汽车构造(下)

5.4 减振器 汽车减振器的作用：
通过减振器自身的运动，消耗弹簧变形储存的能量，将其变为热能， 并散发到空气中，以衰减弹簧的振动。 减振器的类型： 按工作方式分为： 单向减振器和双向减器。 按结构形式分为：
目前汽车上广泛采用的是双向作用油液减振器。
按阻尼是否可调分为： 阻尼可调式和阻尼不可调式； 按工作介质分为： 油液减振器、气体减振器。 按是否充气分为：充气减振器和不充气减振器。
缺点
胎侧薄且软，胎冠厚， 在二者的过渡区容易产生 裂纹； 吸振能力差，胎面噪音 大；制造技术要求高，成 本高。
普 通 斜 交 轮 胎
轮胎的噪音小； 外胎面柔软；制造容易； 价格低；
受侧向力时接地面积变 小，胎冠滑移大。抗侧向 力能力差； 高速行驶的稳定性差； 轮胎易磨损； 承载能力较子午线轮胎 小。
b.有内胎充气轮胎的组成： 由外胎、内胎、垫带三部分组成。
外胎由胎面（胎冠、胎肩、胎侧）、缓冲层、帘布层、胎圈组成。
c.普通斜交轮胎与子午线轮胎：
普通斜交轮胎：帘布层和缓冲层的各相邻层帘线交叉，且 与胎面中心线呈小于90º 角排列的充气轮胎。
子午线轮胎：帘布层线与胎面中心线呈90º 角或约90º 角排列 的充气轮胎。
汽车构造（下）
2010年11月
车轮的结构 1. 平衡块 2. 饰盖；
3. 气门芯；
4. 轮辋 5. 轮胎。
4.3 轮胎
轮胎的作用： 和汽车悬架系统以其缓冲轮面的冲击，并衰减其振动， 保证车辆具有良好的舒适性和平顺性；
保证车轮和地面之间有良好的附着性，提高车辆的动力 性、制动性；
承受汽车的重量、动载荷和来自各方向的力和力矩，提 高车辆的操纵稳定性； 提高车辆的通过性。 对轮胎的要求： 轮胎必须具有适宜的弹性、阻尼和承载能力； 胎面部分具有增强附着能力的花纹; 具有热稳定性、耐磨等。
b.阻尼可调式减振器
阻尼可调式减振器的特点：
减振器的阻尼特性可以根据行驶工况和悬架参数的变化， 进行调解，使车辆具有更好的综合性能。 实例：装有可变刚度弹簧的阻尼可调式减振器 工作原理： 根据汽车载荷的变化，调整减振 器的节流孔的流通面积，进而调整 阻尼。 当载荷增加时，节流孔流通面积 减小，阻尼力增大。载荷减小时的 情况相反。
2.车架
边梁式、承载车身式 3.车桥 转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支持桥 4.车轮
作用、组成、分类、代号含义等
5.悬架 作用、组成、独立悬架\非独立悬架
钢板弹簧本身能起到导向的作用，同时各片之间的摩擦还起 到一定的减振作用。一般在弹簧片之间夹入塑料垫片，以产生 定值的摩擦力和消除噪音。
5.3.2 螺旋弹簧 优点：无须润滑、不怕泥污、纵向布置空间较小、质量小。 缺点：无减振作用；只能承受铅垂载荷，需装设导向机构。 目前汽车采用的通过变钢丝直径、螺距、弹簧直径 的非线性螺旋弹簧，以获得更好的平顺性。
汽车悬架的组成示意图： 横向推力杆 横向稳定杆 阻尼元件
弹性元件
纵向推力杆
汽车悬架各组成部分的作用： 弹性元件： 使车架与车桥的连接具有弹性，吸收、缓和路面冲击和振动。 阻尼元件： 衰减弹性元件的振动，吸收并散发振动能量。 导向杆系： 约束车轮按一定的轨迹运动，承受并传递各方向的力和力矩。 横向稳定器： 在汽车转向时，减小车身的倾斜和横向角振动。
d.独立悬架的分类： 按车轮的运动方式分为：
车轮在横向平面内摆动的悬架；（横臂式独立悬架）
车轮在纵向平面内摆动的悬架； （纵臂式独立悬架） 车轮沿主销移动的悬架； （烛式独立悬架和麦弗逊式） 车轮在斜向平面侧摆动的悬架。 （单斜臂式独立悬架）
小节
1.行使系概述 作用、组成、分类、行驶原理
5.3 弹性元件
悬架的弹性元件主要有：
钢板弹簧； 组成的悬架结构简单，工作可靠，刚度大， 适用于非独立悬架。 制造工艺简单，不需要润滑，安装的纵向 螺旋弹簧； 空间小，质量小。应用于独立悬架。 单位质量的储能高，结构简单，不需要润 扭杆弹簧： 滑，方便布置。
