汽车行驶系统

车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件，它由轮毂、 轮辋以及这两元件间的连接部分（称轮辐）所组成。 按照轮辐的构造，车轮有两种主要型式：辐板式和辐条式。
轮 辋 结 构
轮 辋 的 标 注
轮 胎 概 述
（二）、轮胎
轮胎按用途可分为载货汽车轮胎、轿车轮胎、工程机械轮胎、 工业轮胎、农业轮胎等。
✓ 保证方法：
• 倾斜加工主销孔。
• 利用钢板弹簧安装确定
✓ 作用
• 保证汽车稳定的直线行驶
BA
x
因为后倾形成拖距，当车轮偏 y
e
转时，形成稳定力矩。一般γ 角不超过2°~3°。 • 造成前轮摆转。
M=Fesinr （稳定力矩）
F
车轮中心
主 销 内 倾 概 述
主销内倾[β]
✓ 定义：从前方看，在汽车横平面内，主销上端向内倾斜，其 轴线与纵铅垂面的夹角称为主销内倾角。
轿车车身总体构造
轿车车身的组成： １．车身结构件
车身结构是支撑轿车车身的承载体，包括轿车车架，车身 骨架。 ２．车身覆盖件
车身覆盖件是覆盖在车向骨架外表面，经过冲压成型的薄 金属板或塑料板制成的。 ３．车门
车门是轿车车身的一个重要的总成，在车门上要装置门锁、 车门定位器、车门玻璃、车门玻璃升降器等，还装有防侧撞安 全气囊，来提高轿车在受到侧向碰撞时对乘客的安全保障。 ４．车身外装件
螺 旋 弹 簧 概 述
螺旋弹簧
螺旋弹簧广泛应用于独立悬架中，它与钢板弹簧相比，有质量小， 无需润滑，所占纵向空间小，不怕泥污等优点。但它只能承受垂 直方向力，而且不足有减振作用，因此在悬架中必须要有导向机 构和减振器。
夏利TJ100悬架
由横摆臂螺旋弹簧、减振器、横向稳定杆组成。
非 独 立 悬 架 结 构 分 析
结构型式： ➢ 边梁式
边粱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构架 。
中梁式 中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊骨 式车架。
➢ 脊梁式（综合式）：前属边梁式后部属中梁式
衍架式车架：主要用于赛车和特种 汽车。也有些轿车和大 型客车取消了车架采用承载式车身
由内胎、外胎和垫带组成
➢内胎中充满着压缩空气； ➢外胎是用以保护内胎使不受外来损害的强度而富有弹性的 外壳； ➢垫带放在内胎与轮辋之间，防止内胎被轮辋及外胎的胎圈 擦伤和磨损。
外胎由胎面、帘布层、缓冲层及胎圈组成 ✓帘布层由成双数的多层挂胶布（帘布）用橡胶贴合而成，帘布 的帘线与轮胎子午断面的交角（称为胎冠角）一般为52°～ 54°(高速轿车58°~60°)，相邻层帘线相互交错排列。
用 范
转向桥
架 结 构 断开式；配独立悬架
围 支承桥
转向桥
13 12 11 10
14 15
9
8
7
CA10B转向器 1 1-转向节臂 2-主销 3-止推 2 轴承 4-转向桥 5-止动销 6-
调整垫片7-转向节 8-羊角 3 轴 9-轴承 10-灰盖 11-锁止
螺钉 12-调整垫片13-轮毂 4 14-制动蹄 15制动鼓
承载式车身的基本结构
承载式车身没有独立的车架，而是采用了一个强度和刚度都较 大的车身底板作为车身的承载结构件。它与车身本体结合成为 一体，承载式车身本体和非承载式车身本体相同，也分为三厢 式和两厢式两种。
承载式车身的底板
承载式车身在车身前部和在车身后部还装置了副车架
承载式车身的特点
1. 承载式车身因为没有车架，因此车身的总质量较非承载式 车身要轻一些，车身形成一个整体式框架结构。
组成 ：悬架可分为两大类，非独立悬架和独立悬架 。
汽 弹性元件 车 减振器 悬 架 导向机构 组 成 （横向稳定器）
（缓冲块）
汽 车 悬 架 的 组 成
独立悬架和非独立悬架
非独立悬架的结构特点是两侧的车轮由一根整体式车桥相连， 车桥连同车桥一起通过弹性悬架挂在车架的下面。 独立悬架则是每一侧车轮单独地通过弹性悬架挂在车架的下面。
伸张行程
减振器活塞上移使活 塞上腔容积减小，油压增大。 在油压作用下，流通阀关闭， 且上腔油液推开伸张阀流入 下腔。由于活塞杆的存在， 使上腔流入的油液不能及时 填充下腔所增加的容积，导 致下腔内产生一定的真空度。 于是储油缸中的油液便推开 补偿阀流入下腔进行补充。 此时，这些阀的节流作用即 造成对悬架伸张运动的阻尼 力。
