汽车知识大全ppt课件VIP

.,汽车知识大全尤应钦制作2011年1月7日星期五,.,前言由于本人对于汽车的痴迷热爱，而苦于没有一本能让自己对于车立马有个清晰地认识、并对车的性能、购车的性价比有所了解，故利用现在高科技武器电脑，上网搜集了一些资料，并结合自己对于车积累的知识，整理并归纳了现有资源编成一本汽车知识小册子，不足之处希望大家多多见谅，并给与本人更多意见，谢谢广大爱车之人，想对车有所了解和认知的朋友们，我爱你们。,.,1概论汽车作为一种现代交通工具，已经与当今人们的生活密不可分。随着汽车在日常生活中的日益普及化，人们对了解汽车各项相关专业知识的渴望也日益迫切。首先我们介绍汽车的主要有哪几部分组成的。汽车主要由发动机（engine）、底盘(chassis)、车身（body）、电气设备（Elec.）四个部分组成。,.,2发动机（engine,2.1发动机布置与驱动形式发动机放置按前后轴划分发动机位置以曲轴纵横标准划分汽车驱动类型,2.2发动机结构形式直列发动机(LineEngine)W型发动机H型水平对置发动机转子发动机混合动力系统,2.3发动机进气方式自然吸气涡轮增压机械增压,.,2.4混合气形成方式化油器单点电喷多点电喷直喷式,2.5排气量2.6最大功率2.7最大扭矩2.8扭矩与功率的关系,2.9压缩比往复式发动机最大行程容积与最小行程容积压缩比的表示和范围压缩比与发动机性能的关系压缩比与冷却系统的关系爆震压缩比与90号、93号、97号汽油汽油标号（辛烷值）增压与可变压缩比压缩比与环保,.,2.11每缸气门数气门每缸气门数气门数与发动机性能的关系,2.12凸轮轴和气门的布置凸轮轴凸轮凸轮轴和气门的布置顶置式气门与顶置凸轮轴(OHC)顶置凸轮轴分类四种常见的气门和凸轮轴布置,2.13缸径行程(mm）缸径、行程缸径行程四冲程发动机“大缸径短行程”与“小缸径长行程”“缸径行程”与发动机性能的关系,.,2.14燃料类型汽油发动机与柴油发动机90号、93号、95号、97号、98号汽油汽油选用的原则无铅汽油天然气氢气,2.15机油容积(L)机油品质的分类2.16防冻液容积(L)防冻液使用注意,2.17缸盖材质铝合金铸铁发动机与铝合金发动机第二章小结,.,2发动机（engine）发动机，又称为引擎，是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器，通常是把化学能转化为机械能（把电能转化为机器能的称谓电动机）。装配在汽车上都主要以汽油或柴油为原料，现在的新能源汽车则包括电动、氢气等形式。要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备两大机构：曲柄连杆机构和配气机构；五大系：燃料供给系；冷却系；润滑系；点火系和起动系。,.,2.1发动机布置与驱动形式发动机放置按前后轴划分发动机整体在前轮轴前面的称为“前置发动机”（常用英文”F”表示），绝大部分轿车都是前置发动机。发动机整体在前后轴之间的称为“中置发动机”（常用英文”M”表示），很多双座的超级跑车均采用这种布置方式，例如：兰博基尼LP640，法拉利F430等。发动机整体在后轮轴后面的称为“后置发动机”（常用英文”R”表示），这类车型比较少，典型代表车型就是保时捷911。,.,发动机位置以曲轴纵横标准划分发动机位置以曲轴位置为标准，将发动机分为横向式（常用英文”Q”表示）和纵向式（常用英文”L”表示）两种放置类型。曲轴和车体方向成直角的叫横置发动机，一般前驱车均为横置发动机，例如：大众速腾、标致307、丰田凯美瑞等。曲轴和车体方向平行的叫纵置发动机，一般后驱车和全驱车多数都为纵置发动机，例如：奔驰C级、宝马3系、丰田锐志等。发动机放置位置有出现6种情况，分别是：前置发动机，横向；前置发动机，纵向；中置发动机，横向；中置发动机，纵向；后置发动机，横向；后置发动机，纵向。,.,汽车驱动类型前轮驱动、后轮驱动和全轮驱动。FR（FrontEngine,RearDrive）：前置发动机后轮驱动FF（FrontEngine,FrontDrive）：前置发动机前轮驱动MR（MidEngine,RearDrive）：中置发动机后轮驱动RR（RearEngine,RearDrive）：后置发动机后轮驱动4WD：四轮驱动,.,2.2发动机结构形式发动机结构形式就是汽缸的排列形式，主要有以下几种方式：直列发动机(LineEngine)发动机所有汽缸均按同一角度肩并肩排成一个平面，气缸是按直线排列的，我们称这样的发动机为直列发动机。,.,.,.,直列发动机特点：它的优点是缸体和曲轴结构十分简单，而且使用一个汽缸盖，制造成本较低，尺寸紧凑。直列发动机稳定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少；但缺点是随排量汽缸数的增加长度大大增加。所以直列发动机一般都是4缸机，少数有6缸机，比如宝马著名的直列6缸发动机。,.,V型发动机将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定夹角布置一起，使两组汽缸形成有一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形，故称V型发动机。