第一节 车桥
1.车桥特点
车桥通过悬架与车架(或承载式车身)相连,两端安装车轮。
2.车桥功用
传递车架(或承载式车身)与车轮之间各方向的作用力及其力矩。
3.车桥类型
1)按悬架结构的不同可分为整体式和断开时两种;
2)按车轮所起作用的不同可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥。
一、转向驱动桥
许多轿车和全轮驱动越野车的前桥既是转向桥又是驱动桥,称为转向驱动桥。
转向驱动桥主要由主减速器、差速器、万向节、转向节、主销等组成。
前轮轮毂固定在转向节上,汽车转向时转向节绕主销旋转,带动前轮绕主销旋转。
转向驱动桥为了将动力传给前轮,又能使前轮偏转,必须在转向节内加装万向节,且主销的轴线必须通过万向节中心,以确保不发生运动干涉。
二、转向轮定位
1.转向轮定位的功用和定位参数
(1)转向轮定位的功用:保证转向后转向轮(前)轮可以自动回正。
(2)转向轮的定位参数:主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束。
2.主销后倾角γ
主销有一定的后倾角,使主销延长线与地面的交点a向前偏移了一段距离l,转向后地面作用在车轮上的侧向力FY对主销形成一个转矩,该转矩具有使前轮回正的作用。
主销有一定的后倾角,使主销延长线与地面的交点a向前偏移了一段距离l,转向后地面作用在车轮上的侧向力FY对主销形成一个转矩,该转矩具有使前轮回正的作用。
3.主销内倾角β
主销内倾角的作用是:
(1)使前轮自动回正;
(2)使转向操纵轻便;
(3)减小转向盘上的冲击力;
4.前轮外倾α
前轮外倾角的作用是:
(1)防止车轮出现内倾;
(2)减少轮毂外侧小轴承的受力,防止轮胎向外滑脱;
(3)便于与拱形路面接触;
5.前轮前束
从俯视图看,两侧前轮最前端的距离B小于后端的距离A,(A-B)称为前轮前束。
前轮前束的作用是消除前轮外倾造成的前轮向外滚开趋势,减轻轮胎磨损。
6.后轮的外倾角和前束
(1)后轮的负外倾角可增加车轮接地点的跨度,增加汽车的横向稳定性;
(2)前束可抵消汽车高速行驶且驱动力F较大时,车轮出现的负前束(前张),减少轮胎的磨损;
三、转向桥
转向桥的结构比转向驱动桥简单,非断开式转向桥主要由前梁、转向节和主销组成。
断开式转向桥与独立悬架相匹配,其组成与非断开式相比有比较大的不同,主要由转向节、悬臂等组成。
四、支持桥
既无转向功能又无驱动功能的桥称为支持桥,前置前驱轿车的后桥为典型的支持
第二节 车轮与轮胎
车轮与轮胎的功用是:支承整车;缓和来自路面的冲击力;产生驱动力、制动力和侧向力;产生回正力矩;承担越障提高通过性的作用等。
车轮与轮胎又称车轮总成,主要由车轮和轮胎两部分组成。
一、车轮
车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件,主要由轮辋、轮辐和轮毂组成。
轮辋用于安装轮胎,轮辐是介于车轴和轮辋之间的支承部分
1.车轮的类型
按轮辐的构造,车轮可分为辐板式和辐条式两种。
按车轴一端安装的轮胎数目,车轮可分为单式车轮和双式车轮。
(1)辐板式车轮
载货汽车双式车轮
(2)辐条式车轮
辐条式车轮的特点是以钢丝辐条或铸造辐条为轮辐。
现代汽车的轮辐多种多样,与汽车造型融为一个整体,对整车起到了很好的装饰作用。采用少辐板的轮辐,也有利于制动器的散热。
2.轮辋
(1)深槽轮辋 用于轿车和轻型越野车;
(2)平底轮辋 用于中型货车;
(3)对开式轮辋 用于中重型越野车。
二、轮胎
1.轮胎的作用
(1)缓冲减振;
(2)与路面相互作用产生驱动力、制动力和侧向力;
(3)保证汽车通过性;
(4)承受汽车重力;
2.轮胎的类型和结构
汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。现代汽车绝大多数采用充气轮胎。
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和子午线胎。
1)有内胎的充气轮胎
(1)轮胎(外胎)各部分的名称结构
(2)普通斜交轮胎
帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉,且与胎中心线呈小于90°角排列的充气轮胎,称为普通斜交轮胎。
帘布层是外胎的骨架,用以保持外胎的形状和尺寸,通常由成双数的多层帘布用橡胶贴合而成。帘布的帘线与轮胎子午断面的交角(胎冠角)一般为52°~54°,相邻层帘线相交排列。帘布层数愈多,强度愈大,但弹性降低。在外胎表面上注有帘布层数。
斜交轮胎的优点是:轮胎噪声小,外胎面柔软、制造容易,价格也较子午线轮胎便宜。
斜交轮胎的缺点是:转向行驶时,接地面积小,胎冠滑移大,抗侧向力能力差,高速行驶时稳定性差,滚动阻力较大,油耗偏高,承载能力也不如子午线轮胎。
(3)子午线轮胎
帘布层帘线排列的方向与轮胎的子午断面一致。帘线的这种排列方式,使帘线的强度能得到充分利用,子午线轮胎的帘布层数一般比普通斜交胎可减少约40%~50%;胎体较柔软,弹性好。
子午线轮胎的优点如下:
①接地面积大,附着性能好,胎面滑移小,对地面单位压力也小,因而滚动阻力小,使用寿命长。
②胎冠较厚且有坚硬的带束层,不易刺穿,行驶时变形小,可降低油耗3%~8%。
③因帘布层数少,胎侧薄,所以散热性能好。
④径向弹性大,缓冲性能好,负荷能力较大。
⑤在承受侧向力时,接地面积基本不变,故在转向行驶和高速行驶时稳定性好。
子午线轮胎的缺点是:因胎侧较薄柔软,胎冠较厚在其与胎侧过渡区易产生裂口;吸振能力弱,胎面噪声大些;制造技术要求高,成本也高。
(4)轮胎花纹
越野车用越野花纹
(5)轮胎内胎
内胎是一个环形橡胶管,应具有良好的弹性,并能耐热和不漏气。
内胎上装有充放气的气门嘴,其构造如下图所示。
2)无内胎的充气轮胎
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无内胎轮胎的优点是:轮胎穿孔时,压力不会急剧下降,能安全地继续行驶;无内胎轮胎中不存在因内外胎之间摩擦和卡住而引起损坏;气密性较好,可以直接通过轮辋散热,所以工作温度低,使用寿命长;结构简单,质量较小。
3)活胎面轮胎
活胎面轮胎的胎面是可更换的,其最大优点是在花纹严重磨损或磨光后,可以单独更换胎面。也可以根据不同使用条件更换不同花纹的胎面。其缺点是质量较大,使用中可能出现胎体和胎面环之间磨损,胎面环橡胶与钢丝体脱层。
3.轮胎规格标记方法
轮胎断面高度H与宽度B之比以百分比表示称为轮胎的扁平率。
4.轮胎气压调节系统
轮胎气压调节系统的功用如下:
(1)汽车在松软地面上行驶时,可降低轮胎气压,增大轮胎的接地面积,减小其单位面积载荷,从而提高汽车的通过性;
(2)当轮胎穿孔而漏气时,轮胎气压调节系统可为轮胎充气而使汽车继续行驶,不需马上更换轮胎;
(3)使轮胎保持所需要的气压,有效提高汽车行驶安全性和燃油经济性。
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