汽车行驶系(一)
汽车行驶的安全性,乘客坐在汽车中要求舒适性,驾驶员要求驾驶的汽车平顺性要好,这些都对汽车的行驶系设计提出了较高的要求。
车架和车桥、车轮和轮胎:
汽车的车桥、车架、车轮直接影响汽车行驶时的操纵稳定性、安全性,车轮还对燃油经济性有一定的影响,所以学习车桥、车架、车轮很有必要。
一、车架
1、功用:支承车身,承受汽车载荷,固定汽车大部分部件和总成(如图所示)。
2、对车架的要求
1)要求车架具有足够的强度,合适的刚度,同时要尽量轻重量。
2)在良好路面行驶的汽车,车架应布置得离地面近一些,使汽车重心降低,有利于汽车稳定行驶,车架的形状尺寸还应保证前轮转向要求的空间。
3)应满足汽车中布置的要求;
3、类型
汽车的车架按结构型式可分为边梁式、中梁式和综合式几种类型。汽车绝大多数的车架为独立的,有些客车和轿车车身同时具有车架的作用即承载式车身(也称为无梁式车架)。
4、车架检修
(1)车架变形的修理
车架弯曲、扭曲或歪斜变形超过允许值时,应进行矫正。若变形不大,可用专用液压机具(车体矫正机)进行整体冷压矫正。变形严重时,可将车架拆散,对纵、横梁分别进行矫正,然后重新铆合,必要时可采用中性氧化焰或木炭火将变形部位局部加热至暗红色进行热矫正。
(2)车架裂纹的修理
车架出现裂纹应采取手工电弧焊进行焊修,其操纵步骤如下:
步骤一:焊前准备用砂布或钢丝刷等将裂纹附近清洗干净;在裂纹端头前方10mm处钻一直径为3~6mm的止裂孔,以防裂纹继续扩展;用手砂轮在裂纹处开V形坡口,如图所示(图中虚线指用砂纸打磨的范围)。
步骤二:施焊用反极直流焊接法焊接:焊接电流为00~A,焊接电弧应尽量短些,采用直径为4mm的J焊条,焊条与其运动方向成20°~30°倾角,堆焊高度不大于基体平面1~2mm,焊后要锉平焊缝,修磨光滑。
步骤三:用腹板加强:裂纹较长或在受力较大部位时,焊后应用腹板进行加强。腹板可用焊接或铆接结合的方法固定到车架上。采用焊铆结合的方法时,应先焊后铆,铆钉排列如图所示。焊接腹板时,阴影区禁止施焊,如图所示。长焊缝应断续焊接,如图所示。冷天施焊时,焊接部位应适当预热(~°C),焊后应将焊渣清除干净,焊缝应光滑、平整,无焊瘤、弧坑、气孔、夹渣等缺陷,咬边深度应不大于0.5mm,咬边长度不大于焊缝长度的15%。
腹板的铆接车架纵梁禁焊区长焊缝焊接
二、车桥
1、车桥的功用
传递车架(或承载式车身)与车轮之间各方向作用力。2、车桥的分类根据悬架结构不同,车桥可分为整体式和断开式两种。非独立悬架车桥中部为刚性的实心或空心(管状)梁,称这种车桥即为整体式;断开式车桥为活动关节式结构,与独立悬架配用,如图所示断开式转向驱动桥。车桥在车轮上的作用不同,车桥可分为驱动桥、转向桥、转向驱动桥和支持桥四种类型,如图所示。3、车轮定位车轮定位包括转向轮定位(也称前轮定位)和后轮定位。(1)转向轮定位1)主销后倾主销后倾角是指从车辆侧面看,转向主销轴与铅垂线的倾角γ称为主销后倾角如图所示。主销后倾的作用主要是为了保持汽车直线行驶的稳定性,并使汽车转向后,前轮有自动回正的作用。2)主销内倾转向主销内倾角是指从车辆正面看在转向轮上转向主销轴线与铅垂直线的夹角β叫主销内倾角(如图所示)。作用:1、保持汽车直线行驶的稳定性。2、使驾驶员转向轻便。(如图所示)主销内倾主销内倾的作用3)前轮外倾前轮安装在车桥上时,其旋转平面上方略向外倾斜,这种现象称为车轮外倾。在通过车轮轴线的垂直面内,车轮轴线与水平线之间所夹的锐角a,也等于垂线与车轮中心平面所构成的锐角,叫前轮外倾角(如图所示)。4)前轮前束前轮安装时,同一轴两端车轮的旋转平面不平行,前端略向内束,这种现象称为前轮前束。