课题9 悬架的构造与维修（课件）— 高二《汽车底盘构造与维修》同步教学（北理工出版社）

课题9 悬架的构造与维修 学习目标 1.熟悉悬架系统的基本组成。 2.熟悉各种弹性元件的结构特点及工作原理。 3.了解液压减震器和充气减震器的结构特点及工作原理。 4.熟悉导向机构的作用及主要组成部件。 5.了解横向稳定杆的作用。 6.熟悉独立悬架、半独立悬架的特点。 7.熟悉常见独立悬架的类型。 8.了解电控悬架的作用。 9.熟悉悬架系统检查的内容及方法。 10.掌握悬架的常见故障及排除方法。 一、悬架系统的基本结构 １、组成 悬架系统由前悬架和后悬架组成，其位置如图9-1所示。悬架系统如图9-2所示。 ２、作用 01 连接车架(或车身)和车轮，把路面作用到车轮的各种力传给车架(或车身)。 02 缓和冲击、衰减振动，使乘坐舒适，具有良好的平顺性。 03 利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架(或车身)跳动，即起导向作用。 保证汽车具有良好的操纵稳定性。 04 03 利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架(或车身)跳动，即起导向作用。 保证汽车具有良好的操纵稳定性。 ３、类型 汽车悬架可分为两大类:非独立悬架和独立悬架，分别如图9-3、图9-4所示。 (１)非独立悬架。 结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连，车轮和车桥一起通过弹性悬架系统悬架在车架(或车身)的下面。优点是结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小。缺点是舒适性及操纵稳定性都相对较差。多用于货车和大客车上。 (２)独立悬架。 优点是:质量轻，减少车身受到的冲击;可用刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低，提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动，能减小车身的倾斜和振动。缺点是 :结构复杂、成本高、维修不便。 现代轿车大都是采用独立式悬架系统。按其结构形式的不同，独立悬架系统又可分为双叉臂式、扭转梁式、多连杆式、烛式、麦弗逊式悬架系统等，如图9-5~图9-9所示。 二、弹性元件 １、作用 确保车身与车轮之间实现弹性连接，并支撑汽车的绝大部分质量，使车辆保证正确的车身高度，缓和汽车行驶中来自路面的冲击。 ２、类型 有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧，如图9-10所示。 ３、空气弹簧 空气弹簧是一种充满压缩空气的橡胶圆柱体密封容器，它利用气体的可压缩性实现弹簧作用，可用来代替螺旋弹簧，如图9-11所示。 一辆高品质的SUV 既要拥有轿车的舒适性，又要兼顾越野车的通过性能，空气悬挂系统是实现这一目标的最佳选择，根据路况的不同以及距离传感器的信号，行车计算机会判断出车身高度变化，再控制空气压缩机和排气阀门，使弹簧自动压缩或伸长，从而降低或升高底盘离地间隙，以增加高速车身稳定性或复杂路况的通过性。 弹簧的刚度变化是:载荷增加，气压升高，刚度增加;载荷减小，气压降低，刚度减小。 三、减震器 １、作用 消耗冲击的能量，抑制弹簧的往复运动，改善汽车行驶的平顺性，提高乘坐的舒适性。 ２、 类型 液压式减震器被活塞分为上下两腔室，两个腔室中充满油液，活塞上设计有节流孔。活塞的两侧分别设计有压缩阀和伸张阀，如图9-12所示。 四、导向机构 １、 概述 导向机构又称为传力机构，其作用是承受、传递纵向和侧向力矩。导向机构的主要组成部件包括控制臂、球节、肘节或转向节，如图9-13所示。 ２、 控制臂 控制臂将肘节、车轮凸缘或车桥连接到车身或车架上，它一端采用球节或衬套安装于转向节或车轮凸缘，另一端通过枢轴及轴衬套安装到车身或车架上。 ３、球节 球节通常安装在上控制臂或者下控制臂上，当控制臂上下运动或驾驶方向盘转动时，球节能随之转动，从而允许转向节的转动和摆动。其中，上球节是从动球节，下球节是负荷球节。 五、横向稳定杆 １、作用 防止车身侧倾，保持车身平衡。 ２、结构 横向稳定杆是用弹簧钢制成的扭杆弹簧，形状呈“U”形，横置在汽车的前端和后端，如图9-14所示。 ３、 工作原理 当悬架一侧的弹簧被压缩而另一侧的弹簧伸展时，横向稳定杆就像一根扭力杆弹簧，把作用力传送到对侧的相同的零件上，作用在对侧的相反的扭力就会衰减车身的摇摆，如图9-15所示。 六、电控悬架(ECS) １、优点 减震阻尼可以随着行驶路况变化而变化。 在汽车制动和转弯时，实现四个减震器的不同阻尼调节。 车身高度自动调节。 2、 类型 按传力介质的不同，电控悬架系统可分为空气式电控悬架(见图9-16、9-17)和油气式电控悬架两种。这两种悬架都属于主动悬架，悬架的刚度和阻尼都可调。 (１)空气式电控悬架系统的组成。空气式电控悬架系统包括空气弹簧、减震器、空气供给单元、导向机构和车身高度控制系统，如图9-18所示。 (２)油气式电控悬架系统的组成。油气式电控悬架系统由油气弹簧、各相关传感