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悬架系统基础知识

时间:2022-10-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:由于车架是由前部到后部,因此即使在没有薄铁皮车身的情况下也可以使汽车行驶。钢板弹簧用于四轮驱动的卡车的前悬架上,尤其在中型或重型卡车上应用较多。悬架由弹性元件、减振元件和导向元件组成,钢板弹簧是弹性元件。钢板弹簧之间装有塑料或合成橡胶绝缘体,弹簧工作期间叶片的自由运动产生摩擦,起到减振作用。如果扭杆弹簧折断了,整个悬架就破坏了,这将导致车辆受到严重损坏及发生重大交通事故。

车身和车轮之间的连接部件称为悬架部件。

一、汽车车架和车身

汽车车架是用厚钢板(一般为4~12mm)制作成高强度管形或方形结构,再通过焊接或铆接在一起而形成的,对上支撑车身,对下连接悬架。

汽车车身是由薄钢板(一般为0.8~1.2mm)通过激光焊接而成的,由于车身强度不够大,车轮的悬架部件不能直接作用到车身上,因此要采用强度更高、厚度更大的车架。车架是悬架部件与薄钢板车身的过渡部件。

1.车架

车架分为整体式车架和半车架式车架两种。

(1)整体式车架。

大多数卡车和越野车都采用整体式车架,它主要包括两边纵梁和横梁,如图2-1所示。由于车架是由前部到后部,因此即使在没有薄铁皮车身的情况下也可以使汽车行驶。

图2-1 整体式车架

(2)半车架式(前、后车架式)车架。

半车架式车架通常有前车架和后车架两部分,前车架对上支撑发动机、变速器,对下连接前悬架部件;后车架对上支撑车身,对下支撑后独立驱动桥。有的前驱汽车后部悬架和车身之间的车架只是一个连接座,这个连接座也可能集成在后悬架上。

2.车身

车身分为承载式车身和非承载式车身两种。

(1)承载式车身。

承载式车身纵梁上侧支撑发动机和变速器,纵梁下侧通过四根长螺栓与车架连接,车架对下连接悬架。简单来说,发动机和变速器的支撑点在车身的两个纵梁上,不在车架上。

(2)非承载式车身。

发动机和变速器的支撑点在车架上,不在车身的两个纵梁上。

二、悬架类型

按地面冲击是否能从一侧车轮影响到另一侧车轮,悬架分为非独立悬架和独立悬架两种。

1.非独立悬架

货车的非独立悬架如图2-2所示,如果一个车轮遇到路面冲击,另一个车轮的倾斜情况也会受影响。更简单地说,如果两侧车轮通过一根粗的钢梁连接,两个车轮互相影响就为非独立悬架。

图2-2 货车的非独立悬架

2.独立悬架

一个前轮的运动不影响另一个前轮,这种类型的悬架叫作独立前悬架。如图2-3所示,半轴通过两个万向节驱动车轮,两个车轮不会互相影响,车身保持水平,这种悬架称为独立悬架。

图2-3 典型的独立悬架示意图

[技师指导]如果两侧车轮通过一根V形的钢板连接,两个车轮就会互相产生“一定”的影响,称为半独立悬架,例如大众后拖曳臂式悬架。

三、悬架弹簧

悬架弹簧有两个作用。第一,弹簧把地面冲击转化为车身上下振动的机械能和弹簧的压缩和伸张,这样冲击能量就在弹簧势能和车身振动机械能中储存,冲击就不会把能量直接传到车架上。第二,悬架弹簧的长度有控制车身高度的作用,“悬架高度”指轮罩(轮眉)到车轮心轴(轮眼)的距离,使用中随着弹簧变软,“悬架高度”降低,汽车车身的高度也降低。

[技师指导]弹性元件的作用:比如一辆拉着啤酒瓶的货车,行驶中遇到地面的一个较大凸起(或凹坑),如果货车没有弹簧,很显然车上会出现碎瓶;有了弹簧,就会很大限度地避免出现碎瓶,但车身会上下运动,地面冲击变成了弹簧势能和车身上下运动动能的总和,通过车身上下运动,两种能量之间互相转换。从这个例子来说,很多人错误地认为弹簧是减振的,事实上,在汽车上弹簧是储能的,或者说有了弹簧增加了振动。

