任務二任務一完成本學習任務后，你應當達到以下目標：知識目標1.掌握汽車車架的功用及基本類型。2.掌握汽車車橋的功用及基本類型。3.掌握轉向定位參數(shù)的類型、功用。4.掌握車架與車橋的檢修方法。能力目標1.能夠識別車架與車橋的種類。2.能夠對車架與車橋進行檢修、調整。3.能夠對車橋的故障進行檢測與排除。學習目標項目二

車架和車橋項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四模塊五汽車行駛系統(tǒng)任務實施車架是汽車的基體，一般由兩根縱梁和幾根橫梁組成，經(jīng)由懸掛裝置﹑前橋后橋支承在車輪上，具有足夠的強度和剛度以承受汽車的載荷和從車輪傳來的沖擊。車橋的作用是承受汽車的載荷，維持汽車在道路上的正常行駛。汽車車橋（又稱車軸）通過懸架與車架（或承載式車身）相連接，其兩端安裝車輪。車架的基本結構和類型有哪些？車架的基本結構和功用是什么？什么是轉向車輪定位？這些你都知道嗎？任務引入車架(見右圖)車架任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四就像人的身體由骨架來支持一樣，汽車也必須有一副“骨架”，這就是車架。車架俗稱“大梁”，它是汽車的裝配基體，汽車絕大多數(shù)的零部件、總成都要安裝在車架上。另外，車架不僅承受各零部件、總成的載荷，還要承受汽車行駛時來自路面各種復雜載荷的作用，如汽車加速、制動時的縱向力，汽車轉彎、側坡行駛時的側向力，不良路面?zhèn)鱽淼臎_擊等。所以，車架的作用可以概括為兩點：一是支承、連接汽車各零部件、總成；二是承受車內(nèi)、車外各種載荷的作用。從車架的作用可以看出，車架是一個形狀復雜、強度和剛度要求較高的剛性結構。作用邊梁式車架車架的類型如左圖所示，邊梁式車架由兩根位于兩邊的縱梁和若干根橫梁組成，用鉚接法或焊接法將縱梁與橫梁連接成堅固的剛性構架，常稱為“陣式車架”，是最早出現(xiàn)的車架類型（從全世界第一部汽車開始一直沿用至今）。任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四中梁式車架車架的類型如下圖所示，中梁式車架又稱脊梁式車架，它由一根貫穿汽車縱向的中央縱梁和若干根橫向懸伸托架構成。如上圖所示，綜合式車架是由邊梁式和中梁式車架結合而成的。車架前段或后段近似邊梁式結構，便于分別安裝發(fā)動機或驅動橋。車架中部采用中梁式結構，傳動軸從中梁中間穿過。這種結構制造工藝復雜，目前應用也不多。綜合式車架任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四車架的類型如圖所示，無梁式車架沒有實體的車架，而以車身兼作車架來承受所有的載荷，因此又稱為承載式車身。承載式車身是目前轎車的主流，因為這種結構將車架和車身合二為一，重量輕，可利用空間大，重心低，而且沖壓成型的制造方式十分適合現(xiàn)代化的大批量生產(chǎn)。但是除了開發(fā)制造難度高外，剛度（尤其是抗扭剛度）不足也是承載式車身的一大缺陷。目前，主要采取的辦法是優(yōu)化車架的幾何形狀和采用局部增粗或補焊以加強抗扭能力。無梁式車架任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四車架前部或后部的側向彎曲通常是指車輛受到撞擊使車架前后發(fā)生側向變形的結果。在這種情況下，一側的軸距比另一側長，這種側向彎曲會使汽車自行向軸距較短的一側跑偏。完全側向彎曲發(fā)生在車輛受撞擊時，撞擊點在車輛一側中點附近。因此，將導致車架略導V形。車架向下彎曲通常發(fā)生在車架前部或后部直接受到撞擊所致。這種情況發(fā)生時，車架邊梁的前部或后部相對于車架中心有向上拱起的變形。如果車輛一側承受的沖擊力比另一側更大，左、右側軸距的尺寸很可能會不相同。前橫梁可能在受撞擊時向下彎曲。當這根梁下陷時，雙橫臂懸架系統(tǒng)的上擺臂彼此靠近，如果麥弗遜式前懸架發(fā)生下陷，它的滑柱頂部也會相互靠近。