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第一節(jié) 行駛系統(tǒng)的組成與作用 傳動系統(tǒng)的存在解決了發(fā)動機(jī)特性與汽車使用對發(fā)動機(jī)要求之間的矛盾。為使汽車運(yùn)動，還需要行駛系統(tǒng)。 汽車是一種輪式車輛，它靠帶橡膠輪胎的車輪在地面上滾動行駛。有的汽車左右兩側(cè)的車輪將在一根軸（也叫車橋）上，再通過彈性懸掛架（包括彈簧、減震器等）與車架（或承載式車身）相連接，以緩和不平地面對汽車的沖擊力并衰減汽車的振動。車架是汽車的一個基架，汽車上所有機(jī)件都直接或間接與之相連接。上述這些機(jī)件，就構(gòu)成了汽車的行駛系統(tǒng)。也就是說，汽車行駛系統(tǒng)一般由車架、車橋、車輪和懸架等幾部分組成，如圖3-11所示。 汽車行駛系統(tǒng)的功用是： 1） 除了具有承載車身的汽車外，作為汽車基架的車架，要直接或間接安裝汽車上所有機(jī)件，并承受這些機(jī)件的重力、力及力矩，如發(fā)動機(jī)、變速器等支點(diǎn)的反力矩等。 2） 傳遞汽車與地面間的各種力，包括垂直、縱向、橫向力等。 3） 行駛系統(tǒng)的彈性懸架可以使汽車在各種不平路面上能以較高速度平穩(wěn)行駛。 4） 汽車行駛系統(tǒng)對汽車經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性及通過性的提高也具有重要影響。輪式汽車是通過車輪與路面的接觸而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的。車輪和分別支承在車橋和上。為減少汽車在此平路面上行駛時車身所受到的沖擊及車身的振動，車橋和又通過彈性懸架和車架連接。車架是全車的裝配基體。行駛系統(tǒng)將整個汽車連接成一體。 第二節(jié) 車架與車橋 一、 車架 汽車車架俗稱大梁，它是跨接在前后車橋上的橋梁式結(jié)構(gòu)，是整個汽車的基礎(chǔ)。 汽車靜止時，車架隨著垂直載荷。汽車行駛時，車架會受到比靜止載荷大3~4倍或更大的彎曲應(yīng)力，若路面不平，還將受到扭矩的作用。因此，要求車架強(qiáng)度高、剛度適合；結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，同時應(yīng)盡可能降低汽車的重心和獲得較大的前輪轉(zhuǎn)向角，以保證汽車行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向的靈活性。 （一） 車架的形式構(gòu)造 目前汽車車架的結(jié)構(gòu)型式基本上可分成邊梁式、中梁式、綜合式和無梁式車架。 1、 邊梁式車架 邊梁式車架由左、右兩根縱梁和若干根橫梁組成，并通過鉚釘或焊接將縱梁和橫梁連接成堅(jiān)固的剛性構(gòu)架，被廣泛應(yīng)用在貨車和特種汽車上。如圖3-2所示。 2、 中梁式車架 中梁式車架又稱脊梁式車架，它是由一根貫穿汽車縱向的中央縱梁和若干根橫向懸伸托架構(gòu)成。 中梁式車架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是中梁的斷面可做成管開或箱形。采用中梁式車架確較大的扭轉(zhuǎn)剛度并使車輪有較大的運(yùn)動空間，便于采用獨(dú)立懸架。車架較輕，減少了整車重量，重心也較低，行駛穩(wěn)定性好。車架的強(qiáng)度和剛度較大，不易產(chǎn)生變形，如圖3-3所示。 3.綜合式車架 綜合式車架是由邊梁式和中梁式車架結(jié)合而成的，如圖3-4所示，車架前段或后段近似邊梁結(jié)構(gòu)，便于分別安裝發(fā)動機(jī)或驅(qū)動橋。