行驶系统功用及构造图Word文档格式.docx
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汽车底盘的基本组成
汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四大系统组成，其功用为接受发动机的动力，使汽车运动并保证汽车能够按照驾驶员的操纵而正常行驶。
如图1－1和1－2所示为常见货车和轿车的底盘结构图。
图1－1
货车底盘结构
1－前轴
2－前悬架
3－前轮
4－离合器
5－变速器
6－驻车制动器
7－传动轴
8－驱动桥
9－后悬架
10－后轮
11－车架
12－转向盘
图1－2
轿车底盘结构
1－前悬架
2－前轮制动器
4－离合器踏板
5－变速器操纵机构
6－驻车制动手柄
8－后桥
10－后轮制动器
11－后轮
12－后保险杠
13－备胎
14－横向稳定器
15－转向盘
一、传动系
汽车传动系是指从发动机到驱动车轮之间所有动力传递装置的总称。
其功用是将发动机的动力传给驱动车轮。
不同的汽车，其底盘的组成稍有不同；
如载货汽车及部分轿车，其底盘一般是由离合器、手动变速器、万向传动装置（万向节和传动轴）、驱动桥（主减速器、差速器、半轴、桥壳）等组成，如图1－3所示；
而现在轿车中采用自动变速器的越来越多，其底盘包括自动变速器、万向传动装置、驱动桥等，即用自动变速器取代了离合器和手动变速器；
如果是越野汽车（包括SUV，即运动型多功能车），还应包括分动器。
图1－3
汽车传动系的组成
传动系各组成的功用如下：
（1）离合器：
保证换档平顺，必要时中断动力传动。
（2）变速器：
变速、变矩、变向、中断动力传动。
（3）万向传动装置：
实现有夹角和相对位置经常发生变化的两轴之间的动力传动。
（4）主减速器：
将动力传给差速器，并实现降速增矩、改变传动方向。
（5）差速器：
将动力传给半轴，并允许左右半轴以不同的转速旋转。
（6）半轴：
将差速器的动力传给驱动车轮。
二、行驶系
汽车行驶系一般由车架、悬架、车桥和车轮等组成，如图1－4所示。
车轮通过轴承安装在车桥两边，车桥通过悬架与车架（或车身）连接，车架（或车身）是整车的装配基体。
图1－4
汽车行驶系的组成
1－车架
2－后悬架
3－驱动桥
4－后轮
5－转向桥
6－前轮
7－前悬架
汽车行驶系的功用为：
1）支承汽车的重量并承受、传递路面作用在车轮上各种力的作用。
2）接受传动系传来的转矩并转化为汽车行驶的牵引力。
3）缓和冲击，减少振动，保证汽车平顺行驶。
三、转向系
转向系的功用是保证汽车能够按照驾驶员选定的方向行驶。
主要由转向操纵机构、转向器、转向传动机构组成。
现在的汽车普遍采用动力转向装置。
四、制动系
制动系的功用是使汽车减速、停车并能保证可靠地驻停。
汽车制动系一般包括行车制动系和驻车制动系等两套相互独立的制动系统，每套制动系统都包括制动器和制动传动机构。
现在汽车的行车制动系一般都装配有制动防抱死系统（ABS）。
转向系和制动系都是由驾驶员来操控的，一般可以合称为控制系。
一、发动机前置前轮驱动
发动机前置后轮驱动简称前置后驱动，英文简称为FR。
如图1－3所示，发动机布置在汽车前部，动力经过离合器、变速器、万向传动装置、后驱动桥，最后传到后驱动车轮，使汽车行驶。
这是一种传统的布置型式，应用广泛，适用于除越野汽车的各类型汽车，如大多数的货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。
二、发动机前置前轮驱动
发动机前置前轮驱动简称前置前驱动，英文简称FF。
发动机布置在汽车前部，动力经过离合器、变速器、前驱动桥，最后传到前驱动车轮，这种布置型式在变速器与驱动桥之间省去了万向传动装置，使结构简单紧凑，整车质量小，高速时操纵稳定性好。
大多数轿车采用这种布置行驶，但这种布置型式的爬坡性能差，豪华轿车一般不采用，而是采用传统的发动机前置后轮驱动。
根据发动机布置的方向可以分为发动机前横置前轮驱动和发动机前纵置前轮驱动，分别如图1－4、1－5所示。
发动机前横置前轮驱动示意图
图1－5
发动机前纵置前轮驱动示意图
提示：
请注意这两种布置型式主减速器的不同。
三、发动机后置后轮驱动
发动机后置后轮驱动简称后置后驱动，英文简称RR。
如图1－6所示，发动机布置在汽车后部，动力经过离合器、变速器、角传动装置、万向传动装置、后驱动桥，最后传到后驱动车轮，使汽车行驶。
这种布置型式便于车身内部的布置，减小室内发动机的噪声，一般用于大型客车。
图1－6
发动机后置后轮驱动示意图
