汽车底盘构造图(【科普】汽车底盘基础构造及动力总成)

2024年01月03日 来源: 点击:


随着车身结构的改变,底盘所包含的系统范围也随之改变。

过去底盘指的是车架部分,将发动机、变速器、驱动轴、悬架、轮胎、转向盘等组合安装在车架上的汽车基本构成部分称为底盘。后来又利用相同的底盘制造了其他车型,在外观和名称上有所不同,自此底盘的实际意义便成了平台。

【科普】汽车底盘基础构造及动力总成

现代的轿车车身结构变成了无车架的承载式,将底盘所包含的部件直接安装在车身上。这样一来,底盘所包含的部分为将发动机和变速器的动力传递至轮胎的传动系统。装有轮胎的悬架、转向系统以及制动系统,而这还不是底盘的准确定义。

如今,作为平台的底盘,有的是指可安装底盘部件的主体部分,也有的是指安装了悬架的主体部分,还有的是指到汽车地板为止的部分,因此底盘便成了一个泛指车身和驱动系统的概念性名称。


底盘的主要构成

【科普】汽车底盘基础构造及动力总成

汽车一般由发动机、底盘、车身、电气等主要部分组成,其中底盘是指汽车上由传动系统、行驶系 统、转向系统和制动系统等部分的组合,其功能包括支承、安装汽车车身、发动机及其它各部件及 总成,形成汽车的整体造型,承受发动机动力,保证车辆正常行驶等。


非承载式的车架结构


【科普】汽车底盘基础构造及动力总成

在非承载式的车架结构中,安装发动机、变速器等部件的整体结构称为底盘,只需要安装上座椅即可驾驶。如今,卡车等重型汽车多采用非承载式的车架结构,因为它们的车身依然需要很大的强度。

底盘的结构有多种形式,下面我们以前置前驱(FF)形式的底盘为例进行解说。

前置前驱的底盘部件(FF)

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采用前置前驱方式的底盘部件大致分为前半部和后半部两大部分,主要的零部件有发动机、变速器、驱动轴、悬架、轮胎、车轮、转向系统、制动器等。前半部以车架为基体,悬架、驱动轴、制动系统等都固定在车架上。


1、动力总成---为轮胎提供动力

动力总成的主要功能是将发动机的动力传递到驱动轮中,主要由变速器、驱动轴、差速器等组成,在前置后驱的驱动方式中还有传动轴。前置前驱的驱动方式中,变速器和差速器是一体的,因此可以将动力直接从变速器传递到驱动轴上,最终传递至驱动轮。

前置后驱(FR)的驱动方式中,后轮为驱动轮,因此要先将动力传递到后侧传动轴上。后侧传动轴与安装在后侧的差速器相连,将动力向左右两个驱动轮进行分流。


2、主减速器和差速器

汽车运转需要很大的扭矩,通过扭矩可以降低或增加转速,变速器工作将速度逐渐减小,最终在主减速器内完成减速。主减速器由主动齿轮和从动齿轮组成,一般与差速器做成一体。

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差速器在汽车转弯时工作,为左右两个驱动轮提供不同的转速。当汽车转弯时,外侧的车轮比内侧的行驶距离长,因此分配给外侧车轮的速度要更大些。


3、差速器的工作原理

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左右轮胎受到的地面摩擦力相同,因此行星齿轮公转,从动齿轮带动半轴齿轮转动,左右车轮的转动速度相同。


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左右轮胎受到的地面摩擦力不同,因此行星齿轮自转,通过半轴齿轮的调整,外侧车轮的转动速度变快,内侧车轮的转动速度变慢。


4、传动轴与驱动轴

【科普】汽车底盘基础构造及动力总成

5、传动轴

前置后驱(FR)的动力总成中还有传动轴,用来将动力从变速器传递至差速器。传动轴要质量轻,且具有较大的扭转刚性和弯曲强度,因此一般使用钢管来作传动轴的材料。汽车行驶时会产生振动,连接变速器和差速器的传动轴的角度也会随之发生变化,因此在传动轴的两端还需要安装万向节。当传动轴需要加长时,可以将传动轴分为几段,通过轴承将轴的中间部分固定在车身上。

【科普】汽车底盘基础构造及动力总成

近年来的车辆设计为了保证轻量化,会使用碳纤维强化塑料材质的传动轴。


6、驱动轴

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驱动轴是最终将动力传递到驱动轮的旋转轴,它与差速器的半轴齿轮相连。驱动轴在前置前驱方式中将动力从变速器中的差速器传递至前轮轮毂,在前置后驱方式中将动力从后轮中央的差速器传递至后轮轮毂。

与车轮相连的驱动轴会上下浮动或伸缩,因此在其两端装有等速万向节。驱动轴的材料需要有较大的粗转强度和刚性,因此采用的是中空钢管。


7、转向节


转向节的作用是连接固定在车轮上的轮毂、悬架、减振器、转向横拉杆端等,也可用于支撑车轮。驱动轴为轮毂传递动力,已通过转向节的内侧嵌入到轮毂中。

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此外,制动器也安装在转向节上,转向节主要用于连接轮胎周围的各种零部件,同时也是车身的承重部分。因此转向节非常结实。

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