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海格客車匹配基本理論

海格客車匹配基本理論

1.我國卡車的發(fā)展與客車的平臺

1)卡車的發(fā)展

1953年7月25日,第一汽車制造廠在吉林省長春市動工興建。
1956年7月13日,國產(chǎn)第一輛解放牌載貨汽車駛下總裝配生產(chǎn)線,
上世紀(jì)60年代:
第二汽車制造廠:中型貨車和越野汽車
四川汽車制造廠:重型載貨汽車和越野汽車 (重慶綦江齒輪廠)
陜西汽車制造廠:重型載貨汽車和越野汽車 (陜西寶雞齒輪廠)
濟南汽車制造廠:擴建黃河牌8t重型載貨汽車
(安微、南陽、丹東、黑龍江和湖南)
2)蘇州金龍客車底盤系列:5 K! u/ y8 e$ f3 c( M. n1 H2 ~
A1:6-7m前置中小型底盤系列:采用110-170ps國產(chǎn)/進(jìn)口 4/6缸發(fā)動機,總質(zhì)量4t-8t,軸距3100-3900mm。
A2:8-9m后置中巴底盤系列:采用170-240ps玉柴,錫柴,康明斯4/6缸發(fā)動機,哈齒5/6檔箱,元豐3-4t盤式前橋,湖南/公安6-9t后橋,總質(zhì)量9-12t,軸距3800-4500mm。
A3:10m 后置大巴底盤系列:采用220-270ps玉柴,錫柴,康明斯6缸發(fā)動機,杭齒6檔箱,EQ153前后橋,總質(zhì)量14t,軸距5000-5500mm
A4:11-12后置大巴底盤系列:采用270-360ps玉柴,濰柴,康明斯發(fā)動機,綦江6檔箱,總質(zhì)量16-18t,5-7t前橋,11-13t后橋,軸距5600-6200mm。

2. 客車在汽車類型中的劃分

1)按用途分類,汽車分為運輸汽車和特種用途汽車兩大類
運輸汽車---客車
微型客車L≤3.5m,
輕型客車3.5m<L≤7m,
中型客車7m<L≤10m,
大型客車1om<L≥12m,
特大型客車L>12m。
2)按動力裝置形式分類
    1 活塞內(nèi)燃機客車:柴油車,汽油車,其他燃料汽車! I  o7 T8 E  g% L: W- }4 h9 U
    2.電動汽車
3)按行駛道路條件分類
公路用車:指主要行駛于公路和城市道路的汽車。
公路用車的長度、寬度、高度、單軸負(fù)荷等均受交通法規(guī)的限制。
4)按行駛機構(gòu)的特征分類
1.輪式汽車:其中n為車輪總數(shù),M為驅(qū)動輪數(shù)。
 

一. 汽車總體構(gòu)造


基本結(jié)構(gòu):發(fā)動機、底盤、車身和電器

1.發(fā)動機       

        發(fā)動機是汽車的動力裝置。當(dāng)前汽車發(fā)動機廣泛采用的是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機,它一般是
由曲袖連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃油供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動系統(tǒng)。


