汽车构造第14章2018

汽车构造,机械工业出版社,第一章概述,德国人卡尔本茨发明了世界上第一辆汽车，他将一台0.65kw的单缸汽油发动机装在一辆三轮车上，并于1886年1月29日进行了专利立案，人们将这一天作为世界上第一辆汽车的诞生日。,1.1汽车发展概况,汽车的诞生,我国第一辆解放CA10型载货汽车,1953年7月第一汽车制造厂开始在长春兴建，1956年7月15日正式投产，生产出新中国第一辆解放CA10型载货汽车,1.1汽车发展概况,我国第一辆东风牌轿车,第一汽车制造厂在长春于1958年生产出了我国第一辆轿车东风牌轿车,1.1汽车发展概况,1.2汽车定义与分类,汽车是指由动力驱动，具有四个或四个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和/或货物；牵引载运人员和/或货物的车辆；特殊用途。,汽车的定义,1.2汽车定义与分类,汽车的分类,GBT3730.12001对汽车类型的划分,汽车类型按用途分为乘用车和商用车辆,1.2汽车定义与分类,汽车的分类,(原)中国汽车分类标准将汽车按用途分为8类:（1）轿车（2）客车（3）载货汽车（4）越野汽车（5）自卸汽车（6）牵引汽车（7）专用汽车（8）半挂车,（1）轿车：,具有29个座位、用于载人及其随身物品的汽车。,分级:,（2）客车:具有9个以上座位，用于载人及其行李的汽车。,分级:,（3）载货汽车:用于运载各种货物、在驾驶室内可容纳26个乘员的汽车。,分级,（4）越野汽车：用于非公路或无路地区形势的、属于高通过性的汽车。,分级,（5）自卸汽车：载货汽车中货箱能自动举升、货箱栏板能自动打开并倾卸散装货物的汽车。（6）牵引汽车：专门用于牵引挂车的汽车。（7）专用汽车：用于完成特定作业任务的、根据特殊使用要求设计或改装而成的汽车。（8）半挂车：由半挂牵引车牵引、其部分质量由牵引车承受的挂车。,汽车的分类,1.3国产汽车编号规则,汽车的编号规则,汽车型号中部4位数字代号含义,1.3国产汽车编号规则,1.4汽车主要技术参数,汽车常用主要结构参数车长（L）、车宽（B）、车高（H）、轴距（L1、L2）、轮距（A1、A2）、前悬（S1）、后悬（S2）、最小离地间隙（C）、接近角（1）、离去角（2）,质量参数,整车装备质量：汽车完全装备好的质量（kg，以下各质量参数相同），是指完整的发动机、底盘、车身、全部电气设备和车辆正常行驶所需要的辅助设备(包括加足燃料、润滑油及冷却液,随车工具等)的质量之和。最大总质量：汽车满载时的质量。最大装载质量：最大总质量和整车装备质量之差。最大轴载质量：汽车单轴所承载的最大总质量。,性能参数,转弯直径：转向盘转到极限位置，外侧转向轮的中心平面在车辆支撑面上的轨迹圆直径（mm）。最高车速：汽车在平坦公路上行驶时能达到的最高速度（kmh）。最大爬坡度：汽车满载时的最大爬坡能力（）。平均燃料消耗量：汽车在公路上行驶时平均的燃料消耗量（L/100km）。,1.5汽车的总体构造,四轮驱动轿车的总体构造1发动机；2蓄电池；3车身；4悬架；5传动轴；6转向盘；7制动器,汽车的总体构造,发动机曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系、（点火系、起动系底盘传动系、行驶系、转向系、制动系车身电气设备,2.1发动机基本术语,上止点下止点活塞行程曲轴半径气缸工作容积燃烧室容积气缸总容积压缩比,第二章发动机基本知识,四行程汽油机的工作原理示意图（a）进气行程；（b）压缩行程；（c）膨胀行程（作功行程）；（d）排气行程,2.2四行程发动机工作原理与主要性能指标,发动机的主要性能指标与特性,动力性指标有效转矩有效功率经济性指标燃油消耗率速度特性负荷特性,2.3发动机的总体构造,六缸轿车发动机,2.3发动机的总体构造,曲柄连杆机构：发动机完成工作循环，能量转换的主要运动零件。,配气机构：根据发动机的工作次序，定时开关进排气门，实现换气过程。,燃料供给系统：根据发动机要求，将一定量燃料送入气缸。,冷却系统：将发动机工作产生的部分热量及时散发出去，保证发动机的适宜工作温度,润滑系统：输送润滑油对运动零件进行清洗、冷却和润滑。,点火系统：汽油发动机中，定时产生电火花，点燃混合气。,起动系统：完成发动机起动过程所需得外力加载装置。,2.4汽车发动机的种类与编号规则,2.4汽车发动机的种类与编号规则,第三章曲柄连杆机构与配气机构,3.1曲柄连杆机构,曲柄连杆机构的功用曲柄连杆机构的组成活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆。曲轴飞轮组：曲轴、飞轮。机体组：气缸体、曲轴箱、气缸套、气缸盖、气缸垫、油底壳。