汽车性能与基本构造

1、5/2/2022武科大车辆工程研究所第四讲第四讲 汽车性能与基本构造汽车性能与基本构造4.1 汽车分类与性能汽车分类与性能4.2 汽车基本构造汽车基本构造发动机发动机底盘底盘5/2/2022武科大车辆工程研究所5/2/2022武科大车辆工程研究所4.1 汽车的分类与性能（一）按用途分类（一）按用途分类 汽车按用途可分为运输汽车和特种汽车按用途可分为运输汽车和特种用途汽车两大类用途汽车两大类。一、汽车类型一、汽车类型5/2/2022武科大车辆工程研究所汽车类型汽车类型1 1）轿车）轿车 3 3）货车）货车2 2）客车）客车5 5）特种车）特种车4 4）牵引车和汽车列车）牵引车和汽车列车7 7）农

2、用汽车）农用汽车6 6）工矿自卸车）工矿自卸车8 8）越野汽车）越野汽车5/2/2022武科大车辆工程研究所汽车列车汽车列车 Combination of Vehicles-由汽车或牵引车和挂车组成的车列由汽车或牵引车和挂车组成的车列5/2/2022武科大车辆工程研究所北方重型车公司北方重型车公司3307型型5/2/2022武科大车辆工程研究所沃尔沃沃尔沃 XC90的汽车的汽车5/2/2022武科大车辆工程研究所（二）按车用动力分类（二）按车用动力分类内燃机汽车。内燃机汽车。一般来说轿车多数为汽油一般来说轿车多数为汽油机汽车，而其它车辆则大都为柴油机汽机汽车，而其它车辆则大都为柴油机汽车。车。

3、电动汽车。电动汽车。电动汽车可以是纯电动的和电动汽车可以是纯电动的和包括电动在内的两套动力系统的混合动包括电动在内的两套动力系统的混合动力汽车。力汽车。太阳能汽车。太阳能汽车。以太阳能为动力源的汽车。以太阳能为动力源的汽车。用燃气轮机作动力的汽车。用燃气轮机作动力的汽车。如军用车辆如军用车辆和重型车辆。和重型车辆。5/2/2022武科大车辆工程研究所（三）按行驶道路条件分类（三）按行驶道路条件分类公路公路(on road)用车和非公路用车和非公路(off road)用车两类。用车两类。5/2/2022武科大车辆工程研究所（四）按行驶机构特征分类（四）按行驶机构特征分类轮式汽车；轮式汽车；履带式

4、汽车；履带式汽车；雪橇式汽车；雪橇式汽车；螺旋推进式汽车；螺旋推进式汽车；气垫车；气垫车；水陆两栖车；水陆两栖车；车轮车轮-履带式汽车；履带式汽车；步行机构式汽车等。步行机构式汽车等。5/2/2022武科大车辆工程研究所汽车的行驶原理汽车的行驶原理（一）、驱动力产生示意图（一）、驱动力产生示意图F0FtVMtF0= Mt/r汽车行驶所受阻力汽车行驶所受阻力 滚动阻力滚动阻力F Ff f 空气阻力空气阻力F Fw w 上坡阻力上坡阻力F Fi i 总阻力总阻力F= FF= Ff f +F+Fw w+F+Fi i Mt -为汽车车为汽车车 轮的转距轮的转距r-为汽车车为汽车车 轮的半径轮的半径 5

5、/2/2022武科大车辆工程研究所（二）、行驶时总阻力与驱动力的关系（二）、行驶时总阻力与驱动力的关系驱动力和总阻力的关系驱动力和总阻力的关系行驶状态行驶状态F Ft t FF加加 速速F Ft t =F =F匀匀 速速F Ft t F F F =G =G 汽车车轮打滑汽车车轮打滑附着力附着力F F ：指地面对轮胎切向反作用力的极限值。指地面对轮胎切向反作用力的极限值。 F F =G=G G=G=在硬路面上它与驱动轮法向反作用力在硬路面上它与驱动轮法向反作用力 = =附着系数附着系数5/2/2022武科大车辆工程研究所二、汽车的性能二、汽车的性能(一一)动力性动力性汽车的最高车速度汽车的最高车

