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知识改变命运2012汽车构造和原理键入文档副标题jy键入公司地址汽车基本构造与原理第一节 整车汽车有多少个零部件 汽车有哪些主要部件? 一、汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。 汽车发动机:发动机是汽车的动力装置。由 2 大机构 5 大系组成:曲柄连杆机构;配 气机构;燃料供给系;冷却系;润滑系;点火系;起动系. 1.冷却系:一般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关组成。汽车 发动机采用两种冷却方式,即空气冷却和水冷却。一般汽车发动机多采用水冷却。 2.润滑系:发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感 压塞及油尺等组成。 3.燃料系:汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、 空气滤清器、进排气歧管等组成。汽车的底盘:底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体 造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。底盘由传动系、行驶 系、转向系和制动系四部分组成。 1.传动系:汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。传动系具有减速、变速、 倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能,与发动机配合工作,能保证汽车在各 种工况条件下的正常行驶,并具有良好的动力性和经济性。 主要是由离合器、变速 器、万向节、传动轴和驱动桥等组成。 离合器:其作用是使发动机的动力与传动装置平稳地接合或暂时地分离,以便于驾驶员 进行汽车的起步、停车、换档等操作。 变速器:由变速器壳、变速器盖、第一轴、第二轴、中间轴、倒档轴、齿轮、轴承、操 纵机构等机件构成,用于汽车变速、变输出扭矩。2.行驶系:由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。行驶系的功用是: a.接受传动系的动力,通过驱动轮与路面的作用产生牵引力,使汽车正常行驶; b.承受汽车的总重量和地面的反力; c.缓和不平路面对车身造成的冲击,衰减汽车行驶中的振动,保持行驶的平顺性;d.与转向系配合,保证汽车操纵稳定性。 3.转向系:汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。转向系统 的基本组成 a.转向操纵机构 主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。 b.转向器 将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动, 并对转向操纵 力进行放大的机构。转向器一般固定在汽车车架或车身上,转向操纵力通过转向器后 一般还会改变传动方向。 c.转向传动机构 将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节), 并使左右车轮按一定关系 进行偏转的机构。 4.制动系: 汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力, 从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置统称为制动系统。其作用是:使 行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路 条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。 制动系分类: a. 按制动系统的作用 制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以 使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统;用以使已停驶的汽 车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统;在行车制动系统失效的情况下,保 证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统;在行车过程中,辅助行车 制动系统降低车速或保持车速稳定,但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动 系统。 上述各制动系统中, 行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。 b.按制动操纵能源 制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为 唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统;完全靠由发动机的动力转化而成的气压 或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统;兼用人力和发动机动力进行制 动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。 c.按制动能量的传输方式 制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制 动系称为组合式制动系统。 制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。a. 制动操纵机构 产生制动动作、控制制动效果并将制动能量传输到制动器的各个部件以及制动轮缸和制 动管路。 