汽车底盘基本知识介绍-汽车构造（第4版）

1.传动系基本知识；

2.行驶系基本知识；

3.转向系基本知识；

4.制动系基本知识。

1.能够向客户介绍或解答汽车底盘相关知识；

2.树立以客户为中心的理念，增强服务意识；

3.具有与客户沟通交流的能力；

4.具备通过查询资料完成任务的信息搜集和处理能力。

底盘是汽车的重要组成部分，直接影响汽车的性能。人们在购车时经常会问到该车是前轮驱动还是后轮驱动、转向是否轻便等问题，你能够根据客户需要向其介绍汽车底盘相关知识吗？

用户在购买或使用汽车时，非常关注汽车底盘的性能，请你就某一型号类别车辆制作一个底盘的主要配置表，并解释说明各配置（或参数）的含义，在学习小组或班级里进行交流汇报。

底盘的作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。汽车底盘由传动系、行驶系、转向系、制动系组成。

一、汽车传动系

1.传动系的功用

汽车传动系是从发动机到驱动轮之间的所有动力传递装置的总称。基本功用是将发动机发出的动力传递到驱动车轮，使汽车以一定速度行驶。其具有减速与变速、实现倒车、中断动力传动、实现驱动车轮差速等功能。

2.传动系的布置形式

传动系在汽车上的布置形式有发动机前置后轮驱动（FR）、发动机后置后轮驱动（RR）、发动机前置前轮驱动（FF）、全轮驱动（4WD）、发动机中置后轮驱动（MR）等，如图1-22所示。

图1-22　汽车传动系布置形式

（1）发动机前置后轮驱动

发动机前置后轮驱动简称前置后驱动，英文简称为FR。发动机前置后轮驱动，其发动机布置在汽车前部，动力经过离合器、变速器、万向传动装置、后驱动桥，最后传到后驱动车轮，使汽车行驶，如图1-5（b）所示。

发动机前置后轮驱动应用广泛，大多数的货车、部分轿车和部分客车采用这种形式。

（2）发动机后置后轮驱动

发动机后置后轮驱动简称后置后驱动，英文简称为RR。发动机布置在汽车的后部，动力经过离合器、变速器、角传动装置、万向传动装置、后驱动桥，最后传到后驱动车轮，使汽车行驶，如图1-5（c）所示。这种布置形式便于车身内部的布置，减小室内能听到的发动机的噪声，一般用于大型客车。

（3）发动机前置前轮驱动

发动机前置前轮驱动简称前置前驱动，英文简称为FF。发动机布置在汽车前部，动力经过离合器、变速器、前驱动桥，最后传到前驱动车轮，使汽车行驶。这种布置形式在变速器与驱动桥之间省去了万向传动装置，使结构简单紧凑，整车质量小，高速行驶时操纵稳定性好，如图1-5（a）所示。大多数轿车采用这种布置形式，但这种布置形式的爬坡性能相对差些。

（4）发动机前置全轮驱动

发动机前置全轮驱动简称全轮驱动，英文简称为XWD。发动机布置在汽车前部，动力经过离合器、变速器、分动器、万向传动装置分别到达前后驱动桥，最后传到前后驱动车轮，使汽车行驶，如图1-5（d）所示。由于所有的车轮都是驱动车轮，因而提高了汽车的越野通过性能，这是越野汽车采取的布置形式。

二、汽车行驶系

1.汽车行驶系的功用

汽车行驶系的主要功用是：①接受由发动机经传动系传来的转矩，并通过驱动轮与地面之间的附着作用，产生驱动力，以保证整车正常行驶；②承受汽车的总质量；③传递并承受路面作用于车轮上的各种反力及其所形成的力矩；④尽可能地缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车平顺地行驶。

2.汽车行驶系的组成

汽车行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架等部分组成，如图1-23所示。主从动车轮分别支承着驱动桥和从动桥，车桥又通过前、后悬架与车架连接。车架是整个汽车的基体，它将汽车的相关总成连接成一个整体，构成汽车的装配基础。