1.钢板弹簧

钢板弹簧用于四轮驱动的卡车的前悬架上,尤其在中型或重型卡车上应用较多。悬架由弹性元件、减振元件和导向元件组成,钢板弹簧是弹性元件。

如图2-4所示,钢板弹簧是由一个或多个狭长条的弹簧钢板构成的。钢板弹簧的末端是卷曲的,有的卷成一个圆圈,橡胶衬套安装在圆圈里起着隔音和防振的作用。钢板弹簧用弹簧夹捆绑,通过U形螺栓固定在后桥半轴套管上部或下部,若钢板弹簧在半轴套管下部则可以降低车身高度。钢板弹簧之间装有塑料或合成橡胶绝缘体,弹簧工作期间叶片的自由运动产生摩擦,起到减振作用。尽管钢板弹簧自身有减振作用,但为了减振效果更好,需要在其旁边加上筒式减振器。同时在制动、驱动和转弯过程中钢板弹簧也是导向元件,控制着车轮的运动路径。

图2-4 货车的非独立悬架

[技师指导]在图2-4货车的非独立悬架中,U形螺栓松动,或驱动桥的半轴套管部分与U形螺栓之间运动磨损导致U形螺栓松动将在运动中产生大的冲击力噪声。钢板弹簧两端的吊耳和吊耳之间要用强度高的穿销连接,同时用润滑脂润滑,所以常有打黄油润滑脂的保养项目。

[完成任务]根据图2-4完成下列问题。

(1)在货车的非独立悬架中,弹性元件是__________;减振元件是__________和__________;导向元件是__________。

(2)是否有横向稳定装置?____________________。

2.扭杆弹簧

扭杆弹簧靠扭曲变形来达到弹簧的目的。扭杆弹簧是一根长的、柱形的、硬质钢杆,扭杆弹簧的直径越大、长度越短,则刚性越大。扭杆弹簧可抵抗扭转,许多轻型载货汽车的生产厂家,通常使用扭杆弹簧型悬架,尤其是在四轮驱动的车上。扭杆弹簧使得前驱动桥和等速万向节之间留有空间,且使悬架强度增加。

如图2-5所示,扭杆的一端装在前悬架下控制臂上带有花键的孔内,另一端装在可调整支架的花键孔上,车身压在可调整支架末端。当图2-5中的左前车轮碰到凸起时,从车前向后看,下控制臂上移,促使扭杆本身逆时针扭曲,然后再恢复,完成弹簧的作用。与其他弹簧不同的是,扭杆弹簧可调整到适合行驶的高度,高度调节螺栓的作用是通过调节可调整支架的角度来控制车轮与轮眉的高度。

图2-5 左前车轮扭杆弹簧工作原理

扭杆弹簧通常用于前悬架,也可以用于后悬架。大多数扭杆弹簧都标记着左或右,通常刻印在杆的一端。这样设计的目的是确保扭杆弹簧正确地安装在初始位置。扭杆弹簧在制造时没有方向性和预紧,装在车上以后扭杆会配对,如果反向安装,会引起扭杆的反方向扭曲。扭杆通常是可以互换的,因此即使扭杆与最初位置安装相反,也能够保证正确的行驶高度,但是当扭杆以相反的方向工作时,容易变脆而折断。如果扭杆弹簧折断了,整个悬架就破坏了,这将导致车辆受到严重损坏及发生重大交通事故。

[完成任务]在扭杆弹簧式的独立悬架中,车身高度是通过哪个螺栓进行调节的?____________________。

3.螺旋弹簧

螺旋弹簧和空气弹簧靠压缩变形。所有弹簧的共性是不管采用哪种方法来吸收冲击振动,都会在恢复到原始状态的反弹过程中释放出作用力。

多数弹簧是由称为弹簧钢的回火合金钢制成,通常是铬硅合金或铬钒合金。回火是在控制条件下加热和冷却金属的过程,它能够增强金属的弹性。弹性是金属或弹簧在被扭曲或压缩时恢复到最初状态的能力。

