項目四：驅(qū)動橋的檢修

項目描述

當(dāng)我們作為一位汽車維修人員時，在遇到汽車在平路直線行駛時會出現(xiàn)跑偏、車輪擺振、車身下沉等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響行車速度,乘坐也不舒服;而且轉(zhuǎn)向不如以前輕便,輪胎出現(xiàn)異常磨損等故障現(xiàn)象。要求我們怎么去診斷此車輛有那些故障，又如何對故障部分的機構(gòu)進行拆檢和維修呢？通過學(xué)習(xí)此任務(wù)后我們會按照規(guī)范的要求去解除該該車輛的此故障。任務(wù)一懸架的認(rèn)知任務(wù)目標(biāo)1.正確描述懸架的基本結(jié)構(gòu)和各部件的作用；2.了解懸架的工作原理和類型；任務(wù)描述

現(xiàn)有一車輛行駛時，發(fā)現(xiàn)車身強烈振動并連續(xù)跳動，無衰減現(xiàn)象，有時在一定范圍內(nèi)會發(fā)生“擺頭”現(xiàn)象?，F(xiàn)在我們只有對懸架的結(jié)構(gòu)和工作原理了解了，才能進行下一步診斷和維修。一

、懸架的功用、組成1.懸架的功用懸架系統(tǒng)連接車身和車輪，具有以下功用：①對不平整路面所造成的汽車行駛中的各種顫動、搖擺和震動等，與輪胎一起，予以吸收和減緩。從而保障乘客和貨物的安全，并提高駕駛穩(wěn)定性。②將路面與車輪之間的磨擦所產(chǎn)生的驅(qū)動力和制動力，傳輸至底盤和車身。③支承車橋上的車身，并使車身與車輪之間保持適當(dāng)?shù)膸缀侮P(guān)系，改善汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。2.懸架的組成懸架一般由彈性元件、減振器、導(dǎo)向機構(gòu)（橫向穩(wěn)定桿、擺臂、縱向推力桿）組成。懸架位置分布如圖5-1所示。圖5-1懸架位置分布二、

彈性元件的種類

懸架采用的彈性元件常見有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、橡膠彈簧和氣體彈簧等。1.鋼板彈簧

鋼板彈簧由一組彎曲彈簧鋼片從短至長依次疊放而組成。這些重疊鋼板在中心點用一枚U型中心螺栓或鉚釘固定在一起。此外，為了防止鋼板滑出原位，還用夾箍（彈簧夾）在幾個地方將其固定。將最長的一條鋼板（主鋼板）的兩端彎成彈簧卷耳（內(nèi)裝青銅或塑料、橡膠、粉末冶金制成的襯套），用于將彈簧裝在車架或構(gòu)件（如側(cè)梁上）上。如圖5-2所示。

2.螺旋彈簧螺旋彈簧廣泛地用于獨立懸架，特別是前輪獨懸架。螺旋彈簧本身不具備減振作用，所以在螺旋彈簧懸架中需另裝減振器。另外，螺旋彈簧只能承受垂直載荷，必須裝設(shè)導(dǎo)向機構(gòu)以傳遞垂直力以外的各種力和力矩。如圖5-4所示。螺旋彈簧圖5-4螺旋彈簧3.扭桿彈簧扭桿彈簧(通常簡稱為扭桿)是用其自身扭轉(zhuǎn)彈性抵抗扭曲力的彈簧鋼桿。扭桿的一端固定在車架或車身其他構(gòu)件上，另一端連在受到扭力載荷的部件上。扭桿彈簧也用于制造穩(wěn)定桿。如圖5-5所示。適用于小型車及廂式車的懸架系統(tǒng)。圖5-5扭桿彈簧4.橡膠彈簧當(dāng)橡膠彈簧由于外力而變形時，便產(chǎn)生內(nèi)部摩擦，以吸收振動。橡膠彈簧的優(yōu)點包括：可以制成任何形狀、使用時無噪音、不需要潤滑。但橡膠彈簧不適于支承重載荷。所以，橡膠彈簧主要用作輔助彈簧，或用作懸架部件的襯套、墊片、墊塊、擋塊及其它支承件。（如圖5-6所示）圖5-6橡膠彈簧5.氣體彈簧氣體彈簧主要有空氣彈簧和油氣彈簧兩種。氣體彈簧是以空氣做彈性介質(zhì)，即在一個密閉的容器內(nèi)裝入壓縮空氣（氣壓為0.5—1MPa），利用氣體的可壓縮性實現(xiàn)彈簧的作用。圖5-7空氣彈簧三、減振器1.功用減振器用于迅速衰減汽車的振動，改善汽車行駛的平順性。2.類型（1）按結(jié)構(gòu)不同減振器分為雙筒式減振器和單筒式減振器。（2）按工作介質(zhì)不同減振器分為液壓式減振器和充氣式減振器。（3）按工作原理不同減振器分為單向作用式減振器和雙作用式減振器。3.基本原理

