汽车基本构造与原理

关于汽车基本构造与原理第1页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五第一节整车

一、汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。第2页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五汽车发动机

发动机是汽车的动力装置。由两大机构五大系组成：两大机构:

1.曲柄连杆机构；2.配气机构；五大系:

1.燃料供给系；2.冷却系；3.润滑系；4.点火系；5.起动系.第3页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五三个主要系统的介绍

1.冷却系：一般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关组成。汽车发动机采用两种冷却方式，即空气冷却和水冷却。一般汽车发动机多采用水冷却。2.润滑系：发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞及油尺等组成。3.燃料系：汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管等组成。第4页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五发动机的主要部件第5页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五汽车的底盘汽车的底盘：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。第6页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五汽车底盘的构造第7页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五传动系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。第8页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五离合器与变速器的介绍离合器：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：由变速器壳、变速器盖、第一轴、第二轴、中间轴、倒档轴、齿轮、轴承、操纵机构等机件构成，用于汽车变速、变输出扭矩。第9页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五行驶系2.行驶系：由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。行驶系的功用是：a.接受传动系的动力，通过驱动轮与路面的作用产生牵引力，使汽车正常行驶；b.承受汽车的总重量和地面的反力；c.缓和不平路面对车身造成的冲击，衰减汽车行驶中的振动，保持行驶的平顺性；d.与转向系配合，保证汽车操纵稳定性。第10页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五转向系

3.转向系：汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。转向系统的基本组成：a.转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。b.转向器将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动，并对转向操纵力进行放大的机构。转向器一般固定在汽车车架或车身上，转向操纵力通过转向器后一般还会改变传动方向。c.转向传动机构将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节)，并使左右车轮按一定关系进行偏转的机构。第11页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五制动系4.制动系：汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置统称为制动系统。其作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。第12页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五制动系分类a.按制动系统的作用制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。

㈠用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统；

㈡用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统；

第13页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五

㈢在行车制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统；

㈣在行车过程中，辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。

上述各制动系统中，行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。第14页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五b.按制动操纵能源制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。c.按制动能量的传输方式制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。第15页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五制动系统的组成制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。

a.制动操纵机构:产生制动动作、控制制动效果并将制动能量传输到制动器的各个部件以及制动轮缸和制动管路。

b.制动器:产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力)的部件。汽车上常用的制动器都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩，称为摩擦制动器。它有鼓式制动器和盘式制动器两种结构型式。第16页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五汽车车身汽车车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构，货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。汽车车身结构主要包括：车身壳体(白车身)、车门、车窗、车前钣制件、车身内外装饰件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等等。在货车和专用汽车上还包括车箱和其它装备。第17页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五汽车车身总成示意图第18页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五电气设备电气设备：电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机；用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。第19页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五1.蓄电池：蓄电池的作用是供给起动机用电，在发动机起动或低速运转时向发动机点火系及其他用电设备供电。当发动机高速运转时发电机发电充足，蓄电池可以储存多余的电能。蓄电池上每个单电池都有正、负极柱。2.起动机：其作用是将电能转变成机械能，带动曲轴旋转，起动发动机。起动机使用时，应注意每次起动时间不得超过5秒，每次使用间隔不小于10-15秒，连续使用不得超过3次。若连续起动时间过长，将造成蓄电池大量放电和起动机线圈过热冒烟，极易损坏机件。第20页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五第二节发动机

第21页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五柴油机和汽油机的区别汽油机和柴油机是目前广泛应用在工农业生产和交通运输部门的热机。它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。压缩比：压缩比是指活塞在气缸中运动时，气缸中出现气体的最大体积和最小体积之比。活塞在最低点时气缸中气体体积最大，活塞在最高点时气缸中气体体积最小，前者叫气缸总容积，后者叫气缸燃烧室容积。压缩比规定为：压缩比＝汽缸总容积／燃烧室容积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。汽油机的压缩比为4～6。柴油机的压缩比为15～18。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。第22页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五点火方式：汽油机与柴油机的点火方式不同，汽油机是把吸入气缸的汽油蒸汽与空气混合、加压，然后用火花塞点火。柴油机是由喷油嘴喷出的雾状柴油与空气混合、加压，靠压缩来提高混合气体的温度自动点火。燃料：汽油机是用汽油做燃料，柴油机是用柴油做燃料。它们的名称就是由此而来的。用途：汽油机使用铝合金、塑料等材料制成。体积小，重量轻，起动方便，运转平稳，转速快，适用于汽车、飞机等要求体积小、速度快的运输工具。柴油机的压缩比大，气缸因为要承受较大的压力而做得较为牢固笨重，一般用钢板，铁板等材料制成。它的功率大，适用于载重较大的大型卡车、拖拉机、机车和船舰。第23页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五燃油缸内直喷的优势缸内直喷技术是指将燃油直接喷入汽缸燃烧室内的发动机技术，而之前的汽油发动机都是将燃油喷注于进气歧管内。缸内直喷技术还被称为FSI技术。由于燃油被精确的喷射于汽缸燃烧室内，也直接带来了六大好处：

