汽车底盘机械系统检修课件：项目八 悬架系统检修 71页

项目八 悬架系统检修 一、项目情境引入 一辆捷达 GIX 轿车，行驶了 73000km ，用 户反映转向时车身前部发出“嘎吱”异响。 接车后检查发现，用手上下晃动右前车轮， 感到上下有旷量。拆卸右悬架后，发现减振弹 簧上方的悬架轴承损坏。 二、相关知识 （一）悬架组成 悬架一般由弹性元件、导向装置和减振器 3 部分组成，如图 8-1 所示。 图 8-1 汽车悬架组成示意图 1— 弹性元件 2— 纵向推力杆 3— 减振器 4— 横向稳定器 5— 横向推力杆 （二）悬架类型 图 8-2 非独立悬架与独立悬架示意图 1 ．独立悬架 独立悬架的特点是每一侧车轮单独通过弹簧悬挂在车架下面，汽车行驶中，当一侧车轮跳动时，不会影响另一侧车轮的工作。 图 8-3 独立悬架 2 ．非独立悬架 非独立悬架的特点是两侧的车轮分别安装在同一整体式车桥上，车桥通过弹性元件与车架相连。 （三）弹性元件 1 ．钢板弹簧 钢板弹簧又叫叶片弹簧，它是由若干不等长的合金弹簧片叠加在一起组合成一根近似等强度的梁，如图 8-4 所示。 图 8-4 钢板弹簧 1— 副钢板弹簧 2— 主钢板弹簧 3— 车轴 4—U 形螺栓 2 ．螺旋弹簧 螺旋弹簧是用弹簧钢棒卷制而成，如图 8-5 所示。 它们有刚度不变的圆柱形螺旋弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。 图 8-5 螺旋弹簧 1— 后桥 2— 纵推力杆 3— 减振器 4— 弹簧下座 5— 螺旋弹簧 6— 弹簧上座 7— 支承座 3 ．扭杆弹簧 扭杆弹簧总成（见图 8-6 ）用铬钒合金弹簧钢制成，它的表面经过加工很光滑。 图 8-6 扭杆弹簧 4 ．气体弹簧 气体弹簧主要有空气弹簧和油气弹簧两种。 气体弹簧（见图 8-7 ）是以空气做弹性介质，即在一个密闭的容器内装入压缩空气（气压为 0.5 ～ 1MPa ），利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。 图 8-7 气体弹簧 油气弹簧以气体（氮——惰性气体）作为弹性介质，用油液作为传力介质，如图 8-8 所示。 图 8-8 油气弹簧 （四）减振器 1 ．功用 衰减振动改善汽车行驶平顺性。 汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器。 2 ．工作原理 当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。 三、项目实施   （一）工具、设备 ① 桑塔纳轿车。 ② 桑塔纳轿车悬架拆装专用工具。 ③ 轮胎拆装机。 ④ 空气压缩机及轮胎充气工具。 ⑤ 举升机。 ⑥ 货架式工具车及常规工具。 ⑦ 零件小车，棉纱、 2 寸毛刷、润滑脂等常用耗材。 （二）实施步骤 1 ．前悬架的拆装与调整 （ 1 ）前桥与前悬架的拆卸 1 ）车轮的拆卸 取下装饰外壳，旋松钢圈螺栓及传动轴轴头固定螺母，顶起车身，取下车轮。 2 ）传动轴的拆卸 压下下摆臂，以专用工具利用钢圈螺栓孔，由轮毂上顶出传动轴外万向节。 旋下螺栓，取下护板，撬开内防尘罩，拆下螺栓及锁止垫片，由变速器上取下传动轴（左右各一个）。 