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经典汽车构造图解ppt
2020-08-03 23:36   点击:    发布人:威尼斯人官网 来源:威尼斯人官网平台

     

  这是经典汽车构造图解ppt,包括了总论,发动机工作原理和总体构造,汽车底盘构造与检修,汽车底盘概述,传动系概述,手动变速器,自动变速器,汽车行驶系概述,悬架,汽车转向系,汽车制动系,汽车防滑(ABS/ASR)控制系统,电子伺服制动系统简介等内容,欢迎点击下载。

  EQ4166G型牵引车采用武之6×4驱动方式,装备东风康明斯6BTA5.9型增压、中冷柴油发动机, 380mm离合器,先进的平衡悬挂系统,HFB52型整体式动力转向器,9吨级中、后桥。

  汽车底盘的作用是支承、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,使汽车产生运动并按驾驶员的操控而正常行驶的部件。

  汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。它应汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速,以及它们之间的协调变化等功能,使汽车有良好的动力性和燃油经济性;还应汽车能倒车,以及左、右驱动车轮能适应差速要求,并使动力传递能根据需要而平稳地接合或彻底、迅速地分离。

  汽车行驶系的功用是接受发动机经传动系传来的转矩,并通过驱动轮与面间附着作用,产生面对汽车的牵引力,以整车正常行驶;此外,它应尽可能缓和不平面对车身造成的冲击和振动,汽车行驶平顺性,并且能与汽车转向系很好地配合工作,实现汽车行驶方向的正确控制,以汽车稳定性。

  汽车转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构。在汽车转向行驶时,还要各转向轮之间有协调的转角关系。驾驶员通过转向系统,使汽车保持在直线或转弯运动状态,或者使上述两种运动状态互相转换。

  制动系是汽车装设的全部制动和减速系统的总称,其功能是使行驶中的汽车减低速度或停止行驶,或使已停驶的汽车保持不动。

  FR的优点是:附着力大,易获得足够的驱动力,整车的前后重量比较平衡,操控稳定性较好。缺点是:传动部件多、传动系统质量大,贯穿乘座舱的传动轴占据了舱内的地台空间。

  FF的优点是:降低了车厢地台,操控性有明显的转向不足特性,另外其抗侧滑的能力也比FR强。缺点是:上坡时驱动轮附着力会减小;前轮由于驱动兼转向,导致结构复杂、工作条件恶劣。

  MR的优点是:轴荷分配均匀,具有很中性的操控特性。缺点是:发动机占去了座舱的空间,降低了空间利用率和实用性,因此MR大都是追求操控表现的跑车。

  RR的优点是:结构紧凑,没有沉重的传动轴,也没有复杂的前向兼驱动结构。缺点是:后轴荷较大,在操控性方面会产生与FF相反的转向过度倾向。

  1.实现变速变矩。变速器通过改变传动比,扩大驱动矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,同时使发动机在有利的工况下工作;

  3.必要时中断传动。利用变速器中的空档,中断动力传递,使发动机能够起动和怠速运转,满足汽车暂时停车或滑行的需要;

  4.实现动力输出,驱动其他机构。如有需要,可将变速器作为动力输出器,驱动其他机构。如自卸车的液压举升装置等。

  (1)有级变速器。目前使用最广的一种。它采用齿轮传动,具有若干个定值传动比,传动比成阶梯式变化。轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-6个前进档和一个倒档,在重型货车用的组合式变速器中,则有更多档位。

  (2)无级变速器。其传动比在一定范围内可连续地变化。常见的有电力式和液力式两种,多用液力式。

  (3)综合式变速器。它是由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器,目前应用较多。

  (1)手动式变速器。靠驾驶员直接变速杆进行换档。这种变速器的换档机构简单,工作可靠并且经济省油,目前应用最广。

  (2)自动式变速器。其传动比的选择和换档是自动进行的。所谓“自动”,是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系统的执行元件而实现的。驾驶员只需加速踏板和制动装置来控制车速。此种方式因操作简便,目前运用较多。

  (3)半自动式变速器。此种变速器有两种形式:一种是几个常用档位可自动,其余几个档位由驾驶员;另一种是预选式的,即驾驶员先用按钮选定档位,在踩下离合器踏板或松开加速踏板时,接通自动控制和执行机构进行自动换档。

