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[拼音]:qiche dipan

[英文]:automotive chassis

汽車中以車架為基礎,安裝有動力、傳動、轉向、制動、行駛和電氣裝置的部分,是汽車兩大組成部分之一(另一部分是汽車車身)。

汽車底盤大都是一個能行駛的獨立整體。20世紀30年代以來,大部分轎車和客車採用將車架與車身合併為一體的承載式車身,底盤便不再是獨立整體,而成為裝在車身上的各部件的總稱。但是為了隔絕噪聲和在發生事故時縮小撞癟程度以及簡化車身改型時用的工藝裝備,某些轎車又恢復使用單獨的車架。

組成

底盤包括 7個主要部分。

(1)傳動系:由離合器、機械或液力機械變速器、連線變速器和驅動軸的傳動軸、驅動軸等組成。

(2)行駛系:由車輪、懸架和車架等組成。

(3)制動系:由機械、液壓或氣壓制動器和液力、電渦流或發動機排氣輔助制動器等組成。

(4)轉向系:由轉向器、方向盤、轉向杆系和某些車輛裝備的液壓或氣壓助力機構組成。

(5)電氣裝置:供點火起動、照明和訊號系統用的汽車電氣裝置,還包括顯示汽車和發動機工作狀況的儀表以及其他輔助電氣裝置。

(6)汽車發動機和各種附件。

(7)傾卸系:由動力輸出裝置、液壓泵、操縱閥、液壓升降缸和油箱組成,用於自卸汽車。圖為貨運汽車(簡稱貨車)和客車的底盤。發動機有時也被看作為汽車的獨立部分。

作用

汽車底盤的作用是:承受汽車的自重和載荷;限制發動機和前後軸的位移;將發動機的扭矩經適當變換後由車輪傳至地面,由此產生地面反作用力推動汽車,並適應道路的情況和行駛要求作前進、加速、後退、制動、轉向等駕駛動作和完成如傾卸車箱等作業,同時承受由此產生的反力,還承受風力、吸收道路的衝擊載荷和發生事故時的衝擊能量。

(1)傳動系的作用:為使汽車的較經濟的運轉範圍與汽車的很廣的行駛速度和載荷範圍相適應,傳動系中必須有經常變換扭矩的部件。早期的汽車使用皮帶和鏈傳動,後來改用齒輪。現代已有適用於重型汽車的多檔式(可以有 8~16檔)齒輪變速器。為便於齒輪的齧合換檔,已研製出同步器和預選式半自動換檔機構。為減少頻繁的換檔操作,40年代初期,美國將液力機械式變速器用於轎車,使轎車操縱簡便,起步平穩,可以自動變速,其缺點是傳動效率低,結構複雜,70年代以後已漸漸減少。但這種變速器已成為大功率非公路用汽車常用的變速器。另一種適用於大功率發動機的傳動系是電傳動系統。發動機帶動發電機,並用電動機驅動車輪的交流-直流或交流變頻-交流驅動式的電傳動系統,效率高,能使發動機在最經濟的範圍內執行,並可無級變速,這種傳動系主要用於裝載量超過 100噸的超重型礦用自卸汽車。由於電機和控制系統的改進,電傳動系統也可以用於較輕的專用汽車上。

(2)行駛系的作用:行駛系中的輪胎承受汽車的重量,並且承受汽車運動的反作用力,所以輪胎的特性常影響汽車的發展。充氣輪胎問世後,汽車行駛速度大大提高。輪胎力學特性直接影響汽車的方向穩定性、通過性、平順性、燃料經濟性和噪聲。60年代後期,由於輪胎的設計、材料和工藝的改進,轎車已普遍採用子午線寬斷面、無內胎輪胎,部分貨車也採用了子午線輪胎,部分礦用自卸車則採用了無內胎輪胎。無內胎輪胎在同樣載荷下尺寸較以前的輪胎減小一至二級。

(3)轉向系的作用:早期汽車的梯形轉向機構(見車輛轉向機構),能避免轉向阻力大和輪胎不正常磨損問題。但是對於現代的高速汽車來說,對轉向系和懸架系(如板簧、螺旋彈簧、空氣彈簧和油氣彈簧等)以及輪胎特性等必須綜合考慮,例如各車輪獨立的懸架可以使輪胎更好地附著於地面,減少側滑,從而改善方向穩定性。

(4)制動系的作用:汽車的制動系用以保證安全。早期汽車沿用鐵路車輛中的外抱式制動器,後改為內漲式制動器,以後又用盤式制動器。這些制動器都是靠較大摩擦係數的材料與制動鼓或制動盤摩擦消耗能量而使汽車減速。制動器的摩擦面積與汽車總重應保持一定比例。例如,主要在山區行駛的汽車常需要用電渦流式、液力式或利用發動機排氣壓力的輔助制動系。在制動器作用時間過長(例如下長坡)時,制動器溫度過高,會發生“熱衰退”現象,摩擦係數急劇降低。避免這種現象是保證汽車安全的重要課題。有些多山國家規定,汽車總重超過16噸就必須安裝輔助制動系。

汽車的驅動效能、制動效能、方向穩定性等效能,不但與上述各系統的結構和引數有關,還取決於汽車底盤的整體設計,例如軸距(前後輪的間距)影響汽車重量在各軸上的分配,輪距(左右輪的間距)影響汽車的穩定性。現代汽車的設計已大體定型:轎車是前輪轉向,發動機可以前置(前輪或後輪驅動)或後置(後輪驅動);貨車和小型客車則一般均為發動機前置,後輪驅動,前輪轉向;中大型客車大都為發動機後置或底置,後輪驅動;越野汽車的前輪為轉向驅動輪。當汽車總重量增加和軸荷超過公路規定的限度時,就必須增加軸數,或採取汽車列車型式。

發展

底盤實際上決定汽車的主要結構引數和效能,汽車的複雜使用條件常促進各系統、構件的發展,形成一些新的理論和結構,如:轉向梯形機構和轉向理論;輪胎偏離特性和汽車方向穩定性問題;差速器與驅動力分配以及軸間差速器與寄生功率迴圈問題等。現代許多新技術已很快用於汽車底盤,如液力機械變速器的採用。60年代以來採用微處理機控制汽車制動系的車輪防抱機構和控制汽車發動機,以使燃料消耗量最低和排放有害物最少。正在研製的有恆功率系統、自動變速系統、雷達測速系統和輪胎氣壓自動檢測等的控制系統。

參考文章

汽車底盤技術狀況與油耗有何關係?汽車汽車底盤、制動與油耗的關係汽車