图1-23　汽车行驶系的组成及受力情况

汽车车架俗称“大梁”，通过悬架装置坐落在车桥上，其上面装有发动机、变速器、传动轴、前后悬架、车身等总成及部件。车架的功用是支承、连接汽车的各总成，使各总成在汽车复杂多变的行驶过程中有正确的相对位置，并承受来自车内外的各种载荷。因此，要求车架具有足够的强度和适当的刚度，同时，降低车架高度，使汽车重心位置降低，保证汽车的行驶稳定性，此外，车架要尽可能轻，以减小整车质量，提高汽车动力性。

汽车车架的结构形式主要有边梁式车架、中梁式车架和综合式车架。其中边梁式车架（图1-24）在载货车上应用最广，轿车普遍采用的是无梁式车架的承载式车身（图1-25）。

图1-24　边梁式车架

图1-25　承载式车身

三、汽车转向系

1.转向系的功用

转向系的功用是保证汽车按照驾驶员的需要来改变行驶方向，而且还可以克服路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向，恢复汽车原来的行驶方向。

2.转向系的分类

转向系可按转向能源的不同，分为机械转向系和动力转向系两大类。

（1）机械转向系(www.xing528.com)

机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，又称为人力转向系。机械转向系的布置如图1-26所示。

图1-26　货车机械转向系示意图

（2）动力转向系

为了减轻驾驶员的疲劳程度，增加驾驶的舒适性，保证行车安全，在一些车型中加装了转向加力装置。转向加力装置以发动机输出的动力为能源，在转向时，只有一小部分是驾驶员的体能，大部分是发动机提供的液压能或气压能及转向电动机提供的电能。因此，动力转向系是在机械转向系的基础上加设一套转向加力装置而形成的。液压动力转向系如图1-27所示。

图1-27　液压动力转向系示意图

3.转向系有关术语

（1）转向中心

为了避免在汽车转向时产生路面对汽车行驶的附加阻力和轮胎过快磨损，要求转向时所有车轮的轴线都相交于一点，此交点O称为转向中心，即保证所有车轮均做滚动，使阻力和轮胎磨损最小，如图1-28所示。

图1-28　汽车转向示意图

汽车转向时，内转向轮偏转角β应当大于外转向轮偏转角α。在车轮为绝对刚体的假设条件下，角α与β的理想关系式应为：

cotα=cotβ+B/L

式中　B——两侧主销轴线与地面交点之间的距离，称为轮距；

L——汽车轴距。

（2）转弯半径

由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离R称为汽车转弯半径。转弯半径越小，则汽车转向所需场地就越小，机动性能就越好。由图1-34可知，当外转向轮偏转角达到最大值αmax时，转弯半径最小。最小转弯半径Rmin与αmax的关系为：

Rmin=L/sinαmax

（3）转向盘自由行程

转向盘在空转阶段中的角行程称为转向盘自由行程。转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免驾驶员过度紧张是有利的，但不宜过大，以免影响转向灵敏性。一般来说，转向盘从汽车直线行驶的中间位置向任一方向的自由行程最好不超过10°～15°。当零件磨损严重到使转向盘自由行程超过25°～30°时，则必须进行调整。

四、汽车制动系

1.制动系的功用

制动系的功用是根据驾驶员的需要使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已停驶的汽车保持不动。

一般汽车应包括两套独立的制动系：行车制动系和驻车制动系。行车制动系是由驾驶员用脚来操纵的，故又称为脚制动系。它的作用是使正在行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车。驻车制动系是由驾驶员用手来操纵的，故又称手制动系。它的作用是使已经停在各种路面上的汽车驻留原地不动。但是，在紧急情况下，两套制动系统可同时使用，以增加汽车的制动效果。

