【正文】 、制造能力低、技術(shù)力量薄弱的我國汽車工業(yè)來說，具有一定的吸引力。 下面對 HMT、 AMT和 CVT 3種 AT的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能特點(diǎn)加以說明，并進(jìn)行分析對比。 (3)無級式 AT—CVT(Continuously Variable Transmission)有以下幾種形式： ●機(jī)械式：有不少形式，目前主要的是推塊金屬 V型帶式傳動，在轎車上已開始批量試用。采用主動懸掛也是一個解決辦法，但主動懸掛結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，技術(shù)上還不是很完善，普及率也不是很高。這種懸掛系統(tǒng)能夠根據(jù)路況及車身的變化，自動調(diào)節(jié)懸掛的高度、彈性及硬度，使整個車身不論在何種狀況下，能始終平穩(wěn)地高速前進(jìn)，提高了汽車行駛平順性；而且，主動懸掛還能提高汽車的抗側(cè)傾、抗縱傾的能力，大大加強(qiáng)了汽車的操縱性能。好的懸掛系統(tǒng)能夠使車身發(fā)生傾斜的幅度減小，增大輪胎的附著力，從而增強(qiáng)汽車的操縱性能。另外，獨(dú)立式懸掛中廣泛采用較軟的螺旋彈簧來做緩沖元件，所以乘駕舒適性也比較好。 懸掛系統(tǒng)的類型 不同的懸掛系統(tǒng)對汽車的操縱性能產(chǎn)生不同的影響。另外，懸掛系統(tǒng)能配合汽車的運(yùn)動產(chǎn)生適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，當(dāng)汽車在不同路況作加速、制動、轉(zhuǎn)向等運(yùn)動時，能提供足夠的安全性，保證操縱不失控。理想的懸掛不僅能使車隨路面起伏而上下運(yùn)動，并能借此使整個車身在前進(jìn)過程中盡量保持水平，而且還能隨車速、路況、運(yùn)動方式的變化做出適當(dāng)、靈敏的反應(yīng)；同時，它還能使輪胎與路面隨時貼合，并使車輪保持適當(dāng)?shù)慕嵌龋瑥亩蛊嚨膭恿π阅?、制動性能以及轉(zhuǎn)向性能得以充分體現(xiàn)。如果想提高舒適性而采用較軟的懸掛，那么就會影響汽車行駛時的穩(wěn)定性，尤其是在轉(zhuǎn)彎時側(cè)傾會加大，加速和剎車時會“前仰后合”；反之，為了避免上述不利因素，增加懸掛的剛性，則必然要降低汽車的舒適性。它是在夾有簾線的橡膠囊內(nèi)充入壓縮空氣組成。而中央控制器是按車身上的傳感器所收集的資料信息計(jì)算后發(fā)出指令的。獨(dú)立懸掛結(jié)構(gòu)型式也有多種，常見的有：螺旋彈簧雙橫臂獨(dú)立懸掛、扭桿式獨(dú)立懸掛、滑柱擺臂式獨(dú)立懸掛和麥弗遜式獨(dú)立懸掛等。其缺點(diǎn)是汽車在高速或在不平路面行駛時，顛簸厲害，使人感到不舒服。生活中的懸掛其實(shí)也常見，如自行車座子下面的彈簧、三輪板車上的“鋼弓子”，都是懸掛。汽車底盤構(gòu)造 主講：張 翼 機(jī)電工程學(xué)院 車輛與動力工程系 汽車底盤知識 ? 汽車底盤知識 ? 一 .汽車的懸掛 汽車的避震指的是什么，不清楚哪種是最好的，哪種是落后的。 汽車上的懸掛結(jié)構(gòu)大體可分為兩種：一種是左、右車輪用一根剛性軸連起來并與車身相連的叫非獨(dú)立懸掛。 另一種是左、右車輪不連在一根軸上，而是單獨(dú)通過懸掛與車身連接的叫 獨(dú)立懸掛。 現(xiàn)在幾乎所有轎車的前輪都采用獨(dú)立懸掛，后輪雖然比前輪采用獨(dú)立懸掛的要少，但中、高級轎車一般都是四輪獨(dú)立懸掛。這些信息資料包括車速、車身側(cè)偏程度、方向盤及油門位置等。除具有減振功能和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)外還設(shè)有車身高度調(diào)節(jié)裝置。如何調(diào)整它們之間的關(guān)系，有時竟是進(jìn)退兩難，只能根據(jù)汽車的用途、車型來確定。汽車的車速越快，對操縱性能要求也就越高。 