第一節概述 1-1-1 汽車底盤的種類 汽車底盤 第一章緒論 一部完整的車輛底盤裝置均須具有傳動系統 剎車系統 懸吊系統 轉向系統 車身與車架及車輪總成等所構成 然我 們可以以下列之方式作為它之分類 : 一 引擎安裝位置及驅動輪配置之方式, 可區分有下列各類型 : 1 前置引擎後輪傳動型 (Front Engine Rear Drive, 簡稱 F.R 型 ) 前置引擎後輪傳動式 ( 簡稱 F.R) 車輛, 係將引擎安裝於車 架的前方, 因此的動力經由離合器 變速箱 傳動軸 最後傳 動總成 後軸 後車輪 如圖 1-1 所示 此種車輛具有下列 的優缺點 : 優點 -- 引擎置於前方因此引擎的通風良好冷卻效果亦 佳, 由於引擎 離合器與變速箱靠近駕駛室, 故變速箱的操作 機構構造簡單, 引擎放置空間大, 檢修及保養較為方便, 且具 有較佳的爬坡力 缺點 -- 車身的前面被引擎所佔, 因此車室內空間較易受 限制, 且駕駛者的視野較差, 傳動線長因此高速行駛的臨界轉 速較低震動較大 ( 註 : 所謂臨界轉速, 係指開始震動的最低轉 速 ); 且高速行駛中的車輛左右方向較不安定, 軸距長的車輛, 轉向 角度的大小易受限制 圖 1-1 前置引擎後輪驅動 圖 1-2 前置引擎前輪驅動 2 前置引擎前輪驅動型(Front Engine Front Drive 簡稱 F.F 型 ): 此型式的車輛係將引擎安裝於車架的前方, 引擎的動力直接傳遞至前輪 如圖 1-2 所示 前輪同時兼負有驅動與轉向的任務, 故又稱聯合傳動 此式車種的前軸俗稱為驅動軸, 不 1
稱傳動軸 此種車輛的優缺點為 : 優點 -- 因驅動線短故臨界轉速高, 動力之損耗少為各型式車輛最省油者, 車身底盤低行駛性能優越, 可作小圈迴轉, 為目前小型車輛使用最多者 缺點 -- 前輪兼具傳動及轉向的任務, 因此構造上較複雜製造成本較高, 車輛的爬坡力為各型車輛最低者 3 後置引擎後輪驅動型(Rear Engine Rear Drive 簡稱 R.R 型 ): 此型式的車輛係將引擎安裝於車架的後方, 引擎的動力直接傳遞至後輪 如圖 1-3 所示 此種車輛的優缺點為 : 圖 1-3 後置引擎後輪驅動圖 1-4 中置引擎後輪驅動優點 -- 此型車輛的車頭大都製成平頭型, 因此駕駛者的視野寬廣, 引擎與傳動線的工作噪音傳至車廂內少, 車室內面積大, 乘客人數可以較多, 底盤低, 適用於大型的公共汽車, 車子的爬坡力較前置引擎後輪驅動及前置引擎前輪驅動型的車輛大 缺點 -- 因引擎 離合器及變速箱均遠離駕駛室, 因此操縱機構較為複雜且不便, 引擎的冷卻效果為各型車輛最差者, 故須裝設鼓風機強迫通風 4 中置引擎後輪驅動型(Mid Engine Rear Drive 簡稱 M.R 型 ): 此型車輛係將引擎置於前 後軸的中間, 如 1-4 所示 此種車輛的優缺點有 : 優點 -- 有較大的室內空間乘客人數多 為大型的公共汽車所使用 缺點 -- 車輛的震動大, 引擎的調整及檢修較為困難 5 前置引擎四輪傳動型(Front Engine All Wheel Drive 簡稱 4WD): 此型車輛係將引擎安裝於車架的前方, 其前後各輪均能接受引擎所傳遞的動力而轉動, 為一般行駛於起伏不平路面的特殊車輛所使用 其特性及優缺點容於下章節四輪傳動的功能 構造與工作原理時敘述之 二 以變速箱的種類區分有 : 2
