汽车构造原理与驾驶规范操作2

汽车构造原理与驾驶标准操作廖青2021年课程介绍汽车作为一种根本工具，在人们日常生活及工作中的使用越来越普及，但是人们对汽车原理知识的相对欠缺，往往使人们在使用汽车过程中对出现的一些问题不知所措，如：汽车出现了什么问题、是什么原因造成的、应如何解决，为什么要标准驾驶操作汽车等。本课程是为增强学生对汽车根本原理知识的认识和了解，提高学生汽车技术知识而开设的素质教育课。通过对本课的学习和实践，学生应能够对汽车主要机构的工作原理、各主要部件的根本构造、汽车常见故障及汽车驾驶知识有一个根本的认识和了解，为学生们进一步学习汽车技术打下良好的根底。本课程采用根底理论与实践紧密结合的教学方法，所以在课程安排上，学习完成一定内容的理论根底知识，就安排相应内容的实践，使我们能把课堂教学与技术实践有机地结合起来，以到达学以致用的目的。祝同学们学习进步，顺利完本钱课程学习。

§1总论1.1汽车简介1.1.1汽车的概念汽车是由动力〔内燃机〕驱动的、一般具有四个或四个以上车轮的非轨道承载工具。主要用于承载人员、货物及一些特殊用途。汽车通常由发动机、底盘、车身三大局部〔也有说+汽车电器四大局部〕组成。1.1.2汽车对人们的影响※汽车具有高速、机动、舒适、使用方便等优点，它极大地方便了人们的生活，提高了劳动生产效率。※汽车产业能有效地拉动国家经济的开展，促进城市现代化建设、促进劳动就业。※汽车产业的开展，能有效地推动科学技术的进步与发展。1.1.3汽车开展1、汽车的诞生1886年德国人Karl·Friedrich·Banz制造出了世界上第一辆装有内燃机的三轮汽车，并于1886年1月26日获得世界上第一项汽车创造专利，该日被人们定为汽车诞生日。

2、汽车工业的开展可分为以下三个阶段：※汽车快速开展阶段：19世纪末—20世纪30年代福特T型车梅赛德斯-奔驰※汽车开展全盛时期：20世纪40年代—70年代初

高尔夫概念车※汽车产业兼并改组、产量相对稳定时期：20世纪70年代后。

3、汽车生产现状及开展趋势※从生产现状看，世界汽车产业形成了6+4〔3〕格局，见(表1-1)(表1-2)〔表1-3〕，展现出以规模化、垄断化为标志的格局。表1-12003年世界汽车制造商产量名次制造商年产量（万辆）全球市场占有率%1美国通用86015.62日本丰田67812.33福特-沃尔沃67212.24雷诺-日产5369.75德国大众5009.16戴姆勒-克莱斯勒4327.67标志-雪铁龙3296.08日本本田2975.49韩国现代1983.610意大利菲亚特1903.5名次制造商年产销量（万辆）全球市场占有率%1美国通用920（838.18）2日本丰田825（812）3福特-沃尔沃800（620.87）4雷诺-日产610（613.11）5德国大众580（524.28）6戴姆勒-克莱斯勒480（485.47）7韩国现代-起亚380（371.5）8标志-雪铁龙370（339）9日本本田340（336.5）10菲亚特204表1-22005年世界汽车制造商产〔销〕量人民网-?环球时报??世界数据报告?ICXO。COM(日期：2006-07-1215:20)

根据数据统计，在这共10家企业中，前3家就占了全球汽车产量的近一半，前6大跨国公司合计产销量已经超过全球总量的75%，再加上4家独立车厂，10家公司的汽车年产销量占世界市场总量的比例高达92%。名次制造商年产量（万辆）备注1美国通用892.622日本丰田803.603福特-沃尔沃626.82不包括沃尔沃产量4雷诺-日产571.595德国大众568.466戴姆勒-克莱斯勒458.917韩国现代-起亚384.388日本本田366.959标志-雪铁龙335.6910菲亚特231.77表1-32006年世界汽车制造商产量物资采购网m188(日期：2007-08-1416:32)

名次制造商年产量（万辆）备注(07年）1丰田892.62936.6万辆2通用835936.9万辆3大众623619.2万辆4雷诺-日产609616.3万辆5福特540650万辆6现代起亚420396.2万辆7本田378.3376.7万辆8标志-雪铁龙295.2342.8万辆9铃木262.4237.5万辆10菲亚特215.3262.1万辆表1-42021年世界汽车制造商产量上海证券报(日期：2021年02月26日)

1.1.4我国汽车工业开展1、创立阶段〔1953-1981〕1956年建成“一汽〞生产出中国造第一辆汽车，后于1975年建成“二汽〞，形成了第二次汽车热，其间还先后建立了南汽、上汽、北汽、济汽、川汽、陕汽等几个国家主要汽车企业。至1981年，我国汽车产量只有17、6万辆，缺重少轻，轿车几乎为空白。2、汽车工业改革开放阶段〔1982-1993〕1982年中汽公司再次成立，85年中央把汽车列为国家支柱产业，87年确定了重点开展轿车工业的战略决策，84年第一个合资企业—北京〔克莱斯勒〕吉普汽车成立，后又有多家合资公司成立，先后引进技术100多项，至1992年我国汽车产量突破100万，1993年到达129.7万辆。3、汽车工业快速增长期〔1994年至今〕形成了3+6格局，即一汽、东风、上汽三大集团+广本、长安、奇瑞、华晨、南京菲亚特和吉利等六个骨干轿车企业，初步形成了汽车产业组织结构的优化调整。下面是我国近年汽车生产开展状况

