汽车行驶系Word

　　第2章 汽车行驶系

　　第一节

　　概述

　　一、行驶系的分类、组成和功用汽车行驶系一般有轮式、履带式、车轮——履带式等几 种。绝大多数的汽车经常在比较坚实的道路上行使，其行使 系中直接与路面接触的部分是车轮，因此称之为轮式行驶 系，如图2-1所示。

　　轮式行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架等四部分组成， 前、后车轮分别安装在前后车桥上，车桥又通过前、后悬架与 车架相连接，车架是整个汽车的装配基体，这样，行驶系就联 结成一个整体，构成汽车的装配基础。 有的汽车行驶系中直接与路面接触部分是履带，则称之为 履带式，如图2-2所示。

　　行驶系的主要作用: (1)是将传动系传来的转矩转化为汽车行驶的驱动力； (2)将汽车构成一个整体； (3)支承汽车的总质量； (4)承受并传递路面作用于车轮上的力和力矩； (5)减小振动、缓和冲击，保证汽车平顺行驶； (6)与转向系配合，以正确控制汽车的行驶方向。

　　二、行驶系的受力分析汽车行驶系支承汽车的总质量 Ga 及其在前后轮上引起的 垂直反力Z1和Z2。即路面对汽车总质量的支撑反力，如图2-3 所示。

　　当驱动桥中的半轴将扭矩Mt传到驱动轮上时，通过轮胎 与路面的附着作用，产生路面作用于驱动轮边缘上的向前的 纵向反力——驱动力Ft。 在等速行驶情况下，驱动力的一部分用以克服驱动轮本 身所承受的滚动阻力，其余大部分则依次经驱动桥的桥壳后 悬架传到车架，用来克服汽车上的空气阻力和上坡阻力，还 有一部分驱动力再由车架经前悬梁传到从动桥、作用在自由 支承在从动桥两端转向节上的从动轮的中心，使从动轮克服 滚动阻力向前滚动。于是整个汽车便向前运动。

　　由于驱动力是作用在驱动轮边缘上的，此力对车轮中心产 生的反力矩力图使驱动桥壳旋转，从而使得车架连同整个汽车 前部都有向上抬起的趋势。具体表现为前轮上的垂直载荷减小， 后轮上的垂直载荷增大。同理，汽车制动时产生的制动力，由 车轮经车桥和悬架传给车架，迫使汽车减速或停车。由此力形 成的反力矩传到车架后，也有使汽车后部向上抬起的趋势，其 结果使后轮上的垂直载荷减小，前轮上的垂直载荷增大。 汽车在弯道上或横向坡上行驶时，车轮与路面之间产生 侧向力，此力也是由行驶系传递和承受的。

　　第二节 车架

　　一、车架的作用汽车车架俗称大梁，它是跨接在前后车桥上的桥梁式结构， 是整个汽车的基础，其上装有发动机、变速器、传动轴、前后 桥和车身等总成和部件。 车架的作用是使各总成固定在它的 上面，使之保持正确的相对位臵，并承受和

　　传递力和力矩。 汽车静止时，车架承受着垂直载荷。 汽车行使时，车架会受到比静止载荷大3~4倍或更大的弯 曲应力，若路面不平，还将受到扭矩的作用。因此，要求车架 强度高、刚度合适；结构简单、质量轻，同时应尽可能降低汽 车的重心和获得较大的前轮转向角，以保证汽车行使的稳定性 和转向的灵活性。

　　二、车架的型式和构造目前汽车车架的结构形式基本上可分成边梁式、中梁式、 综合式和无梁式车架。 1.边梁式车架 边梁式车架由左、右两根纵梁和若干根横梁组成,并通过 铆钉或焊接将纵梁和横梁连接成坚固的刚性构架，被广泛应 用在货车和特种汽车上。 纵梁用低碳合金钢板冲压而成，常见的纵梁断面形状多 为槽形，也有做成工字形或箱形断面，横梁用来连接左、右 两个纵梁，保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，而且还可 支承发动机、散热器等主要部件，通常货车约有5~8根横梁。

　　边梁式车架根据汽车总体结构布臵的需要，可制成前宽后 窄，前窄后宽，前后等宽等形式(见图2-4)。载重汽车大多 采用前后等宽式，这是为了简化制造工艺，避免纵梁宽度转折 处应力集中，提高车架的使用寿命。

　　2.中梁式车架 中梁式车架又称脊梁式车架，它是由一根贯穿汽车纵向的 中央纵梁和若干根横向悬伸托架构成(图2-5)。

　　中梁式车架的结构特点是中梁的断面可做成管形或箱形， 中梁式车架有较大的扭转刚度并使车轮有较大的运动空间，便 于采用独立悬架，车架较轻，减小了整车质量，重心也较低， 行驶稳定性好。但这种车架制造工艺复杂，精度要求高，总成 安装比较困难，维修也不方便，故目前应用不多。 3.综台式车架 综合式车架是由边梁式和中梁式车架结合而成的，如图 2-6所示。车架前段或后段近似边梁结构，便于分别安装发动 机或驱动桥，传动轴从中梁中间穿过，这种结构制造工艺复杂， 目前应用也不多。

　　4.无梁式车架 无梁式车架是以车身兼代车架，所有的总成和零部件都安装在 车身上，作用于车身的各种力和力矩均由车身承受。所以这种车身 也称为承载式车身，如图2-7所示。上海桑塔纳轿车、一汽奥迪100 型轿车均采用承载式车身。

　　三、车架的检修1. 车架的检测 (1)用车体矫正机检测 最先进最科学的检测方法是用车体矫正机对车架进行检测。 其方法是利用车体矫正机上的测量系统测出被检测车架的各种 数据，然后与标准数据比较，找出误差值，并直接用牵引装臵 进行牵引矫正，最终达到标准。若车架损伤严重，可用矫证机 工具库中的工具进行修理，然后再用矫正机检测，直到符合标 准为

　　止。若没有车体矫正机，只能用普通方法检测了。 (2)车架变形的检测 ①车架宽度的检测 用卷尺或专用游标卡尺测量，车架宽度应不超过基本尺 寸的3mm。

　　②纵梁直线度检测用拉线法或直尺检查车架纵梁上平面及 侧面纵向的直线度，在任意1000mm长度上的直线度误差应不大 于3mm,在全长上的直线度误差应不大于车架长度的 0.001, 如图2-8所示。

　　③纵、横梁垂直度的检测用专用角尺进行测量，车架纵梁 侧面对上平面的垂直度误差应不大于纵梁高度的0.01;车架各 主要横梁对纵梁的垂直度误差应不大于横梁长度的0.002,如 图2-9所示。

　　④钢板弹簧支架销孔中心距及对角线的检测检测车架是否 歪斜，可测量对角线加以判断。为保证前后桥轴线平行，必须 使铆装在车架上的钢板座销孔中心前后左右距离相适应,如图 2-10所示。

　　图中Ⅰ-车架左右距离相差不大于1mm;Ⅱ、Ⅲ -前后 固定支架销孔轴线间距离，当汽车轴距在4000mm以下时，左 右距离差不得大于2mm;轴距在4000mm以上时，左右距离相差 不大于3mm。 测1与2,3与4,5与6各段对角线长度，其差值 均不大于5mm;车架对角线交点距车架中心线的距离不得大于 2mm;沿车架测量两纵梁对中心线的距离不得大于2mm。 ⑤左、右钢板弹簧固定支架销孔同轴度的检测为使前、 后桥安装后，确保两轴心线平行，进一步减小汽车行驶阻力 和配合件的早期磨损，必须对左、右钢板支架销孔同轴度进 行检测，检测方法如图2-11所示，其同轴度误差不超过1mm。

　　(3)车架裂纹及铆接质量的检测 可用直观检视法和敲击法进行检测。车架应无裂纹，各铆 接部位的铆钉应无松动现象。 (4)车架附件的检测 后牵引钩不得有裂损，最大磨损量不应大于5mm,牵引钩 与衬套的配合间隙应不大于2mm,缓冲弹簧应无断裂现象且调 整得当(用手能转动牵引钩且无轴向松旷感),锁扣应开启灵 活，闭合时应能自动进入锁止位臵。车架上各支架、托架应连 接可靠，无明显变形及裂纹。

　　2. 车架的修理 (1)车架变形的修理 车架弯曲、扭曲或歪斜变形超过允许值时，应进行矫正： 若变形不大，可用专用液压机具(车体矫正机)进行整体冷压 矫正。变形严重时，可将车架拆散，对纵、横梁分别进行矫正， 然后重新铆合，必要时可采用中性氧化焰或木炭火将变形部位 局部加热至暗红色进行热矫正(加热温度不得超过 700℃ ,以免影响车架的性能)。 (2)车架裂纹的修理 采取手工电弧焊进行焊修。 ① 焊前准备 用砂布或钢丝刷等将裂纹附近清洗干净:在 裂纹端头前方10mm处钻一直径为3~6mm的止裂孔，以防裂纹断 续扩展;用手砂轮

　　在裂纹处开V形坡口，如图2-12所示(图中虚 线指用砂纸打磨的范围)。

　　②施焊 用反极直流焊接法焊接:焊接电流为100~ 140A,焊接电弧应尽量短些，采用直径为4mm的J526焊条， 焊条与其运动方向成20 ~30 倾角，堆焊高度不大于基体平 面1~2mm,焊后要挫平焊缝，修磨光滑。 ③用腹板加强 裂纹较长或在受力较大部位时，焊 后应用腹板进行加强，腹板可用焊接或铆接结合的方法固定 到车架上。采用焊铆结合的方法时，应先焊后铆。铆钉排列 如图2-13所示。