在這兩種的任何一種前懸架中，下陷狀態(tài)會使車輪頂部向內(nèi)移而使外傾角變成負值。車架向下彎曲車架側向彎曲1車架常見的損傷及原因任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四車架發(fā)生縱向彎曲時，發(fā)動機罩與前保險杠之間的距離小于規(guī)定值，或者后輪與后保險杠的距離小于規(guī)定值。即車架縱向彎曲是由于車架正前方或正后方受到撞擊引起的。在許多車縱向彎曲的情況下，車架的一側或兩側的軸距變小，這種撞擊可使車架側面向外鼓起，尤其是承載式車身。車架縱向彎曲車架菱形變形車架菱形變形出現(xiàn)在車架撞擊受損而不再保持相互垂直的時候。在這種情況下，車架的形狀像一個四邊形的框架。如果右后輪相對左后輪被撞向后方，后懸架會向右轉，而這又使車輛向左轉向。此時，汽車轉向盤必須不斷向右轉才能抵消向左的轉向側向力。車架的菱形變形通常出現(xiàn)在邊梁式車架的車輛上，而承載式車身的車輛很少有這種變形發(fā)生。任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四2車架的修理車架變形的修理車架彎曲、扭曲或歪斜變形超過允許值時，應進行矯正。若變形不大，可用專用液壓機具（車體矯正機）進行整體冷壓矯正。變形嚴重時，可將車架拆散，對縱、橫梁分別進行矯正，然后重新鉚合，必要時可采用中性氧化焰或木炭火將變形部位局部加熱至暗紅色進行熱矯正（加熱溫度不得超過700℃，以免影響車架的性能）。車架裂紋的修理車架出現(xiàn)裂紋應采取手工電弧焊進行焊修，其操縱步驟如下：焊前準備用砂布或鋼絲刷等將裂紋附近清洗干凈；在裂紋端頭前方10mm處鉆一直徑為3～6mm的止裂孔，以防裂紋繼續(xù)擴展；用手砂輪在裂紋處開V形坡口，如圖5-9所示（圖中虛線指用砂紙打磨的范圍）。步驟1任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四步驟1施焊用反極直流焊接法焊接：焊接電流為100～140A，焊接電弧應盡量短些，采用直徑為4mm的J526焊條，焊條與其運動方向成20°～30°傾角，堆焊高度不大于基體平面1～2mm，焊后要銼平焊縫，修磨光滑。步驟2用腹板加強：裂紋較長或在受力較大部位時，焊后應用腹板進行加強。腹板可用焊接或鉚接結合的方法固定到車架上。采用焊鉚結合的方法時，應先焊后鉚，鉚釘排列如下圖A所示。焊接腹板時，陰影區(qū)禁止施焊，如下圖B所示。長焊縫應斷續(xù)焊接，如下圖C所示。冷天施焊時，焊接部位應適當預熱（100～150℃），焊后應將焊渣清除干凈，焊縫應光滑、平整，無焊瘤、弧坑、氣孔、夾渣等缺陷，咬邊深度應不大于0.5mm，咬邊長度不大于焊縫長度的15％。步驟3任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四步驟3車橋車橋通過懸架與車架相連接，兩端安裝汽車車輪。車架所受的垂直載荷通過車橋傳到車輪；車輪上的滾動阻力、驅動力、制動力和側向力及其彎矩、轉矩又通過車橋傳遞給懸架和車架，故車橋的功用是傳遞車架與車輪之間的各向作用力及其所產(chǎn)生的彎矩和轉矩。作用任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四車橋的類型根懸架的結構形式按車橋上車輪的運動方式和作用分為1.轉向橋2.驅動橋3.轉向驅動橋4.支持橋1.轉向橋安裝轉向輪的車橋叫轉向橋，轉向橋通常位于汽車前部，能使裝在其兩端的車輪偏轉一定的角度，以實現(xiàn)汽車轉向。同時，還要承受車架與車輪之間的作用力及其產(chǎn)生的彎矩和轉矩。轉向橋主要由前軸、轉向節(jié)、主銷和輪轂四部分組成。如右圖所示。整體式轉向橋根據(jù)懸架的結構形式，車橋可分為整體式和斷開式兩種。斷開式車橋為活動關節(jié)式結構，與獨立懸架配用。