車用變速箱有手動變速箱及自動變速箱 ; 自動變速箱又有行星齒輪組變速箱 無段變速箱 ( 簡稱 CVT) 及永嚙式自動變速箱等 三 以煞車方式區分有 : 主煞車系統有鼓式煞車 蝶式煞車及壓縮空氣煞車 動力輔助煞車有真空輔助液壓煞車 真空液壓煞車及壓縮空氣增壓煞車 輔助煞車有引擎煞車 排氣煞車及渦電流減速煞車 防滑煞車有煞車防滑煞車系 (ABS) 及驅動輪防滑煞車系 (TCS/ASR) 兩種 四 以懸吊系統方式區分有 : 車輛的懸吊系統大型車大多有使用的是整體懸吊系統 獨立懸吊系統及空氣懸吊系統 而小型車大多採用獨立式懸吊, 獨立懸吊區分有雞胸骨式 麥花臣式及扭桿彈簧式 五 以轉向系統方式區分有 : 轉向系統有一般傳統式的機械轉向及動力轉向系統 六 以轉向方式區分有 : 車輛的轉向方式有前輪轉向 後輪轉向及四輪轉向三種 七 以車輪數目區分有 : 以車輪數目區分則有小型車用的四輪及大型車的六輪 十輪 十二及十六輪等多種 八 以用途作區分為有 : 大 小型的載客車 載貨車及特種車用等 汽車底盤的種類相當多, 在此無法一一的將其例出, 每一分類中的構造 用途及作用原理, 分述於各章節中 1-1-2 汽車底盤的構造與功能如前述一部車輛的底盤的構造應該由傳動系統 煞車系 統 懸吊系統 轉向系統及車輪總成所構成 現僅對上述每一 系統的構造及功能簡述之 一 傳動系統傳動系統的功能係將引擎的動力傳至車輪, 並使汽車能依 各種的行駛路況, 選擇適當的檔位行駛 FR 型 ( 前置引擎後輪 驅動 ) 的車輛, 其傳動線的構件包括有離合器 變速箱 傳動軸 最後傳動總成 後軸總成等所組成, 如圖 1-5 所示 ; 而 FF 型 ( 前 置引擎前輪驅動 ) 的車輛, 其傳動線的構件包括有離合器 變速 箱 驅動軸 最後傳動總成 ( 以上統稱為聯合傳動器 ) 前軸總 成等所組成, 如圖 1-6 所示 3
圖 1-5 FR 型車輛傳動系 圖 1-6 FF 型車輛傳動系 二 煞車系統煞車系統係利用機械的力量 ( 手煞車 ) 將車輛停駐, 及利用 油壓或空氣壓力將行駛中車輛作減速或停車的安全裝置 油壓 煞車系統的構件包括有煞車踏板 煞車總泵 煞車鋼管 煞車 分泵 煞車蹄片 ( 或煞車碟 ) 及來令片 煞車鼓 ( 或煞車圓盤 ) 等 組件, 如圖 1-7 所示 ; 而空氣煞車系統之組件則包括有煞車踏板 壓 氣機 貯氣箱 制動門 快放門 ( 前輪 ) 調節門 ( 後輪 ) 制動室及輪煞車 總成所組成, 如圖 1-8 所示 4
圖 1-7 油壓式煞車系統構造 圖 1-8 空氣式煞車系統構造三 懸吊系統懸吊系統將車身架與車軸連接在一起, 用來支撐車輛的重 量及載重量, 並將車輪的推進力傳輸至車身架, 及用來吸收道 路面之震動, 減少車輛的震動使乘坐舒適 車輛的懸吊系統種 5