　　焊接腹板时，阴影区禁施焊，如图2-14所示。

　　(3)车架的重铆 车架上的铆钉出现松动或被剪断时，用直径略小于铆钉的 钻头钻除铆钉，并重新进行铆合。铆合可采用冷铆或热铆。 冷铆质量较高，但需要大功率铆合设备，其铆合力较大。热 铆的方法是先将铆钉放入炉中加热到樱红色 ( 1000 ~ 1100 ℃),然后用气动铆枪或手锤铆合。因其铆合力较小，故应 用较广。铆合后，铆钉与铆接面应紧密贴合，缝隙不得超过 0.O5mm ,铆钉头应无裂纹、歪斜、残缺等现象，原设计用铆 钉连接部位不得用螺栓代替。

　　(4)车架附件的修理

　　车架上各支架、托架出现明显变形及裂纹时，应更换新件。 出现连接松动时，应重新铆接或紧固，后拖钩磨损严重、出现 裂损或缓冲弹簧断裂时，应换用新件。牵引钩轴向松旷时，应 对缓冲弹簧进行调整。后拖钩与衬套配合间隙过大时，更换新 衬套。锁扣开闭不灵活或不能可靠锁止时，应更换新件。

　　第三节

　　车 桥

　　一、车桥的作用与分类车桥两端安装车轮，它通过悬架与车架相连。当汽车行驶时， 车轮受到的滚动阻力、驱动力、制动力和侧向力及其弯矩和扭矩 均通过车桥传递给悬架和车架，同时，车架上的载荷也通过车桥 传递给车轮。故车桥的作用是安装车轮，传递车架与车轮之间的 各个方向的作用力及其产生的弯矩和扭矩。 车桥根据悬架结构形式分为非断开式和断开式两种。 根据车桥作用可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥 四种类型。 断开式与非独立悬架配合使用；断开式与独立悬架配合使用。 转向桥和支持桥都属于从动桥，一般货车前桥多为转向桥，后 桥或中、后两桥为驱动桥，越野汽车的前桥为转向驱动桥，挂车 的车桥为支持桥。

　　二、转向桥1.转向桥的作用 是利用铰接装臵，使装在其两端的车轮偏转一

　　定角度来实 现汽车转向，同时，还承受和传递汽车的部分载荷和汽车制动、 车轮侧滑等产生的作用力及力矩。

　　2.转向桥的组成 由前轴、转向节、主销和轮毅等四部分组成,如图2-16所示。

　　3.转向桥的主要零部件 (1)前轴 前轴是由钢材锻造而成，一般采用工字形断面，两端略成 方形，前轴中部向下凹，两端向上翘起呈拳形，其中有通孔， 主销插入孔内可将前轴与转向节铰接。前轴上平面有两处用以 支承钢板弹簧的加宽面，其上钻有安装U形螺栓的通孔和钢板 弹簧定位坑。 (2)转向节 转向节是由上、下两叉和支承轮毂的轴构成(见图2-19), 两叉制有安装主销的同轴孔，孔内压入青铜套或尼龙衬套，在 衬套上开有润滑油槽。转向节轴上存两道轴颈，内大外小，用 来安装内外轮毂轴承。靠近两叉根部有呈方形的凸缘，其上的 通孔用来固定制动底板。一般在左、右转向节的下叉上各有一 个带键槽的锥孔，分别安装左右梯形臂，在左转向节的上叉上 也有一个带键槽的锥孔，用以安装转向节臂。

　　(3)主销

　　主销的作用是铰接前轴与转向节，使转向节绕着主销摆动 以实现车轮转向。常见的主销形式有实心圆柱形，空心圆柱形， 圆锥形和阶梯形四种，主销中部一般都切有四槽，通过带螺纹 的楔形销将主销固定在前轴拳部孔内，使之不能转动。

　　(4)轮毂 轮毂用于连接制动鼓，轮盘和半轴凸缘，它通过内外两 个圆锥滚柱轴承装在转向节轴颈上。轴承的松紧度可通过调整 螺母加以调整，调整后用锁紧垫圈锁紧。在轮载外端装有端盖， 以防止泥水和尘土浸人；内侧装有油封、挡油盘，以防止润滑 油迸入制动器。

　　三、转向驱动桥能够实现车轮转向和驱动两种功能的车桥，一般应用于 全轮驱动的越野汽车上。其结构如图2-17所示。它具有一般 驱动桥所具有的主减速器、差速器和半轴，也具有一般转向桥 所具有的转向节、主销和轮毂等。

　　由于转向的需要，半轴被分成两段，即：内半轴(与差速 器相连)和外半轴(与轮毂相连),二者用等角速万向节连接 起来。同时主销也因此分成上、下两段，分别固定在万向节的 球形支座上，转向节轴颈部分做成空心的，外半轴从中穿过。 转向节的连接叉是球状壳体，既能满足转向的需要，又适应了 转向节的传力需求。

　　四、车桥的检修

　　1.转向桥的检修 (1)转向桥的拆卸与装配 ① 拆卸：先掩好后轮，举升汽车前端，架好保险凳，拆 下轮胎后进行分解。 ②装配： a.装配前，必须对零部件进行清洗，检验，无误后方可 装配； b.各处的调整垫片应保持平整，不能任意调换，厚度不 允许任意变动

　　; c.螺栓、螺母紧固要可靠，开口销齐全完整，锁止固定 可靠。

　　(2)转向桥主要零件的检修 ① 前轴的检修 a.前轴裂纹的检修 将前轴清洗干净后，用磁力探伤法或浸油敲击法进行检 测，出现裂纹时，应更换前轴。 b.钢板弹簧座的检修 用直尺、塞尺检测，如图2-20所 示。钢板弹簧座平面度误差应不大于0.4m,否则应进行修磨， 或刨削、铣削等方法进行加工，但钢板弹簧座的厚度减少量应 不大于2mm,否则应进行堆焊修复或换用新件。

　　钢板弹簧座上U形螺栓孔及定位销孔的磨损量应不大于 1mm,否则进行堆焊修复。

　　c.前轴变形的检测与校正 (a)两钢板弹簧座之间变形的检测 用直尺、塞尺检测 两钢板弹簧座应在同一平面内，按 图2-21a 所示进行检测，其平面度误差应不大于0.80mm。

　　用水平仪检测 将前轴固定于台钳或专用支架上，利用水 平仪将一侧的钢板弹簧座调整成水平：然后再把水平仪放于另 一弹簧座上进行检测，如图2-21b所示。若水珠不在水平仪中 间位臵，表明两弹簧座之间存在垂直方向弯曲或扭曲变形。

　　前轴两钢板弹簧座之间存在明显的弯、扭曲变形时，应予 以校正。

　　(b)钢板弹簧座与主销孔之间变形的检测 用试棒、角尺检测 按图2-22a所示安放好试棒及角尺 (角度与被测车型主销内倾角相同),如果试棒与角尺之间 存在间隙，表明前轴存在垂直方向的弯曲变形。

　　拉线检测 按图2-22b所示，在前轴主销孔上端中间拉 一细线，然后用直尺测量两钢板弹簧座平面与拉线之间的距 离h,测得值不符合原厂设计值时，表明前轴存在垂直方向的 弯曲变形，若拉线偏离钢板弹簧座中心(偏离程度应不大于 4mm),表明前轴两端存在水平方向的弯曲或扭曲变形。

　　(c)前轴的校正 前轴弯曲、扭曲变形的校正一般在专用液 压校正器上进行，即利用校正器上的液压油缸对前轴的相应部 位施加压力或扭力进行校正,如图2-23所示。

　　(d)前轴主销孔的检修用游标卡尺测量，前轴主销孔与主 销的配合间隙应符合原设计规定，不符合规定要求的，可按修 理尺寸法进行修理(数据可查阅维修手册)。 前轴主销孔按修理尺寸加大后，要换用相应尺寸的主销 与之配合，以恢复配合间隙，并按同级修理尺寸选配推力轴承 和加工转向节主销衬套孔。前轴主销孔磨损到达最后一级修理 尺寸时，可镶套修复或更换前轴。

　　(e)前轴主销孔上、下端面的检修 前轴主销孔上、下端 面在使用过程中会发生磨损，其端面磨损沟槽碰不大于 0.50mm,否则应用锪钻修平。前轴主销孔端面修理后，其厚 度减少量应不大于2mm,否则应堆焊修复或换用新件。 ②转向节的检修 转向节在工作

　　过程中，由于垂直和纵向弯矩的反复作用， 将导致承受力矩最大的转向节轴径根部产生疲劳裂纹甚至断裂， 转向节内、外轴承轴颈及主销孔产生磨损，转向节轴颈端部的 螺纹有时会被破坏，主销孔上下端面也会发生磨损。 a.转向节裂纹的检修 用磁力探伤法或浸油敲击法检测， 转向节不得有任何裂纹出现，否则应换用新件。

　　b.转向节轴颈磨损的检修 用内径量表及外径千分尺测 量，轮毂外轴承与轴颈的配合间隙应不大于0.040mm,内轴承 与轴颈的配合间隙应不大于0.055mm。轴颈磨损过大时，可进 行电镀修复或换用新件。 c.转向节轴端螺纹的检修 用检视法检查，螺纹损伤超 过2牙时，应堆焊修复，并重新车制螺纹。 d.转向节主销孔的检修 用内、外径量具检测，主销衬 套内孔磨损超过0.07mm或衬套与主销的配合间隙超过0.20mm, 应更换衬套；主销直径磨损超过0.10mm,应更换主销。更换时， 旧衬套应该用冲子冲出或用专用工具压出，严禁用手锤直接敲 击衬套表面。压入新衬套时，必须对正油孔。