产量/万辆年度我国近年汽车生产开展目前我国汽车产量已经跃居世界第一位，2006年中国汽车产量为719万辆，赶超德国，成为世界第三大汽车生产国；2021年产量为934.51万辆〔超过美国的870.524万辆占居第二〕，轿车503.73万辆；2021年产量为1379.10万辆〔一举超过日本585.65万辆跃居第一〕，比上年增长46.2%，轿车747.31万辆；比上年增长54.1%，年度增幅之高，为世界各国所罕见。2021年我国产销汽车分别到达1826.47万辆和1806.19万辆，〔打破了美国2000创下的销售1740万辆最高纪录〕，产量比上年增长32.44%，其中轿车949.43万辆；比上年增长27.05%。

但应该看到，我国汽车工业与先进国家相比还相差甚远，全国产量只相当于国外一两个大公司的产量，最不相称的是我国汽车品牌或高端核心技术几乎都来自国外。名次国家年产量（万辆）同比增长﹪1日本11486.32美国1126-5.73中国71925.94德国5825韩国3943.46法国317-10.表1-52006年世界汽车主要生产国汽车产量中国新闻图片网2007.5.15.19:44名次07年（万辆）08年（万辆）09年（万辆）2010年（万辆）1日本1159.6日本1156.3中国1379.1中国1826.472美国1075.1中国934.5日本793.5美国1150(预计）3中国888.2美国870.5美国571.2日本921.74德国619.6德国640.05德国521550（轿车）5韩国408.6韩国380.6韩国351.3韩国427.26法国309法国256.8巴西318表1-6近4年世界汽车主要生产国汽车产量中国汽车市场格局是，国际资本以40%的资本占据着我国50%的份额，攫取70%的利润。德国一家研究所报告显示，群众集团每辆汽车平均盈利683欧元，利润率仅为4.9%，在德国车厂中排名最后，但该集团在华销售汽车的利润是1000欧元，比集团平均利润高46.4%，利润率为7.2%。现在企业把盈利的主要途径放在了产品升级方面，其外资企业主要是依靠品牌溢价、知识产权、资本市场、售后效劳等方面来盈利。在核心技术和关键零部件领域，外资控股和垄断趋势明显，产业控制力进一步增强。据统计，外商独资及合资公司在发动机控制系统、平安气囊、ABS系统、三元催化器、电动天窗、空调系统、汽车座椅总成、电动玻璃升降器、照明系统、自动变速箱、高压燃料泵等系统和部件方面，控制了70%以上的市场份额，局部产品几乎全部为外资所垄断。我国汽车电子产品与国际先进水平相比要落后10到15年1.2汽车分类及代号1.2.1汽车分类

汽车种类繁多，分类方法也各不相同，根据我国新标准GB/T3730.1-2001规定，我国汽车分为乘用车和商用车两大类。1、乘用车：主要包括轿车、吉普车、旅行车、专用途、多用途等非商务用乘用车。2、商用车：主要用于商务用途，也包括上述种类汽车及各种客车、货车等。1.2.2汽车代号现在各国汽车公司生产的汽车大都使用了VIN〔车辆识别码〕它是由一组字母和阿拉伯数字组成，共17位，又称17位识别代号编码：□□□□□□□□□□□□□○○○○WMIVDSVIS区域国别制造厂车辆特征代码检验位年份装配厂顺序号1.3汽车主要技术参数1.3.1主要尺寸参数包括：轴距、轮距、总长、总宽、总高、前悬、后悬等。1.3.2质量参数主要有：装载质量、总质量、整备质量、整备质量利用系数、轴载荷分配等。1.3.3主要性能指标含：动力性能〔最高车速、加速性能、爬坡性能〕、经济性能〔燃料消耗率〕、通过性能、制动性能、稳定性能、操纵性能和有害气体排放指标等。1.4汽车行驶根本原理汽车驱动力与行驶阻力1.驱动力：FQ=TQ/r2.汽车行驶阻力：FZ=F滚+F空+F坡+F加3.汽车行驶方程：FQ=FZ3.汽车驱动条件：FQ≥F滚+F空+F坡4.汽车附着力：FF=Ftμ5.汽车行驶附着条件:FQ≤FF汽车通过性1.最小转弯半径与偏出距2.最小离地间隙、3.接近角与离去角、4.纵向通过角与横向通过角5.内轮差作业课后思考1、说明汽车主要是由哪几局部组成，以及各局部的作用。2、说明汽车主要有哪些技术参数指标。发动机主要是把化学能转化为机械能的机器。现代汽车发动机是将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械，所以又叫做内燃机。.§2发动机根本结构及工作原理发动机是汽车最主要的总成之一，是汽车动力的来源。被称为汽车的“心脏〞。2.1四冲程发动机根本结构及各系统功用2.1.1汽车发动机根本构造2.1.2汽车发动机总体组成

现代汽车发动机种类繁多，结构复杂，一台发动机通常由上万个零件组成，但从整体上看，汽油机都是在一个机体组件上安装一个“机构〞和六大“系统〞。〔柴油机为五大系统，没有点火系统〕：见表1-1表1-1发动机结构及功用

