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汽車底盤構造和工藝

汽車 更新时间:2025-01-07 21:28:56

随着車身結構的改變,底盤所包含的系統範圍也随之改變。

過去底盤指的是車架部分,将發動機、變速器、驅動軸、懸架、輪胎、轉向盤等組合安裝在車架上的汽車基本構成部分稱為底盤。後來又利用相同的底盤制造了其他車型,在外觀和名稱上有所不同,自此底盤的實際意義便成了平台。

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現代的轎車車身結構變成了無車架的承載式,将底盤所包含的部件直接安裝在車身上。這樣一來,底盤所包含的部分為将發動機和變速器的動力傳遞至輪胎的傳動系統。裝有輪胎的懸架、轉向系統以及制動系統,而這還不是底盤的準确定義。

如今,作為平台的底盤,有的是指可安裝底盤部件的主體部分,也有的是指安裝了懸架的主體部分,還有的是指到汽車地闆為止的部分,因此底盤便成了一個泛指車身和驅動系統的概念性名稱。

底盤的主要構成

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汽車一般由發動機、底盤、車身、電氣等主要部分組成,其中底盤是指汽車上由傳動系統、行駛系 統、轉向系統和制動系統等部分的組合,其功能包括支承、安裝汽車車身、發動機及其它各部件及 總成,形成汽車的整體造型,承受發動機動力,保證車輛正常行駛等。

非承載式的車架結構

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在非承載式的車架結構中,安裝發動機、變速器等部件的整體結構稱為底盤,隻需要安裝上座椅即可駕駛。如今,卡車等重型汽車多采用非承載式的車架結構,因為它們的車身依然需要很大的強度。

底盤的結構有多種形式,下面我們以前置前驅(FF)形式的底盤為例進行解說。

前置前驅的底盤部件(FF)

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采用前置前驅方式的底盤部件大緻分為前半部和後半部兩大部分,主要的零部件有發動機、變速器、驅動軸、懸架、輪胎、車輪、轉向系統、制動器等。前半部以車架為基體,懸架、驅動軸、制動系統等都固定在車架上。

1、動力總成---為輪胎提供動力

動力總成的主要功能是将發動機的動力傳遞到驅動輪中,主要由變速器、驅動軸、差速器等組成,在前置後驅的驅動方式中還有傳動軸。前置前驅的驅動方式中,變速器和差速器是一體的,因此可以将動力直接從變速器傳遞到驅動軸上,最終傳遞至驅動輪。

前置後驅(FR)的驅動方式中,後輪為驅動輪,因此要先将動力傳遞到後側傳動軸上。後側傳動軸與安裝在後側的差速器相連,将動力向左右兩個驅動輪進行分流。

2、主減速器和差速器

汽車運轉需要很大的扭矩,通過扭矩可以降低或增加轉速,變速器工作将速度逐漸減小,最終在主減速器内完成減速。主減速器由主動齒輪和從動齒輪組成,一般與差速器做成一體。

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差速器在汽車轉彎時工作,為左右兩個驅動輪提供不同的轉速。當汽車轉彎時,外側的車輪比内側的行駛距離長,因此分配給外側車輪的速度要更大些。

3、差速器的工作原理

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左右輪胎受到的地面摩擦力相同,因此行星齒輪公轉,從動齒輪帶動半軸齒輪轉動,左右車輪的轉動速度相同。

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左右輪胎受到的地面摩擦力不同,因此行星齒輪自轉,通過半軸齒輪的調整,外側車輪的轉動速度變快,内側車輪的轉動速度變慢。

4、傳動軸與驅動軸

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5、傳動軸

前置後驅(FR)的動力總成中還有傳動軸,用來将動力從變速器傳遞至差速器。傳動軸要質量輕,且具有較大的扭轉剛性和彎曲強度,因此一般使用鋼管來作傳動軸的材料。汽車行駛時會産生振動,連接變速器和差速器的傳動軸的角度也會随之發生變化,因此在傳動軸的兩端還需要安裝萬向節。當傳動軸需要加長時,可以将傳動軸分為幾段,通過軸承将軸的中間部分固定在車身上。

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近年來的車輛設計為了保證輕量化,會使用碳纖維強化塑料材質的傳動軸。

6、驅動軸

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驅動軸是最終将動力傳遞到驅動輪的旋轉軸,它與差速器的半軸齒輪相連。驅動軸在前置前驅方式中将動力從變速器中的差速器傳遞至前輪輪毂,在前置後驅方式中将動力從後輪中央的差速器傳遞至後輪輪毂。

與車輪相連的驅動軸會上下浮動或伸縮,因此在其兩端裝有等速萬向節。驅動軸的材料需要有較大的粗轉強度和剛性,因此采用的是中空鋼管。

7、轉向節

轉向節的作用是連接固定在車輪上的輪毂、懸架、減振器、轉向橫拉杆端等,也可用于支撐車輪。驅動軸為輪毂傳遞動力,已通過轉向節的内側嵌入到輪毂中。

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此外,制動器也安裝在轉向節上,轉向節主要用于連接輪胎周圍的各種零部件,同時也是車身的承重部分。因此轉向節非常結實。

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