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作者:黄华友

出版社:电子工业出版社

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汽车底盘构造与维修

汽车底盘构造与维修试读:

前言

近年来,编者致力于职业活动导向教学改革的探索和实践,取得了一些经验和成果,在此基础上创新并编写出本书。本书主要内容有汽车底盘常识,离合器构造与检修,手动变速器构造与检修,万向传动装置构造与检修,驱动桥构造与检修,车架、车桥和悬架构造与检修,车轮和轮胎构造与检修,机械转向系构造与检修,液压式动力转向系构造与检修,电动式动力转向系构造与检修,车轮制动器构造与检修,制动传动装置构造与检修,制动辅助系统构造与检修,以及汽车维护常识。本书以模块式理念实现了一体化,以行为导向型教学模式进行编写,内容实用、图文并茂、版式新颖、通俗易懂,具有一定的前瞻性。

本教材具有如下特点:

① 以技能为中心,难易合适,在必要的理论基础上体现了实际操作,突出了动手能力和实际技能的培养。理论围绕实际技能展开,对实际工作影响不大的理论内容不做深入阐述,比较适合现阶段中等职业学校学生的学习。

② 以就业为导向,以能力为本位,以国家职业标准为依据,以职业活动为教学内容,直接为职业教育服务,是学习领域里职业技能教学、培训鉴定用的创新教材。

③ 以学生为中心的编写理念,图文并茂,每个知识点附有充分的插图,降低学生的学习难度。在文字描述方面力求通俗易懂,使学生能够自己读懂。

④ 采用了以职业活动为主线的编写模式,把与典型职业活动相关的各类知识和技能有机地结合在一起,体现了学与用的一致性,为实现学校教学与企业应用的无缝连接提供了保证。

⑤ 本书内容主要围绕国内普及率较高的1~3种轿车进行编写,使学校在实验设备的添置及实训上容易安排。

⑥ 在理解教学内容的过程中,不断评估和体验自己的进步。教材还设置了专家提示、课后练习,让学生参与社会活动、调查访问,为学生进行活动学习和研究性学习提供了指导。通过这些环节的实践,既加深了学生对所选主题内容的理解和加快了职业能力的形

成,又加速了学生社会活动能力和方法应用能力的养成。

本书在每个模块的开始都有教学建议、知识目标、能力目标和情感目标;在每个学习任务都有任务要求和情境创设,其内容包括预备知识和能力实训。

本书由广西钦州市机电工程学校黄华友担任主编,韦忠华、傅明伟任副主编。本书由黄华友、韦忠华、傅明伟、黄良昌、陈金红、李霞、莫春华、滕祥、姚钧翰、黄海珍、梁嘉明、卢义、张杨共同编写。

本书在编写过程中,得到了广西钦州市机电工程学校、广西交通高级技校、广西交通运输学校、广西柳州市一职校、广西灵山县职业中专、广西鹿寨职教中心、广西理工学校等单位的大力支持,参考和采用了许多汽车维修专家提供的建议和技术资料,在此一并表示衷心的感谢。

由于编者学识和水平有限,错漏之处在所难免,敬请批评指正。

编者

2010年8月

模块1 汽车底盘常识

教学建议

1.教学环境:要求在理论实践一体化的专业教室中完成,最好能实现小班制教学。

2.教材使用:(1)任务引导——引导文,由学生根据预备知识面和教师讲解在实训前完成。(2)任务实施——实训任务,先由教师示范关键步骤,再由学生根据具体步骤完成实训任务,也可以由学生自行探索,教师在组织过程中根据需要示范和讲解。(3)实训报告——由教师设定实训表格,进行实训记录,任务完成后上交。(4)课后练习——作为学习评价的基本项目之一。