大部分現(xiàn)代轎車左、右車輪之間實際上沒有車橋，而是通過各自的懸架與車架相連接，然而習慣上仍將它們稱為斷開式車橋。任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四2.轉向驅動橋轉向驅動橋能同時實現(xiàn)車輪轉向和驅動功能的車橋。桑塔納轎車轉向驅動橋如左下圖所示。轉向驅動橋的結構和一般驅動橋一樣，由主減速器、差速器、半軸和橋殼組成，也有一般轉向橋所具有的轉向節(jié)殼體、主銷和輪轂等，如右下圖所示。它與單獨的驅動橋和轉向橋相比，不同之處在于，由于轉向的需要，半軸被分成兩段，分別叫內(nèi)半軸和外半軸。內(nèi)半軸與差速器相連，外半軸與輪轂相連，兩者用等速萬向節(jié)連在一起。主銷也分成上下兩段，分別固定在萬向節(jié)的球形支座上。轉向節(jié)軸頸部分做成中空，以便外半軸穿過。這樣既能滿足轉向的需要，又可以給轉向節(jié)傳遞轉矩功能。轉向驅動橋廣泛應用于全軸驅動的越野汽車和部分轎車上。桑塔納轎車轉向驅動橋轉向驅動橋示意圖任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四3．轉向車輪定位所謂車輪定位就是指車輪、轉向和車橋與車架的安裝應保持一定的相對位置。通常車輪定位主要是指前輪（轉向車輪定位，現(xiàn)在也有許多車輛除前輪定位外還需對后輪定位，即四輪定位。對于兩端裝有主銷的轉向橋，汽車轉向時，轉向車輪會圍繞主銷軸線偏轉，如右下圖（a）所示。但在大多數(shù)斷開式轉向橋中沒有主銷，采用上、下球頭銷代替主銷，上、下球頭銷球頭中心的連線相當于主銷軸線，如右下圖（b）所示。由此可見，主銷可以理解為在轉向時，轉向車輪所圍繞轉動的一條軸線。主銷的不同形式①自動回正。當轉向輪在偶遇外力作用或轉向后發(fā)生偏轉時，在外力消失后，應能立即自動回到直線行駛的位置。②使輪胎磨損均勻。使車輪輪胎盡量與地面接觸，并盡量保證車輪輪胎與地面發(fā)生純滾動，這樣使輪胎磨損均勻。③減輕輪轂外軸承的負荷。④轉向輕便。提高汽車安全性、經(jīng)濟性，降低駕駛人的疲勞強度。作用任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四1主銷后傾主銷安裝在前軸上，其上端略向后傾斜，這種結構形式稱為主銷后傾。在縱向垂直平面內(nèi)，主銷軸線與垂線之間的夾角γ

叫主銷后傾角，如圖（a）所示。主銷后傾的作用是形成回正力矩，保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性，并使汽車轉向后回正操縱輕便。主銷后傾前輪外傾主鎖內(nèi)傾前輪前束車輪定位參數(shù)主銷后傾主銷后傾任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四2主銷內(nèi)傾主銷安裝在前軸上，其上端略向內(nèi)側傾斜，這種結構形式稱為主銷內(nèi)傾。在橫向垂直平面內(nèi)，主銷軸線與垂線之間的夾角β

稱為主銷內(nèi)傾角（見右圖所示）。主銷內(nèi)傾的作用是使轉向輪轉向后能自動回正，并使轉向操縱輕便。主銷內(nèi)傾3前輪外傾當汽車升起時，從汽車前方看前輪，輪胎并非垂直于路面，而是稍微傾斜，這種現(xiàn)象稱為前輪外傾。在橫向垂直平面內(nèi)，前輪中心線與垂線之間的夾角α

稱為前輪外傾角，如右圖所示。輪胎呈現(xiàn)“八”字形張開時稱為負外傾，而呈現(xiàn)V形張開時稱為正外傾。主銷內(nèi)傾前輪外傾任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四前輪前束俯視兩前輪會看到兩前輪的中心線不平行，其前端略向內(nèi)側收束，這種現(xiàn)象稱為前輪前束。兩前輪后端距離A

大于前端距離B，其差值A-B

