第二章 现代汽车概貌

2024/4/21汽车概论（第二版）李景芝全国中等职业学校课程改革规划教材主

编2024/4/21汽车发展简史现代汽车概貌现代汽车工业汽车商务概论汽车使用技巧第1章第2章第3章第4章第5章第2章汽车现代概貌本章要点汽车、乘用车、商用车概念；汽车的ＶＩＮ码编排规则；汽车的基本组成；发动机的两大机构、五大系统；底盘的四大系统；电气设备的构成与作用；车身的主要结构形式；汽车的动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、通过性、安全性。２.１汽车的分类一、乘用车乘用车的定义为:其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和(或)临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过９座，它也可以牵引一辆挂车，乘用车按照车身、车顶、座位、车门、车窗结构或数量不同，可分为１１类:普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、仓背乘用车、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车、专用乘用车。２.１汽车的分类二、商用车所谓商用车，主要是用于运载人员、货物及牵引挂车的汽车。根据«汽车和挂车类型的术语和定义»(ＧＢ/Ｔ３７３０.１—２００１)的分类方法，商用车主要被分为客车和货车两大类。２.２汽车的识别代码如今，世界各国生产的汽车大多使用ＶＩＮ(ＶｅｈｉｃｌｅＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＮｕｍｂｅｒ)代码，“ＶＩＮ代码”由一组字母和阿拉伯数字组成，共１７位，它是识别一辆汽车不可缺少的工具，被人们称为“汽车身份证”。２.２汽车的识别代码一、世界制造厂识别代号(ＷＭＩ)按地理区域分配给各国，各国再分配给本国的制造厂。中国的识别代码由中国国家发展改革委员会受理、审核、备案以及车辆识别代码(ＶＩＮ)的管理工作，由中国汽车技术研究中心承办有关具体工作。第一个字码:地理区域代码，如非洲、亚洲、欧洲、大洋洲、北美洲、南美洲。第二个字码:国家代码，由美国汽车工程师协会(ＳＡＥ)分配。第三个字码:制造厂代码，由各国自行分配，若制造厂的年产量少于５００辆，其ＷＭＩ代码的第三个字码为９，生产规模大的汽车厂则用于分配车系。二、车型描述部分(ＶＤＳ)ＶＩＮ代码的第４~９位，表示车辆的类型和配置，若其中的一位或几位字符不用，必须用选定的字母或数字占位，该部分编码一般包含以下信息:(１)车系。动力系统:发动机型号、变速器形式。(２)车身形式。约束系统配置:气囊、安全带等。校验位:第９位，用０~９或Ｘ表示。三、车型指示部分(ＶＩＳ)ＶＩＮ代码的第１０~１７位，是制造厂为了区别每辆车而指定的一组字符，最后４位字符应该是数字。该部分编码一般包含以下信息:车型年代:第１０位，用字母或数字表示，不能采用数字０，字母Ｉ、Ｏ、Ｑ、Ｕ、Ｚ。装配厂:第１１位，字母或数字。生产顺序号:最后６位，一般为数字。２.２汽车的识别代码四、ＶＩＮ所在位置对于ＶＩＮ所在的位置。各大汽车制造厂不完全一样。一般可以设置在:挡风玻璃左侧，仪表盘上，门柱上，防火墙上，发动机、车架等大部件上，左侧轮罩内，转向柱上，散热器支架上，发动机前部的加工垫上，质保手册或车主手册上。２.３汽车的基本结构一、汽车总体构造汽车由发动机、底盘、车身和电气设备等４部分组成。(１)发动机:使供入其中的燃料燃烧，产生动力，是汽车行驶的动力源泉。(２)底盘:接受发动机动力，使汽车正常行驶，由传动系、行驶系、转向系和制动系组成。(３)车身:用以安置驾驶员、乘客或货物，客车和轿车是整体车身，普通货车车身由驾驶室和货箱组成。(４)电气设备:由电源和用电设备组成，包括发电机、蓄电池、起动系、点火系以及汽车的照明、信号装置和仪表等。二、汽车发动机汽车发动机是将燃料的化学能，通过燃烧转变成为机械能的一种装置。1.发动机基本结构大多数汽车都选用了往复活塞式四冲程汽油机(或柴油机)，这种发动机一般由两大机构、五大系统组成,即:曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、起动系统、点火系统(汽油发动机所特有的)。２.３汽车的基本结构2.发动机工作原理２.３汽车的基本结构3.发动机的组成１)曲柄连杆机构曲柄连杆机构用于将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能ꎬ再通过连杆将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力ꎮ曲柄连杆机构由以下三部分组成。(１)机体组。(２)活塞连杆组。(３)曲轴飞轮组。