知识目标

1.能辨认汽车底盘的各系统组成部件,并说出它们的名称和作用。

2.能简单描述汽车底盘的结构和工作原理。

3.会分析常见车型的汽车底盘的布置形式。

能力目标

1.能对汽车底盘进行性能检测。

2.能对汽车底盘的结构和布置形式进行举例说明。

情感目标

1.在项目学习中逐步养成自主学习新知识、新技术的良好习惯。

2.在操作学习中不断积累维修经验,从个案中寻找共性。

任务1 汽车底盘常识

任务要求

要求正确认识汽车底盘的结构组成及布置形式,并能独立分析各种汽车底盘的结构及布置位置。

作业时间:30分钟。

情境创设

1.通过实物了解汽车底盘的结构组成。

2.结合汽车底盘实物,能掌握底盘的各组成部件名称、作用及安装位置。

3.教学资料准备:教学用车使用说明书、维修手册、底盘维护使用说明书等。

预备知识

1.汽车底盘的作用

汽车底盘是汽车的重要组成部分之一,是汽车装配的基础,其功用是:接受发动机的动力,使汽车运动并保证汽车能够按照驾驶员的操纵而正常行驶。

2.汽车底盘结构组成

汽车底盘一般由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统4大系统组成,如图1-1所示。

3.汽车底盘驱动形式

汽车底盘的驱动形式,与发动机及驱动桥的相对位置有关系,一般有以下4种驱动形式。(1)发动机前置后轮驱动

发动机前置后轮驱动形式如图1-2所示,简称前置后驱(英文简称FR)。这是一种传统的布置形式,其广泛适用于各种大、中型的载货汽车,微型汽车和部分高级轿车上,如东风系列载重车、国产的五菱、长安系列微型客货车等。其特点是:需要一根较长的传动轴,以致增加了车重,影响了传动系统的效率。(2)发动机前置前轮驱动

发动机前置前轮驱动形式如图1-3所示,简称前置前驱(英文简称FF)。这种布置形式在变速器与驱动桥间省去了万向节和传动轴,使结构简单紧凑,由于前轮为驱动轮,有助于提高汽车在高速行驶时操纵的稳定性。根据发动机布置的方向可以分为发动机前横置前轮驱动和发动机前纵置前轮驱动。这种布置形式目前广泛应用于轿车和微型汽车上,如上海大众、长安福特、广州丰田等国产轿车。但这种布置形式的爬坡性能差,豪华轿车一般不采用,而是采用传统的“前置后驱”的形式。图1-1 汽车底盘的结构组成图1-2 发动机前置后轮驱动图1-3 发动机前置前轮驱动(3)发动机后置后轮驱动

发动机后置后轮驱动形式如图1-4所示,简称后置后驱(英文简称RR)。这种布置形式是将发动机安装在汽车的后部,发动机的冷却条件差,发动机、离合器和变速器的操纵机构都较复杂,但具有车内噪声低,空间利用率高等优点,广泛应用于大客车上,也有少数的轿车和微型汽车采用此方式。(4)发动机前置全轮驱动

发动机前置全轮驱动形式如图1-5所示,简称前置全驱(英文称nWD)。nWD是 n Wheel Drive的缩写(n代表驱动轮数),表示全轮驱动形式。从图1-5中可看出为4WD形式,在变速器后设置有一个分动器,其将变速器输出的动力分配给前后两驱动桥,前驱动桥可根据需要,用换挡拨叉接通或断开。这种布置形式使所有的车轮都是驱动车轮,大大提高了汽车的越野性能,广泛应用于越野汽车、特种车和军用轿车上。图1-4 发动机后置后轮驱动图1-5 发动机前置全轮驱动

能力训练:认识汽车底盘

实训内容:对汽车底盘结构和布置观摩,并将结果记录到表1-1中。

实训要求:将全班学生分为若干小组,在教师指导下进行观摩。表1-1 汽车底盘观摩情况记录

课后练习

问答题

1.汽车底盘的作用是什么?

2.汽车底盘是由哪几个系统组成?各有什么作用?