b. 制动器 产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力)的部件。汽车上常用的制动器都是利用固 定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩,称为摩擦制动器。它有鼓式制动 器和盘式制动器两种结构型式。汽车车身:车身安装在底盘的车架上,用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客 车的车身一般是整体结构,货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。 。 汽车车身结构主要包括:车身壳体(白车身)、车门、车窗、车前钣制件、车身内外装饰 件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等等 。在货车和专用汽 车上还包括车箱和其它装备。 1.车身壳体(白车身)是一切车身部件的安装基础,通常是指纵、横梁和支柱等主要承力 元件以及与它们相连接的钣件共同组成的刚性空间结构。客车车身多数具有明显的骨 架,而轿车车身和货车驾驶室则没有明显的骨架。车身壳体通常还包括在其上敷设的 隔音、隔热、防振、防腐、密封等材料及涂层。 2.车门通过铰链安装在车身壳体上,其结构较复杂,是保证车身的使用性能的重要部件。 钣等。这些钣制制件形成了容纳发动机、车轮等部件的 空间。 3.车身外部装饰件主要是指装饰条、车轮装饰罩、标志、浮雕式文字等等。散热器面罩、 保险杠、灯具以及后视镜等附件亦有明显的装饰性。 4.车内部装饰件包括仪表板、顶篷、侧壁、座椅等表面覆饰物,以及窗帘和地毯。在轿 车上广泛采用天然纤维或合成纤维的纺织品、人造革或多层复合材料、连皮泡沫塑料 等表面覆饰材料;在客车上则大量采用纤维板、纸板、工程塑料板、铝板、花纹橡胶 板以及复合装饰板等覆饰材料。 5.车身附件有:门锁、门铰链、玻璃升降器、各种密封件、风窗刮水器、风窗洗涤器、 遮阳板、后视镜、拉手、点烟器、烟灰盒等。在现代汽车 上常常装有无线电收放音 机和杆式天线,在有的汽车车身上还装有无线电话机、电视机或加热食品的微小炉和 小型电冰箱等附属设备。 6.车身内部的通风、暖气、冷气以及空气调节装置是维持车内正常环境、保证驾驶员和 乘客安全舒适的重要装置。座椅也是车身内部重要装置之一。座椅由骨架、座垫、靠 背和调节机构等组成。座垫和靠背应具有一定的弹性。调节机构可使座位前后或上下 移动以及调节座垫和靠背的倾斜角度。某些座椅还有弹性悬架和减振器,可对其弹性悬架加以调节以便在驾驶员们不同的体重作用下仍能保证座垫离地板的高度适当。在 某些货车驾驶室和客车车厢中还设置适应夜间长途行车需要的卧铺。 7.为保证行车安全,在现代汽车上广泛采用对乘员施加约束的安全带、头枕、气囊以及 汽车碰撞时防止乘员受伤的各种缓冲和包垫装置。按照运载货物的不同种类,货车车 箱可以是普通栏板式结构、平台式结构、倾卸式结构、闭式车箱、气、液罐以及运输 散粒货物(谷物、 粉状物等)所采用的气力吹卸专用容罐或者是适于公路、 铁路、 水路、 航空联运和国际联运的各种标准规格的集装箱。 电气设备:电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机;用 电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。 1.蓄电池:蓄电池的作用是供给起动机用电,在发动机起动或低速运转时向发动机点火 系及其他用电设备供电。当发动机高速运转时发电机发电充足,蓄电池可以储存多余 的电能。蓄电池上每个单电池都有正、负极柱。 2.起动机: 其作用是将电能转变成机械能, 带动曲轴旋转, 起动发动机。 起动机使用时, 应注意每次起动时间不得超过 5 秒,每次使用间隔不小于 10-15 秒,连续使用不得超 过 3 次。若连续起动时间过长,将造成蓄电池大量放电和起动机线圈过热冒烟,极易 损坏机件。第二节发动机为何大排量发动机动力更强大排量引擎在一次工作循环(吸气,压缩,做功,排气)中,燃烧了比小排量更 多的燃油,所释放的能量也大于小排量引擎,所以大排量动力更强!燃油缸内直喷优势何在缸内直喷技术(Direct Injection)是指将燃油直接喷入汽缸燃烧室内的发动机技术, 而之前的汽油发动机都是将燃油喷注于进气歧管内。 缸内直喷技术还被称为 FSI(Fuel Stratified Injection)技术。 由于燃油被精确的喷射于汽缸燃烧室内,也直接带来了六大好处: 一、节省燃油。现代发动机技术的趋势之一就是节约燃料,而缸内直喷技术 可以大大提升燃油与空气混合的雾化程度与混合的效率,带来燃油的节约。采用缸 内直喷技术的车型油耗水平可下降 3%以上。 二、 减少废气排放。 人类对生存环境的重视也造就了环保发动机的不断诞生。 缸内直喷发动机的高压燃油泵能提供高达 120 巴的压力,确保燃料充分燃烧,最大 程度的减少废气中的有害杂物。 三、提升动力性能。由于燃料的混合更充分,燃烧更彻底,也带来了燃料转 化为动能的效率提升,直接推动了发动机动力性能的增加,同排量下,最大功率可 提高 15%。四、减少发动机震动。由于缸内直喷技术允许更高的压缩比,缸内爆震情况 的大大减少,对降低发动机低速情况下的震动也有明显的效果。 五、喷油的准确度提升。缸内直喷技术的关键就是电脑系统的精确控制。由 于电脑系统会感知发动机缸内的实际工作情况,并会在瞬间完成对喷油量、喷油时 间和压力的微调,保障发动机始终处于精确的喷油状态。 六、发动机更耐用。新技术不但提升效率,减少排放,更对发动机寿命的延 长起到积极的作用。燃油被直接喷射于气缸内并迅速转化为能量,大大降低了传统 发动机燃油依附于进气歧管而带来的损害。柴油机为何不用火花塞?柴油机是直接把空气和油的混合气体压缩到燃点,自动着火,称之为压燃式。不 用外来的火花来点燃,所以不用火花塞。柴油机和汽油机有什么区别?汽油机和柴油机是目前广泛应用在工农业生产和交通运输部门的热机。 