２)配气机构配气机构的功用是按照发动机各缸工作过程的需要ꎬ定时地开启和关闭进、排气门使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入汽缸，废气得以及时排出汽缸。２.３汽车的基本结构３)燃料供给系统汽油机燃料供给系统的作用是不断地输送滤清的汽油和清洁的新鲜空气。根据发动机各种不同的要求，提供一定数量和浓度的可燃混合气，进入汽缸，做功后将废气排入大气。柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别送入汽缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。在目前广泛采用的电控汽油喷射系统中，燃料供给系统由供油装置、进气装置、控制装置、点火装置四部分组成。４)润滑系统润滑系统主要有以下４项功用:润滑、清洁、冷却、密封。５)冷却系统冷却系统用于保持发动机在最适宜的温度范围内工作。根据所用冷却介质不同，可分为风冷式(高温零件的热量直接散入大气)和水冷式(以水为冷却介质，热量先由机件传给水，靠水的流动把热量带走而后散入大气中，使用较普遍)两种形式。６)起动系统要将发动机由静止状态转到工作状态，必须先用外力转动发动机曲轴，使汽缸吸入(或形成)可燃混合气并燃烧膨胀，才能自动进行工作循环。在外力作用下从开始转动曲轴到发动机怠速运转的全过程，即为发动机起动。７)点火系统对于汽油发动机来说，汽缸内压缩后的混合气是用电火花点燃的，为此汽油机应配备点火系统。点火系的作用是按发动机各缸的做功顺序，准时地给火花塞提供能量足够的高压电流，使火花塞两极间产生强烈的电火花，点燃被压缩的混合气，从而使发动机做功发动机普遍采用蓄电池点火系，而现在则大多改为微机控制的电子点火系统。２.３汽车的基本结构三、汽车底盘汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系等四大系统组成。1.汽车传动系传动系各组成的功用如下:(１)离合器。离合器的功用是使发动机与传动系平顺接合，把发动机的动力传给传动系，或者使两者分开，切断动力的传递。(２)变速器。变速器的功用是实现变速、变矩和变向，因为活塞式发动机转矩变化幅度小，必须通过变速器的变矩作用，使在车轮上获得变化范围较大的牵引力以适应汽车不同行驶阻力的需要。另外，由于活塞式发动机不能改变旋转方向，变速器则可在发动机旋转方向不变的情况下，改变输出轴的旋转方向，使汽车能够倒退行驶。此外还可以在发动机运转的情况下切断发动机向驱动轮的动力传递。(３)万向传动装置。它的功用是将变速器传出的动力传给主减速器，由于变速器与车架一般是刚性连接，而驱动桥是通过悬架与车架弹性连接的，使得主减速器与变速器之间的距离及二者轴线之间的夹角都经常发生变化。因而万向传动装置的长度是可以伸缩的，且装有能够适应传动夹角变化的万向节。(４)主减速器。其功用是降低转速以增加转矩(保证汽车克服行驶阻力而正常行驶)，并且通常要将传动系的旋转方向改变９０°，把由传动轴传来的动力传给差速器。(５)差速器。差速器的功用是将主减速器传来的动力分配给左右半轴，并允许左右半轴以不同的转速旋转，使汽车既能直行，又能轻便地转弯。(６)半轴。半轴将动力由差速器传给驱动车轮，使驱动轮获得旋转动力。２.３汽车的基本结构2.汽车行驶系汽车行驶系的功用是把来自传动系的转矩转化为地面对车辆的牵引力；承受外界对汽车的各种作用力和力矩，减少振动，缓和冲击，保证汽车正常、平顺地行驶。轮式行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架等组成。行驶系各组成的功用如下:(１)车架。汽车车架跨接在前后车桥上，是支撑车身，承受汽车载荷的基础构件。汽车的绝大部分部件和总成是通过车架来固定位置的。(２)车桥。汽车车桥通过悬架与车架(或承载式车身)相连，两端安装车轮。车桥的作用是传递车架与车轮之间的作用力及其所产生的弯矩和转矩。(３)车轮与轮胎。车轮由轮辐、轮毂及连接部分组成。轮辋用来安装轮胎，与轮胎共同承受作用在车轮上的负荷，并散发高速行驶时轮胎上产生的热量及保证车轮具有合适的断面宽度和横向刚度。(４)悬架。悬架的功用是连接车桥和车架，传递二者之间的各种作用力和力矩，抑制并减小由于路面不平而引起的振动，保持车身和车轮之间正确的运动关系，保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。２.３汽车的基本结构3.汽车转向系汽车在行驶过程中，需要经常改变行驶方向。改变行驶方向的方法是通过转向轮(一般是前轮)相对于汽车纵轴线偏转一定角度实现的，汽车在直线行驶时，转向轮也往往受到路面侧向干扰力的作用自动偏转而改变行驶方向，因此，驾驶员需要通过一套机构随时改变或恢复汽车行驶方向，该套机构即为汽车的转向系统。