汽车底盘机械系统检修第一章课件.ppt
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- 汽车底盘 机械 系统 检修 第一章 课件
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1、汽车底盘机械系统检修汽车底盘机械系统检修项目一离合器检修离合器检修一、项目情境引入一、项目情境引入一辆2012年款速腾轿车,搭载大众CFB型发动机,用户反映该车离合器存在牵引力不足的症状。接车后我们对该车进行路试,确定该车离合器存在以下故障。离合器操纵系统调整不当,离合器踏板没有自由行程,分离轴承与分离杠杆之间没有间隙,使压盘不能压紧从动盘。离合器从动盘摩擦片不平、磨损、烧蚀,铆钉外露或摩擦片有油污。离合器踏板不能可靠回位。发动机飞轮、离合器压盘或从动盘变形,离合器盖与飞轮之间的固定螺栓松动。从动盘盘毂花键与变速器输入轴卡滞。膜片弹簧损坏、变形或弹力不足。二、相关知识二、相关知识(一)汽车传动
2、系的基本知识(一)汽车传动系的基本知识1汽车传动系的功用汽车传动系的功用汽车传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速、轴间差速等功能,与发动机配合工作,能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶,并具有良好的动力性和经济性。2汽车传动系的组成汽车传动系的组成汽车传动系包括离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥等部分。(1)离合器。离合器的主要作用:传递或者切断动力;在正常工作时接通,在起步、换挡、制动、滑行时断开;在驾驶员的操纵下,通过主动部分和从动部分的接合或分离实现传递或断开。(2)变速器。变速器的主要作用:实现车辆的变速,保证发动机工作在高效区;设置多个挡位,依次为1、2、3、4、5挡,传
3、动比依次减小,此外还有空挡、倒挡;传动比在一定的范围内连续可调,此时称之为无级变速器。(3)万向传动装置。万向传动装置的主要作用:消除变速器与驱动桥之间因相对运动而产生的不利影响,允许驱动轮在一定的空间范围内跳动;便于传动轴在底部的布置,降低地板的高度。(4)驱动桥。驱动桥主要用于安装左右驱动轮,内置主减速器、差速器、半轴、桥壳等。3汽车传动系的种类汽车传动系的种类按能量传递方式的不同,汽车传动系分为机械传动系、液力传动系、液压传动系、电传动系等。(1)机械传动系。机械传动系结构简单、工作可靠,在各类汽车上都得到了广泛应用。图1-1所示为发动机纵向安装在汽车前部,后桥驱动的42汽车布置示意图。
4、图1-1 机械传动示意图1离合器;2变速器;3万向传动装置;4驱动桥(2)液力传动系。液力传动系综合运用液力和机械来传递动力。液力传动也叫动液传动,如图1-2所示,它靠液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。图1-2 液力机械传动示意1液力变矩器;2自动器变速器;3万向传动装置;4驱动桥;5主减速器;6传动轴(3)液压传动系。液压传动也叫静液传动,它靠液体传动介质静压力能的变化来传递动力,主要由油泵、液压电机、控制装置等组成。如图1-3所示。(4)电传动系。电传动系是由发动机带动发电机发电,再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮,如图1-4所示。图