車輪定位是懸掛系統(tǒng)中重要的一環(huán)。一般懸掛系統(tǒng)有兩種型式： (1)非獨(dú)立懸掛 這種懸掛以剛性梁橫貫車體下方，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，但舒適性差、結(jié)構(gòu)不緊湊，在現(xiàn)代汽車中往往只用于后輪。因此，獨(dú)立式懸掛被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代汽車上。 但是實(shí)踐證明，比較硬的懸掛系統(tǒng)對車身傾斜的控制較佳，但也因?yàn)槿绱?，在乘坐舒適方面就有所欠缺。 懸掛系統(tǒng)還有待于開發(fā) 輪胎的附著力越強(qiáng)，汽車才更容易操縱；對于駕乘者，安全性也越好。 因此，既要使汽車的操縱性能更加提高，又要使乘坐更為舒適，這還有待于更新的懸掛系統(tǒng)開發(fā)。 ●液壓傳動式 (HST hydrostatic transmission)：在工程車輛和農(nóng)業(yè)機(jī)械上已應(yīng)用。 2 AMT的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)分析 AMT是在普通人工換檔機(jī)械式變速器基礎(chǔ)上加上替代人工換檔的電子控制操縱機(jī)構(gòu)組成，此自動換檔機(jī)構(gòu)有人稱為換檔機(jī)械手。已有幾家國內(nèi)單位進(jìn)行了研究開發(fā)，取得了可喜的成績。只有一個結(jié)合元件脫開后，另一個結(jié)合元件才能結(jié)合的缺點(diǎn)，不能實(shí)現(xiàn)換檔過程結(jié)合元件轉(zhuǎn)換時的搭接控制。 實(shí)際上，要搞高水平微機(jī)控制自動換檔機(jī)構(gòu)在技術(shù)上是很難的，除了需高水平的電液比例控制技術(shù)外，還要滿足駕駛員的駕駛愿望和適應(yīng)各種行駛工況來進(jìn)行換檔，另外換檔過程是復(fù)雜的綜合操縱過程，除了要操縱主離合器和變速器外，還涉及到發(fā)動機(jī)油門和制動操縱。 AMT也可用于低檔轎車上，且不一定搞全自動，搞局部自動操縱和換檔也可以，解決人工換檔機(jī)械變速器起步換檔操縱復(fù)雜、勞動強(qiáng)度大的問題，作為簡化駕駛操縱的具體技術(shù)措施。扭矩和牽引力隨油門踏板變化很容易操縱調(diào)節(jié)，特別是低速起動或爬坡時，使得駕駛?cè)菀追奖恪? 變矩器主要缺點(diǎn)是傳動效率低，增加油耗。而變矩器的失速變矩比降低到 2以下，以提高其最高效率。因?yàn)樵诘蜋n區(qū)域變矩器閉鎖后，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩不均勻產(chǎn)生的振動沒有經(jīng)過液力傳動減振直接傳給機(jī)械傳動系，會產(chǎn)生振動和噪音，影響乘坐的舒適性。在變矩器的設(shè)計(jì)上采用了先進(jìn)的三維葉柵理論，對循環(huán)園形狀、各葉輪的葉片和形狀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理確定變矩器力矩系數(shù)，使變矩器和發(fā)動機(jī)匹配優(yōu)化，改善其共同工作的經(jīng)濟(jì)性和動力性。 3． 2 從整體控制系統(tǒng)來看 ● AMT：機(jī)械變速器換檔是同步器 +桿杠撥叉 +電液操縱機(jī)構(gòu)。這樣就可以控制換檔過程的搭接和平穩(wěn)過渡。它具有普通機(jī)械變速器的效率高、人工選擇換檔等特點(diǎn)，但換檔操縱卻大大簡化了。 4 CVT的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)分析 CVT有多種形式，這里僅對具有代表性的推塊式 V型金屬帶式來進(jìn)行分析。 (3)前進(jìn)后退換向機(jī)構(gòu)，有行星式和定軸式兩種。 (3)CVT作為新產(chǎn)品，從誕生、發(fā)展到成熟需要經(jīng)歷充分時間考驗(yàn)和使用證實(shí)；對用戶來說要有一個認(rèn)識、信任和接受的過程。此現(xiàn)象會使帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生扭曲，在帶輪的入端和出端造成沖擊，使噪聲增大，傳動變的不平穩(wěn)，并會使帶的壽命急劇下降。 ●從控制系統(tǒng)來看，包括變速控制，帶夾緊力控制和起步控制等都有不夠完善的地方。底盤包括傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)這四大部分，通常，這四大系統(tǒng)也簡稱為傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系。傳動系有多種布置方式，轎車常用 FF方式 (即發(fā)動機(jī)前置、前輪驅(qū)動 )；載貨車、大部分客車和少部分豪華轎車常用 FR方式 (即發(fā)動機(jī)前置、后輪驅(qū)動 )；豪華客車一般采用 RR方式 (即發(fā)機(jī)機(jī)后置、后輪驅(qū)動 )；越野車多用 nWD分式 (即全輪驅(qū)勸， n表示車輪數(shù)量 )；而賽車一般是采用 MR方式 (即發(fā)動機(jī)中置、后輪驅(qū)動 )。出此，無論是什么型式的傳動系，至少都應(yīng)該具備以卜四種基本功能： 1．減速和變速 我們知道，只有當(dāng)作用在驅(qū)動輪上的牽引力足以克服外界對汽車的阻力時，汽車方能起步和正常行駛。Cd為空氣阻力系數(shù)、約為 0． 32； A為汽車迎風(fēng)面積，桑塔納的為 1． 89m2； ua為車速，我們已經(jīng)定為 90km／ h)，計(jì)算的結(jié)果為 440N。則驅(qū)動輪能夠得到的最大牽引力約為 319N。 (參數(shù)同上， n為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 )，車速將達(dá)到驚人的 886km／ h，這樣的速度既不實(shí)用，也是不可能達(dá)到的 (因?yàn)檫@時候的阻力非常大，牽引力又小，車子根本就沒辦法前進(jìn) )。所以，從這個角度來說，傳動系還必須具備受速作用，變速器也就應(yīng)運(yùn)而生。 3．必要時中斷傳動 有過駕駛經(jīng)驗(yàn)的人都知道。這個現(xiàn)象并不難理解，因?yàn)樽笥臆囕喸谵D(zhuǎn)彎時通過的距離是不同的。車架可以說是汽車的骨架，它的作用是支撐并連接汽車的各個總成和零部件，并承受來自車內(nèi)外的各種載荷。車輪與輪胎是行駛系中的重要部件，它們的作用很多：支撐整車的重量；緩和由路面?zhèn)鱽淼臎_占力；通過輪胎同路面間存在的附著力來產(chǎn)生驅(qū)動力和制動力等等。這樣，我們又需要通過方向盤不斷地修正偏離的方向以保持正確的行駛方向。由于它完全是以人的體力作為轉(zhuǎn)向能源，容易使駕駛員感到疲勞。為丁充分減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，現(xiàn)代轎車一般都有動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。說到這里，制動系也就不難理解了。除了這兩套基本的制動系統(tǒng)外，許多國家還規(guī)定了汽車必須具備第二制動系，其作用是保證行車制動系失效后能夠?qū)崿F(xiàn)正常減速和停車。 簡單地說，麥弗遜式懸掛的主要結(jié)構(gòu)即是由螺旋彈簧加上減震器組成，減震器可以避免螺旋彈簧受力時向前、后、左、右偏移的現(xiàn)象，限制彈簧只能作上下方向的振動，并可以用減震器的行程長短及松緊，來設(shè)定懸掛的軟硬及性能。現(xiàn)在一般轎車的前后懸掛基本都是麥弗遜式或其變型。 30年代，通用的雪佛蘭公司想設(shè)計(jì)一種真正的小型汽車，總設(shè)計(jì)師就是麥弗遜。后來，麥弗遜跳槽到福特， 1950年福特在英國的子公司生產(chǎn)的兩款車，是世界上首次使用麥弗遜懸掛的商品車。