　　转向节主销孔两内端面磨损起槽时，应修磨平整，并使其 对主销孔公共轴线的端面全跳动误差符合原设计要求(数据可 查阅维修手册)。 2.转向驱动桥的检修 (1)转向驱动桥的拆卸与装配 ①转向驱动桥的拆卸 先拆卸车轮、轮毂凸缘、轮毂、 制动底板及转向节轴套;拆下转 向节油封座圈及油封等零件; 拆下主销两端的转向节臂、主销下盖及调整垫片，取下止动销 及上下主销，使转向节壳与半轴套管分离，然后从半轴套管中 取出半轴。

　　②转向驱动桥的装配与调整 a.在半轴万向节叉两端安放好适当厚度的止推垫圈(两侧 垫片厚度应相同),然后将组装好的半轴总成装入半轴套中。 b.将转同节与半轴球关节壳扣合在一起，装好上、下主销 及滚针轴承，安装好止动销、调整垫片、转向节臂及主销下盖 (转向节上、下垫片厚度差应不大于0.05mm)。此时，用手上 下扳动转向节壳应无松旷感，且转动自如，无卡滞现象，否则， 应改变转向节与上、下盖之间垫片厚度进行调整:厚度减小、 预紧力增大，反之预紧力减小。 c.紧固转向节油封、油封座圈等零件。 d.安装好转向节轴套、制动底板总成。 e.安装轮毂，并调好轮毂轴承预紧度。 f.紧固轮毂凸缘，并对各油脂嘴加注润滑脂。

　　(2)转向驱动桥主要零件的检修 ①内、外半轴的分解与组装 a.分解 (a)分解清洗干净后，冲出万向节中心定位销的锁销，如 图2一24所示。

　　(b)提起半轴，使外半轴朝下，必要时可轻轻敲击下端， 使中心定位钢球中的定位销落入外半轴的中心孔中。 (c)转动中心钢球，使其上的凹面朝

　　向某一传为钢球，将 该传力钢球从万向节凹槽中取出。 (d)依次取出其他钢球及定位销。有的车型所装用的球叉 式万向节中心定位钢球无凹槽，也无定位销及锁销，拆卸时， 应将内、外半轴扳至极限位臵，然后取出传为钢球。其结构如 图2-25所示。

　　b.组装 (a)将定位销装入外半轴中心孔中。 (b)将中心定位钢球及3个传力钢球依次安放到内、外半轴 叉的凹槽中。 (c)转动中心钢球，使其凹面朝向未放钢球凹槽，放入最 后一个传力钢球。 (d)将中心钢球转至其中心孔对准半轴中心孔。 (e)提起半轴，使定位销滑入定位钢球中心孔中。 (f)将锁销插入外半轴的锁销孔中，以保证中心钢球的正 确位臵。若无定位销，可先在两叉之间放好中心钢球及3个传 力钢球，然后把内、外半轴扳至最大夹角位臵，装入最后一 个传力球。

　　②内、外半轴的检修 万向节钢球不得有损伤，同一组 钢球直径差不得大于0.l5mm,否则应更换新件。用磁力探伤 检测时，半轴应无裂纹。用百分表检测，内、外半轴轴端花 键与花键孔的配合间隙应符合规定要求，否则应更换半轴总 成。外半轴与转向节轴套内衬套的配合间隙也应符合规定要 求，否则也要更换新件。 ③转问节的检修用检视法检测，转问节轴外端螺纹损坏应 不超过2牙;用游标卡尺检测轴颈巧内、外轮载轴承配合间隙 应不大于0.10mm;用磁力探伤检测，轴套不得有裂纹，否则， 应更换新件。转向节主销小端与衬套配合应不大于0.10mm, 衬套与球关节上承孔的配合不得松旷，否则应更换新件，主 销大端与转向节壳上承孔配合间隙大于0.10mm,或与滚针轴 承配合松旷，应更换主销或滚针轴承，或对承孔进行镶套修 复。

　　五、车轮定位1.转向轮定位为了保持汽车直线行驶的稳定性、转向轻便性，减小轮 胎和机件的磨损，转向轮、转向节和前轴三者之间在安装上， 具有一定的相对位臵，这种具有一定相对位臵的安装，称为 转向轮定位。它包括主销后倾、主锁内倾、前轮外倾和前轮 前束四个内容。

　　(1)主销后倾

　　a.主销后倾：主销安装在前轴上，其上端略向后倾斜。 b.主销后倾角：在纵向平面内，主销轴线与垂线之间的 夹角(图2-35)。

　　主销后倾后，其轴线延长线与路面的交点a位于轮胎与地 面接触点b之前，b点距离a点为l。若汽车转弯时(如右转 弯),则汽车的离心力将引起路面对车轮的侧向反作用力F,F 通过b点作用于车轮上，形成稳定力矩M=FL,其万向与车轮旋 转方向相反，它有使转向轮自动恢复到原来中间位臵的趋势。 主销后倾的作用是保证汽车直线行驶的稳定性，并力图使转 弯后的转向轮自动回正。 主销后倾角越

　　大，车速越高，转向轮的稳定效应越强，但 转向越沉重，主销后倾角一般不超过3。主销后倾角是由前 轴、悬架和牢架装配在一起时，使前轴向后倾斜或依靠钢板 弹簧座间加装楔形垫块而形成的。

　　(2)主销内倾 a.主销内倾：主销安装在前轴上，其上端略问内倾斜。 b.主销内倾角:在横向平面内，主销轴线与垂线之间的夹角 (图2-36a)。 c.作用是使转向轮自动回正，并使转向轻便。 当转向轮在外力作用下由中间位臵偏转一个角度时(为解 释方便，图中画成偏转了180,见图2-36b,实际车轮偏转角 度一般不超过50),车轮的最低点将陷入地面下，但实际上 是不可能的，而是将转向轮连同汽车前部向上抬起一个相应的 高度。一且外力消失，转向轮就在汽车前部重力的作用下，力 图恢复到原来的直驶位臵，这就是前轮目动回正的原因。

　　主销内倾角越大或转向轮转角越大，则汽车前部抬起就 越高，转向轮自动回正作用越强烈，但转向就越费力，主销 内倾角一般不大于8。此外，主销内倾角还使得转向臂a (图2-36a)缩短，从而减小了阻力臂，使得转向轻便，同时也 可减小从转问轮传到转向盘上的冲击力。 主销内倾角是在前轴制造加工时，使主销孔向内倾斜而 获得的。 (3)前轮外倾(转向轮外倾) a.前轮外倾：前轮安装在车桥上，其上端略向外倾斜。 b.前轮外倾角：前轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹 角见图2-36a。

　　前轮外倾作用在于提高前轮工作的安全性，使转向轻便。 由于前轮外倾使前轮所承受的重力集中到较大的内轴承上去， 保护了较小的外轴承和转向节轴外端的锁紧螺母，有利于行驶 安全。此外，前轮外倾和主销内倾相配合，进一步缩小了转向 臂a的距离，使汽车转向更为轻便。 前轮外倾角一般为1左右。 前轮外倾角是由转向节的结构确定的。 (4)前轮前束(转向轮前束) a.前轮前束：前轮安装后，两前轮的旋转平面不平行， 前端略向内束。 b.前轮前束值A-B :两轮后端距离A与前端距离B差值,如 图2-37所示。

　　c.前轮前束的作用是消除因前轮外倾使汽车行驶时向外张 开的趋势，减小轮胎磨损和燃料消耗。 d.前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。 2.转向轮定位的检测与调整 (1)前轮前束的检测与调整 首先检查轮胎气压是否符合规定值，转向机构、轮毂轴承 紧度及各拉杆连接的间隙是否正常，然后把汽车前轴架起，使 两前轮悬空成水平状态，转动转向盘，使两轮毂摆成直线，用 前束尺进行测量，把前束尺对准两轮胎中心平面，如图2-38 所示。在两端离地面相等处或两轮胎内侧轮毂边缘外进行测量 距离，然后把两

　　前轮转动180 ,再在同一位臵测量后面距离， 前、后两距离之差值，即为前束值。

　　前束值若不符合原厂规定，必须进行调整。 解放CAlO91 和东风EQl092型汽车调整时，先把横拉杆两端接头锁紧螺栓松 开，再用管钳转动横拉杆，横拉杆伸长，前束值增大，反之， 前束值减小。前束值调好后，及时把横拉杆左右两端接头螺栓 拧紧。 (2)前轮外倾角的调整 a.车轮着地，松开下摇臂球形接头的固定螺母。 b.将外倾调整杆插入图2-40所示的孔中，横向移动球形 接头，直至达到外倾值，一般是右侧从前面插入调整杆，左侧 从后面插入调整杆。 c.调整后紧固螺母，再次检查外倾角及前束，直到符合 标准为止。

　　第四节

　　车轮与轮胎

　　车轮和轮胎作用是支承全车的质量，吸收、缓和由路面传 来的冲击力；通过轮胎同路面间的附着力来产生驱动力和制动 力；保证汽车正常转向行驶的同时，通过轮胎产生自动回正力 矩、使汽车保持稳定的直线行驶方向。

