汽車行駛系統的故障原因分析

2022-09-08 19:00:05 字數 4906 閱讀 6586

第一章緒論

汽眾所周知,汽車制動跑偏問題是制約汽車行業發展的「老大難」,是引起交通事故的重要原因之一。造成汽車制動跑偏的原因很多,要想解決問題就得對症下藥,具體問題具體分析。本文將在國內外對制動跑偏問題研究的基礎上,對制動跑偏問題的產生原因及其相應的解決方法進行詳細論述。

汽車制動性是影響汽車安全性的重要效能之一,強制性地對車輛制動性進行定期檢測,已是世界各國的車輛主管部門進行車輛安全管理的重要舉措。汽車制動效能的好壞直接關係到行車的安全與否。經資料統計分析可知,各個特大道路交通事故都與車輛制動效能的技術狀況有著直接或間接的聯絡。

隨著汽車行駛速度的提高,我們更需要可靠的制動效能來保障汽車的行車安全。

但是,綜合多年來車輛制動效能檢測的實施可以發現,造成汽車制動跑偏故障的原因有很多方面。概括而言,汽車制動時跑偏的程度不僅與制動力偏差的大小有關,還與汽車主銷內傾角和主銷後傾角的大小以及前後軸制動力的偏差的方向有一定的聯絡。而且,汽車制動系技術狀況的衰變和惡化情況也必然將造成汽車制動力的一些變化。

因此,本**希望通過對與汽車制動效能相關的理論和技術方面的問題進行**和分析,來達到解決汽車制動跑偏的目的。

第二章汽車行駛系統的工作原理

2.1汽車行駛系統的組成

汽車的行駛系統主要由車架、車橋、車輪與懸架構成。他們的定義如下:

車架分為邊梁式車架、脊骨式車架以及綜合式車架。

車橋按結構分為整體式車橋與斷開式車橋分別對應非獨立懸架與獨立式懸架,按功能分為轉向橋、轉向驅動橋、驅動橋和支援橋。

懸架分為非獨立懸架與獨立式懸架。比較常用的獨立懸架有麥弗遜懸架等,整體式懸架一般用於貨車。

汽車行駛系統的組成和結構形式,在很大程度上取決於汽車經常行駛路面的性質。絕大多數汽車行駛在比較平坦的道路上,其行駛系統中直接與路面接觸的部分是車輪,稱這種行駛系統為輪式行駛系統,這樣的汽車便函輪式汽車。除此以外,汽車行駛系統的結構形式,還的半履帶式、全履帶式和車輪-履帶接合式等幾種型別。

2.2汽車行駛系統的工作原理

汽車行駛系的功能是接受由引擎經傳動系輸出的轉矩,並通過驅動輪與路面間附著作用,產生路面對汽車的牽引力來保證汽車的正常行駛;傳遞並承受路面作用於車輪的各向反力及其形成的力矩;此外,行駛系盡可能緩和不平路面對車身造成的衝擊和震動,保證汽車行駛平穩性,並且與汽車轉向系配合工作,實現汽車行駛方向的正確控制。

第三章汽車行駛跑偏原因分析

造成汽車行駛跑偏的根本原因是汽車車輪的相對位置不正確,兩側車輪受到的阻力不一致。下面將對產生這兩個原因的因素進行詳盡的闡述。

3.1車輪的相關角度

汽車產生行駛跑偏的第乙個根本原因是車輪的相對位置不正確,這裡提到汽車的車輪相對位置,所以對車輪的相關角度介紹是很必要的。

一、外傾角

從汽車的前方看輪胎的幾何中心線與鉛垂線的夾角,稱為外傾角。輪胎的上邊緣偏向內側(靠近發動機)或偏向外側(偏離發動機)。

當輪胎中心線與鉛垂線重合時,稱為零外傾角。

當輪胎中心線在鉛垂線外側時的夾角稱為正外傾角。

當輪胎中心線在鉛垂線內側時的夾角稱為負外傾角。

二、前束角

1.前束角的定義:

前束角:前輪前束是從車輛的前方看,車輪中心線與車輛中心對稱面之間的夾角。

零前束:左右輪胎的中心線,其前端與後端距離相等。零前束,前後的距離相等a=b。

正前束:左右輪胎的中心線,其前端小於後端距離。正前束,後端距離大於前端a>b。

負前束:左右輪胎中心線,其前端大於後端的距離。負前束,後端小於前端a>b。

2.前束的作用:

