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汽車(chē)掃盲基礎理論知識

發(fā)布時(shí)間:2016-01-07

汽車(chē)車(chē)橋(車(chē)軸) 通過(guò)懸架和車(chē)架(或承載式車(chē)身)相連,兩端安裝車(chē)輪。作用是傳遞車(chē)架與車(chē)輪之間各方向作用力。
整體式車(chē)橋:兩端通過(guò)懸架系統支撐車(chē)身,通常與非獨立懸架配用。
斷開(kāi)式車(chē)橋:象兩把雨傘插在車(chē)身兩側,各自通過(guò)懸架系統支撐車(chē)身,與獨立懸架配用。
車(chē)橋分轉向橋、驅動(dòng)橋、轉向驅動(dòng)橋和支持橋四種。其中轉向橋和支持橋為從動(dòng)橋。前置后驅動(dòng)的汽車(chē),前橋為轉向橋,后橋為驅動(dòng)橋。前置前驅動(dòng)汽車(chē)前橋為轉向驅動(dòng)橋,后橋為支持橋。
1、轉向橋 由兩個(gè)轉向節(萬(wàn)向節)和一根橫梁組成。轉向節通過(guò)主銷(xiāo)與橫梁連接,可左右搖晃,車(chē)輪裝在轉向節上,中間用軸承分隔開(kāi),行駛時(shí)車(chē)輪轉,轉向節不轉只作左右晃動(dòng)。主銷(xiāo)是車(chē)輪轉動(dòng)的軸心。
萬(wàn)向節 汽車(chē)上的萬(wàn)向節與傳動(dòng)軸組合成萬(wàn)向節傳動(dòng)裝置。萬(wàn)向節允許被連接的零件之間的夾角在一定范圍內變化。有十字軸式剛性萬(wàn)向節、準等速萬(wàn)向節(雙聯(lián)軸式和三銷(xiāo)軸式)、等速萬(wàn)向節(球叉式和球籠式),擾性萬(wàn)向節。
前置后驅的車(chē)輛,萬(wàn)向節傳動(dòng)裝置安裝在變速器輸出軸與驅動(dòng)橋主減速器輸入軸之間。前置前驅的車(chē)輛,萬(wàn)向節裝在負責驅動(dòng)和轉向的前橋半軸與車(chē)輪之間。
單個(gè)萬(wàn)向節不能使輸出軸與輸入軸的瞬時(shí)角速度相等,容易造成振動(dòng)產(chǎn)生很大的噪音。因此,后輪驅動(dòng)汽車(chē)都采用雙萬(wàn)向節,傳動(dòng)軸兩端各有一個(gè)萬(wàn)向節,使傳動(dòng)軸兩端的夾角相等,保證輸出軸與輸入軸的瞬時(shí)角速度相等。
后驅動(dòng)汽車(chē)應用最廣的萬(wàn)向節由萬(wàn)向節叉、十字軸等構成。十字軸裝配在萬(wàn)向節叉上做連接,其軸頭上裝有滾針軸承,當軸頭接入萬(wàn)向節叉時(shí),十字軸與萬(wàn)向節叉之間可以相對旋轉,能作多角度變化。萬(wàn)向節叉用花鍵連接可軸向移動(dòng),以滿(mǎn)足夾角和距離同時(shí)變化。
等速萬(wàn)向節。前輪驅動(dòng)汽車(chē)的驅動(dòng)橋半軸與輪軸之間采用,每個(gè)半軸用兩個(gè)等速萬(wàn)向節,靠近變速驅動(dòng)橋的是半軸內側萬(wàn)向節,靠近車(chē)軸的是半軸外側萬(wàn)向節。在各種等速萬(wàn)向節中,常見(jiàn)是球籠式萬(wàn)向節,它用六個(gè)鋼球傳力,主動(dòng)軸與從動(dòng)軸在任何交角下鋼球都位于兩園的交點(diǎn)上,從而保證主、從動(dòng)軸等角速度傳動(dòng)。
2、轉向驅動(dòng)橋:橋殼中裝有差速器,驅動(dòng)左右兩根半軸,兩個(gè)輪子與兩根半軸直接相連。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力經(jīng)離合器、變速器、傳動(dòng)軸傳送到驅動(dòng)橋再左右分配給半軸驅動(dòng)車(chē)輪。驅動(dòng)橋的主要部件是減速器和差速器。減速器的作用就是減速增矩,靠齒輪之間的嚙合完成。