名称功用主要部件机体组件发动机的骨架，支承着发动机的所有零部件机体，气缸，气缸盖，气缸垫等曲柄连杆机构将活塞顶部的燃气压力转变为曲轴的转矩，输出机械能活塞，连杆，曲轴，飞轮等换气系统按照发动机要求，定时开闭进、排气门，吸入干净可燃混合（空）气，排除废气空气滤清器，进排气管系，配气机构（气门组件，凸轮轴，驱动机构）排气消声器等燃料供给系统按照发动机要求，定时，定量供给发动机所需要的燃料汽油机：汽油箱，输油泵，滤清器，压力调节器，各种传感器，电控喷油器，电控单元等（旧汽油机采用化油器）柴油机：柴油箱，输油泵，滤清器，高压油泵，调速器，喷油器等点火系统按规定的时刻，准时点燃汽油机气缸内的可燃混合气蓄电池，点火开关，点火线圈组件，传感器，电控装置，火花塞等润滑系统对机件摩擦表面润滑，减摩，延长寿命，密封，清洁，冷却，防锈蚀油底壳，机油泵，机油滤清器，机油压力表，机油道等冷却系统保持发动机在适宜的温度下工作冷却水泵，风扇，节温器，散热器，冷却水道等起动系统起动发动机蓄电池，起动开关，起动马达等发动机的形式与分类

V型发动机直列式发动机水平对置式发动机

内燃机的类型奥迪V8-4.0发动机

奥迪W12-6.0发动机燃料供给系统

润滑系统

2.1.4四冲程发动机工作原理及工作过程术语冲程：发动机的类型

行程：活塞在汽缸内上下止点运行的距离1、进气行程排气门关闭进气门开启温度370~440K，压力75~90kPa示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。大气压力线示功图上止点下止点rVP

2、

压缩行程进气门关闭排气门关闭压缩比：ε=Va/Vc活塞温度600~800K，压力600~1500kPaVr大气压力线ca下止点上止点示功图P瞬时最高：温度2200~2800K，压力3~5MPa3、作功行程进气门关闭Z上止点下止点瞬时最高：温度2200~2800K，压力3~5MPa作功终了：温度1500~1700K，压力300~500kPa活塞进气门关闭瞬时最高：温度2200~2800K，压力3~5MPa作功终了：温度1500~1700K，压力300~500kPa活塞Va大气压力线Prcb示功图排气门关闭作功终了：温度1500~1700K，压力300~500kPa活塞进气门关闭4、

进气门关闭排气门翻开活塞温度900~1200K压力105~125kPa剩余废气排气行程上止点下止点r大气压力线示功图PV单缸式发动机

2.1.5二冲程发动机简介顾名思意，二冲程发动机就是活塞上下运动两个行程，做功一次。二冲汽油机的进排气过程完全不同于四冲汽油机，二冲程发动机进气要经过两次压缩，在二冲发动机上，混合气先流进曲轴箱然后才流进汽缸，而四冲发动机的混合气是直接流进汽缸；二冲柴油机的进排气过程又有别于汽油机。其工作原理如图示：

二行程柴油机工作原理转子式发动机

二冲程发动机

2.2发动机性能指标2.2.1动力性能指标1、有效转矩发动机曲轴输出的平均转矩，用Te表示，单位为N·M。2、有效功率发动机曲轴的输出功率，用Pe表示，单位为kW。Pe=Te〔2πn/60〕10-3=Ten/95503、升功率便于比较不同发动机的性能：Pc〔kW/L〕Pc=Pe/〔Vsi〕Vs—气缸工作容积，i—气缸数2.2.2经济性能指标1、燃油消耗率每小时单位有效功率消耗的燃油量〔g/kW·h〕。2、有效热效率燃料热值转变为有效功的比例〔ηe=We/Q1〕。2.2.3运转及使用性能指标主要包括起动性能、排放、噪声,可靠性、耐久性等性能指标。2.2.4发动机运转特性见右图发动机特性曲线思考1.理论上，它的功率应等于四冲程发动机的二倍。2.由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳。3.构造简单，质量较小。4.易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。但二冲程汽油机混和气易随废气排出，废气不易排尽，造成经济性差，HC排放增加，又由于热负荷大，润滑困难，机件寿命短，所以汽车较少采用二冲程汽油机。二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何特点？§3发动机的工况3.1.汽油机燃料供给系根本要求汽油机对燃供系的根本要求是：燃供系能根据汽油机不同的工况供给不同浓度的混和气，尽可能满足发动机发挥出最大效率。可燃混和气质量〔浓度〕可用空燃比α=A/F〔理论α´=14.7〕或过量空气系数Φ=α/α´表示。发动机根本工况分为稳定工况〔发动机经预热，转入正常运转，并且在一定时间内没有突然变化的工况〕和过渡工况〔冷起动、暖机和加速工况〕。通常称为“四稳、三过渡。3.2.发动机工况对混合气浓度的要求3.2.1稳定工况对混和气浓度的要求

1、怠速工况〔发动机不对外做功，转速一般为700～900r/min〕进入缸内混合气量少，要求供给Φ=0.6～0.8的浓混合气。2、小负荷工况〔发动机负荷＜25%〕进入缸内混合气数量有所提高，混和气浓度可以略为减小，一般Φ=0.75～0.9。

3、中等负荷工况〔发动机负荷在25%～85%〕进入气缸内混合气数量增多，燃烧条件好，同时为提高经济性，应供给较稀混合气，一般Φ=1.0～1.15。

4、大、全负荷工况〔发动机负荷＞85%为大负荷，=100%为全负荷〕此时为克服较大外部阻力，要求发动机发出尽可能大的功率，应供给较浓量多大功率混合气，一般为Φ=0.85～0.95。3.2.2过渡工况对混和气浓度的要求1、冷起开工况〔发动机温度为环境温度时的起动过程〕发动机温度低汽油蒸发困难，需供给极浓混合气，一般要求到达Φ=0.2～0.6。2、暖机工况〔发动机冷机起动后，逐渐升高到正常温度的过程〕混合气浓度应随发动机温度升高而减小，从起动时的极浓减小到稳定怠速运转浓度。