2.底盤


底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四大部分組成。# c% {9 [8 r' x/ o- J
作為汽車的基體,發(fā)動機、車身、電氣設(shè)備及各種附屬設(shè)備都直接或間接地安裝在底盤上。
(1)傳動系:
傳動系出來將發(fā)動機的動力傳輸給各驅(qū)動輪。
傳動系包括離合器、變速器、驅(qū)動橋、傳動軸等部件:  p2 j" w9 v* L4 ~; p5 F; N
(2)行駛系:
汽車的行駛系由汽車的行駛機構(gòu)和承載機構(gòu)織成。$ x* p* U7 s0 K
行駛系包括車輪、車軸、橋殼、懸梁、車架等部件。
行駛系功用是支撐整車質(zhì)量,傳遞和承受路面作用于車輪的各種力和力矩,并緩和沖擊、吸收振動,以保證汽車在各種條件下正常行駛。0 v% M" z& C1 K( [
(3)轉(zhuǎn)向系:! }- I1 I8 Z" |' s; P
轉(zhuǎn)向系是通過劉左、右轉(zhuǎn)向車輪不問轉(zhuǎn)向角之間的合理匹配來保證汽車沿著設(shè)想的軌跡運動的機構(gòu);
轉(zhuǎn)向系組成:轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)組成;
轉(zhuǎn)向減振器:為廣緩和來自地面的沖、衰減轉(zhuǎn)向車輪的擺動和轉(zhuǎn)向機構(gòu)的振動。9 e, P% z; m1 l) P6 x" k
轉(zhuǎn)向動力系統(tǒng):4 n4 t+ k0 j  p5 I1 g* Q- B9 X
隨動轉(zhuǎn)向系統(tǒng):
制動系:3 A* |. R* m0 F' R8 A9 p
使汽車減速或停車,并保證駕駛員離去后汽車可靠地停駐。+ f  C3 H! c0 j8 R$ _
組成:行車j、駐車、應(yīng)急和輔助制動等制動裝置。9 E; _2 {) M4 x3 Y0 `+ z+ Y6 u
電渦流緩速器:+ l- m# C. _/ o; m; Q
液力緩速器:& @9 J7 s3 l8 [
ABS,ASR:
自動間隙調(diào)整臂:
盤式制動器:
車身" T/ J1 s/ {5 t
車身用來安置駕駛員、乘客和貨物等。' P& Q9 a+ k0 R8 e- C
客車車身:承載式車身,非承載式車身,半承載式車身
電氣設(shè)備
 汽車電氣設(shè)備由電器設(shè)備和電子設(shè)備問部分組成。   ( z$ j3 M; U0 q


二.汽車的主要技術(shù)參數(shù) 

整車整備質(zhì)量:汽車完全裝備好的質(zhì)量。; d0 [8 ^+ h" J
最大總質(zhì)量:汽車滿載時的質(zhì)量。
最大裝載質(zhì)量:最大總質(zhì)量和整車裝備質(zhì)量之差8 v$ a! [: L% {1 R( l
最大軸載質(zhì)量:汽車單軸所承載的最大總質(zhì)量
車長(L):
車寬(B):
車高(H): : o  ?8 A& X. o2 b0 m; K, w1 k2 O4 b8 N0 d
軸距(L1、L 2): ! q% p5 P( q9 k; X: k
輪距(A1、A2:): " I2 Y0 [% g+ v" N
前總(S1:):。( }/ G$ k  `# V0 e4 i5 d
后懸(S2):
最小離地間隙(c):
接近角(α1):+ c3 M, C- d7 U5 K5 `. s
離去角(α2):2 A2 \5 c  h; ~4 y' L4 d4 x, K
轉(zhuǎn)彎直徑:
最高車速:汽車在平坦公路上行駛時能達(dá)到的最高速度(km/h)。
最大爬坡度:汽車滿載時的最大爬坡能力(。)或(%)。6 K, J9 O8 x- ]8 o; J
平均燃料消耗量:汽車在公路上行駛時平均的燃料消耗量(L/l00km)。
 


三.汽車行駛基本原理

 
        要想使汽車行駛,必須對汽車施加一個驅(qū)動力以克服各種阻力。9 R' L# a% q. |1 C. |
依汽車本身做參考系,則這些阻力包括滾動阻力、空氣阻力、上坡阻力和加速阻力。+ O7 D- W/ m* x, L: `8 V+ ^
1.滾動阻力
車輪滾動時,輪胎與地面的接觸區(qū)域會產(chǎn)生輪胎與支撐路面的變形(當(dāng)彈性輪胎在硬路
面上滾動時,輪胎的變形是主要的),由此而引起的地面對輪胎的阻力,就是滾動阻力。滾動阻力等于滾動阻力系數(shù)與車輪負(fù)荷的乘積。滾動阻力系數(shù)由試驗確定。滾動阻力系數(shù)與路面性質(zhì)材料、氣壓等有關(guān)。% z3 b2 L0 K/ g: h4 d9 v
2.上坡阻力
當(dāng)汽車上坡時,汽車重力沿坡道的分力表現(xiàn)為汽車上坡阻力。) l! H% n. |2 L# Q7 ~4 H/ Y, ^+ T
3.加速阻力
汽車加速行駛時,需要克服其質(zhì)量加速運動的慣性力,也就是加速阻力
4.空氣阻力1 p6 j( B7 m! L; e9 N0 e' \0 z+ e8 t
汽車直線行駛時受到的空氣作用在行駛力向的分力稱為空氣阻力??諝庾枇εc汽
車的形狀、汽車正面投影面積有關(guān),特別是和汽車和空氣的相對速度的平方成正比。當(dāng)汽車高速行駛時.空氣阻力的數(shù)值將顯著增加:
為克服上述阻力,汽車必須有足夠的驅(qū)動力。' u0 ^% `1 o; }3 {; h4 W! {
驅(qū)動力的產(chǎn)生原理如圖所示。發(fā)動機經(jīng)由傳動系在驅(qū)動輪上施加—個驅(qū)動力矩M使驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)。在M作用下,在驅(qū)動輪和路面接觸處對路面施加一個圓周力F。,其方向與汽車行駛方向相反,大小為& y2 t: z" z' o. T# w
由于車輪與路面的附著作用,在車輪向路面施加力F。的同時大小相等、方向相反的反作用力Ft,F(xiàn)t就是汽車行駛的驅(qū)動力。* s/ ^6 {( _4 K  ]( a8 D
但是汽車并不是在任何情況下都能產(chǎn)生足夠的驅(qū)動力。驅(qū)動力的最大值固然取決于發(fā)動: t! |; s' I( V
機的最大轉(zhuǎn)矩和傳動系的傳動比,但實際發(fā)出的驅(qū)動力還受到輪胎與地面之間的附著情況的9 Z& C& B% P- f# M: r+ E
限制。比如,汽車在很滑的冰面上行駛時,加大油門可能只會使驅(qū)動輪加速滑轉(zhuǎn),而驅(qū)動力& E1 ], a  t6 q& W; B0 y0 V
卻不能增大。
 