第十一章 汽车行驶系
行驶系的组成
轮 车架 式
车 辆
车轮
行 轮 车桥
驶 系 悬架
行驶系功用 ➢ 承重。 ➢ 变驱动力矩为驱动力，变
车轮旋转为车辆移动。 ➢ 传递各项力和力矩。 ➢ 缓和冲击、衰减振动。 ➢ 与转向系配合实现行驶方
向控制。 ➢ 固定各部分总成，起骨架
作用。
第二节
车架
功用： ➢ 支承、联接为汽车基体。 ➢ 承受各项力和力矩，受力复杂
➢钢板弹簧 钢板弹簧被大多数非独立悬架所采用，它由若干不等长
度的弹簧钢片叠合在一起组成一根近似等强度的弹性梁。
钢板弹簧的类型：
纵置主簧、横置主簧、 渐变刚度主副簧。且 用U形螺栓将其固定在 一起，其与车架连接 方式为铰链-吊耳式。
板簧卷耳的结构：
变刚度板簧： 渐变刚度弹簧： ✓少片变截面钢板弹簧：
工况
活 上 下 流通 塞腔腔 阀
伸张阀
补偿 阀
压缩 阀
阻尼力
缓慢压
进出
缩
↓ 油油
开
关（缺口 过油）
关
小开
小
车 轮 概 述
第四节 车轮与轮胎
功用及组成： ➢支承整车的质量； ➢缓和由路面传来的冲击力； ➢通过轮胎同路面间存在的附着力来产生驱动力和制动力； ➢产生平衡汽车转向行驶时的离心力的侧抗力，在保证汽车 正常转向行驶的同时，通过轮胎产生的自动回正力矩，使车 轮保持直线行驶的方向；
➢ 承担越障提高通过性的作用 车轮
➢帘布层可为奇数
轮 胎 的 标 注
轮胎的标注
例如：P175/70HR13表示车用轮胎宽175mm，扁平率为70。 最高车速为210Km/h，轮辋直径为13英寸。
轮 胎 的 标 注
悬 架 概 述
第五节
悬架
悬架是车架（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。
功用： 传递车桥（车轮）与车架（车身）之间的一切力和力矩，并且 起缓冲、减振、导向作用。以保证汽车的正常行驶。
✓保证方法： 前轴设计中保证，倾斜
加工主销孔 ✓作用： •保证转向轻便；偏距↓由 L↓到Ｌ1 •直线行驶稳定；阻力矩 •自动回正； 转向后车辆前部抬高，在其
重力作用下使车轮回复到直线 行驶位置。一般内倾角β不大 于8°
L1 L
前 轮 外 倾 概 述
前轮外倾 [α]
✓ 定义： 从前方看，在汽车横平面内，前轮上端向外倾斜，其车轮平面与
减振器的工作原理 利用液体流动的阻力来消耗汽车 振动时的能量。
减振器的要求
✓在悬架压缩行程内，减振器阻尼 力应较小，以便利用弹性元件的弹 性来缓和冲击。 ✓在悬架伸张行程内，减振器的阻 尼力要大，以求迅速减振。 ✓当车桥（或车轮）与车架的相对 速度过大时，减振器应当能自动加 大油液截面积，以保证阻尼力始终 在一定限度内，以避免承受过大的 冲击载荷
橡胶弹簧
其可以承受压缩载荷与扭转载荷。其单位质量的储能量较多， 隔音性好。多用作悬架的副簧和缓冲块。
空气弹簧
空气弹簧是利用压缩空气作弹簧 的。空气弹簧是变刚度的，空气 弹簧弹性特性是较为理想的。
油气弹簧
利用压缩氮气作为弹性元件，用油来密封氮气的一种弹性元件
减 振 器 工 作 原 理
减振器
纵铅垂面之间的夹角α，称为前轮外倾角。
✓ 保证方法：设计时转向节轴轴
线与水平面成α角。
✓ 作用：
• 转向轻便；
偏距进一步↓Ｌ1↓Ｌ2
• 减小前轮轴和轴承垂直载
荷；
• 防止轮胎脱出。
L2 L1
L
前 轮 前 束 概 述
前轮前束[δ]
✓ 定义： 表示汽车两前轮前端比后端窄的程度。即δ=B-A，
✓ 保证方法： 改变转向梯形机构横拉杆的长度。 ✓ 作用：
5
6
前轴（或前梁）断面为工字形（拳部为矩形），且其中间 百度文库。主销置前轴拳部孔内，设有止动销。转向节与前轴制成一体， 它的上、下耳部与主销绞链，其运动由转向节臂控制。轮毂经两 轴承支于前轮轴上，设有调整装置
前轮定位
定义： 指前轮和主销安装位置的确定。 定位参数有：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮 前束。
2. 车身底板高度较低，有利于降低整车的高度，便于乘客上 下车。
3. 由于不存车身本体与车架的装配关系，减少了复杂的装配 工序。