它们的区 别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。 压缩比是指活塞在气缸中运动时, 气缸中出现气体的最大体积和最小体积之 比。活塞在最低点时气缸中气体体积最大,活塞在最高点时气缸中气体体积最小, 前者叫气缸总容积,后者叫气缸燃烧室容积。压缩比规定为 压缩比汽缸总容积燃烧室容积压缩比是内燃机的重要指标,压缩比越 大,其压强越大,温度越高。汽油机的压缩比为 46。柴油机的压缩比为 1518。 从理论上讲,压缩比越大,效率越高。但因为气缸受材料强度的限制,而且气缸内 工质的温度不能超过燃料的燃点,所以压缩比不能太大。 它们的点火方式不同,汽油机是把吸入气缸的汽油蒸汽与空气混合、加压, 然后用火花塞点火。柴油机是由喷油嘴喷出的雾状柴油与空气混合、加压,靠压缩 来提高混合气体的温度自动点火。汽油机是用汽油做燃料,柴油机是用柴油做燃料。 它们的名称就是由此而来的。 汽油机使用铝合金、塑料等材料制成。体积小,重量轻,起动方便,运转平 稳,转速快,适用于汽车、飞机等要求体积小、速度快的运输工具。柴油机的压缩 比大,气缸因为要承受较大的压力而做得较为牢固笨重,一般用钢板,铁板等材料 制成。它的功率大,适用于载重较大的大型卡车、拖拉机、机车和船舰。涡轮增压如何增压?最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的, 这样在那些发动机排量受到限制 的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大的功率。 众所周知,发动机是靠燃料 在汽缸内燃烧做功来产生功率的, 由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制, 因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态, 再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧做功能力。因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变 的情况下增加输出功率的机械装置。 大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂, 其实并不复杂,涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气 口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤 清器管道相连,排气口接在进气歧管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器 内,二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好,你的发动机就好像 电脑 CPU 一样被“超频”了。 我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气 压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动 机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送 由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。当发动机转速增快,废气排出 速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度 增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加 发动机的输出功率了。机械增压是什么原理?机械增压系统:涡轮增压这个装置安装在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连 接,从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转,从而将空气增压吹到进气 岐道里。其优点是涡轮转速和发动机相同,因此没有滞后现象,动力输出非常流畅。 但是由于装在发动机转动轴里面,因此还是消耗了部分动力,增压出来的效果并不 高。什么是双涡轮二级增压器?双涡轮二级增压器就是双涡轮。涡轮增压里面有低压涡轮和高压涡轮两种。低压 涡轮增压效果差但是启动转速低,Turbo Lag 比较小,而高压涡轮增压效果好,但 是启动转速高,Turbo Lag 严重。 所以为了尽量减轻 Turbo lag 的同时保留高压涡轮的增压效果,很多时候会使用 双涡轮,也就是一个低压涡轮和一个高压涡轮串联。低压区就是低压涡轮工作,高 压区就是两个涡轮一起工作。转子发动机是什么原理?一般发动机是往复运动式发动机,工作时活塞在气缸里做往复直线运动,为了把 活塞的直线运动转化为旋转运动,必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同,它 直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比,转子发动机取 消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,而且振动 和噪声较低,具有较大优势。 转子发动机的运动特点是:三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时, 三角转子本身又绕其中心自转。在三角转子转动时,以三角转子中心为中心的内齿 圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合,齿轮固定在缸体上不转动,内齿圈与齿轮的 齿数之比为 3:2。上述运动关系使得三角转子顶点的运动轨迹(即汽缸壁的形状) 似“8”字形。三角转子把汽缸分成三个独立空间,三个空间各自先后完成进气、压 缩、做功和排气,三角转子自转一周,发动机点火做功三次。