首页 理论教育 悬架设计与维修:弹性元件与导向机构

悬架设计与维修:弹性元件与导向机构

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:经维修接待初步检验为悬架故障。视频2-9识别导向机构图2-25悬架的组成1.弹性元件汽车上常用的弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧和气体弹簧等。但螺旋弹簧只能承受垂直载荷,且变形时不产生摩擦力,因此悬架中必须装有减振器和导向机构。

悬架设计与维修:弹性元件与导向机构

情境描述

汽车维修站接收一辆北京现代悦动轿车,根据车主反映,该车在高速行驶中方向盘振动感较强,严重影响行车速度。经维修接待初步检验为悬架故障。我们作为维修技工,需要根据维修手册,使用诊断检测仪器,参考相关资料排除故障,并在最终检验合格后交付前台。

相关知识

悬架的作用是把车桥和车架弹性地连接起来,吸收和缓和行驶中因路面不平引起的车轮跳动而传给车架的冲击和振动,传递路面作用于车轮的支持力、驱动力、制动力和侧向力及其产生的力矩

一、悬架的组成

悬架一般都是由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成,如图2-25所示,它们分别起着缓冲、减振、导向和传递力及力矩的作用。具体来说,弹性元件使车架(或车身)与车桥(或车轮)之间做弹性连接,可以缓和由于不平路面带来的冲击,并承受和传递垂直载荷。减振器可以衰减由于路面冲击产生的振动,使振动的振幅迅速减小。导向机构包括纵向推力杆和横向推力杆,用于传递纵向载荷和横向载荷,并保证车轮相对于车架(或车身)的运动关系。

视频2-9 识别导向机构

图2-25 悬架的组成

1.弹性元件

汽车上常用的弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧和气体弹簧等。

1)钢板弹簧

钢板弹簧广泛应用于汽车的非独立悬架中,其构造如图2-26所示。

图2-26 钢板弹簧

1—卷耳;2—弹簧夹;3—钢板弹簧;4—中心螺栓;5—螺栓;6—套管;7—螺母

钢板弹簧由若干片长度不等的合金弹簧钢片叠加而成,构成一根近似等强度的弹性梁。最长的一片称为主片,其两端卷成卷耳,内装衬套,以便用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接。

各弹簧片用中心螺栓连接,并保证各片的相对位置。中心螺栓距两端卷耳中心的距离可以是相等的。为了防止汽车在行驶过程中各弹簧片分开,在钢板弹簧上装有若干弹簧夹,以免主片独自承载。弹簧夹通过铆钉与最下端弹簧片相连,弹簧夹两边通过螺栓相连,螺栓上有套管,装配时要求螺母朝向轮胎,以免螺栓脱落时刮伤轮胎,甚至飞崩伤人。

钢板弹簧在载荷作用下变形时,各片之间会因相对滑动而产生摩擦,这可以衰减车架的振动。但摩擦会加速弹簧片的磨损,因此在装配钢板弹簧时,各片之间要涂抹石墨润滑脂或装有塑料垫片以减少磨损。

2)螺旋弹簧

螺旋弹簧广泛应用于独立悬架,有些轿车的后轮为非独立悬架,也采用螺旋弹簧作弹性元件。但螺旋弹簧只能承受垂直载荷,且变形时不产生摩擦力,因此悬架中必须装有减振器和导向机构。

螺旋弹簧由特殊的弹簧钢棒卷制而成,如图2-27所示,可以制成圆柱形或圆锥形,也可以制成等螺距或不等螺距。圆柱形等螺距螺旋弹簧的刚度是不变的,圆锥形或不等螺距螺旋弹簧的刚度是可变的。

图2-27 螺旋弹簧

3)扭杆弹簧

扭杆弹簧是由弹簧钢制成的杆件,如图2-28所示。扭杆的断面通常为圆形,少数为矩形或管形,其两端制成花键、方形、六角形等形状,以便一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。摆臂与车轮相连,当车轮跳动时,摆臂绕扭杆轴线摆动,使扭杆产生扭转弹性变形,以保证车轮与车架的弹性联系。

图2-28 扭杆弹簧

1—摆臂;2—扭杆

4)气体弹簧

气体弹簧分为空气弹簧(图2-29)和油气弹簧(图2-30)两种。空气弹簧又有囊式[图2-30(a)]和膜式[图2-30(b)]两种形式。空气弹簧的结构、原理都很简单。