第三章:發(fā)動機

一:客車發(fā)動機在分類中的劃分


       汽車發(fā)動機,這里專指汽車用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機6 i0 q' r* f- o& [3 {! ]' M  y& K
1.按著火方式:點燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機  _3 u. U; |: q* E0 ^: |
2.按使用燃料:汽油機,柴油機,氣體燃料發(fā)動機,混合動力
3.按冷卻方式:水冷發(fā)動機/ U. E) x7 B; J+ r% \' J9 t) ?2 [
4.按進(jìn)氣狀態(tài):增壓式發(fā)動機和非增壓式發(fā)動機。, b2 l( d2 x1 x, ^  `, W
5.按沖程:四沖程發(fā)動機
6.按氣缸數(shù)及布置:四缸直列,六缸直列


二:發(fā)動機支承

        發(fā)動機一般通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼上的支撐支承在車架上。
發(fā)動機的支承方法:一般有三點支承和四點支承兩種。 4 P, M! \& F. `1 {
z* |9 ]2 S2 C* z- s
發(fā)動機在車架上的支承是彈性的,這是為丁消除在汽車行駛過程中車架的扭轉(zhuǎn)變形對發(fā)動機的影響,以減少傳給底盤和乘員的噪聲和振動。; i% `  z2 f1 t. u8 ]6 Z* k1 |
        彈性支承在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時(特別是在工作不穩(wěn)定,如低轉(zhuǎn)速或超載荷時),可能發(fā)生橫向角振動,因此與發(fā)動機相連的各種管子和桿子等的結(jié)構(gòu)必須保證在發(fā)動機振動時不致破壞它的正常工作,如采用軟管。) g' e0 n: c7 g: }6 x% `& D8 K: N
1 n6 w5 {6 k6 G/ \4 X' G

三:發(fā)動機負(fù)荷和工況

第四章:底盤


傳動系
A1:傳動系的功用與組成
1功用:是將發(fā)動機發(fā)出的動力傳給驅(qū)動車輪,使路面對驅(qū)動車輪作用一個牽引力,推動汽車行駛。
2組成:離合器、變速器、萬向傳動裝置、驅(qū)動橋(減速器、差速器、半軸
3功能:具備良好的動力性和經(jīng)濟性
1.減速增矩;
2.實現(xiàn)汽車倒駛;3.必要時中斷傳動;
4.差速作用;
5.萬向傳動
A2:傳動系的布置形式
1.機械式傳動系的組成與布置
前置發(fā)動機后輪驅(qū)動;
后置發(fā)動機后驅(qū)動;
2 液力傳動系
液力機械傳動系;
靜液式傳動系;
電力式傳動系
A3:萬向傳動裝置
萬向傳動裝置一般出萬向節(jié)和傳動軸組成。
行使系
 
