架可根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼，从而使车辆能主动控制垂直振动及其车身或车架的姿态。

按汽车导向装置的不同，悬架又可分为独立悬架和非独立悬架，如图13-2所示。

第三部分汽车转向系统

1．功用

汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶方向。

当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶位置。

这种由驾驶员操纵转向轮偏转和回位的－套机构，称为汽车转向系。

2．类型

汽车转向系按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。

1.机械传动系是由驾驶员体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的，机械转动系由转向操纵机构，转向器和转向传力机构三大部分组成的。

2.借助动力来操纵的系统称为动力传动系统。

动力转向系统又分为液压动力转向系统，电动助力动力转向系统和气压动力转向系统。