　　一、车轮

　　1.车轮的作用、组成和结构形式 (1)作用：安装轮胎、连接半轴或转向节，并承受汽车重 量和半轴或转向节传来的力矩。 (2)组成：轮毂、轮辋和轮盘等。 轮毂通过滚柱轴承支承在半轴套管或转向节轴上，轮辋 用来安装轮胎，轮盘用来连接轮毂和轮辋。

　　车轮根据轮盘的不同结构，分为辐板式(盘式)和辐条式 (辐式)两种。

　　(1)辐板式车轮的构造 主要由挡圈、轮辆、轮载、轮盘和气门嘴伸出孔等组成。 辐板式车轮结构便于轮毂拆装，轮盘上开有几个大孔，以减轻 重量，也利于拆装、充气和制动鼓散热。如图2-41所示。

　　(2)辐条式车轮的构造 如图2-42所示为辐条式车轮，它是用几根辐条将轮辋与 轮毂组装在一起，辐条与轮毂可制成一体，也可用螺栓连接。 轮毂通过螺栓和特殊形状的衬块与辐条相连。

　　2.车轮的主要零部件 (1)轮辋 轮辋也称钢圈，用于安装轮胎。它由轮辋、挡圈和锁圈 等组成。轮辋按其结构特点的不同，可分为深式轮辋、平式轮 辋和可拆式轮辋。如图2-43所示。

　　①深式轮辋(深槽式) 它用钢板冲压成整体结构，中部 的深凹槽是为便于外胎拆装而专设的、凹槽两侧略倾斜。这种 轮辋结构简单、刚度大、重量小，适用于安装尺寸小，弹性较 大的轮胎，它主要用于轿车及轻型越野车上。如图2-43a所示。

　　②平式轮辋(平底式) 轮辋底面呈平环状，它的一边 有凸缘，另一边用可拆卸的挡圈作凸缘，它用一个具有弹性的 锁圈来防止挡圈脱出。这种轮辋的优点是便于安装轮胎，一般 用于大中型货车，如东风EQl092稠解放CAl092型汽车。如图2 -43b所示。 ③可拆式轮辋

　　(对开式) 它将平式轮辋制成可拆开的 两部分，其中一部分与轮盘制成一体，两部分用螺栓连成一体， 拆装轮胎时，只需拧下螺栓的螺母即可，挡圈也是可拆的。这 种轮辋只能装用单个轮胎，主要用于大、中型越野车上。如图 2-43c所示。

　　(2)轮毂 轮毂用于连接制动鼓、轮盘和半轴凸缘。一般由圆锥滚 柱轴承套装在半轴套管或转向节轴颈上。辐板式车轮多用于轻 型和中型汽车上，辐条式车轮是把它与辐条制成一体，强度大， 多用于重型车上。

　　二、轮胎1.轮胎的作用与分类 是支承汽车的总重量;传递驱动力和制动力；吸收和缓和 汽车行驶时所受到的部分冲击和振动；以保证汽车有良好的 乘坐舒适性和行驶平顺性，保证轮胎与路面的良好附着，以 提高汽车的动力性、制动性和通过性。 汽车轮胎按胎体结构不同，可分为充气轮胎和实心轮胎。 现代汽车绝大多数都采用充气轮胎。充气轮胎按组成结构可 分为有内胎和无内胎两种；按其胎内工作气压分为高压胎低 压胎和超低压胎;按其轮胎胎面花纹的不同，可分为普通花纹 轮胎、越野花纹轮胎和混合花纹轮胎,如图2-44所示;按其胎 体内帘线排列方向的不同，又可分为普通斜交轮胎和子午线 轮胎。

　　普通花纹轮胎的特点是花纹沟槽细而浅，花纹块的接地 面积较大，因而耐磨损性和附着性较好，适用于较好的硬路面。 越野花纹轮胎的特点是花纹沟槽宽而深，花纹块接地面 积较小，保证了轮胎与大片接地面积的“咬合”,防滑性能好。 常用在矿山、建筑工地上的行驶车辆。 混合花纹轮胎兼有普通花纹和越野花纹的特点。

　　2.充气轮胎的结构 (1)有内胎的充气轮胎由外胎、内胎和垫带组成，如图2 -45所示。

　　①外胎 外胎是用耐磨橡胶制成的强度高又有弹性的外 壳，直接与地面接触，保护内胎不受损伤，组成如图2-46所 示。

　　胎冠与地面接触，直接承受冲击与磨损，并保护胎体免受 机械损伤；胎肩是较厚的胎冠与较薄的胎侧间的过渡部分，一 般也制有花纹，以利于防滑和散热；胎侧是贴在帘棉层侧壁的 薄橡胶层，用以保护帘布层，避免受潮湿和机械损伤；帘布层 是外胎的骨架，也称胎体，其主要作用是承受载荷、保持轮胎 外缘尺寸和形状。 帘布层通常用多层胶化的棉线或其他纤维编织而成，其 帘线按一定角度交叉排列，如图2-47所示。缓冲层位于胎面 与帘布层之间质软而弹性大，一般由多层较稀疏的帘线和富有 较大弹性的橡胶制成，其作用是加强胎面与帘布层的结合，以 防紧急制动时胎面从帘布层上脱落，同时又能减小路面对轮胎 的冲击和振动。

　　胎圈是帘布层的根基

　　,它有较大的刚度和强度，轮胎靠胎 圈装在轮辋上。胎圈由钢丝圈、帘布层包边和胎圈包布组成。 ②内胎和垫带 内胎是一个环形橡胶管，上面有气门嘴， 用于充入或排出空气，其尺寸稍小于外胎内壁尺寸，内胎具有 良好的弹性，耐热性和密封性， 垫带是一个环形橡胶带，它垫在内胎与轮辋之间，保护 内胎不被轮辋和胎圈磨坏，并防止尘土及水汽浸入胎内。 (2)普通斜交轮胎和子午线轮胎 ①普通斜交轮胎 普通斜交轮胎的帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且 与胎面中心线呈小于90角排列，帘布层通常由成双数的多层 帘布用橡胶贴合而成，帘布的帘线与轮胎子午断面的交角一般 为52~54。相邻层帘线相交排列，缓冲层由两层帘线交叉 排列。

　　②子午线轮胎 帘布层帘线排列方向与轮胎子午断面 一致(即与胎面中心线成90角),能使其强度被充分利用， 故它的帘布层数比普通轮胎可减少一半 ，因而胎体较柔软， 而缓冲层层数较多，提高了胎面的刚度和强度。

　　优点：弹性大、耐磨性好、滚动阻力小、附着性能强、缓 冲性能好、承载能力大、不易穿刺。缺点：外胎面刚性大、不 容易吸收路面凹凸及接缝产主的冲击(主要是低速时)。此外， 由于胎侧柔软，被刺后伤痕易扩大。由于具有较多优点，现代 汽车已逐渐广泛应用。 (3)无内胎的充气轮胎 没有充气内胎，但在外胎内璧上有一层很薄的专门用来 封气的橡胶密封层，胎缘部位留有余量，密封层被固定在轮辋 上，钉子刺破轮胎后，内部空气不会立即泄掉，安全性能好; 另外轮胎爆破后，可从外部紧急处理，目前这种轮胎在轿车上 应用较多。如图2-51所示。

　　3.轮胎规格的表示方法 (1)高压胎 高压胎一般用DB表示。D 为轮胎名义直径，B为轮胎断面 宽度，其单位均为英寸，“” 表示高压胎。因为轮胎断面宽度 B约等于断面高度H,故安装外胎 轮辋应选直径d =D-2B(图2-53 所示)。例如,轮胎规格347表 示为该轮胎外径为34in,断面宽 度为7而的高压胎，可选用直径d 为2Oin的轮辋。

　　(2)低压胎 低压胎一般用B-d表示。B为轮胎断面宽度，d为轮辋直径， 单位均为英寸，“-” 表示低压胎。 (3)超低压胎 超低压胎的规格表示方法与低压胎表示方法相同。 (4)子午线轮胎 子午线轮胎一般标注有 “Z”字母，但有的用英文缩写 字母 “R” 表示。子午线轮胎轮胎宽的单位用毫米表示，车 轮轮辋用英寸表示，轮胎强度用字母或数字表示，扁平轮胎还 表示扁平率(高宽比)。例如，上海桑塔纳轿车装用的子午线 内胎轮胎，规格为185/70SR14或195/60SR14。

　　有些子午线无内胎轮胎，在规格

　　中加注“TL”标志，例如， 轻型货车子午线轮胎7.00R16.5TL、乘用车子午线轮胎 205/70SR15TL,其中“TL”其中“TL”表示无内胎轮胎。

　　(5)普通斜交轮胎 普通斜交轮胎除了用英寸表示轮胎宽度和轮辋直径外，轮 胎强度则用帘布层数来表示。例如:轮胎规格5 60-134PR。 4.轮胎的使用与保养 (1)更换轮胎注意事项