B1:功用與組成
汽車作為一種地面交通運輸工具,其行駛系的主要功用是:支承汽車的總質(zhì)量;接受由發(fā)動機經(jīng)傳動系傳來的轉(zhuǎn)矩、并通過驅(qū)動輪與地面之間的附著作用,產(chǎn)生驅(qū)動力,以保證汽車止常行駛;傳遞并支承路面作用于車輪上的各種反力及其所形成的力矩;盡可能地緩和不平路面對車身的沖擊和振動,保證汽車平順行駛。2 x( |3 m' i# q9 w
行駛系一般由車架、車橋,車輪和懸架等部分組成。車輪分別支承著車橋,車橋又通過彈性懸架與車架相連接。車架是整個汽車的基體,它將汽車的各相關(guān)總成連接成一個整體,構(gòu)成汽車的裝配基礎(chǔ)
B2:車架
功用是支承、連接汽車的各總成,使各總成保持相對正確的位置,并承受汽車內(nèi)外的載荷;車架通過懇架裝置座落在車輪上。由于車架是整個汽車的基礎(chǔ),要承受汽車內(nèi)外的各種載荷,因此,要求車架必須滿足下列要求:
(1)要滿足汽車總體布置的要求。
(2)要有合適的強度。
(3)要有足夠的剛度。
(4)結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。
(5)車架的形狀要盡可能地配合車身及各總成以降低汽車的質(zhì)心和獲得較大的前輪轉(zhuǎn)向角,有利于提高汽車的穩(wěn)定性相機動性。

非承載式車身直大梁車架;
半承載式車身三段桁架式車架;
全承載式車身桁架結(jié)構(gòu)或半縱梁結(jié)構(gòu);
B3:車橋和車輪& 車輪定位
車橋可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)功橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和支持橋
車輪定位的作用就是要使汽車的每個車輪在汽車上安裝的位置、方向以及同其他車輪的相互位量關(guān)系保持正確、適當(dāng)。前輪定位包括四大要素:主銷后傾、主銷內(nèi)傾、前輪外傾及前輪前束。
1.主銷后傾
主銷安裝在前袖上,在縱向平圓內(nèi)其上端略向后傾斜,這種現(xiàn)象稱為主銷后傾。
主銷軸線與垂線之間的夾角γ叫主銷后傾角。
主銷后傾角的獲得一般是由前軸、鋼板彈簧和車架三者裝配在一起時,使前軸斷面向后傾斜而形成的。
2.主銷內(nèi)傾
主銷安裝到前軸上,在橫向平面內(nèi),其上端略向內(nèi)傾斜,這種向垂直平面內(nèi),主銷軸線與垂線之間的夾角β叫主銷內(nèi)傾角。
3.前輪外傾 
前輪安裝在車輪上,其旋轉(zhuǎn)平面上方略向外傾斜,這種現(xiàn)象稱為前輪外傾。前輪旋轉(zhuǎn)平面與縱向垂直平面之間的夾角α稱為前輪外傾角。
4.前輪前柬
汽車兩個前輪安裝后,在通過車輪軸線并與地面平行的平面內(nèi),兩車輪前端略向內(nèi)束.這種現(xiàn)象稱為前輪前束。
左右兩車輪間后方距離與前方距離之差稱為前輪前柬值。前輪的束可通過改變橫拉桿的長度來調(diào)整。
B4:車輪和&輪胎
1.汽車行駛性能的好壞與車輪和輪胎有密切的關(guān)系。車輪與輪胎是汽車行駛系中的重要部件,汽車通過車輪由輪胎直接與地面接觸在道路上行駛。
功用:承載汽車總質(zhì)量;
吸收與緩和汽車行駛時所受到的路面沖擊和振動;
保證輪胎與路面的良好附著件能,以提高汽車的動力性、制動性和通過性;
產(chǎn)生平衡汽車轉(zhuǎn)向行駛時離心力的側(cè)向力,在保證汽車正常轉(zhuǎn)向行駛的同時,通過輪胎產(chǎn)生的自動回止力矩,使汽車保持直線行駛。
2.車輪
車輪不但是安裝輪胎的骨架,也是將輪胎和車棚連接起來的旋轉(zhuǎn)部件。
3.輪胎
作用:支承汽車的總質(zhì)量,與汽車懸柒共同吸收和緩和汽車行駛時所受到的沖擊和振動,以保證汽車具有良好的乘坐舒適性和行駛平順性;保證車輪與路面的良好附著而不致打滑,使汽車行駛平穩(wěn)。
無內(nèi)胎輪胎
B4:懸架
汽車車架或車身若直接安裝于車橋上,則會由于道路不平而上下顛簸振動,從而使車上的乘員感到不舒適或者使貨物損壞,因此,汽車上必須有懸架裝置。汽車懸架是車架或車身與車僑之間一切傳力連接裝置的統(tǒng)稱,它的作用是彈性地連接車橋與車架或車身,緩和行駛中車輛受到的沖擊力保證貨物完好和人員舒適;衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振動,傳遞垂直、縱向、側(cè)向反力及其力矩;并起導(dǎo)向作用,使車輪按—定軌跡相對車身跳動。
懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)選擇的合理與否,直接影響汽車行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性。
懸架的主要作用是把路面作用于車輪上的垂直反力(支承力)、縱向反力(驅(qū)動力和制動力)和側(cè)向反力以及這些反力所形成的力矩傳遞到車架(或承載式車身)上,以保證汽車的正常行駛。
彈性元件使車架與車橋之間作彈性聯(lián)系,承受和傳遞垂直載荷,緩和及抑制不平路面所引起的沖擊;
導(dǎo)向裝置是用來傳遞縱向力、側(cè)向力及其力矩,并保證車輪相對于車架或車身具合一定的運動規(guī)律;
減振器用以加快振動的衰減,限制車身和車輪的振動。為防止車身在不平路面行駛或轉(zhuǎn)向時發(fā)生過大的橫向傾斜,部分汽車還裝有輔助彈性元件——橫向穩(wěn)定桿。
轉(zhuǎn)向系
 
