车身(车架)是全车装配与支撑的基础。它将汽车的各部件连接成一个整体,并支撑整车的质量。车身(车架)一般需要具有足够强度和合适的刚度。典型的汽车车身如图19-1所示。
车身一般分为承载式和非承载式。承载式车身取消车架,以车身代替车架,所有零件固定在车身上,所有作用力由车身承受。承载式车身结构如图19-2所示,承载式车身在发生碰撞时的受力如图19-3所示
非承载式车身(图19-4)通过橡胶软垫或弹管与车架作柔性连接。车架是支撑全车的基础,与车辆总长相同,相对车身是独立的,起着骨架作用,由厚钢板焊制而成底盘组件(变速器、悬架等)安装在车架上。借助橡胶块将由薄板制成的车身安装在车架上。
车桥通过悬架与车架(或承载式车身)相连,两端安装车轮。车桥的功用是传递车架(或承载式车身)与车轮之间各方向的作用力及其产生的力矩。车桥的分类如下。(1)整体式车桥整体式车桥(图19-5)的中部是刚性实心梁或空心梁,多配用非独立悬架。
断开式车桥(图19-6)为活动关节式结构,与独立悬架配合使用。
转向桥(图19-7)通过转向节的摆动带动车轮偏转一定的角度以实现汽车转向,它承受车轮与车架之间的垂直载荷,纵向的道路阳力、制动和侧向力,以及由这些力所形成的力矩。汽车转向桥的结构大致相同,主要由前轴、转向节和主销等部分组成。
驱动桥的基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力合理地分配给左、右驱动轮,男外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。
转向驱动桥转向驱动桥(图19-8)具有转向和驱动两种功能。它既包括一般驱动桥具有的主减速器、差速器及半轴等部件,也包括一般转向桥所具有的转向节壳体、主销和轮等部件。
车轮与轮胎(图19-9)又称车轮总成,位于车身(车架)与路面之间,是汽车行驶系统中的重要组成部分。车轮与轮胎的功用如下:支承汽车及其装载质量:缓冲车轮受路面不平引起的冲击振动,提高汽车通过性,传递汽车与路面之间的各种力和力矩;抵抗侧滑并能产生回正力矩,保证汽车正常的转向及行驶。
轮胎与地面之间的摩擦力决定了汽车的操纵性。轮胎的组成、结构和使用条件是影响汽车转向、悬架、车轮定位和制动系统的最重要因素。
车轮定位(图19-10)是指转向车轮、转向节、前轴三者与车架的安装应保持一定的相对位置关转向车轮定位可保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性,并减少轮胎和其他部件的磨损。
车轮外倾(图19-11)是指车轮安装后,其旋转平面的顶端略向外倾斜,它的旋转平面与纵向垂直平面间形成一个夹角,称为车轮外倾角。为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毅外轴承的负荷,安装车轮时应预先使车轮有一定的外倾角,以防止车轮内倾。同时,车轮有了外倾角也可以与拱形路面相适应。但是,外倾角也不宜过大,否则也会使轮胎不均匀磨损。
主销后倾角在汽车的纵向垂直平面内,主销轴线与垂直线之间的夹角称为主销后倾角(图19-12主销后倾角的作用是保证汽车直线行驶的稳定性,当汽车转向后能使转向轮自动回正,能形成回正的定力矩。
主销装在前轴上后,上部还略向内倾斜一个角(即主销轴线和地面垂直线在汽车横向断面内的夹角),称为主销内倾角(图19-13)。主销内倾角的作用也是保证汽车直线行驶的稳定性,并使转向轻便,使车轮自动回正。
汽车在直行位置时,两个前轮后端距离B与前端距离4的差值称为前轮前束[图19-14(a)]。当车辆行驶在倾斜的路面上时,车身就会倾向一侧,车辆将有向车身倾斜方向转向的趋势。如果各轮的前端都转向内侧(前束)时,车辆试图按与车身倾斜的相反方向前行,结果是保持了直线的稳定性[图19-14(b)]。前束可通过转向拉杆调整[图19-14(c)]。
转弯半径(图19-15)是指汽车行驶过程中,由转向中心,到前外转向轮与地面接触点的距离。给左车轮不同的转向角,使四个车轮的轴线都通过汽车回转中心,可提高汽车转弯时的行驶稳定性。
后桥独立悬架的汽车的后轮定位(图19-16)是通过调节车轮外倾和前束角来完成的。调节车轮外倾和前束角的方法是不同的,这要视悬架的类型而定。某些车型没有供调节车轮外倾的机械构件。