5、1-3 液力机械传动示意 图1-4 一般混合式电动汽车采用电传动 1离合器;2油泵;3控制阀;1离合器;2发电机;3控制器;4液压电机;5驱动桥;6油管 4电动机;5驱动桥;6导线4汽车传动系的布置形式汽车传动系的布置形式汽车传动系的布置形式主要与发动机的类型、汽车的用途和汽车重心的位置有关。其中,汽车的重心的位置决定了驱动桥的位置。汽车传动系的布置,一般有以下几种形式。(1)发动机前置后轮驱动(FR)。它是指发动机前置、后轮驱动的车辆,如图1-5所示。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种形式。图1-5 前置后驱(FR)(2)发动机后置后轮驱动(RR)。它是指发动机后置、后轮驱动的
6、车辆,如图1-6所示。在大型客车上多采用这种布置形式,少量微型、轻型轿车也采用这种形式。图1-6 后置后驱(RR)(3)发动机前置前轮驱动(FF)。它是指发动机前置、前轮驱动,如图1-7所示。这种形式的操纵机构简单、发动机散热条件好,但上坡时汽车质量后移,使前驱动轮的附着质量减小,驱动轮易打滑;下坡制动时,由于汽车质量前移,前轮负荷过重,高速时易发生翻车现象。现在大多数轿车采取这种布置形式。图1-7 前置前驱(FF)(4)越野汽车的传动系(nWD)。越野汽车一般为全轮驱动,发动机前置,在变速箱后装有分动器将动力传递到全部车轮上。目前,轻型越野汽车普遍采用44驱动形式,中型越野汽车采用44或66
7、驱动形式,重型越野汽车一般采用66或88驱动形式,如图1-8所示。(5)发动机中置后轮驱动(MR)。这种布置形式常用于跑车和赛车,如法拉利、保时捷、F1赛车等。图1-8 越野汽车的传动系(nWD)(二)离合器的功用(二)离合器的功用离合器安装在发动机与变速器之间,用来分离或接合前后两者之间的动力联系。其功用主要包括以下几点。传递转矩。离合器可使发动机与传动系逐渐接合,保证汽车平稳起步。离合器可暂时切断发动机与传动系的联系,便于发动机的起动和变速器的换挡,以保证传动系换挡时工作平顺。离合器还能限制所传递的转矩,防止传动系过载。(三)离合器的种类(三)离合器的种类为了使离合器的主动部分和从动部分可
8、以暂时分离又可以逐渐接合,并且在传动过程中还可能相对运动,因此其主动部分和从动部分不可能采用刚性连接,而是借助两者间的摩擦力、液力或者电磁力来传递转矩,从而将汽车离合器分为摩擦离合器、液力耦合器、电磁离合器等几种。目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器。1摩擦离合器摩擦离合器 摩擦离合器由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构4部分组成。摩擦离合器又分为湿式和干式两种,目前与手动变速器相配合的绝大多数为干式摩擦离合器。按从动盘的数目不同,其又分为单片式摩擦离合器、双片式摩擦离合器和多片式摩擦离合器等几种。湿式摩擦离合器一般为多片式,浸在油中以便于散热。2液力耦合器液力耦合器液力耦合器靠
9、工作液(油液)传递转矩,外壳与泵轮连为一体,是主动件;涡轮与泵轮相对,是从动件。当泵轮转速较低时,涡轮不能被带动,主动件与从动件之间处于分离状态;随着泵轮转速的提高,涡轮被带动,主动件与从动件之间处于接合状态,如图1-9所示。图1-9 液力耦合器结构与动作原理1泵轮;2涡轮;3油;4油的流向3电磁离合器电磁离合器电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。在主动件与从动件之间放置磁粉,可以加强两者之间的接合力,这样的离合器称为磁粉式电磁离合器,如图1-10所示。图1-10 磁粉式电磁离合器的动作原理1粉末;2输入侧;3输出侧;4励磁线圈;5线型粉末;6磁通(四)摩擦离合器的结构及工作原理
