了解汽車底盤系統 👨‍🏭

無論如何，誰需要堅固的車架、功能良好的車輪、可靠的動力系統、工作的製動器、功能強大的發動機或可靠的轉向系統？

歡迎閱讀我從工程角度看汽車底盤的文章。

汽車底盤是車輛的支柱，負責支撐車輛、乘客和貨物的重量。

我將討論用於構建汽車底盤的不同材料，以及擁有堅固耐用底盤的好處等主題。

所以，如果你有興趣了解更多關於汽車底盤的基本工程原理，請繼續關注我的深入討論。

汽車底盤基礎知識

正式定義：

汽車框架，連同車輪、動力傳動系、制動器、發動機和轉向系統。

汽車底盤是車輛的承重框架，為其部件提供結構支撐。

它通常由壓製鋼製成，形成一個骨架，發動機、車輪、車軸組件、變速器、轉向系統和懸架都安裝在骨架上。

在現代乘用車中，底盤車架和車身組合成一個結構元件（一體式車身）。

底盤旨在保護乘客免受道路危險，並可吸收碰撞和其他外力的影響。

除了提供結構支撐外，底盤還包括車輪軸承和萬向節，需要使用硬脂進行潤滑。

汽車底盤部件

汽車底盤由多個部件組成，這些部件協同工作以提供車輛的支撐、穩定性和控制。

以下是汽車底盤的主要部件：

車架：承載車輛發動機和車身的基礎。
懸架系統：通過吸收路面顛簸帶來的震動提供舒適的乘坐體驗。
轉向系統：允許車輛的機動性和控制。
制動系統：提供一種使汽車減速或停止的方法。
變速箱：將動力從發動機傳輸到其他部件，例如萬向節和終傳動。
萬向節：將組件連接在一起並在它們之間傳遞動力。
終傳動：將動力從變速箱傳遞到車輪。
差速器：幫助在車軸上的兩個車輪之間分配動力。
半軸：將兩個車輪連接在一個軸上。
彈簧：為其他部件提供支撐並吸收來自道路的震動。-。
車輪：為車輛提供運動和支撐。

離合器是連接到底盤的動力總成系統的一部分。

汽車底盤是為車輛及其部件提供結構支撐的關鍵部件。

它由多個組件組成，這些組件協同工作以提供汽車的支撐、穩定性和控制。

了解底盤的組件及其功能對於維護和修理車輛至關重要。

類型和材料

汽車底盤的種類

汽車底盤是指提供支撐並作為車輛其餘部分基礎的車輛框架。

汽車底盤有多種類型，包括梯架底盤、主幹底盤、硬殼底盤、管狀空間框架和鋁空間框架。

類型：	描述：
梯架底盤	梯架底盤是最古老的底盤類型之一，其特點是兩根長而重的橫梁由兩根較小的橫梁支撐。這種類型的底盤堅固耐用，通常用於卡車等重型車輛。
骨乾機箱	主幹底盤看起來像一個單一的主骨架，它的位置沿著汽車的中心交叉，連接前後。由於其重量輕的特點，這種類型的底盤被用於許多現代汽車。
硬殼式底盤	硬殼式底盤由單塊金屬製成，為汽車提供強度和剛度。大多數現代汽車都使用這種類型的底盤，因為它重量輕，並提供出色的操控性和燃油效率。
管狀空間框架	管狀空間框架是梯形框架的三維衍生產品，由於其無與倫比的安全性，主要用於賽車。
鋁空間框架	鋁製空間框架類似於硬殼結構，但使用鋁而不是鋼板。這種底盤常用於高檔豪華車。

其他類型鏡框（附圖片）：

https://en.wikipedia.org/wiki/Vehicle_frame

其他類型汽車底盤

還有其他幾種類型的汽車底盤，包括：

常規底盤：常規底盤也稱為非承載框架，並作為一個單獨的單元與梯架連接。這種底盤通常用於卡車和重型車輛。
非常規或無框底盤：非常規或無框底盤沒有梯形框架，因為車身本身充當框架。由於其輕量化的特性，這種類型的底盤被用於現代汽車。
商用車配置：全前、半前、客車底盤本身不是底盤類型，而是指商用車配置。

汽車底盤用材料

用於製造汽車底盤的材料因製造商的考慮、法規和客戶要求而異。

鋼是製造底盤最常用的材料，但鋁合金因其重量輕的特性而變得越來越普遍。
由於重量輕、比能高，鎂也被用於現代汽車。
碳纖維等先進複合材料因其輕量化和可回收特性也被用於某些車輛。