图2-29 空气弹簧

图2-30 油气弹簧

1—球形室;2—气体;3—隔膜;4—油液;5—阻尼阀;6—工作缸;7—活塞

动画2-2 螺旋弹簧

油气弹簧的球形室固定在工作缸上,室的内腔用橡胶油气隔膜隔开,充入高压氮气的一侧为气室,与工作缸相通并充满油液的一侧为油室。工作缸内装有活塞、阻尼阀及其阀座。当载荷增加且车架与车桥相互靠近时,活塞上移,使工作缸内容积减小,油压升高,油液顶开阻尼阀进入球形室,推动隔膜向气室方向移动,使气室容积减少,氮气压力升高,油气弹簧的刚度增大。当载荷减小时,在高压氮气的作用下隔膜向油室方向移动,室内油液经阻尼阀流回工作缸,推动活塞下移,这时气室容积增大,氮气压力下降,弹簧刚度减小。当氮气压力通过油液传递作用在活塞上的力与载荷平衡时,活塞便停止移动。随着载荷的变化,气室内氮气也随之变化,活塞处于工作缸中不同位置。可见,油气弹簧具有刚度改变的特性。

视频2-10 识别空气悬架

动画2-3 两级压力式油气弹簧工作原理

动画2-4 双气室油气弹簧工作原理

动画2-5 减振器工作原理

2.减振器

目前,汽车中广泛使用液压减振器,其基本原理如图2-31所示,当车架与车桥做往复相对运动时,减振器中的油液反复经过活塞上的阀孔,由于阀孔的节流作用及油液分子间的内摩擦力便形成了衰减振动的阻尼力,使振动的能量转变为热能,并由油液和减振器壳体吸收,然后散到大气中。

图2-31 液压减振器的基本原理

阀门越大,阻尼力越小,反之亦然。相对运动速度越大,阻尼力越大,反之亦然。阻尼力越大,振动的衰减越快,但悬架弹性元件的缓冲效果不能发挥,乘坐也不舒适,因此弹性元件的刚度与减振器的阻尼力要合理搭配,才能保证乘坐舒适性和操纵稳定性的要求。

目前减振器主要有双向作用筒式减振器和充气式减振器两种,其中汽车上应用最广泛的是双向作用筒式减振器,近年来,有些高级轿车上也采用充气式减振器。

1)双向作用筒式减振器

双向作用筒式减振器的基本组成如图2-32所示,它有三个同心缸筒,外面的缸筒是防尘罩,其上部的吊耳与车架相连。中间是储油缸筒,内装有一定量的油液,其下端的吊耳与车桥相连。里面是工作缸筒,其内装满油液。它还有四个阀,即压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。流通阀和补偿阀是一般的单向阀,其弹簧很弱,当阀上的油压作用力与弹簧弹力同向时,阀处于关闭状态,完全不通油液;当油压作用力与弹簧弹力反向时,只要很小的油压,阀便能开启。压缩阀和伸张阀是卸载阀,其弹簧较强,预紧力较大,只有当油压增高到一定程度时,阀才能开启;而当油压减低到一定程度时,阀即自行关闭。

图2-32 双向作用筒式减振器的基本组成

1—活塞杆;2—工作缸筒;3—活塞;4—伸张阀;5—储油缸筒;6—压缩阀;7—补偿阀;8—流通阀;9—导向座;10—防尘罩;11—油封

双向作用筒式减振器的工作原理可用压缩和伸张两个行程加以说明。

(1)压缩行程。当车桥移近车架(或车身)时,减振器受压缩,活塞下移,使其下方腔室容积减小,油压升高。具有一定压力的油液顶开流通阀进入活塞上方腔室。由于活塞杆占去上腔室的部分容积,使上腔室增加的容积小于下腔室减小的容积,所以有一部分油液不能进入上腔室而只能压开压缩阀,流回储油缸筒。油液流经上述阀孔时,受到一定的节流阻力,为克服这种阻力而消耗了振动能量,使振动衰减。

(2)伸张行程。当车桥相对远离车架(或车身)时,减振器受拉伸,活塞上移,使其上腔室油压升高。上腔室的油液便推开伸张阀流入下腔室。同样由于活塞杆的存在,上腔室减小的容积小于下腔室增加的容积,所以从上腔室流出来油液不足以充满下腔室所增加的容积,从而使下腔室产生一定的真空度,这时储油缸筒中的油液在真空度作用下推开补偿阀流进下腔室进行补充。