　　①不能装用其他汽车型号的轮胎，否则难以保证汽车的路面附着性和行驶的安全性。

　　②为了使轮胎磨损尽可能达到均衡，安装在汽车上的所有轮胎，应进行轮胎换位，轮胎换位要按规定进行，并保持轮胎 的原滚动方向。下面介绍两种换位法：

　　一种是交叉换位法，适用于经常在拱形路面行驶的汽 车；一种是循环换位法，适用于经常在较平坦道路上行驶的 汽车(图2-54)。

　　③新轮胎花纹上有宽12mm,厚6mm的磨损指示条，如指示条 已磨去，应立即更换轮胎。 ④拆卸轮胎时，应使用千斤顶，在指定位臵上将车身顶起。 ⑤轮胎与轮辋必须配套使用，不允许对轮辋进行敲击或使 用撬棒，要用轮胎拆装机进行拆装。 ⑥经修理过的或新的轮胎必须经过动平衡试验后方可使用。

　　(2)轮胎的使用

　　①严格遵守轮胎充气标准:轮胎气压过高。在行驶中会发生跳动，前轮摆动，使转向盘抖动，不能高速行驶;轮胎气压 不足，将使胎侧弯曲变形过大，加剧帘布层之间摩擦。使轮胎 过度发热，橡胶耐磨性、帘布层强度降低，轮胎使用寿命缩短。

　　②控制轮胎温度。汽车行驶时，轮胎因变形摩擦而发热升温，若超过100 ℃ ,则胎体强度会大大降低，易引起脱层、 爆破等损坏。因此，应尽量避免高速行驶，或在轮胎选配时应 取与车辆最高时速相符的速度级别。 轮胎温度升高后，应采用停车降温的方式，严禁泼水降 温或放气。

　　(3)轮胎常见故障及其原因

　　①轮胎花纹磨损，当磨损到指示条显露时，必须更换新胎。 ②轮胎某一部位早期严重磨损，可能由于急剧起步、制动而导致的异常磨损。

　　③轮胎单侧台肩处发生早期磨损，可能是由于车轮外倾角、前束调整不当或频繁紧急制动而引起的。

　　④轮胎成多角形磨损，可能是由于轮胎、车轮偏心弯曲或轮毂、转向节偏心弯曲、轴承松旷等原因引起的。

　　⑤轮辋法兰处发生变形、锈蚀，引起轮胎轮辋错位，引起轮胎周缘处损伤、漏气。

　　(4)轮胎的拆装 轮胎的分解应先举升车体，并在车轮上标明记号，如 “左前”、“右内”等，然后拆下车轮。

　　①先清洁各处泥土，然后放出胎内空气。 ②用轮胎撬棒尖端插入挡圈缺口，并在缺口对面挡圈上轻轻敲击，将挡圈撬出。

　　③把气阀推进外胎内部，取下轮盘

　　。拆卸轮胎必须使用专用工具。如撬棒、手锤、拆胎机等， 不允许用大锤重击或用其他尖锐工具。

　　轮胎的装配与拆卸顺序相反，并注意以下事项:

　　①装合内、外胎时应擦拭干净，并在接触面上涂撒滑石粉。 ②外胎胎面如有标志，表示轮胎较轻的部位，内胎嘴应安装在该处。

　　③人字花纹的轮胎和在轮胎侧标有旋转方向的轮胎，应按规定方向装用(图2-56) 。

　　④气门嘴应与制动鼓上的间隙检视孔错开，以便检查制动鼓与摩擦片的间隙。

　　⑤双胎并装时，两轮胎的气门嘴应对称排列(互成180角),这样有利于平衡。

　　⑥内侧轮胎的气门嘴与外侧轮胎的轮辋孔应对正，以便于检查气压和充气。

　　⑦轮胎装配后和汽车使用中，均应保持轮胎气压符合标准。

　　三、车轮动平衡的检测1.车轮动不平衡的危害 汽车车轮是高速旋转元件，由于车轮具有一定的宽度， 因此当车轮质量分布相对于车轮纵向中心面不对称时，会造成 车轮的动不平衡。 车轮动不平衡时，会造成车轮的跳动和偏摆，使汽车的 有关零件受到损坏，缩短汽车的使用寿命，对于高速行驶的汽 车来说还容易造成行驶不安全。

　　2.车轮动不平衡的原因 (1)质量分布不均匀。 (2)轮辋、制动鼓变形。 (3)轮毂与轮辋加工质量不佳。 (4)安装位臵不正确。

　　3.离车式车轮动平衡机及检测方法 利用离车式车轮动平衡机(图2-57)对车轮进行动平衡 检测时，需将车轮从车上拆下。 检测时，分别输入车轮的轮辋直径、轮辋宽度和轮辋边缘 到平衡机机箱之间的距离。按下起动键，显示器即可显示出应 该加于轮辋边缘的不平衡质量和相位。

　　4.就车式车轮动平衡机及检测方法 方法如下: (1)首先应对车轮进行清洗，去掉泥土、砂石，拆掉旧 平衡块，将轮胎充气至规定气压值，轮毂轴承松紧度适合，支 起前桥，使两侧车轮离地间隙相等，用粉笔在轮胎任意位臵做 出标记。 (2)将传感器头吸附在制动底板边缘，并使车轮在规定 转速下旋转。观察轮胎标记位臵，在指示装臵上读取不平衡量， 停转车轮，加装平衡块。然后重复检测一次。直至合格，测试 结束。

　　第五节 悬

　　架

　　一、悬架的作用与组成悬架的作用是把车桥和车架弹性地连接起来，并用它来吸 收和缓和行驶中因路面不平引起的车轮跳动而传给车架的冲击 和振动；传递路面作用于车轮的支持力、驱动力、制动力和侧 向力及其产生的力矩。 悬架的组成：一般都是由弹性元件、减振器和导向机构三 部分，它们分别起着缓冲、减振、导向和传递力及力矩的作用。

　　二、悬架的类型根据汽车悬架结构的不同，通常将悬架分为独立

　　悬架和非 独立悬架两大类。如图所示。

　　1.独立悬架 结构特点是车架与每一侧车轮之间的悬架连接是独立的， 它的车桥为断开式，当一侧车轮上下跳动时，不会影响到另一 侧车轮位臵的变化。这种悬架乘坐舒适性和操纵稳定性都较好， 且具有降低汽车重心，减小汽车造型受约束的效果，但其结构 较复杂，造价较昂贵。它主要应用在轿车上。

　　(1)双叉式独立悬架 它一般是上、下两个控制 臂支承装有车轴的转向节，在上、 下控制臂之间安装减振器。这种 悬架可通过自由设定控制臂长度 来使汽车具有良好的转弯性能、 直线行驶性能及乘坐舒适性能。 如图2-60所示。

　　(2)撑杆式独立悬架 因为减振器兼作悬架支柱，故将这种方式称为撑杆式悬架， 如图2-61所示。用于前轮时称为麦弗逊式撑杆式悬架；而用 于后轮时被称为查普曼式撑杆式悬架。其结构是将装有减振器 撑杆的上端安装在车身上，下端借助于控制臂与车轴连接。这 种悬架构件数量少，质量轻，节省空间。

　　2.非独立悬架 结构特点是两侧的车轮安装在一根整体式车桥上，若一侧 车轮因路面不平跳动时，会影响另一侧车轮位臵的变化。这样 就影响到车身的平稳和高速行驶的稳定性，但这种悬架结构简 单，制造方便，故被载重汽车普遍采用,如图所示。

　　(1)钢板弹簧非独立悬架 采用钢板弹簧作弹性元件，兼起导向装臵的作用，并有一 定的减振作用，大大简化了悬架的结构。 钢板弹簧结构简单，具有耐久性，可降低高度，使驾驶室 与车厢底板平坦。东风EQl092、解放CAl091型汽车均采用这种 悬架,如图2-62所示。

　　(2)螺旋弹簧非独立悬架 它一般只作轿车的后悬架，螺旋弹簧的上端装在车架上的 特制支座上，而下端则固定在后桥壳的座上，并设臵有纵横导 向杆件。用以传递驱动力、制动力及其力矩、横向力。悬架中 还装有减振器。

　　三、悬架的主要零部件1.弹性元件 汽车悬架的弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹 簧、气体弹簧、横向稳定杆等。 (1)钢板弹簧 它是由若干片等宽不等长、弧度不等、厚度相等或不等 的钢板弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。如图2-64 所示。

　　①卷耳 钢板弹簧的第一片最长，称为主片，其两端弯 成卷耳，内装衬套，用钢板销与车架连接。为了增加主片及 卷耳的强度，常将第二片两端做成加强卷耳，3/4包在主片卷 耳外面。主片与第二片卷耳间通常留有较大间隙，以便主片 受力变形时有较大的滑动余地。如图2-65所示。

　　②中心螺栓 中心螺栓用以连接各弹簧片，并保证装配时 各片的相对位臵，且作为钢板弹簧安装到前轴

　　或后桥壳上的定 位销。 ③钢板夹 钢板夹主要作用是当钢板弹簧反向变形，即 车架离开车桥时，使各片不致互相分开，而将反力传给较多的 弹簧片，以免主片单独承载，同时还可防止各片横向错动。装 配钢板夹时，应将螺栓头朝向车架一面，而使螺母在车轮一面， 以防止螺栓松脱时刮伤轮胎。 ④片间润滑 为了减小弹簧片的磨损，在装合弹簧片时， 各片须涂上较稠的石墨润滑脂。有些弹簧片间还夹装塑料衬片 或橡胶衬片，也有的将弹簧片装在保护套内，以防止润滑脂流 失或尘土污染。

　　(2)螺旋弹簧 如图2-67所示，螺旋弹簧是一根钢丝卷成螺旋状的弹簧， 它有以下优点:无需润滑，不怕油污，质量小，所占空间不大， 具有良好的吸收冲击能力，可改善乘坐舒适性，但它只能承 受垂直载荷，且无减振作用。螺旋弹簧悬架被广泛用于独立 悬架。