3、差速器。是汽車(chē)驅動(dòng)轎的主件。由行星齒輪、行星輪架(差速器殼)、半軸齒輪組成。發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)軸進(jìn)入差速器驅動(dòng)行星輪架,再由行星輪帶動(dòng)左右半軸分別驅動(dòng)左右車(chē)輪。差速器的左半軸轉速+右半軸轉速=2倍行星輪架轉速。汽車(chē)直行時(shí),左右車(chē)輪與行星輪架三者的轉速相等。汽車(chē)轉彎時(shí),外側車(chē)輪有滑拖、內側車(chē)輪有滑轉的現象,兩個(gè)驅動(dòng)輪產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的附加力,由于“最小能耗原理”,導致兩邊車(chē)輪的轉速不同,并通過(guò)半軸反映到半軸齒輪上,迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉,外側半軸轉速加快,內側半軸轉速減慢,使兩邊車(chē)輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作不等距行駛,減少輪胎與地面的摩擦。
汽車(chē)拐彎時(shí)車(chē)輪的軌線(xiàn)是圓弧,圓弧的中心點(diǎn)在內側,在相同時(shí)間里外側輪子走的弧線(xiàn)比內側輪子長(cháng)。為了平衡這個(gè)差異,就要內側輪子慢一點(diǎn)外邊輪子快一點(diǎn)來(lái)彌補距離的差異。如后輪軸做成一個(gè)整體,就無(wú)法調整兩側輪子的轉速差。法國人路易斯•雷諾設計出了差速器。
“最小能耗原理” 地球上所有物體都傾向于耗能最小的狀態(tài)。如把一粒豆子放進(jìn)碗內,豆子會(huì )停在碗底不會(huì )停在碗壁,碗底是能量最低位置(位能),它自動(dòng)選擇靜止(動(dòng)能最?。┒粫?huì )運動(dòng)。同理,車(chē)輪在轉彎時(shí)也會(huì )趨向能耗最低的狀態(tài),自動(dòng)按照轉彎半徑調整左右輪的轉速。
㈡車(chē)輪 輪胎是汽車(chē)的重要部件,合適的內壓是輪胎的生命。汽車(chē)行駛時(shí)輪胎被反復的往地面按壓,輪胎橡膠材料受彎曲拉伸變形,如氣壓不正常,反復交叉變形就不能保持在設計允許的范圍內,輪胎壽命縮短,耗油量增加,甚至有可能爆胎翻車(chē)。輪胎氣壓每月約減少0.7公斤/平方厘米。溫度每升/降10℃輪胎氣壓隨之升/降0.07-0.14公斤/平方厘米。一般轎車(chē)的油箱蓋和司機座旁標有該車(chē)輪胎標準氣壓值。
輪胎選用。輪胎種類(lèi)不同,其極限速度、負荷率不同。寬胎縱向穩定性、抗側風(fēng)能力強,轉彎時(shí)輪胎變形度小,可以縮短制動(dòng)距離。寬胎抓地力強,加速性能有所提升。有的人認為寬胎會(huì )加大路噪,有的認為輪胎的路噪主要與輪胎花紋有關(guān),相同花紋不同寬度的輪胎路噪不會(huì )變化。寬胎比窄胎價(jià)格高,油耗有所增加。選購時(shí)要選擇耐熱性強、平衡性好的,輪胎圓度不夠或易變形,行車(chē)時(shí)上下顛簸。
㈢汽車(chē)懸架系統。 懸架是車(chē)架與車(chē)橋之間傳力連接裝置的總稱(chēng)。由彈性元件、減震器和導向機構三部分組成。
1、前懸架系統。采用獨立懸架系統,即左右兩個(gè)車(chē)輪獨立地通過(guò)懸掛裝置與車(chē)體相連,可以各自獨立地上下跳動(dòng)。懸架系統由連桿機構和彈簧、減震器組成三角形或其它形狀的連接方式固定車(chē)輪與車(chē)身的位置,在彈簧的作用下使車(chē)輪可以相對車(chē)身上下運動(dòng)。有雙橫臂式和滑柱擺臂式。
雙橫臂式懸架 由上短下長(cháng)兩根橫臂連接車(chē)輪與車(chē)身,兩根橫臂類(lèi)似字母Y或C,這樣設計既增加強度,提高定位精度,也為減震器和彈簧留出了安裝位置。下橫臂與車(chē)輪中心大致處于同一水平線(xiàn)上,在車(chē)輪跳動(dòng)導致下橫臂擺動(dòng)時(shí),不致產(chǎn)生太大的擺動(dòng)角,保證了車(chē)輪的傾角不產(chǎn)生太大變化。
