在汽车底盘上,安装了各式各样的悬置软垫(俗称“缓冲块”),它们不仅仅是简单的缓
冲制件,同时起着不同寻常的作用。但是在维护保养中,有的维修人员往往忽视对底盘悬置软垫的检查和修理。
1.发动机、分动器、驾驶室下的悬置软垫：
此类悬置软垫具有以下作用:
(1)克服气缸侧压力的不良影响：在气缸做功行程中,活塞所受燃气压力在活塞销孔方向的分力是一种侧压力,它有使机体向右(从驾驶座向前看)翻转的趋势,为此,在发动机固定支架与车架之间设置4个发动机“机爪”并通过软垫(俗称“机爪垫”)固定在车架上,以此限制机体的翻转。
一辆桑塔纳2000GSI轿车,采用AJR型发动机,原地怠速运转和等速行驶时正常,但行驶中急加速时,加速踏板自行往下移动,有“飞车”的趋势。连接故障诊断仪检测,没有读到故障码。怀疑节气门卡死、节气门拉索不回位或加速踏板变形。打开发动机室盖,用手拨动节气门,活动自如。检查节气门拉索和加速踏板,没有发现阻碍现象。用升举机升起轿车,做加速试验,却没有出现“飞车”迹象。然后在试车区进行试验,打开发动机室盖,一个人驾驶汽车,另一个人跟着汽车跑,观察发动机和节气门的情况。当故障再现时,看到发动机总成向上顶起。停车检查,原来是发动机的机爪垫损坏了,行驶中左侧的机爪抬起,右侧的机爪垫液压缩。节气门拉索的一头与车身相连,由于节气门拉索的外皮存在运动干涉现象,所以带动节气门拉索和加速踏板一起移动,于是引起“飞车”的趋势。更换新的悬置软垫后,故障被排除。
(2)缓减车身或车厢的振动：一辆上海桑塔纳2000轿车,车主反映转向盘抖动厉害(疑似共振现象),驾驶很不舒服。该车的前部发生过严重的碰撞,在某修理厂更换了散热器框架、散热器、发动机橡胶垫块、变速器固定胶垫。经过反复检査,逐个拆开发动机、变速器的固定螺栓试验,发现发动机胶垫有2个是新的,其中一个特别硬,最终确定故障是防振胶垫不合格引起的共振造成的。
这类软垫失效(硬化、破损或者脱落)后,由于
无法吸收汽车行驶中的颠簸,发动机运转时将发生振抖,而且在汽车加速和制动时,发动机前后窜动,容易导致飞轮壳等机件破裂。
由悬置软垫损坏会引起的发动机怠速运转时车身振动增大,其表现形式并不相同。对于自动档汽车,当踩下制动踏板、变速杆挂入R位或D位但未起步时,由于发动机的负荷增大,坐在驾驶室内会感觉振动很大;对于手动档汽车,起步时听到发动机室内发出“嗵”的一声,则是发动机突然翻转引起的。
目前高档轿车的悬置软垫采取内部充油式,并进行周密的设计,因此减振效果非常好。
(3)保证动力传动装置的平稳运转：为了避免因万向传动装置的不等速传动而引起传动轴抖动、发响以及主传动器齿轮承受冲击载荷和加速齿轮磨损等问题,在安装传动轴时必须达到以下要求:通过万向节与传动轴两端连接的两轴,与传动轴的夹角应该相等,即传动轴与输入轴和传动轴与输出轴之间的夹角相等。其中输入轴与传动轴的夹角大小与发动机曲轴中心线的位置有关,它可以通过发动机固定支点下的橡胶垫块的厚度来调整。如果该悬置软垫过厚或者过薄,这两个夹角可能不相等,两传动轴就不能保证作等速传动,运转时必然发生摆振和噪声。因此,在汽车大修时,不可随意改变这种橡胶垫块的厚度。当该橡胶垫块损坏需要更换新件时,应该保持原来的设计厚度不变。
一辆BJ2021型越野车,由于分动器底下的橡胶垫块太薄,在汽车的颠簸下,橡胶垫被
压缩,使分动器整体下沉,变速器输出动力的方向与输入分动器动力的方向不在同一平面内,形成扭力,造成位于两者之间的传动轴的运转发生卡滞,迫使分动器前后移动,因而出现车辆发抖的故障,严重影响汽车的正常行驶。此时只要适当增加分动器下的橡胶垫的厚度,就可以排除这一故障。
2.传动轴中间支承上的橡胶垫块：
这类橡胶垫块的主要作用是适应和校正车架的形位误差。例如东风EQ1090型汽车的中间传动轴采用蜂窝软垫式中间支承与车架连接。中间支承部件安装在车架横梁,其方法难免产生误差,在汽车行驶过程中,由于发动机窜动以及车架变形,也会引起位移。由于蜂窝形橡胶垫的弹性作用,使传动轴能够适应这种位移,保证万向传动装置的正常运转。此外,蜂窝形橡胶垫还可以吸收振动和减少噪声传导。
3.悬浮式辅助车架上的橡胶软垫：
在汽车上,除了通过减振器减小车身振动外,还通过橡胶软垫来隔离振动。广州本田雅阁3.0 V6轿车采用悬浮式辅助车架,这种辅助车架安装在4个橡胶衬套上,利用橡胶衬套的弹性变形,缓解辅助车架与底盘之间的冲击振动(见图3-27)。
当汽车在不平的路面上行驶时,悬浮式辅助车架还可以提高后排座椅的抗噪能力,使该部位的噪声有所降低。
4.专门设计的弹性悬置软垫：