3、加速工况〔发动机负荷迅速增加的运转过程〕急加速时，由于汽油的比重比空气大，汽油流量增加比空气慢得多是混合气过稀，反而使发动机动力下降甚至熄火，因此需用专门装置额外供油来加浓混合气，以满足发动机急加速的要求。3.3.汽油机的燃烧过程汽油机的正常燃烧1、着火延迟期从点火〔1点〕开始到火焰核心〔2点〕形成的这一时期。这一时期主要是进行燃烧前的物理、化学准备。2、速燃期从火焰核心〔2〕点形成开始到气缸内形成最高压力点〔3〕为止。在此期间，火焰由中心迅速向周围传播直到全部混合气被点燃。3、后燃期从后燃期终了到燃料全部燃烧结束的这一段时期。在此期间，局部未来得及燃烧的燃料和已燃烧燃料的二次产物继续燃烧。汽油机的非正常燃烧1、爆燃当火花塞点火后，正常火焰传播之前，末端混合气自燃并迅速燃烧，产生爆燃冲击波和锋利的金属敲击声的现象成为爆燃。汽油机发生爆燃的主要原因是：末端混合气受到不正常的热辐射或压缩等原因，使本身的温度不断升高，出现一个或多个火焰中心。2、外表点火由燃烧室内的炽热局部〔排气门、火花塞电极、金属突出点、积炭等〕点燃混合气的现象称为外表点火。1〕早火：外表点火发生在火花塞点火之前的现象。早火最大的危害是压缩功增大，缸内零件过热，发动机功率严重下降。2〕后火：外表点火发生在火花塞点火之后的现象。炽热点温度较低，火花塞点燃混合气的燃烧过程中，炽热点点燃其余混合气。这种现象可发生在发动机断火后，这时发动机就像仍有电火花一样继续运转。3.4.影响混合气燃烧的因素使用因素对燃烧的影响1、燃料的性质的影响辛烷值愈大，燃烧的爆燃顷向愈小。2、混合气浓度的影响混合气燃烧速度取决于火焰传播的速度，影响火焰传播速度的主要主要因素之一式混合气的浓度。如图3、点火提前角的影响点火提前角过大时，大局部混合气在压缩过程中燃烧，气体压力升高过早，增加了压缩功的消耗，使功率降低。这时气体在压缩时的压力和温度大幅增高，末端混合气燃烧前的温度也提高，这就为爆燃创造了有利的条件，使发动机工作粗暴性增加，爆燃的倾向也增加。点火提前角过小时，会使燃烧在汽缸容积膨胀过程中进行，燃烧的最高压力和最高温度将降低，而热损失增多，发动机的功率也下降。4、转速的影响因为转速的提高，混合气的涡流运动也增强，这样火焰传播速度也增加，但以曲轴转角计相对于火焰传播速度却增加过大，所以转速提高后，应增大点火提前角，以保证燃烧在活塞上止点附近完成。5．负荷的影响当负荷减少时，节气门开度变小，进入气缸的混合气量减少，而剩余废气量几乎不变的，这样剩余废气所占比例相对增大，相当于对进入气缸的混合气起到稀释作用。同时，由于每循环燃烧的混合气数量减少，使气缸壁与燃烧室壁的温度都有下降。这些因素都使混合气的着火延迟时间加长。为此，必须相应地加大点火提前角。因而在分电器中都装有真空点火提前调节装置。构造因素对燃烧的影响1、压缩比的影响增大压缩比可提高发动机的功率和经济性；但压缩比不适当地提高，会使压缩终了的混合气的温度和压力过大，从而造成爆燃倾向增大。2．

燃烧室形式及火花塞位置的影响燃烧室形式及火花塞位置，影响到火焰前锋外表的形状、大小及火焰传播的速度，因而也影响到发动机工作的粗暴性及爆燃倾向。a．因此，我们希望燃烧室具备以下条件:①燃烧室的结构尽量紧凑。②燃烧室内混合气要有适当的涡流运动。③降低末端可燃混合气的温度b．火花塞的安放位置要注意以下问题：①使火焰传播距离尽量缩短，而且与燃烧室各点的距离尽量均匀一致。②火花塞与排气门之间的距离要短这是因为排气门在燃烧室内形成一个热点，容易形成爆燃中心。当火焰传播距离较短时，可以较早地将该处混合气烧掉。③要使火花塞电极能够受到进气的冷却，并使电极附近的燃烧产物得到去除。火花塞电极过热，形成热点容易产生早燃，电极附近废气过多会造成断火。这些都破坏了发动机的稳定工作，这样就希望火花塞靠近进气门处。

综上所述，在实际应用的浴盆形燃烧室中，火花塞的位置总是布置在两个气阀中间而且略偏于排气阀的位置上。3．

气缸尺寸的影响指气缸直径的影响。气缸d↑，那么燃烧室的尺寸也加大了，燃烧室的面容比却下降了，因而传给冷却系的热量减少。一般情况下大直径气缸的汽油机有较好的燃料经济性，但是气缸直径增加也增加了火焰传播距离，使爆燃倾向增加。

这就说明了为什么有缸径大的柴油机，而没有缸径大的汽油机。4．

气缸盖和活塞材料的影响。

气缸盖和活塞常用的材料是铸铁和铝这两种。由于铝的导热性好，铝制的气缸盖，活塞工作外表的温度较低，发动机的热负荷明显下降，这也使发动机产生爆燃的倾向减少。5．

冷却方式的影响

因为水的导热性比空气要高的多，所以水冷式汽油机的冷却效果比风冷式要好，水冷式汽油机气缸和燃烧室工作外表的温度可以维持在较低值。这就极大降低了爆燃的倾向。3.2.化油器式燃供系的根本功用及组成