汽車在行駛中,經(jīng)常需要改變行駛方向。汽車用來改變汽車行駛方向的機構(gòu)稱為汽車轉(zhuǎn)向系。
汽車行駛方向的改變是由駕駛員通過操縱轉(zhuǎn)向系來改變轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角度實現(xiàn)的。改變汽車的行駛方向,使其按照駕駛員規(guī)定的方向行駛,克服由于路面?zhèn)认蚋蓴_力使車輪自行產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向,恢復(fù)汽車原來的行駛力向。
 
制動系
 
1.功用
汽車是在道路條件和交通狀況都很復(fù)雜的環(huán)境下運行的。為了確保安全,汽車應(yīng)在會車、不平路面及彎道行駛時降低車速;在遇到障礙物、行人和其他危險情況時,汽車要能夠在盡可能短的距離內(nèi)使車速降到很低甚至是停車。只有具備了這種能力,汽車才可能實現(xiàn)高速安全行駛。
汽車在下長坡時,由于重力的作用,有不斷加速到危險程度的趨勢,在這種情況下,應(yīng)及時限制速度并保持車速穩(wěn)定,以防事故發(fā)生。
停駛車輛,尤其是在坡道上停駛的車輛,應(yīng)當(dāng)能夠可靠地駐留原地不動,不致溜車。
上述使汽車行駛中減速或者緊急停車,下長坡保持車速穩(wěn)定,停駛車輛保持不動的作用
統(tǒng)稱為制動。而汽車制動系的功用就是要實施制動
 2.組成
制動系統(tǒng)一般有兩種裝置:即行車制動裝置和駐車制動裝置。
行車制動裝置是在汽車行駛過程中使用,使行駛中的汽車減速或停車,是在汽車停車以后使用,使停下來的汽車不溜車。
汽車制動系主要由四部分組成:
    (1)制動器:產(chǎn)生制動力矩p阻止車輪轉(zhuǎn)動的裝置c
    (2)制動操縱機構(gòu):控制制動器工作的機構(gòu).如操縱手柄和制動踏板等。
    (3)制動傳動機構(gòu):將操縱力傳到制動器。使制動器工作的組成元件和管路;
    (4)制動力的調(diào)節(jié)機構(gòu):用來調(diào)節(jié)前后車輪制動力的分配元件和制動防抱死
3.原理
非旋轉(zhuǎn)元件和車身或車架相連,旋轉(zhuǎn)元件與車輪或傳動軸相連,依靠旋轉(zhuǎn)元件與非旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦,來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的趨勢,并將運動著的汽車的動能轉(zhuǎn)化為摩擦副的熱能散到大氣中。
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