3.汽车底盘的布置形式有哪些类型?举例说明。

模块2 汽车传动系统

教学建议

1.教学环境:要求在理论实践一体化的专业教室中完成,最好能实现小班制教学。

2.教材使用:(1)任务引导——引导文,由学生根据预备知识面和教师讲解在实训前完成。(2)任务实施——实训任务,先由教师示范关键步骤,再由学生根据具体步骤完成实训任务,也可以由学生自行探索,教师在组织过程中根据需要示范和讲解。(3)实训报告——由教师设定实训表格,进行实训记录,任务完成后上交。(4)课后练习——作为学习评价的基本项目之一。

知识目标

1.能辨认传动系统的各组成部件,并说出它们的名称和作用。

2.能简单描述离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥的结构和工作原理。

3.会分析常见车型传动系统的常见故障。

能力目标

1.能对传动系统进行性能检测。

2.能对离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥进行拆分与检修。

3.会诊断和排除传动系统的故障。

情感目标

1.在项目学习中逐步养成自主学习新知识、新技术的良好习惯。

2.在操作学习中不断积累维修经验,从个案中寻找共性。

系统介绍

汽车传动系统的概述

1.传动系统的作用

传动系统的作用是将发动机经飞轮输出的动力传递给驱动车轮,并改变转矩的大小,以适应行驶条件的需要,保证汽车正常行驶。此外,还具有改变车速、倒向行驶、切断动力、差速等功用。

2.传动系统的分类(1)按结构和传动介质分类

1)机械式传动系统

机械式传动系统按其传动方式分为齿轮式和摩擦式两类。齿轮式结构简单,传动效率高,故广泛应用于手动变速器的汽车上。

2)液力机械式传动系统

在机械式传动系的基础上加装液力系统,使其操作简单,目前主要应用于中、高档轿车上。

3)静液式传动系统

通过发动机驱动高压油泵,使受压液体通过控制阀、管路进入液压马达,从而驱动车轮。目前仅在军车上有所应用。

4)电力式传动系统

通过发动机带动发电机,再由装在驱动桥或驱动轮上的电动机进行牵引驱动。目前应用较少。(2)按传动比变化分类

1)有级传动系统

有级传动系统指有若干个定值传动比的传动系统,如齿轮机械传动系统。

2)无级传动系统

无级传动系统指传动比能在一定范围内按无限多级进行变化的传动系统,如液力传动系统和电力传动系统。

3.传动系统的组成

机械传动系统一般由离合器、变速器、万向传动装置(万向节和传动轴)、驱动桥(主减速器、差速器和半轴)等组成。以轿车为例说明,如图2-1所示。发动机发出的动力经离合器、变速器、驱动桥、万向传动装置,最后传到驱动车轮。图2-1 传动系的组成

任务1 离合器的构造与检修

任务要求

要求选用常用维修工具、维修组合工具、量具等,检查离合器的技术状况,并完成离合器的拆装操作。

完成拆解、检查、安装后,离合器能正常工作。

作业时间:45分钟。

情境创设

1.通过实物了解离合器的结构类型。

2.结合离合器实物,掌握离合器的各组成部件名称、作用及安装位置。

3.用多媒体形式,播放离合器的检查与更换案例视频,激发学生学习的兴趣。

4.教学资料准备:教学用车使用说明书、维修手册、离合器维护使用说明书等。

预备知识

1.离合器的作用、类型(1)离合器作用

离合器是汽车传动系中一个重要部件,位于发动机和变速器之间,主要用来接合或分离动力的传递,以满足汽车在起步、行驶、制动等情况时的需要。如果汽车在启动时没有离合器,则变速器中的一些齿轮及轴承将会参与到工作中来,结果会造成发动机的启动负荷增加。设置有离合器后,在汽车启动时,分离离合器使变速器不参与工作,这样发动机启动负荷减小,这对于一些功率较大的发动机或蓄电池电力不足的发动机而言尤为重要。(2)离合器类型

