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东风汽车基础知识(10)

发布人issuer:东风程力汽车 浏览次数: 版权所有copyright:东风程力汽车

一、汽车基础知识

——介绍汽车的悬架系统

悬架是汽车上的重要总成之一。它把车架(或车身)与车轴(或与车轮)弹性的连接起来。其主要任务是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩,并且缓和由不平路面传给车架(或车身)的冲击载荷,衰减由冲击载荷引起的承载系统的振动,以保证汽车的正常行驶。实践表明,悬架对汽车的行驶平顺性、稳定性、通过性和燃料经济性等多种使用性能都有影响,因此,汽车悬架系统的设计、布置以及与整车的合理匹配,是十分重要的,尤其是在现代追求舒适、安全和操纵方便随意的汽车上更显意义重大。

1 、悬架的结构型式及发展概况

悬架通常由弹性元件、导向机构和减振装置组成。悬架的结构型式很多、分类方法也不尽相同。若按导向机构型式来分有独立悬架和非独立悬架两大类。前者的特点是左右车轮不连在一根轴上,单独通过悬架与车架(或车身)相连。而后者的特点是左右车轮用一根刚性轴连接起来,并通过悬架与车架(或车身)相连。

1.1  悬架的结构型式

a 、独立悬架与非独立悬架的比较

独立悬架

非独立悬架

优点

a、非簧载质量小(大大减轻非簧载部分重量),减轻了振动载荷,改善了汽车的平顺性;b、设计良好的独立悬架导向机构可避免转向轮的陀螺效应,减少了发生摆头现象的因素;同时也增大了悬架的侧倾角刚度,减少了车身侧倾角和角振动;c、弹性元件只承受垂直载荷,其它方向的力和力矩由导向机构来承受,因而可采用较软的弹簧,以获得良好的行驶平顺性;d、采用独立悬架,可提高前后轴下的离地间隙,提高汽车的通过性。

结构简单,容易制造,保养维修简便,车轮上下跳动时转向轮的定位参数变化小,轮胎磨损小。

缺点

结构复杂,制造成本高,
保养维护不方便,易磨轮胎

高速行驶平顺性、操纵稳定性得不到充分保证

适用

轿车和越野车上采用较多

货车和大客车上采用较多

b 、独立悬架的结构型式

按导向机构的特点分为双横臂、单横臂、纵臂式、单斜臂式及滑柱摆臂式等型式。其各自的特点及优缺点是:

特点

优缺点

双横臂式

两个摆臂在汽车的横向平面内摆动

只要选择适当的上下横臂长度并合理布置,就可以使轮距及前轮定位参数变化不大。且受冲击时振动也较小,可得到良好的平顺性。但结构复杂,车身受力点较集中,对无车架的承载式车身尤为不利。

单横臂式

采用一个摆臂
且在汽车纵向平面摆动

结构简单,侧倾中心高,具有很高的抵抗车身侧倾的能力。但易发生侧滑和高速甩尾。

纵臂式

其摆臂在汽车纵向平面内摆动。
(有单纵臂和双纵臂两种)

单纵臂结构简单,可适用非转向的后轮。双纵臂一般适合于转向轮,但由于横向刚度低,易产生摆头现象。

单斜臂式

其摆臂绕与汽车纵轴线成一定交角的轴线摆动,属单横臂与单纵臂独立悬架的折中方案

选择合适的摆臂轴线与汽车纵轴线的夹角,可使其兼有单横臂或双横臂的优点,以满足使用要求。

滑柱摆臂式

近来在微型轿车、
轻型轿车上采用较多

构造简单,布置紧凑,减振器活塞可兼做转向主销,车轮跳动时沿主销轴线移动,前轮定位变化小,有良好的行驶稳定性。但滑柱受侧向力大,减振器寿命不长,此外隔音较困难

c 、弹性元件的选择

弹性元件是组成悬架的主要部件之一。它的主要作用是支撑悬架以上的车重,缓和传给车架(或车身)的路面冲击载荷。

目前,悬架弹性元件的种类大致有:钢板弹簧、螺旋弹簧,扭杆弹簧、气体弹簧(空气弹簧、油气弹簧)橡胶弹簧等。

弹性元件主要靠材料变形来储存能量,并随后将它缓慢释放出来而起缓和冲击的作用。

弹性元件的选择主要依据悬架的结构和性能的要求进行。

1.2  悬架的发展

悬架的发展是随着高速公路网的发展,车速的进一步提高而逐步发展的。其中尤以轿车的悬架为发展基础,因为轿车的车速高,对舒适性、安全性和操纵稳定性要求更突出。轿车的悬架种类虽然繁多,但是,大多数前悬架均采用双横臂螺旋弹簧与筒式减振器组合的独立悬架。后悬架大多数仍采用非独立悬架。