四、发动机前置全轮驱动
发动机前置全轮驱动简称全轮驱动，英文简称XWD。
如图1－7所示，发动机布置在汽车前部，动力经过离合器、变速器、分动器、万向传动装置分别到达前后驱动桥，最后传到前后驱动车轮，使汽车行驶。
由于所有的车轮都是驱动车轮，提高了汽车的越野通过性能，这是越野汽车采取的布置型式。
图1－7
发动机前置全轮驱动示意图
课题1.3
汽车行驶的基本原理
想一想：
汽车底盘接受发动机的动力并使汽车行驶，那么其行驶原理是什么呢？
欲使汽车行驶，必须对汽车施加一个驱动力以克服各种阻力，驱动力产生的原理如图1－8所示。
发动机经由传动系在驱动车轮上施加了一个驱动力矩，力图使驱动车轮旋转。
在Tt的作用下，驱动车轮将对地面施加一个与汽车行驶方向相反的圆周力F0。
根据作用与反作用原理，地面也将对驱动车轮施加一个与F0大小相等、方向相反的反作用力Ft，Ft就是使汽车行驶的驱动力，或称牵引力。
驱动力作用在驱动轮上，再通过车桥、悬架、车架等行驶系传到车身上，使汽车行驶。
图1－8
汽车行驶的基本原理示意图
思考题：
有人说汽车不是开起来的，而是由地面推着跑起来的，这句话对吗？
在汽车机械环节中，起到最主要作用的系统便是汽车传动系，如果没有它们，汽车变不能自由的奔驰。
众所周知，传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。
何谓传动系统?
传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给汽车的驱动车轮，产生驱动力，使汽车能在一定速度上行驶。
对于前置后驱的汽车来说，发动机发出的转矩依次经过离合器、变速箱、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后车轮，所以后轮又称为驱动轮。
驱动轮得到转矩便给地面一个向后的作用力，并因此而使地面对驱动轮产生一个向前的反作用力，这个反作用力就是汽车的驱动力。
汽车的前轮与传动系一般没有动力上的直接联系，因此称为从动轮。
传动系的组成和布置形式是随发动机的类型、安装位置，以及汽车用途的不同而变化的。
例如，越野车多采用四轮驱动，则在它的传动系中就增加了分动器等总成。
而对于前置前驱的车辆，它的传动系中就没有传动轴等装置。
传动系的布置型式
机械式传动系常见布置型式主要与发动机的位置及汽车的驱动型式有关。
所谓驱动方式，是指发动机的布置方式以及驱动轮的数量、位置的形式。
一般的车辆都有前、后两排轮子，其中直接由发动机驱动转动，从而推动（或拉动）汽车前进的轮子就是驱动轮。
最基本的分类标准是按照驱动轮的数量，可分为两轮驱动和四轮驱动两大类。
先简单介绍一下两轮驱动：
在两轮驱动形式中，可根据发动机在车辆的位置以及驱动轮的位置进而细分为前置后驱（FR）、前置前驱（FF）、后置后驱（RR）、中置后驱（MR）等形式。
目前，两驱越野车和轿车最常用的是前置后驱形式。
前置后驱——FR：
发动机前置、后轮驱动，
是一种比较传统的驱动形式。
其中前排车轮负责转向，由后排车轮来承担整个车辆的驱动工作。
在这种驱动形式中，发动机输出的动力全部输送到后驱动桥上，驱动后轮使汽车前进。
也就是说，实际的行进中是后轮“推动”前轮，带动车辆前进。
前置后驱
前置前驱——FF：
发动机前置、前轮驱动
这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。
但上坡时汽车质量后移，使前驱动轮的附着质量减小，驱动轮易打滑；
下坡制动时则由于汽车质量前移，前轮负荷过重，高速时易发生翻车现象。
现在大多数轿车采取这种布置型式。
前置前驱
后置后驱——RR：
即发动机后置、后轮驱动
在大型客车上多采用这种布置型式，少量微型、轻型轿车也采用这种型式。
发动机后置，使前轴不易过载，并能更充分地利用车箱面积，还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李，也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。
缺点是发动机散热条件差，行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。
远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。
但由于优点较为突出，在大型客车上应用越来越多。
后置后驱
中置后驱——MR：
发动机放置在前、后轴之间，同时采用后轮驱动，类似F1赛车的布置形式。