基本原理：是當(dāng)車架（或車身）和車橋間振動而出現(xiàn)相對運動時，減振器內(nèi)的活塞上下移動，減振器腔內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個腔內(nèi)。此時孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩擦對振動形成阻尼力（即：利用液體流動阻力來消耗振動能量,使振動迅速衰減），使汽車振動能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，再由減振器吸收散發(fā)到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時，阻尼力隨車架與車橋（或車輪）之間的相對運動速度增減，并與油液粘度有關(guān)。其結(jié)構(gòu)如圖5-9所示。4.雙向作用筒式減振器（1）工作過程1）壓縮行程當(dāng)車橋移近車架（或車身）時，減振器收壓縮，活塞下移，使其下腔容積減小，油壓升高。活塞運動較慢時，僅流通閥和相應(yīng)常通孔隙參加工作；車身振動劇烈時，壓縮閥也參加工作；2）伸張行程當(dāng)車橋相對遠(yuǎn)離車架（或車身）時，減振器受拉伸，活塞上移，使其上腔容積減小，油壓升高?；钊\動較慢時，僅補償閥和相應(yīng)常通孔隙參加工作；車身振動劇烈時，伸張閥也參加工作。（2）基本結(jié)構(gòu)（如圖5-10所示）“一”一個活塞桿(其下端安裝有工作活塞)。“二”兩個吊耳。上吊耳(與防塵罩、活塞桿焊為一體)連接車架,下吊耳(與儲油缸筒焊為一體)連接車橋。“三”三個同心鋼筒,即防塵罩、儲油缸筒和工作缸筒?！八摹彼膫€閥門,即活塞下端的流通閥和伸張閥;工作缸筒下端的補償閥和壓縮閥。圖5-10雙向作用筒式減振器

1-活塞桿2-工作油缸3-活塞4-伸張閥5-儲油缸筒6-壓縮閥7-補償閥8-流通閥9-導(dǎo)向座10-防塵罩11-油封5.充氣式減振器（如圖5-11）（1）結(jié)構(gòu)特點在減振器的下部有一個浮動活塞使工作腔形成三部分。（2）原理當(dāng)車輪跳動時，減振器的工作活塞在油液中往復(fù)運動，使工作活塞的上腔與下腔之間產(chǎn)生油壓差，壓力油便推開壓縮閥或伸張閥來回流動。由于閥對壓力油產(chǎn)生較大的阻尼力而使振動衰減。（3）優(yōu)點由于采用浮動活塞，不需要貯油缸筒，而且還減少了一套閥門系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)大為簡化；在防塵罩直徑相同的條件下，充氣式減振器工作缸筒及活塞直徑大，可以產(chǎn)生更大的阻尼力；減振器中的高壓氮氣能減少車輪遇到?jīng)_擊力時產(chǎn)生的高頻振動，且有助于消除噪聲、消除油液的乳化現(xiàn)象；充氣式減振器可以改善行駛平順性和輪胎接地性。

