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,发动机、变速器、驱动轴、悬架、轮胎、转向盘等被组合安装在车架上,这些构成了汽车的基本部分,被称为底盘。后来基于相同的底盘制造出了其他车型,这些车型在外观和名称上与原来的车型有所不同,从这时候起,底盘的实际意义就变成了平台。
现代的轿车车身结构变为无车架的承载式,底盘包含的部件被直接安装在车身上。底盘包含的部分是将发动机和变速器的动力传递至轮胎的传动系统,还有装有轮胎的悬架、转向系统以及制动系统,不过这并非底盘的准确定义。
如今,有的底盘指的是可安装底盘部件的主体部分;有的底盘指的是安装了悬架的主体部分;还有的底盘指的是到汽车地板为止的部分。所以,底盘就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
汽车通常由发动机、底盘、车身、电气等主要部分构成。底盘是汽车上的一个部分,它由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等组合而成。其功能有支承汽车车身、安装发动机及其它各部件及总成,能形成汽车的整体造型,还可以承受发动机动力,确保车辆正常行驶等。
非承载式的车架结构
非承载式车架结构中,有一个整体结构用于安装发动机、变速器等部件,这个整体结构被称为底盘。只要安装上座椅,就可以驾驶。如今,像卡车这样的重型汽车大多采用非承载式车架结构,原因是它们的车身依然需要很大的强度。
底盘的结构存在多种形式。接下来,我们以前置前驱(FF)形式的底盘为例子来进行解说。
前置前驱的底盘部件(FF)
底盘部件采用前置前驱方式,大致可分为前半部和后半部两大部分。主要的零部件包含发动机、变速器、驱动轴、悬架、轮胎、车轮、转向系统、制动器等。前半部以车架作为基体,悬架、驱动轴、制动系统等都被固定在车架上。
1、动力总成---为轮胎提供动力
动力总成的主要功能是把发动机的动力传递到驱动轮当中。它主要由变速器、驱动轴、差速器等构成。在前置后驱的驱动方式里,存在传动轴。而在前置前驱的驱动方式中,变速器和差速器是一体化的,所以能够将动力直接从变速器传递到驱动轴上,进而传递到驱动轮。
在前置后驱(FR)的驱动方式里,后轮充当驱动轮。所以需要先把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接,接着把动力向左右两个驱动轮进行分配。
2、主减速器和差速器
汽车运转需很大扭矩,扭矩能降低或增加转速。变速器工作会使速度逐渐减小,且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构成,通常与差速器做成一体。
差速器在汽车转弯这个情境下会进行工作。它的作用是为汽车左右两个驱动轮分别提供不同的转速。当汽车处于转弯状态时,外侧的车轮相较于内侧的车轮,其行驶的距离要更长。基于此,就需要给外侧车轮分配更大一些的速度。
3、差速器的工作原理
左右轮胎所受地面摩擦力相同。所以行星齿轮会进行公转。并且从动齿轮会带动半轴齿轮转动。进而左右车轮的转动速度相同。
左右轮胎所受地面摩擦力存在差异,所以行星齿轮会自转。通过半轴齿轮的调整作用,外侧车轮的转动速度加快,而内侧车轮的转动速度则减慢。
4、传动轴与驱动轴
5、传动轴
前置后驱(FR)的动力总成包含传动轴,其作用是把动力从变速器传递给差速器。传动轴需质量轻,还要有较大的扭转刚性和弯曲强度,所以通常用钢管作为传动轴的材料。汽车行驶过程中会产生振动,连接变速器和差速器的传动轴的角度也会随之改变,正因如此,在传动轴的两端需要安装万向节。传动轴需要加长时,可将其分成几段,借助轴承把轴的中间部分固定在车身上。
近年来的车辆设计为保证轻量化,会采用碳纤维强化塑料材质来制作传动轴。
6、驱动轴
驱动轴是将动力最终传递到驱动轮的旋转轴,它与差速器的半轴齿轮相连接。前置前驱方式中,驱动轴把动力从变速器里的差速器传递到前轮轮毂;前置后驱方式中,驱动轴把动力从后轮中央的差速器传递到后轮轮毂。
驱动轴与车轮相连,它会上下浮动或伸缩。正因如此,在驱动轴的两端安装了等速万向节。驱动轴的材料需要具备较大的扭转强度和刚性,所以采用的是中空钢管。
7、转向节
转向节的作用在于连接并固定车轮上的轮毂、悬架、减振器以及转向横拉杆端等部件,同时还能够对车轮起到支撑作用。驱动轴将动力传递给轮毂,并且已经通过转向节的内侧嵌入到轮毂之中。
此外,制动器安装在转向节上。转向节的作用是连接轮胎周围的各种零部件,并且它还是车身的承重部分。所以转向节很结实。
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