还有一种“前中置发动机”，即发动机置于前轴之后、乘员之前，类似于FR，但能达到与MR一样的理想轴荷分配，从而提高操控性。
中置后驱
所谓四轮驱动，是指汽车前后轮都有动力，可按行驶路面状态不同而将发动机输出扭矩按不同比例分布在前后所有的轮子上，以提高汽车的行驶能力。
一般用4X4或4WD来表示，如果你看见一辆车上标有上述字样，那就表示该车辆拥有四轮驱动的功能。
在过去，四轮驱动可是越野车独有的，近年来，一些高档轿车和豪华跑车才逐渐添置了这项配置。
四轮驱动又有以下的分类：
分时四驱（Part－time4WD）
这是一种驾驶者可以在两驱和四驱之间手动选择的四轮驱动系统，由驾驶员根据路面情况，通过接通或断开分动器来变化两轮驱动或四轮驱动模式，这也是一般越野车或四驱SUV最常见的驱动模式。
最显著的优点是可根据实际情况来选取驱动模式，比较经济。
在公路上行驶使用两轮驱动档；
当遇到雨雪路况时，选择四抡驱动，增强了车辆的附着力和操控性：
全时四驱（Full－time4WD）
这种传动系统不需要驾驶人选择操作，前后车轮永远维持四轮驱动模式，行驶时将发动机输出扭矩按50：
50设定在前后轮上，使前后排车轮保持等量的扭矩。
全时驱动系统具有良好的驾驶操控性和行驶循迹性，有了全时四驱系统，就可以在铺覆路面上顺利驾驶。
但其缺点也很明显，那就是比较废油，经济性不够好。
而且，车辆没有任何装置来控制轮胎转速的差异，一旦一个轮胎离开地面，往往会使你停滞在那里，不能前进。
但是，今年来也发展了一些智能化的全时四驱系统，比如奥迪的quattro，遇到特殊路面时，他可以重新分配扭矩，把更多的扭矩分配在不打滑的驱动轮上，从而解决了老式全时四驱的弊端。
适时驱动（Real－time4WD）
采用适时驱动系统的车辆可以通过电脑来控制选择适合当下情况的驱动模式。
在正常的路面，车辆一般会采用后轮驱动的方式。
而一旦遇到路面不良或驱动轮打滑的情况，电脑会自动检测并立即将发动机输出扭矩分配给前排的两个车轮，自然切换到四轮驱动状态，免除了驾驶人的判断和手动操作，应用更加简单。
不过，电脑与人脑相比，反应毕竟较慢，而且这样一来，也缺少了那种一切尽在掌握的征服感和驾驶乐趣。
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。
作用：
保证汽车平稳起步、便于换档、防止传动系过载
汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。
摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。
自动离合器
随着电子技术在汽车上应用，一种自动离合器系统也进入了汽车领域。
这种由控制单元（ECU）控制的离合器已经应用在一些轿车上，使手动变速器换档的一个重要步骤—离合器的断开与接合能够自动地适时完成，简化了驾驶员的操纵动作。
变速器
汽车变速器的分类手动变速器（ManualTransmission，简称MT），也叫手动挡，即必须用手拨动变速杆（俗称“挡把”）才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。
手动变速在操纵时必须踩下离合，方可拨得动变速杆。
一般来说，如果驾驶者技术好，手动变速的汽车在加速、超车时比自动变速车快，也省油。
自动变速器（AutomaticTransmission，简称AT），利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。
而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。
虽说自动变速汽车没有离合器，但自动变速器中有很多离合器，这些离合器能随车速变化而自动分离或合闭，从而达到自动变速的目的。
手动/自动变速器
手动/自动变速器由德国保时捷车厂在911车型上首先推出，称为Tiptronic，它可使高性能跑车不必受限于传统的自动挡束缚，让驾驶者也能享受手动换挡种类的乐趣。
此型车在其挡位上设有“+”、“-”选择挡位。
在D挡时，可自由变换降挡（-）或加挡（+），如同手动挡一样。
驾驶者可以在入弯前像手动挡般地强迫降挡减速，出弯时可以低中挡加油出弯。
现在的自动挡车的方向盘上又增加了“+”、“-”换挡按钮，驾驶者就能手不离开方向盘加减挡。
无级变速器（CVT）
无级变速器（CVT）最早由荷兰人范•多尼斯（VanDoorne'
s）发明。
无级变速系统不像手动变速器或自动变速器那样用齿轮变速，而是用两个滑轮和一个钢带来变速，其传动比可以随意变化，没有换挡的突跳感觉。