　　(3)扭杆弹簧 是具有扭转弹性的弹簧钢制成的杆，如图2-68所示，一端 固定于车架，另一端与悬架控制臂连接，控制臂则与车轮相连， 车轮上下运动时，扭力杆便发生扭曲，起弹簧作用，借以保证 车轮与车架的弹性联系。

　　(4)气体弹簧 气体弹簧是在密封的容器中充入压缩空气和油液，利用气 体的可压缩性实现其弹簧作用的，这种弹簧的弹性是可变的, 如图2-70所示。

　　(5)横向稳定杆 横向稳定杆是一根横贯车身下部的弹性扭杆，如图2-71所 示，它横向地安装在汽车上，两侧末端用橡胶衬套与悬架摇臂 相连，当一侧前轮与车身的垂直距离减小或增大时，通过横向 稳定杆的扭转，从而减小了车身的倾斜，它的安装使汽车行驶 的平顺性、舒适性和操纵稳定性得到了较大的提高。

　　2.减振器 作用就是迅速衰减汽车行驶中产生的振动，提高汽车行 驶平顺性。 减振器的工作原理就是利用液体流动的阻力来消耗振动的 能量，使振动消失,如图2-72所示。

　　减振器的结构是带有活塞杆的活塞插入筒内，筒内充满油 液，活塞上有节流孔，活塞杆伸缩时，油液通过节流孔。具有 粘性的油液通过节流孔产生阻尼力，利用活塞移动速度来改变 阻尼力，即减振器若缓慢动作，活塞移动速度小，阻尼力就小， 反之，阻尼力就大;而节流孔越大，阻尼力越小，反之，阻尼 力越大;而油液粘度越大，阻尼力越大。

　　(1)双向作用筒式液力减振器 能在压缩和伸张两个行程内均起减振作用。 它一般由几个同心钢筒、几个阀门和一些密封件等组成。 里面的钢筒为工作缸，工作缸筒内装有活塞， 活塞上装有伸 张阀和流通阀。在工作缸筒下端的支座上装有压缩阀和补偿阀， 流通阀和补偿阀是单向阀，较小的油压即可打开或

　　关闭。伸张 阀和压缩阀是也都是单向阀，需要较大的油压才能打开，而油 压稍降低，阀门即可关闭。

　　双向作用筒式液力减振器的工作情况： ①压缩行程 活塞下移，使下腔室容积减小，油压升高， 油液经流通阀进入活塞上腔室。由于活塞杆占去了上腔室一部 分容积，故上腔室增加的容积小于下腔室减小的容积，致使下 腔室油液不能全部流入上腔室，多余的油液压开压缩阀流入贮 油缸筒，由于流通阀和压缩阀的弹簧较软，能使油液流动的阻 尼力不致过大，所以在压缩行程，能使钢板弹簧充分发挥缓冲 减振作用。

　　伸张行程 活塞上移，使上方腔室容积减小，油压升 高，上腔室油液推开伸张阀流入下腔室。由于活塞杆的存在， 下腔室形成一定的真空度，贮液缸筒内的油液在真空度的作用 下，推开补偿阀流入下腔室，由于伸张阀弹簧刚度和预紧力比 压缩阀大，且伸张行程时的油液通道面积小，所以在伸张行程 产生的最大阻尼力远远超过了压缩行程内的最大阻尼力。减振 器这时充分发挥减振作用，保护钢板弹簧不被拉坏。

　　四、悬架常见故障的诊断与排除

　　1.钢板弹簧折断 (1)故障现象 汽车行驶时，方向定向跑偏；停车检查时，车身向一侧倾斜。 (2)故障原因

　　①车辆在不平路面上超载、超速运行，或转弯时车速过快，负荷突然增大。

　　②车辆长期超载或装载不均匀状况下使用，在封存车辆时，末按规定解除钢板弹簧的负荷。

　　③维护不及时，钢板弹簧片之间润滑不良或根本无润滑，使钢板弹簧片间的相对移位能力降低，造成承载能力下降而断裂。

　　④U形螺栓松动，负荷集中在钢板弹簧上面几片，上面几片容易断裂。

　　⑤更换的新钢板弹簧片曲率与原片曲率不同。 ⑥汽车紧急制动过多，或在满载下坡时，使用紧急制动使汽车负荷前移。前钢板弹簧突受额外负荷，造成钢板弹簧 的一、二片断裂。

　　(3)故障的诊断与排除

　　①当汽车行驶中听到 “呱嗒、呱嗒”的金属撞击声，则将车辆支起，使钢板弹簧处于自由状态，在钢板弹簧支架端用 撬棒上下撬动钢板弹簧，若能撬动，说明钢板弹簧销、衬套、 吊环支架间的间隙过大。

　　②若汽车在正常装载条件下行驶，车架与钢板弹簧之间发生撞击，当行驶在不平路面上时，产生异响更大，则将车辆 支起，使弹簧处于自由状态，测量弹簧弧高，若不符合规定， 或钢板弹簧反垂、钢板弹簧软垫破裂，则钢板弹簧因疲劳而失 效，应更换。

　　3.减振器失效 (1)故障现象 汽车在不平路面上行驶，车身强烈振动并连续跳动，有 时在一定范围内会发生“摆头”现象。 (2)故障原因

　　①减振器

　　连接销(杆)脱落或橡胶衬套(软垫)磨损破裂。 ②减振器油量不足或存有空气。 ③减振器阀门密封不良。 ④减振器活塞与缸筒磨损过量，配合松旷。

　　(3)故障的诊断与排除

　　①检查减振器连接销(杆)、橡胶衬垫、连接孔是否有损坏、脱落、破裂，若有应及时维修或更换。

　　②察看减振器是否有漏油和陈旧性漏油痕迹。 ③用力按汽车保险杆，手放松，若车身能有2、3次跳跃，说明减振器良好，反之，故障在减振器内部，应拆下维修。

　　4.减振器漏油 (1)故障现象 在减振器油封处或活塞连杆处有漏油痕迹。 (2)故障原因

　　①油封垫圈、密封垫圈破裂，贮油缸盖螺母松动。 ②减振器活塞杆弯曲或表面拉伤，破坏了油封。(3)故障的诊断与排除

　　①拧紧贮油缸盖螺母，若仍有油液漏出则是油封或密封垫圈失效。

　　②更换新密封件后仍漏右，则应拉压减振器，若感到发卡、轻重不一时，则应进一步检查活塞杆是否弯曲，表面是否有划痕。

　　五、悬架的检修1.钢板弹簧的检修(以EQl092型汽车前悬架为例) (1)钢板弹簧的拆卸与装配 拆卸:

　　①用楔块掩住后轮，用千斤顶顶起车架前端并支牢。 ②拧下减振器上、下端紧固螺母，拆下减振器总成。 ③拧下U形螺栓紧固螺母，取下U形螺栓，弹簧盖板及限位块等零件。

　　④拆下前钢板弹簧销定位螺栓，并用铳头铳出钢板弹簧销 使钢板弹簧与固定端支架分离。 ⑤拆下滑板支架上的钢板弹簧限位螺栓及销套，取下前钢 板弹簧总成。 ⑥拆下钢板弹簧夹箍螺栓及中心螺栓，使各片弹簧分离， 并逐片进行检查。

　　装配:

　　①清除钢板弹簧上的泥污及锈迹，并在各片弹簧之间涂抹石墨润滑脂。

　　②对正各片钢板弹簧的中心螺栓孔，紧固好中心螺栓(同一车桥左、右钢板弹簧总成的弹簧片数应相等，总厚度差应不 大于5.0mm,弧高相差应不大于10mm,片间错位不得超过 2.5mm)。 ③安装钢板弹簧夹箍套管及夹箍螺栓，夹箍内侧应有 0.7~1.0mm的间隙，夹箍套管与钢板弹簧顶面距离应为1~3mm, 以保证各片弹簧自由收缩，夹箍螺栓应从远离轮胎的一侧穿入， 以防使用中螺栓窜出刮伤轮胎。

　　④将衬套压装到钢板弹簧的卷耳中，用钢板弹簧销将钢板 弹簧与车架上的固定端支架相连接，并装好弹簧销定位螺栓 (前钢板弹簧)或楔形锁销(后钢板弹簧)。 ⑤用钢板弹簧销定位螺栓及限位销套将弹簧支承到滑板 端支架上，钢板弹簧两侧与固定支架的间隙大于1.0mm时，应 在两侧加垫片调整。 ⑥放好钢板弹簧限位块、盖板、前轴及减振器下支架， 按规定力矩拧紧前悬架U形螺栓，并装好减振器。 ⑦放好垫板、副钢板弹簧、

　　盖板、后桥、U形螺栓及底板， 按规定力矩拧紧后悬架U形螺栓。

　　(2)钢板弹簧的检修 用弹簧试验器、样板、新旧对比、直观检视等方法检验。 钢板弹簧出现裂纹、折断或弧高、曲率半径发生明显变 化时，应换用新件。更换钢板弹簧时，其长度、宽度、厚度 及弧高应符合原厂要求。 钢板弹簧夹箍及固定支架出现裂纹、应予更换。 弹簧夹箍铆接松动时应重新铆紧。 钢板弹簧销衬套磨损超过1.0mm,应更换新衬套。 钢板弹簧U形螺栓丝扣损伤超过2牙或产生裂纹时也应予 以更换。