螺旋弹簧是由特殊的圆形弹簧钢缠绕成螺旋的形状而制成的,其强度和弹性系数取决于螺旋直径、螺旋数量、弹簧高度以及形成弹簧的钢丝直径等因素(如图2-6所示)。螺旋弹簧可用于前悬架或后悬架,钢丝直径越大,弹簧的高度(自由长度)越短,螺旋数量越少,弹簧的刚度越强。

图2-6 螺旋弹簧的弹性系数影响因素

[完成任务]根据图2-6中螺旋弹簧的弹性系数影响因素的提示,测量出螺旋弹簧的四个弹性系数影响因素的数值: 。

恰当的弹簧结构设计可以实现理想的乘坐舒适性和操纵性。图2-7为各种不同的螺旋弹簧的端面形状。

图2-7 螺旋弹簧的端面形状

弹簧弹性系数是指弹簧每压缩一定尺寸时所承受的压力大小。弹簧负载是指弹簧在任何给定的压缩高度下所能承受的力。弹簧负载会随着疲劳而改变,当弹簧疲劳时,弹簧负载能力下降,一旦有地面冲击,车身会摇晃。

车身在向下压缩、向上回弹、向上伸长、向下压缩四步后回到起始点的过程称为一个循环。振动频率定义为每秒完成的循环次数,即弹簧振动频率是指在1s内车身振动出现的循环次数,单位用赫兹(Hz)表示,见图2-8。弹簧弹性系数K和振动频率f之间有着直接的联系,弹性系数越大,弹簧振动频率越高。也就是说,弹性系数较大(刚度大)的弹簧其振动频率高,反之亦然。

图2-8 刚度较大的弹簧的振动频率与柔软弹簧的振动频率比较

[完成任务]在图2-8中,螺旋弹簧越硬,系统的振动频率是越高还是越低?__________。

螺旋弹簧变软,轮眉和车轮中间心轴的距离是减小还是增大?__________。请用卷尺实车测量一下轮眉和车轮中心心轴的悬架高度是多少?__________。左右轮对比一下,可说明:______________________________。

螺旋弹簧通常被安装在弹簧座圈或弹簧座上。在螺旋弹簧和弹簧座之间通常有硬橡胶或塑料垫以及其他隔绝材料,这些隔绝材料的作用是隔绝或减少道路噪声和车身产生的振动。弹簧端部的形状不同,同样会影响弹簧的安装形式。所有的弹簧都喷涂了环氧树脂漆以防止断裂。由腐蚀引起的刮伤、划痕及麻点可能引起应力增加进而使弹簧失效。维修技师应注意不要碰掉弹簧外部的保护漆层。当维修操作中需要压缩弹簧时,注意工具不要刮伤弹簧的表面。

[完成任务]在螺旋弹簧式的独立悬架中,车身高度是否能进行调节?还是只能越来越低?__________。

4.空气弹簧

因为钢质弹簧的车身高度只与车身负载有关,所以随着车重增加,车身高度下降。空气弹簧是充气的气囊,当车重增加时,可增加气囊的充气量来保持原车高,放气可降低车高,车高控制非常灵活,这样车身重量和气体刚度的比值总是一个定值。关于空气弹簧的内容将在电控悬架中详细讲解。

[完成任务]在空气弹簧式的独立悬架中,车身高度是否能进行调节?__________。空气弹簧的刚度如何调节?______________________________。

四、减振器

传统的悬架系统普遍使用减振器来实现减振并控制汽车弹簧的运动。没有减振器的话,汽车在遇到凸凹不平后,会上下持续跳动。

1.减振器的作用

减振器的作用是通过迫使液体流过小孔而把机械能转化为热能,有效地减小了汽车弹簧的上下运动,减振器通过阻碍弹簧运动将机械能转化为热能,这就是减振器“减振”的由来。减振器安装在车架与车桥之间,越靠近弹簧安装其效果越好,上下垂直安装的减振器承担了大部分的减振工作,但并不能支撑车身的重量。有些汽车(主要指法国雪铁龙)在后悬架上使用了4个减振器。垂直安装的减振器可控制车身的垂直运动,并反作用于后螺旋弹簧。接近水平纵向安装的减振器在加速和减速时,有助于控制后桥运动。