傳動軸從中梁中是穿過。這種結(jié)構(gòu)制造工藝復(fù)雜，目前應(yīng)用也不多。 4．無梁式車架 無梁式車架是以車身兼代車架，所有的總成和零部件都安裝在車身上，作用于車身上的各種戰(zhàn)略重點(diǎn)和力矩均由車身承受。所以這種車身也稱為承載式車身，如圖4-5所示。上海桑塔納轎車、一汽奧迪100型轎車均采用承載式車身。 （二） 車架的修理 1． 車架變形的修理 車架彎曲、扭曲或歪斜變形超過允許值時，應(yīng)進(jìn)行矯正。若變形不大，可用專用液壓機(jī)具（車體橋下機(jī)）進(jìn)行整體冷壓矯正。變形嚴(yán)重時，可將車架拆散，對縱、橫梁分別進(jìn)行矯正，然后重新鉚合，必要時可采用中性氧化焰或木炭火將變形部位局部加熱至暗紅色進(jìn)行熱矯正（加熱溫度不得超過700℃.，以免影響車架的性能）。 2． 車架裂紋的修理 車架出現(xiàn)裂紋應(yīng)采取手工電弧焊進(jìn)行焊修，其操縱步驟如下： 步驟一：焊前準(zhǔn)備用砂布或鋼絲刷等將裂紋附近清洗干凈；在裂紋端頭前方10mm處鉆一直徑為3~6mm的止裂孔，以防裂紋繼續(xù)擴(kuò)展；用手砂輪在裂紋處開V開坡口，如圖3-6所示（圖中虛線指用砂紙打磨的范圍）。 步驟二：施焊用反極直流焊接法焊接：焊接電流為100~140A，焊接電弧應(yīng)晝短些，采用直徑為4mm的J526焊條，焊條與其運(yùn)動方向成20℃～３０℃傾角，堆焊高度不大于基體平面１～２mm，焊后要銼平焊縫，修磨光滑。 步驟三：用腹板加強(qiáng) 裂紋較長或在受力較大部位時，焊后應(yīng)用腹板進(jìn)行加強(qiáng)。腹板可用焊接或鉚接結(jié)合的方法固定到車架上。采用焊鉚結(jié)合的方法時，焊接部位應(yīng)適合預(yù)熱（１００～１５０℃），焊后應(yīng)將焊縫應(yīng)光滑、平整、無焊瘤、弧坑、氣孔、夾渣等缺陷，咬邊嘗試應(yīng)不大于０．５mm，咬邊長度不大于焊縫長度的１５％。 二、 車橋 （一） 車橋的作用與分類 車橋根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)型式的不同，可分為非斷開式和斷開式兩種。當(dāng)采用非獨(dú)立懸架時，車橋中部是剛性的實(shí)心和空心（管狀）梁，這種車橋即為非斷開式；斷開式車橋中部為活動關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，與獨(dú)立懸架配合使用。 根據(jù)車橋作用不同，車橋又分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和支持橋四種類型。其中轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動橋。一般貨車前橋多為轉(zhuǎn)向橋，后橋或中、后兩橋?yàn)轵?qū)動橋，越野汽車的前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向驅(qū)動橋，掛車的車橋?yàn)橹С謽颉? 驅(qū)動橋已在傳動系中敘述，支持橋除不能轉(zhuǎn)向外，其他功能和結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)向橋基本相同。下面主要講述非斷式轉(zhuǎn)向橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。 （二） 轉(zhuǎn)向橋 1．