因为V型发动机是两组汽缸，所以汽缸数均是偶数，如常见的：V6、V8、V10、V12等，而且V型发动机排量都比较大，一般都在2.5L以上。,.,.,.,V型发动机特点：V型发动机高度和长度尺寸小，在汽车上布置起来较为方便，也能够为驾驶舱留出更大的空间。V型发动机汽缸对向布置，还可抵消一部分震动，使发动机运转更平顺；V型发动机的缺点则是必须使用两个汽缸盖，结构较为复杂、成本较高。另外其宽度加大后，发动机两侧空间较小，不易再安排其它装置。,.,W型发动机W型发动机是德国大众专属发动机技术。其原理是：将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开，简单点说，W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大W形，严格说来型发动机还应属V型发动机的变种。W发动机特点：W型比V型发动机做得更短一些，有利于节省空间，同时重量也可轻些；缺点是它的宽度更大，使得发动机室更满。,.,.,.,大众旗下的辉腾6.0和奥迪的A8L6.0都采用了W12发动机，布加迪威龙则是采用了8.0LW16发动机，W型发动机一般都是大排量的发动机。,.,大众旗下的辉腾6.0和奥迪的A8L6.0都采用了W12发动机，布加迪威龙则是采用了8.0LW16发动机，W型发动机一般都是大排量的发动机。,.,.,水平对置发动机特点：由于它的汽缸为“平放”，因此降低了汽车的重心，同时又能让车头设计得又扁又低。这些因素都能增强汽车的行驶稳定性。水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构，这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好，运行时的功率损耗也是最小。不过由于两排汽缸水平放置，所以造成发动机缸体很宽，使得发动机舱排列会变的比较复杂，所以很少有厂家采用。目前只有两家公司采用水平对置发动机，分别是斯巴鲁和保时捷,.,.,转子发动机上面我们讲解的几种都是通过汽缸内活塞的往复运动最终驱动车子前进，都是往复式式发动机，发动机及气缸本身都是相对不动的。而转子发动机则是一种三角活塞旋转式发动机，它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放。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比2。的同时，,.,.,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。,.,.,转子发动机特点：转子发动机的优点十分明显，它尺寸较小、重量较轻、功率很大，并且震动和噪声极低。缺点是转子技术复杂，制造成本极其高昂，耐用性也低于传统发动机。经典实例：现在使用转子发动机的仅有马自达一家厂家，RX-8跑车使用的就是1.3L的转子发动机。,.,混合动力系统故名思意，混合动力系统就是在传统的汽柴发动机的基础上，加上一种其他能源的动力系统。现在普遍应用的是油电混合系统，即在汽柴发动机的车上，再加上一个电动机，两个发动机一起工作。,.,.,混合动力系统其实是一种在未研究出替代能源之前的一种折中方案，他的最大优点是能够有效地降低油耗。现在市场上比较常见的混合动力车型有：丰田普锐斯、本田思域混合动力、雷克萨斯RX400H等。,.,2.3发动机进气方式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；而缺点就是我们常说的“迟滞性”。不过目前经过技术改进，发动机在较低转速时增压器就可以介入，“迟滞性”感觉已很小。目前，除了单涡轮发动机外，很多运动型车为追求高性能还会搭双轮甚至四涡轮发动机。典型实例：萨博是涡轮增压发动机的最初应用者，他的全系车型都是用涡轮增压发动机。比较常见的还有：大众迈腾1.8TSI，别克君威的2.0T、1.6T都是涡轮增压发动机，宝马335i使用的是双涡轮增压发动机，布加迪威龙则搭载了8.0LW16四涡轮增压发动机。,.,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。典型实例：现在国内比较常见的机械增压发动机有奔驰C200k上的1.8L机械增压发动机，奥迪的3.0T上的3.0L机械增压发动机等。,.,2.4混合气形成方式化油器化油器式是一种已经被淘汰的燃油供给方式，主要利用高速气流将汽油雾化，并与空气充分混合，然后汽缸将混合气吸入并点燃做工。化油器的缺点是控制不够精确，在正常驾驶时不能迅速对发动机负荷的改变作出反映，调整混合气浓度。致使发动机经常处于不充分燃烧的状态，所以尾气排放中有害物质含量无法满足日益严格的排放法规，同时会产生较高的油耗，到上世纪90年代末,即被国家明令禁止生产，现在已经完全被淘汰了。使用车型：1994年产普桑JV化油器发动机、90年代的夏利等。