离合器按照工作原理可以分为摩擦式离合器、液力离合器和电磁离合器等几种形式,如图2-2所示。摩擦式离合器因其结构简单,动力传递损失小,被广泛应用在各种轿车、客车、货车及工程用车上,其按压紧弹簧的形式分为膜片弹簧式和多簧式离合器。液力离合器采用油液为工作介质,结合平稳,被应用在自动变速器车型中,但现在已被液力变矩器所代替。电磁离合器靠线圈中电流的通断来控制离合器的接合与断开,在汽车的空调压缩机上被广泛采用。图2-2 离合器类型

2.离合器的结构和工作原理(1)离合器结构

摩擦式离合器是应用最广泛的一种离合器,其结构通常由主动部分、从动部分、压紧机构及操纵机构四部分组成,如图2-3所示。各部分的组成和作用见表2-1。

摩擦式离合器的类型,按压紧弹簧的形式分为膜片弹簧式和多簧式离合器,如图2-4所示。其中,膜片弹簧式离合器的膜片弹簧具有压紧和分离杠杆的两个作用。图2-3 离合器结构组成1—曲轴;2—从动轴;3—从动盘;4—飞轮;5—压盘;6—离合器盖;7—分离杠杆;8—弹簧;9—分离轴承;10、15—复位弹簧;11—分离拨叉;12—踏板;13—拉杆;14—调节叉;16—压紧弹簧;17—从动盘摩擦片;18—轴承表2-1 摩擦式离合器的组成及作用图2-4 摩擦式离合器的类型(2)离合器的工作原理

离合器的工作原理图如图2-5所示,通常分为离合器接合状态和离合器分离状态。图2-5 膜片弹簧式离合器工作原理示意1—飞轮;2—离合器盖;3—压盘;4—膜片弹簧;5—膜片弹簧支承圈;6—分离钩;7—分离轴承(3)典型离合器的结构

目前轿车广泛应用膜片弹簧式离合器。其中采用膜片弹簧作为压紧机构,根据膜片弹簧受分离杠杆作用力的不同可分为推式和拉式两种,如图2-6所示。推式膜片弹簧式离合器广泛应用于各种轻型汽车上。图2-6 膜片弹簧式离合器的结构1—飞轮;2—从动盘;3—膜片弹簧;4—压盘;5—离合器盖;6—分离轴承(4)扭转减振器

由发动机传到汽车传动系统中的转矩周期性地不断变化,因此就使传动系统产生扭转振动。由此与传动系统的自振频率相重合,就将发生共振,在不分离离合器的情况下,进行紧急制动或猛烈接合离合器时,瞬间都将对传动系统中的零件造成极大的冲击载荷,而缩短零件的使用寿命。为此,为了避免共振,缓和传动系统所受的冲击载荷,现在,在汽车传动系统中装设了扭转减振器,如图2-7所示,一般安装在离合器的从动盘中。图2-7 从动盘与扭转减振器的结构1—从动盘本体;2—从动盘毂;3—摩擦片;4—减振器弹簧;5—减振器盘

在结构中,从动盘本体、从动盘毂和减振器盘都开有六个矩形窗孔,并在每个窗孔中装一个减振器弹簧,以实现从动盘毂与从动盘本体之间的弹性联系。其工作原理:从动盘不工作时,如图2-8(a)所示;从动盘工作时,如图2-8(b)所示,动力的传递路线是,两侧摩擦片所受到的力矩首先传至从动盘本体和减振器盘上,再经6个弹簧传给从动盘毂。这时弹簧被压缩,借此吸收传动系统所受的冲击。图2-8 扭转减振器的工作示意1—减振器的阻尼片;2—从动盘本体;3—减振器弹簧(5)离合器操纵机构