从上面的原理可以得知,减振器在压缩、伸张两个行程都能起减振作用,因此称为双向作用减振器。

2)充气式减振器

充气式减振器的基本组成如图2-33所示,其结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞,高压的氮气充在浮动活塞与缸筒一端形成的密闭气室里。在浮动活塞的上面是减振器油液。O 形密封圈把油和气完全分开,因此活塞也叫封气活塞。在工作活塞上装有压缩阀和伸张阀。这两个阀都由一组厚度相同、直径不等、由大到小排列的弹簧钢片组成。当车轮上下跳动时,工作活塞在油液中做往复运动,使工作活塞的上、下腔之间产生油压差,压力油便推开压缩阀或伸张阀而来回流动。由于阀孔对压力油产生较大的阻尼力,从而使振动衰减。

动画2-6 双向作用筒式减振器工作原理

图2-33 充气式减振器的基本组成

1—密封气室;2—浮动活塞;3—O 形密封圈;4—压缩阀;5—工作缸;6—活塞杆;7—工作活塞;8—伸张阀

二、悬架的分类

汽车悬架有非独立悬架和独立悬架两种类型,如图2-34所示。

图2-34 非独立悬架与独立悬架示意图

动画2-7 非独立悬架

动画2-8 独立悬架

非独立悬架的结构特点是两侧车轮安装在一根整体式车桥上,车轮和车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架(或车身)下面,因此当一侧车轮的位置发生变化时会导致另一侧车轮的位置也发生变化。独立悬架的结构特点是两侧车轮分别独立地与车架(或车身)弹性相连,与其配用的车桥为断开式车桥,因此两侧车轮的运动是相对独立、互不影响的。

1.非独立悬架

非独立悬架结构简单,被广泛用于小货车和客车的前、后悬架。有的轿车的后悬架也采用非独立悬架。

1)纵置板簧式非独立悬架

对于纵置板簧式非独立悬架(图2-35),钢板弹簧被用作非独立悬架的弹性元件,兼起导向机构的作用,使得悬架系统大为简化,一般应用于货车的前、后悬架中。

图2-35 纵置板簧式非独立悬架

2)螺旋弹簧非独立悬架。

对于螺旋弹簧非独立悬架(图2-36),螺旋弹簧被用作非独立悬架的弹性元件,只能承受垂直载荷,因此,其悬架系统要加设导向机构和减振器,一般用于轿车中。

图2-36 螺旋板簧式非独立悬架

3)空气弹簧非独立悬架。

空气螺旋弹簧非独立悬架(图2-37)的应用特点是汽车在行驶时由于载荷和路面的变化,要求悬架刚度随着变化。例如,当空车时车身被抬高,满载时车身则被压得很低,会出现撞击缓冲块的情况。因而对于不同类型汽车提出不同的要求:矿用车及大型客车要求其空车与满载时的车身高度变化不大;对于轿车要求路况好时降低车身高度,提高车速行驶,路况较差时提高车身,增大通过能力。

图2-37 空气弹簧非独立悬架

1—压气机;2、7—空气滤清器;3—车身高度控制阀;4—控制杆;5—空气弹簧;6—储气罐;8—储气筒;9—压力调节器;10—油水分离器

2.独立悬架

独立悬架的左、右车轮不是用整体车桥相连接,而是通过悬架分别与车架(或车身)相连,每侧车轮可独立运动。轿车和载重量1t 以下的货车前悬架广为采用,轿车后悬架上应用程度也在逐渐增加。此外,一些越野车、矿用车和大客车的前轮也采用独立悬架。

根据导向机构不同的结构特点,独立悬架可分为双横臂式、单横臂式、纵臂式、单斜臂式、多杆式及滑柱(杆)连杆(摆臂)式等,目前采用较多的是双横臂式、滑柱连杆式和斜置单臂式。按采用的弹性元件不同,独立悬架可分为螺旋弹簧式、钢板弹簧式、扭杆弹簧式和气体弹簧式,其中采用更多的是螺旋弹簧式。

1)双横臂式(双叉式)独立悬架

(1)等臂双横臂式独立悬架。等臂双横臂式独立悬架(图2-38),上、下两摆臂不等长,若选择长度比例合适,可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有A 字形或V 字形两种。V 形臂的上、下两个V 形摆臂以一定的距离分别安装在车轮上,另一端安装在车架上。