材料的選擇取決於各種因素，例如車輛的用途、重量限制和成本。

堅固底盤的好處

堅固的汽車底盤對於提供安全平穩且噪音最小的行駛至關重要。

堅固的底盤還可以在高速轉彎時提高穩定性，並改善對施加在車輛上的力的響應。

堅固的汽車底盤有幾個好處，包括：

改進的行駛和操控：堅固的汽車底盤由於抗扭力的增加而提供了改進的行駛和更敏銳的操控。這確保了汽車在各種駕駛條件下保持水平和良好的操控性。
提高安全性：堅固的汽車底盤在發生事故時可為乘員提供更好的保護。堅固的底盤充當乘員與外部環境之間的屏障，降低受傷風險。
重量更輕：用於底盤結構的傳統材料很重，但鋁合金等現代材料同樣堅固但重量更輕。這減輕了汽車的重量並提高了燃油效率。
更高的剛度：堅固的汽車底盤具有更高的剛度，從而減少了車身的彎曲量。這提高了汽車的整體性能和操控性。
更好的性能：堅固的汽車底盤在高速轉彎時的穩定性和對施加在車輛上的力的改進響應方面提供更好的性能。
更好的應用適用性：通過權衡設計，可以設計出適合特定應用的堅固底盤。

這確保了汽車針對其預期用途進行了優化。

提高底盤性能

有幾種方法可以提高汽車底盤的性能。

減輕體重是提高整體表現的最有效方法之一。

升級組件，例如避震器或降低彈簧、油底殼和排氣裝置也有幫助。

此外，修改發動機以增加馬力可以提高性能。

然而，重要的是要注意，如果操作不當，增加發動機的壓縮力會導致爆震和發動機損壞。

其他有助於提高性能的改裝包括安裝更大的製動器和編織製動管路、高流量空氣過濾器、更硬和更低的懸架、防傾桿或防側傾桿以及支撐桿。

最後，清洗起落架和檢查輪胎充氣等定期維護也有助於提高性能。

測量汽車底盤的強度

衡量汽車底盤強度的最佳方法是進行扭轉和橫梁試驗。

該測試旨在檢查改裝車輛是否滿足任何底盤的兩個主要強度要求：扭轉剛度和橫梁強度。

扭轉剛度測試包括扭轉汽車，同時一端固定在地面上，另一端圍繞車輛的中心軸旋轉。

施加越來越大的載荷，直到達到一定水平的抗扭剛度，這通常以牛頓米每度扭轉來衡量。

通過測量底盤在不同負載下的彎曲程度來測試橫梁強度。

除了扭轉和橫梁測試外，SolidWorks 等軟件還可用於模擬應力-應變狀態和評估鋼板強度。

紫外線和氙弧燈等汽車老化試驗也可用於評估鋼板強度。

Element 的底盤測試可以深入了解車輛底盤在不同條件下的強度，例如懸架、轉向和車軸。

懸架、轉向和製動器的作用

汽車底盤：基本部件和功能

底盤負責將汽車的重量分配給輪胎，對確保汽車的安全性和整體性能也起著至關重要的作用。

懸掛系統

懸架系統是汽車底盤的重要組成部分，連接車輪和車架。

它由具有多種重要功能的機械連接、彈簧和阻尼器組成。

首先，它有助於最大限度地提高輪胎與路面之間的摩擦力，從而改善操控性和穩定性。
其次，它限制了從顛簸等道路缺陷傳遞到機艙的動能，以增加舒適度。
第三，它通過限制傳輸到汽車部件的能量來增加汽車的使用壽命和耐用性。