驾驶员一致反映富康轿车的后桥及后悬架比较好,在中高速转向时汽车不会发生甩尾。
其中一个重要原因是,该车在后轴总成与车身之间的连接采用了专门设计的前自偏转弹性垫块,即弹性悬置软垫具有帮助后轴随动转向的功能。当汽车转向行驶时,在离心力引起的侧向力作用下,弹性悬置软垫产生变形,变形结果,使后轴总成跟随前轮转动的方向,在水平面上自偏转一个角度,起到了类似于四轮转向中后轮与前轮反向偏转的功能,从而有效地防止了甩尾的可能性。采用这种随动转向功能的后轴,明显提高了汽车中高速行驶(包括转向及直线行驶)的操纵性和稳定性。因此,如果富康轿车在中高速行驶时出现甩尾现象,可能
是弹性悬置软垫已经损坏,更换后即可恢复正常。
富康轿车的后桥采用具有一定程度自动转向作用的后轴后,大大改善了汽车行驶的稳定性。其后轴趋向于不足转向轴转向功能,主要是由后桥上的前自偏转弹性垫块来完成的。因此,前自偏转弹性垫块的完好程度对汽车的操纵稳定性影响极大。但是由于前自偏转弹性垫块是后桥与车身骨架的连接件,在工作中承受并传递垂直作用力、水平作用力和力矩,特别是汽车在不平的路面行驶时,它还衰减水平方向和垂直方向的振动,承受较大的动载荷。因此,前自偏转弹性垫块经过长期使用后,容易岀现性能下降现象。若发现该弹性垫块有仼何形式的变形和损坏,均应更换新的前自偏转弹性垫块。
5.前钢板弹簧盖扳上悬置软垫：
这类悬置软垫的主要作用是保护钢板弹簧免受超负荷。
在商用汽车的前钢板弹簧盖扳上,左右各安装有1只悬置软垫,用于限制钢板弹簧的最大变形,防止钢板弹簧直接撞击车架。当车辆重载以及前轮跳动厉害的时候,前钢板弹簧承受冲击载荷而产生过量变形,如果这种变形超过钢板弹簧的设计挠度,即将发生“反垂”现象时,悬置软垫与车架相接触,可以保护钢板弹簧免遭破坏(见图3-28)。
6.由悬置软垫引起故障的诊断要领：
如果汽车轮胎岀现异常磨损,应当检査后桥的定位胶套和平衡轴胶套,这种胶套是橡胶制品,即使晃动量不大,由于路面颠簸、车辆超载,加上钢板弹簧又比较长等原因,会使后桥上的车轮沿轴向窜动,轮胎将由正常情况下的滚动变成滚动加滑动磨损,导致胎冠部位早期损坏。
在汽车底盘的诸多故障中,有一种是万向传动装置发生异响并且伴有振抖。它的故障特征是:中速以上才出现异响,而且车速越高,振抖响声越大,当达到某一速度的时候,连车门、转向盘也强烈振响,如果此时脱档滑行,振抖更加强烈,这种故障往往是由万向传动装置工作不良引起的。如果连续发出“鸣—”的声响,则应该检查中间支承的轴承和橡胶垫是否损坏。
故障实例1:一辆BJ2021型轻型越野车,直线行驶时一切正常,但是在颠簸的路面上左转弯时,底盘发出“锵锵”的金属碰撞声。经过反复检查,发现发动机左侧的支承软垫已经破碎。当汽车左转弯时,由于车轮受到左侧侧向力的作用,整个车身向右侧移动,致使发动机支架靠在车架上,在颠簸的路面行驶时,就发出“锵锵”的声音。在直线行驶时,
由于发动机和车架都回到了正常的位置,所以没有这种异常响声出现。
故障实例2:一辆丰田佳美轿车,在中速行驶时加速不良,而且发动机气缸体有敲击声,故障警告灯点亮。用故障诊断仪读到了爆燃传感器信号不良的故障码。检查发动机的油路、气路、点火电路和传感器电路都正常,最后发现故障原因是发动机在车架安装处的橡胶垫块严重磨损,以致汽车在中速行驶时,发动机与车架撞击而产生明显振动,因而读到了爆燃传感器信号不良的故障码。在更换了发动机的悬置软垫后,该故障不再出现。
故障实例3:一辆利用NJ131底盘改装的中巴车,装配NJ70F发动机,在上坡途中由2位换1位时摘不了档,被迫熄火。检查离合器,分离正常。打开变速器盖,用撬棒撬拨齿轮,仍然摘不了档。分解变速器,发现变速器第一轴和第二轴已经烧结在一起,307轴承前面防止第二轴轴向移动的锁环已经折断。拆掉传动轴螺栓,也难以把传动轴取下。最后发现,这一故障是由于N0F发动机的4个支点胶垫磨损后松动,加上纵向拉杆折断后未及时修复,使发动机整体向后移动造成的。更换胶垫,将发动机向前移动到正常位置,紧固4个支承螺栓后,故障被排除。
故障实例4:一辆CA644G1汽车,装备CA488型发动机,在行驶中发动机明显抖动,传动系统有异响,冷却风扇扇叶刮碰散热器导风罩。在原地做试验,没有异响。而在怠速和急加速、急减速时,故障现象明显。检査发动机的支架,左、右、后3个支架固定螺栓没有松动,但是发现左、右2个支承的悬置软垫的刚度不同,右侧的刚度大,左侧的刚度小。原来是这两个悬置软垫装反了,造成发动机的定位改变。按规定安装左右两个悬置软垫,故障被排除。