消除由於外傾角所產生的輪胎側滑。因為車輪外傾角作用使車輪頂部外傾斜,當車輛向前行駛時,車輪要外滾動,從而產生側滑。側滑會造成車輪胎磨損,所以,前束作用是消除由於外傾角所產生的輪胎側滑。

三、前肖後傾角

1.主銷後傾角的定義:從車輛的側面觀察上球頭或支柱頂端與下球頭之間連線(假想的轉向連線)向前或向後傾斜,即轉向軸線與地面的垂線之間的夾角。

後傾角包括:正的後傾角、負的後傾角、零的後傾角三種。

2.主銷後傾角的作用後傾角的作用:增進直線行駛的穩定性、轉向後使轉向盤自動回正、主銷後傾角影響汽車的偏行。

四、內傾角、包容角和摩擦角

1.內傾角的定義:

由汽車的前方看,轉向軸線與地面的鉛垂線所形成的角度。

2.包容角:

主銷內傾角與外傾角的綜合即為包容角可用來診斷懸吊系統結構定位失準或懸吊元件變形。

3.摩擦半徑:

以地面為準,主銷內傾角線**向軸線)與地面交匯點,輪胎中心線與地面的交點的距離就是摩擦半徑。

負摩擦半徑:當主銷內傾角線餘地面的交點在輪胎中心線之外側即為負的摩擦半徑。

3.2造成車輪的相對位置不正確的因素

一、輪胎的影響

1.輪胎壓力的影響

汽車車輪的正常壓力一般為2~2.5bar(07款普桑標準氣壓:前輪2.

0bar,後輪2.4bar),在行駛一段時間以後,會出現左右輪胎胎壓不一致的情況。這將導致汽車左右車身一邊高一邊低。

如果左側胎壓高於右側,車身向右傾斜,右車輪的正外傾角會隨之增大。前文4.1.

2中已經講到正的外傾角會使車輛向前行駛時產生側滑。左右兩側胎壓的不一致導致車身右傾時,右側車輪的正外傾角大於左側車輪的正外傾角,便會使汽車向右偏行。右側胎壓高於左側時情況相反。

2.輪胎胎紋的影響

汽車長時間沒有做車輪動平衡會導致車輪輪胎出現較為嚴重的磨損,如果左右車輪的磨損量不同,也會出現車身傾斜,使左右兩側外傾角不一致而導致汽車行駛跑偏。

二、底盤或車架變形的影響

底盤車架的變形會使左右兩側的車軸長度不相等,導致汽車行進時繞前輪軸線和後輪軸線的交點轉動,最終導致汽車的向右跑偏。

三、前輪彈性元件和減振器的影響

彈性元件和減振器是汽車懸架的重要組成部件其效能的好壞直接影響到汽車的行駛穩定性和安全性。

彈性元件用來承受並傳遞垂直載荷,緩和由於路面不平引起的對車身的衝擊。彈性元件種類包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭杆彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧等。

減振器用來衰減由於彈性系統引起的振動,減振器的型別有筒式減振器,阻力可調式新式減振器,充氣式減振器。

彈性原件在汽車行駛時受到由於路面不平引起的對車身的交變衝擊載荷,時間一長,會導致汽車彈性原件出現疲勞現象,使彈性元件失效,承受並傳遞垂直載荷的能力大大下降。情況更嚴重的會明顯看到車身的傾斜。車身傾斜必然導致汽車一側正外傾角大於另一側而向一邊偏行。

一側減振器失效後,汽車在行駛時一旦受到路面對車身的衝擊,就會出現減振器失效一側車身由於彈性原件的作用而上下振動。另一側由於減振器工作良好,減震效果明顯,振動較小,便會使車身出現微小的左右跑偏現象。汽車在高速行駛時出現這種情況是很危險的。