汽车的转向系分为机械转向系和动力转向系两大类。１)机械转向系机械转向系是以人的体力作为转向动力，其中所有传力件都是机械的，它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。２.３汽车的基本结构２)动力转向重型汽车或装有超低压胎的轿车转向时阻力较大，为了减轻驾驶员的疲劳强度，改善转向系统的技术性能，一般都采用动力转向装置。按动力能源的不同，动力转向可以划分为液压式和气压式两类。按动力缸、控制阀及转向器的相对位置，可以划分为:整体式和半整体式转向加力器。２.３汽车的基本结构4.汽车制动系汽车制动系的功用是使行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已停驶的汽车驻留原地不动。汽车制动系有几套独立的制动装置，分别是:(１)行车制动装置。行车制动装置是驾驶员用脚操纵的制动装置，在行车中经常使用，制动器安装在汽车的全部车轮上。(２)驻车制动装置。驻车制动装置是驾驶员用手操纵的制动装置，主要用于停车后防止汽车滑溜。它的制动器装在变速器或分动器之后的传动轴上，称中央制动装置。(３)紧急制动、安全制动和辅助制动装置。重型或矿山用重型汽车，为了提高行车的安全性和减轻行车制动器的磨损和性能的衰退，还应增装紧急制动、安全制动和辅助制动装置。２.３汽车的基本结构四、汽车车身1.车身的分类汽车车身按用途分为轿车、客车、货车和专用汽车车身；按所用材料分为钢制车身、轻金属车身、塑料车身、混合车身；而按承载方式分为非承载式车身、半承载式车身、承载式车身三大类。2.轿车车身轿车车身有非承载式车身、半承载式车身、承载式车身三大类。作为应用最多的承载式车身，一般由车身壳体、车身前后板制件、车门及其附件、车身内外装饰件、座椅及车身附件等组成。3.客车车身承载式客车车身的基础构件主要包括:底架、骨架、车顶及蒙皮等。4.货车车身结构货车车身的结构较为简单，由驾驶室、货厢、车架组成，是非承载式车身。２.３汽车的基本结构五、汽车电气设备汽车电气系统包括电源系、起动系、点火系、照明与信号系、仪表与报警系、空调系、辅助电气系统和配电装置等若干个系统。汽车电气系统具有以下特点:(１)低压。汽油车普遍采用１２Ｖ电系，柴油车大多数采用２４Ｖ电系。(２)直流。蓄电池必须使用直流电充电，所以汽车电系为直流电系。(３)单线制。单线制是指从电源到用电设备只用一根导线连接，用汽车发动机、底盘等金属机体作为另一根公用导线。但是在特殊情况下，为了保证电气系统(特别是电子控制系统)的工作可靠性，也需采用双线制。(４)负极搭铁。将蓄电池的负极连接到车体上称为“负极搭铁”，汽车电气系统一般规定为负极搭铁。２.４汽车的基本性能参数概括起来，汽车对性能的要求有７个方面:动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、通过性、安全性。一、汽车的主要尺寸参数汽车的主要尺寸包括轴距、轮距、总长、总宽、总高、前悬、后悬等。(１)外廓尺寸:指总长Ｌ、总高Ｈ和总宽Ｓ。(２)前悬(Ａ１)和后悬(Ａ２)。(３)轴距(Ｂ)。(４)接近角(α)与离去角(β)。(５)轮距(Ｋ１、Ｋ２)。(６)最小离地间隙(Ｃ)。二、汽车的质量参数汽车的质量参数主要包括汽车的整备质量、装载质量、总质量、整备质量利用系数和轴荷分配等。三、汽车的性能参数1.汽车动力性汽车的动力性主要用最高车速、加速时间、最大爬坡度等３个指标来衡量。2.汽车的燃料经济性１)燃料经济性评价指标汽车燃料经济性的评价指标有两类:单位行驶里程的汽车燃油消耗量、单位燃料消耗量的行驶里程２)燃料经济性汽车燃料经济性指标Ｑｓ是汽车结构及使用因素的函数。２.４汽车的基本性能参数3.汽车的制动性１)汽车制动性的评价指标汽车制动性能主要由三方面评价:(１)制动效能:汽车在良好路面以一定初速度开始制动直到停车的制动距离或制动减速度。(２)制动效能的恒定性:指制动器的抗热衰退性能，即汽车在高速或下长坡连续制动时，制动器温度升高后，与冷态时相比，其制动效能所能保持的程度。(３)制动时汽车的方向稳定性:即制动时汽车按给定轨迹(直线或预定弯道)行驶，不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。２)制动时车轮的运动与受力汽车受到与行驶方向相反的外力时，才能制动到较小的车速直至停车。这一外力由地面和空气提供，但空气阻力相对很少，所以主要由地面提供，称为地面制动力。地面制动力越大，则汽车制动减速度就越大，制动距离也越短。３)制动效能及其恒定性评定汽车制动效能的指标有制动距离和制动减速度。４)制动时的方向稳定性汽车在制动过程中维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力，称为汽车制动时的方向稳定性。制动时的方向稳定性不好的表