6、速度vamax(kmh)：在水平的良在水平的良好路面上好路面上(混凝土或沥青路面混凝土或沥青路面)汽车所能达到的汽车所能达到的最高行驶速度。最高行驶速度。 汽车的加速时间汽车的加速时间t（s）：）：汽车在水平良好路面汽车在水平良好路面上由原地起步的加速时间和超车加速时间，它上由原地起步的加速时间和超车加速时间，它表征了汽车的加速能力。表征了汽车的加速能力。 汽车的最大爬坡度汽车的最大爬坡度imax()：汽车满载时在良汽车满载时在良好路面上以好路面上以I档行驶时可爬越的最大坡度。档行驶时可爬越的最大坡度。5/2/2022武科大车辆工程研究所(二二)经济性经济性指单位燃料消耗量所完成的运输工作量。

7、指单位燃料消耗量所完成的运输工作量。在规定条件下行驶单位里程所消耗的燃料量，在规定条件下行驶单位里程所消耗的燃料量，如百公里油耗如百公里油耗(L100km)。也有反过来用的，如美国用也有反过来用的，如美国用MPG即每加仑即每加仑油所行驶的英里数。油所行驶的英里数。(三三)机动性机动性 机动性是具有广泛内涵的一种性能，简单地机动性是具有广泛内涵的一种性能，简单地说就是指它的快速运动能力。说就是指它的快速运动能力。 5/2/2022武科大车辆工程研究所(四四)安全性：汽车的交通安全要素由安全性：汽车的交通安全要素由车辆、道路、驾驶员三者组成。车辆、道路、驾驶员三者组成。p汽车的制动性能：汽车的制动

8、性能：制动防抱死系制动防抱死系统（统（Antilock Brake System: ABS）p汽车的操纵稳定性汽车的操纵稳定性 1. 撞 车 安 全 性 ：撞 车 安 全 性 ： 安 全 气 囊 系 统安 全 气 囊 系 统（Supplemental Restraint System: SRS)5/2/2022武科大车辆工程研究所二、汽车的性能二、汽车的性能防火安全性防火安全性 防盗安全性防盗安全性 其它行车安全装置其它行车安全装置 环境安全性环境安全性 (五五)舒适性舒适性 5/2/2022武科大车辆工程研究所5/2/2022武科大车辆工程研究所安全气囊安全气囊1 1、作用、作用 当汽车以大

9、于当汽车以大于20km/h20km/h的速度发生的速度发生碰撞时，安全气囊就会自动充气碰撞时，安全气囊就会自动充气弹开，瞬时在驾驶员和方向盘之弹开，瞬时在驾驶员和方向盘之间充起一个很大的气囊，减轻驾间充起一个很大的气囊，减轻驾驶员头部及胸部的伤害。驶员头部及胸部的伤害。 5/2/2022武科大车辆工程研究所安全气囊安全气囊2、结构：气体发生器、防护盖、气囊、结构：气体发生器、防护盖、气囊、约束件、溢气孔等。约束件、溢气孔等。 5/2/2022武科大车辆工程研究所 由由传感器、微处理器、气体发生器传感器、微处理器、气体发生器和气囊和气囊等部件组成。等部件组成。 当车速突然减速，并将这一信号在当车

10、速突然减速，并将这一信号在0.01秒之内迅速传递给安全气囊系秒之内迅速传递给安全气囊系统的控制电脑。统的控制电脑。 安全气囊系统安全气囊系统5/2/2022武科大车辆工程研究所电脑在经过分析确认之后，立即引爆安电脑在经过分析确认之后，立即引爆安全气囊包内的电热点火器（即电雷管），全气囊包内的电热点火器（即电雷管），使其发生爆炸，这一过程一般只需使其发生爆炸，这一过程一般只需0.05秒秒左右。左右。点火器引爆之后，固态氮粒迅速气化，点火器引爆之后，固态氮粒迅速气化，大量氮气立即吹涨气囊，并在强大的冲大量氮气立即吹涨气囊，并在强大的冲击力之下，气囊冲开方向盘上的盖而完击力之下，气囊冲开方向盘上的盖