3 ）减振器支柱组件的拆卸 减振器支柱组件的拆卸如图 8-9 所示。 ① 由车身上方撬下左右罩盖，用内六方扳手顶住活塞杆，自下方固定住转向节，如 图 16-3 所示，以专用扳手旋下活塞杆螺母。 ② 制动钳的拆卸：旋下固定螺栓，拆下制动软管支架，不用放出制动液。 ③ 自左右减振器支柱旋下左右横拉杆的球头销螺母。由减振器支柱上的固定座上，用专用工具顶出横拉杆球接头。 图8-9 减振器支柱的拆卸 1 —螺母盖 2 —减振器 3 —转向横拉杆球接头固定座 4 —减振器支柱 5 、 21 —螺母 6 —转向节 7 —横向稳定杆中间缓冲橡胶套 8 —下摆臂 9 —垫圈 10 —下摆臂球接头 11 —缓冲橡胶套 12 —横向稳定杆 13 —罩盖 14 —固定夹 15 —弹簧座 16 —螺旋弹簧 17 —防尘罩 18 —缓冲块 19 —上弹簧座 20 —支承轴承 22 —活塞杆 23 、 24 —螺栓 ④ 由左、右下摆臂上，旋下横向稳定杆紧固螺栓与螺母及固定夹螺栓，取下横向稳定杆。 ⑤ 由减振器支柱下端（转向节）旋下自锁螺母，取下螺栓，使下摆臂的球接头与减振器支柱分离，取下减振器支柱组件，如图 8-10 所示。 图 8-10 下摆臂与减振器支柱的分开 1— 下摆臂 2— 球接头领紧板 3— 支承套 4— 垫圈 5 、 7— 螺栓 6 、 8 、 11— 自锁螺母 9— 球接头 10— 减振器支柱 4 ）减振器支柱组件的分解 ① 拆卸制动盘与挡泥板，如图 8-11 所示，旋下螺栓 3 ，由轮毂上取下挡泥板 4 。旋下螺栓 7 ，由减振器支柱下端（转向节）上取下挡泥板。 图 8-11 制动盘与挡泥板的拆卸 1— 垫圈 2— 螺母 3 、 7— 螺栓 4— 挡泥板 5— 减振器支柱 6 、 9— 挡圈 8— 轴承 10— 轮毂 11— 制动钳 12— 制动盘 13— 制动钳衬片 ② 拆卸螺旋弹簧，用专用工具压缩螺旋弹簧，用内六角扳手固定住活塞杆，旋下杆端锁紧螺母如图 8-12 所示，拆下压缩弹簧专用工具，取下螺旋弹簧及弹簧座。 图 8-12 减振器活塞杆锁紧螺母的拆卸 ③ 拆卸轮毂及轴承，按图 8-13 所示压出轮毂，由减振器支柱上取下两挡圈。如图 8-14 所示，由轮毂上拉出轴承内圈，用工具压出轴承。 图 8-13 轮毂的压出 图 8-14 轴承内圈的拆卸 ④ 如图 8-15 所示取出减振器，以专用工具旋下螺母盖，由减振器支柱内取下减振器。 图 8-15 减振器的取出 ⑤ 副车架与下摆臂的拆卸与分解 。 由副车架上拆下下摆臂，如图 8-16 所示，用专用工具压出下摆臂两端衬套，再压出前后支承套。 图 8-16 下摆臂衬套的压出 （ 2 ）前桥与前悬架的装配 前桥与前悬架的装配应按照与拆卸相反的顺序和下列技术要求进行装配。 1 ）副车架与下摆臂的组装 ① 装合下摆臂。按顺序压入下摆臂衬套、副车架前、后衬套。装上球接头锁紧板和球接头（自锁螺母，拧紧力矩 65N · m ）。 ② 如图 8-17 所示进行副车架、下摆臂及横向稳定杆的安装。 图8-17 副车架下摆臂与横向稳定杆的安装 1 —副车架 2 、 7 、 10 —螺栓 3 —横向稳定杆 4 、 5 —缓冲橡胶套 6 、 9 —固定夹箍 8 —螺母 11 —下摆臂 2 ）减振器支柱的安装 ① 如图 8-18 和图 8-19 所示，压入减振器支柱轴承（黄油脂润滑）及轮毂轴承（ G6 润滑），使弹簧挡圈开口位置相差 180 °，检查轴承转动情况，装上挡泥板。 