图2-38 等臂双横臂式独立悬架

(2)不等臂双横臂式独立悬架。不等臂双横臂式独立悬架(图2-39)的上臂比下臂短。其优点是当汽车车轮上、下运动时,上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动,而底部影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损,提高汽车行驶的平顺性和方向的稳定性。

图2-39 不等臂双横臂式独立悬架

动画2-9 等臂式双横臂悬架

2)滑柱摆臂式独立悬架

滑柱摆臂式独立悬架,又叫做麦弗逊式独立悬架,如图2-40所示,目前广泛应用于发动机前置前轮驱动轿车的前悬架中。这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶作支承,允许滑柱上端作少许角位移,其优点为内侧空间大,有利于发动机布置,并降低车子的重心

动画2-10 不等臂式双横臂悬架

动画2-11 滑柱摆臂式独立悬架

图2-40 滑柱摆臂式独立悬架

3)多杆式独立悬架

多杆式独立悬架(图2-41)多采用螺旋弹簧,因而对于侧向力、垂直力及纵向力需加设导向装置,即采用杆件来承受和传递这些力。一些轿车为减轻车重和简化结构多采用多杆式独立悬架。

图2-41 多杆式独立悬架

1—前悬架横梁;2—前稳定杆;3—拉杆支架;4—黏滞式拉杆;5—下连杆;6—轮毂转向节总成;7—第三连杆;8—减振器;9—上连杆;10—螺旋弹簧;11—上连杆支架;12—减振器隔振块

任务实施

1.主要内容及目的

(1)掌握悬架的拆装工艺。

(2)掌握悬架的检修工艺。

2.技术标准及要求

(1)按正确的操作步骤进行拆装与检查。

(2)有关技术参数必须符合维修技术标准要求。

(3)操作规范,安全文明作业。

3.实训设备与器材

桑塔纳轿车1 台,维修工具1 套,悬架拆装专用工具,压床。

4.操作步骤及工作要点

前桥与前悬架的拆装与检测

1)前悬架总成的拆装

(1)前悬架总成的拆卸。

① 取下车轮装饰罩。

② 旋下轮毂与传动轴的紧固螺母(力矩230N·m),车轮必须着地。

③ 卸下垫圈。拧松车轮紧固螺母(力矩110N·m),拆下车轮。

④ 旋下制动钳紧固螺栓(力矩70N·m),旋下制动盘。

⑤ 取下制动软管支架,并用铁丝将制动钳固定在车身上(注意不要损坏制动软管),拆下球形接头紧固螺栓。

⑥ 压下横拉杆插头(力矩30N·m)。

⑦ 旋下稳定杆的紧固螺栓(力矩25N·m)。

⑧ 向下掀压下臂,从车轮轴承壳内拉出传动轴。或利用两个固定车轮凸缘上的螺孔,将压力装置V.A.G1389 固定在轮毂上,用液压装置从轮毂中压出传动轴,如图2-42所示。

图2-42 压出传动轴

⑨ 拆掉压力装置。取下盖子,支撑减振器支柱下部,旋下活塞杆的螺母,用内六角扳手阻止活塞杆的转动,如图2-43所示。

图2-43 旋下活塞杆螺母

(2)前悬架总成的安装。

前悬架总成的安装顺序基本上与拆卸顺序相反,但在安装时应注意以下事项:

① 不允许对前悬架总成进行焊接或整形处理,不合格的要更换新的零部件总成。

② 安装传动轴时,应擦净传动轴与轮毂花键齿面上的油污,去除防护剂的残留物。将外等速万向节(RF 节)花键面涂上一圈5mm 宽的防护剂D6,然后进行传动轴装配。涂防护剂D6 的传动轴装车后应停车60min 之后才可使用。

③ 安装时,所有螺栓和螺母的紧固力矩应符合规定,所有自锁螺母必须更换新件。

2)副车架、下摇臂和稳定杆的拆装

(1)副车架、下摇臂和稳定杆的拆卸。

① 旋下副车架与车身固定的前悬架螺栓(力矩70N·m),拆下副车架下摇臂与稳定杆组合件。(www.xing528.com)