（4）缺點對油封要求高；充氣工藝復(fù)雜，維修困難，當(dāng)缸筒受到?jīng)_擊而變形時，減振器就不能工作。

圖5-11充氣式減振器6.阻力可調(diào)式減振器（如圖5-12）

原理：當(dāng)汽車載荷增加時，空氣囊中的氣壓升高，與之想通的氣室內(nèi)氣壓也隨之升高，促使膜片向下移動與彈簧產(chǎn)生的壓力相平衡。同時膜片帶動與它相連的柱塞桿和柱塞下移，使得柱塞相對空心連桿上的節(jié)流孔的位置發(fā)生變化從而減少了節(jié)流孔的通道截面面積，結(jié)果減少油液的流動阻力，達(dá)到隨汽車載荷的變化而改變減振器阻力的目的，保證了懸架系統(tǒng)具有良好的振動特性。圖5-12阻力可調(diào)式減振器

四、

導(dǎo)向機構(gòu)及橫向穩(wěn)定器1.導(dǎo)向機構(gòu)的作用一是傳遞各個方向的力和力矩；二是使車輪按一定軌跡相對于車架和車身跳動2.橫向穩(wěn)定器的作用

防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過大的橫向傾斜。當(dāng)兩側(cè)懸架變形相同時，橫向穩(wěn)定器不起作用。當(dāng)兩側(cè)懸架變形不等時，車身相對路面橫向傾斜時，車架一側(cè)移近彈簧支座，穩(wěn)定桿的同側(cè)末端就隨車架向上移動，而另一側(cè)車架遠(yuǎn)離彈簧座，相應(yīng)橫向穩(wěn)定器的末端相對車架下移，橫向穩(wěn)定器中部對于車架沒有相對運動，而穩(wěn)定器兩邊的縱向部分向不同方向偏轉(zhuǎn)，于是穩(wěn)定器被扭轉(zhuǎn)。彈性的穩(wěn)定器產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)內(nèi)力矩就阻礙懸架彈簧的變形，減少了車身的橫向傾斜和橫向角振動。其結(jié)構(gòu)如圖5-13所示。五、懸架類型懸架分為非獨立懸架和獨立懸架。非獨立懸架（整體橋懸架或剛性懸架）因其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，而被廣泛應(yīng)用于貨車的前、后懸架。在轎車中，非獨立懸架僅用于后橋。非獨立懸架的特點是兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋上，車輪連同車橋一起通過彈性元件懸掛在車架或車身上一側(cè)車輪受到?jīng)_擊時會直接影響到另一側(cè)車輪。非獨立懸架由于簧載質(zhì)量比較大，特別是汽車高速行使，懸架受到較大的沖擊載荷時，汽車平順性較差。在非獨立懸架中大多數(shù)采用鋼板彈簧作為彈性元件。如圖5-13所示。獨立懸架的兩側(cè)車輪分別獨立地與車架或車身彈性地連接，當(dāng)一側(cè)車輪受到?jīng)_擊時，基本運動不會直接影響到另一側(cè)車輪。行駛的平順性、穩(wěn)定性較好。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，維修不便獨立懸架所采用的車橋是斷開式的，這樣可使發(fā)動機降低安裝位置，有利于降低汽車重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨立懸架允許前輪有較大的跳動空間，這樣便于選擇較軟的彈性元件使平順得到改善。同時，獨立懸架簧載質(zhì)量小，可提高汽車車輪的附著性能。多用于轎車和小貨車。如圖5-13b）所示。3.常見的幾種非獨立懸架及獨立懸架常見的幾種非獨立懸架及獨立懸架如圖5-15所示。

圖5-15常見的懸架a）非獨立懸架b）獨立懸架

六、電子控制懸架系統(tǒng)1.基本組成電子控制懸架系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖5-16所示。（1）傳感器用于檢測汽車行駛的路面情況（汽車的振動）和車速及起動、加速、轉(zhuǎn)向、制動等情況。并將其轉(zhuǎn)變成電信號，輸給電控單元（ECU）。有車身高度傳感器、車身加速度傳感器、車身位移傳感器、車速傳感器、