2.减振器的分类

1)传统节流阀式减振器

液压减振器(传统节流阀式减振器)是利用迫使液体通过小孔(节流阀)的原理来工作的,其结构如图2-9所示,除了小孔之外,多数减振器都设有压力溢流阀以控制汽车在所有工况下的行驶。减振器内液体的压降越大,液体流过小孔的量越大,减振的效果就越好,因此较大的减振器要比较小的减振效果好。油流过一个可偏转的片状活塞阀,偏转片可对悬架系统的运动快速做出反应,如果在高速时碰到凸起,偏转片会完全偏转,使悬架到达最大的压缩高度并保持一个可控的活动范围。

[完成任务]通过图2-9(a)传统节流阀式减振器结构的学习,完成传统节流阀式减振器结构[图2-9(b)]的标注。

图2-9 传统节流阀式减振器结构

1—活塞杆;2—工作缸筒;3—活塞;4—伸张阀;5—储油缸筒;6—压缩阀;7—补偿阀;8—流通阀;9—导向座;10—防尘罩;11—油封

[技师指导]传统减振器故障有漏油、减振器杆出现偏磨损以及活塞和筒壁之间间隙大造成漏油等。

[完成任务]请回答以下问题。

(1)减振器在拉出减振器杆时和压下减振器杆时,哪个阻力更大?__________。为什么这样设计?____________________。

(2)测试活塞和筒壁之间间隙的方法是用人体体重(最好几个人喊号子一起压)上下振动车体,然后突然松手,车体振动最多三下,多于规定次数说明减振器内部出现了内漏。几个人同时操作松手后,车振动了几次?__________。是否正常?__________。上下振动的幅度也不要太大,否则直接造成人为的减振器漏油。

2)充气式减振器

现代汽车大多使用充气式减振器,这种减振器分为单筒式和双筒式。充气的目的是使减振器内部的油液增压,被气体增压后的油液将变硬,当油液通过减振器小孔时,此压力能够防止气穴的形成,使汽车能够平稳通过粗糙路面。在传统不充气的减振器中,油液被迫通过小孔后,压力下降,油液体积膨胀导致产生气泡,有气泡的油液不能有效地实现减振。

[技师指导]由于减振器充入了空气,一旦内部密封不严,将使空气和油液混合在一起,导致减振器失效,乘坐不平稳。

使用较高压力的子午线轮胎和重量较轻的汽车要求使用更有效的减振器。为了达到这个要求,减振器设计工程师利用了一种压缩气体,它不和减振器内的油液发生化学反应。如果一种物质和另外一种物质不起反应,它就被称为是“惰性的”。最常用的惰性气体是氮气,它约占大气成分的78%。典型的充气式减振器可以被增压到9~10bar(1bar=105Pa)以帮助操纵和驾驶控制。一些减振器采用较高的压力,如25~30bar,但是压力越高,渗漏的可能性越大,且行驶越颠簸。

单筒充气式减振器结构如图2-10所示,其工作原理如下所述。

图2-10 单筒充气式减振器结构

(1)压缩阶段:活塞杆向下运动,工作腔活塞下部油液经单向阀从下腔流向上腔,同时油液向下经底阀的阻尼孔进入储油腔,这时上部气体稍有压缩,但压强增加不大。

(2)回弹阶段:活塞杆向上运动,工作腔活塞下部油液压力降低,上腔油液经阻尼阀从上腔流向下腔,在下部储油腔内的油液向上经底阀的单向阀进入工作腔。

如图2-11所示,压缩阻尼和回弹阻尼是不同的,一般压缩时阻尼小,回弹时阻尼大,这样可保证地面冲击的能量以最快的速度传递给减振器的液压油。这样匹配的悬挂响应性好,舒适性高;缺点是一旦遇到连续的不平路面时,如果两次冲击的间隔时间较短,悬挂会变得非常硬,从而严重影响乘车舒适性和驾驶安全性。

图2-11 减振器的压缩阻尼和回弹阻尼曲线

[技师指导]要完成更换减振器或弹簧的任务,需用专用工具压下弹簧,拆开减振器上座与减振器杆的连接。由于减振器杆是自由的,因此要用专用工具把住减振器杆,再拆减振器杆上面的螺母。安装顺序与之相反。