滑柱擺臂式懸架 由下橫臂和減震器彈簧組連接車(chē)輪與車(chē)身,結構簡(jiǎn)單重量輕,占用空間小,上下行程長(cháng)。由于減震器彈簧組充當了主銷(xiāo)的角色,它同時(shí)承受了地面作用于車(chē)輪上的橫向力,在上下運動(dòng)時(shí)阻力較大,磨損增加。當急轉彎時(shí),由于車(chē)身側傾,左右兩車(chē)輪也向外側傾斜,出現不足轉向,彈簧越軟這種傾向越大。
2、后懸架系統。種類(lèi)比前懸架多,驅動(dòng)方式不同決定有無(wú)后車(chē)軸。多使用連桿式和擺臂式。
連桿式:主要在FR驅動(dòng)方式并且后車(chē)軸左右一體化(與中間的差速器剛性連接)的情況下使用。左右兩側各有一對連桿,分上拉桿和下拉桿,作為傳遞橫向力(汽車(chē)驅動(dòng)力)的機構。通常再與一根橫向推力桿組成五連桿式,橫向推力桿一端連接車(chē)身一端連接車(chē)軸,目的是防止車(chē)軸(或車(chē)身)橫向竄動(dòng)。當車(chē)軸因顛簸而上下運動(dòng)時(shí),橫向推力桿以與車(chē)身連接的接點(diǎn)為軸做圓弧運動(dòng),如果擺動(dòng)角度過(guò)大會(huì )使車(chē)軸與車(chē)身之間產(chǎn)生明顯的橫向相對運動(dòng)。橫向推力桿設計得比較長(cháng)以減小擺動(dòng)角。連桿式懸架與車(chē)軸形成一體,左右車(chē)輪不能獨立運動(dòng),顛簸路面對車(chē)身產(chǎn)生的沖擊較大,平順性差。
擺臂式:由車(chē)軸中間的差速器固定,左右半軸在差速器與車(chē)輪之間設萬(wàn)向節,并以其為中心擺動(dòng),車(chē)輪與車(chē)架之間用Y型下擺臂連接。“Y”的單獨一端與車(chē)輪剛性連接,另兩端與車(chē)架連接形成轉動(dòng)軸,根據轉動(dòng)軸是否與車(chē)軸平行,擺臂式懸架又分為全拖動(dòng)和半拖動(dòng)式擺臂,平行的是全拖動(dòng)式,不平行的叫半拖動(dòng)式。
3、自動(dòng)調平懸架(SLS) 越野車(chē)上裝有SLS,后螺旋彈簧為空氣彈簧,負載或空載時(shí)都能使車(chē)輛自動(dòng)調平。高度傳感器持續測量后懸架的高度,如果增加載荷使車(chē)輛的高度降低,電子控制系統控制氣泵增加對空氣彈簧的空氣供應量,保持車(chē)輛的平衡。如果車(chē)重減輕懸架升高,系統控制排放空氣彈簧中的空氣,將車(chē)輛降至平衡狀態(tài)。
當汽車(chē)在崎嶇地面行駛時(shí),電子控制系統檢測各種情況(如,零地面速度),控制向空氣彈簧充入空氣,彈簧延展至其最大位移,使車(chē)輛獲得牽引力并駛過(guò)路面障礙。如果檢測到地面速度,懸架會(huì )返回先前位置。汽車(chē)駛離崎嶇地面后SLS進(jìn)入正常操作模式。
手動(dòng)操縱SLS 車(chē)速小于50公里/小時(shí),允許駕駛員操作安裝在儀表板上的開(kāi)關(guān),將汽車(chē)后部升高到車(chē)橋上方的40毫米處(高出后保險杠)以提高車(chē)輛的離去角。超出50公里/小時(shí)速度,系統自動(dòng)將懸架返回標準駕乘高度。也可用遙控器從車(chē)外操作。使用該裝置可以調節車(chē)后部的高度,使其與掛車(chē)的掛鉤高度相配,或方便裝貨卸貨。
六、汽車(chē)的驅動(dòng)形式。
由發(fā)動(dòng)機驅動(dòng)轉動(dòng)從而推動(dòng)或拉動(dòng)汽車(chē)行駛的輪子就是驅動(dòng)輪。根據發(fā)動(dòng)機在車(chē)上的位置及驅動(dòng)輪的數量、位置分:前置后驅(FR)、前置前驅(FF)、后置后驅(RR)、中置后驅(MR)、四輪驅動(dòng)等。民用轎車(chē)常用前置后驅、前置前驅形式。