,.,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。使用车型：吉利豪情1.3L三缸单点电喷发动机、奇瑞首款风云1.6L发动机。,.,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。,.,传统的汽油发动机是通过电脑采集凸轮位置以及发动机各相关工况从而控制喷油嘴将汽油喷入进气歧管。汽油在歧管内开始混合，然后再进入到汽缸中燃烧。空气跟汽油的最佳混合比是14.7/1（也叫理论空燃比），传统发动机由于汽油跟空气是在进气歧管内混合，那么他们只能均匀的混合在一起，所以必须达到理论空燃比才能获得较好的动力性和经济性，但由于喷油嘴离燃烧室有一定的距离，汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大，并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上，这就的理论空燃比很难达到，这是传统发动机无法解决的一个问题。,.,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。现在很多厂家都开始采用汽油直喷技术，比如大众的1.8TSI，奥迪的3.2FSI，宝马的3.0L双涡轮增压直喷发动机，别克君越上的3.0L汽油直喷发动机等。,.,2.5排气量指活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸工作容积，又称为单缸排量，如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量。排气量简单计算公式：活塞直径mm活塞直径mm行程mm0.7854(为一固定常数)/1000(换算为cc数)汽缸数排量可以用cc(毫升)作单位，当然也可以用L(升)，但一般用毫升。排量越大动力也就越充足，相对耗油量可能也就越大。,.,2.6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）。所以，完整的发动机最大功率表达方式是：千瓦（匹）/转速，例如100kw(136ps)/6000rpm。通常最大功率决定了汽车的最高速度。功率主要体现的是高速能力：因为当汽车速度越快，所受风阻也就越大，而汽车克服风阻需要做的功也就越多（风阻和汽车速度的平方成正比）。那么，作功能力（功率）越大的发动机，需要的排量（油耗）也越大。,.,2.7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”。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽车在一定范围内的负载能力。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。最大扭矩一般出现在发动机的中低转速的范围。,.,2.8扭矩与功率的关系前者反映发动机提速能力、爬坡能力，后者反映发动机作功能力、反映在最高车速上。扭矩是衡量一个汽车发动机好坏的重要标准，一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。举个通俗的例子，比如，像人的身体在运动时一样，功率就像是身体的耐久度，而扭矩是身体的爆发力。对于家用轿车而言，扭矩越大加速性越好；对于越野车，扭矩越大其爬坡度越大；对于货车而言，扭矩越大车拉的重量越大。在排量相同的情况下，扭矩越大说明发动机越好。在开车的时候就会感觉车子随心所欲，想加速就可加速，“贴背感”很好。现在评价一款车有一个重要数据，就是该车在0100公里小时的加速时间。而这个加速时间就取决于汽车发动机的扭矩。一般来讲，扭矩的最高指数在汽车20004000分的转速下能够达到，就说明这款车的发动机工艺较好，力量也好。有些汽车在5000分的转速左右才达到该车扭矩的最高指数，这说明“力量”就不是此车所长。,.,发动机的扭矩象征其气缸一口气所能吸进的油气量，这个吸气量是会随油门开度的加大和发动机转速的逐渐升高而增加的，但是它不会一直变大上去，到了某一转速它就会达到颠峰，这就是平时人们所说的最大扭矩。发动机的转速再上升，它就会逐渐下降，这是汽油发动机等内燃机在扭矩上的特色，也是最不理想的地方。功率等于扭矩乘以转速，它象征在单位时间里发动机可吸进的油气量。所以，当发动机转速逐渐上升到最大扭矩点时，每口气吸进的油气量和单位时间里的吸气次数都在增加，因此功率一直上升；当转速超过最大扭矩点后，尽管每口气吸进的油气量减少，但由于降幅不大且吸气次数在增加，所以一直增加到最大功率点为止；当转速超过最大功率点后，每口气吸进的油气量减少幅度要大于吸气次数的增加幅度，所以功率开始减少。一般来说在相同驾驶的情况下，功率大的车在低速时废油，高速时省油，扭矩大的车低速时省油，高速时废油。,.,最大扭矩和最大功率出现在发动机的不同转速情况下，两者没有直接的数学对应关系！但是，同类型（低速或高速）发动机的最大功率大的时候，一般最大扭矩也比较大。