空气弹簧悬架在五十年代风靡一时,但因结构复杂、维修麻烦以及尺寸大,造成布置困难,目前多数在大客车上采用,在轿车上仅个别车型采用(如奔驰 600 型等)。

国外也有一些汽车上采用了一种主动式悬架、,其特点是车身发生倾斜时,布置在前后轴上的四个控制阀控制油路系统,保持车身高度不变,使汽车具有抗倾斜、抗“点头”或“仰头”的能力,并且还可以保持轮胎的寿命,同时获得了良好的行驶平顺性和操纵稳定性。

在重型矿用自卸车上,为改善驾驶员的劳动条件,减少颠簸,提高汽车的平均车速,越来越多地采用了油气悬架代替钢板弹簧悬架。

2 、悬架对汽车性能的影响

2.1  对行驶平顺性的影响

良好的汽车行驶平顺性不但能保证乘员的舒适与所运货物的完整无损,而且还可以提高汽车的运输生产率,降低燃料消耗,延长零件使用寿命和提高零件的工作可靠性。

a 、根据平顺性评价的要求,为了保证汽车良好的平顺性要求,车身振动的固有频率应为人体所习惯的步行时身体上下运动的频率;从保持货物完整性的观点出发,车身振动加速度也不能过大。因此在设计悬架时应尽量保持车身的固有频率不变(在人体舒适的范围),为此,在不同的载荷条件下,应选择变刚度的弹性元件   。平顺性不良的汽车,易使乘员(驾驶员)产生各种不良反应,甚至生病。乘员(驾驶员)是很难接受的。

b 、为了衰减车身的自由振动和抑制车身、车轮的共振,以减小车身的振幅和加速度,悬架系统设计时应保持一定的阻尼。

、尽量减小非簧载质量

所谓簧载质量,是指由悬架支承的部件、总成构成的质量。不是由悬架支承的部分称为非簧载质量(或称非悬挂质量)。减小非簧载质量,使簧载质量与非簧载质量的比值较大,可以减少高频振动区车身振动幅度和车轮跳离地面的几率。因此,为提高行驶平顺性,采用非簧载质量较小的独立悬架更为有利。

2.2  对行驶稳定性的影响

一般来讲,为保证行驶稳定性,在整车设计时,前后悬架应考虑不同型式的导向机构,以便得到合适的侧偏角关系,使整车具有所需的不足转向。                         

 

二、汽车产品知识

——介绍旁通阀涡轮增压器的使用

旁通阀涡轮增压器目前在东风康明斯发动机上普遍采用。与传统的增压器相比,带旁通阀的增压器能够明显改善汽车的低速性能,如提高低速扭矩,降低低速时油耗、排污等。

1 、为什么采用旁通阀

涡轮增压器由于其流量、效率、压比有一定的范围,匹配时仅能使发动机的一个特定工况得到最佳匹配,如最大扭矩 / 转速工况。在发动机转速和负荷高于或低于这个匹配点时,涡轮增压器效率将降低,发动机性能和油耗、排放将恶化。

随着国家对环境污染问题的重视,发动机排放法规已迫使制造厂家提高他们的发动机性能,如在低速时空气量不足常引起冒烟,同时使发动机性能下降等现象。解决这一问题的一种方法是使用更小的涡壳,提高增压器的转速,使增压器在柴油机低速时供给较多的空气,但这种方法将使发动机高速时产生过高的空气压力,导致气缸爆发压力过高,比油耗上升和涡轮增压器超速。

带旁通阀涡轮增压器对于上述问题是一个相当有效的解决方法。当压气机出口压力过高时,旁通阀会自动打开,使一部分柴油机排气不经过涡轮直接进入排气管,增压器转速降低,压气机出口压力下降,达到既改善低速性能,又避免高速工况时气缸爆发压力过高和增压器超速的目的。