关于双筒式减振器的内容将安排在奥迪的阻尼可调节式双筒式减振器中讲解,在阻尼可调节的双筒式减振器中,空气弹簧和减振器底部的减振器阻尼控制阀(PDC阀)相通,减振器阻尼控制阀根据车身载荷来调节减振器阻尼。

3)压电式减振器

压电式减振器主要由压电传感器、压电执行器和阻尼力变换阀三部分组成。压电传感器和压电执行器所用的压电元件是一个压电陶瓷元件,其主要成分是铅、锆和铁。压电元件是利用压电效应的原理进行工作的。如图2-12(a)所示,当在压电元件上施加外力时,压电元件将产生电压,这一现象称为压电正效应;如图2-12(b)所示给压电元件施加电压,则压电元件将产生位移,这一现象称为压电负效应。发动机的爆振传感器就是根据压电正效应进行工作的。当由颠簸路面引起的冲击力作用在减振器支撑杆上时,由于压电正效应的作用,在压电传感器上大约2μs内就可产生电压信号。

悬架系统的电子控制单元对多层的压电执行器施加电压,例如对由88个压电元件所组成的压电执行器施加电压后,在约5ms的时间内产生50μm左右的位移。此位移经活塞和推杆放大后,使阻尼力变换阀动作。压电式减振器从出现颠簸信号到阻尼力变换阀动作仅需几毫秒的时间,因此这种减振器阻尼力电子控制系统具有很高的响应能力。

图2-12 压电元件工作原理

(a)压电正效应;(b)压电负效应

[完成任务]在压电式减振器中,传感器是压电正效应元件还是负效应元件?__________;执行器是压电正效应元件还是负效应元件?__________。

4)磁流变式减振器

磁流变式减振器是利用内部工作液的黏度改变进行工作的,可以根据流过每个装置中电磁线圈的电流来快速地改变液体的黏度,如图2-13所示。这种液体叫作磁流体,用于单筒式减振器。

图2-13 无磁场作用磁流体颗粒排列和有磁场作用的磁流体颗粒排列

(a)无磁力线;(b)有磁力线

在正常工况下,磁流体很容易通过减振器的小孔,产生很小的阻尼作用。当悬架控制单元通过压电传感器检测出有大的或高频振动时,来自悬架控制单元的小电流就会送到每个减振器的电磁线圈,此时油液中的铁微粒在3ms之内做出反应,呈纤维状,使磁性液体变得像黄油一样稠,提高了减振器的刚度。这种减振器可用来控制加速过程中的尾部下沉以及制动过程的俯冲现象,也可以在转弯时通过悬架控制单元来减小车身的侧倾。

如图2-14所示,电磁线圈未通电时,减振器油内的磁悬浮微粒呈杂乱无序状态,彼此之间没有力的作用。在活塞运动时,这些微粒与油液被从活塞孔压出。这时的减振力(阻尼力)相对较低,该力取决于减振器油的基本黏度值。电控电磁线圈已通电微粒会按照磁场的磁力线方向排列,特别是活塞孔内聚集了一长串微粒,提高了油液与孔壁的摩擦力,从而提高了流变压力和减振力。

五、悬架的运动控制

悬架系统连接件能使车轮在限定范围内自由地上下运动,同时,悬架部件还能够使车轮在悬架上自由转向,所以悬架要有如下所述的运动控制作用。

图2-14 磁流变式减振器

1.横向运动控制

控制臂内侧通过橡胶衬套与车架连接能控制车轮的横向运动,橡胶衬套可以隔绝路面和车身之间的噪声和振动,若橡胶衬套损坏,将在车轮向前和向后运动中产生间隙运动噪声和操控不稳。双叉臂式悬架导向机构如图2-15所示。

图2-15 双叉臂式悬架导向机构

在车轮控制臂外侧,车轮与心轴相连,心轴上端通过球窝接头与控制臂末端相连,心轴下端也通过球头连在控制臂上。转向机构转动心轴(转向节)使心轴以上、下球头间的连线为轴转动而实现转弯,上、下控制臂球头间的连线是转向主销。