懸架系統還包括輪胎、支柱、減震器、空氣彈簧、轉向、擺桿和車軸。

懸架系統部件可能需要更換的跡象包括磨損的減震器或支柱，它們會導致您的車輛比平時更頻繁地上下彈跳或難以轉彎。

轉向系統

汽車底盤中的轉向系統負責將方向盤的旋轉轉換為車輪的旋轉運動。

這允許駕駛員僅使用輕力來駕駛重型汽車。

當今汽車中最常用的轉向系統類型是齒輪齒條系統。

該系統由一個位於外殼內的小齒輪組成，該齒輪與齒條上的一排直齒嚙合。

這將方向盤的旋轉運動轉換為轉動車輪的線性運動。

有些汽車具有影響所有四個車輪的四輪轉向系統。

該系統傳統上專用於運動型或豪華型車型，但正變得越來越流行。

一個四輪轉向控制單元位於汽車後軸的後面，並根據需要影響後輪。

汽車車輪在低速時以相反的方向轉動，但在高速時，將所有四個輪子朝一個方向轉動可提供更大的穩定性和機動性。

剎車系統

汽車底盤中的製動器是車輛制動系統的重要組成部分，有助於減速或降低車輛的速度。

制動器通過踩下制動踏板來工作，這會導致制動墊壓縮連接到車輪的轉子，從而產生使車輛減速的摩擦力。

制動系統還包括ABS（防抱死制動系統）、剎車片、轉子、剎車蹄、卡鉗和銷、支架等部件。

車輛制動系統的主要功能包括在盡可能短的距離內將汽車停下來，將動能轉化為熱能，在下坡行駛時保持恆定速度，並在必要時使車輛在平坦或坡度上保持靜止。

制動器可以是機械的，也可以是電動的；在機械制動器中，摩擦力是通過踩下制動踏板產生的，而在電動制動器中，電能迫使磁鐵施加製動。

定期監控和維修制動系統以確保道路安全非常重要。

動力總成和車輪

汽車底盤中的動力總成系統由發動機、變速器、驅動軸、差速器和車橋組成。

它將發動機的動力傳輸到車輪以移動車輛。

使用的動力傳動系統類型取決於車輛的設計和預期用途，可以是前輪驅動、後輪驅動、四輪驅動或全輪驅動。

在前輪驅動車輛中，發動機的動力通過變速驅動橋並通過半軸傳遞至前輪。

在後輪驅動車輛中，來自發動機的動力通過驅動軸傳遞到驅動後輪的差速器。

四輪驅動和全輪驅動車輛通過在前後軸之間分配動力，將動力從發動機傳遞到所有四個車輪。

車輪

汽車底盤的車輪在車輛性能中起著至關重要的作用，產生旋轉運動並將汽車從一個點移動到另一個點。

車輪懸架對於將車輪連接到車身並將動力從發動機傳遞到車輪至關重要。

使用的底盤類型也會影響動力傳遞到車輪的方式。

在車架式車身底盤中，動力直接傳送至每個車輪，而在一體式車身底盤中，動力通過變速驅動橋傳送至前輪或後輪。

常見問題和壽命

汽車底盤是一個由各種部件組成的複雜系統，隨著時間的推移，底盤的部件可能會磨損，從而導致各種問題。

汽車底盤的一些最常見問題包括磨損部件，例如拉桿端、球形接頭、惰輪臂和控制臂襯套。

這會導致輪胎快速或不均勻磨損、懸架噪音和操控性差。

腐蝕會削弱控制臂，導致懸架系統故障。

磨損的底盤部件通常難以檢測，但可以在更換輪胎或進行校準前檢查時識別出來。

空氣懸架系統可能會出現一些獨特的問題，例如油耗增加、噪音異常、轉向不良以及襯套破裂或變形，這表明底盤需要維修。

汽車底盤的使用壽命

汽車底盤的使用壽命可能因多種因素而有很大差異，包括車輛的品牌和型號、行駛環境、接受的維護質量以及駕駛員的駕駛習慣

一體式車身 vs 車身框架底盤

汽車底盤的構造大致可分為兩種類型：一體式車身和車身框架。

一體式機箱

一體式底盤是一種車架設計，其中車架和底盤作為一個整體製造。

由於其更高的燃油經濟性、更平穩的行駛質量和更輕的重量，這種設計已成為現代許多製造商的首選車架結構。

一體式車身車輛具有更複雜的設計和構造，通常由沖壓金屬板組成。

車身框架底盤

相比之下，車身框架底盤設計有一個單獨的底盤，然後連接到車身。

Body-on-frame 車輛具有更好的越野能力、更高的牽引和牽引能力以及更高的耐用性等優勢。

這種設計採用了帶橫樑的梯形車架，與一體式車身車輛相比更簡單、更耐用。

取捨