2 、旁通阀结构

2.1  结构

增压器的旁通阀机构有调节器、调节器动杆、销、摇臂、调节杆、锁紧螺母、旁通阀等零件组件,旁通阀未打开时,盖于涡壳内的阀座上。调节器由封膜、弹簧等零件组成。调节器动杆、摇臂、销、旁通阀等零件由耐高温不锈钢制成,封膜由硅橡胶加强材料制成。

当调节器内的空气压力大于弹簧预紧力时,弹簧将被压缩,使调节器动杆移动,推动摇臂将旁通阀门打开,弹簧预紧力的大小,决定了放气时压气机出口压力的大小。弹簧预紧力可通过锁紧螺母调整。厂家在增压器出厂前对每台增压器的弹簧预紧力都进行过调整,以确保提供相匹配的阀门开启特性。使发动机得到合适的低速、高速增压压力。因此弹簧预紧力不可随便改变,否则不但影响增压效果,还会导致增压器、柴油机严重损坏。

2.2  正确设置调节器的重要性

旁通阀增压器在发动机上进行过多次调整试验,因此增压器上凡影响弹簧预紧力的零件不可随便改动,错误的设置将引起增压器或发动机故障,主要表现在:

a 、调节器开启压力设置得太低,导致:

  发动机空燃比太小

  油耗恶化

  排高温

  烟度高

  碳氢化合物比例增加

  排放超标

  气缸温度升高,损坏发动机活塞

b   调节器开启压力设置太高

  空燃比过大

 NOx 增加

  增压压力过高,增压器转速过高

  增压器轴承磨损、叶轮疲劳等问题

  气缸压力高,损坏发动机缸头垫圈活塞、阀门

  中冷器负荷增加导致发动机过热,损坏活塞

3 、带旁通阀增压器的安装

目前我公司旁通阀增压器有两种类型。一种调节器部件固定在涡轮壳上,第二种调节器部件固定在压气机壳上。

第一种类型增压器涡轮壳和压气机壳可相对中间壳任意转动,后一种则不能变动壳体之间的相对位置。

提高安装质量可延长增压器的寿命。

安装时请注意以下事项:

3.1  增压器位置必须布置合理,调节器尽可能远离排气管,避免热辐射

3.2  连接压气机壳和调节器的压力传递软管不要靠近排气总管或其他散热面,以免软管老化、变形,软管不应太长以防受夹。

3.3  不要随便转动调节杆上的锁紧螺母,以免改变预紧力,导致柴油机严重损坏。

3.4  调节器安装支架固定于压气壳上时,勿调节压气机壳角度,否则预先设置的压力会出现明显的变化,调节器中心线与动杆不在一直线上,调节器中活塞运动偏摆造成封膜与阀盖磨擦损坏,从而导致柴油机严重损坏。

3.5  排气管应尽量大,以避免排气系统中的背压。

3.6  勿用调节器动杆拎增压器,防止调节器动杆和调节器内零件变形。

3.7  在维修汽车、发动机时,勿将调节器固定支架等作为扶手或台阶。

 4 、使用注意事项:

4.1  调节器不能互换。若调节器损坏则整个涡轮壳部件必须更换(因每台增压器预紧力不同)。

4.2  装有旁通阀的增压器,其支架、调节器不能随便拆卸,防止改变弹簧预紧力,导致柴油机严重损坏。装拆增压器时应将涡轮壳、调节器、支架作为一个部件整体。

4.3  不要松动固定支架上的螺钉,这样会影响弹簧预紧力。

4.4  定时检查动杆、摇臂等零件是否运动灵活,旁通阀和阀座是否腐蚀,有无裂纹,如有问题则更换涡壳部件。

4.5  检查调节器动杆运动是否灵活及调节器是否漏气时,所用空气压力不超过 3bar ,否则会损坏调节器。

4.6  凡影响弹簧预紧力的零件均不能随便更换。

销售经理: 黄 娥(0138-7288-5170)     黄 静(0138-7288-9355)
销售热线: 0722-3801007 3801009     图文传真:0722-3819719
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