方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、加速踏板傳感器、制動壓力開關(guān)和制動燈開關(guān)等。

（2）電子控制單元（ECU）用于將傳感器送入的電信號進行綜合處理，向執(zhí)行機構(gòu)輸出對懸架的剛度、阻尼和車身高度的調(diào)節(jié)信號。（3）執(zhí)行機構(gòu)用于按照電子控制單元（ECU）的信號，準(zhǔn)確地動作，及時地調(diào)節(jié)懸架的剛度、阻尼和車身高度。通常是電磁閥、步進電機或氣泵電動機等。2.基本原理電子控制單元（ECU）根據(jù)各個傳感器輸入的信號，經(jīng)過運算分析后輸出控制信號，使執(zhí)行機構(gòu)準(zhǔn)確地動作，及時地改變懸架的剛度、阻尼系數(shù)和車身高度，以確保汽車行駛過程中的操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性。3.控制功能（1）車速與路面感應(yīng)控制主要是根據(jù)車速與路面變化來改變懸架的剛度和阻尼?？煞譃檐囁俑袘?yīng)控制、前后輪相關(guān)控制和壞路面感應(yīng)控制。1）車速感應(yīng)控制：在車速很高時，控制器輸出控制信號，使懸架的剛度和阻尼相應(yīng)增大，以提高汽車高速行駛的操縱穩(wěn)定性。2）前后輪相關(guān)控制：當(dāng)汽車前輪在遇到路面接縫等單個的突起時，控制器輸出控制信號，相應(yīng)減少后輪懸架的剛度和阻尼，以減少車身振動和沖擊。3）壞路面感應(yīng)控制：當(dāng)汽車進入壞路面行駛時，為抑制車身產(chǎn)生大的振動，控制器輸出控制信號，相應(yīng)增大懸架的剛度和阻尼。（2）車身姿態(tài)控制主要是指在汽車車速突然改變及轉(zhuǎn)向等情況下，控制器對懸架的剛度和阻尼實施控制，以抑制車身的過渡擺動，從而確保乘坐的舒適性和操縱穩(wěn)定性?？煞譃檗D(zhuǎn)向車身側(cè)傾控制、制動車身點頭控制和起步車身俯仰控制。1）轉(zhuǎn)向車身側(cè)傾控：在汽車急轉(zhuǎn)彎時，增大懸架的剛度和阻尼，以抑制車身的側(cè)傾。2）制動車身點頭控制：在汽車緊急制動時，增大懸架剛度和阻尼，以抑制車身點頭。3）起步車身俯仰控制：在突然起步或突然加速時，增加懸架的剛度和阻尼，以抑制車身的俯仰。（3）車身高度控制在汽車車速和路面情況變化時，控制器對懸架輸出控制信號，調(diào)整車身高度，以確保汽車行駛的穩(wěn)定性和通過性。有高速感應(yīng)控制和連續(xù)壞路面行駛控制。1）高速感應(yīng)控制。當(dāng)車速超過一定時，為提高汽車行駛的穩(wěn)定性和減少空氣阻力，控制器發(fā)出信號，使排氣閥和高度控制閥工作，氣室排氣，以降低車身高度。2）連續(xù)壞路面行駛控制。當(dāng)汽車在壞路面行駛時，應(yīng)提高車身，以減弱來自路面的突然抬起感，并提高汽車的通過性能。任務(wù)二懸架故障分析任務(wù)目標(biāo)能正確描述分析懸架的常見故障任務(wù)描述通過對懸架的結(jié)構(gòu)、作用和工作原理學(xué)習(xí)，現(xiàn)進一步的學(xué)會分析其故障。汽車汽車左前行駛顛簸

1.道路試驗檢查

根據(jù)客戶反映的情況，選擇適應(yīng)的路況和行駛狀態(tài)再現(xiàn)故障發(fā)生時的狀況。

2.基本檢查（1）就車檢查減振器的工作狀況首先進行懸架的就車測試，將汽車前部左右兩側(cè)反復(fù)搖晃3-4次，每次推力盡量相同?；貜棔r，應(yīng)注意支柱的阻力和車身回彈的次數(shù)。若松手后回彈1—2次，車身立即停止回彈，且左右兩側(cè)的回彈相同，則表明減振器正常。

