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內(nèi)容摘要: 汽車(chē)一般由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身、電氣等主要部分組成,其中底盤(pán)是指汽車(chē)上由傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)等部分的組合,其功能包括支承、安裝汽車(chē)車(chē)身、發(fā)動(dòng)機(jī)及其它各部件……
AMEE組織機(jī)構(gòu):AEE汽車(chē)工程會(huì)議平臺(tái)
ACS汽車(chē)底盤(pán)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
米創(chuàng)博隆展覽(上海)有限公司
展會(huì)時(shí)間:2020年10月26日-28日
展會(huì)地點(diǎn):上海世博展覽館
汽車(chē)底盤(pán)介紹
汽車(chē)一般由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身、電氣等主要部分組成,其中底盤(pán)是指汽車(chē)上由傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)等部分的組合,其功能包括支承、安裝汽車(chē)車(chē)身、發(fā)動(dòng)機(jī)及其它各部件及總成,形成汽車(chē)的整體造型,承受發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力,保證車(chē)輛正常行駛等。
底盤(pán)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括鋼鐵、有色金屬、塑料、橡膠、電子元器件等,經(jīng)過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈中游的底盤(pán)零部件企業(yè)進(jìn)行組裝制造生產(chǎn),生產(chǎn)的傳動(dòng)、行駛、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等底盤(pán)子系統(tǒng)售予下游整車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家。
上游鋼鐵、塑料、橡膠等原材料的價(jià)格波動(dòng)對(duì)于底盤(pán)零部件的毛利率等具有較大影響。下游整車(chē)的生產(chǎn)決定了底盤(pán)零部件的需求,同時(shí)整車(chē)的技術(shù)升級(jí)也將帶來(lái)底盤(pán)零部件的形態(tài)變化。
1)傳動(dòng)系統(tǒng)
汽車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)主要由離合器、變速器、傳動(dòng)軸、主減速器、差速器以及半軸等部分組成,其功能是將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力送達(dá)驅(qū)動(dòng)輪。
汽車(chē)傳動(dòng)系的布置形式與發(fā)動(dòng)機(jī)的位置及驅(qū)動(dòng)形式有關(guān),一般可分為前置前驅(qū)、前置后驅(qū)、后置后驅(qū)、中置后驅(qū)、四驅(qū)等多種形式。
2)行駛系統(tǒng)
汽車(chē)行駛系統(tǒng)由車(chē)架、車(chē)橋、車(chē)輪和懸架組成,其功能包括:
1)接受由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩,并通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪與路面間的附著作用,驅(qū)動(dòng)汽車(chē)正常行駛;
2)傳遞并承受路面作用于車(chē)輪上的各種反力及其所形成的力矩;
3)盡量緩和不平路面對(duì)車(chē)身造成的沖擊和振動(dòng),保證汽車(chē)的平順行駛;
4)與汽車(chē)轉(zhuǎn)向系協(xié)調(diào)配合,實(shí)現(xiàn)汽車(chē)行駛方向的正確控制,以保證汽車(chē)操縱穩(wěn)定性。
a)車(chē)架
車(chē)架是跨接在汽車(chē)前后車(chē)橋上的框架式結(jié)構(gòu),一般由兩根縱梁和數(shù)根橫梁組成,經(jīng)由懸掛裝置﹑前橋﹑后橋支承在車(chē)輪上。車(chē)架的功用是支撐、連接汽車(chē)的各總成,使各總成保持相對(duì)正確的位置,并承受汽車(chē)內(nèi)外的各種載荷。
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同,車(chē)架可以分為邊梁式車(chē)架、中梁式車(chē)架和綜合式車(chē)架(前部邊梁式、后部中梁式)等,其中邊梁式車(chē)架應(yīng)用最為廣泛。
b)車(chē)橋