左右轮后方距离A与前方距离B之差(A-B)称之为前束值。当A-B>0时,前束值为正,反之则为负(如图所示)。(2)后轮定位一些采用独立悬架的现代轿车,除了设置转向轮定位外,非转向的后轮也设置定位,称为后轮定位。其内容包括后轮外倾和后轮前束。这两种定位和转向轮定位基本一样,不再重述。4、车桥检修(1)前轴裂纹的检修将前轴清洗干净后,用磁力探伤法或浸油敲击法进行检测,出现裂纹时,应更换前轴。(2)钢板弹簧座的检修用直尺、塞尺检测钢板弹簧座平面,如图所示。误差应不大于0.40mm,否则应进行修磨或刨削、铣削等加工,但钢板弹簧座的厚度减少量应不大于2mm,否则应进行堆焊修复或换用新件。钢板弹簧座上U形螺栓孔及定位孔的磨损量应不大于1mm,否则应进行堆焊修复。(3)主销孔之间变形的检验用试棒和角尺检验,如图所示。如果试棒与角尺之间存在间隙,表明前轴存在垂直方向的弯曲变形。也可以用拉线检验,如图所示。在前轴主销孔上端中间拉一细线,然后用直尺测量两钢板弹簧座到拉线的尺寸,左右尺寸应一致,若不一致,说明前轴存在弯曲变形。若拉线偏离钢板弹簧座中心,允许偏离尺寸为不大于4mm;若偏离超差较多,说明前轴两端在水平方向存在弯曲或扭曲变形。(4)主销孔的检修用游标卡尺测量主销孔与主销的配合间隙,标准值为+0.01~+0.08mm。若磨损超过极限值,应采用加大尺寸的方法进行修复,并更换加大尺寸主销,恢复原有的配合间隙。2、转向节的检修(1)前转向节的磁力探伤用磁力探伤方法检验转向节,一旦发现有裂纹,只能更换。(2)磨损检修用内径量表和外径千分尺测量轮毂外轴承与轴颈配合间隙,其标准值应不大于0.04mm,内轴承与轴颈的配合间隙应不大于0.mm。若超差,应更换新件。转向节端部螺纹不应存在严重损伤。若轻微损伤,应重新套扣;若损伤严重,则应更换新件。转向节主销孔的修复:主销衬套内孔磨损超过0.07mm或衬套与主销的配合间隙超过0.2mm时,应更换衬套。主销外径磨损超过0.1mm时,应更换主销。3、车桥的检查与调整(1)前轮最大转向角的检查和调整将前轮转向角调到最大的目的是为了获得最小转弯半径,以保证汽车具有良好的通过性能。检查方法:①将前桥顶起,使前轮处于直线位置。②在左、右轮胎下面垫一块木板和白纸(固定在板上),将木尺紧靠轮胎外边缘,用铅笔在纸上画出车轮平行的直线,再把方向盘向右转到底画出第二条线,然后用量角器测量出右转向角。4、用同样的方法检查左轮的左转向角。调整方法:①经测量转向角不符合规定时,可旋出或旋入转向节上的转向角限位螺栓,或转动转向节壳上的一个调整螺栓进行调整,调整完毕后,必须旋紧锁紧螺母。②转向角的简易检查调整方法是:将方向盘向左或向右打到底,前轮胎不与翼子板、钢板弹簧、直拉杆等机件碰擦,并有8~10mm的距离为宜。各种车辆规定不同的转向角。将前轮转向角调到最大的目的是为了获得最小转弯半径,以保证汽车具有良好的通过性能。检查方法:①将前桥顶起,使前轮处于直线位置。②在左、右轮胎下面垫一块木板和白纸(固定在板上),将木尺紧靠轮胎外边缘,用铅笔在纸上画出车轮平行的直线,再把方向盘向右转到底画出第二条线,然后用量角器测量出右转向角。值为正;若游标尺向内移动,则前束值为负。前束的调整方法:调整时,汽车应停在平整场地上,顶起前轴,使车轮处于直线行驶位置,松开横拉杆上的卡箍螺栓,用管钳转动横拉杆,用改变横拉杆长度的方法调整所需的前束值。调整好后,拧紧螺栓。(2)前轮前束的检查与调整前轮前束不仅对汽车行驶的稳定性及轮胎磨损有较大的影响,而且对汽车的油耗也有很大影响。前束的测量方法:①将被测汽车停放在平坦场地上,并使左、右转向轮呈直线行驶位置。②用千斤顶支起转向桥,在胎冠表面以粉笔涂敷,转动车轮用金属划针画出胎冠中心线。