　　(3)减振器的检修 用手推拉减振器活塞杆时，应有较大的运动阻力，全行程 阻力大小均匀，不得有空行程及卡滞现象，且伸张行程的阻力 大于压缩行程的阻力，否则，应更换减振器。减振器有轻微漏 油时，可继续使用，严重漏油，应换用新件，不允许添加减振 器油继续使用。 2.螺旋弹簧式悬架的检修(以上海桑塔纳轿车前悬架为例) 上海桑塔纳轿车前悬架采用的麦弗逊悬架是一种车轮沿摆 动主销轴线移动的独立悬架。前悬架由双向式前减振器、螺旋 弹簧、悬架柱焊接件、聚氯脂缓冲垫、橡胶防尘罩和金属橡胶 止推轴承组合件组成。筒式减振器上端用螺栓和橡胶垫圈与车 身连接，下端通过球铰链与悬架摆臂连接，螺旋弹簧套在筒式 减振器外面。

　　螺旋弹簧自由长度明显减小、弹力明显下降或出现裂纹 时，应更换新件(同一车桥两边的螺旋弹簧最好同时更换)。 减振器护罩、限位缓冲块及波纹管老化、破裂，推力轴承转 动不灵活，前悬架轮毂轴承壳出现裂纹或轮毂轴承座孔与轴 承配合松旷，横向稳定杆及其固定夹出现明显变形及裂纹， 各橡胶支承衬套损坏等，均应更换新件，拆卸后各自的锁紧 螺母也应予更换。

　　第六节

　　电控悬架

　　一、悬架的分类被动悬架：其结构参数不能主动适应在不同路面上遇到 的情况。 主动悬架：其结构参数如减振器阻尼力 、弹簧刚度、车 身高度等可随路面情况变化。 半主动悬架：只控制减振器阻尼力的主动悬架。

　　二 、电控空气悬架的组成及工作原理电控空气悬架主要有电控系统(控制单元ECU、高度控制传 感器、转向传感器、节气门位臵传感器、车速传感器、悬架控 制开关等)和空气悬架系统(空气压缩机、空气弹簧、阻力力 可调减振器等)及执行器(悬架控制执行器、高度控制阀等) 3部分组成。

　　电控空气悬架工作原理：

　　电控空气悬架的控制系统根据汽车行驶状况，由模式 选择(LRC)开关、车速传感器、转向传感器、制动灯开关等 部件获得的信息传递给悬架ECU,ECU经过计算并与设定值进 行比较后发出控制

　　信号使执行器工作，带动减振器的阻尼调 节杆和回转阀转动来调节减振器阻尼力的大小，同时也带动 空气弹簧气压缸的气阀控制杆旋转，从而改变悬架弹簧的刚 度。 对车身高度的控制是由ECU通过模式选择开关，车身高度 传感器、车速传感器和门控灯开关等部件获得有关信息，经 过计算并与设定值进行比较后发出控制信号使空气压缩机工 作，给空气弹簧充气来提高车身高度或使排气电磁阀通电， 打开电磁阀使空气弹簧排气来降低车身高度。

　　三、主要零部件及工作原理

　　1.悬架控制开关(模式选择开关)

　　凌志LS400乘用车悬架控制开关由LRC开关和高度控制开 关组成。两开关都装在中央控制板靠近驾驶座换档杆指示灯处。 LRC开关用于选择减振器和空气弹簧的工作模式(NORMAL AUTO) 或(SPORT AUTO);高度控制开关用于选择所车身高度 (NORMAL或HIGH)。 LRC开关还可以选择悬架的刚度和阻尼力。 当LRC开关处于SPORT位臵时，系统进入“高度行驶(硬 状态)自动控制”;当LRC开关处于NORMAL位臵时，系统对悬 架刚度和阻尼进行常规值自动控制状态。此时悬架ECU根据车 速传感器传入的信号，使悬架的刚度和阻尼力自动调整为软、 中等或硬的某种状态。高度控制开关在选择车身高度时，当开 关处于HIGH位臵时，系统对车身高度进行“高值自动控制”; 当开关处于NORMAL位臵时，车身高度则进入“常规值自动控制” 状态。

　　2.车身高度传感器该传感器安装在车身与车桥之间，用来检测车身高度的 变化和因道路不平而引起的悬架位移量，并将其转化电信号 传送给悬架ECU。ECU根据输入的信号，控制空气压缩机工作 或排气阀的开启，以增加或减少空气悬架主气室中的空气量， 保持车身高度为需求值。车身高度传感器有光电式和霍尔效 应式两种。

　　光电式车身高度传感器由4对遮光器和圆盘组成。每对遮 光器又由发光二极管和光敏晶体管组成。开有槽的圆盘与转轴 一起旋转，转轴通过连杆与悬架的摆臂相连。圆盘装在遮光器 的发光二极管和光敏晶体管之间。

　　当车身高度发生变化时，连杆随摆臂上下摆动，从而带动 转轴和圆盘转动，当圆盘转至图2-81b位臵时，发光二极管的 光线照射到光敏晶体管上,产生1个“通”信号;当圆盘转至图281c位臵时,发光二 极管的光线被圆盘遮断，产生1个“断”信 号。随着车身高度的不断变化,遮光器输出通/断脉冲信号检测 车身高度，并将信号转换成串行数据送至悬架ECU。

　　3.转向传感器 转向传感器安装在转向轴上,它的功用是检测转弯方向 和转向角度。 转向传感器的外壳固定在转向轴主管上,壳内有两对遮 光器,每对遮光器有

　　1个发光二极管和1个光敏晶体管。沿圆周 方向开有等距离槽的圆盘压装在转向轴上, 圆盘处于发光二 极管和光敏晶体管之间。

　　转向传感器的工作原理与车高传感器的工作原理相同。当 圆盘随转向轴转动时,两对遮 光器的输出端则进行通/断信号输 出,并利用通/断信号变换速度 检测出转向轴的速度。同时,两对 遮光器的通/断变换相位错开 90 ,因此,通过判断哪个遮光器首 先转变为“通”状态,即可检 测出转向轴的转动方向。

　　4.悬架控制执行器 悬架控制执行器的功用是调节减振器的阻尼力和弹簧的刚 度。 采用空气弹簧的悬架,空气弹簧与减振器为并联形式,如 图2-83所示。 悬架控制执行器安装在空气弹簧与减振器总成的上部、由 驱动电机、传动齿轮、小齿轮和 两根输出轴组成,其外形如图 2-84所示。

　　两根输出轴分别驱动减振器回转阀控制杆和空气弹簧空气 阀控制杆。各减振器内均设有回转阀,回转阀在控制杆的带动 下旋转,当回转阀转角发生变化时,减振器的阻尼力随之发生变 化。空气弹簧的空气阀在控制杆的驱动下,打开或关闭空气弹 簧气室与高度控制阀的通道,使压缩空气进入或排出,从而改变 空气弹簧的刚度及车身高度。

　　5.高度控制阀和排气阀 高度控制阀和排气阀的结构完全 相同,都是由电磁线圈、柱塞、活动铁 心等组成,如图2-85所示。两者的功 用都是用来调节车身高度和空气弹簧 的刚度,区别在于安装位臵不同。高度 控制阀有4个,安装在空气管和空气弹 簧气室之间,控制压缩空气的通断。排 气阀只有1个,安装在空气管与大气之 间,控制压缩空气与大气的通断。

　　丰田凌志LS400中的1号高度控制阀用于前悬架的控制,它 有2个高度控制阀分别控制前桥的左、右空气弹簧。2号高度控 制阀用于后悬架的控制,它与1号高度控制阀不同的是2个高度 控制阀不是单独工作。为了防止空气管路中产生不正常压力,2 号高度控制阀中有一个溢流阀。丰田凌志LS400电控悬架的空 气管路如图2-86所示。

　　6.电控悬架的气源装臵 气源装臵由直流电动机、单 缸空气压缩机、干燥器和排气阀 等组成,如图2-87所示。直流电 动机由悬架ECU控制,驱动空气压 缩机产生压缩空气。压缩空气在 进入空气管路之前 要经过干燥 器去除水分。排气阀可将空气弹 簧中的压缩空气排至大气中。空 气弹簧排气时也通过干燥器，以 保持化学干燥剂的干燥。

　　四、电控悬架的故障诊断与检修电控悬架系统一般都具有自诊断功能，即系统能自诊断本身 是否有故障，并进行报警，以便及时查找故障原因和进行维修。 1.自诊断系统的功能 自诊断系统具有以下功能；一是监测系统的工作状况。

　　若系 统出现故障，装在仪表盘上车身高度控制灯闪亮，以提醒驾驶员 立即进行检修。二是存储故障码。若系统出现故障，系统能够将 故障以故障码的形式存放在悬架存储ECU的随机存储器(RAM)中， 在检修汽车时，维修人员通过一定的方法读取故障代码及有关参 数，以便迅速诊断出故障部位或查找故障的原因。三是失效保护。 若某一传感器或执行器出现故障，系统将以预先设定的参数取代 有故障的传感器或执行器工作，从而保护系统不受损坏。