㈠前置后驅(FR):發(fā)動(dòng)機前置后輪驅動(dòng)。前輪負責轉向,后輪承擔驅動(dòng)工作。發(fā)動(dòng)機輸出的動(dòng)力通過(guò)離合器、變速器、傳動(dòng)軸輸送到后驅動(dòng)橋驅動(dòng)后輪“推”著(zhù)汽車(chē)前進(jìn)。優(yōu)點(diǎn):轉向和驅動(dòng)分開(kāi),高速穩定性好,爬坡能力強,負荷分布較均勻。缺點(diǎn):傳動(dòng)軸較長(cháng),增加了重量和動(dòng)力損耗,轉彎時(shí)易出現轉向過(guò)度的情況。
㈡前置前驅(FF):發(fā)動(dòng)機前置前輪驅動(dòng)。將變速器和驅動(dòng)橋做成一體,固定在發(fā)動(dòng)機旁將動(dòng)力輸送到前輪“拉”著(zhù)車(chē)前進(jìn)。優(yōu)點(diǎn):機構簡(jiǎn)單、發(fā)動(dòng)機散熱條件好,車(chē)內空間大,可降低車(chē)身高度,減輕重量,動(dòng)力傳遞距離短,減少功率傳遞損耗。缺點(diǎn):前橋同時(shí)承擔轉向和驅動(dòng)任務(wù),高速穩定性較差,上坡時(shí)驅動(dòng)輪易打滑,高速下坡時(shí)易翻車(chē)。
㈢四輪驅動(dòng) 用4X4或4WD表示。汽車(chē)前后輪都有動(dòng)力,可根據行駛路面狀態(tài)不同將發(fā)動(dòng)機輸出扭矩按比例分配到前后輪子上,以提高汽車(chē)的行駛能力。
越野車(chē)用4輪驅動(dòng),前后車(chē)軸各裝一個(gè)驅動(dòng)橋。變速器后面裝有手動(dòng)分力器,輸出的扭矩通過(guò)分力器和傳動(dòng)軸分別傳遞到前后車(chē)軸的驅動(dòng)橋,通過(guò)驅動(dòng)橋將扭矩傳遞到車(chē)輪。
轎車(chē)4輪驅動(dòng)裝置是常嚙合式,采用計算機控制省去了手動(dòng)分力器,增加了粘性耦合器。車(chē)子隨時(shí)根據路面的反饋信息,自動(dòng)將扭矩分配在前后輪,正常路面將輸出扭矩的92%分配到前輪;滑溜路面至少將輸出扭矩的40%分配給后輪,當前輪打滑時(shí),前后輪的轉速差使耦合器將扭矩傳遞至后輪,待前后輪的轉速差消失就自動(dòng)回復原有驅動(dòng)形式。
1、驅動(dòng)模式:分全時(shí)驅動(dòng)、兼時(shí)驅動(dòng)、適時(shí)驅動(dòng)、兼時(shí)/適時(shí)混和驅動(dòng)模式。
全時(shí)驅動(dòng) 維持4輪驅動(dòng),將發(fā)動(dòng)機輸出扭矩按50/50設定在前后輪。駕駛操控性和行駛循跡性好。缺點(diǎn)是廢油。
兼時(shí)驅動(dòng) 由駕駛員根據路面情況,接通或斷開(kāi)分動(dòng)器來(lái)實(shí)現2輪或4輪驅動(dòng)。
適時(shí)驅動(dòng) 由電腦控制驅動(dòng),如果路面不良或驅動(dòng)輪打滑,電腦將發(fā)動(dòng)機輸出扭矩分配給其它兩輪,切換到4輪驅動(dòng)狀態(tài)。正常路面一般采用后輪驅動(dòng)。
2、粘性偶合器 又稱(chēng)粘性聯(lián)軸器。由殼體、外板、內板、內軸等構成,裝在4輪驅動(dòng)汽車(chē)的差速器上。殼體和外板為主動(dòng)部分,內板和內軸為從動(dòng)部分。內外板間隔排列在一起間隙很小,黏度很高的硅酮油液充入間隙中,利用液體的粘性或油膜的剪切作用來(lái)傳遞動(dòng)力。在輸入與輸出端轉速差較少時(shí),硅酮油和內、外板以同一轉速旋轉,油液內部不會(huì )產(chǎn)生剪切粘性阻力,偶合器不傳遞動(dòng)力。當輸入與輸出端轉速差較大時(shí),接近內板的油液與接近外板的油液之間有較大的轉速差產(chǎn)生剪切粘性阻力,迫使輸入端與輸出端之間減少轉速差,偶合器傳遞動(dòng)力。車(chē)輛能根據路面狀態(tài)自動(dòng)調節前后輪的動(dòng)力分配,如果前輪出現打滑空轉,前后輪出現很大的轉速差,粘性偶合器開(kāi)始工作并將動(dòng)力分配給后輪驅動(dòng)。正常行駛時(shí),各輪沒(méi)有轉速差粘性偶合器不工作。