  自动变速器是一种能实现自动变速、连续变矩的动力传动装置。它从低档自动换到高档,无需驾驶员进行离合器操作。具有操作方便;换档平稳、乘坐舒适;过载性好等特点。但其结构较复杂,成本较高,修理较麻烦。

  自动变速器的基本组成如图5-1所示。由图中可知,自动变速器由液力变矩器、齿轮变速传动装置、液压控制系统、电子控制系统等组成。此外还有自动变速器油冷却和滤清装置。

  (1)液力变矩器:使发动机产生的转矩成倍增长;起到自动离合器的作用,传送发动机转矩至变速器;缓冲发动机及传动系的扭转振动;兼起到飞轮的作用,使发动机转动平稳;驱动液压控制系统的油泵。

  (2)齿轮变速传动装置:根据行车条件及驾驶员所需,提供几种传动比,以获得适当的转矩及转动速度;为倒车提供倒档档位;提供停车时所需要的空档档位,以使发动机怠速运转。

  (3)液压控制系统:向变矩器提供变速器液;控制油泵产生的液压;根据发动机载荷及车速等调节系统压力;对离合器及制动器液压,以控制齿轮机构动作;用变速器液润滑转动部件及为变矩器及变速器散热。

  (4)电子控制系统:利用传感器采集各种数据,并且将其转换为电信号;ECU根据传感器的信息确定换档正时及锁止正时,并发出指令阀体中电磁阀,调节管道压力、控制换档阀和锁止控制阀的动作,实现自动换档和变矩器锁止控制。

  如图5-2所示。按照车辆前进的档位数可分为3速自动变速器、4速自动变速器和5速自动变速器。按照自动变速器的控制方式可分为全液压控制自动变速器和电子控制自动变速器。按照齿轮变速器的类型可分为普通齿轮式和齿轮式。

  车架是全车的装配基体,将整个汽车连接成一整体;车轮安装在车桥上,支承着车桥与汽车;悬架把车架与车桥连接在一起,减少汽车在行驶中受到的各种冲击与振动。

  按控制形式不同,悬架可分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上采用被动式悬架。被动式悬架是汽车姿态(状态)只能被动地取决于面、行驶状况和汽车的弹性元件、导向装置以及减振器这些机械零件。主动悬架可根据面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼,从而使车辆能主动控制垂直振动及其车身或车架的姿态。

  现代汽车电子控制悬架系统有多种形式,根据控制目的不同,可分为车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等。按悬架系统结构形式不同,可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统。根据控制系统有源和无源,可分为半主动悬架和主动悬架。电子控制悬架系统一般由传感器、电子控制单元和执行机构三部分组成。

  传感器用来感受汽车运动状态(况和车速及起动、加速、转向、制动等工况)。并将各种状态转换为电信号输送给电控单元(ECU)。

  悬架控制系统的执行机构是电磁阀、步进电机和空气压缩机。它们接受来自电子控制单元的控制指令,准确、快速和及时地做出动作反应,实现对弹簧刚度、减振器阻尼和车身高度的调节。

  当汽车需要改变行驶方向时,必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角度,直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时,再将转向轮恢复到直线行驶。这种由驾驶员转向轮偏转和回位的-套机构,称为汽车转向系。

  如前所述,动力转向可以利用较小的转向盘力使车辆转弯。但在低速时为了省力而一定工作压力,如转向比不变,则在高速时,由于转向力减小,使驾驶员失去对车辆的控制,易产生。电子控制动力转向系旨在使车辆低速尤其是停放车辆时转向轻便,而当车速较高时,电子控制使系统的液压助力作用减弱,转向力增加,使驾驶员在高速行驶时对转向盘有更好的控制。在电子控制动力转向系中,按照车速通过控制电磁阀改变动力转向系统中的油压控制回,低速时转向力小,提高力;在中高速时使之成为与手相适应的转向力,提高稳定性。