功用：储存、输送、清洁燃料，根据发动机工况，供给汽缸一定浓度的可燃混合气，并将燃烧后的废气排入大气。组成：汽油供给装置空气供给装置混合气形成装置废气排出装置3.3化油器工作原理3.3.1根本构造3.3.2现代化油器工作原理

1、主供油系统工作过程功用：保证正常工作时，混合气随节气门开大而逐渐变稀。起作用工况：除怠速与极小负荷工况，均起作用。油粒气化方法：降低主量孔处真空度，即引入少量空气到主量孔。2、怠速系统工作过程功用：保证怠速和小负荷时供给浓混合气。〔〕怠速系统结构：怠速油道、怠速量孔、怠速过渡量孔、怠速空气量孔、怠速调整螺钉、节气门开度调整螺钉3、加浓系统〔省油器〕工作过程机械加浓装置：真空加浓装置：取决于节气门开度。取决于节气门后真空度。4、加速系统〔加速泵〕工作过程加速泵：由节气门控制，内有活塞，进油阀和出油阀。节气门开度减小时：活塞上移，汽油进入加速泵；节气门开度加大时：活塞下移，进油阀关出油阀开，汽油从加速喷孔喷出。5、起动系统工作过程起开工况：极浓混合气〔〕结构：阻风门工作系统：主供油系统和怠速系统自动阀：防止起动过程后期，由于转速加大真空度增大而导致混合气过浓。3.4柴油机燃供系简介3.4.1柴油机供给系根本功用储存、滤清和输送柴油，并按照柴油机各工况需求，定时、定量、定压将柴油喷入燃烧室，最后将废气排入大气。3.4.1柴油的品质发火性：十六烷值，十六烷值越高，发火性越好。蒸发性：蒸发性越好，越有利于燃烧。凝点：说明柴油的低温流动性。汽车柴油机应选用十六烷值较高、蒸发性较好、凝点和粘度适宜、不含水分和机械杂质的柴油。3.4.1柴油机供给系的组成由燃油供给装置、空气供给装置、混合气形成装置、废气排出装置和喷油泵、喷油器、调速器、输油泵、滤清器、油管等组成。3.5电控汽油喷射系统3.5.1概述1、汽油喷射的根本概念

汽油喷射是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到气缸或进气歧管中，与进入的空气混合而形成可燃混合气。

2、汽油喷射系统开展概况汽油喷射技术始于20世纪30年代，最初用于飞机上，50年代开始用于汽车上；目前，大局部轿车均装配了汽油喷射系统。3、汽油喷射优点1）提高了发动机的充气效率；2）可采用较高的压缩比；3）可使发动机燃用稀薄的可燃混合气；4）冷起动性和加速性能较好；5）使发动机在任何工况下都处于最佳工作状态；6）使各缸可燃混合气分配更加均匀；7）可节省燃油并减少废气中的有害成分。4、气门喷油器输油管进气支管电控燃油喷射系统的分类1〕按喷射器安装位置分每一个气缸有一个喷油器。〔1〕多点喷射〔SPI〕调压器喷油器节气门体位置传感器节气门〔2〕单点喷射〔SPI〕几个缸共用一个喷油器，又称节气门体喷射〔TBI〕。将燃料直接喷入气缸内，需较高的喷射压力。〔3〕气缸内喷射调压器喷油器节气门体位置传感器节气门2〕4〕按多点喷射的喷油间隔来分〔1〕同时喷射〔2〕分组喷射〔3〕顺序喷射3〕按进气量检测方法来分〔1〕间接测量〔2〕直接测量〔2〕闭环控制传感器电子控制单元执行器发动机开环控制氧传感器闭环控制按控制方式来分〔1〕开环控制3.5.2电子控制汽油喷射系统的组成1、燃油供给系统功用：向气缸内供给燃烧时所需一定量的燃油.组成：

汽油泵回油管汽油滤清器油压调节器输油管路喷油器2、空气供给系统功用：为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并测量和控制空气量。组成：节气门体空气滤清器空气流量计怠速控制阀电子控制单元空气阀

3、电子控制系统

电控单元：接受来自各个传感器传来的信号，并完成对这些信息的处理和发出指令控制执行器的动作组成：各种传感器：把各种反映发动机工况和汽车运行状况的参数〔非电量参数〕转变为电信号〔电压或电流〕提供给电控单元，使电控单元正确地控制发动机运转或汽车运行。执行器：用来完成电控单元发出的各种指令，是电控单元指令的执行者。电控喷射工作演示3.5.4实例上海桑塔纳2000轿车发动机电子控制汽油喷射系统

油箱汽油泵滤清器压力调节器电控单元冷起动阀节气门开关怠速调整螺钉节气门空气流量传感器辅助空气阀油压调节器喷油器燃油分配器空气温度传感器氧传感器曲轴转角传感器转速传感器1、了解发动机工况对混合气浓度的要求。2、简述汽油发动机燃供系的根本组成。3、了解柴油发动机燃供系的根本组成。4、简述电控燃油喷射系统的优点。5、了解电控燃油喷射系统的根本组成。课后思考§44.1

概述汽油发动机点火系根本要求在压缩行程终了前，准时、可靠地点燃混合气。发动机点火系功用按照发动机的工作顺序使火花塞产生电火花点燃气缸内混合气。

点火系类型1.传统分电器点火系2.半导体点火系3.微机控制点火系4.磁电机点火系发动机点火系的组成4.24.2.1组成

传统分电器式点火系主要由电源、点火开关、点火线圈、断电器、配电器、电容器、火花塞、高压导线、附加电阻等组成。4.2.2工作原理

触点闭合时：初级电路通电，电流从蓄电池的正极经点火开关，点火线圈的初级绕组，断电器触点，接地流回蓄电池的负极，为低压电路。触点断开时：在初级绕组通电时，其周围产生磁场，并由于铁芯的作用而加强。当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断，初级电路迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在匝数多，导线细的次极绕组中感应出很高的电压，使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花。4.3半导体点火系统4.3.1无触点点火系磁感应式光电式霍而效应式分类〔触发方式不同〕利用了一些半导体元件替代了蓄电池点火系中的断电器，产生脉冲信号点火。