图 8-18 减振器支柱与轮毂的压装 图 8-19 减振器支柱下端轴承的压入 ② 安装制动件。擦净制动盘工作表面，装合后用手转动制动盘，应无卡滞、异响。 ③ 如图 8-20 所示安装减振器支柱。用虎钳夹住减振器，旋紧螺母盖（ 150N · m ），按拆卸顺序装合螺旋弹簧、护套、缓冲器、上支座、支承轴承、支承套（车身上）、垫圈、自锁螺母（ 60N · m ）等。 图8-20 减振器支柱的组装 1 —支承套 2 —限位缓冲器 3 —螺旋弹簧 4 —护套 5 —减振器 6 —转向臂 7 —挡泥板 8 —制动盘 9 —车轮轴承 10 —卡簧 11 —减振器支柱 12 —弹簧上座 13 —支承轴承 14 —垫圈 15 —自锁螺母 ④ 装配传动轴与轮毂。轮毂花键部位预涂黄油脂，对配用液压转向机的必须于传动轴花键轴外端涂以 5mm 宽的密封剂 D6 （ 60min 后方可行驶），再将传动轴内等速万向节与变速器半轴连接，紧固螺栓（ 45 N · m ）并锁紧。 ⑤ 减振器支柱与下摆臂的连接，如图 8-21 所示， 用钳子将球接头安装在原装配标记位置，再装 上锁紧螺栓及螺母（ 50N · m ）。检查球接头与 挡泥板的间距（上下晃动减振器支柱，其值变 化不得大于 0.8 mm ），若不符合规定，则说明 球接头安装不当或需更换。 图 8-21 减振器支柱与下摆臂球接头的连接 ⑥ 装上转向横拉球接头及球头销螺母（ 30N · m ）；装上车轮及轮毂固定螺母（ 230N · m ），旋紧钢 圈螺栓（ 110N · m ），支起车轮检查轮毂轴向间 隙（标准 0.05mm ，使用极限 0.10mm ）。 2 ．后桥与后悬架的拆装与调整 ① 后轮与后轮毂的拆卸。后轮毂的分解如图 8-22 所示。用专用工具拆下轮毂盖，取下钢圈螺母盖，旋下钢圈固定螺栓。用千斤顶支稳车身后部，取下后轮。顺序拆下开口销、螺母盖、螺母及止推垫。 由制动鼓左上方螺孔伸入螺钉旋具，向上拨动楔形块，调大蹄鼓间的间隙，可取下轮毂（带制动鼓）用专用工具冲出轮毂内外轴承及油封。 图8-22 后轮毂的分解 1— 后桥体 2— 后轮短轴 3 、 16 —垫圈 4 —螺栓 5 —车轮内轴承 6 —油封 7— 车轮外轴承 8— 制动毂及轮毂 9— 止推垫圈 10 、 18 、 19 —螺母 11— 螺母盖 12— 开口销 13— 轮毂盖 14— 带橡胶的金属衬套 15— 后桥上支承座 17— 螺栓轴 20— 制动挡盘 ② 后桥与减振器的拆卸与分解。后减振器的分解如图 8-23 所示。拆下手制动钢索、制动油管；拆下塞盖，用内六方扳手固定住减振器活塞杆，以专用扳手旋下自锁螺母。如图 8-24 所示，垂直压入油封并保证油封凸出高度为（ 1.1 ± 0.60 ） mm 。 图8-23 后减振器的分解 1— 螺旋弹簧 2 、 11— 垫圈 3— 下弹簧座 4 —缓冲块 5— 卡簧 6 、 8— 隔圈 7— 隔套 9 —橡胶环 10— 上轴承环 12 、 19— 螺母 13— 护盖 14— 衬盘 15— 波纹橡胶管 16— 减振器 17— 橡胶套 18— 螺栓 20— 护帽 3 ．