,活塞环,活塞,活塞销,连杆,连杆盖,活塞连杆组,活塞,（a）全剖；（b）部分剖1活塞顶；2活塞头；3活塞环；4活塞销座；5活塞销；6活塞销锁环；7活塞裙；8加强肋；9环槽,活塞环,气环,油环,组合油环,气环的密封原理,矩形断面环的泵油作用,油环的刮油作用,活塞销的连接方式,1连杆小头衬套；2活塞销；3连杆；4卡环,连杆组件,（a）直切口连杆；（b）斜切口连杆1连杆体；2连杆衬套；3连杆轴承上轴瓦；4连杆轴承下轴瓦；5连杆盖；6螺母；7拉杆螺栓；A集油孔；B喷油孔,曲轴飞轮组,直列六缸发动机的曲拐布置,直列六缸机工作循环表,机体组组成：气缸盖气缸盖罩气缸垫气缸体油底壳,机体组,气缸体结构,气缸套,干缸套,湿缸套,（a）干式缸套；（b）湿式缸套,气缸盖,（a）整体缸盖；（b）分块缸盖；（c）单体缸盖,燃烧室,(a)楔形燃烧室（b）盆形燃烧室(c)半球形燃烧室(d)多球形燃烧室(e)篷形燃烧室,气缸垫,金属-石棉,冲压钢板,油底壳,1密封垫；2油底壳；3密封圈；4磁性放油螺塞,3.2配气机构,轿车发动机配气机构（凸轮轴上置式）组成示意图,配气机构的基本组成,配气机构的形式,常见轿车发动机配气机构（凸轮轴上置式）,气门组,气门传动组主要包括：凸轮轴、凸轮轴正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等。气门传动组的作用是使气门按发动机配气相位规定的时刻及时开、闭，并保证规定的开启时间和开启高度。,气门传动组,凸轮轴,四缸四行程汽油机凸轮轴（a）发动机凸轮轴；（b）各凸轮的相对角位置图；（c）进（排）气凸轮投影,凸轮轴的驱动传动,进气门提前开启角进气门延迟关闭角排气门提前开启角排气门延迟关闭角,配气相位,可变配气相位,大众公司的V型6缸发动机的可变进气系统组成示意,链张紧式可变进气相位,链张紧式可变进气相位,可变进气系统调整装置结构,链张紧式可变进气相位（转矩调整）,可变进气正时的转矩调整示意,链张紧式可变进气相位（转矩调整）,可变进气正时的转矩调整原理,链张紧式可变进气相位（功率调整）,可变进气正时的功率调整示意,链张紧式可变进气相位（功率调整）,可变进气正时的功率调整原理,叶片驱动式可变进气相位,VVTi系统结构,叶片驱动式可变进气相位,VVTi控制器结构,叶片驱动式可变进气相位,凸轮轴正时机油控制阀结构,叶片驱动式可变进气相位,凸轮轴正时机油控制阀位置图（提前状态）,第四章汽油机燃料供给系,汽油：是由石油中提炼而得到的密度小又易于挥发的液体燃料。其主要性能指标为：热值、蒸发性、抗爆性。,4.1概述,可燃混合气是指燃料与空气的混合物。对汽油机而言就是汽油与空气混合形成的混合气。过量空气系数：指燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上1kg燃料完全燃烧所需的空气质量之比，用表示。=1的可燃混合气定义为理论混合气；1为稀混合气。空燃比：指实际吸入发动机中空气的质量与燃料质量的比值，用R或A/F表示。A/F=14.7表示理论混合气；A/F14.7为稀混合气；A/F14.7为浓混合气。,可燃混合气成分,发动机各工况对可燃混合气成分的要求,1起动工况：要求混合气浓度为=0.20.6。2暖机工况：应逐步减少供油量使值逐步增大，但仍属于浓混合气范围。3怠速及小负荷工况：应提供较浓的混合气，一般=0.70.9。4中负荷工况：要求在中负荷工况燃油经济性最好，因此=0.91.1。5全负荷工况：节气门全开时，为了使发动机发出最大的功率，应使=0.850.95。6加速工况：在汽车加速过程中应增加喷油量。,4.2汽油供给装置,燃料供给装置,捷达轿车汽油供给装置,无回油管燃油供给系统,燃油滤清器,压力调节器,实物及安装位置,喷油器,4.3空气供给与废气排出装置,空气供给装置,可变进气道,长进气道,短进气道,废气涡轮增压系统,涡轮增压工作原理1,废气涡轮增压系统工作原理,涡轮增压器,4.4电子控制装置,传感器,热膜式空气流量计,4.4电子控制装置,4插头5混合电路盒6金属热膜元件7壳体8滤网9导流格栅,进气歧管绝对压力传感器,传感器,曲轴转速与位置传感器,传感器,传感器,温度传感器,传感器,氧传感器,氧化锆式,传感器,氧传感器,传感器,爆震传感器,执行元件,节流阀体,执行元件,点火线圈及终端能量输出极,ECU组成：输入回路、A/D转换器、微机、输出回路。,控制单元,喷油的控制,喷油时刻的控制喷油量的控制：起动控制喷油量的控制运转控制喷油量的控制：基本量修正量,（1）基本量：空气流量计和发动机转速传感器确定喷油量。（2）修正量：进气温度、冷却液温度、蓄电池电压、节气门开度等运转条件，对基本喷油量进行修正。（3）燃油停供：减速时断油、超速断油、溢油消除、减扭矩断油、部分负荷下的断缸控制、缺火断油。,4.5缸内直喷电子控制系统,燃油压力传感器,过压阀,高压喷油阀,电动燃油泵,燃油滤清器,活性炭罐,活性炭罐电磁阀,单活塞高压泵,双凸轮,燃油计量阀,无压力低压，约6bar高压，约40-110bar,FSI燃油系统,4.6汽油机的排放净化,空燃比与汽油机排气污染物的关系,燃油蒸发排放控制系统,燃油蒸发控制系统的工作过程,三效催化转化器,（a）基本结构；（b）载体和涂层结构l壳体；2减振层；3排气