拿當(dāng)前路上行駛的多數(shù)四輪轎車為例，轎車的轉(zhuǎn)向車輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸三者之間的安裝具有一定的相對位置，這種具有一定相對位置的安裝叫做轉(zhuǎn)向車輪定位，也稱前輪定位。這樣前輪定位和后輪定位總起來說叫四輪定位。 七 .原理與技巧 講講自動變速器 (AT)的使用 自動變速器 (也稱 AT)的應(yīng)用使汽車的操縱更為簡便。 由于許多用戶對自動變速器的結(jié)構(gòu)和工作方式不太了解，在使用中難免會有不當(dāng)之處，也就必然會引發(fā)一些自動變速器的故障。相同車速下，發(fā)動機(jī)油門開度較小時，發(fā)動機(jī)負(fù)荷較小，變速器可處于較高擋位。這時再輕踏油門踏板繼續(xù)加速，變速器不會馬上退回原擋位，這是設(shè)計(jì)者為防止頻繁換擋而設(shè)計(jì)的提前升擋、滯后降擋功能。這是由自動變速器本身設(shè)計(jì)決定的。一般來說，前者使用得更為普遍一些。這時，單向離合器不會出現(xiàn)鎖止現(xiàn)象，而允許外圈轉(zhuǎn)動，也就是說，圖示的單向離合器在任何時候都允許其外圈相對于內(nèi)圈作逆時針轉(zhuǎn)動。 外圈與滾子的接觸面制成凸輪型線表面，并具有一定的楔入角。嚴(yán)格地講，由于滾子兩側(cè)的作用力相等，而且其與內(nèi)圈凸面的接觸面積要小于與外圈凹面的接觸面積，所以，最大接觸應(yīng)力發(fā)生在滾子與內(nèi)圈的接觸表面上。所以，必須借助彈簧將滾子向開口槽小端壓緊，以制止這種偏移，這也就是為什么要求彈簧應(yīng)有一定預(yù)緊力的原因。 然而，若外圈試圖相對于內(nèi)圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，楔塊因幾何形狀的緣故，將卡在內(nèi)、外圈之間無法活動，從而將兩者鎖死在一起。 比較而言，單向離合器較之其他型式的執(zhí)行裝置，有幾個顯著的特點(diǎn)： 首先，單向離合器是純粹而簡單的機(jī)械裝置，因而不必通過液壓油來使其工作； 其次，當(dāng)作用于其內(nèi)、外圈上的力矩方向或相對運(yùn)動方向發(fā)生改變時，即可自動地產(chǎn)生或解除鎖止； 再者，單向離合器的鎖止與松脫幾乎是瞬時發(fā)生的。至于帶式制動器，其最大的長處是結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小。與摩擦片相互交錯排列的仍是鋼片盤，它們的外緣上加工有花鍵齒，且與在自動變速器殼體中的內(nèi)花鍵相嚙合。因此，與制動器鼓相連的行星齒輪機(jī)構(gòu)部件也被夾持固定，直至濕式多片制動器再度分離為止。 2．帶式制動器 汽車自動變速器中的帶式制動器，采用一條內(nèi)敷摩擦材料的制動帶，包繞在轉(zhuǎn)鼓的外圓表面，制動帶的一端固定在變速器殼體上，另一端則與制動油缸中的活塞相連。 顯然，對帶式制動器來說，箍緊轉(zhuǎn)鼓的制動力矩的大小，取決于制動帶的長度和寬度，以及作用于制動帶活動端的力之大小。然而，自動變速器中的單匝制動帶，就其制造成本來說，要較雙匝制動帶低，而且在許多應(yīng)用場合其性能也相當(dāng)令人滿意，因此，大多數(shù)新型汽車自動變速器都采用柔性好、輕巧、成本低且制造簡單的單匝制動帶。的確，大多數(shù)早期的汽車自動變速器必須定期地進(jìn)行此項(xiàng)調(diào)整工作，但隨著制動帶設(shè)計(jì)的改進(jìn)，大多數(shù) 20世紀(jì) 90年代生產(chǎn)的自動變速器已不需要定期地調(diào)整帶式制動器的制動帶了。在新型汽車自動變速器中，制動作用的解除通常是由復(fù)位彈簧及油液壓力共同完成的，即伴隨活塞一側(cè)制動油壓的切斷和泄放，另一側(cè)額外地提供一個制動解除油壓，以此來協(xié)助復(fù)位彈簧盡快地解除制動。另外，這種結(jié)構(gòu)形式所需的制動油缸尺寸也最大，因?yàn)橹睏U無任何增力作用，而活塞的