,.,2.9压缩比压缩比就是发动机混合气体被压缩的程度，用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积（即燃烧室容积）之比来表示，国标以表示。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。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。为了能更直观全面的了解，我们还需要明白以下几个相关的概念。,.,.,往复式发动机简单地讲，就是在发动机气缸中，活塞周而复始地做着直线往复运动，一直循环不已，所以在这周而复始又持续不断的工作行程之中有其一定的运动行程范围。往复式发动机的原理是燃油的化学能转化为机械能。这通过一个称为四冲程的循环发生在气缸中。这些冲程称为进气，压缩，燃烧，排气。即使当发动机运行在相对低的速度时，四冲程循环也要每分钟发生几百次。在一个四缸发动机中，每个气缸运行在不同的冲程。曲轴的连续旋转是由每个气缸的燃烧冲程的精确定时来维持的。发动机的连续运行依赖于辅助系统的同时作用，包含进气系统，点火系统，燃油，润滑，制冷和排气系统。,.,最大行程容积与最小行程容积就发动机某个气缸而言，当活塞的行程到达最低点，此时的位置点便称为下止点，整个气缸包括燃烧室所形成的容积便是最大行程容积。当活塞反向运动，到达最高点位置时，这个位置点便称为上止点，所形成的容积为整个活塞运动行程是最小行程容积。,.,.,压缩比的表示和范围压缩比汽缸总容积燃烧室容积,常见的汽油发动机压缩比表示方法为9.0：1、9.5：1或10.5：1等。汽油发动机压缩比一般是811，柴油发动机压缩比一般是1823。,.,压缩比与发动机性能的关系汽油机在运转时，吸进的是汽油与空气混合气，压缩比越大，压缩终了的混合气的压力和温度就越高，混合气中的汽油分子就能气化得更完全，燃烧也更迅速更充分，因而发动机发出的功率越大，经济性越好，排气质量也能相应得到改善。反过来说，低压缩比的发动机燃烧时间相对延长，增加了能量消耗从而降低动力输出。通常低压压缩比一般在10以下，高压压缩比在10以上。目前所知汽油发动机的压缩比最高已经达到了12：1。,.,压缩比与冷却系统的关系发动机的运转正常的工作温度都设计在80110之间。压缩比越大，通常伴随着的是发动机工作时抖振会明显增大(现在的发动机大都经过专门的调校，因而不是很明显)，压缩比过大不仅不能进一步改善燃烧情况，反而会出现“爆震”和“表面点火”等不正常燃烧现象。爆燃会引起发动机过热，功率下降，油耗增加，甚至损毁发动机。表面点火也会增加发动机的负荷，使其寿命降低。另外，压缩比的提高还受到排气污染法规的限制。所以，在提升压缩比的同时又能使发动机保持正常的工作温度是至关重要的。,.,.,爆震,正常燃烧是由火花塞的电极间隙附近形成火焰核心，此火焰燃烧速度为3040米/秒。而爆震则是远离火花塞的末端未燃混合气经过压缩后达到自燃温度，自身产生火焰提前引燃，此火焰燃烧速度为2001000米秒以上。比正常燃烧的火焰传播速度高几十倍，很容易造成发动机损坏。,.,压缩比与90号、93号、97号汽油汽油发动机压缩比越高，引发爆震的可能性越大。因此压缩比的高低对发动机使用汽油等级的要求有很大影响，一般来说，压缩比越大，要求使用的汽油标号越高。如果使用了低于建议标号的汽油，可能会产生“敲缸”、发动机振动加剧、不匀速行驶等问题，还会损害发动机性能，缩短使用寿命。汽车到底喝什么油，还是压缩比说了算。一般压缩比越大的要求汽油标号越高。通常，压缩比低于7.5可使用90号汽油；压缩比在7.5-8.0应选用90-93号车用汽油；压缩比在8.0-8.5应选用90-93号车用汽油；压缩比在8.5-9.0应选用93-95号车用汽油；压缩比在9.5-10.0应选用95-97号车用汽油；压缩比在10.0以上的应选用97号车用汽油；选汽油标号还是按照说明书或者按照油箱盖上标明的要求选择油号。,.,汽油标号（辛烷值）汽油的标号的科学称呼应该是“辛烷值”，即实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值。辛烷值越高，使其爆燃的温度越高，越不容易爆燃。标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成。异辛烷的抗爆性好，其辛烷值定为100；正庚烷的抗爆性差，在汽油机上容易发生爆震，其辛烷值定为0。如果汽油的标号为90，则表示该标号的汽油与含异辛烷90%、正庚烷10%的标准汽油具有相同的抗爆性。例如90号汽油，可以保证在压缩比不大于9的发动机上使用不产生爆燃现象，97号汽油就可以保证在压缩比不大于9.7的发动机上使用不产生爆燃现象。,.,增压与可变压缩比增压就是将空气预先压缩然后再供入气缸，以期提高空气密度、增加进气量的一项技术。现今运用在汽车的增压系统有两大主流：机械增压、涡轮增压。发动机在低速时，增压作用滞后，等发动机加速至一定转速后，增压系统会开始工作，在同等行程容积下，空气密度的提升就相当于压缩比的提高。