稱為前輪前束值，如右圖所示。4前輪前束后輪定位隨著道路條件的改善，現(xiàn)代轎車的行駛速度越來越高，現(xiàn)在有許多高級轎車都設置了四輪定位，即不僅要求前輪定位，還需要后輪定位。其原因是對前輪驅動汽車和獨立后懸架汽車，如果后輪定位不當，即使前輪定位良好，仍然會有不良的操縱性和輪胎早期磨損。為了防止高速行駛時汽車出現(xiàn)的“激轉”及自動轉向現(xiàn)象，在結構設計上應確保汽車具有不足轉向特性。汽車后輪具有一定程度的外傾角和前束可使后輪獲得合適的側偏角，提高高速行駛的操縱穩(wěn)定性。5如何察覺定位角度的異常約有60％是因為直行性不良，轉向盤角度偏一邊；其次是因為轉向盤抖動，還有就是行駛一段時間后發(fā)現(xiàn)輪胎磨損不均勻。任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四4．車橋的檢測與維修前軸的檢修①前軸裂紋的檢修將前軸清洗干凈后，用磁力探傷法或浸油敲擊法進行檢測，出現(xiàn)裂紋時，應更換前軸。②鋼板彈簧座的檢修用直尺、塞尺檢測鋼板彈簧座平面，如下圖所示。誤差應不大于0.40mm，否則應進行修磨或刨削、銑削等加工，但鋼板彈簧座的厚度減少量應不大于2mm，否則應進行堆焊修復或換用新件。鋼板彈簧座上U形螺栓孔及定位孔的磨損量應不大于1mm，否則應進行堆焊修復。用直尺、塞尺檢測鋼板彈簧座平面任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四③主銷孔之間變形的檢驗用試棒和角尺檢驗，如左下圖所示。如果試棒與角尺之間存在間隙，表明前軸存在垂直方向的彎曲變形。也可以用拉線檢驗，如右下圖所示。在前軸主銷孔上端中間拉一細線，然后用直尺測量兩鋼板彈簧座到拉線的尺寸，左右尺寸應一致，若不一致，說明前軸存在彎曲變形。若拉線偏離鋼板彈簧座中心，允許偏離尺寸為不大于4mm；若偏離超差較多，說明前軸兩端在水平方向存在彎曲或扭曲變形。④主銷孔的檢修用游標卡尺測量主銷孔與主銷的配合間隙，標準值為+0.01～+0.08mm。若磨損超過極限值，應采用加大尺寸的方法進行修復，并更換加大尺寸主銷，恢復原有的配合間隙。用試棒和角尺檢驗用拉線檢驗任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四轉向節(jié)的檢修①前轉向節(jié)的磁力探傷用磁力探傷方法檢驗轉向節(jié)，一旦發(fā)現(xiàn)有裂紋，只能更換。②磨損檢修用內(nèi)徑量表和外徑千分尺測量輪轂外軸承與軸頸配合間隙，其標準值應不大于0.04mm，內(nèi)軸承與軸頸的配合間隙應不大于0.055mm。若超差，應更換新件。轉向節(jié)端部螺紋不應存在嚴重損傷。若輕微損傷，應重新套扣；若損傷嚴重，則應更換新件。轉向節(jié)主銷孔的修復：主銷襯套內(nèi)孔磨損超過0.07mm或襯套與主銷的配合間隙超過0.2mm時，應更換襯套。主銷外徑磨損超過0.1mm時，應更換主銷。車橋的檢查與調整①前輪最大轉向角的檢查和調整將前輪轉向角調到最大的目的是為了獲得最小轉彎半徑，以保證汽車具有良好的通過性能。檢查方法：·將前橋頂起，使前輪處于直線位置。任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四·在左、右輪胎下面墊一塊木板和白紙（固定在板上），將木尺緊靠輪胎外邊緣，用鉛筆在紙上畫出車輪平行的直線，再把方向盤向右轉到底畫出第二條線，然后用量角器測量出右轉向角?！び猛瑯拥姆椒z查左輪的左轉向角。調整方法：·經(jīng)測量轉向角不符合規(guī)定時，可旋出或旋入轉向節(jié)上的轉向角限位螺栓，或轉動轉向節(jié)殼上的一個調整螺栓進行調整，調整完畢后，必須旋緊鎖緊螺母。·轉向角的簡易檢查調整方法是：將方向盤向左或向右打到底，前輪胎不與翼子板、鋼板彈簧、直拉桿等機件碰擦，并有8～10mm的距離為宜。各種車輛規(guī)定不同的轉向角。②前輪前束的檢查與調整前輪前束不僅對汽車行駛的穩(wěn)定性及輪胎磨損有較大的影響，而且對汽車的油耗也有很大影響。