10、(四)摩擦离合器的结构及工作原理1摩擦离合器的基本组成摩擦离合器的基本组成摩擦离合器的基本组成如图1-11所示。(1)主动部分:它包括飞轮、压盘和离合器盖。(2)从动部分:它主要是两面带有摩擦衬片的从动盘和从动轴。(3)压紧装置:若干螺旋弹簧。(4)分离机构:它包括分离杠杆、分离轴承和分离拨叉。(5)操纵机构:它包括离合器踏板、拉杆及拉杆调节叉、回位弹簧等。图1-11 摩擦离合器的主要组成2摩擦离合器的工作原理摩擦离合器的工作原理摩擦离合器的主动部分和从动部分借助接触面间的摩擦作用使两者之间可以暂时分离,又可逐渐接合,在传动过程中又允许两部分相互转动。(1)接合状态。飞轮、压盘和从动盘三者在压
11、紧弹簧的作用下压紧在一起,发动机的转矩经飞轮、压盘通过摩擦力矩传至从动盘,再经从动轴(变速器的一轴)向变速器传递动力。(2)分离过程。踩下离合器踏板,拉杆右移,分离拨叉推动分离套筒左移,通过分离轴承使分离杠杆内端左移、外端右移,使压盘克服弹簧右移,离合器主、从动部分分离,中断动力传动。(3)接合过程。缓慢抬起踏板,压盘在压紧弹簧的作用下逐渐压紧从动盘,传递的转矩逐渐增加,从动盘开始转动,但仍小于飞轮转速,压力不断增加,二者转速逐渐接近,直至相等,打滑消失,离合器完全接合。3周布弹簧离合器周布弹簧离合器(1)周布弹簧离合器的结构。主动部分。主动部分包括飞轮、离合器盖、离合器压盘等机件组成。这部分
12、与发动机曲轴连在一起。离合器盖与飞轮靠螺栓连接,压盘与离合器盖之间是靠34个传动片传递转矩的,如图1-12所示。从动部分。从动部分由单片、双片或多片从动盘所组成,它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。从动盘由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂3个基本部分组成,如图1-13所示。图1-12 离合器主动部分1飞轮;2离合器从动盘;3减振器阻尼片;4从动盘毂;5减振器盘;6离合器压盘;7离合器盖图1-13 离合器从动部分1前摩擦片;2压片;3从动盘钢片;4波浪形弹簧钢片;5从动盘毂;6后摩擦片;7平衡片 扭转减振器。为了避免转动方向的共振,缓和传动系受到的冲击载荷,大多数汽车都在离合器的从动盘
13、上附装有扭转减振器。扭转减振器能够降低发动机曲轴系与传动系接合部分的扭转刚度,调谐传动系扭振固有频率,使传动系共振应力下降,还能缓和汽车改变行驶状态时对传动系产生的扭转冲击,并改善离合器的接合平顺性,如图1-14所示。离合器的操纵机构。离合器的操纵机构是驾驶员借以使离合器分离,而后又使之柔和地接合的一套机构。它是由位于离合器壳内的分离杠杆(在膜片弹簧离合器中,膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用)、分离轴承、分离套筒、分离拨叉、回位弹簧等机件组成的分离机构和位于离合器壳外的离合器踏板及传动机构、助力机构等组成。(2)离合器自由间隙和踏板自由行程。离合器自由间隙:离合器在正常接合状态下,分离杠杆
14、内端与分离轴承之间应留有一个间隙,一般为几毫米,如果没有自由间隙,会导致离合器打滑。踏板自由行程:自由间隙反映到离合器踏板上,使踏板产生一个空行程,称为踏板自由行程,如图1-15所示。踏板自由行程的调整:改变分离拉杆的长度等可调整踏板自由行程,如图1-16所示。图1-15 离合器自由行程 图1-16 自由行程调整4膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器称为膜片弹簧离合器。(1)膜片弹簧离合器的结构及工作原理。离合器膜片靠中心部分开若干径向切槽,形成弹性杠杆,而其余未切槽的截锥部分起弹簧作用,用支承环和铆钉安装在离合器盖上,如图1-17所示。图1-17 离合器盖及压盘总成构
