汽车构造复习资料

1、汽车构造上册汽油机由以下两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。1. 曲柄连杆机构:曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。2. 配气机构: 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。1. 冷却系统: 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及

2、时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。2. 燃料供给系统: 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。3. 润滑系统: 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。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。4. 点火系统: 在汽油机中，气

3、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，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。5. 起动系统: 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。_1. 现代汽车发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸

4、衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成。镶气缸套的发动机，机体组还包括干式或湿式气缸套。2. 机体构造: 直列式、V型和水平对置式。活塞可视为由顶部、头部和裙部等3部分构成。1. 活塞顶部: 汽油机活塞顶部的形状与燃烧室形状和压缩比大小有关。大多数汽油机采用平顶活塞，其优点是受热面积小，加工简单。采用凹顶活塞，可以通过改变活塞顶上凹坑的尺寸来调节发动机的压缩比。柴油机活塞顶部形状取决于混合气形成方式和燃烧室形状。在分隔式燃烧室柴油机的活塞顶部设有形状不同的浅凹坑，以便在主燃烧室内形成二次涡流，增进混合气形成与燃烧。2. 活塞头部: 由活塞顶至油环槽下端面之间的部分称为活塞头部。在活塞头部加工有用来安装

5、气环和油环的气环槽和油环槽。在油环槽底部还加工有回油孔或横向切槽，油环从气缸壁上刮下来的多余机油，经回油孔或横向切槽流回油底壳3. 活塞裙部: 活塞头部以下的部分为活塞裙部。裙部的形状应该保证活塞在气缸内得到良好的导向，气缸与活塞之间在任何工况下都应保持均匀的、适宜的间隙。_气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成，每组的零件组成则与气门的位置、凸轮轴的位置和气门驱动形式等有关。现代汽车发动机均采用顶置气门，即进、排气门置于气缸盖内，倒挂在气缸顶上。凸轮轴的位置有下置式、中置式和上置式3种1. 配气定时（配气相位）: 以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间称作配气定时。2.

6、进气门在进气行程上止点之前开启谓之早开。从进气门开到上止点曲轴所转过的角度称作进气提前角，记作 。进气门在进气行程下止点之后关闭谓之晚关。从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度称作进气迟后角，记作 。整个进气过程持续的时间或进气持续角为180°+ 曲轴转角。一般 0°30°、30°80°曲轴转角。3. 排气门在作功行程结束之前，即在作功行程下止点之前开启，谓之排气门早开。从排气门开启到下止点曲轴转过的角度称作排气提前角，记作 。排气门在排气行程结束之后，即在排气行程上止点之后关闭，谓之排气门晚关。从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度称作排气迟

7、后角，记作 。整个排气过程持续时间或排气持续角为180° 曲轴转角。一般 40°80°、0°30°曲轴转角。4. 由于进气门早开和排气门晚关，致使活塞在上止点附近出现进、排气门同时开启的现象，称其为气门重叠。重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角，它等于进气提前角与排气迟后角之和，即 。5. 可变配气定时机构: 采用可变配气定时机构可以改善发动机的性能。发动机转速不同，要求不同的配气定时。这是因为：当发动机转速改变时，由于进气流速和强制排气时期的废气流速也随之改变，因此在气门晚关期间利用气流惯性增加进气和促进排气的效果将会不同。例如，当发动机在低速运

8、转时，气流惯性小，若此时配气定时保持不变，则部分进气将被活塞推出气缸，使进气量减少，气缸内残余废气将会增多。当发动机在高速运转时，气流惯性大，若此时增大进气迟后角和气门重叠角，则会增加进气量和减少残余废气量，使发动机的换气过程臻于完善。总之，四冲程发动机的配气定时应该是进气迟后角和气门重叠角随发动机转速的升高而加大。如果气门升程也能随发动机转速的升高而加大，则将更有利于获得良好的发动机高速性能。6. 气门间隙: 发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙称为气门间隙。发动机工作时，气门及其传动件，如挺柱、推杆等都将因为受热膨胀而伸长。如果气门与其传动件之间，在冷态时不预留间隙