由于以上运动关系, 输出轴的转速是转子自转速度的 3 倍,这与往复运动式发动机的活塞与曲轴 1:1 的 运动关系完全不同.混合动力是怎么回事?通常所说的混合动力一般是指油电混合动力,即燃料(汽油,柴油等)和电能的 混合。 混合动力汽车是有电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车。氢动力汽车如何工作?氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污 染,零排放,储量丰富等优势,因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。 与传统动力汽车相比,氢动力汽车成本至少高出 20%。中国长安汽车在 2007 年完成 了中国第一台高效零排放氢内燃机点火, 并在 2008 年北京车展上展出了自主研发的 中国首款氢动力概念跑车“氢程”。插电式混合动力汽车?插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Vehicle,简称 PHV)是一种新型的混合 动力电动汽车。 区别于传统汽油动力与电驱动结合的混合动力,插电式混合动力驱动原理、驱动 单元都与电动车无异,之所以称其为混合动力,是这类车上装备有一台为电池充电 的发动机。在日常使用过程中,它又可以当作一台纯电动车来使用,只要单次使用 不超过电池可提供的续航里程(一般做到 50 公里以上问题不大),它就可以做到零 排放和零油耗。因电池的成本费用高昂,此种车辆以较低价格进入家庭在短期内很 难实现,然而受国内汽车发展趋势的影响,因政府的重视而提高相应补贴,插电式 混合动力车型进入家庭指日可待。 插电式混合动力汽车与普通混合动力汽车的 区别: 普通混合动力车的电池容量很小, 仅在起/停、 加/减速的时候供应/回收能量, 不能外部充电,不能用纯电模式较长距离行驶;插电式混合动力车的电池相对比较 大,可以外部充电,可以用纯电模式行驶,电池电量耗尽后再以混合动力模式(以 内燃机为主)行驶,并适时向电池充电。可变排量是怎么回事?可变排量发动机(VDE)并不是一项新的汽车技术。 通用早在 80 年代就在凯迪拉 克上配备过可变排量发动机. 当时的可变排量发动机并未能达到它应该达到的性能 标准。 它通常产生较大噪音,从 8 缸转换成 4 缸的过程非常不稳定,偶尔会被卡死 在一种状态下而无法调节。 造成这种问题的原因并不是可变排量发动机的概念 有问题,而是当时的电脑芯片不能完成每秒 200 次的计算功能。 随着电脑硬件的发 展, 今天的汽车电脑可以完成每秒 2000 次的运算,这就可能对发动机提供更加精 确的控制。 这种发动机技术最适合于多汽缸的发动机,例如 12 缸发动机,这等于 装了两个独立的 6 缸发动机,你可以让一 台运行,另一台处在怠速状态。这样根据 驾驶的需要来调整发动机的排气量,能够减少燃油的消耗。第三节 变速器 汽车没有变速器会怎样? 变速器是将发动机的转速一定的情况下,输出不同的转速,并且可以 控制转向。在低转速时可以输出较大的扭矩,在高转速时会有比较好的效 率,但扭矩较低。所以机器在启动的时候,要在低转速启动,运行起来后 在切换的高转速,保持效率。手动变速箱主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而自动 变速箱 AT 是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组 合的方式来达到变速变矩。 手动变速箱工作原理其中液力变扭器是 AT 最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和 导轮等构件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。泵轮和涡轮是一对工 作组合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台主动风扇吹出的风力会带动另一台 被动风扇的叶片旋转,流动的空气风力成了动能传递的媒介。如果用液体代替 空气成为传递动能的媒介,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间 加上导轮以提高液体的传递效率。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大且效率 偏低,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率,液压操纵系统会随发动机工 作变化自行操纵行星齿轮,从而实现自动换档。变速器有哪些种类?从控制上分为手动档变速器、自动档变速器。 从布局传动形式上分纵置变速器、横置变速器 手动档变速器简称 MT(manual Transmission) 自动档变速器又分 AT、AMT、DCT、CVT、IVT 等手动变速器如何变速?手动变速器,也称手动挡,即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮 合位置,改变传动比,从而达到变速的目的。踩下离合时,方可拨得动变速杆。 如果驾驶者技术好,装手动变速器的汽车在加速、超车时比自动变速车快,也 省油。自动变速器中有两台电风扇?自动变速器中关键部件为液力变矩器,它的原理相当于两台对吹的电风扇,当一 台电风扇转动时,它的气流就会带动另一台电风扇跟着转动。只不过自动变速器中 的液力变矩器的设计比较精密,再加些调整机构,使其输出的转矩还可以调整以适 应道路行驶情况。而且,它用一种非常特别的油质来代替空气,作为传递动力的介 质。自动变速器构造有哪些?现在的自动变速器一般都是液力变矩器式自动变速器, 它主要有两大部分组成。 一是和发动机飞轮连接的液力变矩器,他和手动变速器上的离合器位置差不 多,其作用也和离合器差不多,他负责将发动机输出的动力传递给后面的变速机构。 二是紧跟在液力变矩器后面的变速机构,它主要由多片离合器、控制机构和变 速齿轮组成。