无级变速器属于自动变速器的一种，但它能克服普通自动变速器“突然换挡”、油门反应慢、油耗高等缺点。
万向传动装置
万向传动装置一般由万向节、传动轴和中间支承组成。
其功用是在轴线相交且相对位置经常变化的两转轴之间可靠地传递动力。
在现代汽车的总体布置中，发动机、离合器和变速箱连成一体固装在车架上，而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接。
由此可见，变速器输出轴轴线与驱动桥的输入轴轴线不在同一平面上。
当汽车行驶时，车轮的跳动会造成驱动桥与变速器的相对位置（距离、夹角）不断变化，故变速器的输出轴与驱动桥的输入轴不可能刚性连接，必须安装有万向传动装置。
此外，由于越野汽车的前轮既是转向轮又是驱动轮。
作为转向轮，要求在转向时可以在规定范围内偏转一定角度；
作为驱动轮，则要求半轴在车轮偏转过程中不间断地把动力从主减速器传到车轮。
因此，半轴不能制成整体而必须分段，中间用等角速万向节相连。
万向节按其刚度的大小可分为刚性万向节和挠性万向节，前者的动力是靠零件的铰链式联接传递的；
而后者的动力则是靠弹性零件传递的，如橡胶盘、橡胶块等，由于弹性元件的变形量有限，因而挠性万向节一般用于两轴间夹角不大以及有微量轴向位移的轴间传动。
刚性万向节分为不等速万向节（如常见的十字轴式）、准等速万向节（双联式、三销轴式）和等速万向节（球叉式、球笼式等）。
十字轴万向节
三销轴式万向节
主减速器
主减速器的功用：
是降速增扭、改变传动方向。
按齿轮副数目分，有单级式和双级式。
双级式主减速器中，若第二级减速齿轮有两副，一般制成独立的减速机构，布置在两侧车轮附近，称为轮边减速器。
按传动比分，有单速式和双速式。
前者的传动比是固定的，后者有两个传动比供驾驶员选择，以适应不同行驶条件的需要。
双级主减速器
贯通式主减速器
差速器
汽车发动机的动力经离合器、变速器、传动轴，最后传送到驱动桥再左右分配给半轴驱动车轮，在这条动力传送途径上，驱动桥是最后一个总成，它的主要部件是减速器和差速器。
减速器的作用就是减速增矩，这个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合完成，比较容易理解。
而差速器就比较难理解，什么叫差速器，为什么要“差速”？
汽车差速器是驱动轿的主件。
它的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。
普通差速器由行星齿轮、行星轮架（差速器壳）、半轴齿轮等零件组成。
发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。
差速器的设计要求满足：
（左半轴转速）+（右半轴转速）=2（行星轮架转速）。
当汽车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加。
现代汽车上的差速器通常按其工作特性分为齿轮式差速器和防滑差速器两大类。
半轴
汽车的半轴是传动轴。
汽车走起来后需要转弯，两侧车轮的转动是不一样的，一侧快点、一侧慢点，这就要求传动轴上有个差速器。
差速器就是让两边的车轮转起来速度不一样的装置，半轴就接在差速器上再接到车轮上。
行驶系的功用：
接受传动系的动力，通过驱动轮与路面的作用产生牵引力，使汽车正常行驶；
承受汽车的总重量和地面的反力；
缓和不平路面对车身造成的冲击，衰减汽车行驶中的振动，保持行驶的平顺性；
与转向系配合，保证汽车操纵稳定性
行驶系的分类：
轮式：
适用普通道路
半履带式：
适用冰雪道路或沼泽地
全履带式：
适用无路或草地或沼泽地
车轮履带式：
两用
轮式行驶系的组成：
车架（或承载式车身）、车桥、车轮和悬架等
1车架：
全车装配基体，将汽车的各相关总成连接成一整体
2,7悬架：
车桥与车架的弹性连接部分，减少不平路面对车身的冲击和振动
3,6车桥：
驱动桥、从动桥、转向桥、转向驱动桥。
4,5车轮：
支承前后桥，将驱动力传给地面，或将地面力传给车桥；
并减少冲击振动；
车 架
1.制动鼓 2.轮殻 3.4.轮殻轴承 5.转向节臂 6.油封
7.衬套 8.主销 9.滚子止椎轴承 10.前轴与非独立悬架匹配的转向车桥
与独立悬架匹配的转向桥
支持桥
1.车轮螺栓 2.气门嘴 3.车轮饰板 4.轮辐板 5.轮辋
6.子午线轮胎 7.平衡块及夹子车轮总成
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