2.制动系的种类

按照制动能源不同，制动系还可分为人力制动系、动力制动系和伺服制动系三种。以驾驶员的力量作为唯一制动能源的制动系称为人力制动系。完全靠发动机的动力转化成的气压或液压作为制动能源的制动系则是动力制动系。兼用人力和发动机的动力作为制动能源的制动系称为伺服制动系。

按照制动回路形式不同，可分为单路、双回路、多回路制动系。目前在汽车上普遍使用的是双回路液压制动系和双回路气压制动系。即所有行车制动系的气压或液压管路分别属于两个或多个彼此独立的回路。这样，即使其中一个回路失效，还能利用其他回路获得部分制动。

3.制动系的工作原理

图1-29所示是一种简单的液压制动系的工作原理示意图。它由制动器、操纵机构和液压传动机构组成。

图1-29　液压制动系的工作原理示意图

1—制动踏板；2—制动主缸；3—车轮；4—制动鼓；5—制动轮缸；6—制动蹄；7—回位弹簧；8—摩擦片；9—制动底板；10—支承销。

车轮制动器主要由旋转部分、固定部分和张开机构组成。旋转部分是制动鼓4，它固定在车轮轮毂上，跟随车轮一起旋转，它的工作面是内圆柱面。固定部分包括制动蹄6和制动底板9等。制动底板用螺栓与转向节凸缘（前轮）或桥壳凸缘（后轮）固定在一起。在固定不动的制动底板上，有两个支承销10，支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄6的外圆柱面上装有摩擦片8，上端用制动蹄回位弹簧7拉紧压靠在制动轮缸5的活塞上。制动蹄6可用液压轮缸（或凸轮）等张开机构使其张开。液压轮缸安装在制动底板9上。

操纵机构主要是制动踏板1。

传动机构主要是由推杆、制动主缸2、制动轮缸5和油管等组成。装在车架上的制动主缸2用油管与制动轮缸是相连通。主缸活塞由驾驶员通过制动踏板1来操纵。

制动系不工作时，制动鼓的内圆柱面与制动蹄6摩擦片的外圆柱面之间保留有一定的间隙，使制动鼓可以随车轮自由旋转。

制动时，踩下制动踏板1，推杆便推动主缸活塞，使主缸中的油液以一定压力流入制动轮缸5，通过轮缸活塞使两制动蹄的上端向外张开，从而使摩擦片压紧在制动鼓4的内圆柱面上。这样，不旋转的制动蹄6就对旋转着的制动鼓4产生一个摩擦力矩Mμ，其作用方向与车轮旋转方向相反，摩擦力矩的大小取决于轮缸的张力、摩擦因数和制动鼓4及制动蹄6的尺寸等。制动鼓4将力矩Mμ传到车轮后，由于车轮与路面间的附着作用，车轮即对路面作用一个向前的制动力Fμ，与此同时，路面给车轮作用一个向后的反作用力FB，即制动力。制动力FB由车轮经车桥和悬架传递给车架和车身，迫使整个汽车产生一定的减速度。制动力越大，减速度也越大。当松开制动踏板1时，制动蹄6的回位弹簧7即将制动蹄6拉回原位，摩擦力矩Mμ和制动力FB消失，制动作用即行解除。

制动时车轮上的制动力FB不仅取决于制动力矩Mμ，还取决于轮胎与路面间的附着条件。如果完全失去附着，就不会产生制动效果，即车轮停止转动而被抱死，汽车仍然向前滑动。不过，在讨论制动系的结构问题时，一般都假设具备良好的附着条件。

随堂测试

1.汽车底盘由________、________、________、________组成。

2.图1-30所示是发动机前置四轮驱动示意图，请标注出各序号所指总成或部件名称。

图1-30　四轮驱动示意图

1—________、2—________、3—________、4—________、5—________、6—________、7—________、8—________、9—________、10—________。

3.汽车行驶系一般由________、________、________和________等部分组成。

4.汽车的转弯半径越小，则汽车转向所需场地就越________，机动性能越________。

5.一般汽车应包括两套独立的制动系：________和________。

任务实施

任务工单