轉(zhuǎn)向橋的組成 汽車的前橋一般都是轉(zhuǎn)向橋，其作用是利用鉸接裝置，使裝在其兩端的車輪偏轉(zhuǎn)一定角度來實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向，同時，還承受和傳遞汽車的部分載荷和汽車制動、車輪側(cè)滑等產(chǎn)生的作用力及力矩。 各種車型的轉(zhuǎn)向橋，其結(jié)構(gòu)基本相同，都是由前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷和輪轂等四部分組成。 （1） 前軸 前軸是由鋼材鍛造而成，中部向下凹，以降低發(fā)動機(jī)位置，從而降低汽車重心，擴(kuò)展駕駛員視野，并減少傳動軸與變速器輸出軸之間的夾角。 （2） 轉(zhuǎn)向節(jié) 轉(zhuǎn)向節(jié)是車輪轉(zhuǎn)向的鉸節(jié)，是一個叉形件，由上、下兩叉和支承輪轂的軸構(gòu)成。在左轉(zhuǎn)向節(jié)的上叉上也有一個帶鍵槽的錐孔，用以安裝轉(zhuǎn)向節(jié)臂。 （３）主銷 主銷的作用是鉸接前軸與轉(zhuǎn)向節(jié)僥著主銷擺動以實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。 （４）輪轂 輪轂用于連接制動鼓，輪盤和半軸凸緣，他通過內(nèi)外兩個圓錐滾柱軸承裝在轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸上。輪轂外端裝有端蓋，以防止泥水和塵土浸入；內(nèi)側(cè)裝有油封、擋油盤，以防止?jié)櫥徒胫苿悠鳌? 2． 轉(zhuǎn)向橋的作用 能夠?qū)崿F(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向和驅(qū)動兩種功能的車橋稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，一般應(yīng)用于全輪驅(qū)動的越野汽車上。其結(jié)構(gòu)如圖3－11所示。它具有一般驅(qū)動橋所具有的主減速器、差速器和半軸，也具有一般轉(zhuǎn)向橋所具有的轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷和輪轂等。它與單獨(dú)的驅(qū)動橋和轉(zhuǎn)向橋相比，不同之處是：由于轉(zhuǎn)向的需要，半軸被分成兩段，分別叫做內(nèi)半軸(與差速器相連)和外半軸（與輪轂相連），二者用等角速萬向節(jié)連接起來。同時主銷也因此分成上、下兩段，分別固定在萬向節(jié)的球形支座上。轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸部分做成空心的，外半軸從中穿過。轉(zhuǎn)向節(jié)的連接又是球狀殼體，既能滿足轉(zhuǎn)向的需要，又適應(yīng)了轉(zhuǎn)向節(jié)的傳力需求。 目前，發(fā)動機(jī)排量2.0L以下的中低擋轎車中有90％以上采用了發(fā)動機(jī)前置和前輪驅(qū)動的布置形式，其前橋既是轉(zhuǎn)向橋又是驅(qū)動橋。左圖所示為上海桑塔納轎車前橋總成，它采用滑柱連桿式（又稱麥佛遜式）獨(dú)立懸架。前橋上端通過減振支柱座與車身連接，下端通過左、右下?lián)u臂與固定在車身上的副車架連接，從而達(dá)到固定前輪的作用。懸架下?lián)u臂通過兩個金屬橡膠支承關(guān)節(jié)與副車架相連，車輪上下跳動時，搖臂繞支承關(guān)節(jié)擺動。下?lián)u臂通過球形接頭與轉(zhuǎn)向節(jié)連接。為了減小車輛轉(zhuǎn)彎時的傾斜度，在副車架與下?lián)u臂之間還裝有橫向穩(wěn)定桿。 