不同触发方式的信号发生器磁电感应式传感器霍尔式传感器磁电式信号发生器4.3.2微机控制半导体点火系4.3.3无分电器点火系点火系组成：〔1〕传感器、〔2〕电控单元、〔3〕点火模块优点：点火提前角控制精确火花塞跳火能量较大点火系能耗较小免维护

1、汽油机对点火系有那些根本要求。2、试说明传统点火系统的根本组成、工作过程及存在的缺陷。3、简述微机控制点火系统的根本组成、工作原理及特点。复习思考案例分析

发动机常见故障发动机最常见的故障是燃料供给系和点火系统工作不良，在此，我们仅以燃供系和点火系工况对发动机的影响进行分析。方法：观看录像资料，结合实物讲解。发动机结构认识实了解发动机总体结构，动手操作发动机的拆卸和组装，掌握发动机拆卸、组装的根本要求。§5汽车底盘主要总成构造及工作原理5.1传动系总体组成5.1.1传动系的功用1、实现变速变速器、主减速器2、实现倒驶变速器倒档3、中断动力传递离合器、变速器空档4、实现差速转动差速器术语：汽车底盘

底盘是整个汽车的基体，支承着发动机、车身等各种零部件，同时把发动机的动力传递和分配给各机构总成，并按驾驶员的操作使汽车行驶〔加速、减速、转向、制动等〕。它一般由行驶系、传动系、转向系、制动系四大局部组成。

5.1.2传动系的组成主要总成离合器变速器万向传动装置驱动桥5678

阅读传动系的布置形式FRFFRRMR4WD1、FR：即发动机前置、后轮驱动国内外的大多数货车、局部轿车和局部客车都采用这种型式。2、RR：即发动机后置、后轮驱动在大型客车上多采用这种布置型式，少量微型、轻型轿车也采用这种型式。发动机后置，使前轴不易过载，并能更充分地利用车箱面积，还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李，也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点是发动机散热条件差，行驶中的某些故障不易被驾驶员觉察。远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。但由于优点较为突出，在大型客车上应用越来越多。3、FF：发动机前置、前轮驱动这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但上坡时汽车质量后移，使前驱动轮的附着质量减小，驱动轮易打滑；下坡制动时那么由于汽车质量前移，前轮负荷过重，高速时易发生翻车现象。现在大多数轿车采取这种布置型式。4、4WD：越野汽车的传动系越野汽车一般为全轮驱动，发动机前置，在变速箱后装有分动器将动力传递到全部车轮上。目前，轻型越野汽车普遍采用4×4驱动型式，中型越野汽车采用4×4或6×6驱动型式；重型越野汽车一般采用6×6或8×8驱动型式。5.2

离合器

功用：5.2.1离合器的类型

有摩擦片式、液力耦合式和电磁式。配用机械变速器的汽车普遍采用的是摩擦片式离合器。摩擦片式离合器按压紧弹簧结构形式分为：

螺旋弹簧式和膜片弹簧式。保证汽车平稳起步使换档时工作平顺暂时切断动力传递防止传动系过载。5.2.2摩擦片式离合器工作原理飞轮从动盘膜片弹簧离合器盖压盘离合器踏板别离时，踩下踏板，别离叉推动别离轴承、带动别离杠杆内端左移，别离杠杆外端那么右移，同时带动压盘右移，使飞轮与从动盘别离，动力中断。接合时，抬起踏板，弹簧弹力作用下，别离轴承渐回位，压盘在压紧弹簧作用下左移，将从动盘压紧在飞轮上。5.2.3离合器踏板行程

1、自由行程离合器长期使用后，从动盘变薄，压盘就会向飞轮方向移动一个距离，为保证离合器接合，别离杠杆内端也要向右移动。因此，安装时〔即接合时〕，别离杠杆内端和别离轴承之间应留有一间隙，踩下离合器踏板时应先消除这一间隙才能别离离合器，而消除这一间隙的离合器踏板行程就称为离合器踏板自由行程。2、有效行程用以使别离轴承推动别离杠杆，带动压盘后移，使从动盘与飞轮别离的踏板行程。离合器踏板总行程＝自由行程＋有效行程5.3变速器

功用

变速器的分类改变汽车的行驶速度和牵引力〔传动比：输入轴转速与输出轴转速的比值。〕改变驱动轮的旋转方向实现空挡驱动其他机构有级式变速器：采用齿轮传动，变速器档数—前进档的位数。一般汽车采用3~5个前进档和一个倒档。无级式变速器：采用液力变矩器传动，传动比可在一定的数值范围内连续变化。综合式变速器：由液力变矩器和行星齿轮式变速器组成，传动比可在几个范围内连续变化。

5.3.1齿轮变速器

1、总体结构输入轴中间轴输出轴倒档轴变速齿轮结合套○Z6Z5Z7Z8Z3Z4Z9Z2i2=〔z6/z5〕×〔z2/z9〕i3=〔z6/z5〕×〔z3/z8〕2档和3档的传动比是多少？Z12、变速原理变速原理一轴中间轴二轴3、二轴式变速器〔桑塔纳轿车〕结构分析： 一轴：一、二档齿轮与轴一体；三、四档齿轮与轴通过轴承空套轴上。 二轴：一、二档齿轮与通过轴承连接；三、四档齿轮与轴一体。桑塔纳轿车变速器结构简图5.3.2同步器1、功用：使结合套与待啮合齿圈迅速同步，缩短换档时间，同时防止啮合时齿间冲击。