一、节省燃油。二、减少废气排放。三、提升动力性能。四、减少发动机震动。五、喷油的准确度提升。六、发动机更耐用。第24页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五涡轮增压的工作原理涡轮增压能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率。其利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸，使发动机的输出功率增加。第25页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五第三节变速器

变速器有哪些种类?从控制上分为手动档变速器、自动档变速器。从布局传动形式上分纵置变速器、横置变速器。第26页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五MT与AT的工作原理手动档变速器简称MT，其主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩。自动档变速器又分AT、AMT、DCT、CVT、IVT等。自动变速箱AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。

第27页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五第28页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五第四节传动系统

汽车动力传递顺序：发动机→离合器→活塞→活塞销连→曲轴→飞轮→压盘→离合片→轴→中间轴→二轴→传动轴→主减速器→差速器→半轴→轮胎。

第29页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五两轮驱动与四轮驱动两轮驱动的动力传递路线是动力经飞轮→离合器→变速箱变速→差速器→内等速万向节→传动轴→外等速万向节→轮毂→车轮。四轮驱动的主要区别在于增加了一个分动箱，通过分动箱将动力分配给后面的车轮。第30页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五离合器有什么作用?对于手动挡的车子来说，离合器只是负责把档位和变速齿轮分离和结合的工作，顾名思义离合器在汽车行驶中，变速齿轮是转动的，如果不踩离合硬挂档的话，会损坏齿轮的牙齿。第31页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五布置及驱动形式

前置前驱：引擎前置前轮驱动的驱动形式，多见于2.5排量以下车型。前置后驱：引擎前置后轮驱动是最为传统的驱动形式。后置后驱：引擎后置后轮驱动的驱动形式一般常见于超级跑车。中置后驱：发动机放置在前、后轴之间，同时采用后轮驱动，常见于追求操控表现的跑车。第32页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五四轮驱动四轮驱动：原本主要用于越野车，如今部分轿车上也采用了四轮驱动。四轮驱动又分为四种模式：全时四驱、兼时四驱、适时四驱和兼时／适时混合四驱。四轮驱动的优点是：动力均衡。缺点是：自重增加，油耗较高，维修保养比较复杂。第33页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五差速器汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧，如果汽车向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右边轮子防滑差速器快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。差速器的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。第34页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五汽车的悬挂系统悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。第35页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。比较常见的五种悬挂：麦弗逊式独立悬挂、双叉臂式独立悬挂、单纵臂扭杆梁式半独立悬挂、连杆支柱式独立悬挂、多连杆式独立悬挂。第36页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。绝大多数悬挂多具有螺旋弹簧和减振器结构，但不同类型的悬挂的导向机构差异却很大，这也是悬挂性能差异的核心构件。根据结构不同可分为非独立悬挂和独立悬挂两种。第37页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五独立悬挂独立悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身下面的。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。缺点：结构复杂、成本高、维修不便的缺点，同时因为结构复杂，会侵占一些车内乘坐空间。第38页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五非独立悬挂非独立悬挂系统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挂系统悬挂在车架或车身的下面。优点：左右轮在弹跳时会相互牵连，轮胎角度的变化量小使轮胎的磨耗小。在车身高度降低时还不容易改变车轮的角度，使操控的感觉保持一致。构造简单，制造成本低，容易维修。占用的空间较小，可降低车底板的高度。缺点：左右轮在弹跳时，会相互牵连，而降低乘坐的舒适性及操控的安定性。因构造简单使设计的自由度小，操控的安定性较差。第39页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五第五节制动系统制动系统作用：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。作用原理：目前，种类汽车所使用的制动器都是摩擦制动器，也就是阻止汽车运动的制动力矩来源于固定元件和旋转工作表面之间的摩擦。第40页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五刹车模式的分类鼓式刹车一般鼓式制动器由旋转部分、固定部分、促动部分和定位调整装置组成。碟式刹车碟式刹车在刹车碟的两边都有一平坦的刹车蹄，当刹车总泵的油压压送到分缸，使刹车蹄向刹车碟夹住，以达到刹紧的效果。第41页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五第42页，共47页，2022年，5月20日，5点25分，星期五附：汽车常见参数及其定义1．整车装备质量（kg）：汽车完全装备好的质量，包括润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。2．最大总质量(kg)：汽车满载时的总质量。3．最大装载质量(kg)：汽车在道路上行驶时的最大装载质量。4．最大轴载质量（kg）：汽车单轴所承载的最大总质量。与道路通过性有关在对汽车的使用过程中尽量不要对酸