压缩比也不可能无限制地提高，因为可燃混合汽在压缩过程中温度会急剧提高，如果在没有到活塞的上止点处温度就已经超过可燃混合汽的燃点，则可燃混合汽就会爆燃，这就是俗称的敲缸，可以听到明显的金属撞击声，严重的爆燃甚至会使发动机倒转，给发动机造成致命的伤害。影响发动机爆燃的还有一个因素就是点火提前角（即点火的时机），通俗地说点火时间越早，发动机的效率越高，感觉车也越有力，但却越容易产生敲缸现象，也就是爆燃。过去的化油器的的点火提前角的变化规律是固定的，不会根据发动机的具体运转状况而改变。现在的发动机都是电喷的，其点火时机是由电脑控制，发动机上还有爆震传感器，一旦有爆燃的现象产生，在一定的范围内可以自动延迟点火时间，减少或消除敲缸现象。所以现在的电喷车一般很少会听到敲缸声。,.,近年萨博（Saab）开发的SVC发动机以改变压缩比来控制发动机的燃油消耗量。它的核心技术就是在缸体与缸盖之间安装楔型滑块，缸体可以沿滑块的斜面运动，使得燃烧室与活塞顶面的相对位置发生变化，改变燃烧室的客积，从而改变压缩比。其压缩比范围可从8：1至14：1之间变化。在发动机小负荷时采用高压缩比以节约燃油；在发动机大负荷时采用低压缩比，并辅以增压器以实现大功率和高扭矩输出。萨博SVC发动机是1.6升5缸发动机，每缸缸径68毫米，活塞行程88毫米，最大功率166千瓦，最大扭矩305牛顿米，综合油耗比常规发动机降低了30%，并且满足欧洲号排放标准。,.,压缩比与环保众所周知，发动机气缸的压缩比高时，燃烧的温度也相对的升高，则排放出来的废气中氮氧化合物的含量也就增加，会引起污染。如何才能达到动力与环保的最佳平衡点，也是现今发动机技术的着重研究课题。,.,.,2.10汽缸数汽缸发动机内的圆筒形空室,里面有一个由工作流体的压力或膨胀力推动的活塞。举个简单的例子，医院打针用的针管：里面推药的是活塞，那个外壳就可以看做是汽缸。按照冷却方式分为水冷发动机气缸体和风冷发动机气缸体。,.,汽缸数汽车发动机常用缸数有3、4、6、8、10、12、16缸。排量1升以下的发动机常用3缸(如夏利7100)；12.5升一般为4缸发动机；3升左右的发动机一般为6缸；4升左右为8缸；5.5升以上用12缸发动机。一般家用轿车发动机采用4缸居多，售价多在20万以下。6缸以上的车型售价基本都高于20万元。,.,而8缸甚至更多缸数的发动机则是被中大型豪华车和超级跑车所采用。这其中，具备1001匹马力的布加迪威龙就是16缸发动机的典型代表车型。,.,.,2.10汽缸数汽缸发动机内的圆筒形空室,里面有一个由工作流体的压力或膨胀力推动的活塞。举个简单的例子，医院打针用的针管：里面推药的是活塞，那个外壳就可以看做是汽缸。按照冷却方式分为水冷发动机气缸体和风冷发动机气缸体,.,2.11每缸气门数气门指汽缸的进气门和排气门。进气门直接连接进气管是发动机用来吸入混合气（或新鲜空气）的入口；排气门则连接着排气管，是发动机排出燃烧废气的出口。,.,.,每缸气门数是指发动机每个汽缸所拥有的气门数，有两气门，三气门，四气门和五气门几种。达到或超过六气门不仅使配气结构过于复杂，还会导致发动机寿命缩短，气门开启的空间帘区(气门的圆周和气门的升程)也较小，效率下降。因此，四气门技术目前使用最为普遍。,.,.,气门数与发动机性能的关系一般来说，同等排量情况下，气门越多，进排气效率越好，就像一个人跑步，累得气喘吁吁时，需要张大嘴巴呼吸。排量较大、功率较大的发动机要采用多气门技术。汽缸和气门数可以作为判断发动机优劣的标准之一，但不是唯一标准。宝马公司的直列4缸2.0升发动机，由于其独特的可变气门技术，在功率和扭矩输出上丝毫不逊于普通的6缸机，这也是宝马318轿车动力性广受好评的原因。奔驰公司长期采用每缸3气门技术，也达到了很好的功率、扭矩和环保水平。,.,2.12凸轮轴和气门的布置凸轮轴凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。其材质一般是特种铸铁，偶尔也有采用锻件的。凸轮轴的主体是一根与汽缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮，用于驱动气门。凸轮轴的一端是轴承支撑点，另一端与驱动轮相连接。,.,凸轮凸轮侧面呈鸡蛋形，目的在于保证汽缸充分的进气和排气。一般来说直列式发动机中，一个凸轮都对应一个气门，V型发动机或水平对置式发动机则是每两个气门共享一个凸轮。而转子发动机和无阀配气发动机由于其特殊的结构，并不需要凸轮。,.,.,凸轮轴和气门的布置在以前很长的一段时间里，底置式凸轮轴在内燃机中最为常见。而现在大多数量产车的发动机配备的是顶置式凸轮轴。,.,顶置式气门与顶置凸轮轴(OHC)发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置、顶置三种形式。轿车发动机由于每分钟转速可达5000转以上，为保证进排气效率，都采用进气门和排气门倒挂的形式，即顶置式气门装置。现代轿车发动机将凸轮轴配置在发动机的上方，相比中、下置更为合理。既缩短了凸轮轴与气门之间的距离，又省略了气门的挺杆和挺柱，将发动机的结构变得更加紧凑。