2、结构：

同步装置、锁止装置、结合装置。3、分类：

锁环式惯性同步器、锁销式惯性同步器。锁环式惯性同步器细牙螺旋槽滑块锁销式惯性同步器摩擦锥盘摩擦锥环定位销结合套钢球定位销锁销5.3.3自动变速器特点１〕使驾驶操作简便省力，提高了行车的平安性。２〕提高了发动机和传动系的寿命，因采用液力传动，发动机和传动系是弹性连接，能缓和冲击，有利于延长相关零件的寿命。３〕能自动适应行驶阻力的变化，在一定范围内实现自动换档，提高了汽车的动力性和经济性。４〕提高了乘车的舒适性。５〕可防止因外界负荷突增而造成过载和发动机熄火现象，并且可以降低排放污染.总体组成液力变矩器液压控制系统行星齿轮机构车速信号节气门开度信号连接曲轴液力变矩器、〔行星〕齿轮变速器、自动换档控制系统〔液压控制系统〕或电子控制系统。电子控制系统液力传动装置功用：利用液压油的流动来传递扭矩，将曲轴输出的动力传给变速器。分类：液力变矩器：既能传递转矩又能增大转矩。

液力偶合器：传递转矩，输出转矩与输入转矩相等。

液力变矩器原理示意图液力变矩器结构飞轮涡轮导轮泵轮变矩器壳液力变矩器工作特性a.泵轮、涡轮和导轮三个工作轮是转换能量，传递动力和变扭的根本元件；

b.液体同时绕工作轮轴线作旋转运动和沿循环圆作轴面循环运动；

c.变矩器输出转矩随涡轮的转速而变化

转速比：iWB=nw/nB变矩系数K：涡轮与泵轮的转矩之比，K=Mw/MB效率η:涡轮输出功率与泵轮输入功率之比。η=KiWB行星齿轮传动结构行星轮齿圈行星架太阳轮行星齿轮行星齿轮变速原理示意图太阳轮齿圈行星轮行星架太阳轮齿圈行星轮行星架太阳轮齿圈行星轮行星架太阳轮齿圈行星轮行星架行星齿轮变速原理方案主动件被动件固定件传动比运动特点备注1太阳轮行星架齿圈1+αi>1主、被动件同向减速增扭2齿圈行星架太阳轮（1+α）/αi>1主、被动件同向3太阳轮齿圈行星架－α∣i∣>1、i<0主、被动件反向4行星架齿圈太阳轮α/（1+α）1>i>0主、被动件同向增速减扭5行星架太阳轮齿圈1/（1+α）1>i>0主、被动件同向6齿圈太阳轮行星架－1/α∣i∣<1、i<0主、被动件反向7任意两个连成一体1直接传动直接档8无任意元件固定又无任二元件连成一体三元件自由转不传递动力空档5.4差速器5.4.1功用5.4.2分类使左右车轮可以不同的车速进行纯滚动或直线行驶。 将主减速器传来的扭矩平均分给两半轴，使两侧的车轮驱动力相等。轮间差速器 轴间差速器普通差速器 防滑差速器5.4.3普通差速器构造行星锥齿轮差速器5.4.4工作原理运动特性：直线行驶时：

n1=n2=nk转弯行驶时：ω1＋ω2=2ω5.4.5防滑差速器简介1、强制锁住式差速器

在路况不好时，通过使用差速锁，使两根半轴连成一体，防止一侧车轮打滑使另一侧轮不能驱动。工作时，通过驾驶员操纵差速锁锁止差速器，使差速器暂时失去差速作用。2、自锁式差速器

在两半轴转速不等时，行星齿轮自转，差速器所受摩擦力矩与快转半轴旋向相反，与慢转半轴旋向相同，故能够自动地向慢转一方多分配一些转矩，使慢转半轴受到较大的转矩力作用而正常转动。5.5转向系5.5.1概述术语：

转向系：是改变或恢复汽车行驶方向的专设机构。组成：转向操纵机构转向器转向传动机构分类机械转向系统动力转向系统机械转向系组成及工作过程〔非独立悬架配装〕转向盘转向轴转向万向节转向器转向摇臂转向节梯形臂横拉杆转向梯形动力转向系动力转向系统是在机械转向系统根底上设置的动力转向装置组成：主要有转向油罐、转向液压油泵、转向控制阀、转向动力缸

机械转向器转向摇臂转向拉杆转向节梯形臂转向横拉杆转向油罐转向油泵转向控制阀转向动力缸5.5.2转向器

1、功用及术语增大转向盘传到转向节的力，并改变力的传递方向正向传动：

作用力从转向盘传到转向摇臂的减速过程。逆向传动：

转向摇臂将地面的冲击力传到转向盘的过程。极限可逆式转向系：

当地面冲击力很大时，冲击力才能传到转向盘上，即正效率远大于逆效率的转向器。转向盘自由行程：

转动转向盘消除传动副之间的间隙后，车轮才偏转，此时转向盘转过的角度为转向盘自由行程。2、类型1〕循环球式转向器〔演示〕特点：正传动效率很高，操纵轻便，使用寿命长。但逆效率也高，容易将路面冲击力传到转向盘上。2〕齿轮齿条式转向器