控制机构按照设计师们的设定,可以根据行驶情况对多片离合器发出 指令,驱动个档位上多片离合进行接合或分离。 由于第二部分的不同,自动变速器又分出好多类,如控制机构有液压阀和电磁 阀,则分别称为液力自动变速器和电控自动变速器;如果最后的变速机构不是采用 齿轮,而是采用钢带和滑轮,那就是无级变速器了为何能自动变速?自动波是通过发动机使传动油运动,然后通过传动油来带动不同的涡轮组实现 变速。传动油停止供油就可轻易实现传统离合器的分离效果。而且舒适,不需要经常更换离合片。变速原理和手动档是一样的,也是速度达到一定程度的时候就增档 或减档。无级变速器如何实现无级?从原理上说 主要是发动机配备的减速器的大齿轮轴与无级变速器大主动锥轮 连接,无级变速器中的主动锥轮又由金属链带动和从动轮一起来实现无级变速。由 于是锥齿轮所以可以随着发动机的动力情况随时改变齿轮半径,从而实现变速的目 的。双离合变速器是如何动作的?DCT 内含两台自动控制的离合器,由电子控制及液压推动,能同时控制两台离 合器的运作。当变速器运作时,一组齿轮被啮合,而接近换挡时,下一组挡段的齿 轮已被预选,但离合器仍处于分离状态;当换挡时,一台离合器将使用中的齿轮分 离,同时另一台离合器啮合已被预选,在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输 出动力,从而不会出现动力中断的状况。为配合以上运作,DCT 的传动轴运动时被 分为两部分,一为实心的传动轴,另一为空心的传动轴。实心的传动轴连接了 1、3、 5 及倒挡,而空心的传动轴则连接 2、4 及 6 挡,两台离合器各自负责一根传动轴的 啮合动作,引擎动力便会由其中一根传动轴做出无间断的传送。 与传统的手动 变速器相比,DSG 使用更方便,因为说到底,它还是一个手动变速器,只是使用了 DCT 的新技术,使得手动变速器具备自动性能,同时大大改善了汽车的燃油经济性, DCT 比手动变速器换挡更快速、顺畅,动力输出不间断。基于 DCT 的特性及操作模 式,DCT 系统能带给驾驶者有如驾驶赛车般的感受。另外,它消除了手动变速器在 换挡时的扭矩中断感,使驾驶更灵敏。基于其使用手动变速器作为基础及其独特的 设计,DCT 能抵御高达 350 牛米的扭力。第四节 传动系统汽车动力如何传递?汽车动力传递顺序 发动机离合器活塞活塞销连曲轴飞轮压盘离合片轴 中间轴二轴传动轴主减速器差速器半轴轮胎。 两轮驱动的动力传递路线是动力经飞轮-离合器-变速箱变速-差速器-内等速万 向节-传动轴-外等速万向节-轮毂-车轮 四轮驱动的主要区别在于增加了一个分动箱,通过分动箱将动力分配给后面的 车轮。离合器有什么作用?对于手动挡的车子来说, 离合器只是负责把档位和变速齿轮分离和结合的工作, 顾名思义离合器在汽车行驶中,变速齿轮是转动的,如果不踩离合硬挂档的话,会 损坏齿轮的牙齿。万向节起什么作用?汽车上有一个很重要的部件,称为万向节。万向节与传动轴组合,称为万向节 传动装置。在前置发动机后轮驱动的车辆上,万向节传动装置安装在变速器输出轴 与驱动桥主减速器输入轴之间;而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴,万向 节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。 汽车是一个运动的物体。在后驱动汽车上,发动机、离合器与变速器作为一个 整体安装在车架上,而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接,两者之间有一个距离,需要进行连接。汽车运行中路面不平产生跳动,负荷变化或者两个总成安装位置差异, 都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化,因此 要用一个“以变应变”的装置来解决这一个问题,因此就有了万向节这个东西。 同样的道理,越野车变速器与分动器之间,前驱动的可转向驱动桥与半轴之间, 都需要这个万向节做“关节”。万向节的结构和作用有点象人体四肢上的关节,它 允许被连接的零件之间的夹角变化。但它与肢体关节的活动形式又有所不同,它仅 允许夹角在一定范围内变化。 目前后驱动汽车上应用最广的一种普通万向节由万向节叉、十字轴等基本零件 构成。十字轴装配在万向节叉上做连接,十字轴的轴头上装有滚针轴承,当轴头接 入万向节叉时,十字轴与万向节叉之间就可以有相对旋转,也就产生了多角度变化。 万向节叉上的花键连接又可以做小许的轴向移动,这样就适应了夹角和距离同时变 化的需要。 单个的万向节不能使输出轴与轴入轴的瞬时角速度相等,容易造成振动,加剧 机件的损坏,产生很大的噪音。因此,后驱动汽车的万向节传动形式都采用双万向 节,就是传动轴两端各有一个万向节,其作用是使传动轴两端的夹角相等,保证输 出轴与轴入轴的瞬时角速度始终相等。 为了满足动力传递、转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化, 前驱动汽车的驱动桥,半轴与轮轴之间也常用万向节相连。由于受轴向尺寸的限制, 要求偏角又比较大,普通万向节难以胜任,所以广泛采用各式各样的等速万向节。 在一般前驱动汽车上,每个半轴用两个等速万向节,靠近变速驱动桥的万向节是半 轴内侧万向节,靠近车轴的是半轴外侧万向节。在各种等速万向节中,常见是球笼 式万向节,它用六个钢球传力,主动轴与从动轴在任何交角的情况下,钢球都位于 两园的交点上,即位于两轴交角的平分面上,从而保证主、从动轴等角速度传动。前置前驱的特点是什么?前置前驱(FF): 引擎前置前轮驱动的驱动形式是上世纪 70 年代后才大规模兴起 并完善的驱动形式,目前大多数中、小型轿车都采用了这种驱动形式。其优点是: 机械结构简单、引擎散热条件好,车内空间大、易布置,减轻了整车重量,比较节 约汽油,维修起来也很方便。其缺点是:由于前轮同时承担转向和驱动的工作,高 速稳定性较差,上坡时驱动轮易打滑,高速下坡时易翻车。前置后驱的特点是什么?前置后驱(FR):引擎前置后轮驱动是最为传统的驱动形式,从汽车发明以来到 上世纪 6、70 年代一直是最主流的驱动布局。