[完成任务]在图2-15中,哪个部件对悬架提供纵向支撑,以防止控制臂前后运动?__________。上、下双叉臂球头之间的心轴部件也称为转向节(两者是一个件),上、下两个球头之间的连线称为__________,转向时车轮绕着连线确定的轴转动。

2.纵向运动控制

当车轮上下运动时,悬架允许这种上下运动,同时又要在车轮碰撞到凸起时避免车轮向后运动。在铰接处,控制臂和车架接触,提供了支撑作用以防止车轮前后运动。

为防止车轮在横向和纵向的不正常运动,至少需要采用横向和纵向两种控制单元,并且有联动作用。有些悬架使用另外的组件来控制车轮的前后运动,如图2-16所示。悬架的设计以及它在车架或车身上的安装位置对于车辆的正常操纵是至关重要的。防尾部下沉和防俯冲是两个非常重要的设计因素。

图2-16 带推力杆的双叉臂式导向机构

[完成任务]在图2-16中,哪个部件对悬架提供纵向支撑,以防止控制臂的前后运动?__________。

1)防尾部下沉

防尾部下沉(也称防后坐)指的是在加速过程中车身的反应。多数汽车设计为在加速过程中汽车尾部下沉是正常的,驾驶员感觉是舒适的,甚至对于前轮驱动的车辆也是如此。防尾部下沉是指这个正常作用力被缓和的程度。如果悬架设计为100%的防后坐能力,这样车辆在加速过程中车身便会保持水平。有些梅塞德斯-奔驰车使用高于100%的防后坐能力,这样在加速时汽车的尾部上升。

2)防俯冲

防俯冲指的是在制动时防止汽车前部向下运动的能力。大多数驾驶员感觉制动时前俯冲是正常的。如果汽车设计为100%的防俯冲能力,那么在制动时汽车会保持水平。

维修技师不能也不应该改变汽车的防后坐及防俯冲特性。但是如果用户认为汽车的后与俯冲高于正常值,那么维修技师应认真检查悬架的所有部件,尤其是对悬架与车架或车身的固定点进行检查。

3.横向稳定杆

多数汽车及卡车在前悬架上都装配有横向稳定杆(图2-17),这根圆柱形的硬质钢杆用螺栓与下控制臂相连,且与被称为横向稳定杆衬套的橡胶套相连。横向稳定杆被称为防摆动或防滚动杆。如果车辆的一侧相对另一侧上下运动,则横向稳定杆通过扭曲的方式来工作。

图2-17 典型的横向稳定杆的安装

横向稳定杆的作用是防止转弯时车身过度倾斜以及提高汽车在不平路面上的行驶稳定性。当车身倾斜时,横向稳定杆被扭曲,施加到稳定杆上的作用力能够阻止车身倾斜。

在许多麦弗逊式滑柱的汽车上,横向稳定杆可用作对下控制臂的纵向支撑。横向稳定杆的有效作用力随着杆直径的增大而增加,因此,性能优越的悬架通常包括大直径的横向稳定杆和衬套。

横向稳定杆两侧的球头杆把横向稳定杆的端部和下控制臂相连。仔细检查横向稳定杆的连接装置至关重要,因为较大的力是通过连接装置和衬套传递的,所以连接装置经常出现损坏(橡胶座圈开裂或定位螺栓断开)。横向稳定杆两侧的球头杆或衬套损坏会引起车辆操纵不安全,并出现噪声。

4.转向球节

转向球节实际上是一种球窝式的连接,与人肩膀上的关节相似。转向球节可以使前轮上下左右运动。螺旋弹簧固定在上控制臂上方或下控制臂上。

如果螺旋弹簧装在上控制臂上部,那么靠上的球节就支撑着车身的重量,称为负载球节,下球节称为从动球节,不过这种情况很少。如果螺旋弹簧装在下控制臂上,那么下球节便是负载球节(图2-18),上球节为从动球节,在这种悬架中下球节是承受负载的,因为车的重量通过弹簧、下控制臂和球节传到车轮。