9、，则在热态下由于气门及其传动件膨胀伸长而顶开气门，破坏气门与气门座之间的密封，造成气缸漏气，从而使发动机功率下降，起动困难，甚至不能正常工作。为此，在装配发动机时，在气门与其传动件之间需预留适当的间隙，即气门间隙。气门间隙既不能过大，也不能过小。间隙过小，不能完全消除上述弊病；间隙过大，在气门与气门座以及各传动件之间将产生撞击和响声。最适当的气门间隙由发动机制造厂根据试验确定。_1. 汽油使用性能的好坏对发动机的动力性、经济性、可靠性和使用寿命都有很大的影响。2. 可燃混合气成分的表示法: 可燃混合气中空气与燃油的比例称为可燃混合气成分或可燃混合气浓度，通常用过量空气系数和空燃比表示。(1)

10、过量空气系数: 燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量 空气质量之比为过量空气系数，记作 a。a=1的可燃混合气称为理论混合气；a1的称为浓混合气；a1的则称为稀混合气。(2)空燃比: 可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，记作 。按照化学反应方程式的当量关系，可求出1kg汽油完全燃烧所需空气质量即化学计量空气质量约为14.8kg。显然，=14.8的可燃混合气为理论混合气；14.8的为浓混合气；14.8的为稀混合气。空燃比=14.8称为理论空燃比或化学计量空燃比。 汽油喷射式发动机的燃油系统简称汽油喷射系统，它是在恒定的压力下，利用喷油器将一定数量的汽油直接喷入气

11、缸或进气管道内的汽油机燃油供给装置。与化油器相比，汽油喷射系统具有下列优点：1. 能根据发动机工况的变化供给最佳空燃比的混合气；2. 供入各气缸内的混合气，其空燃比相同，数量相等；3. 于进气管道中没有狭窄的喉管，因此进气阻力小，充气性能好。因此，汽油喷射式发动机具有较高的动力性和经济性，良好的排放性。此外，发动机的振动有所减轻，汽车的加速性也有显著改善。_为了保证高速柴油机正常、高效地工作，轻柴油应具有良好的发火性、低温流动性、蒸发性、化学安定性、防腐性和适当的粘度等诸多的使用性能。_冷却系的主要功用是把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。冷却系按照冷却介

12、质不同可以分为风冷和水冷，如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。而把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。1. 节温器的功用: 节温器是控制冷却液流动路径的阀门。当发动机冷起动时，冷却液的温度较低，这时节温器将冷却液流向散热器的通道关闭，使冷却液经水泵入口直接流入机体或气缸盖水套，以便使冷却液能够迅速升温。如果不装节温器，让温度较低的冷却液经过散热器冷却后返回发动机，则冷却液的温度将长时间不能升高，发动机也将长时间在低温下运转。同时，车厢内的暖风系统以及

13、用冷却液加热的进气管、化油器预热系统都在长时间内不能发挥作用。_1. 压力润滑:压力润滑是以一定的压力把机油供入摩擦表面的润滑方式。这种方式主要用于主轴承、连杆轴承及凸轮轴承等负荷较大的摩擦表面的润滑。 2. 飞溅润滑:利用发动机工作时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑方式，称飞溅润滑。该方式主要用来润滑负荷较轻的气缸壁面和配气机构的凸轮、挺柱、气门杆以及摇臂等零件的工作表面。 3. 润滑脂润滑:通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑零件的工作表面，如水泵及发电机轴承等。_四冲程汽油机与四冲程柴油机的共同点是：1.每个工作循环都包含进气、压缩、作功和排气等四个活塞行程，每个行程各占180&

