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文档简介
自然吸气:我们一般常见的发动机多数为自然吸气式发动机,自然吸气发动机是利用汽缸内产生的负压力,将外部空气吸入,跟人类吸取空气一样,这种吸气方式的发动机称为自然吸气发动机。自然吸气发动机特点是:动力输出非常平顺,不会因为转速的变化而出现骤然的猛加速,而且使用寿命更长,维修更为简便。涡轮增压:涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器(Tubro)实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。涡轮增压特点:一般增压后的发动机动力能比原发动机增加40%或更高; 机械增压机械增压器采用皮带与发动机曲轴皮带盘连接,利用发动机转速来带动机械增压器内部叶片,以产生增压空气送入引擎进气歧管内,以此达到增压并使发动机输出动力变高的目的。机械增压特点:机械增压优点是“全时介入”,使其在低转速下便可获得增压,加速感受相当线性化没有增压迟滞感;缺点就是依靠发动机曲轴带动的机械增压器,将损耗一定量发动机的动力,高转速损耗明显,燃油经济性降低,这点就不如涡轮增压系统好了。目前,普通轿车多采用单机械增压,而一些超跑为了获取更大动力,还搭载装配两台增压器的双增压发动机,这两个增压器各为一半汽缸服务。单点电喷以喷油嘴取代了化油器,进气总管中的节流阀体内设置一只喷射器,对各缸实施集中喷射,汽油被喷入进气气流中,形成可燃混合气,由进气岐观分配到各个气缸内。单点电喷实现了电子控制,供油量精确度有所提高。但是,化油器和单点喷射存在一个共性的缺陷,燃油雾化与进气混合的位置处于进气管距离气缸的最远端,油气混合后,要分配给各个气缸,无法实现精确的按比例并且均匀的油气混合,所以油耗高且动力低。所以单点电喷现在基本也被淘汰了,使用的车型很少。多点电喷与单点电喷不同,多点电喷每个气缸都由单独的喷油嘴喷射燃油。燃油喷嘴安装于进气管最靠近气缸的位置,燃油喷射与进气混合在进气门之前,实行各缸分别供油。多点电喷是现在的主流技术,目前大多数车型都采用了多点电喷发动机。 。多点喷射能够按照每个气缸的需求实现精确的按需供油,因此,显著降低了油耗和排放。但是,这种“缸外喷射混合”的缺点在于,进入气缸的混合气只能够通过气门的开闭来被动控制,不能完全适应发动机不同工况的需求。并且,油气混合受进气气流的影响较大,还会吸附在进气管壁和气门上形成积碳,造成浪费,并影响发动机性能。直喷式燃油喷嘴安装于气缸内,直接将燃油喷入气缸内与进气混合。喷射压力也进一步提高,使燃油雾化更加细致,真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合,并且消除了缸外喷射的缺点。要想解决这一难题,就必须把燃油直接喷射到汽缸中去,直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油技术,通过一个活塞泵提供所需的100bar以上的压力,将汽油提供给位于汽缸内的电磁喷射器。然后通过电脑控制喷射器将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室,通过对燃烧室内部形状的设计,让混合气能产生较强的涡流使空气和汽油充分混合。然后使火花塞周围区域能有较浓的混合气,其他周边区域有较稀的混合气,保证了在顺利点火的情况下尽可能的实现稀薄燃烧。排气量指活塞从上止点到下止点所扫过得气体容积,又称为单缸排量,它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是各缸工作容积得总和,一般用于毫升(ml)来表示,排气量是发动机最重要的结构参数之一。理论上排气量越大,功率和扭距就会越大。但这也不是绝对的,关键看对发动机的调校。同一款发动机,用在跑车上功率调教就会比用在越野车上高,反之越野车的扭矩会比跑车上的高。追求的目的不同,对发动机的调教也会有差别。同时,由于增压技术的介入,小排量已拥有超越更高排量发动机动力的水平。最大功率最大功率也叫最大马力,功率的单位是千瓦(kw),马力的单位是匹(PS),1千瓦=1.36匹。输出功率与发动机的转速关系很大,随着转速的增加,发动机的功率也相应提高。到了一定的转速以后,功率就不会在增加了,而会成下降趋势。所以,最大功率的标注会同时标注千瓦数与相应的发动机转速,转速的表达方式是每分钟多少转(rpm)。最大扭矩扭矩是发动机性能的一个重要参数,是指发动机运转时从曲轴端输出的平均力矩,俗称为发动机的“转劲”。扭矩的大小也是和发动机转速有关系的,在不同的转速会有不同的扭矩,所以扭矩的单位是牛顿.米/转速(N.m/rpm)。扭矩越大,发动机输出的“劲”就越大。扭矩决定了汽车的加速能力,爬坡能力和牵引力量。发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点,并作为评价各类发动机性能优劣的依据。发动机的性能指标主要有:动力性指标、经济性指标、环境指标、可靠性指标和耐久性指标。 1. 动力性指标 动力性指标是表征发动机做功能力大小的指标,一般用发动机的有效转矩、有效功率、发动机转速等作为评价指标。 (1) 有效转矩 发动机对外输出的转矩称为有效转矩, (2) 有效功率 发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率, (3) 发动机转速 发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速, 2. 经济性指标 发动机经济性指标一般用有效燃油消耗率表示。发动机每输出1kWh的有效功所消耗的燃油量(以g为单位)称为有效燃油消耗率. 3. 环境指标 环境指标主要指发动机排气品质和噪声水平。由于它关系到人类的健康及其赖以生存的环境,因此各国政府都制定出严格的控制法规,以期削减发动机排气和噪声对环境的污染。当前,排放指标和噪声水平已成为发动机的重要性能指标。 4. 可靠性指标和耐久性指标 可靠性指标是表征发动机在规定的使用条件下,在规定的时间内,正常持续工作能力的指标。可靠性有多种评价方法,如首次故障行驶里程、平均故障间隔里程等。耐久性指标是指发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。 5. 发动机万有特性 汽车发动机的工况能在很广泛的范围内变化。当发动机的工况(即功率和转速)发生变化时,其性能(包括动力性、经济性、排放性和噪声等)也随之改变。发动机性能指标随运行工况而变化的关系称为发动机万有特性。编辑本段运动关系编辑本段术语上止点活塞顶所能到达的最高点位置。 下止点活塞顶所能到达的最低点位置。 活塞行程上、下止点间的距离。 燃烧室容积活塞位于上止点时,活塞顶上方的空间。 气缸工作容积活塞从上止点运行到下止点所让出的容积。 多气缸发动机,各气缸工作容积之和,叫发动机工作容积,也叫发动机排量。 气缸总容积活塞位于下止点时,活塞顶上方的空间。 压缩比气缸总容积与燃烧室容积的比值。 压缩比表示进入气缸内的气体被压缩的程度,它是发动机的一个重要参数。在一定范围内适当提高压缩比,可以改善发动机的经济性和动力性。汽油发动机的压缩比一般为610,柴油发动机的压缩比一般为1622。 总体构造由于发动机的工作原理相似,基本结构也就大同小异。汽油发动机通常是两大机构五大系统组成, 曲柄连杆机构实现热能转换的核心,也是发动机的装配基础。 配气机构保证气缸适时换气。 燃料系控制每循环投入气缸燃油的数量,以调节发动机的输出功率和转速。 冷却系控制发动机的正常工作温度。 润滑系减少摩擦力,延长发动机的使用寿命。 点火系适时地向汽油发动机提供电火花(柴油发动机无点火系) 起动系使曲轴旋转完成发动机起动过程。 曲柄连杆机构曲柄两杆机构在做功行程时,将燃料燃烧以后产生的气体压力,经过活塞、连杆转变为曲轴旋转的转矩;然后,利用飞轮的惯性完成进气、压缩、排气3个辅助行程。曲柄连杆机构气缸曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组3部分组成。 一、气缸体曲轴箱组 1、气缸体和曲轴箱 气缸体和曲轴箱通常铸成一体,统称为气缸体,它是发动机的外壳及装配基础,一般采用优质合金铸铁或铝合金制成,其结构形式有直列型、V型、对置型3种。 2、机油盘 机油盘的作用是储存润滑油,故俗称油底壳。它一般采用薄壁钢板冲压而成,内部设有稳油挡板以防止润滑油过分激荡,底部设有放油塞以便更换润滑油。 3、气缸盖 气缸盖的主要作用是封闭气缸上部,并与活塞顶构成燃烧室。气缸盖上有燃烧室、水套、火花塞座孔(柴油发动机有喷油器安装孔)、进排气道、气门座、气门导管座孔等。上部装有摇臂轴总成,用气缸盖罩封闭,结合面间装有密封点垫。汽油发动机气缸盖一般是整体的,4、气缸垫 气缸垫俗称气缸床,安装在气缸盖与气缸体之间,其作用是密封气缸体与气缸盖的结合平面,以防止漏气、漏冷却液及漏油。气缸垫多采用石棉板材料制成,有些用石棉板两面包铜皮或铁皮制成,有些用中间钢片两面贴适合应性好的乳胶石棉板制成。燃烧室孔采用双层或单层金属包边,以防燃烧气体冲坏石棉层。 配气机构配气机构的作用是根据发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求,及时地开启和关闭进、排气门,使可燃混合气(汽油发动机)或新鲜空气(柴油发动机)进入气缸,并将废气排入大气。 一、类型及工作原理 四冲程发动机广泛采用气门凸轮式配气机构,它由气门组和气门传动组两部分组成。按其传动方式不同,可分为正时齿轮传动式和链条传动式两种;按凸轮轴的位置不同,可分为下置不同,可分为下置凸轮轴式、中置凸轮轴式和上置凸轮轴式。 主要机件 1、气门组 气门组一般由气门、气门座、气门导管、气门油封、气门弹簧和气门锁片等组成。 (1)气门 气门分为进气门和排气门两种,其作用是分别用来关闭进、排气道。气门由头部和杆部组成,头部制成锥形,与气门座的锥面配合。头部锥角,一般为45。同一台发动机的进气门头部直径大于排气门头部直径,以提高发动机的充气量。气门杆部为圆柱形,与气门导管内孔配合,杆的端部制有环槽,用来安装气门弹簧座锁片。有的车辆采用多气门技术,主要作用是进气门总流通面积增大,充气效率提高。排气门直径减小,工作温度降低,提高工作可靠性。 由于进气门早开和排气门晚关,在活塞位于排气上止点附近,出现一段进、排气门同时开启的现象,称之为气门叠开,同时开启的角度,即进气门提前角与排气门迟后角之和,叫气门重叠角。(2)气门座 气门座用来保证气门密封,并将气门头部的热量传给气缸盖。气门座一般用特种合金制成环状,紧密地镶在气缸盖上。 (3)气门导管 气门导管用来引导气门作往复直线运动,保证气门与气门座闭合位置正确。为防止气缸盖上润滑油从气门与气门导管之间的间隙进入燃烧室,气门导管上端装有气门油封。 (4)气门弹簧 气门弹簧是圆柱形螺旋弹簧,它可使气门迅速关闭,并使气门头部与气门座相互压紧,保证密封。 2、气门传动组 气门传动组的作用是按照发动机的工作顺序,适时地开启和关闭气门,并保证气门有足够的开度。用曲轴转角表示气门开启与关闭时刻和开启的持续时间,称为配气相位 (1)凸轮轴 凸轮轴用于控制气门开闭,并驱动汽油泵、机油泵和分电器等机件工作。凸轮轴上制有进气凸轮、排气凸轮、轴颈、驱动机油泵及分电器的齿轮、推动汽油泵摇臂的偏心轮等,进气和排气凸轮是凸轮轴的重要组成部分,它们在凸轮轴上的排列顺序由进、排气道的布置来决定。 (2)正时齿轮及正时链条或正时带轮 曲轴与凸轮轴的传动通常是由正时齿轮、正时链条或正时传动带来完成的,。四冲程发动机曲轴旋转两周,凸轮轴应旋转应一周,使进、排气门各开、闭一次,并且气门开闭时机须与各缸工作循环的需要相适应。因此,无论是齿轮传动还是链条传动,都必须按照规定的记号装配,其记号一般为轮齿部位的凹坑。 (3)气门挺杆 挺杆的作用是将凸轮的推力传给推杆或气门。挺杆的类型有菌型、筒形非液压式、筒形液压式等,筒形液压式等,筒形液压式挺杆无气门间隙,可以减少发动机的噪声,但精度要求严、成本高,多应用于高级轿车发动机。 (4)气门推杆 其作用是将挺杆的推力传给摇臂,驱动气门开启。推杆的上、下端头经热处理并抛磨,以提高耐磨性;杆身有实心和空心两种。 (5)摇臂及摇臂轴总成 其作用是改变推杆(下置凸轮轴式)、挺杆(中置凸轮轴式)或凸轮(上置凸轮轴式)的推力方向,使气门开启。摇臂轴总成固定在气缸盖上部,主要由摇臂、摇臂 轴支座等组成,摇臂制成两臂不等长,这样使挺杆、推杆以较小的升程就能获得气门较大的开度。摇臂长臂一端与气门杆相对应,短臂一端装有调整螺钉及螺母,用来调整气门脚间隙。摇臂轴为空心轴,与摇臂轴支座、摇臂有贯通的润滑油道,以润滑配气机构部分的摩擦表面。(6)气门间隙的作用是防止受热膨胀后气门关闭不严,所以预留气门间隙。1、逐缸调整法。首先找到已缸压缩终点,调整该缸进排气门间隙,然后摇转曲轴,按点火顺序逐缸进行。2、利用“双排不进”方法调整气门间隙。“双排不进”就是把气缸的工作顺序划分为四种情况:“双”表示该缸的两个气门都可以调整,“排”表示只调排气门,“进”表示只调进气门,“不”表示进、排气门都不可调。其具体凋整步骤如下: (1)四缸发动机:例如丰田12R发动机气缸工作顺序为1、3、4、2,当1缸活塞处于压缩行程上止点时,其气门调整为: 一 三 四 二 l 1 1 I 双 排 不 进 意思是1缸可调进、排气门,3缸可调排气门,4缸两个气门都不能调,2缸可调进气门。 当4缸活塞处于压缩行程上止点时,可调的气门为: 四 二 一 三 f I f f 双 排 不 进 意思是4缸可调进、排气门,2缸可调排气门,1缸两个气门均不可调,3缸可调进气门。这样,两次就将该发动机气门调整完毕燃料供给系统一、作用 汽油发动机燃料系的作用是根据发动机不同工作情况的需要,将纯静的空气和汽油配制成适当比例的可燃混合气,送入各个气缸进行燃烧后所产生的废气排入大气中。 二、类别及性能对比 汽油机燃料系,按照可燃混合气形成方式的不同,可分为化油器式燃料系和汽油喷射式燃料系两种。两种型式的燃料的燃料系,在汽车上都有应用,汽油喷射式燃料系在汽车上得到了更快的推广。化油器式燃料系曾经在汽车上有着广泛的应用。这种结构的汽油机燃料系,具有工作可靠、结够简单、使用方便和成本较低的特点。但是,化油器不能满足现代汽车进一部降低排污和提高动力性、经济性的迫切要求,而逐渐丧失昔日的主流地位。为了克服化油器式燃料系的上述缺点,人们在发展化油器式燃料系的同时,一直在寻求别的更好的混合气形成方法。,电控汽油喷射系统得到了迅速的产业化发展。相比而言,汽油喷射式燃料系具有以下优点: 进气管道中没有狭窄的喉管,空气流动阻力小,充气性能好,有利于提高发动机的输出功率。 混合气的各缸分配均匀性能好。 可以随着汽车运行工矿的变化而相应地配置最佳的可燃混合气浓度,确保发动机的动力性、经济性,特别时降低排气污染的要求。 具有良好的加速等过度性能。 汽油喷射式燃料系在发展过程中尚需解决的主要的问题是系统的布置复杂和制造成本较高。 点火系统组成:传统式由蓄电池、发电机、点火线圈、断电器、火花塞等组成。普通式和传统式点火系统类似,只是用电子元件取代了断电器。电子点火式全部是全电子点火系统,完全取消了机械装置,由电子系统控制点火时刻,包括蓄电池、发电机、点火线圈、火花塞和电子控制系统等。 功能:在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系。 冷却系统组成:水冷式由水套、水泵、散热器、风扇、节温器等组成。风冷式由风扇和散热片等组成。 功能:冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。 润滑系统组成:由机油泵、集滤器、限压阀、油道、机油滤清器等组成。 功能:润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。 起动系统组成:由起动机及其附属装置组成。 功能:要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系。 