其优点是:前后轮各司其职,转向和 驱动分开,因此高速稳定性好,车辆爬坡能力强。这种驱动形式的缺点是:由于必 须将动力从车首引擎处通过传动轴传递到后车轮, 后驱车内部地板中间有一道凸起, 影响了车内空间和布置,同时也增加了车辆的重量,多了传动轴环节也增加了动力 损耗。所以如今只有大排量豪华轿车如奔驰、宝马的大部分车系沿用前置后驱,而 多数中、小型轿车都已不采用这种驱动形式。后置后驱的特点是什么?后置后驱:一般常见于超级跑车。优点是使车辆的前后重量比接近完美,又兼 顾前置后驱车的优点,单是又不会有前置后驱车那样的传动损耗。中置后驱的特点发动机放置在前、后轴之间,同时采用后轮驱动,类似 F1 赛车的布置形式。还 有一种“前中置发动机”,即发动机置于前轴之后、乘员之前,类似于 FR,但能达 到与 MR 一样的理想轴荷分配,从而提高操控性。MR 的优点是:轴荷分配均匀,具 有很中性的操控特性。缺点是:发动机占去了座舱的空间,降低了空间利用率和实 用性,因此 MR 大都是追求操控表现的跑车。四轮驱动有什么优势?四轮驱动:原本主要用于越野车,如今部分轿车上也采用了四轮驱动。四轮驱 动又分为四种模式:全时四驱、兼时四驱、适时四驱和兼时适时混合四驱。全时 四驱在行驶过程中一直保持着四轮驱动形式运行, 如奥迪著名的 quatro 系统就是全 时四驱。而一般越野车和 SUV 最常采用的是兼时四驱,即根据路面状况的需要,在 两驱和四驱之间切换。适时四驱则由电脑控制在正常路面为两驱,异常路面或驱动 轮打滑时变为四驱。兼时适时四驱则可以根据驾驶者的喜好自由选择。四轮驱动 的优点是:动力均衡。缺点是:自重增加,油耗较高,维修保养比较复杂。什么是分时四驱?分时四驱是指车辆行驶在不同路况时采用不同的驱动方式。什么是适时四驱?适时四驱则是由电脑芯片控制两驱与四驱的切换,在正常路面,车辆以两轮驱 动模式行驶,遇到越野路面或者车轮打滑时,电脑将探测并自动将动力分配到另外 两轮。对于实时四驱模式而言,控制程序的优劣会影响到驱动形式切换的智能化。全时四驱有什么优势?相比前驱车抓地力更强,不容易出现转向不足侧滑的现象发生。 相比后驱车容易出现转向过度,四驱车过弯风稳定。差速器因何而生汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧,如果汽车向左转弯,圆弧的中心点在左侧, 在相同的时间里,右侧轮子走的弧线比左侧轮子长,为了平衡这个差异,就要左边 轮子慢一点,右边轮子防滑差速器快一点,用不同的转速来弥补距离的差异。差速器如何差速汽车差速器是驱动桥的主件。它的作用就是在向两边半轴传递动力的同时,允 许两边半轴以不同的转速旋转, 满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶, 减少轮胎与地面的摩擦。托森差速器的原理是什么Torsen 这个名字的由来取 Torque-sensing Traction感觉扭矩牵引, Torsen 的核心是蜗轮、 蜗杆齿轮啮合系统, Torsen 差速器的结构视图中可以看到双蜗轮、 从 蜗杆结构,正是它们的相互啮合互锁以及扭矩单向地从蜗轮传送到蜗杆齿轮的构造 实现了差速器锁止功能,这一特性限制了滑动。在在弯道正常行驶时,前、后差速 器的作用是传统差速器,蜗杆齿轮不影响半轴输出速度的不同,如车向左转时,右侧车轮比差速器快,而左侧速度低,左右速度不同的蜗轮能够严密地匹配同步啮合 齿轮。此时蜗轮蜗杆并没有锁止,因为扭矩是从蜗轮到蜗杆齿轮。而当一侧车轮打 滑时,蜗轮蜗杆组件发挥作用,通过托森差速器或液压式多盘离合器,极为迅速地 自动调整动力分配。为何要将差速器锁死车型差速器操纵采用形式不同,分为:机械式、电子式及智能型等各种方式, 差速器的作用是:当汽车转弯时,两侧车辆在同一时间内所行走的距离不等,外轮 移动的距离比内轮大。因而在差速器十字轴上的行星齿轮受车轮阻力的影响。在公 转的同时产生自转,自动增加了外车轮的转速,使外车轮加快,内轮变慢而起差速 器作用,在直线行驶时,差速器不起作用。限滑差速器如何限滑限滑差速器,英文名为 Limited Slip Diff,简称 LSD。限滑差速器简单点说就 是一个可以限制左右轮转速差的装置。但是要注明一点,再原装车上的一般都会称 呼为差速器,而 LSD 多称呼那些与原装作动方式。采用更多的是螺旋弹簧。 双横臂式(双叉式)独立悬架 为双横臂式独立悬架。上下两摆臂不等长,选择长度比例合适,可使车轮和主 销的角度及轮距变化不大。这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有 做成 A 字形或 V 字形,如图 2 所示。V 形臂的上下 2 个 V 形摆臂以一定的距离,分 别安装在车轮上,另一端安装在车架上。 不等臂双横臂上臂比下臂短。当汽车车 轮上下运动时,上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动,而底部 影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损,提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。 滑柱摆臂式独立悬架(麦弗逊式或叫支柱式等) 这种悬架目前在轿车中采用很多。如图 3 所示。滑柱摆臂式悬架将减振器作为 引导车轮跳动的滑柱,螺旋弹簧与其装于一体。这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡 胶做支承,允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大,有利于发动机布置,并降低 车子的重心。车轮上下运动时,主销轴线的角度会有变化,这是因为减振器下端支 点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。 一汽奥迪 100 型轿车前悬架。筒式减振器装在滑柱桶内,滑柱桶与转向节刚性 连接,螺旋弹簧安装在滑柱桶及转向节总成上端的支承座内,弹簧上端通过软垫支 承在车身连接的前簧上座内,滑柱桶的下端通过球铰链与悬架的横摆臂相连。