車(chē)橋(又稱(chēng)車(chē)軸)通過(guò)懸架與車(chē)架(或承載式車(chē)身)相連接,其兩端安裝車(chē)輪。車(chē)橋的作用是傳遞車(chē)架(或承載式車(chē)身)與車(chē)輪之間各方向的作用力及其力矩。
根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)的不同,車(chē)橋可以分為整體式與斷開(kāi)式兩種。根據(jù)車(chē)橋上車(chē)輪的作用,車(chē)橋也分成轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋等四種,其中轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動(dòng)橋。
轉(zhuǎn)向橋由前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷(xiāo)和輪轂等組成,驅(qū)動(dòng)橋由主減速器、差速器、半軸、橋殼等組成。
大多數(shù)乘用車(chē)采用前置前驅(qū)動(dòng),前橋成為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋,后橋充當(dāng)支持橋。部分汽車(chē)采用前置后驅(qū)動(dòng),因此前橋作為轉(zhuǎn)向橋,后橋作為驅(qū)動(dòng)橋。
c)車(chē)輪
車(chē)輪是固定輪胎內(nèi)緣、支持輪胎并與輪胎共同承受負(fù)荷的剛性輪,一般由輪輞與輪輻組成。按輪輻的構(gòu)造,可分為輻板式車(chē)輪和輻條式車(chē)輪。按車(chē)輪材質(zhì),可以分為鋼制、鋁合金、鎂合金等車(chē)輪。
輪胎規(guī)格常用一組數(shù)字表示,前一個(gè)數(shù)字表示輪胎斷面寬度,后一個(gè)表示輪輞直徑,以英寸為單位。
例如165/70R14表示胎寬165毫米,扁平率70,輪輞直徑14英寸。中間的字母或符號(hào)有特殊含義:“X”表示高壓胎;“R”、“Z”表示子午胎;“一”表示低壓胎。
d)懸掛
汽車(chē)懸掛是連接車(chē)輪與車(chē)身的機(jī)構(gòu),對(duì)車(chē)身起支撐和減振的作用。懸掛主要功能是傳遞作用在車(chē)輪和車(chē)架之間的力,并且緩沖由不平路面帶來(lái)的沖擊力,以保證汽車(chē)的平順行駛。
典型的懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括彈性元件(彈簧等)、減震器以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(連桿等)等部分,這三部分分別起緩沖、減振和力的傳遞作用。
彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式,而現(xiàn)代轎車(chē)懸掛系統(tǒng)多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧,部分高級(jí)轎車(chē)則使用空氣彈簧。
懸掛可以分為獨(dú)立懸掛和非獨(dú)立懸掛,區(qū)別在于獨(dú)立懸掛的左右兩個(gè)車(chē)輪間沒(méi)有硬軸進(jìn)行剛性連接,一側(cè)車(chē)輪的懸掛部件全部都只與車(chē)身相連,而非獨(dú)立懸掛兩個(gè)車(chē)輪間不是相互獨(dú)立的,之間有硬軸進(jìn)行剛性連接。
從結(jié)構(gòu)上看,獨(dú)立懸掛由于兩個(gè)車(chē)輪間沒(méi)有干涉,一般舒適性和操控性更好。而非獨(dú)立懸掛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有更好的剛性和通過(guò)性。
此外根據(jù)具體結(jié)構(gòu),還可以分為麥弗遜式懸掛、雙叉臂式懸掛、扭轉(zhuǎn)梁式懸掛、多連桿懸掛等。目前大多數(shù)乘用車(chē)前懸都采用獨(dú)立式的麥弗遜懸掛,后懸多采用扭轉(zhuǎn)梁式、多連桿式等。
3)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來(lái)改變或保持汽車(chē)行駛或倒退方向的一系列裝置,其功能就是按照駕駛員的意愿控制汽車(chē)的行駛方向。
按照動(dòng)力來(lái)源,汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類(lèi):機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源,其中所有傳力件都是機(jī)械的。機(jī)械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。
動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系,一般是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置而成。