编辑本段保养1使用适当质量等级的润滑油 对汽油发动机应根据进排气系统的附加装置和使用条件选用SD-SF级汽油机油;柴油发动机则要根据机械负荷选用CB-CD级柴油机油,选用标准以不低于生产厂家规定要求为准。 2定期更换机油及滤芯 任何质量等级的润滑油在使用过程中油质都会发生变化。到一定里程之后,性能恶化,会给发动机带来种种问题。为了避免故障的发生,应结合使用条件定期换油,并使油量适中(一般以机油标尺上限为好)。机油从滤清器的细孔通过时把油中的固体颗粒和粘稠物积存在滤清器中。如滤清器堵塞,机油不能通过滤芯时,会胀破滤芯或打开安全阀,从旁通阀通过,仍把脏物带回润滑部位,促使发动机磨损,内部的污染加剧。 3保持曲轴箱通风良好 现在大部分汽油机都装有PCV阀(曲轴箱强制通风装置)促使发动机换气,但窜气中的污染物“会沉积在PCV阀的周围,可能使阀堵塞。如果PCV阀堵塞则污染气体逆向流人空气滤清器,污染滤芯使过滤能力降低,吸入的混合气过脏,更加造成曲轴箱的污染,导致燃料消耗增大,发动机磨损加大,甚至损坏发动机。因此,须定期保养PCV,清除PCV阀周围的污染物。 4定期清洗曲轴箱 发动机在运转过程中,燃烧室内的高压未燃烧气体、酸、水份、硫和氮的氧化物经过活塞环与缸壁之间的间隙进入曲轴箱中,与零件磨损产生的金属粉末混在一起,形成油泥。量少时在油中悬 浮,量大时从油中析出,堵塞滤清器和油孔,造成发动机润滑困难,引起磨损。此外,机油在高温时氧化会生成漆膜和积碳粘结在活塞上,使发动机油耗增大、功率下降,严重时使活塞环卡死而拉缸。 5定期清洗燃油系统 燃油在通过油路供往燃烧室燃烧的过程中,不可避免地会形成胶质和积碳,在油道、化油器、喷油嘴和燃烧室中沉积下来,干扰燃油流动,破坏正常空燃比,使燃油雾化不良,造成发动机喘抖、爆振、怠速不稳、加速不良等性能问题。6定期保养水箱 发动机水箱生锈、结垢是最常见的问题。锈迹和水垢会限制冷却液在冷却系统中的流动,降低散热作用,导致发动机过热,甚至造成发动机损坏。冷却液氧化还会形成酸性物质,腐蚀水箱的金属部件,造成水箱破损、渗漏。整体寿命。 气缸盖安装在气缸体的上面,从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触,因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套,缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。缸盖上还装有进、排气门座,气门导管孔,用于安装进、排气门,还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔,而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔,用以安装凸轮轴。气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成,铝合金的导热性好,有利于提高压缩比,所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。气缸盖是燃烧室的组成部分,燃烧室的形状对发动机的工作影响很大,由于汽油机和柴油机的燃烧方式不同,其气缸盖上组成燃烧室的部分差别较大。汽油机的燃烧室主要在气缸盖上,而柴油机的燃烧室主要在活塞顶部的凹坑。这里只介绍汽油机的燃烧室,而柴油机的燃烧室放在柴油供给系里介绍。汽油机燃烧室常见的三种形式。(1) 半球形燃烧室半球形燃烧室结构紧凑,火花塞布置在燃烧室中央,火焰行程短,故燃烧速率高,散热少,热效率高。这种燃烧室结构上也允许气门双行排列,进气口直径较大,故充气效率较高,虽然使配气机构变得较复杂,但有利于排气净化,在轿车发动机上被广泛地应用。(2) 楔形燃烧室楔形燃烧室结构简单、紧凑,散热面积小,热损失也小,能保证混合气在压缩行程中形成良好的涡流运动,有利于提高混合气的混合质量,进气阻力小,提高了充气效率。气门排成一列,使配气机构简单,但火花塞置于楔形燃烧室高处,火焰传播距离长些,切诺基(报价 参数 图片 论坛)轿车发动机采用这种形式的燃烧室。(3) 盆形燃烧室盆形燃烧室,气缸盖工艺性好,制造成本低,但因气门直径易受限制,进、排气效果要比半球形燃烧室差。捷达(报价 参数 图片 论坛)轿车发动机、奥迪轿车发动机采用盆形燃烧室。四. 气缸垫气缸垫装在气缸盖和气缸体之间,其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防止漏气,漏水和漏油。气缸垫的材料要有一定的弹性,能补偿结合面的不平度,以确保密封,同时要有好的耐热性和耐压性,在高温高压下不烧损、不变形。目前应用较多的是铜皮棉结构的气缸垫,由于铜皮棉气缸垫翻边处有三层铜皮,压紧时较之石棉不易变形。有的发动机还采用在石棉中心用编织的纲丝网或有孔钢板为骨架,两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。安装气缸垫时,首先要检查气缸垫的质量和完好程度,所有气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对齐。其次要严格按照说明书上的要求上好气缸盖螺栓。拧紧气缸盖螺栓时,必须由中央对称地向四周扩展的顺序分23次进行,最后一次拧紧到规定的力矩。