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1、【知识目标】1)了解汽车悬架的功用和类型。2)掌握非独立悬架的结构形式及组成元件。3)掌握汽车悬架的基本组成和工作原理。4)掌握电子悬架的结构和工作原理。【能力目标】通过本次项目的完成,你应能够:1)描述汽车悬架的功用、类型以及各类型车桥的组成及工作原理。2)知道汽车悬架各构件的名称及在汽车上的安装位置。3)知道汽车悬架的功用、组成、结构和工作原理。4)学会汽车减振器的检查与装配。5)通过实训,掌握基本的实践技能。6)能对汽车车桥进行检修。【知识准备】知识点4.1汽车悬架概述悬架就是车架(或车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连
2、接装置的总称,其作用是把路面作用在车轮上的垂直反力(支承力)、纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架(或车身)上,并减少汽车振动,以保证汽车的正常行驶。一、汽车悬架的基本组成与作用汽车悬架(见图4-1)一般由弹性元件1、减振器2和导向机构(横向稳定杆4、摆臂3和7、纵向推力杆5等)三部分组成。弹性元件的作用是使车架(或车身)与车桥(或车轮)之间成为弹性连接和弹性的充气轮胎一起缓和不平路面对车辆的冲击,提高乘员的乘坐舒适性,避免车内货物的损伤,延长汽车的使用寿命。弹性系统受到冲击时会产生振动,持续的
3、振动容易使乘员感到不舒适或疲劳,为了尽快使弹性系统的振动迅速衰减,悬架还安装有减振器。导向机构也是传力机构,其作用:一是传递各个方向的力和力矩,二是使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动。汽车在行驶过程中,车轮(特别是转向轮)的运动轨迹应符合一定的要求,否则对汽车的某些行驶性能(特别是操纵稳定性)有不利的影响。横向稳定杆是为了增强汽车的横向刚度、防止车身在转弯等行驶情况下发生过大倾斜的辅助弹性元件。人体所习惯的垂直振动频率是步行时身体上、下运动的频率,约为1-l.6Hz。车身固有频率应当尽可能地处于或接近这一频率范围。由上述公式分
4、析可知:1)在悬架所受垂直载荷m一定时,悬架刚度C越小,则汽车固有频率越低。但悬架刚度越小,在一定载荷作用下悬架垂直变形就越大,即车轮上、下跳动所需要的空间越大。这在结构上是难以保证的,实际上车身的固有频率往往偏高,超过了人体所习惯的频率范围。2)当悬架刚度C一定时,簧载质量越大,则悬架垂直变形越大,而固有频率越低,故空车行驶时的车身固有频率要比满载行驶时的高。簧载质量变化范围越大,则频率变化范围也越大。3)汽车簧载质量从空载到满载,车身固有频率是在变化的,要使车身固有频率随载货的变化而保持不变或变化很小,就只有将悬架刚度做成可
5、变的,即空车时悬架刚度小,而载荷增加时,悬架刚度随之增加。电控悬架能较好地满足这个要求。三、汽车悬架的种类(1)按照汽车悬架导向机构分类按照汽车悬架导向机构的不同,汽车悬架可分为有非独立悬架和独立悬架。非独立悬架(见图4-2a)的结构特点是两侧的车轮由一根整体式车桥相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬架与车架(或车身)连接。当一侧车轮因道路不平而发生跳动时,必然引起另一侧车轮在汽车横向平面内发生摆动。独立悬架(见图4-2b)的结构特点是车桥做成断开的,每一侧的车轮可以单独地通过弹性悬架与车架(或车身)连接。与非独立悬架相比较,独立悬
6、架有以下优点:1)两侧车轮可以单独跳动,互不影响。在不平道路上可减少车架和车身的振动,并有助于消除转向轮不断偏摆的不良现象。2)可以减少汽车的非簧载质量(即不由弹簧支承的质量),降低汽车固有频率,提高汽车的平均行驶速度。在采用独立悬架时,中部的整体梁不再存在,主减速器、差速器及其外壳固定在车架上,成了簧载质量,非簧载质量只包括车轮质量和悬架系统中的一部分零件的全部或部分质量,显然比用非独立悬架时的非簧载质量要小得多。非簧载质量越小,车身频率越接近理想频率,在道路条件和车速相同时,悬架所受到的冲击载荷也越小,所以可以提高汽车的平均
7、行驶速度。3)发动机总成的位置可以降低和前移,使汽车重心下降,提高了汽车的行驶稳定性;同时给予车轮较大的上、下运动空间,因而可以将悬架刚度设计得较小,降低车身振动频率,改善汽车的行驶平顺性。4)越野汽车全部车轮采用独立悬架还可保证汽车在不平道路上行驶时,车轮和路面有良好的接触,增大牵引力;此外,可增大汽车的离地间隙,因而大大提高了越野汽车的通过性能。但独立悬架结构复杂,制造成本高;保养维修不便;在一般情况下,车轮跳动时,由于车轮外倾角和轮距有一定变化,轮胎磨损较严重。(2)按照控制方式分类按照控制方式的不同,汽车悬架可分为被动控
8、制悬架和主动控制悬架两种。传统的机械控制属于被动控制,即汽车的状态只能被动地取决于路面、行驶状况和汽车的弹性元件、减振器和导向机构等机械部件。而主动控制采用电子控制技术,它能根据路面和行驶状况,自动调节悬架刚度和阻尼,控制汽车的振动和状态,使汽车能够平顺行驶。知