当车 轮上下运动时,滑柱桶及转向节总成沿减振器活塞运动轴线移动,同时,滑柱桶的 下支点还随横摆臂摆动。 斜置单臂式独立悬架 这这种悬架是单横臂和单纵臂独立悬架的折衷方案。其摆臂绕与汽车纵轴线具 有一定交角的轴线摆动,选择合适的交角可以满足汽车操纵稳定性要求。这种悬架 适于做后悬架。 多杆式独立悬架 独立悬架中多采用螺旋弹簧,因而对于侧向力,垂直力以及纵向力需加设导向 装置即采用杆件来承受和传递这些力。因而一些轿车上为减轻车重和简化结构采用 多杆式悬架。如图 5 所示。上连杆 9 用支架 11 与车身(或车架)相连,上连杆 9 外端 与第三连杆 7 相连。上杆 9 的两端都装有橡胶隔振套。第三连杆 7 的下端通过重型 止推轴承与转向节连接。下连杆 5 与普通的下摆臂相同,下连杆 5 的内端通过橡胶 隔振套与前横梁相连接。球铰将下连杆 5 的外端与转向节相连。多杆纱前悬架系统 的主销轴线从下球铰延伸到上面的轴承,它与上连杆和第三连杆无关。多杆悬架系统具有良好操纵稳定性,可减小轮胎摩损。这种悬架减振器和螺旋弹簧不象麦弗逊 悬架那样沿转向节转动。什么是麦弗逊式悬架弗逊式悬架的车轮也是沿着主销滑动的悬架,但与烛式悬架不完全相同,它的 主销是可以摆动的,麦弗逊式悬架是摆臂式与烛式悬架的结合。与双横臂式悬架相 比,麦弗逊式悬架的优点是:结构紧凑,车轮跳动时前轮定位参数变化小,有良好 的操纵稳定性,加上由于取消了上横臂,给发动机及转向系统的布置带来方便;与 烛式悬架相比,它的滑柱受到的侧向力又有了较大的改善。麦弗逊式悬架多应用在 中小型轿车的前悬架上,保时捷 911、国产奥迪、桑塔纳、夏利、富康等轿车的前 悬架均为麦弗逊式独立悬架。虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量最高的悬架结构, 但它仍是一种经久耐用的独立悬架,具有很强的道路适应能力。双叉臂式悬架什么样?双叉臂式悬挂又称双 A 臂式独立悬挂,双叉臂悬挂拥有上下两个叉臂,横向力 由两个叉臂同时吸收,支柱只承载车身重量,因此横向刚度大。双叉臂式悬挂的上 下两个 A 字形叉臂可以精确的定位前轮的各种参数,前轮转弯时,上下两个叉臂能 同时吸收轮胎所受的横向力,加上两叉臂的横向刚度较大,所以转弯的侧倾较小。 双叉臂式悬挂通常采用上下不等长叉臂(上短下长),让车轮在上下运动时能自动 改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损,并且能自适应路面,轮胎接地面积大, 贴地性好。双叉臂式悬挂运动性出色,为法拉利、玛莎拉蒂等超级跑车所运用。纵臂扭转梁是什么形式纵臂式独立悬架是指车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架结构,又分为单纵臂式 和双纵臂式两种形式。单纵臂式悬架当车轮上下跳动时会使主销后倾角产生较大的 变化,因此单纵臂式悬架不用在转向轮上。双纵臂式悬架的两个摆臂一般做成等长 的,形成一个平行四杆结构,这样,当车轮上下跳动时主销的后倾角保持不变。双 纵臂式悬架多应用在转向轮上。稳定杆有什么作用?稳定杆通过将力从车身的一侧传递到另一侧,以将车身保持水平。 为了描述稳 定杆是如何工作的,设想有一根直径为 2-5 厘米的金属杆。 如果两个前轮相距 1.6 米,则将该金属杆制成大约 1.2 米长。将此杆连接到前轮前方的车架上,但要用衬 套连接以使其可以旋转。 现在,将杆的两臂连接到两侧的前悬架梁上。 现在, 假如您进入弯道, 弯道外侧的前悬架梁会向上推。 摆动杆的臂会向上推, 这会对此杆施加转矩。 而扭矩会使另一端的臂发生移动,导致车辆另一侧的悬架也 发生压缩。 车身就会在转弯时保持水平。 如果您没有安装稳定杆,那么转弯时车身的侧倾会带来很多麻烦。 如果稳定杆 安装过多,汽车两侧的悬架梁之间将会失去独立性。 当一个车轮受到碰撞时,稳定 杆同样会将碰撞传递到汽车另一侧,而这是您所不希望的。 理想情况是找到这样一 种装置,既能降低车身侧倾度,又不损害轮胎的独立.多连杆悬架最先进多连杆悬挂,通过各种连杆配置(通常有三连杆,四连杆,五连杆),首先能 实现双叉臂悬挂的所有性能,然后在双叉臂的基础上通过连杆连接轴的约束作用使得轮胎在上下运动时前束角也能相应改变,这就意味着弯道适应性更好,如果用在 前驱车的前悬挂,可以在一定程度上缓解转向不足,给人带来精确转向的感觉;如 果用在后悬挂上,能在转向侧倾的作用下改变后轮的前束角,这就意味着后轮可以 一定程度的随前轮一同转向,达到舒适操控两不误的目的。跟双叉臂一样,多连杆 悬挂同样需要占用较多的空间,而且多连杆悬挂无论是制造成本还是研发成本都是 最高的所以常用在中高级车的后桥上。 所以总的来说,现在最经济适用,性价比最高的前独立悬挂是麦弗逊,能做高 性能调校和匹配的悬挂是多连杆和双叉臂。结构最复杂实现性能最多的是多连杆。 但由于后两者在结构上使其质量较重所以为了达到更好的响应速度常用铝合金打 造,那么成本就可想而知了。空气悬架的好处是什么 是目前为止最先进的汽车悬架系统,和传统的弹簧悬架相比有以下优 点。 1 不论载荷多大,车身固有频率基本保持恒定(=行驶舒适)。 2 静态压缩量与载荷无关,总保持恒定,这样的话就可以大大减小车 轮拱罩内为车轮自由转动而预留的空间,对总体的空间利用很有好处。 3 不论载荷多大,均可保证相应的离地间隙。 4 在各种载荷状态下都能保持完整的压缩行程和伸长行程(=提高了 行驶稳定性)。 5 车身可以支承在较软的弹簧上,这就可以提高行车舒适性。 6 通过改变弹簧内的空气压力,可以实现不同的车辆高度(最小离地 间隙)。 7 加载时不需变动前束和外倾角。 8 不会恶化 Cw 值(风阻系数)和车辆外形。 9 由于偏转角小,所以球头磨损也较小。 10 由于系统设计结构上的原因,理论上还可以充入压力更高的气体 (承载可更大)。 第五节 制动系统制动系统作用使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在 各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。 