一、基本理论汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此,汽车发动机是内燃机-燃烧在发动机内部发生。有两点需注意:1. 内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。2. 同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。所以,现代汽车不用蒸汽机。相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。二、燃烧汽车的发动机一般都采用4冲程。(马自达的转子发动机在此不讨论,汽车画报曾做过介绍)4冲程分别是:进气、压缩、燃烧、排气。完成这4个过程,发动机完成一个周期(2圈)。理解4冲程活塞,它由一个活塞杆和曲轴相联,过程如下:1.活塞在顶部开始,进气阀打开,活塞往下运动,吸入油气混合气2.活塞往顶部运动来压缩油气混合气,使得爆炸更有威力。3.当活塞到达顶部时,火花塞放出火花来点燃油气混合气,爆炸使得活塞再次向下运动。4.活塞到达底部,排气阀打开,活塞往上运动,尾气从汽缸由排气管排出。注意:内燃机最终产生的运动是转动的,活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动,这样才能驱动汽车轮技术竞赛只考前半部分 自动制动差速器是制动力系统的一个新产品,它的主要作用是缩短制动距离,和ABS、EBD等配合适用。当紧急制动时,车会向下点头,车的重量前移,而相应的车的后轮所承担的重量就会减少,严重时可以使后轮失去抓地力,这时相当于只有前轮在制动,会造成制动距离过长。而ABD可以有效防止这种情况,它可以通过检测全部车轮的转速发现这一情况,相应的减少后轮制动力,以使其与地面保持有效的摩擦力,同时将前轮制动力加至最大,以达到缩短制动距离的目的。ABD与ABS的区别在于,ABS是保证在紧急制动时车轮不被抱死,以达到安全操控的目的,并不能有效的缩短制动距离。而ABD则是通过EBD在保证车辆不发生侧滑的情况下,允许将制动力加至最大,以有效的缩短制动距离。 制动辅助系统在紧急情况下有90%的汽车驾驶员踩刹车时缺乏果断,制动辅助系统正是针对这一情况而设计,它可以从驾驶员踩制动踏板的速度中探测到车辆行驶中遇到的情况,当驾驶员在紧急情况下迅速踩制动踏板,但踩踏力又不足时,此系统便会协助,并在不到1秒的时间内把制动力增至最大,缩短在紧急制动的情况下的刹车距离。 多极子-无级自动变速器Multitronic无级/手动一体变速箱是汽车传动技术革命性的飞跃。它将传统自动变速器和手动变速器的优点合二为一,像自动排档一样操作简单、手动排档一样反应快捷,又同时具有自动挡车无法比拟的低油耗。 全时四轮驱动系统应用该项技术的一大好处就是在弯道中有卓越的表现,即能消除前轮驱动带来的转向不足,也摆脱了后轮驱动的转向过度的弊端。在附着力很强的路面,普通驱动方式的车辆的缺陷不是很明显,在附着力很差的砂石、冰雪路面就显得尤为重要。 轻触子-自动变速器手动/自动变速器由德国保时捷车厂在911车型上首先推出,称为Tiptronic,它可使高性能跑车不必受限于传统的自动挡束缚,让驾驶者也能享受手动换挡种类的乐趣。此型车在其挡位上设有+、-选择挡位。在D挡时,可自由变换降挡(-)或加挡(+),如同手动挡一样。驾驶者可以在入弯前像手动挡般地强迫降挡减速,出弯时可以低中挡加油出弯。 最高车速(km/h)汽车在水平良好路面上汽车能达到的最好行驶车速。 加速时间汽车的加速性能,包括汽车的原地起步加速时间和超车加速时间。原地起步加速时间,指汽车从静止状态下,由第一挡起步,并以最大的加速强度(包括选择最恰当的换挡时机)逐步换至高挡后,到某一预定的距离车速或车速所需的时间。目前,常用0-96KM所需的时间(秒数)来评价。超车加速时间,用最高挡或次高挡全力加速至某一高速所需要的时间。加速时间越短,汽车的加速性就越好,整车的动力性随即提高。 最大爬坡度(%)汽车满载时的最大爬坡能力。 最小转弯直径当转向盘转到极限位置,汽车以最低稳定车速转向行驶时,外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹园直径。它在很大程度上表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。转弯直径越小,汽车的机动性能越好。 前置前驱(FF)所谓前置前驱,是指发动机前置,前轮驱动的驱动形式。目前大多数中、小型轿车都采用了这种驱动形式。其将变速器和驱动桥做成了一体,固定在发动机旁将动力直接输送到前轮驱动车辆前进,用形象的话来说,是“拉”着车辆前进。前置后驱(FR)所谓前置后驱,是指发动机前置,后轮驱动的驱动形式。这是一种传统的驱动形式,采用这种驱动形式的轿车,其前车轮负责转向任务,后轮承担驱动工作。发动机输出的动力通过离合器、变速器、传动轴输送到后驱动桥上,驱动后轮使汽车前进,用形象的话来说,是“推”着车辆前进。前置后驱的车辆转弯时易出现转向过度的情况 全轮驱动(All Wheel Drive)主变速器通过一个辅助变速器将动力传送到前轮和后轮. 辅助变速器通常有三档选择; 空档, 四轮驱动高档, 四轮驱动低档. 空档时, 四轮驱动就变成了两轮驱动.四轮驱 动高档适合于恶劣的路面驾驶, 例如,雨雪天和多沙石路面. 