第三节 车架常见故障及检修
一、车架的失效形式
车架在使用过程中往往会出现变形(包括弯曲变形、扭转变形)、裂纹、锈蚀、螺栓和铆钉松动等失效形式。
由于车架是汽车的装配基体,并承受各种载荷的作用,在某些情况下有可能出现车架的弯曲和扭转变形。车架的变形会导致汽车各总成之间的装配、连接位置发生变化,使得各系统出现故障。
为了汽车整体布局、安装的需要,车架常要制成各种形状,在形状急剧变化的地方往往会由于应力集中而导致裂纹、断裂,所以早期发现车架的裂纹对于汽车的安全非常重要。
恶劣的工作环境往往会使汽车车架锈蚀,路面不平产生的冲击振动会使螺栓、铆钉等连接松动。
二、车架常见的损伤及其原因
1.车架侧向弯曲
车架前部或后部的侧向弯曲(侧摆)通常是车辆受到撞击使车架前后发生侧向变形的结果。在这种情况下,一侧的轴距比另一侧长。这种侧向弯曲会使汽车自行向轴距较短的一侧跑偏。
完全侧向弯曲发生在车辆受撞击时,撞击点在车辆一侧中点附近。完全侧向弯曲导致车架略呈V形。
2.车架向下弯曲
车架下弯曲(下陷)通常是车架前部或后部直接受到撞击所致。这种情况发生时,车架边梁的前部或后部相对于车架中心有向上拱起的变形。如果车辆上一侧承受的冲击力比另一侧更多,左右侧轴距的尺寸很可能会不相同。
前横梁可能在受撞击时下弯曲,当前横梁下陷时,双横臂悬架系统的上摆臂彼此靠近。如果麦弗逊式悬架系统的前悬架发生下陷,它的滑柱顶部也会相互靠近。在这两种前悬架系统中,下陷状态会使车轮顶部向内移而使外倾角的角度值为负。
3.车架纵弯曲
车架发生纵弯曲时,发动机罩与前保险杠之间的距离小于规定值,或者后轮与后保险杠的距离小于规定值。车架纵弯曲是由于车架正前方或正后方受到撞击引起的,这种撞击可使车架侧面向外鼓起,尤其是承载式车身。在这种情况下,边梁和门框发生扭曲变形。车架发生纵弯曲后,车架的一侧或两侧的轴距变小。
4.车架菱形变形
车架菱形变形出现在车架撞击受损而不再保持相互垂直的时候。在这种情况下,车架的形状像四边形。如果右后轮相对左后轮被撞向后方,后悬架会向右转,而这又使车辆向左转向。此时,汽车转向盘必须不断向右转才能抵消向左转向的侧向力。车架的菱形变形通常出现在边梁式车架的车辆上,在承载式车身的车辆上很少有这种变形发生。
5.车架扭曲
车架扭曲是指车架的一角翘曲而高于其余的角。车架发生扭曲后,底盘的前面或后面不再与路面保持水平,形状很像麻花。车架扭曲通常由翻车事故引起。
目前,对汽车车架检修广泛采用的设备是汽车大梁校正仪。
三、车架的检修
1.外观检查
从外观上检查车架是否有严重的变形、裂纹、锈蚀、螺栓或铆钉松动等现象。
2.车架变形的检修
车架弯曲的检查可以通过拉线、直尺等来测量、检查。一般要检查车架上平面和侧平面的直线度误差。车架纵梁直线度允许误差为1000mm长度上不大于3mm。
车架扭转通常采用对角线法进行测量。如图1-7所示,分段测量车架各段对角线1-1、2-2、3-3、4-4长度差,不应超过5mm。如果车架的各项形位误差超过标准值,则应进行校正。
图1-7 车架扭转的检查
3.裂纹的检修
车架出现裂纹时,应根据裂纹的长短及所在部位,采取不同的修复方法。微小的裂纹可以采用焊修的方法。裂纹较长但未扩展至整个断面,且受力不大的部位,应先进行焊修,再用三角形腹板进行加强,如图1-8所示。
如果裂纹已扩展到整个断面或虽未扩展到整个断面但在受力较大的部位时,应先对裂纹进行焊修,然后用三角形或槽形腹板进行加强,如图1-9所示。加强腹板在车架上的固定可以铆接、焊接或铆焊结合。采用铆接方法时,铆钉孔应上下交错排列。采用焊接方法时,应尽量避免焊接部位的应力集中。采用铆焊结合的方法时,应先铆后焊,以免降低铆接质量。
图1-8 用三角形腹板加强
图1-9 用槽形腹板加强
1—纵梁 2—槽形腹板