离合器操纵机构的作用是接合和分离离合器。当操作者踩下离合器踏板时,离合器分离轴承就推动分离杠杆(或膜片弹簧)使离合器分离。常见的离合器操纵机构有机械式和液压式。

1)机械式离合器操纵机构

机械式离合器操纵机构的类型可分为杠杆式和拉索式两种。由于杠杆式的关节点多,磨损量大,因此应用较少;而拉索式传动结构简单,布置灵活,所以目前还有部分轻型的汽车采用,结构如图2-9所示。其工作原理,如图2-9所示,当离合器踏板踩下时,在踏板轴支点的作用下,拉索向左拉动,离合器分离叉下部就向左移动(注意支点),使离合器分离叉左移压向分离轴承,以使离合器分离。图2-9 拉索式离合器操纵机构1—分离叉;2—拉索;3—前圈板;4—踏板轴;5—花键毂;6—从动盘;7—分离轴承

2)液压式操纵机构

液压式操纵机构是以油液为传力介质,其摩擦力小,质量小,布置方便,接合柔和,不受车架或车身变形的影响,广泛应用于各种轿车上。液压式操纵机构的结构,如图2-10所示。主要由离合器踏板、离合器主缸、离合器工作缸、油管和分离叉等组成。其工作原理如图2-10所示。当踩下离合器踏板时,在离合器主缸产生油压,压力通过油管送到工作缸。此压力使分离叉移动来实现离合器分离的操作。图2-10 液压式操纵机构1—离合器踏板;2—离合器主缸;3—油管;4—离合器工作缸;5—分离叉;6—分离轴承;7—盖和压盘总成;8—从动盘;9—飞轮;10—导向轴承

3.离合器的拆装与检修(1)离合器的拆装

1)离合器拆解

离合器的拆解如图2-11所示。

离合器拆解过程中应注意如下事项:

① 拆解前应做好离合器盖与压盘、离合器盖与飞轮的装配记号。

② 拆解离合器压盘紧固螺栓前先用专用固定工具插入离合器从动盘中,支撑其重量,以便拆卸螺栓。

③ 为防止零件散乱,应将拆解下的零件按原装配关系套好。

④ 清洗时,摩擦片和分离轴承不能用油清洗。

⑤ 取下离合器压盘总成时,应小心谨慎,以免损坏。图2-11 离合器的拆解1—发动机;2—分离轴承;3—飞轮;4—从动盘;5—盖和压盘总成

2)离合器装配

离合器装配是拆解的逆反过程。离合器装配时摩擦片要清洁,各活动关节及摩擦面应涂上少量的润滑脂;多簧式离合器的弹簧应按自由长度分组后再同向均匀搭配,以使压紧力均匀。装配时应用专用工具,以防止离合器变形;为保证从动盘与曲轴的同轴度和便于安装变速器,装配离合器时可用该车的另一变速器第一轴或专用工具导向轴插入从动盘,并用曲轴后端导向轴承孔定位。安装时应注意的事项如图2-12所示。图2-12 装配离合器(2)离合器的检修

1)从动盘的检修

摩擦片的表面不能沾有油污,不能有烧蚀、硬化现象,严重时应更换。从动盘钢片与从动盘铆钉不能松动或断裂,摩擦片的表面与铆钉头的距离不得小于0.2~0.3mm,其检查方法如图2-13所示,否则应更换。在半径为120~150mm处测量,从动盘的翘曲量不大于0.80mm,各铆钉不能松动,从动盘花键毂与变速器第一轴的配合间隙不大于0.60mm。图2-13 铆钉头深度的检查方法

2)压盘与离合器盖的检修

① 压盘的工作平面烧蚀、龟裂及划伤不严重时,可用油石打磨光滑。沟槽深度超过0.50mm或平面度超过0.12~0.20mm时,其检查方法如图2-14所示,应磨削修复,但磨削总量不超过限度,一般为1~1.5mm。磨削后的压盘应重新进行平衡。

② 离合器盖的端面平面度误差超过0.50mm时,应予以校正。

3)压紧弹簧的检修

压紧弹簧弹力大小符合要求(13J2023S:压缩至40mm时其弹力应为467~549N)。多簧式离合器各簧自由长度差一般不大于2mm,弹簧外圆柱面与端面的垂直度误差不超过2mm。膜片弹簧内端与分离轴承接触处磨损深度不超过规定(桑塔纳为0.60mm,宽度应不大于0.20mm),否则更换压盘总成,其检查方法如图2-15所示。图2-14 压盘平面度的检查图2-15 膜片弹簧的检查