统称为气体弹簧，具有变刚度特性，可 空气弹簧； 调整车身高度。可提高汽车的舒适性和 平顺性。应用于高级大巴和高级轿车。 油气弹簧；
b.独立悬架的优点： 两侧车轮可以单独跳动，可减少车身振动，消除车轮偏摆； 降低非簧载质量，提高平均车速； 采用断开式车桥，降低汽车重心，提高行驶稳定性； 提供了较大的车轮跳动空间，因此减小悬架刚度，降低汽车偏 频，提高平顺性。 c.独立悬架的缺点： 结构复杂、制造成本高，维护不便，车轮引起轮矩变化， 加剧轮胎磨损。
活塞
防尘罩 导向座
伸张阀 流通阀 储油缸筒
伸张阀、补偿阀、压缩阀、流通阀。
伸张阀和压缩阀分别是拉伸行程和压 缩行程的卸载阀。 补偿阀和流通阀分别在拉伸和压缩行 程中补偿油液，避免上下腔中出现真空。
压缩阀
补偿阀
b. 双向筒式减振器的工作过程
压缩行程
连杆和活塞一起向下运动
工作缸下腔油液压力增高
伸张阀和补偿阀关闭； 下腔的高压打开流通阀； 液体自压缩阀的常通孔流出到储油筒； 阻尼力逐渐增大。 伸张阀 流通阀
5.2 悬架系统的类型
按汽车悬架的性能是否可控，分为：
被动悬架：悬架刚度、阻尼在行驶中不可调整的悬架。 主动悬架：悬架的刚度、阻尼根据行驶状况不同，可以自动调
节的悬架。
半主动悬架：只有悬架阻尼可以自动调节的悬架。 按汽车悬架的结构特点分为：
非独立悬架：两侧车轮刚性的连接在一起，只能共同运动的悬架。 广泛应用于货车、客车和轿车后桥。 独立悬架：两侧车轮由断开式车桥连接，车轮单独通过悬架于车 架连接，可以单独跳动。广泛应用于轿车前悬架。
轻型载货子午线公制系列轮胎
215/70 R 14 LT
轻型载货汽车轮胎代号 轮辋名义直径（in） 子午线结构代号 轮胎名义高宽比（H/B） 轮胎名义断面宽度（mm）
轮胎标记
中、重型载货普通断面子午线轮胎
9.00 R 20
轮辋名义直径（in） 子午线结构代号 轮胎名义断面宽度（mm）
轿车轮胎表示方法
单筒减振器和双筒减振器；
5.4.1 油液减振器的工作原理 油液通过阀体上的阻尼孔在工作缸的上下工作腔之间的 流动，并因此产生阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热 能，并被油液和减振器壳体吸收，最后散发到大气中。
减振器的阻尼力要随汽车振动速度的增加而增大，随汽 车振动速度降低而减小。减振器阻尼特性表征了这一变化关系。
5.5 非独立悬架 非独立悬架的特点： 结构简单； 工作可靠； 采用钢板弹簧的非独立悬架中，省却了导向结构，方便布置。 因此广泛引用于货车的前、后悬架和轿车的后悬架。 非独立悬架的分类：
钢板弹簧非独立悬架；
螺旋弹簧非独立悬架； 空气弹簧非独立悬架。
5.6 独立悬架
a.结构特点：
两侧车轮独立的与车架或车身弹性连接。
185/60 R 13 80 H
速度级别 负荷指数 轮辋名义直径（in） 子午线结构代号 轮胎名义高宽比（H/B） 轮胎名义断面宽度（mm）
第五节 悬架
5.1 概 述 悬架： 车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力 连接装置的总称。 悬架的作用： 把作用于车轮的垂直反力、纵向反力和侧向力以及这 些反力引起的力矩传递到车架，并使车辆具有良好的乘坐舒适 性、平顺性和稳定性。 悬架的组成： 汽车悬架一般都由：弹性元件、阻尼元件（减振器） 、导向杆系三部分组成。在一些车辆上还要加装横向稳定器。
子午线轮胎的特点：
帘布层线排列的方向与轮胎的子午断面一致，帘布层数可减少 40%~50%。胎体较软、弹性好。 帘线在圆周方向上只靠橡胶来连接，因此缓冲层采用具有若干层帘 线与子午断面呈大角度（70。~75。）、高强度、不易拉伸的周向环 层的带束层。 带束层采用玻璃纤维、加强纤维或钢丝帘布制造，强度高、拉伸变 形小；