14、#176;曲轴转角，即曲轴每旋转两周完成一个工作循环。2.四个活塞行程中，只有一个作功行程，其余三个是耗功行程。显然，在作功行程曲轴旋转的角速度要比其他三个行程时大得多，即在一个工作循环内曲轴的角速度是不均匀的。为了改善曲轴旋转的不均匀性，可在曲轴上安装转动惯量较大的飞轮或采用多缸内燃机并使其按一定的工作顺序依次进行工作。两者不同之处是：1.汽油机的可燃混合气在气缸外部开始形成并延续到进气和压缩行程终了，时间较长。柴油机的可燃混合气在气缸内部形成，从压缩行程接近终了时开始，并占小部分作功行程，时间很短。2.汽油机的可燃混合气用电火花点燃，柴油机则是自燃。所以又称汽油机为点燃式内燃机，称柴油机为

15、压燃式内燃机。二冲程内燃机与四冲程内燃机相比具有下列一些特点:1.曲轴每转一周完成一个工作循环，作功一次。当曲轴转速相同时，二冲程内燃机单位时间的作功次数是四冲程内燃机的两倍。由于曲轴每转一周作功一次，因此曲轴旋转的角速度比较均匀2.二冲程内燃机的换气过程时间短，仅为四冲程内燃机的1/3左右。另外，进、排气过程几乎同时进行，利用新气扫除废气，新气可能流失，废气也不易清除干净。因此，二冲程内燃机的换气质量较差。3.曲轴箱换气式二冲程内燃机因为没有进、排气门，而使结构大为简化。下册1. 传动系统的组成:机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成。其中万向传动装置由万向节和传动轴组

16、成，驱动桥由主减速器和差速器组成。液力机械式传动系统主要由液力变矩器、自动变速器、万向传动装置和驱动桥组成。2. 传动系统的功用(1) 减速增矩 发动机输出的动力具有转速高、转矩小的特点，无法满足汽车行驶的基本需要，通过传动系统的主减速器，可以达到减速增矩的目的，即传给驱动轮的动力比发动机输出的动力转速低，转矩大。(2) 变速变矩 发动机的最佳工作转速范围很小，但汽车行驶的速度和需要克服的阻力却在很大范围内变化，通过传动系统的变速器，可以在发动机工作范围变化不大的情况下，满足汽车行驶速度变化大和克服各种行驶阻力的需要。(3) 实现倒车 发动机不能反转，但汽车除了前进外，还要倒车，在变速器中设置

17、倒档，汽车就可以实现倒车。(4) 必要时中断传动系统的动力传递 起动发动机、换档过程中、行驶途中短时间停车（如等候交通信号灯）、汽车低速滑行等情况下，都需要中断传动系统的动力传递，利用变速器的空档可以中断动力传递。(5) 差速功能 在汽车转向等情况下，需要两驱动轮能以不同转速转动，通过驱动桥中的差速器可以实现差速功能。1. 离合器的功用: （1）平顺接合动力，保证汽车平稳起步；（2）临时切断动力，保证换档时工作平顺；（3）防止传动系统过载。2. 离合器可以有以下传递动力的方式：摩擦作用摩擦离合器；液体传动液力耦合器；磁力传动电磁离合器3. 对摩擦离合器的基本性能要求: （1）分离彻底，便于变速

18、器换档；（2）接合柔和，保证整车平稳起步；（3）从动部分转动惯量尽量小，减轻换档时齿轮的冲击；（4）散热良好，保证离合器正常工作4. 摩擦离合器的类型:按从动盘的数目分类（1）单盘式离合器只有一个从动盘。（2）双盘式离合器有两个从动盘，摩擦面数目多，可传递的转矩较大。按压紧弹簧的结构形式分类（1）螺旋弹簧离合器压紧弹簧是常见的螺旋弹簧。（2）膜片弹簧离合器压紧弹簧是膜片弹簧。1膜片弹簧离合器的优点（1）传递的转矩大且较稳定；（2）分离指刚度低；（3）结构简单且紧凑；（4）高速时平衡性好；（5）散热通风性能好；（6）摩擦片的使用寿命长。2膜片弹簧离合器的缺点（1）制造难度大；（2）分离指刚度低，