四轮驱动低档则适合高难度的越野驾驶。 四轮驱动系统(4WD)4WD-4 Wheel Drive System四轮驱动系统,4WD系统是将引擎的驱动力从2WD系统的二轮传动变为四轮传动, 而 4WD系统之所以列入主动安全系统, 主要是 4WD系统有比 2WD 更优异的引擎驱动力应用效率, 达到更好的轮胎牵引力与转向力的有效发挥, 因此就安全性来说, 4WD系统对轮胎牵引力与转向力的更佳应用, 造成好的行车稳定性以及循迹性, 除此之外 4WD系统更有 2WD所没有的越野性。4WD目前大致可分短时 (PART TIME 4WD)及全时 (FULL TIME 4WD)四轮传动系统, 短时四轮传动系统可依驾驶者的需求, 选择二轮传动或四轮传动, 这种传动系统是属于比较传统的 4WD系统, 从越野性的观点来看, 此种传动系统当选择四轮驱动模式时前后轮系直接连结,可确保前后轮的驱动力输出, 因此此种系统系属于适合越野的 4WD系统。另一种为全时 4WD系统, 此种系统不需驾驶人操作, 车辆总是处于四轮驱动系统, 此种系统可经由前后驱动力的分配, 可达到更完美的胎驱动力及转向力的最佳化配置, 系属于高性能传动系统,。 离合器将来自引擎的动力,给予传达,或予截断的机构,使用于截断与变速机构之连结使引擎起动,或使引擎处于旋转状态停车,或变速机构的齿轮之变换,或将离合器接续做车辆徐徐出发等。 离合器片作为传递引擎动力到变速箱的媒介物。 汽车变速器通过改变传动比,改变发动机曲轴的转拒,适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。通俗上分为手动变速器(MT),自动变速器(AT), 手动/自动变速器,无级式变速器。、 手动变速箱需要离合器配合操纵的变速机构,可依车辆行走阻力的变化,变换引擎的扭矩,使车辆正常行驶。 自动变速箱没有装置操作变速机的离合器机构,操纵机构是没有选择杆,附有P(停车)、R(倒车)、N(空档)、D(高速)、L(低速)等记号。 无级变速箱无级变速传动属于自动变速的一种类型。它的英文全称Continuously Variable Transmission,简称CVT。这种变速器和普通自动变速器的最大区别,是它省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动,而只用了两组带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行变速的,设计构思十分奥妙。发明这种变速传动机构的是荷兰人。它具有零件少,体积小,重量轻,与普通自动变速器比较具有较高的传动效率,油耗较低的优点。但缺点也是明显的,就是传动带很容易损坏,不能承受较大的载荷,但在小功率汽车上很有市场。无段变速箱轿车一样有自己的档位,停车档P、倒车档R、空档N、前进档D等,只是汽车前进自动换档时没有突跳的感觉,十分平稳。 同步器变速器的换档操作,尤其是从高档向低档的换档操作比较复杂,而且很容易产生轮齿或花键齿间的冲击。为了简化操作,并避免齿间冲击,可以在换档装置中设置同步器。 行星齿轮装置属于自动变速箱内的齿轮组,如太阳系运动状况组成的齿轮,有太阳齿轮、行星齿轮、环齿轮、行星齿轮架所构成,由液压控制,由选择而可获得各种减速比。 超速传动使变速箱的输出轴回转数超过引擎的转速,可降低燃料消耗量,噪音,震动均随之减少的装置。一般称O/D档,即第五档,自动变速箱亦有加装此装置。 主减速比对汽车的动力性能和燃料经济性有较大的影响。一般来说,主减速比越大,加速性能和爬坡能力较强,而燃料经济性比较差。但如果过大,则不能发挥发动机的全部功率而达到应有的车速。主减速比越小,最高车速较高,燃料经济性较好,但加速性和爬坡能力较差。 差速器传递推进轴的回转动力至后左右轮所需之差异的旋转速度,使汽车能够自由转弯行驶的一种齿轮装置。 轮间差速器装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器。 轴间差速器装在在多轴驱动汽车的各驱动桥之间的差速器。车架汽车车架是整部汽车的基础,发动机、变速器总成,转向器、传动轴,前后桥等部件装在汽车车架上。通常车架由纵梁和横梁组成。一些客车和轿车的车身和车架制成一体称为承载式车身,不另设车架。 车桥汽车的车桥包括转向桥,转向驱动桥,驱动桥和支持桥。由于车桥与悬架结构匹配形式不同,又分为整体式和断开式车桥。 非独立悬架非独立悬架的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架或车身的下面。非独立悬架具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但由于其舒适性及操纵稳定性都较差,在现代轿车中基本上已不再使用,多用在货车和大客车上。 独立悬架独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车身下面的。其优点是质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。不过,独立悬架存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬架,按其结构形式的不同,独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬架等。 