② 旋松下摇臂与副车架连接橡胶轴套的螺栓螺母(力矩60N·m),拆下摇臂。

③ 旋松稳定杆与下摇臂连接螺栓的紧固螺母,并且拆下固定在副车架处支架螺栓(力矩25N·m),拆下稳定杆。

④ 用专用工具压出副车架前、后的四个橡胶支承。

⑤ 用专用工具压出下摇臂两端橡胶轴承,如图2-44所示。

图2-44 压出下摇臂两端橡胶轴承

(2)副车架、下摇臂和稳定杆的安装。

① 用专用工具压入下摇臂橡胶轴承,如图2-45所示。

图2-45 压入下摇臂橡胶轴承

② 用专用工具压入副车架前、后端四个橡胶支承。

③ 安装稳定杆。稳定杆安装正确位置是弯管向下弯曲,如果安装位置不留出适当余量,那么卡箍就很难装在橡胶支座上。正确的安装方法是先装上较松的卡箍,然后进行短距离试车。这时橡胶支座就会自动滑入规定的位置,然后用25N·m 的力矩固定螺栓。进一步调整时应将车辆开到举升台上,然后紧固稳定杆。

④ 拧紧固定下摇臂与副车架的连接螺栓螺母(力矩60N·m)。

注意:

(1)自锁螺栓(螺母)拆装后再次使用时须调换新的螺栓和螺母。

(2)副车架安装固定至车身上,其固定螺栓按车辆行驶方向拧紧顺序为后左、后右、前左、前右。

3)减振器的拆装与检查

在车辆行驶过程中,如减振器发出异常的响声,则说明该减振器已损坏,必须更换。一般减振器是不进行修理的。减振器上如有很小渗油现象则不必调换,如漏油多则必须推拉减振器活塞杆,通过拉伸和压缩减振器来检查渗油现象,漏出的减振器油,不能再加入减振器内重新使用。漏油的减振器也不能再使用。

减振器的拆装步骤如下。

(1)用拉具压住弹簧座,压缩压紧弹簧,如图2-46所示。如果没有V.A.G1403 工具,可用VW340 代替。

图2-46 用拉具压缩弹簧

(2)松开与紧固开槽螺母,放松弹簧,可以用扳手A 阻止活塞杆的转动以使螺母松开,如图2-47所示。

图2-47 松开与紧固开槽螺母,放松弹簧

(3)拆卸减振器,如图2-48所示。

图2-48 拆卸减振器

4)前悬架支柱总成的拆装、检查与调整

(1)前悬架支柱总成的拆卸。

① 拆下制动盘、挡泥板,压出轮毂。

② 拆下两边弹簧挡圈,压出车轮轴承。

③ 拉出轴承内圈。注意只能使用带箍圈的拉具,拉具上的钩子表面在使用前要用破纸打磨一下。

(2)前悬架支柱总成的检查。

在零件全部解体后,应进行清洗、检查,必要时测量。如有下列情况,必须更换新件:

① 制动盘工作面严重磨损,超出规定,或表面出现裂纹。

② 挡泥板严重扭曲变形。

③ 轮毂花键松旷,磨损严重。

④ 弹簧挡圈失效。

⑤ 车轮轴承损坏(注意整套轴承调换)。

⑥ 前悬架支柱件焊缝任何一条出现裂纹或严重变形。

(3)前悬架总成的安装与调整。

① 先装外弹簧挡圈,在车轮轴承座涂上润滑脂,然后压入轴承,压至终止位置,最后装上内弹簧挡圈,如图2-49所示。

图2-49 将轴承A 压至终止位置

② 调整内外挡圈开口的位置,使其相差180°,然后转动轴承内圈,观察是否正常。

③ 在轮毂花键和轴承颈上涂上润滑脂,压入轴承内,如图2-50所示。压入轮毂时,专用工具VW519 只能顶住内轴承的内圈。

图2-50 压入轮毂

④ 用3 个M6 螺栓固定挡泥板(力矩10N·m),使其紧贴在车轮轴承座的凸缘上。

⑤ 用非纤维材料擦净制动盘工作表面,不能有油污。装上制动盘,且紧贴在轮毂的接合面上。

⑥ 用手转动制动盘,观察是否有卡滞或异响现象。

后桥与后悬架的拆装与检测

1)后悬架的结构

桑塔纳2000 系列轿车后桥是纵向摆臂式非驱动桥,后悬架为独立悬架,其分解结构如图2-51所示。

图2-51 后桥和后悬架的分解图

1—驻车制动拉索套管(固定弹簧钩在车身上);2—支承座;3—调节弹簧支架;4—驻车制动拉索支架;5—金属橡胶支承;6—后悬架臂;7—减振器;8—下弹簧座圈子;9、17—垫圈;10—螺旋弹簧;11—护盖;12—上弹簧座;13—波纹橡胶管;14—缓冲块;15—卡簧;16—隔圈;18—下轴承环(橡胶件);19—隔套;20—上轴承环;21—衬盘(隔圈);22—自锁螺母(拧紧力矩35N·m);23—塞盖;24—制动管和制动软管

2)后桥与后悬架的拆装、检测与调整

(1)后桥与后悬架的拆卸。

① 将驻车制动拉索从拉杆上吊出,必要时脱开制动蹄。

② 分开轴体上的制动管和制动软管。

③ 松开车身上的支承座,仅留一个螺母支承。

注意:如要把支承座留在车身上,需拆出支承座与横梁上的固定螺栓。安装时为了避免金属橡胶支座在行驶中橡胶扭曲,在旋紧螺栓之前,横梁须平放。

④ 拆下排气管吊环,用专用工具撑住后桥横梁。

⑤ 取下车室内减振器盖板,从车身上旋下支承杆座的固定螺母,如图2-52所示。

图2-52 旋下减振器支承杆座的固定螺母

⑥ 拆卸车身上的整个支承座。

⑦ 慢慢升起车辆,将驻车制动拉索从排气管上拉出。

⑧ 将后桥从车子底下拆出。注意维修时不允许对后桥进行焊接和整形。

(2)后桥与后悬架的安装。

后桥、后悬架总成的安装可按拆卸相反的顺序进行,但应注意以下事项:

① 先将驻车制动拉索铺设在排气管上面,然后将后桥装到车身上。

② 将减振器支承杆座装入车身的支架中,并用螺母固定。

③ 横梁必须平放,车身与横梁的夹角应为17°±2°36′,如图2-53所示。

图2-53 支承座安装在后桥上

④ 更换所有自锁螺母,且按规定力矩拧紧。后桥螺母的拧紧力矩如表2-2所示。

表2-2 后桥螺母的拧紧力矩

知识拓展

汽车空气悬架的应用与发展

空气悬架诞生于19 世纪中期,早期用于机械设备隔振。1947 年,美国首先在普耳曼汽车上使用空气悬架,意大利、英国、法国及日本等国家相继对汽车空气悬架做了应用研究。经历了一个世纪的发展,到了20 世纪50 年代空气悬架才被应用在载货汽车、大客车、小轿车及铁道汽车上。目前国外高级大客车几乎全部使用空气悬架,重型载货车使用空气悬架的比例已达80%以上,空气悬架在轻型汽车上的应用量也在迅速上升。部分轿车也开始安装使用空气悬架,如美国的林肯等。在一些特种车辆(如对防震要求较高的仪表车、救护车、特种军用车及要求高度调节的集装箱运输车等)上,空气悬架的使用几乎为唯一选择。

国外汽车空气悬架的发展经历了“钢板弹簧→气囊复合式悬架→被动全空气悬架→主动全空气悬架(即ECAS,电控空气悬架系统)”的变化形式。主动全空气悬架应用了电子控制系统,使传统的空气悬架系统的性能得到很大改善,使汽车在各种路面、各种工况条件下能实现主动调节、主动控制,并增加了许多辅助功能(如故障诊断功能等)。目前ECAS 系统在欧洲一些国家的大客车上已经大量应用。随着人们生活水平的提高,对汽车舒适性的要求越来越高,可以预见,ECAS 这一先进的空气悬架系统在汽车上的应用将越来越普及。

近几年,我国空气悬架的需求与高等级客车的销售量直接相关,2002 年高级客车销售量为4000 台左右,2003 年突破6000 台,据统计高级客车的需求以每年15%的速度增长。根据国家汽车行业“十五规划”要求:我国的客车将重点发展适应高速公路需要的大中型客车,专用客车底盘及关键总成。及根据市场需求适当发展高档旅游客车。“十五规划”预测,2005 年大中型客车年需求量为12 万~16 万辆,交通部颁布实施JT/T325-200 2 的行业标准,对大中型客车配置悬架类型做了规定,其中高级大中型客车必须采用空气悬架。这为空气悬架产品的推广使用创造了一个良好的外部环境。