齿轮齿条式转向器具有结构简单、紧凑、质量轻刚度大、转向灵敏，制造容易，正、逆效率高等优点。结构原理

弹簧通过压块将此齿条压紧在转向齿轮上，以保证无间隙啮合。弹簧的预紧力可用调整螺钉调整。3、蜗杆曲柄指销式转向器

转向器盖上装有调整螺塞,两轴承预紧度调整后用螺母锁紧。摇臂轴用粉末冶金衬套支承在壳体中指销同蜗杆的啮合间隙用侧盖上的调整螺钉调整，调整后用螺母锁紧。5.5.3动力转向器功用：

在转向阻力较大时，可以减轻驾驶员的疲劳强度，改善转向系统的技术性能。分类：

液压式：

工作时无噪声，工作滞后时间短，且能吸收来自不平路面的冲击。

气压式：

前轴最大轴载质量为3~7吨并采用气压制动的货车或轿车。

1、液压式动力转向器工作压力大，10MPa部件尺寸小系统工作无噪声工作滞后时间短吸收不平路面的冲击应用广泛2、动力转向系的组成及工作原理

主要构件及功用

转向控制阀：有滑阀式和转阀式两种用来控制油液流量

流量控制阀用以限定转向油泵的最大流量平安阀用以限定转向油泵的最高压力

单向阀转向油泵短路1〕常压式液压转向系

储能器压力定值时，油泵空转。

转向时，控制阀开启，动力缸工作—动力转向

转向停止，控制阀关闭

液压管路中总是高压机械转向器油罐转向动力缸控制阀储能器2〕长流式液压转向系机械转向器动力缸控制阀油罐油泵流量控制阀平安阀单向阀

不转向：

控制阀常开启；动力缸两腔均与低压油路相通，油泵空转。

转向时：

控制阀工作；动力缸的相应油腔通输出油管，另一腔仍通回油管。

转向停止：控制阀随即回到中立位置2、转阀结构及工作原理1.阀套2.阀芯R.接右转向动力腔L.接左腔B.接油泵G.接油罐1〕结构

2)工作原理左右动力缸油压相等，汽车保持直线行驶转向时，阀芯与阀套的相对位置发生改变，液压油流入某一动力缸，促进汽车左传或右转5.6制动系5.6.1概述一、制动系统的功用：

使行驶中的汽车强制减速甚至停车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定，以保证行车的平安；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。二、制动系统类型：

(1)按制动系统的功用A、行车制动系统——用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统B、驻车制动系统——用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统C、第二制动系统〔应急制动系统〕——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D、辅助制动系统——在下长坡时，防止行车制动器过热失效的辅助制动系统。

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。(2)按制动操纵能源A、人力制动系统——以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统B、动力制动系统——完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统C、伺服制动系统〔助力制动系统〕——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统(3)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。三、制动踏板制动主缸制动油管制动鼓制动轮缸摩擦片制动蹄支承销回位弹簧制动系的工作原理是利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。可用右图所示的一种简单的液压制动系统示意图来说明制动系统的工作原理。一个以内圆面为工作外表的金属制动鼓固定在车轮轮毂上，随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上，有两个支承销，支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面上装有摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮缸，用油管与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。四、对制动系性能的要求：1、良好的制动性能2、操纵轻便3、制动稳定性好4、制动平顺性好5、制动器散热好5.6.2液压制动系统一、液压制动回路结构：后轮制动器前轮制动器油管前制动轮缸后制动轮缸制动主缸液压式双管路制动系统的布置形式性能： 当其中一套管路损坏时，另一套仍可以正常工作，保证汽车制动系的工作可靠性。1、两桥制动器独立制动

当一套管路失效时，另一套管路仍能保持一定的制动效能。制动效能低于正常时的50％。制动主缸2、前后制动器对角独立制动一套管路失效时，另一套管路使对角制动器保持一定的制动效能，为正常时的50％。制动主缸3、同一制动器两个轮缸独立制动制动主缸

当一套管路失效时，另一套管路仍能使前、后制动器保持一定的制动效能。制动效能为正常时的50％。制动主缸：

双腔制动主缸：活塞活塞出油阀出油阀与前腔连接的制动管路漏油时，那么只能后腔中建立液压。此时前缸活塞迅速前移，后缸工作腔中液压升高到制动所需的值。与后腔连接的制动管路漏油时,先是后缸活塞前移,不能推动前缸活塞，在后缸活塞直接顶触前缸活塞时，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液压而制动。5.6.4车轮制动器制动鼓制动底板制动轮缸调整凸轮偏心支承销一、鼓式制动器组成：

旋转局部：制动鼓固定局部：制动底板 制动蹄张开机构：轮缸定位调整：调整凸轮 偏心支承销二、鼓式制动器常见类型1、领从蹄式制动器领蹄〔增势蹄〕从蹄〔减势蹄〕制动轮缸何为“领蹄〞“从蹄〞？左右蹄片摩擦片长度不同2、双领蹄式制动器制动轮缸制动轮缸领蹄领蹄单向助势平衡式制动器3、双向双领蹄式制动器制动轮缸制动轮缸制动蹄制动蹄双向助势平衡式制动器4、双从蹄式制动器制动轮缸制动轮缸从蹄从蹄5、单向自增力式制动器顶杆F2>F16、双向自增力式制动器鼓式制动器工作原理演示思考几种制动器制动效能比较，哪种最好？自增力式制动器>双领蹄式>领从蹄式>双从蹄式三、盘式制动器制动盘制动钳体一汽奥迪100轿车前轮制动器制动块活塞制动钳导向销1、定钳盘式制动器结构：活塞制动钳体制动块车桥进油口制动盘缺点：油缸多、结构复杂、制动钳尺寸大油路中的制动液受制动盘加热易汽化。2、浮钳盘式制动器结构：车桥导向销进油口活塞制动钳制动块制动盘浮钳盘式制动器工作演示盘式制动器特点优点：