单位储能高，有阻尼特性、隔振。用于缓 橡胶弹簧。 冲块。
5.3.1 钢板弹簧
由若干片 等宽但不 等长的合 金弹簧片 组合而成 的近似等 强度的弹 性梁。
螺栓
套筒
中心螺栓
螺母
钢板弹簧 卷耳
弹簧夹
钢板弹簧在载荷作用下变形时，各片之间相对滑动而产生摩 擦，促进车架的振动衰减。但也降低了缓和冲击，加速磨损的 问题，一般需要装配时各片之间涂上较稠的润滑剂，并定期的 保养。
d.轮胎花纹：
普通花纹
越野花纹 混合花纹
f.无内胎的充气轮胎：
没有内胎，空气直接压入外胎，具有轮胎穿孔时压力不会 急剧下降，仍可以安全行驶；不存在内外胎卡住而损坏的现象； 气密性好、可以直接靠轮辋散热，使用寿命长；结构简单，质 量小等特点。
缺点： 途中修理困 难； 有自粘层的 轮胎，天气炎 热时自粘层脱 落，影响车轮 动平衡。
减振器的油液： 减振器使用的专用减振器油，SV1或SV2。油液具有抗气 化、抗氧化、无腐蚀、粘度随温度变化小等特点。
5.4.2 对减振器阻尼力的要求：
在减振器随悬架一起被压缩时，减振器的阻尼力要小，以便 让弹性元件充分的吸收振动能量，缓和冲击； 在减振器与悬架一起被拉伸时，减振器的阻尼力要大，以便 让弹簧振动得到迅速衰减，降低驾驶员的疲劳；
在车架与车桥之间的运动速度过大时，减振器应该具有泄荷 通道，使其阻尼力保持在一定的限度范围内。
5.4.3 双向筒式减振器
a.双向减振器的结构
活塞杆
油封 工作缸 筒
定义：在压缩和伸张两行程内均能起减振 作用的减振器
减振器由储油筒、工作缸、活塞连杆 分总成、底阀、导向器、防尘罩等组成。 双向筒式减振器有四个阀：
当活塞运动速度很快，下腔油压很大，克服压缩 压缩阀 阀压紧弹簧，压缩阀完全打开，阻尼力不再增加。 起到泄荷作用。
补偿阀
拉伸行程
连杆和活塞一起向上运动
工作缸上腔油液压力增高 油液自上腔通过阀体上的节流孔流向下腔； 补偿阀打开，储油筒中油液流入到下腔； 流通阀关闭；压缩阀关闭。 伸张阀 流通阀 节流孔的节流作用产生阻尼力 当活塞运动速度很快，上腔油压很大，克服伸张 阀的压紧弹簧，伸张阀完全打开，阻尼力不再增 加。起到泄荷作用。
压缩阀
补偿阀
压缩阀和伸张阀上有Biblioteka Baidu通小孔隙。当振动速度较小时，只 靠这些小孔工作。当振动速度较大时，才打开阀门工作。阻尼 力随振动速度变化。
由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀，在同样 压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于 压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。这使得减振器的伸张 行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力，达到迅速减振的要 求。
a.轮胎的类型和各类轮胎的特点
按用途分为：
载货汽车轮胎（重型、中型、轻型）
按轮胎胎体结构分为： 充气轮胎（汽车上使用的主要轮胎形式） 充气轮胎按组成结构分为： 按帘线排列方向分为：
轿车轮胎
实心轮胎
有内胎轮胎；
无内胎轮胎。 按充气大小分为：
普通斜交轮胎；
子午线轮胎。
高压（0.5~0.7Mpa）：刚度大，较硬，承载容量大，摩擦系数小。 低压（0.15~0.45Mpa）弹性好、断面宽、接触面积大、薄壁。 超低压（0.15以下）。
子午线轮胎与普通斜交轮胎的比较
类别
子 午 线 轮 胎
优点
接地面积大，附着性能好，对地面的单位压 力小，磨损少，寿命长； 胎冠较厚，且有坚硬带束层不易刺穿，行驶 时变形小，可降低油耗； 帘布层少，胎侧薄，散热性好； 径向弹性大，缓冲性好、负荷能力大； 承受侧向力时，接地面积基本不变，行驶稳 定性好。