19、分离效率低；（3）分离指根易出现应力集中；（4）分离指舌尖易磨损。3. 膜片弹簧离合器的结构形式:膜片弹簧离合器有推式和拉式两种结构形式。推式的特点：分离指在分离轴承向前推力的作用下离合器分离。拉式的特点：分离指在分离轴承向后拉力的作用下离合器分离。1变速器的功用（1）改变传动比，从而改变传递给驱动轮的转矩和转速；（2）实现倒车；（3）利用空档中断动力的传递。2变速器的组成（1）变速传动机构；（2）变速操纵机构。3变速器的类型（1）按传动比变化方式的不同，变速器可分为有级式、无级式和综合式3种。 （2）按换档操纵方式的不同，变速器可分为手动操纵式、自动操纵式和半自动操纵式3种。4. 同步器是利

20、用摩擦原理实现同步的，现代汽车上广泛使用的是惯性式同步器，可以从结构上保证待啮合的接合套与接合齿轮的花键齿在达到同步之前不可能接触，可以避免齿间冲击和噪音汽车自动变速器即自动操纵式变速器。它可根据发动机负荷和车速等工况的变化自动变换传动系统的传动比，使汽车获得良好的动力性和燃油经济性，同时有效减少发动机排放污染，显著提高车辆行驶的安全性、乘坐舒适性和操纵轻便性。自动变速器的类型（1）按传动比变化方式可分为有级式、无级式和综合式；（2）按齿轮变速系统的控制方式可分为液控液压和电控液压式两种。1. 万向传动装置的组成和功用组成：万向节和传动轴，当传动轴比较长时，还要加中间支承。功用：在轴线相交且相

21、对位置经常变化的两转轴间传递动力。2. 万向传动装置在汽车上的应用场合变速器与驱动桥之间变速器与分动器之间、分动器与驱动桥之间驱动桥与驱动轮之间1. 驱动桥由主减速器、差速器、半轴、万向节、驱动桥壳（或变速器壳体）和驱动车轮等零部件组成。2驱动桥的功用1）通过主减速器齿轮的传动，降低转速，增大转矩；2）主减速器采用锥齿轮传动，改变转矩的传递方向；3）通过差速器可以使内外侧车轮以不同转速转动，适应汽车的转向要求；4）通过桥壳和车轮，实现承载及传力作用。3. 结构类型1）非断开式驱动桥当车轮采用非独立悬架时，驱动桥采用非断开式。其特点是半轴套管与主减速器壳刚性连成一体，整个驱动桥通过弹性悬架与车架

22、相连，两侧车轮和半轴不能在横向平面内做相对运动。非断开式驱动桥也称整体式驱动桥。2）断开式驱动桥当驱动轮采用独立悬架时，两侧的驱动轮分别通过弹性悬架与车架相连，两车轮可彼此独立地相对于车架上下跳动。与此相对应，主减速器壳固定在车架上，半轴与传动轴通过万向节铰接，传动轴又通过万向节与驱动轮铰接，这种驱动桥称为断开式驱动桥。 一、汽车行驶系统的功用1接受传动系统传来的发动机转矩并产生驱动力；2承受汽车的总重量，传递并承受路面作用于车轮上的各个方向的反力及转矩；3缓冲减振，保证汽车行驶的平顺性；4与转向系统协调配合工作，控制汽车的行驶方向。二、行驶系统的组成和类型行驶系统的组成：车架、车桥、悬架、车

23、轮（或履带）。行驶系统的类型：轮式、半履带式、全履带式、车轮履带式。1车桥特点车桥通过悬架与车架（或承载式车身）相连，两端安装车轮。2车桥功用传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向的作用力及其力矩。3车桥类型1）按悬架结构的不同可分为整体式和断开式两种；2）按车轮所起作用的不同可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥。一、转向驱动桥许多轿车和全轮驱动越野车的前桥既是转向桥又是驱动桥，称为转向驱动桥。转向驱动桥主要由主减速器、差速器、万向节、转向节、主销等组成。二、转向轮定位1转向轮定位的功用和定位参数（1）转向轮定位的功用：保证转向后转向轮（前）轮可以自动回正。（2）转向轮的定位参数：主销后