4. 发动机、传动系、悬架等都是直接安装在车身本体上，各 个总成在工作时需要采用复杂的车身内的振动和噪声。
5. 车身在受到碰撞时，更换车身上的结构件十分困难。 6. 承载式车身适合大批量生产。
非独立悬架
独立悬架
独 立 悬 架 概 述
非 独 立 悬 架 概 述
独立悬架类型：
✓车轮在汽车横向平面内摆动的悬架 ✓车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架
✓车轮沿主销移动的悬架：烛式悬架
✓车轮沿主销移动的悬架：麦迪逊悬架
钢 板 弹 簧 介 绍
弹性元件
汽车悬架中常用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、 空气弹簧、油气弹簧和橡胶弹簧等，其作用是变急促振动为缓 慢的持续振动
转向轮定位对转向轮的要求： ➢ 具有良好的直线行驶的能力； ➢ 具有自动回正的作用； ➢ 操纵省力可靠； ➢ 轮胎磨损要小
车 轮 定 位 原 理
主 销 后 倾 概 述
前轮定位内容
➢ 主销后倾 [γ]
✓ 定义：
从侧面观察，在汽车纵平面内，主销上部向后倾斜，其轴线与横
铅垂面的夹角称为主销后倾角
Z
扭 杆 弹 簧 概 述
扭杆弹簧
扭杆弹簧是长杆状扭力弹簧，其断面多为圆形。扭杆弹簧由于其 质量小，占空间小，结构简单，维修方便而在独立悬架中应用日 渐增多。
横向稳定器
扭杆的另一种应用就是一些轻型汽车车身的横向稳定杆。当汽车转 向时尤其是高速转向时，由于离心力作用汽车车身横向倾斜及横向 振动。在汽车前（后）桥安装横向稳定杆，提高汽车行驶平顺性。
✓缓冲层是用胶片和两层或数层挂胶稀帘布制成，能缓和汽 车在行驶时所受到的冲击，并防止汽车在紧急制动时胎面与 帘布层脱离。 ✓胎面可分为胎冠、胎侧和胎肩三部分。 ✓胎面花纹：可分为普通花纹、混合花纹、越野花纹（又分 为有向花纹和无向花纹）。
子 午 线 轮 胎 概 述
子午线轮胎
子午线轮胎的结构特点： ➢胎冠角β为0； ➢设有带束层，刚 性好，强度高，抗 经向拉伸；
• 克服前轮外倾不良影响，保 持直线行驶，减小轮胎磨损；
• 防后驱动式车辆使转向轮外 张。 前轮前束可通过改变横拉杆的 长度来调整。一般前束值为 0~12mm。现代汽车中也有 负前束的，如桑塔纳即为负 前束。
三、转向驱动桥
10
11
12
13 14 15
16 9 8
7
4
3
5
1
6
2
其结构特点是： 半轴分内、外半轴，用等角速万向节连接； 主销分制成上、下两段； 转向节轴颈部分制成中空； 外半轴经花键接盘与轮毂连接；
工作原理
✓压缩行程 减振器活塞下移使活塞下
腔室容积减小，油压升高。这时， 油液经过流通阀进入活塞上腔室。 由于活塞上腔室被活塞杆占去一 部分，上腔室增加的容积小于下 腔室减小的容积，使致下腔室油 液不能全部流入上腔，而多余的 一部分油液则推开压缩阀，流回 储油缸。控制阀对油液的节流作 用形成对悬架压缩运动的阻尼力。
特种车身
轿车中还有敞篷轿车、 鸥翼形车门轿车，竞赛 轿车等特种轿车。
第三节
车桥
车桥－用来安装车轮的总成。
车桥（也称车轴）通过悬架和车架（或承载式车身）相连，两
端安装汽车车轮，其功用是传递车架（或承载式车身）与车轮
之间各方向作用力
类型
按 非断开式（整体式）；配非独立悬架
按 驱动桥
悬
车
辆
转向驱动桥
作
车身外装件是指装在车身外部的一些总成或零件。 ５．车身内装件
具有实际使用功能，例如仪表板、座椅以及车身内装置的 一些设备。
非承载式车身和承载式车身
一、非承载式车身 １．非承载式车身的基本结构
非承载车身可以分为车身本体和车架两个部分。 车身本体
由车身结构件所焊接成的车身骨架和覆盖在车身骨架上 的各种车身覆盖件共同组成。
汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。充气轮 胎按组成结构不同，又分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。 充气轮 胎按胎体中帘线排列的方向不同，还可分为普通斜交胎、带束斜交 胎和子午线胎。
按胎压大小，充气轮胎可分为超低压胎、低压胎、高压胎
普 通 斜 交 胎 概 述
有内胎的充气轮胎 （普通斜交胎 ）