绪论
1.汽车底盘技术发展状况
汽车是重要的运输工具,是科学技术发展水平的标志。汽车工业是资金密集、技术密集、人才密集、综合性强、经济效益高的产业。世界各个工业发达国家几乎无一例外地把汽车工业作为国民经济的支柱产业。汽车的研制、生产、销售、营运与国民经济许多部门都息息相关,对社会经济建设和科学技术发展起重要推动作用。
汽车也是社会物质生活发展水平的标志。汽车的保有量随着国民人均收入水平的提高而增加,促使人们的社会生活方式发生显著的变化。但是,汽车数量过多也造成噪声、污染、道路堵塞、事故较多、停车场短缺等社会问题。因此,汽车工业还必须以性能优异的产品来适应环境保护、交通管理等方面要求。
自第一辆汽车1886年问世以来,汽车工业从无到有,迅猛发展,产量大幅度增加,技术日新月异。主要汽车生产国家是:日本、美国、德国、法国、俄罗斯、意大利、加拿大、英国等国。其中日、美两国的产量约占50%,欧洲各国总计占30%,一些新兴工业国家和发展中国家的汽车工业正在崛起。其中不少国家都用优惠政策吸引外资,采取引进先进技术和装备、进口全拆散零件(CKD)装车,逐步提高国产零件的装车比率,进而使主要部件自给,然后扩大零部件及整车出口的模式发展自己的汽车工业,西班牙、巴西、韩国等国就是采取这种模式使汽车工业迅速发展的典型例子。在这些国家中,由于经济发展和国民收入逐年增长,对汽车的需求量不断增加,促使汽车工业迅速发展。另一些发展中国家也有采取合资经营或进口半拆散零件(SKD)装车等方式发展自己的汽车工业。
汽车核心技术,关键在于汽车的“三大件”,也就是汽车的发动机、变速器和底盘悬架。在目前的中高级轿车中,大多数车都有AT自动变速器车型,确实改善驾驶员操纵的方便,减轻了驾驶员劳动强度,但是AT自动变速技术有其不足之处,例如传动比不连续、液力传动的效率较低、结构复杂、保养和维护不便、相对高油耗等问题。而CVT无级变速器则是一种在变速系统中不使用齿轮,提供平稳和“无级的”速比转换的变速系统,从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配,使发动机油耗性能比AT自动变速器节省约15%,提高整车的燃油经济性和动力性,提高了驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性,是理想的汽车传动装置。国产东风日产天籁3.5L、广汽丰田凯美瑞、一汽丰田锐志这些车型中已有采用。
底盘悬架系统则相当于它的骨架,它决定了行车的风格、驾驶的感受,甚至可以对整车的安全起到决定性的意义。随着现代汽车技术的发展,整车悬架已经从最初的非独立悬架到独立悬架,然后又从独立悬架中衍生出麦弗逊、双叉式等繁多的种类。目前,麦弗逊式是当今最为流行的独立悬架系统之一,一般用于轿车的前轮。多连杆悬架正成为高档轿车的后悬架首选。多连杆悬架的优秀之处在于它能最大限度地发挥轮胎抓地力,从而提高整车的操控极限。但由于结构复杂,成本也非常高,但性能是所有悬架设计中最好的,可以说多连杆悬架系统是目前汽车悬架技术的终结者,多用于豪华轿车,例如奥迪系列、BMW系列等。有些车型使用了强度更好的弹簧、稳定杆以及减振器等部件;发动机底护板采用的是钢底护板;另外还特别加厚了底盘防锈减噪的PVC封塑涂层,东风标致307就采用这种悬架系统,即保证了舒适性,又提高了通过性。
底盘系统技术不断创新,要突出安全。为了提高行车的安全性,现在多数汽车采用了制动防抱死装置(antilock braking system, ABS),该装置可以感知制动轮每一瞬时的运动状态,并根据其运动状态相应地调节制动器制动力矩的大小,避免出现车轮的抱死现象,可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离。驱动防滑系统是汽车制动防抱死系统功能的自然扩展。它的作用是维持汽车行驶的方向稳定性,并尽可能利用车轮—路面间的纵向附着能力,提供最大的驱动力。
在转向方面,中高级轿车和重型以上客货车几乎都采用动力转向的工作方式,来减轻汽车转向时的操纵力。电子控制动力转向系统可以允许驾驶员选择自己最舒适的转向操纵力。近年来日本汽车生产企业在高档大客车上屡屡有所创新,如五十铃公司在其生产的旅游大客车上使用齿轮齿条式动力转向器,从基本构造上提高了车辆在高速行驶时的稳定性和操纵灵敏性。四轮转向(four wheel steering, 4WS)系统是基于一个安装在后悬架上的后轮转向机构,使驾驶员操纵方转盘时转动汽车前后4个车轮,不仅提高了高速时的稳定性和可控制性,而且提高了低速时的机动性。四轮转向技术赋予了车辆极佳的地面附着性能,可以大大减少车内后排乘员的侧倾力,车在转弯过程中,后轮自动随前轮偏转一个微小的角度,即使在急转弯时也非常平顺,不易甩尾或侧倾,确保车内乘员的舒适和安全,东风雪铁龙轿车、赛纳、毕加索、爱丽舍、富康就采用此种技术。
2.汽车底盘基本组成
汽车底盘是整个汽车的基础,支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系组成。作为汽车的基体,发动机、车身电气设备及各种附属设备都直接或间接地安装在汽车底盘上。
1)传动系
传动系用来将发动机输出的动力传给驱动轮,满足汽车行驶的需要,由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成。
2)行驶系
汽车行驶系是支承整车质量。传递和承受路面作用于车轮的各种力和力矩,并缓和冲击、吸收振动,以保证汽车在各种条件下正常行驶。由车架、车桥、车轮与轮胎以及位于车桥和车架之间的悬架装置组成。
3)转向系
转向系用来改变或者恢复汽车的行驶方向。它是通过使前轮相对与汽车纵向平面偏转一定的角度来实现转向的。转向系主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。
4)制动系
制动系是使行驶中的汽车迅速减速直至停车,使停放的汽车可靠地驻留原地不动。由行车制动装置和驻车制动装置组成。