麦克弗逊式独立悬架是绞结式滑柱与下横臂组成的悬架形式,减振器可兼做转向主销,转向节可以绕着它转动。特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化。这种悬架构造简单,布置紧凑,前轮定位变化小,具有良好的行驶稳定性。所以,目前轿车使用最多的独立悬架是麦弗逊式悬架。 横臂式悬架横臂式悬架是指车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬架,按横臂数量的多少又分为双横臂式和单横臂式悬架。单横臂式具有结构简单,侧倾中心高,有较强的抗侧倾能力的优点。但随着现代汽车速度的提高,侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大,轮胎磨损加剧,而且在急转弯时左右车轮垂直力转移过大,导致后轮外倾增大,减少了后轮侧偏刚度,从而产生高速甩尾的严重工况。单横臂式独立悬架多应用在后悬架上,但由于不能适应高速行驶的要求,目前应用不多。双横臂式独立悬架按上下横臂是否等长,又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬架。等长双横臂式悬架在车轮上下跳动时,能保持主销倾角不变,但轮距变化大(与单横臂式相类似),造成轮胎磨损严重,现已很少用。对于不等长双横臂式悬架,只要适当选择、优化上下横臂的长度,并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内,保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬架已广泛应用在轿车的前后悬架上,部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬架结构。 多连杆式悬架多连杆式悬架是由(35)根杆件组合起来控制车轮的位置变化的悬架。多连杆式能使车轮绕着与汽车纵轴线成二定角度的轴线内摆动,是横臂式和纵臂式的折衷方案,适当地选择摆臂轴线与汽车纵轴线所成的夹角,可不同程度地获得横臂式与纵臂式悬架的优点,能满足不同的使用性能要求。多连杆式悬架的主要优点是车轮跳动时轮距和前束的变化很小,不管汽车是在驱动、制动状态都可以按司机的意图进行平稳地转向,其不足之处是汽车高速时有轴摆动现象。 纵臂式悬架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。 主动悬架主动悬架是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬架。它汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。例如装置了主动悬架的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬架系统的中枢是一个微电脑,悬架上的5种传感器分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较,选择相应的悬架状态。同时,微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件,通过控制减振器内油压的变化产生抽动,从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬架运动。因此,桑蒂雅轿车备有多种驾驶模式选择,驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车就会自动设置在最佳的悬架状态,以求最好的舒适性能。主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬架会产生一个与惯力相对抗的力,减少车身位置的变化。扭杆弹簧扭杆一端固定在车架上,另一端使用臂与车轮连接,车轮上下跳动时使扭杆扭转,以扭转弹力来吸收震动,构造简单占位置小,适合小型车使用,但材质要佳。 稳定杆稳定杆属横向装置于车架与控制臂之间,其功用可减少悬吊系统的移动及车身摇摆,尤其汽车转弯时,因离心力作用,会使车身发生倾斜,此杆抗衡扭力的作用足以减轻汽车偏外的程度。 避震器避震器的需求是由于弹簧不能马上稳定下来,也就是说弹簧被压缩再放开以后,它会持续一段时间又伸又缩,所以避震器可以吸收车轮遇到凹凸路面所引起的震动,使乘坐舒适。 前悬挂前悬挂系统使前轮可以上下移动并吸收路面震动,但是也须使车轮能左右摆动,以便汽车转向。除大货卡车外,大多的车辆已普遍采用独立式悬挂装置,左右轮互相无关系,为独立动作。 后悬挂一般车辆后悬挂系统会采用钢板弹簧,或螺旋弹簧,但现今的轿车为使乘坐舒适,亦采用独立悬挂系,与前悬挂系相同,可以使四个轮子各自独立,为减少轮胎磨损及行驶稳定,需作后轮定位。 制动距离制动距离是衡量一款车的制动性能的关键性参数之一,它的意思就人们在车辆处于某一时速的情况下,从开始制动到汽车完全静止时,车辆所开过的路程。 主剎车系统汽车行驶时常用之剎车都是脚操作,故又称脚剎车(Foot Brake)。驾驶人踩下剎车踏板后即由机械或液压将剎车力传到车轮之制动装置使产生磨擦作用。 四轮转向所谓四轮转向,是指后轮也和前轮一样具有一定的转向功能,不仅可以与前轮同方向转向,也可以与前轮反方向转向。