四、四輪定位的相關引數的影響

四輪定位引數的正確與否是保證汽車保持穩定的直線行駛的最重要的因素。

汽車做四輪定位,是因為轎車的轉向車輪、轉向節和前軸三者之間的安裝有一定的相對位置,這種具有一定的相對位置的安裝叫做轉向車輪定位,也稱前輪定位。

四輪定位包括主銷後傾(角)、主銷內傾(角)、前輪外傾(角)和前束四個內容(這些相關角度前文已詳細介紹)。這是對兩個轉向前輪而言,對兩個後輪來說也存在後軸之間安裝的相對位置,稱後輪定位。後輪定位包括車輪外傾角和逐個後輪前束。

這樣前輪定位和後輪定位總起來說叫四輪定位。

3.3下面將對各個角度對汽車行駛跑偏的影響進行簡要分析

一、外傾角的影響

正的外傾角使車輪頂部朝外傾斜,當車輛向前行駛時,車輪要朝外滾動,從而產生向外的側滑。

負的外傾角使車輪頂部朝內傾斜,當車輛向前行駛時,車輪要朝內滾動,從而產生向內的餓側滑。

當汽車左右的外傾角不一致超過一定的範圍,就會使左右兩側車輪產生的側滑量不一致,致使汽車向側滑較大的一側偏行。

二、束前的影響

外傾角產生的側滑會造成輪胎的磨損,前束就是用於消除外傾角的側滑的。前束在一定的範圍內能明顯消除外傾角產生的側滑,但是當出現前束角不一致超過一定的範圍就會導致汽車向一側跑偏。當α<β時,右輪向左跑偏的作用大於左輪向右跑偏,二者共同的作用就會導致汽車向左偏行。

三、後傾角的影響

主銷後傾角能使轉向盤自動回正,增進汽車直線的行駛穩定性。

四、內傾角一般是不可調整的角度,對車輛行駛跑偏影響不大。

對行駛中的車輛而言,影響車輛跑偏的主要四輪定位引數是車輪外傾角和前束。如果後傾角和前束調整正常,能有效發揮外傾角和前束有益的作用。一旦外傾角和前束出現變化,對汽車行駛跑偏的影響是很明顯的。

3.4造成兩側車輪受到的阻力不一致的因素

造成車輪受到的阻力不一致的因素主要有輪胎與地面的摩擦阻力、單側制動拖滯和車輪軸承預緊力不一致等。

一、制動拖滯的影響

在行車制動中,當抬起制動踏板後,全部或個別車輪的制動作用不能完全立即解除,以致影響車輛重新起步、加速行駛或滑行。當某側車輪出現制動拖滯時,因左右兩側車輪受到的制動力不同而使得兩側車輪的轉動線速度不同,這就導致了汽車向出現制動拖滯的一側行駛跑偏。

二、軸承預緊力的影響

在裝配汽車時,輪軸的軸承都留有一定的預緊力。汽車設計要求左右兩側的軸承預緊力應該一致。一旦汽車兩側的輪軸軸承預緊力不一致,或是在事故中的碰撞使軸承有所變形,就會導致汽車兩側車輪繞車軸的轉動阻力不同。

最終的結果就是使兩側車輪轉動線速度不同而導致行駛跑偏。

第四章排除汽車行駛跑偏的方法

汽車行駛跑偏的危害是多方面的,汽車行駛跑偏不僅對人們正常生活和工作造成極大干擾,而且人們的生命和健康帶來了不確定的危險。行駛跑偏的問題越大,造成的損失越大,則危害愈嚴重。以下是降低汽車行駛跑偏故障的方法。

4.1排除輪胎影響的方法

1.兩側的輪胎花紋必須保持一樣;

2.兩側的輪胎花紋深淺必須保持一樣;

3.全車使用同一種型號的輪胎,最起碼前軸及後軸的兩個輪胎必須是一樣的;

4.輪胎超過磨損極限的必須更換;

5.兩側輪胎氣壓必須相等。

4.2排除車輪調整不當的方法

1.檢查輪轂軸承緊度,首先要將汽車受檢的輪轂一端車輪的車橋加起,使用支車凳、掩車木等用具把車安全地架好。

2.用手轉動受檢的車輪數圈,看其轉動是否平穩,是否有不正常的噪音,如果轉動不平穩同時還摩擦聲,就說明其制動部分不正常;沒有噪音,不過轉動不平穩時緊時鬆,說明軸承部分不正常,遇到這樣的情況,就要拆檢該輪轂。

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