在正常情況下, 汽車(chē)轉(zhuǎn)向所需能量只有一小部分由駕駛員提供,而大部分是由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置提供的。但在動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置失效時(shí),一般還應(yīng)當(dāng)能由駕駛員獨(dú)立承擔(dān)汽車(chē)轉(zhuǎn)向任務(wù)。
4)制動(dòng)系統(tǒng)
制動(dòng)系統(tǒng)是使汽車(chē)的行駛速度可以強(qiáng)制降低的一系列專(zhuān)門(mén)裝置,主要由供能裝置、控制裝置、傳動(dòng)裝置和制動(dòng)器等部分組成,常見(jiàn)的制動(dòng)器主要有鼓式制動(dòng)器和盤(pán)式制動(dòng)器。
鼓式制動(dòng)器主要包括制動(dòng)輪缸、制動(dòng)蹄、制動(dòng)鼓、摩擦片、回位彈簧等部分,主要是通過(guò)液壓裝置使摩擦片與歲車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)鼓內(nèi)側(cè)面發(fā)生摩擦,從而起到制動(dòng)的效果。
盤(pán)式制動(dòng)器主要由制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)鉗、摩擦片、分泵、油管等部分構(gòu)成,主要通過(guò)液壓系統(tǒng)把壓力施加到制動(dòng)鉗上,使制動(dòng)摩擦片與隨車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)盤(pán)發(fā)生摩擦,從而達(dá)到制動(dòng)的目的。
汽車(chē)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
智能化
國(guó)內(nèi)智能汽車(chē)發(fā)展相對(duì)較晚,目前仍處于L1/L2滲透過(guò)程中。
2020年駕駛輔助(DA)、部分自動(dòng)駕駛(PA)車(chē)輛市場(chǎng)占有率約50%;中期重點(diǎn)形成網(wǎng)聯(lián)式環(huán)境感知能力,實(shí)現(xiàn)可在復(fù)雜工況下的半自動(dòng)駕駛,2025年高度自動(dòng)駕駛(HA)車(chē)輛占有率約10%~20%;
遠(yuǎn)期推動(dòng)可實(shí)現(xiàn)V2X協(xié)同控制、具備高度/完全自動(dòng)駕駛功能的智能化技術(shù),2030年完全自主駕駛(FA)車(chē)輛市場(chǎng)占有率近10%。
從企業(yè)規(guī)劃來(lái)看,國(guó)外大部分整車(chē)廠(chǎng)計(jì)劃將在2020年前后投放L3級(jí)量產(chǎn)車(chē),并將在2025年前后實(shí)現(xiàn)L4級(jí)量產(chǎn)。百度、谷歌、特斯拉等科技公司規(guī)劃2020年前后實(shí)現(xiàn)L4/L5級(jí)別自動(dòng)駕駛。
國(guó)內(nèi)部分主機(jī)廠(chǎng)計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)L3級(jí)自動(dòng)駕駛,如北汽、廣汽新能源等;2025年實(shí)現(xiàn)L4自動(dòng)駕駛。但是國(guó)內(nèi)造車(chē)新勢(shì)力們則相對(duì)激進(jìn),部分企業(yè)提出在2020年就將自動(dòng)駕駛達(dá)到L4級(jí)別
底盤(pán)系統(tǒng)全面受益
汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化、輕量化。面對(duì)這些發(fā)展趨勢(shì),零部件子系統(tǒng)受到的影響各不相同,一般有增減零部件、提升或降低單車(chē)價(jià)值量等影響。
電動(dòng)化對(duì)于底盤(pán)(新增電池殼)、空調(diào)冷卻(電動(dòng)空調(diào)、電池冷卻系統(tǒng))、電子電氣等子系統(tǒng)具有增量作用,對(duì)于動(dòng)力總成則有增(電動(dòng)車(chē)新增電池電機(jī)電控等)有減(電動(dòng)車(chē)無(wú)需發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱燃油系統(tǒng)等)。
智能化主要對(duì)底盤(pán)系統(tǒng)(線(xiàn)控底盤(pán))、通訊控制系統(tǒng)、電子電氣系統(tǒng)等具有增量作用。網(wǎng)聯(lián)化主要對(duì)通訊控制(增加T-box等聯(lián)網(wǎng)零件)、電子電氣系統(tǒng)具有增量作用。
共享化則主要側(cè)重于汽車(chē)商業(yè)模式的改變,同時(shí)對(duì)通訊控制(增加聯(lián)網(wǎng)及控制零件)、電子電氣系統(tǒng)具有增量作用。
輕量化應(yīng)用范圍較廣,對(duì)動(dòng)力總成、底盤(pán)、內(nèi)飾、車(chē)身、外飾等都具有增量作用。
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