  四向(4WS-four wheel steering)系统是基于一个安装在后悬架上的后向机构,它能够使驾驶员方向盘时转动汽车前后四个车轮,不仅提高了高速时的稳定性和可控制,而且提高了低速时的机动性。即在高速行驶时,将后轮与前轮同相位转向,以减小车辆转向时的旋转运动(横摆),改善高速行驶的稳定性;而在低速行驶时,把后轮与前轮逆相位转向,以改善车辆中低速行驶的性,提高快速转向性。

  在机械式四向系统中,采用了两个转向器,分别用于前、后轮偏转。两个转向器之间用-根双曲轴连接,采用的转向传动机构为常规型,如图14.36所示。

  液压式四向系统如图14-37所示。其后轮的偏转方向始终与前轮偏转方向相同,且后轮的偏转角不大于1.5。系统没有采用电子传感器、计算机控制和先进的传动机构。当车速超过50km/h时,系统才起作用。倒车时系统不起作用,在后车架上装有双作用液压缸来偏转车轮。该液压缸的压力油来自后转向液压泵。后转向液压泵由差速器驱动。只有在前向时,后轮液压泵才工作。

  转动转向盘时,前向液压泵提供的压力油经前动力转向装置的转阀分配,进入前向动力缸内,前轮便朝相应方向偏转。油液的压力随同转向盘转动状况而改变。转向盘转速越高、转角越大,油液压力就越高。后控制阀的供油压力与上述油液压力相同。当后控制阀内滑阀在前向动力缸压力油的作用下移动时,来自后转向液压泵的油液经滑阀进入后转向动力缸,从而推动后轮偏转。

  如图14-38a所示,其结构是在前轮的动力转向器上,再安装一个后轮专用的控制阀,产生一个大致与横向加速度成比例的,与前向器阻力相平衡的油压,把该压力的油液送到后轮执行机构。 在执行机构中,装入高刚性弹簧,当与送来的油压达到平衡状态时,输出杆便产生位移,从而带动后轮开始转向。

  如图14-38b所示,在该系统中,从油泵出来的油液直接流入电磁阀,车速传感器,转角传感器分别将车速和前角信号输入计算机。按计算机指令,控制油液流入后轮执行机构,从而实现对后向的控制。

  为了把前角传给后轮,在前轮齿轮齿条式转向器的齿条轴上,安装了后向齿轮,其角位移,通过中间传动轴,传给后向器。后轮具有小转角同相转向,大转角逆相转向的功能。在微小转向的高速行驶时,形成了同相转向,获得了行驶稳定性,在大转角转向的极低速行驶时,变成逆相转向,获得了小半径转向性能。

  在动力传至后向轴之前,与前者基本相同,但后轮的执行机构由相位控制部分和动力补助部分构成。动力补助部分以油压为动力,由后轮滑阀和动力缸构成。相位控制部分能实现对后轮同相位或逆相位的控制。

  汽车上设置有彼此的制动系统,它们起作用的时刻不同,但它们的组成却是相似的。它们-般有以下四个组成部分:

  制动系有不同的分类方法,按使用目的分类可分为行车制动系、驻车制动系和辅助制动系;按使用能源分类可分为人力制动系置、伺服制动系和动力制动系。

  (1)具有良好的制动性能:评价汽车制动性能的指标一般有:制动距离、制动减速度、制动力和制动时间。

  (3)制动稳定性好:制动时,前后车轮制动力分配应合理,左右车轮上的制动力应基本相等,以免制动时汽车甩尾或跑偏。

  (5)散热性好:连续制动时,摩擦片的抗热衰退能力要强;水湿后恢复速度要快,磨损后制动蹄与制动鼓的间隙应能调整。

  ABS系统是用于防止汽车紧急制动时车轮被抱死滑移而使车辆失去转向或导致侧滑甩尾的一种安全装置。

  ASR系统是防止车辆在起步、加速或泥泞、冰雪面上行驶时驱动轮产生滑转,用以提高汽车的驱动性能,改善稳定性的装置。

  ABS的作用是防止汽车制动过程中车轮抱死打滑,将车轮的滑移率控制在理想滑移率附近范围内,以达到缩短制动距离,提高汽车制动时的方向稳定性和转向性,从而大大提高汽车行驶的安全性。而ASR的作用是防止汽车起步、加速过程中驱动轮打滑,特别是防止汽车在非对称面或转弯时驱动轮空转。ABS和ASR都是控制车轮“打滑”,但ABS是防止制动时车轮抱死在面上滑移,而ASR则是防上驱动时车轮在面上原地不动的滑转,两者控制车轮的打滑方向是相反的,但从控制车轮与面的打滑率看,ABS和ASR采用了相同的技术。