每種底盤類型都有自己的權衡。

一體式車身更省油，操控性和乘坐品質更佳，更適合日常駕駛。

然而，它們複雜的設計使它們不太耐用，不太適合重載或越野使用。

另一方面，車身框架車輛由於其更堅固的結構而更適合重型任務和越野駕駛。

然而，它們的重量和設計降低了它們的燃油效率，並提供了更粗糙的乘坐質量。

常見底盤問題

無論底盤類型如何，常見問題包括拉桿端、球接頭、惰輪臂和控制臂襯套等磨損部件，這些部件會導致輪胎快速或不均勻磨損、懸架噪音和操控性差。

腐蝕會削弱控制臂，導致懸架系統失效。

磨損的底盤部件通常難以檢測，因為磨損是內部的，但可以在更換輪胎或進行預對準檢查時識別出來。

空氣懸架系統可能會出現獨特的問題。

在出現任何與底盤相關的問題之前，始終先檢查基礎知識，包括輪胎尺寸、輪胎充氣和車輛行駛高度。

油耗增加、不熟悉的噪音、轉向不良以及襯套破裂或變形都是汽車底盤需要維修的跡象。

汽車底盤的壽命

汽車底盤的使用壽命可能因多種因素而有很大差異，包括車輛的品牌和型號、行駛環境、接受的維護質量以及車主的駕駛習慣。

雖然有些車輛的使用壽命可能會超過 200000 英里，但其他車輛可能會在此之前就遇到問題。

事故或碰撞會大大縮短底盤的使用壽命，即使它沒有達到預期的使用壽命。

因此，汽車底盤的使用壽命很難給出明確的答案。

識別和修復損壞

汽車底盤損壞的跡象

如果您注意到以下任何跡象，則可能表明您的汽車底盤已損壞：

可見彎曲或損壞。
汽車定位不良。
不尋常的噪音。
減震器和懸架磨損不均。
車身面板、車門或車窗中的縫隙。
鏡框變色或劃傷。

除了這些可見的跡像外，對車身面板施加壓力也會導致它們凹陷或移位。

必須檢查車輛的外部和車底，以檢查是否有框架損壞的跡象。

如果您懷疑您的車架已損壞，最好諮詢車架損壞專家，他們可以檢查您的汽車並確定車架是否需要維修。

修復損壞的汽車底盤

可以修復損壞的汽車底盤。

使用液壓和扭矩的專用框架機可以拉直框架的彎曲部分。

但是，需要注意的是，根據損壞的嚴重程度，不一定總能修復損壞的底盤。在某些情況下，機箱可能需要完全更換。

在考慮修復損壞的汽車底盤時，必須注意框架損壞的修復費用可能很高。

修復小凹痕只需 500 美元，而更嚴重的損壞（例如彎曲的車架）可能需要數千美元。

為確保正確安全地進行維修，由經過認證且信譽良好的汽車修理廠進行維修工作至關重要。

駕駛底盤損壞的汽車

如果您的汽車有框架損壞，它可能會對您汽車的其餘部分造成很大的損害。

重要的是要注意，您應該停止駕駛汽車並讓汽車修理廠檢查一下。

駕駛底盤損壞的汽車非常危險，並可能對您的車輛造成進一步損壞。

專為：

用於：	描述：
車輛製造	汽車底盤的主要用例之一是汽車製造。汽車底盤為車輛的其他部件（如發動機、變速器、懸架和車身）提供了堅實的基礎。製造商根據車輛的預期用途和結構使用不同類型的底盤設計，例如一體式車身或車身框架。
客制化	汽車底盤的另一個用例是定制。一些汽車愛好者更喜歡自己造車，他們可能會選擇定制底盤以滿足他們的特定需求。他們可能會選擇獨特的框架設計，或者他們可能會加固底盤以提高性能或耐用性。
賽車	汽車底盤也用於賽車，底槃經過專門設計以提供最佳性能和安全性。賽車底盤通常由碳纖維等輕質材料製成，以減輕重量並提高速度。
越野車	汽車底盤的使用擴展到越野車，這需要堅固耐用的底盤來承受崎嶇地形的嚴酷考驗。這些車輛設計有加固的車架和懸架系統，以提供更好的離地間隙和操控性。
緊急車輛	汽車底盤還用於救護車、消防車、警車等應急車輛。這些車輛需要專門的底盤設計，能夠支撐醫療設備、水箱或執法工具等重物，並能安全快速地在車流中行駛。
重型車輛	汽車底盤的另一個用例是重型車輛的製造，例如公共汽車和卡車。這些車輛需要堅固耐用的底盤來承載重物，並在道路上提供穩定性和安全性。

參考資料和視頻

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