放松千斤顶,使转向车轮着地(此时,左、右转向车轮仍应保持直线行驶位置)。③将前束尺置于被测汽车车轮的前方,尺杆与车桥平行。调整两指针,使尖端距离地面垂直高度等于被测车轮的半径值,旋转游标尺,使之与标尺对准零位,松开活动尺杆的固定螺钉,调整尺杆长度,使两指针分别指至被测车轮的胎冠中心线处。④将前束尺置于被测量车轮的后方,使前束尺固定指针至一车轮的胎冠中心线,旋转游标尺带动活动指针移动。当活动指针尖端指至另一车轮的胎冠中心线上时,标尺上的读数即为被测车轮的前束值。应当注意的是,游标尺如果向外移动,前束值为正;若游标尺向内移动,则前束值为负。前束的调整方法:调整时,汽车应停在平整场地上,顶起前轴,使车轮处于直线行驶位置,松开横拉杆上的卡箍螺栓,用管钳转动横拉杆,用改变横拉杆长度的方法调整所需的前束值。调整好后,拧紧螺栓。三、车轮现代的汽车车轮不但是安装的轮胎的骨架,也是将轮胎和车轴连接起来的旋转部件,通常车轮由轮毂、轮辋以及这两件元件之间的连接部分称为轮辐的元件所组成。按轮辋和辐板连接型式,车轮可分为组合式结构和整体式结构。此外,还有对开式车轮、可反装式车轮、可调式车轮等。组合式结构将轮辋与辐板用焊接或铆接方式进行连接,整体式结构将轮辋与辐板用铸造成型或锻造成型进行连接。前者主要用于钢制车轮,而后者则用于合金制车轮。目前在轿车和货车上广泛采用辐板式车轮,如图所示。轮辋的作用是用以安装轮胎。按结构轮辋的可分为:深槽式、平底式和可拆式等,如图所示。四、轮胎轮胎作为汽车与道路之间力的支承和传递部分,它的性能对汽车行驶性能影响很大。轮胎的性能与其结构,材料、气压、花纹等因素有关1、轮胎的功用轮胎安装在汽车轮辋上,直接与路面接触,它的作用是:1)支承汽车及货物的总质量;2)修证车轮和路面的附着性,以提高汽车的牵扯引性、制动性和通过性;3)与汽车悬架一同减少汽车行驶中所受到的冲击,并衰减由此而产生的振动,以保证汽车有良好的乘坐舒适性和平顺性。轮胎必须具有适宜的弹性和承受载荷的能力。同时,在其与路面直接接触的胎面部分,应具有用以增强附着作用的花纹。2、轮胎分类按不同的分类标准,轮胎有不同的种类。轮胎按组成可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎;按帘布材料可分为棉帘布轮胎、人造线轮胎等;按胎面花纹可分为普通花纹轮胎、越野花纹轮胎、混合花纹轮胎;按气压可分为高压轮胎(0.5~0.7MPa)、低压轮胎(0.2~0.5MPa)、超低压轮胎(0.2MPa以下),目前,轿车、货车几乎全都采用低压胎;按帘布层结构可分为斜交轮胎、带束斜交轮胎和子午线轮胎,在汽车上得到广泛应用的是普通斜交胎和子午线,如图所示。3、车轮和轮胎的检修(1)车轮的检测拆检轮辋及挡圈应无锈蚀、变形、裂纹和脱焊,螺孔处磨损不超过1.5mm。检查轮胎的胎面、胎肩、胎侧、胎里均不应有气鼓、裂伤、腔空、破洞、扎钉、跳线和胶质老化等,趾口应无磨损。检查轮胎气压,在常温下不能低于规定气压的10%。(2)轮胎定期换位要按规定周期进行轮胎换位,以使其磨损平衡。若全车车轮轮胎为统一的规格、花纹、层级和结构,且行驶里程一致,则可使用循环换位或交叉换位。若装用不同成色的轮胎,可酌情搭配换位。轮胎换位如图所示。注意:前轮严禁装用翻新修补轮胎,不允许子午线轮胎和斜交轮胎混装。(3)轮辋的检修用百分表测量轮辋径向和轴向跳动量。钢制车轮:径向跳动量为0.6mm,轴向跳动量为1.0mm;铝合金车轮:径向跳动量为0.3mm,轴向跳动量为0.3mm。如图所示。如超标应更换轮辋,更换后按图所示顺序拧紧车轮螺母,拧紧力矩为90~N·M。汽修小能手