11、而完全展开。全展开。 5/2/2022武科大车辆工程研究所气囊充气瞬间气囊充气瞬间侧置式安全气囊侧置式安全气囊5/2/2022武科大车辆工程研究所5/2/2022武科大车辆工程研究所4.2 汽车的基本构造汽车的基本构造发动机发动机底盘底盘车身车身 电气设备电气设备5/2/2022武科大车辆工程研究所发动机发动机其作用是使供入其中的燃料燃烧而发出动力；底盘底盘接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。汽车的基本构造汽车的基本构造5/2/2022武科大车辆工程研究所汽车的基本构造汽车的基本构造车身车身驾驶员工作地场所和装载乘客和货物的场所。电气设备电气设备由电源组、发动

12、机起动系和点火系、汽车照明和信号装置等组成。5/2/2022武科大车辆工程研究所底盘的组成传动系传动系将发动机的动力传给驱将发动机的动力传给驱动车轮。动车轮。行驶系行驶系将汽车各总成及部件连将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支承作用，成一个整体并对全车起支承作用，以保证汽车正常行驶。以保证汽车正常行驶。5/2/2022武科大车辆工程研究所底盘的组成转向系转向系保证汽车能按照驾驶员保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶。选择的方向行驶。制动装备制动装备使汽车减速或停车，使汽车减速或停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停驻。地停驻。5/2/2022武科大车辆工程研究所

13、东风东风EQ140型透明汽车教学模型型透明汽车教学模型 5/2/2022武科大车辆工程研究所发动机发动机q 汽油机汽油机q 柴油机柴油机5/2/2022武科大车辆工程研究所汽车动力装置汽车动力装置Gasoline EngineDiesel Engine5/2/2022武科大车辆工程研究所EQ61001型的组成（横剖面）型的组成（横剖面）5/2/2022武科大车辆工程研究所EQ61001型的组成型的组成（正剖面图）（正剖面图）5/2/2022武科大车辆工程研究所动态演示动态演示 5/2/2022武科大车辆工程研究所汽油发动机四个行程的图示1.1.进气行程进气行程. .压缩行程压缩行程. .作功行

14、程作功行程4.4.排气行程排气行程5/2/2022武科大车辆工程研究所四行程汽油机的工作原理四行程汽油机的工作原理5/2/2022武科大车辆工程研究所四行程发动机工作原理四行程发动机工作原理观观看看演演示示 1 1、进气行程、进气行程 2 2、压缩行程、压缩行程 3 3、作功行程、作功行程 4 4、排气行程、排气行程 5/2/2022武科大车辆工程研究所5/2/2022武科大车辆工程研究所四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理1、与、与 汽油机的相同点汽油机的相同点 1.1 结构大体相同 1.2 工作原理大体相同2、与汽油机的不同点、与汽油机的不同点 2.1 供给系不同供给系不同 2.2 燃

15、料不同燃料不同5/2/2022武科大车辆工程研究所四行程四行程柴油机柴油机工作原理工作原理 与汽油机工作原与汽油机工作原理相比，只有一个理相比，只有一个行程即作功行程中，行程即作功行程中，柴油机由于用的柴柴油机由于用的柴油粘度比汽油大、油粘度比汽油大、不易蒸发，且自然不易蒸发，且自然温度又较汽油低，温度又较汽油低，所以采用的是所以采用的是 压缩自燃式点火压缩自燃式点火。5/2/2022武科大车辆工程研究所机机 体体 组组机体组组成：机体组组成：曲轴箱曲轴箱气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸气缸油道和水道油道和水道油底壳油底壳气缸体气缸体气缸盖罩气缸盖罩5/2/2022武科大车辆工程研究所机 体 组（

16、一 ）、气缸体1、三种基本型式气缸体、三种基本型式气缸体油底壳油底壳安装平安装平面和曲面和曲轴旋转轴旋转中心在中心在同一高同一高度度油底壳安装平油底壳安装平面低于曲轴的面低于曲轴的旋转中心旋转中心气缸体上曲气缸体上曲轴的主轴承轴的主轴承孔为整体式孔为整体式一般式龙门式隧道式5/2/2022武科大车辆工程研究所单列式单列式型型对置式对置式2、多缸发动机气缸排列型式、多缸发动机气缸排列型式5/2/2022武科大车辆工程研究所结构简单、加结构简单、加工容易，但发工容易，但发动机长度和高动机长度和高度较大。度较大。缩短了机体的长度缩短了机体的长度和高度，增加了刚和高度，增加了刚度，减轻了发动机度，减轻