（2）前懸架外觀檢查對前懸架外觀進行目檢，仔細(xì)查看減振器是否漏油、彎曲變形、防塵套老化及破裂、連接松動。1）減振器和螺旋彈簧外觀的檢查。①檢查減振器防塵套及緩沖塊是否老化破裂；②檢查減振器是否有滲油或漏油；③檢查減振器上下安裝點是否松動；④檢查減振器是否有彎曲或凹癟；⑤檢查彈簧保護層是否腐蝕、刮傷、劃痕或麻點；⑥彈簧座圈上的橡膠墊是否變形或損壞徊。2）穩(wěn)定桿鉸接頭和穩(wěn)定桿襯套檢查舉升車輛，使前懸架放下時，觀察穩(wěn)定桿鉸接處是否松動，襯套是否老化出現(xiàn)裂痕損壞。3）下懸架臂橡膠襯套與球頭檢查上下晃動下懸架臂，檢查如下：①檢查球頭是否有游隙、防塵套是否損壞；②檢查懸架臂有無裂紋、變形或損壞；③檢查懸架臂前后鉸接處是否松動、橡膠襯套是否老化損壞任務(wù)三懸架檢修任務(wù)目標(biāo)能正確檢測懸架的各個部分，并對其做正確的判斷并修理。任務(wù)描述通過前面對懸架的結(jié)構(gòu)、作用、工作原理和故障學(xué)習(xí)，現(xiàn)進一步確認(rèn)故障所處部位，并排除。一、懸架配件的檢修

1.減振器的檢修1）使汽車在道路條件較差的路面上行駛10KM后停車，用手摸減振器外殼，如果不夠熱，說明減振器內(nèi)部無阻力，減振器不工作。此時，可加入適當(dāng)?shù)臐櫥?，再進行試驗，若外殼發(fā)熱，則為減振器內(nèi)部缺油，應(yīng)加足油；否則，說明減振器失效。2）用力按下保險杠，然后松開，如果汽車有2~3次跳躍，則說明減振器工作良好。3）當(dāng)汽車緩慢行駛而緊急制動時，若汽車振動比較劇烈，說明減振器有問題。4）拆下減振器將其直立，并把下端連接環(huán)夾于臺鉗上，用力拉壓減振桿數(shù)次，此時應(yīng)有穩(wěn)定的阻力，往上拉（復(fù)原）的阻力應(yīng)大于向B下壓時的阻力，如阻力不穩(wěn)定或無阻力，可能是減振器內(nèi)部缺油或閥門零件損壞，應(yīng)進行修復(fù)或更換零件。

在確定減振器有問題或失效后，應(yīng)先查看減振器是否漏油或有陳舊性漏油的痕跡。油封墊圈、密封墊圈破裂損壞，貯油缸蓋螺母松動。

若發(fā)現(xiàn)漏油，首先擰緊油缸蓋螺母，若減振器仍漏油，則可能是油封、密封墊圈損壞失效，應(yīng)更換新的密封件。如果仍然不能消除漏油，應(yīng)拉出減振桿，若感到有發(fā)卡或輕重不一時，再進一步檢查活塞與缸筒間的間隙是否過大，減振器活塞連桿有無彎曲，活塞連桿表面和缸筒是否有劃傷或拉痕。2.懸架的維修

懸架技術(shù)狀況變差，首先影響汽車的減振性，增加汽車的沖擊載荷，加劇汽車零部件的損壞，也增加了運輸中的貨損貨耗。更重要的是破壞了車輪正常的運動狀態(tài)，造成汽車的操縱性能、制動性能變差，對交通安全構(gòu)成潛在威脅。

（1)懸架系統(tǒng)的耗損1）非獨立懸架的耗損與維護。非獨立懸架的耗損主