图2-18 下球节是负载球节

在大多数使用扭杆的汽车上,扭杆弹簧是和下控制臂相连的,所以下球节是负载球节。转向球节的设计有两种基本方法:压缩载荷或拉伸载荷。如果控制臂安装在转向节上,球节会被汽车的重量压进控制臂。如果转向节安装在控制臂上,球节会在拉力作用下拉回控制臂。采用哪种类型是由底盘设计工程师决定的,维修技师不能改变球节类型。如图2-19所示,所有的转向球节,不论是拉伸载荷还是压缩载荷的,在球杆和球窝之间总有一个支撑表面。

每个转向球节都设计有一定的转向阻力以稳定转向。球节并不能支撑汽车的重量,它作为悬架的枢纽而经常被称为从动球节或摩擦球节。承载球节经常遭受较大的磨损,因此需经常更换。

图2-19 球节的拉伸和压缩

[完成任务]在实车上找到球节,并分析球节是负载球节还是从动球节,哪个损坏得更快;用撬棍来检查球节内部是否有间隙;用球节拆装工具拆一次球节,同时采用“暴力拆装”拆一次球节,这里的“暴力拆装”不是破坏性的,暴力只针对已经损坏的球节,而不得损坏周围部件。

5.缓冲块

所有的悬架系统都有行程的限制。如果汽车在道路上行驶时碰到大的凸起,车轮在巨大的力的作用下被迫向车身方向运动。这个力被悬架系统的弹簧吸收,如果凸起足够大,那么悬架就被压缩到极限。为了不使悬架的金属部件碰到车架或车身,可在它们之间用一个橡胶或泡沫缓冲块来吸收振动,如图2-20所示。所有的悬架系统都使用悬架缓冲块,以防止在路面高低不平时悬架与车架或车身之间的金属直接接触。

悬架缓冲块又称作悬架限位块、冲击限位块或振动缓冲块,橡胶或微孔的氨基甲酸乙酯塑料泡沫是制造缓冲块最理想的材料。

造成悬架限位块损坏的原因包括以下两个。

(1)弹簧的松弛,使行驶高度比正常值低;

(2)减振器磨损或损坏。

多数悬架使用橡胶或泡沫塑料缓冲块来限制弹起时的行程。当车辆被举升机升高、车轮悬挂下垂时,反弹限位块可防止悬架和车架之间金属与金属的直接接触。有些限位块是嵌入减振器或滑柱内的。

图2-20 悬架缓冲块位置

[完成任务]在维修作业中,保护套、缓冲胶、减振器、弹簧、推力轴承、减振器支座等部件的任何一个损坏都要将减振器(带弹簧)一起拆下,并分解成如图2-20所示的结构。在车上可通过“弹测、减压、听”操作分别检查弹簧、减振器和轴承。对于轴承的检修可采用对行驶中的汽车打转向的方法,也可在原地打转向,通过“穿心螺丝刀”在减振器杆上部的螺母位置上听诊。

请在实车上找到车身向下运动时的限位块,同时找一找车身向上运动时的限位块,看是否能找到。

六、簧下质量

悬架系统必须设计成在快速通过凹凸不平的路面时,车轮能够上下运动而不影响整车的质量分布。实际上,上下运动部分的总质量越轻就越容易操纵和驾驶,这个质量被称为簧下质量。按照这种理念设计的赛车镁合金车轮,既轻便又坚固。为了更好地操纵和驾驶,簧下质量应尽可能地轻。例如在生活中,人穿一双铁鞋走路时,人对上身的控制就较困难。

簧上质量的概念是车架及车架上部的由弹簧支撑的质量。

[完成任务]想一想,如果人穿一双铁鞋,在急走、急停、转弯时人的上身会有什么感觉。请在实车上找到簧下质量的元件并写下来。

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七、轮距和轴距

轮距和轴距的大小影响操纵性和驾驶性。

汽车的轮距就是同轴两个车轮间的距离,可认为是左轮和右轮之间的距离。轮距较宽时可增加车辆的稳定性,尤其是在转弯的时候,其与行驶情况并无多大关系,因为外力很难改变轮距。

汽车的轴距是汽车前轮中心与后轮中心的距离,应认为是同一侧的距离,轴距较长的汽车比轴距短的汽车平稳性好,与行驶有很大关系,一旦轴距改变,汽车将出现自动跑偏。

[完成任务]用卷尺测一下实车的两侧轴距,并写下来。

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