17、了发动机重量；形状复杂，重量；形状复杂，加工困难。加工困难。高度小，总高度小，总体布置方便。体布置方便。5/2/2022武科大车辆工程研究所（二）二） 、气缸盖与气缸垫、气缸盖与气缸垫1、气缸盖、气缸盖 2、BJ492QA发动机气缸盖发动机气缸盖5/2/2022武科大车辆工程研究所活塞连杆组活塞连杆组组成组成: 1.1 活塞活塞 1.2 活塞环活塞环(气环与油环气环与油环) 1.3 活塞销活塞销 1.4 连杆连杆 1.5 连杆盖连杆盖 1.6 连杆瓦连杆瓦(上瓦上瓦.下瓦下瓦) 1.7连杆螺栓连杆螺栓 1.8 连杆衬套连杆衬套(位于小头位于小头) 1.9 定位装置定位装置5/2/2022武科大

18、车辆工程研究所曲柄连杆机构曲柄连杆机构1、曲柄连杆机构的作用、曲柄连杆机构的作用 将作用在活塞顶上的燃气压将作用在活塞顶上的燃气压力通过连杆转变为曲轴的转矩。力通过连杆转变为曲轴的转矩。2 、曲柄连杆机构的组成、曲柄连杆机构的组成 机体组、活塞连杆组、曲轴机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组飞轮组5/2/2022武科大车辆工程研究所曲轴飞轮曲轴飞轮5/2/2022武科大车辆工程研究所汽油机传统燃料供给系统汽油机传统燃料供给系统5/2/2022武科大车辆工程研究所针阀针阀浮子室浮子室浮子浮子喉管喉管喷管喷管节气门节气门进气歧管进气歧管进气预热装置进气预热装置量孔量孔化油器的结构及工作原理化油器的结构及

19、工作原理5/2/2022武科大车辆工程研究所5/2/2022武科大车辆工程研究所l一燃油箱一燃油箱 2一燃油泵一燃油泵 3一滤油器一滤油器 4一车速传感器一车速传感器 5一空气滤清器一空气滤清器 6一进气温度传感器一进气温度传感器 7节流阀传感器节流阀传感器 8一节流阀一节流阀 9怠速控制电磁阀怠速控制电磁阀 l0一真空度传感器一真空度传感器 1l一冷起动喷油器一冷起动喷油器 12一氧传感器一氧传感器 13一燃油压力稳一燃油压力稳定器定器 14一喷油器一喷油器 15一水温传感器一水温传感器 16一电子点火线圈一电子点火线圈 17一点火分配一点火分配器器 18一火花塞一火花塞汽油机电汽油机电控燃

20、料供控燃料供给系统给系统5/2/2022武科大车辆工程研究所电控喷射工作演示电控喷射工作演示5/2/2022武科大车辆工程研究所蓄电池蓄电池水温传感器水温传感器节气门位置节气门位置传感器传感器起动信号起动信号空气流量计空气流量计(或进气压力或进气压力传感器传感器)转速传感器转速传感器车速传感器车速传感器氧传感器氧传感器稳稳 压电源压电源输输 入入接接 口口A/DA/D转换器转换器喷油控制喷油控制点火控制点火控制怠速控制怠速控制EGR控制控制蒸发排放控制蒸发排放控制故障诊断故障诊断CPU存储器存储器输出输出接口接口传感器传感器ECU执行器执行器5/2/2022武科大车辆工程研究所桑塔纳桑塔纳20002000轿车发动机电子控制汽油喷射系统轿车发动机电子控制汽油喷射系统油箱油箱汽油泵汽油泵滤清器滤清器压力调节器压力调节器电控电控单元单元冷起动阀冷起动阀节气门节气门开关开关怠速调整螺钉怠速调整螺钉节气门节气门空气流量空气流量传感器传感器辅助空气阀辅助空气阀油压油压调节器调节器喷油器喷油器燃油分配器燃油分