15、造1、3平头铆钉;2传动片;4支承环;5膜片弹簧;6支承铆钉;7离合器压盘;8离合器盖(3)膜片弹簧离合器的弹性特性。图1-18所示为膜片弹簧和螺旋弹簧的弹性特性曲线,由图可以看出,在两种离合器的压紧力相同时,即都为Pb时,轴向的变形量为b,当摩擦片磨损量达到容许的极限值 时,两种弹簧压缩变形量减小到a。此时螺旋弹簧压紧力便降低到Pa,显然Pa Pb,两值相差较大,将使离合器中压紧力不足而产生滑摩,而膜片弹簧压紧力只降低到与Pb相差无几的Pa,离合器仍能正常工作。因此膜片弹簧的转矩容量比螺旋弹簧要大15%左右。图1-18 膜片弹簧和螺旋弹簧的弹性特性曲线(4)膜片弹簧离合器的结构形式。推式膜片
16、弹簧离合器。如图1-19所示,推式膜片弹簧离合器在离合器分离时分离杠杆内端受推力,桑塔纳2000型轿车、红旗CA7220型轿车及CA1091型货车均为推式膜片弹簧离合器。图1-19 推式膜片弹簧离合器 拉式膜片弹簧离合器。如图1-20所示,拉式膜片弹簧离合器的膜片反装,在离合器分离时分离杠杆内端受推力,结构强度提高,散热通风条件进一步改善,磨损后膜片弹簧仍能保持与支承环接触。膜片弹簧离合器总成零部件的分解图如图1-21所示。图1-20 拉式膜片弹簧离合器图1-21 膜片弹簧离合器总成零部件的分解图5离合器操纵机构离合器操纵机构离合器操纵机构是驾驶员借以使离合器分离,而后又使之柔和接合的一套机构
17、。该机构起始于离合器踏板,终止于离合器壳内的分离轴承。下面所要讨论的主要是其位于离合器壳外面的部分。人力式操纵机构按照所用传动装置的形式不同可分为机械式和液压式两种。(1)机械式操纵机构。机械式操纵机构包括杆系传动装置和绳索传动装置两种。杆系传动装置中关节点多,因而摩擦损失较大,此外其工作会受到车身和车架变形的影响。在平头车、后置发动机汽车等离合器需要用远距离操纵时,合理布置杆系比较困难;绳索传动装置则可以消除上述缺点,但是绳索寿命较短,拉伸刚度小,故其只适用于轻型、微型汽车和某些轿车。机械式操纵机构结构简单,制造成本低,故障少,但是其机械效率低而且拉伸变形会导致踏板行程损失过大。(2)液压式
18、操纵机构。液压式操纵机构主要由主缸、工作缸及管路系统组成,如图1-22所示。液压式操纵机构具有摩擦阻力小、质量小、布置方便、接合柔和等特点,并且不受车身车架变形的影响,因此应用日益广泛。桑塔纳2000GSi、北京2020、奥迪100等轿车离合器均采用液压式操纵机构。主缸构造如图1-23所示,主缸体借补偿孔A、进油孔B通过进油软管与储液罐相通。主缸体内装有活塞,活塞中部较细,且为“十”字形断面,使活塞右方的主缸内腔形成油室。活塞两端装有皮碗。活塞左端中部装有止回阀,经小孔与活塞右方主缸内腔的油室相通。当离合器踏板处于初始位置时,活塞左端皮碗位于补偿孔A与进油孔B之间,两孔均开放。图1-22 离合
19、器液压式操纵机构示意图 1踏板;2主缸;3储液室;4分离杠杆;5分离轴承;6分离拨叉;7工作缸图1-23 离合器操纵系统主缸结构图l保护塞;2壳体;3管接头;4皮碗;5阀芯;6固定螺栓;7卡簧;8挡圈;9护套;10推杆;11保护套;A补偿孔;B进油孔离合器工作缸结构如图1-24所示,其内装有活塞、皮碗、推杆等,缸体上还设有放气螺栓。当管路内有空气存在而影响离合器操纵时,可拧出放气螺塞进行放气。工作缸活塞直径为22.2mm,主缸活塞直径为19.05mm。由于前者略大于后者,故液压系统稍有增力作用,以补偿液流通道的压力损失。图1-24 离合器工作缸1壳体;2活塞;3管接头;4皮碗;5挡圈;6保护套
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