24、倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束。2主销后倾角 主销轴线和地面垂线在汽车纵向平面内的夹角主销有一定的后倾角，使主销延长线与地面的交点a向前偏移了一段距离l，转向后地面作用在车轮上的侧向力FY对主销形成一个转矩，该转矩具有使前轮回正的作。3主销内倾角 主销轴线和地面垂线在汽车横向断面内的夹角主销内倾角的作用是：（1）使前轮自动回正；（2）使转向操纵轻便；（3）减小转向盘上的冲击力；4前轮外倾角 前轮外倾角的作用是：（1）防止车轮出现内倾；（2）减少轮毂外侧小轴承的受力，防止轮胎向外滑脱；（3）便于与拱形路面接触；5前轮前束从俯视图看，两侧前轮最前端的距离B小于后端的距离A，（A-B）称为前

25、轮前束。前轮前束的作用是消除前轮外倾造成的前轮向外滚开趋势，减轻轮胎磨损。1轮胎的作用（1）缓冲减振；（2）与路面相互作用产生驱动力、制动力和侧向力；（3）保证汽车通过性；（4）承受汽车重力；2轮胎的类型和结构汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。现代汽车绝大多数采用充气轮胎。充气轮胎按组成结构不同，又分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。充气轮胎按胎体中帘线排列的方向不同，还可分为普通斜交胎和子午线胎。子午线轮胎的优点如下： 地面积大，附着性能好，胎面滑移小，对地面单位压力也小，因而滚动阻力小，使 用寿命长。 胎冠较厚且有坚硬的带束层，不易刺穿，行驶时变形小，可降低油耗38。 因帘布层数

26、少，胎侧薄，所以散热性能好。 径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大。 在承受侧向力时，接地面积基本不变，故在转向行驶和高速行驶时稳定性好。子午线轮胎的缺点是：因胎侧较薄柔软，胎冠较厚在其与胎侧过渡区易产生裂口；吸振能力弱，胎面噪声大些；制造技术要求高，成本也高。悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的所有传力连接装置的总称。1悬架的功用和组成1）悬架的功用（1）把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，保证汽车的正常行驶，即起传力作用；（2）利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用；（3）利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相

27、对于车架或车身跳动，即起导向作用；（4）利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器，防止车身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜。2）悬架的组成（1）弹性元件起缓冲作用；（2）减振元件起减振作用；（3）传力机构或称导向机构起传力和导向作用；（4）横向稳定器防止车身产生过大侧倾。独立悬架具有以下优点：1）两侧车轮可以单独运动互不影响；2）减小了非簧载质量，有利于汽车的平顺性；3）采用断开式车桥，可以降低发动机位置，降低整车重心；4）车轮运动空间较大，可以降低悬架刚度，改善平顺性。独立悬架的类型如下：1）横臂式独立悬架 车轮在汽车横向平面内摆动的悬架； 2）纵臂式独立悬架 车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架；

28、3）烛式悬架和麦弗逊式悬架（也称滑柱连杆式悬架） 车轮沿主销移动的悬架；4）单斜臂式独立悬架 车轮在汽车的斜向平面内摆动的悬架。1机械转向系统机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，所有传递力的构件都是机械的，主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。2动力转向系统动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机（或电动机）的动力作为转向能源的转向系统。动力转向系统是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。两侧转向轮偏转角之间的理想关系式汽车转向行驶时，为了避免车轮相对地面滑动而产生附加阻力，减轻轮胎磨损，要求转向系统能保证所有车轮均作纯滚动，即所有车轮轴线的延长线都要相交于一点。 cot=cot+B/L其中、分别是内外侧转向轮的偏转角，B是两侧主销轴线与地面相交点之间的距离；L是汽车轴距。齿轮齿条式转向器是以齿轮和齿条传动作为传动机构，适合与麦弗逊式独立悬架配用，常用于轿车、微型货车和轻型货车。转向盘在空转阶段的角行程称为转向盘的自由行程。转向盘的自由行程有利于缓和路面冲击，避免驾驶员过度紧张，但不宜过大，否则将使转向灵敏性能下降。1. 制动系统的功用(1) 使行驶的汽车减速甚至停