更重要的是，这种安装方式可以减少整个系统往复运动的质量，提高了传动效率。,.,.,顶置凸轮轴分类按凸轮轴数目的多少，一般可分为单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC)两种比较常见，当然还有制作工艺更复杂的四顶置凸轮轴。单顶置凸轮轴(SOHC)就是SingleOverheadCamshaft。在双顶置凸轮轴出现之前，就叫OHC，单顶置凸轮轴的凸轮轴置于汽缸顶部，在气门之上。有些还配有可变正时凸轮用来调整发动机扭矩曲线，满足不同的使用要求。,.,.,双顶置凸轮轴(DOHC)就是DoubleOverheadCamshaft。每个汽缸头有两个曲轴，V型汽缸因为分坐左右两块，就会总共有4个曲轴，这样对每缸4气门的设计就很便利，同时发动机也可达到更高的转速。而气门的位置更有利于高马力输出，但是这样的设计，其缺点就是重量加大，构造复杂且较昂贵。,.,.,四种常见的气门和凸轮轴布置第一种：顶置气门，侧置凸轮轴。即凸轮轴在气缸侧面，由正时齿轮直接驱动。由于此布置必须使用气门挺杆来传递动力，往复运动的零件较多，惯性质量大，容易引起振动，所以现在已经基本不采用这种布置了。如今比较常见的两种布置类型是：顶置气门，顶置凸轮轴(SOHC)和顶置气门，双顶置凸轮轴(DOHC)。这两种顶置气门布置各有优势，单顶置凸轮轴(SOHC)的成本要低于双顶置凸轮轴(DOHC)。单顶置凸轮轴(SOHC)在低转速的马力较好，比较适合市区行车；而双顶置凸轮轴(DOHC)则在高转速时马力较佳，比较适合高速行驶。汽车厂商会根据发动机成本预算和车型受众对象的不同来选择相应布置，所以我们并不能单纯以发动机的排量大小、车型的分类或是车价的高低来简单界定单还是双顶置凸轮轴。,.,例如比亚迪F0，虽然是发动机只有1.0L排量微小型车，但使用的就是顶置气门，双顶置凸轮轴。而本田第八代雅阁中的2.0车型考虑到各方面因素，发动机所用的是顶置气门，单顶置凸轮轴也很正常。不过，就未来的发展趋势而言，顶置气门，双顶置凸轮轴将是更为主流的布置。,.,本田雅阁第四种：顶置气门，四顶置凸轮轴。这是一种更高端的布置，一般用在采用V型或W型发动机的顶级跑车上面。,.,像世爵C8就是典型的四顶置凸轮轴代表车型。,.,2.13缸径行程(mm）缸径、行程缸径是气缸的直径。行程是活塞运动行程上止点和下止点的距离。发动机工作时活塞在汽缸中往复运动，从汽缸的一端到另一端的距离叫做一个行程，也叫冲程。缸径行程缸径行程BoreStroke所得到的乘积，就是单缸的排气量。再乘以汽缸数目，所得到的乘积，就是整具发动机的排气量。,.,四冲程发动机按发动机在一个工作循环期间活塞往复运动的行程数，分为四冲程和二冲程发动机。在一个工作循环中活塞往复四个行程的内燃，称作四冲程往复活塞式内燃机，完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。而活塞往复两个行程完成一个工作循环的则称作二冲程往复活塞式内燃机。,.,.,“大缸径短行程”与“小缸径长行程”在排气量不变的前提下“大缸径短行程”的设计，缺点是在发动机室里会占掉比较大的地方。优点是行程短，发动机高度低，整车的重心低，对高速稳定度、操控表现都有助益。相对的，“小缸径长行程”的设计优点是发动机占用空间小，车头有机会设计得较短，把宝贵的空间让出来给乘客。缺点是发动机的高度会变高，车头降低风阻和流线造型的设计不容易实现。,.,“缸径行程”与发动机性能的关系“小缸径长行程”峰值扭力出现的转速会比较低，适于低转速马力发动机，起步加速快。这是因为活塞每在汽缸内跑一次的行程较长，因此产生的动力加速度较高，扭力也就容易变大！用最简单的解释，就好比拳击手，直拳比刺拳有力，勾拳又会比直拳有力，是因为出拳前行程较长的缘故。反之，“大缸径短行程”设计的发动机，因为活塞的每个行程较短，产生的动力加速度较低，因此必须靠多跑几次才能获得等量的力道输出，适于高转速马力发动机，更高的极限速度是它的专长。而想要起步加速快的话，就只能靠提高发动机转速来实现了。,.,2.14燃料类型汽油发动机与柴油发动机汽油发动机是以汽油作为燃料的发动机。优点是转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。缺点是热效率低于柴油机，油耗较高，点火系统比柴油机复杂，可靠性和维修的方便性也不如柴油机。柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。优点是功率大、经济性能好，适合于载货汽车的使用。缺点是成本较高，振动噪声大，冬季冷车时起动困难。,.,.,90号、93号、95号、97号、98号汽油汽油是由C4C10各族烃类组成，外观为透明的液体。按研究法辛烷值分为90号、93号、95号三个牌号。目前市场上所见到的97号、98号汽油产品执行的产品标准均为企业标准。标号代表辛烷值，辛烷值越高，抗爆性能就越好，燃烧完全、积炭少，具有较好的安定性，在贮运和使用过程中不易出现氧化变质，对发动机部件及储油容器无腐蚀性。