其主要目的是增强轿车在高速行驶或在侧向风力作用下的操纵稳定性,改善低速时的操纵轻便性,在轿车高速行驶时便于由一个车道向另一个车道的移动调整,以减少调头时的转弯半径。轮胎的类型与规格国际标准的轮胎代号,以毫米为单位表示断面高度和扁平比的百分数,后面加上轮胎类型代号,轮辋直径(英寸),负荷指数(许用承载质量代号),许用车速代号。 无内胎轮胎顾名思义,无内胎轮胎就是没有内胎的轮胎。无内胎轮胎俗称原子胎或真空胎,这种轮胎是利用轮胎内壁和胎圈的气密层保证轮胎与轮辋间良好的气密性,外胎兼起内胎的作用。无内胎轮胎的特点是无内胎,轮胎变得更轻,有利于汽车的高速行驶;由于轮胎气密层是将一层内膜紧粘在轮胎内壁上,使轮胎在高速行驶中不易聚热,当轮胎受到钉子或尖锐物穿破后,还可继续行驶一段距离。 斜交轮胎帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉排列,各层帘线与胎冠中心线成350400的交角,因而叫斜交轮胎。在帘布层与胎面之间为缓冲层。 子午线轮胎轮胎的帘线与胎面中心线呈90或接近90角排列,帘线分布如地球的子午线,因而称为子午线轮胎。在帘布层与胎面之间为带束层。带束层内各层帘线与胎面中心线夹角为1020 车轮定位汽车的前轮,为顾及操作容易及行驶上的安全,减少轮胎的磨损,于设计时则订定各项角度,即前束、内倾角、外倾角、后倾角,转向前展等五个项目,近年来车辆多采用四轮独立悬吊,而后轮亦做有前束及外倾角,以增加行驶的稳定及舒适性,故有后轮定位。 主销后倾角当汽车在水平面停放时,在汽车的纵向垂面内,主销上部向后倾斜的角度。 主销内倾角当汽车在水平面停放时,在汽车的横向垂面内,主销轴线上部向内与地面垂线的夹角。 前轮外倾角当汽车在水平面停放时,在汽车的横向垂面内,车轮平面向外与地面垂线的夹角。 前轮前束两前轮后边缘的距离与前边缘的距离的差。偏滑测试以车子行驶1公里,车子偏向横侧之公尺数表非,即m/km,一般不得超过3-5m/km。车辆产生侧滑之原因为前束、外倾角,后倾角等调整不良之结果,所以监理站做车辆安全检查时,只需量偏滑值即可。 智能轮胎智能轮胎内装有计算机芯片,或将计算机芯片与胎体相连接,它能自动监控并调节轮胎的行驶温度和气压,使其在不同情况下都能保持最佳的运行状态,既提高了安全系数,又节省了开支。 变速箱形式变速箱型式:变速器,用于转变发动机曲轴的转矩及转速,以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。变速器在车辆的行驶中主要起这样几方面的作用: 1. 它使汽车能以非常低的稳定车速行驶,而这种低的转速只靠内然机的最低稳定转速是难以达到的。 2. 变速器的倒档使汽车可以倒退行驶。 3. 其空档使汽车在起动发动机、停车和滑行时能长时间将发动机与传动系分离。现在汽车所使用的变速器主要有以下几种形式。手动变速器(MT) 手动变速器,也称手动档,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(AT) 自动变速器,利用行星齿轮机构进行变速,它能根据油门踏板程度和车速变化,自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。一般来讲,汽车上常用的自动变速器有以下几种类型:液力自动变速器、液压传动自动变速器、电力传动自动变速器、有级式机械自动变速器和无级式机械自动变速器等。其中,最常见的是液力自动变速器。液力自动变速器主要是由液压控制的齿轮变速系统构成,主要包含自动离合器和自动变速器两大部分。它能够根据油门的开度和车速的变化,自动地进行换档。手动/自动变速器手动/自动变速器由德国保时捷车厂在911车型上首先推出,称为Tiptronic,它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚,让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。此型车在其档位上设有“+”、“-”选择档位。在D档时,可自由变换降档(-)或加档(+),如同手动档一样。驾驶者可以在入弯前像手动档般地强迫降挡减速,出弯时可以低中档加油出弯。现在的自动档车的方向盘上又增加了“+”、“-”换档按钮,驾驶者就能手不离开方向盘加减档。无级变速器(CVT) 无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。 因此,要比传统自动变速器结构简单,体积更小。另外,它可以自由改变传动比,从而实现全程无级变速,使汽车的车速变化平稳,没有传统变速器换档时那种“顿”的感觉。无级变速器属于自动变速器的一种,但它能克服普通自动变速器“突然换档”、油门反应慢、油耗高等缺点。 分动器分动器:分动器的功用就是将变速器输出的动力分配到各驱动桥,并且进一步增大扭矩,是4x4越野车汽车传动系中不可缺少的传动部件,它的前部与汽车变速箱联接,将其输出的动力经适当变速后同时传给汽车的前桥和后桥,此时汽车全轮驱动,可在冰雪、泥沙和无路的地区地面行驶。 悬架系统悬架系统:悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切
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