故障案例

1.非独立悬架系统的常见故障

1)车身倾斜和行驶跑偏

(1)现象:汽车调整后停放在平坦地面上,车身横向或纵向歪斜,汽车行驶中方向自动跑偏。

(2)原因:①钢板弹簧、螺旋弹簧断裂。②弹簧弹力下降,弹簧刚度不一致。④U 形螺栓松动等。

钢板弹簧折断,尤其是主片折断,会因弹力不足而使车身歪斜。前钢板弹簧一侧主片折断时,车身在横向平面内倾斜;后钢板弹簧一侧主片折断时,车身在纵向平面内倾斜。

当某一侧的钢板弹簧由于疲劳导致弹力下降,或者更换的钢板弹簧与原弹簧刚度不一致时,车身会倾斜。钢板弹簧销、衬套和吊耳磨损过量时,汽车会出现车身倾斜、行驶跑偏、行驶摆振、异响等故障现象。U 形螺栓松动或折断(或钢板弹簧第一片折断)时,汽车会由于车桥移位倾斜导致跑偏。

2)异响

(1)现象:在行驶过程中,特别是道路颠簸、突然制动、转弯时从悬架部位发出噪声。

(2)原因:

① 减振器漏油,油量不足。

② 活塞与缸筒磨损,配合松旷。

③ 连接部位脱落或橡胶隔套损坏。

④ 铰链点磨损、老化或损坏。

⑤ 弹簧折断等。2.独立悬架系统的常见故障

独立悬架系统主要由螺旋弹簧、减振器、导向机构及横向稳定杆等组成,系统中铰接点多,独立悬架系统的常见故障如下。

1)现象

(1)异响,尤其在不平路面上转弯时。

(2)车身倾斜,汽车在转弯时车身过度倾斜等。

(3)前轮定位参数改变。

(4)轮胎异常磨损。

(5)车辆摆振及行驶不稳。

2)原因

(1)螺旋弹簧弹力不足。

(2)稳定杆变形。

(3)上、下摆臂变形。

(4)连接部位脱落或橡胶隔套损坏。

(5)各铰接点磨损、松旷。

理论习题

一、填空题

1.汽车行驶系主要由_____、_____、_____、_____等装置组成。

2.车轮一般由_____、_____、_____和_____等组成。

3.列举两类外胎:_____、_____。

4.列举外胎的两种花纹:_____、_____。

5.悬架一般由_____、_____和 _____ 三部分组成。

二、选择题

1.车轮结构中,用于连接轮毂和轮辋的是( )。

A.挡圈 B.轮体 C.轮辐

2.一般满载时,汽车后轮的充气气压比前轮充气气压( )

A.高 B.低 C.相同

3.外胎结构中,起直接承受载荷作用的是( )。

A.台面 B.帘布层 C.胎圈

4.下列对真空轮胎解释正确的是( )。

A.不用充气 B.无内胎 C.相对摩擦大

5.属于悬架的组成部分的元件是( )。

A.差速器 B.弹性元件 C.主减速器 D.减振器

6.悬架把车架和车轮( )的连接起来。

A.刚性 B.弹性 C.塑性

7.非独立悬架两轮胎的磨损相对( )。

A.较少 B.较多 C.不变

8.装有电控悬架系统的汽车,在水平路面上高速行驶时( )。

A.车身会变高 B.车身会变矮 C.弹簧会变硬

9.下列各选项是非独立悬架的缺点的是( )。

A.结构简单 B.容易产生跳动 C.寿命相对长

10.属于悬架的组成部件的有( )

A.螺旋弹簧 B.半轴 C.轮毂

三、判断题

1.采用独立悬架的车桥通常为断开式。 ( )

2.转向轮偏转时,主销随之转动。 ( )

3.所有汽车的悬架组成都包含弹性元件。 ( )

4.主销后倾角和主销内倾角都起到使车轮自动回正,沿直线行驶的作用。 ( )

5.无内胎轮胎被穿孔后,其压力会急剧下降。 ( )

四、名词解释

1.转向轮的自动回正作用。

2.主销内倾角。

五、问答题

1.汽车悬架在汽车中起到什么作用,它一般分为哪两大类?

2.为什么汽车广泛采用低压胎。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