,.,汽油选用的原则一般来说，压缩比为78的汽油机应选用90号汽油；压缩比在8以上的汽油机应选用93号或97号汽油。价格越昂贵的汽车发动机工艺越复杂，应使用标号97或更高的汽油。需要说明的一点是，在某些特殊情况下，如在较高海拔行驶或是需要大负荷、大扭矩拖挂车辆货物的时候，发动机容易产生爆震，应选用较高辛烷值的汽油。,.,无铅汽油,无铅汽油是一种在提炼过程中没有添加铅的汽油，一般每升汽油只含有百分之一克来源于原油中微量的铅。无铅汽油比普通汽油更为环保，从2000年起在全国范围内就开始推广使用无铅汽油了。,.,天然气与石油等能源相比，天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。以天然气代替汽车用油，天然气燃烧后无废渣、废水产生，具有价格低、使用安全、热值高、洁净等优势。氢气当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，作为一种理想的新的合能体能源，氢能源的优点非常多，最大的特点是环保而且取之不尽，只是由于成本较高，一时还难以普遍使用。,.,2.15机油容积(L)机油，即发动机润滑油，被誉为汽车的“血液”，能对发动机起到润滑、清洁、冷却、密封、减磨等作用。,黄色部分为机油箱,.,机油品质的分类机油的识别有质量等级(API)和粘度(SAE)两种标准。API机油分为两类：“S”开头系列代表汽油发动机用油，规格有：SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SL。“C”开头系列代表柴油发动机用油,规格有：CA、CB、CC、CD、CE、CF、CF2、CF4、CG4、CH4、CI4。当“S”和“C”两个字母同时存在，则表示此机油为汽柴通用型。在S或C后面的字母越靠后，质量等级越高，国际品牌中机油级别多是SF级别以上的。,.,2.16防冻液容积(L)防冻液的全称应该叫防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液。防冻液不仅仅是冬天用的，它应该在全年使用。优质防冻冷却液的沸点通常在零上110摄氏度，在夏季使用，防冻冷却液比水更难开锅。而且可以防垢、防腐和除锈。,棕色方盒为防冻冷却液箱,.,防冻液使用注意尽量使用同一品牌的防冻液。不同品牌的防冻液其生产配方会有所差异，如果混合使用，多种添加剂之间很可能会发生化学反应，造成添加剂失效。防冻液的有效期多为两年（个别产品会长一些），添加时应确认该产品在有效期之内。必须定期更换，一般为两年或每行驶4万公里更换一次，出租车应该更换得勤一些。更换时应放净旧液，将冷却系统清洗干净后，再换上新液。避免兑水使用。传统的无机型防冻液不可以兑水使用，那样会生成沉淀，严重影响防冻液的正常功能。有机型防冻液则可以兑水使用，但水不能兑得太多。,.,2.17缸盖材质缸盖安装在缸体的上面，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。缸盖一般采用铸铁或铝合金材质，由于铝合金的导热性好，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。,铝合金,.,铝合金以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。,.,铸铁发动机与铝合金发动机当前，汽油发动机的缸体分铸铁和铝合金两种。在柴油发动机中，铸铁缸体占绝大部分。铝合金缸体的优点是重量轻，相对于铸铁缸体而言，铝合金缸体可以减轻发动机的重量，降低油耗。在同等排量的发动机中，使用铝缸体发动机，能减轻20公斤左右的重量。汽车的自身重量每减少10，燃油的消耗可降低68。铸铁缸体的优点是体积较小，价格较铝合金缸体便宜，耐腐蚀性较高，热负荷能力强，尤其是在发动机的升功率方面铸铁的潜力更大。打个比方，一台1.3升排量铸铁发动机的输出功率可以超过70kW，而一台铝合金发动机的输出功率只能达到60kW。铝合金缸体发动机内部仍然有一部分使用铸铁材料，特别是气缸，要使用铸铁材料。,.,.,在生产过程中，铸铁缸体和铝合金缸体也有很多不同。铸铁生产线占地面积大，对环境污染大，加工工艺复杂；而铝合金缸体的生产特点恰好相反，从市场竞争的角度来说，铝合金缸体具有一定的优势。但当汽车的发动机体积要求较小时，使用铝合金缸体就很难达到铸铁缸体的强度。所以说，高增压的发动机大多采用铸铁缸体,.,第二章小结汽车发动机的性能主要看三方面：一是动力性能；二是经济性能；三是排放性能动力性能：有效扭矩Te，有效功率Pe，压缩比，有效耗油率经济性能：燃油消耗率是指单位有效功的燃油消耗量，也就是发动机每发出1kW有效功率在1小时内所消耗的燃油质量(以g为单位)，燃油消耗率通常用ge表示，其单位为g/kWh。有效燃油消耗率越小，表示发动机曲轴输出净功率所消耗的燃油越少，其经济性越好。通常发动机铭牌上给出的有效燃油消耗率ge是最小值。汽车的经济性指标主要由耗油量来表示，是汽车使用性能中重要的指标。耗油量参数是指汽车行驶百公里消耗的燃油量（以“升L为计量单位）。