類可區分為整體懸吊系, 所使用的彈簧為片狀彈簧 ( 俗稱鋼板 ); 獨立懸吊系統, 所使用彈簧有圈狀彈簧及扭桿彈簧 ; 空氣懸吊系則使用空氣摺箱 其他的構件尚包括有避震器 控制臂 平衡桿及推進裝置等所組成, 如圖 1-9 整體懸吊機構及圖 1-10 獨立懸吊機構所示 圖 1-9 整體懸吊機構 圖 1-10 獨立懸吊機構 四 轉向系統轉向系統的係由駕駛者操控方向盤, 經由轉向連桿組使轉 向的前輪改變行駛之方向 其組成之構件包括有方向盤 方向 機軸 轉向齒輪總成 轉向連桿組 ( 畢特門臂 直拉桿 橫拉桿 ) 轉向節臂 前軸等所組成, 由因種類繁多, 如圖 1-11 整體懸吊 轉向機構及圖 1-12 獨立懸吊轉向機構, 各系統的敘述容於分述於各 章節 圖 1-11 整體懸吊轉向機構 6
圖 1-12 獨立懸吊轉向機構 習題 1-1 1 汽車底盤的組成應包括有那些系統? 2 汽車底盤若依引擎位置與驅動輪位置之關係, 可區分為幾種? 3 比較前置引擎後輪驅動與前置引擎前輪驅動型車輛之缺優點 4 目前車輛所使用的變速箱, 有幾種? 5 車輛煞車系統以煞車力來源可區分為幾種? 又動力輔助煞車可 分為幾種? 6 車輛懸吊系統有幾種? 7 前置引擎後輪驅動的車輛, 傳動系統的構件包括有那些? 8 車輛煞車系統的功能為何? 9 車輛懸吊系統的功能為何? 學後評量 ( )1.FR 型車輛為 (A) 前置引擎後輪驅動型車輛 (B) 前置引擎前輪驅動型車輛 (C) 中置引擎後輪驅動型車輛 (D) 後置引擎後輪驅動型車輛 ( )2. 下列何種型式的車輛具有省油及高速化的特性 (A) 前置引擎後輪驅動型車輛 (B) 前置引擎前輪驅動型車輛 (C) 中置引擎後輪驅動型車輛 (D) 後置引擎後輪驅動型車輛 ( )3. 下列何種型式的車輛具最佳的牽引力及爬坡力 (A) 前置引擎後輪驅動型車輛 (B) 前置引擎前輪驅動型車輛 (C) 中置引擎 7
後輪驅動型車輛 (D) 前置引擎四輪驅動型車輛 ( )4. 汽車底盤並不包括下列何系統 (A) 引擎本體 (B) 傳動系統 (C) 煞車系統 (D) 懸吊及轉向系統 ( )5. 下列有關引擎與驅動輪位置關係的敘述, 何者正確? (A) 前置引擎, 後輪驅動, 引擎冷卻容易, 傳動效率高 (B) 前置引擎, 前輪驅動, 迴轉半徑大, 爬坡力大 (C) 後置引擎, 後輪驅動, 爬坡力佳, 小型車使用最多 (D) 前置引擎, 前輪驅動, 其底盤高度較前置引擎, 後輪驅動稍低 ( )6. 前置引擎前輪驅動車輛 (FF 型 ) 與前置引擎後輪驅動 (FR 型 ) 車輛比較時, 下列之敘述何者有誤? (A)FF 較 FR 迴轉半徑大 (B)FF 較 FR 車輛的重量輕 (C)FF 較 FR 傳動系統的構造複雜 (D)FF 較 FR 高速性能差, 但安全性高 ( )7. 前輪驅動的車輛較之後輪驅動者 (A) 下坡時性能較差 (B) 轉彎時性能較差 (C) 上坡時性能較佳 (D) 直行時性能較佳 ( )8. 聯合傳動型之車輛為 (A)F-R 型 (B)F-F 型 (C)F-4 型 (D) M-R 型車輛 ( )9. 空氣煞車系統中並無下何構件? (A) 煞車總泵及煞車分泵 (B) 煞車鼓 (C) 煞車來令片 (D) 煞車踏板 ( )10. 用來支撐車輛重量及載重量的機構為 (A) 轉向系統 (B) 傳動系統 (C) 懸吊系統 (D) 車身及車架 答案 : 01.(A) 02.(B) 03.(D) 04.(A) 05.(D) 06.(D) 07.(D) 08.(B) 09.(A) 10.(C) 8