4)分离件的检修

分离轴承内孔磨损超过0.03mm或轴向间隙超过0.60mm时,应更换。离合器踏板轴与衬套磨损、间隙超过0.50mm时,应更换衬套。分离杠杆内端磨损超过规定时应焊修。(3)离合器的调整

1)离合器分离杠杆高度的调整

离合器分离杠杆高度的调整如图2-16所示。图2-16 离合器分离杠杆高度的调整1—调整螺母;2—分离杠杆;3—压盘;4—压盘盖

2)离合器踏板自由行程的检查与调整

① 离合器踏板自由行程的检查。

离合器踏板自由行程的检查方法如图2-17所示,若不符合标准(见表2-2),应进行调整。图2-17 离合器踏板自由行程的检查表2-2 离合器踏板自由行程

② 离合器踏板自由行程的调整。

桑塔纳2000GLi型轿车的操纵机构采用拉索式机构,其离合器踏板自由行程的调整是靠离合器拉索的调整来进行的,具体可通过如图2-18所示的调整螺母来进行。图2-18 离合器踏板自由行程的调整

③ 液压传动式离合器踏板自由行程的调整。

桑塔纳2000GSi型轿车的操纵机构采用液压式。其离合器踏板的自由行程由两个间隙来构成:一个为总泵推杆与活塞之间的距离,另一个为分离轴承与膜片弹簧分离指端之间的间隙。通过转动离合器主缸、工作缸推杆接头来改变推杆长度,即改变总泵推杆与活塞之间的距离和分离轴承与膜片弹簧分离指端之间的间隙。最后,反映到踏板上的总自由行程为15~25mm。

3)离合器液压系统中空气的排放

离合器液压操纵系统在经过检修之后,管路内可能进入空气,在添加制动液时也可能使液压系统中进入空气。空气进入后,由于缩短了主缸推杆行程(即踏板工作行程),从而使离合器分离不彻底。因此,液压系统检修后或怀疑液压系统进入空气时,就要排除液压系统中的空气。排除方法如下:

① 用千斤顶顶起汽车,然后用支架将汽车支住,将主缸储液罐中的制动液加至规定高度。

② 在工作缸的放气阀上安装一软管,接到一个盛有制动液的容器内。

③ 排空气需要两个人配合工作,一人慢慢地踏离合器踏板数次,感到有阻力时踏住不动,另一人拧松放气阀直至制动液开始流出,然后再拧紧放气阀。

④ 连续按上述方法操作几次,直到流出的制动液中不见气泡为止。

⑤ 空气排除干净之后,需要再次检查及调整踏板自由行程。

4.离合器常见故障检修方法与案例分析

离合器常见故障检修方法见表2-3。表2-3 离合器常见故障检修方法

案例分析(1)故障现象

有一辆通用五菱汽车在怠速运转时,踩下离合器踏板到底,挂入挡位,感觉挂挡困难,变速器有齿轮的撞击声,尚没有抬起离合器踏板,汽车就行驶或熄火。(2)故障诊断与排除过程

根据上述故障现象分析,这是一种离合器分离不彻底的故障现象。故障的主要原因有:离合器踏板自由行程过大、分离杠杆高度不一致、从动盘变形、从动盘装反等。经检修时,发现从动盘变形,更换新件,试机行驶正常,故障排除。

能力训练1:离合器的拆装方法及检修

实训内容:对离合器进行拆装与检修,并将结果记录到表2-4中。

实训要求:将全班学生分为若干小组,在教师指导下进行实训。表2-4 离合器检修情况记录

能力训练2:离合器踏板自由行程的检查与调整

实训内容:对离合器踏板自由行程检查与调整,并将结果记录到表2-5中。

实训要求:将全班学生分为若干小组,在教师指导下进行实训。表2-5 离合器踏板自由行程检查情况记录

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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