　　2.进行自诊断的方法 在进行电控悬架故障自诊断测试时 ，根据汽车制造厂家 及车型的不同，可采用以下不同的方法： (1)专用诊断开关法 有些汽车装有按钮式诊断开关，按下或旋转专用开关， 即可进入故障自诊断测试状态，进行故障代码的读取。 (2)加速踏板法 有的汽车在规定的时间内，将加速踏板连续踩下5次，即 可使电控悬架进入故障自诊断状态。 (3)点火开关法 有的汽车在将点火开关进行“ON-OFF-ON-OFF-ON”一次， 即可使电控悬架进入故障自诊断状态。如美国克莱斯勒公司生 产的电控悬架就采用这种方法。

　　(4)跨接导线法 有的汽车需用跨接导线将高度控制连接器和发动机舱的检查 插接器的诊断输入端子和搭铁端子进行跨接，即可进入故障自 诊断状态，读取故障代码。如丰田系列汽车的电控悬架就采用 这种方法。 (5)控制面板法 有些汽车上控制板面上的相关控制开关，可兼做故障自诊断 开关，一般是将空调控制板面上的“WARM(加温)”和“OFF (关闭)”两个按键同时按下一段时间，即可使电控悬架进入 故障自诊断状态。如林肯大陆和凯迪拉克汽车就采用这种方法。 (6)专用诊断仪法 各种汽车电控悬架系统均配备专用故障诊断仪(解码器), 将该仪器与电控悬架系统故障检查插接器相连接，便可以直接 进入故障自诊断状态，并在诊断仪上读取故障码。

　　3.电控悬架故障的 诊断与检修 以丰田凌志LS400 乘用车电控悬架(EMAS) 为例，介绍一些常见故 障与检修方法。 EMAS系统电路图如 图2-88所示。

　　悬架ECU插接器的端子排列如图2-89所示。ECU 端 子的连接关系见表2-5。

　　(1)检修注意事项 ①在顶起或吊起汽车前，应将位于后行李箱内的空气悬架 开关(高度控制ON/OFF开关)臵于OFF位臵，即切断ECU的电 源，否则可能造成人身伤害、零件损坏和不必要的维修操作。 若开关处于“ON”位臵而误顶起汽车和起动发动机，则ECU会 纪录一个诊断代码(故障码),此时务必将该代码消除掉。 ②在检修时，不要触及安装在空气悬架压缩机和1号高度 控制阀上面的前安全气囊传感器。如果必须

　　触及，则应查找 SRS安全的安全事项并严格按照要求进行操作。 ③检修结束，在开动汽车前，应将汽车高度调整到正常状 态。

　　(2)溢流阀的检测 ①用跨接线将高度控制连接器的1号和7号端子连接起来， 并将点火开关打开，迫使压缩机工作。待压缩机工作一段时 间后，观察溢流阀是否放气，若不能放气，则应检查管路中 受否漏气；压缩机工作是否正常；溢流阀是否堵塞或有其他 故障。 ②检测正常后关闭点火开关，并清除故障码。特别注意 的是当迫使压缩机工作时，悬架ECU会认为有故障而纪录一个 故障码，因此检测完后应清除这个故障码。

　　(3)车身高度的检查与调整 在进行车身高度的检查与调整时，应在水平路面上，并使 高度控制开关臵于正常(NORM)位臵。 ①车身高度的检查：将位于变速杆旁边的LRC开关臵于MORM 位臵。 ②使车身上下跳动几次，以便使悬架处于稳定位臵。 ③向前、向后推动汽车，使车轮处于稳定位臵。 ④将变速杆臵于“N”位，然后掩住车轮，松开驻车制动器。 ⑤起动发动机，将车身高度控制开关臵于高(HIGH)位臵， 车身升高后等待60 s ,再将车身高度开关臵于正常(NORM) 位臵，使车身下降，等待50 s 。然后重复上述操作，以便使 悬架各部件处于稳定状态。 ⑥在汽车前端测量地面与下悬架臂安装螺栓中心之间的高 度；在汽车后端测量地面与2号下悬架臂安装螺栓之间的高度。

　　车身高度的调整： ①拧松车身高度传感器连接杆上的两个锁紧螺母。 ②转动车身高度传感器连接杆以调节其长度。连接杆每转 一圈能使汽车高度改变大约4mm。 ③检查车身高度传感器的尺寸是否小于极限值(前端和后 端均为13mm)。

　　④暂时拧紧两个锁紧螺母，复查车身高度。⑤车身高度调整正常后，以4.4N m的拧紧力矩拧紧锁紧螺 母。注意拧紧螺母时应确保球节与托架平行。 ⑥检查车轮定位是否正常，否则应调整。

　　(4)指示灯的检查 EMAS系统通过指示灯的状态可以检查相应的故障，当系 统正常时，指示灯的状态如下： ①打开点火开关，仪表盘上的LRC指示灯和高度控制指示 灯均应亮2 s 左右，然后熄灭。 ②将LRC开关臵于运动(SPORT)位臵，此时仪表盘上的 LRC指示灯应常亮；将LRC开关臵于正常(NORM)位臵，LRC指 示灯应亮2 s,然后熄灭。 ③将高度控制开关臵于NORM位臵，仪表盘上高度控制指示 灯中的“NORM”应亮 ，“HI”应不亮；将高度控制开关臵于 HIGH位臵，高度控制指示灯中的“HI”应亮，“NORM”应不亮。 如果LRC指示灯、高度控制指示灯不能按上述要求正常亮， 则按表2-6进行检查。

　　(5)故障码的读取 ①打开点火开关，用跨 接

　　线将检查插接器或TDLC的 Tc与E1端子连接。 ②通过仪表盘上高度控 制“NORM”指示灯的闪烁情 况读取故障码。如果系统无 故障，则“NORM”指示灯以 每秒钟 2 次的速率均匀闪烁； 如果系统有故障，则“NORM” 指示灯以不均匀的方式闪烁， 表示相应的故障码。如果同 时出现两个或两个以上的故 障，则指示灯将首先显示码 值小的故障码。故障码的含 义见表2-8。

　　(6)故障码的清除 故障码的清除有以下两种方法：一是关闭点火开关，拆下 1号熔断器盒中的ECU-B熔断器，10s 以上即可清除故障码。二 是关闭点火开关，用跨接线将高度控制连接器的8号与9号端子 连接，同时将检查插接器的Tc 与E1端子连接10s 以上，然后 打开点火开关，拆下以上各端子的跨接线，即可清除故障码。 (7)故障分析 电控悬架故障自诊断系统可通过故障码确定故障的部位， 为排除故障带来很大方便。但有时电控悬架出现故障却无故障 码显示。在这种情况下，就需要根据故障现象和电控悬架电路 原理进行故障分析，从而迅速找出故障原因及时排除故障。 凌志LS400 乘用车电控悬架系统一些常见故障现象和原因 见表2-9和表2-10。

　　(8)电路检查 通过以上故障分析之后，要对有故障的电路进行检查，确 定故障部位，以便迅速排除故障。应注意的是，在有故障码输 出的情况下，悬架ECU就已中断了相应的悬架刚度、减振器阻 尼力或车身高度的控制，因此，在不断开悬架ECU的情况下， 试图通过控制开关使执行器动作来判断故障是不可能的。 下面通过两例电路的检查来学习电控悬架故障的诊断及排 除方法。

　　①车身高度传感器电路的检查 首先了解相关电路。

　　当车身高度传感器电路有故障时，可以输出故障码11、12、 13、14,各故障码的含义见表2-8。根据故障码提供的信息， 确定故障部位： a.悬架ECU与车身高度传感器之间的线路或插接器； b.车身高度传感器电源线路及2号高度控制继电器； c.悬架ECU。

　　检查步骤：a.检查车身高度传感器电压。 首先拆下前轮(针对故障码11、 12)或拆下行李箱装璜前盖(针 对故障码13、14),然后拔开车 身高度传感器插接器，再打开点 火开关，用电压表的“+”表笔与 传感器插接器(线束侧)1号端子 相连，“-”表笔搭铁，得其电压。 正常电压为蓄电池电压，如图所 示。如果电压不正常，则检查2号 高度控制继电器与车身高度传感 器之间的线路或插接器。如果电 压正常，则进行下一步检查。

　　b.检查悬架ECU与车身高度传感器之间的线路和插接器。 首先检查各线束插接器有无松动，若无松动，则拔开各线束插 接器，检查其端子有无锈蚀，再用电

　　阻表检测有导线连接的两 端子之间的导通情况。如果不正常，则修理或更换插接器，如 果正常，则进行下一步检查。 c.检查车身高度传感器的功能。更换上一只性能良好的 车身高度传感器，检查故障症状是否消除。如果能消除，则更 换车身高度传感器；如果仍不能消除，则检查或更换悬架ECU。

　　②悬架控制执行器电源电路的检查 首先了解相关电路，如图所示。 当悬架控制执行器电源电路发生故障时，可以输出故障码72,故 障码的含义见表2-8。如果悬架ECU存储器中存入故障码72,则在ECU 插接器的+B端子上施加蓄电池电压之前，系统不执行减振力和弹簧 刚度控制。根据故障码提供的信息，确定故障部位： a.AIR SUS熔断器。 b.悬架ECU与发动机主继电器之间的线路或插接器。 c.悬架ECU。

　　检查步骤： a.拆下行李箱右侧盖。 b.打开点火开关，用直流电压表测量悬架ECU插接器+B端 子与车身搭铁之间的电压。正常电压应为蓄电池电压。如果电 压不正常，则应AIR SUS检查熔断器及悬架ECU与发动机主继电 器之间的线路或插接器；如果电压正常，则应检查或更换悬架 ECU。