車輪定位 一、 前輪定位 1、 前輪定位的目的 前輪定位是指在汽車運(yùn)行時，由摩擦力、重力和離心力引起的所有的力及力矩的平衡。這對于保證汽車車輪與地面的良好接觸非常重要。前輪定位是檢驗(yàn)車輪與路面接觸情況的一種方法。前輪定位的主要目的是使車輪在路面上做純滾動而無滑移、滑轉(zhuǎn)。好的前輪定位將帶來： 良好的燃油經(jīng)濟(jì)性；更大的前輪運(yùn)動空間；良好的方向穩(wěn)定性；轉(zhuǎn)向輕便；輪胎壽命延長；提高安全性影響前輪定位的角度參數(shù)有五個。它們是主銷后傾、主銷內(nèi)傾、前輪外傾、前輪前束轉(zhuǎn)彎半徑。 2、 主銷內(nèi)傾 主銷內(nèi)傾是指在橫向平面內(nèi)，主銷上端向內(nèi)傾斜一個角度。主銷內(nèi)傾角是在橫向平面內(nèi)，主銷中心線與實(shí)際垂線之間的夾角。這個角度是不能調(diào)整的，如圖3－12所示。 主銷內(nèi)傾的作用是： 可防止前輪外傾角過大；減小轉(zhuǎn)向阻力臂，使轉(zhuǎn)向輕便；提高操縱穩(wěn)定性；減少輪胎磨損；提高方向穩(wěn)定性：使汽車重量的分配更接近輪胎與路面接觸區(qū)。 3、 主銷后傾 主銷后傾是指主銷的頂部向后或向前傾斜一個角度。向后傾斜為正后傾，向前傾斜為負(fù)后傾。主銷后傾角是在縱向平面內(nèi)，主銷中心線與過車輪中心的實(shí)際垂線之間的夾角。主銷后傾角如圖3－13所示。 前懸架中主銷后傾主要有以下作用： 使前輪自動回正，有助于提高汽車的方向穩(wěn)定性 轉(zhuǎn)彎完成后，幫助前輪回到直線行駛位置 彌補(bǔ)路面不平對汽車的方向穩(wěn)定性的影響。 主銷后角過大，會造成轉(zhuǎn)向困難、路面沖擊過大和前輪擺動。主銷后傾角過小、在高速行駛時可造成漂移、擺振和方向穩(wěn)定性不好等問題。 主銷正后傾有助于提高汽車的方向穩(wěn)定性，同時也增加了轉(zhuǎn)向阻力。當(dāng)然，這些增加的轉(zhuǎn)向阻力可通過動力轉(zhuǎn)向來克服。只有機(jī)械轉(zhuǎn)系的汽車，通常采用很小的主銷后傾或主銷負(fù)后傾。在一些新型的轎車上，采用主銷負(fù)后傾角是必要的。 i. 前輪前束 前輪前束值指左右兩前輪前端水平距離與其后端水距 離之差。如圖３－１４所示。當(dāng)B小于A時，叫做前輪正前束；當(dāng)B大于A時,叫做前輪負(fù)前束。前輪前束以英寸（in）為單位。 當(dāng)汽車向前行駛時，會產(chǎn)生某些使前輪向外滾開趨勢的力。在汽車上采用小角度的前束，可抵消這些力。在汽車行駛中，轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)之間的間隙可能會造成輪胎前端向外偏擺。從這一點(diǎn)來說，前輪前束應(yīng)該為零。在前輪驅(qū)動的汽車中，前輪設(shè)置成負(fù)前束以便獲得一些其它的力。前輪驅(qū)動的汽車趨于使前輪回到合適的直線向前位置。前輪前束調(diào)整不合適會使輪胎磨損加劇并且造成轉(zhuǎn)向困難。 5．前輪外傾 前輪外傾是指前輪的頂部向內(nèi)或向外傾斜一個角度。圖3－15所示為前輪正外傾和負(fù)外傾的例子。前輪外傾是車輪中心線與實(shí)際垂線之間的夾角。檢查該角度的目的是確認(rèn)車輪與路面垂直。這樣布置可使兩側(cè)輪胎胎面一致，從而使載荷分配和整個胎面磨損均勻。正確設(shè)置前輪外傾角，可使： 胎面與路面的接觸面積最大 胎面與路面的接觸面正好處于載荷點(diǎn)的下方 轉(zhuǎn)向輕便 如前輪外傾角設(shè)置不正確會造成： 球頭鉸和車輪軸承磨損 轉(zhuǎn)向時車輪一側(cè)滑磨 輪胎過渡磨損，這種磨損情況如圖3－16所示，前輪負(fù)外傾過大，將造成輪胎內(nèi)側(cè)磨損加?。