它包括等速百公里油耗和循环油耗。汽车技术性能表上将循环油耗标注为“城市油耗”，而将等速百公里油耗标注为“等速油耗”。排放性能：排放性能指标包括排放烟度、有害气体(CO，HC，NOx)排放量、噪声等。,.,3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。,.,3.1传动系离合器变速器（transmissiongearbox）变速器功能变速器分类手动变速器与自动变速器的比较自动变速器自动变速器的挡位自动变速器的常见故障,.,自万向节万向节的分类等速万向节不等速万向节准等速万向节传动轴(DriveShaft)驱动桥主减速器差速器半轴桥壳驱动桥的设计驱动桥的功能动变速器的挡位自动变速器的常见故障驱动桥的分类,.,3.1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（transmissiongearbox）,.,变速器（transmissiongearbox）改变机床、汽车、拖拉机等机器运转速度或牵引力的装置，由许多直径大小不同的齿轮组成。通常装在发动机的主动轴和从动轴之间。变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置。变速器由传动机构和变速机构组成，可制成单独变速机构或与传动机构合装在同一壳体内。传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和离合器等。滑移齿轮有多联滑移齿轮和变位滑移齿轮之分。用三联滑移齿轮变速，轴向尺寸大；用变位滑移齿轮变速，结构紧凑，但传动比变化小。离合器有啮合式和摩擦式之分。用啮合式离合器时，变速应在停车或转速差很小时进行，用摩擦式离合器可在运转中任意转速差时进行变速，但承载能力小，且不能保证两轴严格同步。为克服这一缺点，在啮合式离合器上装以摩擦片，变速时先靠摩擦片把从动轮带到同步转速后再进行接合。行星齿轮传动变速器可用制动器控制变速。变速器广泛用于机床、车辆和其他需要变速的机器上。机床主轴常装在变速器内，所以又也叫主轴箱，其结构紧凑，便于集中操作。在机床上用以改变进给量的变速器称为进给箱。,.,汽车变速器是通过改变传动比，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。变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。,.,变速器功能1、改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求。在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。例如，在高速路上车速应能达到100km/h，而在市区内，车速常在50km/h左右。空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时，行驶阻力便很大。而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。2、实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。实现倒车行驶汽车，发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶。3、中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换档或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。4、实现空档，当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。例如，可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。,.,变速器分类1、按传动比的变化方式划分，变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。有级式变速器：有几个可选择的固定传动比，采用齿轮传动。又可分为：齿轮轴线固定的普通齿轮变速器和部分齿轮(行星齿轮)轴线旋转的行星齿轮变速器两种。无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变化,常见的有液力式,机械式和电力式等。综合式变速器：由有级式变速器和无级式变速器共同组成的，其传动比可以在最大值与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。2、按操纵方式划分，变速器可以分为强制操纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速杆换档。自动操纵式变速器：传动比的选择和换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现档位的