后桥与后悬架的装配 ① 如图 8-25 所示，将带橡胶的金属衬套压入后桥体内。 然后用专用工具测量后桥体上支承座的角度，使其上平面与后桥体上平面的相对角度为 17 °± 2 °。然后，再装上螺栓予以紧固（ 60 ～ 70N · m ）。 图 8-24 轮毂油封的压入 图 8-25 后桥体橡胶金属衬套的压入 ② 后减振器的组装。将下弹簧座圈和垫圈卡装在减振器筒的外圈上，再装上护盖、螺旋弹簧、上弹簧座、波纹橡胶管、缓冲块。以专用工具将螺旋弹簧予以压缩，装好活塞杆卡簧，并使波纹橡胶管恢复自然状态。 ③ 后桥与后悬架的安装。按拆卸相反顺序，将减振器装在后桥体上，将轴梁放平，旋紧支承座固定螺母（ 45N · m ）。再将短轴和带制动蹄的制动挡盘装在后桥上，交叉紧固联接螺栓（ 60N · m ）；装复带制动鼓的轮毂；将制动蹄装合到位；装复外轴承内圈和止推垫圈，旋上轴头螺母（暂勿拧紧）。 ④ 轮毂轴承间隙的调整。 用螺钉旋具拨动止推垫片 ， 以手指之力刚好拨动止推垫片，边旋紧轮毂螺母，边转动轮毂，至无松旷感、无卡滞为宜，然后装上螺母盖与开口销。最后在轮毂盖内加注适量润滑，以专用工具将轮毂盖垂直敲入轮毂孔内。 4 ．悬架系统常见故障分析 悬架系统常见故障主要有跑偏、车身下身、摆动、倾斜、前轮摆振、轮胎异常磨损等。 引起这些故障的原因见表 8-1 。 故 障 现 象 可 能 原 因 跑偏 轮胎磨损或充气不正常；车轮定位不正确；转向连接件松动或磨损；轮辐轴承磨损；转向器失调或破损；悬架零件磨损 车身下身 车辆过载；弹簧过软；减振器磨损 摆动、倾斜 轮胎磨损或充气不正常；稳定杆弯曲或断裂；减振器磨损 前轮摆振 轮胎磨损或充气不正常；车轮不平衡；减振器磨损；车轮定位不正确；球头磨损；轮毂轴承磨损；转向连接件松动或磨损；转向器失调或破损 轮胎异常磨损 轮胎磨损或充气不正常；车轮定位不正确；悬架零件磨损；减振器磨损   表 8-1 悬架系统常见故障分析 四、知识与技能拓展  1 ．电子控制悬架系统 ① 全主动悬架。全主动悬架简称主动悬架，是一种有源控制悬架，根据汽车的运动状态和路面状况适时地调节悬架的刚度和阻尼，使其处于最佳减振状态。 全主动悬架是在被动悬架系统（弹性元件、减振器、导向机构）中附加一个可控制作用力的装置构成的，通常由执行机构、测量系统、反馈控制和能源系统四部分组成。 ② 半主动悬架。半主动悬架通常是由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统，可以根据路面的激励和车身响应，对悬架的阻尼系数进行自适应调整，使车身振动被控制在某个范围之内。 2 ．电子控制悬架系统的组成 ① 传感器将汽车行驶的车速、启动、加速、转向、制动和路面状况（汽车的振动）等转变成电信号，输送给电子控制器。 ② ECU 可将传感器输入的电信号进行综合处理，输出对悬架的刚度、阻尼及车身高度进行调节的控制信号。 ③ 调节悬架参数的执行机构按照 ECU 的控制信号，准确及时地动作，调节悬架的刚度。 五、小结   本项目详细介绍了悬架系统的结构组成、功用、种类及工作原理，并且实施了悬架系统的拆装和调整等工作。 另外，还对悬架系统常见的故障进行了原因分析和诊断排除。