前束的測量方法：·將被測汽車停放在平坦場地上，并使左、右轉向輪呈直線行駛位置?！び们Ы镯斨疝D向橋，在胎冠表面以粉筆涂敷，轉動車輪用金屬劃針畫出胎冠中心線。放松千斤頂，使轉向車輪著地（此時，左、右轉向車輪仍應保持直線行駛位置）。任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四·將前束尺置于被測汽車車輪的前方，尺桿與車橋平行。調整兩指針，使尖端距離地面垂直高度等于被測車輪的半徑值，旋轉游標尺，使之與標尺對準零位，松開活動尺桿的固定螺釘，調整尺桿長度，使兩指針分別指至被測車輪的胎冠中心線處。但有的車是測量胎側，然后將尺桿固定?！⑶笆咧糜诒粶y量車輪的后方，使前束尺固定指針至一車輪的胎冠中心線，旋轉游標尺帶動活動指針移動。當活動指針尖端指至另一車輪的胎冠中心線上時，標尺上的讀數(shù)即為被測車輪的前束值。應當注意的是，游標尺如果向外移動，前束值為正；若游標尺向內(nèi)移動，則前束值為負。前束的調整方法：調整時，汽車應停在平整場地上，頂起前軸，使車輪處于直線行駛位置，松開橫拉桿上的卡箍螺栓，用管鉗轉動橫拉桿，用改變橫拉桿長度的方法即可調出所需的前束值。調整好后，將卡箍螺栓擰緊。任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四故障現(xiàn)象汽車轉向時，轉動轉向盤感到沉重費力且無回正感。故障原因·轉向節(jié)臂變形。·轉向節(jié)推力軸承缺油或損壞?！まD向節(jié)主銷與襯套間隙過小或缺油?！ぽ喬鈮翰蛔??！で拜S或車架變形引起前輪定位失準。5．車橋的故障診斷與排除轉向沉重任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四故障診斷與排除診斷時用舉升機舉起汽車，用手轉動轉向盤，若感到轉向很容易，不再有轉動困難的感覺，這說明故障部位在轉向橋與車輪。因為舉起汽車后，轉向時已不存在車輪與路面的摩擦阻力，而只是取決于轉向器等的工作狀況。此時，應仔細檢查前輪胎氣壓是否過低，前軸有無變形，同時也要考慮檢查車架有無變形。必要時，檢查車輪定位角度是否正確。低速擺頭故障現(xiàn)象汽車低速直線行駛時前輪搖擺，感到方向不穩(wěn)。轉彎時大幅度轉動轉向盤，才能控制汽車的行駛方向。任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四故障原因·轉向節(jié)臂裝置松動。·轉向節(jié)主銷與襯套磨損松曠?！ぽ嗇炤S承間隙過大?！で笆^大?！ぽ嗇灺菟ㄋ蓜踊驍?shù)量不全。故障診斷與排除前輪低速擺頭和轉向盤自由行程大，一般是各部分間隙過大或有連接松動現(xiàn)象。診斷時應采用分段區(qū)分的方法進行檢查?？膳e起汽車，并用手沿轉向節(jié)軸軸向推拉前輪，憑感覺判斷是否松曠。若松曠，說明轉向節(jié)主銷與襯套的配合間隙過大或前軸主銷孔與主銷配合間隙過大。若此處不松曠，說明前輪轂軸承松曠，應重新調整軸承的預緊度。若非上述原因，應檢查前輪定位是否正確，檢查前軸是否變形。如果前輪輪胎異常磨損，則應檢查前束是否正確。任務二任務一項目五項目一項目三項目二任務三任務四項目四高速擺振故障現(xiàn)象·隨著車速的提高，擺振逐漸增大。·在某一較高車速范圍內(nèi)出現(xiàn)擺振，出現(xiàn)行駛不穩(wěn)，甚至還會造成轉向盤抖動。故障原因·輪轂軸承松曠，使車輪歪斜，在運行時搖擺?！ぽ啽P不正或制動鼓磨損過度失圓，歪斜失正?！な褂梅螺喬?。·轉向節(jié)主銷或推力軸承磨損松曠?！M、直拉桿彎曲。·前輪定位值調整不當。前束失調，兩前輪主銷后傾角或內(nèi)傾角不一致等，汽車向前行駛時，前輪搖擺晃動?！ぼ囕唲硬黄胶??！まD向節(jié)彎曲?！で颁摪鍙椈蓜偠炔灰恢隆Ｈ蝿斩蝿找豁椖课屙椖恳豁椖咳椖慷蝿杖蝿账捻椖克墓收显\斷與排除·在進行高速擺振故障的診斷時，應先檢查轉向橋、轉向器以及轉向傳動機構連