对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力,而这 些外力的大小都是随机的、不可控制的,因此汽车上必须装设一系列专门装置以实 现上述功能。 汽车制动系统是指为了在技术上保证汽车的安全行驶,提高汽车的平均赞叹速 度等,而在汽车上安装制动装置专门的制动机构。一般来说汽车制动系统包括行车 制动装置和停车制动装置两套独立的装置。其中行车制动装置是由驾驶员用脚来操 纵的,故又称脚制动装置。停车制动装置是由驾驶员用手操纵的,故又称手制动装 置。 行车制动装置的功用是使正在行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车。而停 车制动装置的功用是使已经停在各种路面上的汽车保持不动。但是,有时在紧急情 况下,两种制动装置可同时使用而增加汽车制动的效果。有些特殊用途的汽车和经常在山区行驶的汽车,长期而又频繁地制动将导致行车制动装置过热,因此在这些 汽车上往往增设各种不同型式的辅助制动装置,以便在下坡时稳定车速。 按照制动能源情况,制动系还可分为人力制动系、动力制动系、和伺服制动系 等 3 种。人力制动系以驾驶员的体力作为制动能源;动力制动系以发动机动力所转 化的气压或液压作为制动能源;而伺服制动系则是兼用人力和发动机动力作为制动 能源。此外,按照制动能量的传递方式,制动系又可分为机械式、液压式、气压式 和电磁式等到几种。 在种类汽车制动系统中,制动器是汽车制动系中用以产生 阻止车辆运动或运动趋势的力的部件。目前,种类汽车所使用的制动器都是摩擦制 动器, 也就是阻止汽车运动的制动力矩来源于固定元件和旋转工作表面之间的摩擦。鼓式刹车一般鼓式制动器由旋转部分、固定部分、促动部分和定位调整装置组成。由刹 车底板、刹车分泵、刹车蹄片等有关连杆、弹簧、梢钉、刹车鼓所组成。目前仅普 通采用于后轮。 盘式刹车和鼓式刹车有何区别:刹车片于刹车的灵敏度愈紧度的区别 盘式刹车片(碟)分为普通盘式和通风盘式。普通盘式我们比较容易理解,说白 了,就是实心的。通风盘式(Vented Disc),顾名思义具有透风功效,指的是汽车 在行使当中产生的离心力能使气对流,达到散热的目的,这是由盘式碟片的特殊构 造决定的。从外表看,它在圆周上有许多通向圆心的洞空,这些洞空是经一种特殊 工艺(slotteded & drilled) 制造而成,因此比普通盘式散热效果要好许多。由 于制造工艺与成本的关系,一般中高级轿车中普遍采用前通风盘、后普通盘的制动 片。如 Passat,Vento Golf2.0,Corrado 等车,部分高级轿车采用前后通风盘。而经 济型轿车大多采用前盘后鼓式制动片(刹车片),这里用的前盘,一般也只是普通 盘而非通风盘。值得一提的是,在前轮使用通风盘 正在逐步取代使用实心盘。 鼓式刹车有一形状类似铃鼓的铸铁件,称为刹车鼓,它与轮胎固定并同速转动。盘 式刹车具有较佳的反应性及稳定性,散热性较佳,更换简便等优点。鼓式刹车的成 本较低、绝对制动力更高,被较多地运用在小型轿车的后轮。 但其磨耗率较高,因 此同时整体成本较高。碟式刹车碟式刹车(Disc Brakes)是指采用金属块(碟)而不用鼓轮的刹车系统。碟式刹车 在刹车碟的两边都有一平坦的刹车蹄,当刹车总泵的油压压送到分缸,使刹车蹄向 刹车碟夹住,以达到刹紧的效果。碟式刹车目前一般用于前轮,有的高级车装置四 轮碟式刹车,其优点是作用灵敏,散热良好,不必调整刹车间隙,保养容易。 一般来讲,使用四轮碟式刹车的车子要比使用两轮碟式刹车的车子价格贵。盘式制动器盘式制动器有液压型的,由液压控制,主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、 油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上,随车轮转动。分泵固定在制动器的 底板上固定不动,制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧,分泵的活塞受油 管输送来的液压作用,推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动,动作起来就好像用钳 子钳住旋转中的盘子, 迫使它停下来一样。 盘式制动器散热快、 重量轻、 构造简单、 调整方便。特别是高负载时耐高温性能好,制动效果稳定,而且不怕泥水侵袭,在 冬季和恶劣路况下行车,盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。很 多轿车采用的盘式制动器有平面式制动盘、打孔式制动盘以及划线式制动盘,其中划线式制动盘的制动效果和通风散热能力均比较好。盘式制动器沿制动盘向施力,制动轴不受弯矩,径向尺寸小,制动性能稳定。制动系统电控单元电控单元,又称为 ECU(Electrical Control Unit)。一般是汽车内部系统控 制模块的代名词。ECU 的主要部分是微机,而核心件是 CPU。ECU 将输入信号转化为 数字形式,根据存储的参考数据进行对比加工,计算出输出值,输出信号再经功率 放大去控制若干个调节伺服元件,例如继电器和开关等。因此,ECU 实际上是一个 “电子控制单元”(Electronic Control Unit),它是由输入电路、微机和输出电 路等三部分组成。电控单元(ECU)是电控系统的核心,安装在轿车右前轮罩后板处。制动系统的维护制动性能良好的汽车,要求在任何速度下行驶时,通过制动措施,能在很 短的时间和距离内,及时迅速地降低车速或停车。良好的制动效能对于提高汽 车平均速度和保证行车安全有着重要作用。提高制动效能的主要措施有: 制 动系统 缩短制动距离: 制动器在使用过程中, 由于制动蹄摩擦片和制动鼓的磨损, 制动器间隙将逐渐变大。 制动系反应时间增加, 将引起制动迟缓及制动力不足,

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