磺拜喺鈨A過大，將使輪胎外側(cè)磨損加劇 圖3－17更進(jìn)一步說明了前輪外傾角設(shè)置不正確時輪胎的磨損情況。從圖中可發(fā)現(xiàn)車輪不同部分的滾動半徑不同；對于輪胎上每個點(diǎn)來說，其運(yùn)動都是沿著各自不同的直徑來滾動，車輪就象一個圓錐體在滾動。圓錐體上的點(diǎn)沿著許多不同的直徑滾動而且有向外沿圓周滾開的趨勢，但實(shí)際上，車輪由結(jié)構(gòu)制作用只能沿直線滾動，輪胎外側(cè)或滾動直徑較小一側(cè)試圖滾動更快，這導(dǎo)致胎面外側(cè)部分在地面上打滑，磨損加劇。 二、 四輪定位 以前，汽車上只有前輪定位。然而，同時擁有前輪定位和后輪定位的需求也不斷增加。汽車工業(yè)把這種定位叫做全輪定位或四輪定位。汽車后橋與汽車的縱向中心線不垂直。當(dāng)汽車后橋主減速器主動齒輪軸線與汽車的縱向中心線不平行時，汽車會向一側(cè)轉(zhuǎn)向。這類問題可通過四輪定位來診斷。 圖3－18中的定位儀就可以進(jìn)行四輪定位。這種設(shè)備已經(jīng)相當(dāng)完善，并且通過計(jì)算機(jī)可幫助維修人員校正車輪定位。該計(jì)算機(jī)里存儲有很多汽車車輪定位的操作規(guī)范和近25年來生產(chǎn)的汽車的車輪定位具體要求。 1． 后輪定位因素 后輪定位作為四輪定位的一部分，了解可能影響后輪定位的因素是必要的。許多因素可能會影響后輪定位角，下面列出一些較主要的因素： 后副車架和后橋偏離中心線 懸架控制臂襯套磨損 彈簧壓壞 碰撞后維修不當(dāng)或嚴(yán)重路面沖擊，造成懸架構(gòu)件彎曲變形超出規(guī)定值。 由于這些問題的可能性，按照制造商推薦的后輪定位技術(shù)規(guī)范檢查、校正后輪定位參數(shù)是至關(guān)重要的。 2． 后輪定位角 在校正后輪定位時，通常需要檢測和調(diào)整三個角度，它們是推力角、前束角和外傾角。 推力角是指后輪所走過的軌跡與汽車縱向中心線的夾角。推力角應(yīng)該調(diào)整到接近于零；否則，汽車行駛時會搖頭擺尾。 后輪外傾角與前輪外傾角非常相似，其特點(diǎn)是，后輪外傾角是后輪的上部稍微向外傾斜一個角度。在汽車加裝負(fù)載后，車輪剛好回到與路面垂直位置。 后輪前束角調(diào)整到與前輪前束角差不多。圖3－19是有獨(dú)立后懸架的后輪定位調(diào)整環(huán)節(jié)。后輪前束角，與前輪前束角類似，通過橫拉桿來調(diào)節(jié)。圖示結(jié)構(gòu)中，后輪外傾角可通過專用工具轉(zhuǎn)動調(diào)整螺母來完成調(diào)整。隨著螺母轉(zhuǎn)動，后輪外傾角隨之改變。 3． 四輪定位檢測順序 下列是檢測四輪定位的具體操作順序?qū)嵗? （1） 對預(yù)設(shè)四輪定位進(jìn)行檢查 （2） 更換或修復(fù)在前一步已查出的損壞件； （3） 按要求把汽車停放在四輪定位儀檢測臺架上。通過對汽車前后車輪施加三次顛簸使汽車懸架位置正確； （4） 檢測和讀取后橋推力角； （5） 如果后輪定位角是可調(diào)的，按照生產(chǎn)商提供的技術(shù)要求調(diào)整后輪前束角，以校正推力角與汽車中心線一致，并設(shè)置后輪外傾角； （6） 按如下順序檢測和調(diào)整前輪定位角：主銷后傾角，前輪外傾角和前輪前束； （7） 如果汽車上裝備有動力轉(zhuǎn)向，在調(diào)整前束前，起動發(fā)動機(jī)并來回轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤1/4到1/2圈。只裝有機(jī)械轉(zhuǎn)向系的汽車，不必進(jìn)行本項(xiàng)目。