  电子伺服制动系统的功能在于可进一步提高汽车制动性能以及制动稳定性和舒适性。在电子伺服制动系统中,驾驶员的制动踏板力由传感器转换成一个电信号,输送给ECU,CEU根据此信号并结合其他数据确定出各个车轮所需的制动力,发出指令给执行器对车轮实施制动。与传统的制动系统相比,电子伺服制动系统具有制动响应时间短、摩擦片磨损轻、装配测试简单迅速、易于升级、利于环保等优点。

  与其它电控系统一样,电子伺服制动系统主要由若干个传感器、电子控制单元(ECU)和执行元件组成。按照其控制方式的不同可分为三种类型:电控液动系统EHB(Electro-hydraulic Brake)、电子制动系统EBS(Electronic Braking System)、全电制动系统BBW(Brake-By-Wire)。电控伺服制动系统的共同特点是都具有踏板转角与踏板力可按比例调控的电子踏板;具有控制制动力矩与踏板转角相对应的程序控制单元;具有的程序控制单元可基于其他传感器或控制器的输入信号实现主动制动及其它功能。

  电控液动系统是将电子与液压系统相结合,由电子系统提供控制,液压系统提供动力。该系统的主要特点是通过传感器建立了运动状态、制动压力的动态监测和工况的预警。还增加了制动管的压力控制和制动准备功能,一旦踩下制动踏板,车辆即以最大的压力、最快的响应实施制动,前后制动压力比会随况的不同而变化,从而提高弯道制动时的安全性。

  该系统增加了电子踏板、电控单元、阀驱动器及电液制动阀,取消了原有的压力控制阀,保留了原动力制动系统中的泵、蓄能器充液阀、蓄能器及制动器,如图17-1所示。

  电液制动系统能够实现多种控制方案,如防抱死制动、遥控制动及牵引控制制动等。图17-2为MI-CO公司带有牵引控制的电液制动系统方案。

  传统的汽车制动系统管长,阀类元件多。对于长轴距汽车或多轴汽车或汽车列车来说,气体传输线长,速度慢,常产生制动滞后现象,导致制动距离增大,安全性能降低,而且制动系的成本也比较高。如果将制动系的许多阀省去,制动管以电线代替,用电控元件来控制制动力的大小和各轴制动力的分配,便是汽车的电子制动系统EBS。ABS的制动系可以沿用传统的阀类控制元件,而EBS则是完全的电控制动系统。EBS可以实现ABS的功能,只需在EBS的控制器里设计相应的防抱死程序就行了。汽车制动系统的电子化,还容易与其它电控系统结合在一起,如汽车发动机燃油和点火的控制、主动或半主动悬架、自动换挡和防碰撞系统的控制等,为汽车实现电子化提供了良好条件。此外,EBS还具有作用。在汽车起步、匀速或加(减)速过程中,电子控制器还可各车轮的速度或加速度,一旦发现某一车轮有打滑趋势,便可对打滑车轮实现部分制动,使其它车轮获得更大的驱动力矩,以便顺利起步或加速。同时EBS还容易实现系统的故障自动诊断,随时将制动系统的故障通过警报系统报告驾驶员,以便及时进行修复,从而行车安全。

  一种完全无油液的电制动系统(BBW)不同与传统的制动系统,因为其传递的是电,而不是液压油或压缩空气,可以省略许多管和传感器,缩短制动反应时间。电子制动系统的结构如图17-3所示。

  (1)整个制动系统结构简单,省去了传统制动系统中的制动油箱、制动主缸、助力装置。液压阀、复杂的管系统等部件,使整车质量降低;

  全电制动控制系统是一个全新的系统,给制动控制系统带来了巨大的变革,为将来的车辆智能控制提供条件。但是,要想全面推广,还有不少问题需要解决:

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