《汽车概论》课件-第4章汽车基本构造

1第4章

汽车基本构造24.1汽车总体组成与分类4.1.1汽车定义由动力驱动，一般具有四个或四个以上车轮的非轨道承载车辆，包括电力线相联的车辆（如无轨电车），主要用于载运人、货物及其他的一些特殊用途。整车整备质量超过400kg、不带驾驶室、用于载运货物的三轮车辆，和整车整备质量超过600kg带驾驶室的三轮车辆，以及整车整备质量不超过600kg、不带驾驶室、不具备载货结构或功能且设计和制造上最多乘坐2人（包括驾驶人）的三轮车辆也属于汽车。汽车的英文字母

Automobile：汽车【Auto（自己）、mobile（移动）】；Vehicle：交通工具、车辆、传播媒介；

Motor：摩托车、内燃机；Truck：载货汽车；Bus：中巴，中型公共汽车；Car：轿车。44.1.2汽车总体组成（动画）4.1.3汽车分类按发动机位置及驱动型式分

（1）FF-前置发动机前驱动（4×2

）（2）FR-前置发动机后驱动（4×2

）（3）MR-中置发动机后驱动（4×2

）（4）RR-后置发动机后驱动（4×2

）（5）4WD-四轮驱动（4×4

）轿车按车身分类（1）一厢式：发动机舱、客舱和行李舱在外形上形成一个空间形态（2）两厢式：发动机舱、客舱和行李舱在外形上形成两个空间形态（3）三厢式：发动机舱、客舱和行李箱在外形上形成两个空间形态闭式：车顶盖作为车身本体的一部分开式：客舱顶为敞顶或按需要可开闭按汽车动力装置类型分（1）内燃机汽车：燃料在气缸内燃烧，将所产生的热能转化为机械能的机器（如汽油车、柴油车、气体燃料汽车、两用燃料汽车、双燃料汽车等）（2）电动汽车：是以电能为驱动的汽车，包括蓄电池电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。（3）燃气轮机汽车：用航空发动机或火箭发动机及特殊燃料，用喷气反作用力驱动的汽车，主要用于赛车。4.1.4汽车代号（1）车辆识别代号编码（VIN）：17位识别编码。（2）意义：可以识别出该车的生产国家、制造厂家、汽车类型、品牌名称、车型系列、车身型式、发动机型号、车型年款、安全防护装置型号、装配工厂名称和出厂顺序号码等汽车修理数据检索配件采购（3）识别编码位置我国（VIN）（GB/T16736-1997）第一部分WMI第二部分VDS第三部分VISWMI：世界制造厂识别代号；VDS：车辆说明部分；VIS：车辆指示部分。

154.2汽车发动机基本构造4.2.1汽油机基本结构及工作原理

161.单缸四冲程汽油机基本结构172.四冲程汽油机工作原理18（2）四冲程汽油机工作原理19四冲程汽油机基本工作原理（视频）

20工作过程分析（1）四冲程发动机活塞在上、下止点间往复移动四个行程（相当曲轴旋转了两周），完成进气、压缩、做功、排气一个工作循环的发动机称四冲程发动机。21（2）冲程与活塞行程★冲程:指发动机的类型★活塞行程:指活塞运行的上、下两个止点之间的距离S。22★气缸工作容积：一个活塞在一个行程中所扫过的容积。★发动机总排量：一台发动机所有气缸工作容积之和。23★压缩比（ε）：★气缸总容积（Va）：活塞在下止点时，活塞顶部以上的气缸容积。★燃烧室容积（Vc）：活塞在上止点时，活塞顶部以上的容积。243.多缸发动机结构特点（1）共用一个机体，一根曲轴；（2）曲轴的曲柄分布应该使各缸作功行程均匀分布在7200曲轴转角内。25多缸发动机工作原理（视频）264缸机工作循环（工作顺序1-3-4-2）曲轴转角/（0）第一缸第二缸第三缸第四缸0～180做功排气压缩进气180～360排气进气做功压缩360～540进气压缩排气做功540～720压缩做功进气排气274.2.2柴油机结构特点及工作原理（1）结构特点没有火花塞设喷油器

28（1）进气行程进入气缸的是纯空气；（2）着火方式属于压燃式。

（2）工作原理29四冲程柴油机工作原理（视频）304.2.3汽车发动机的分类按行程数分类二冲程内燃机内燃机四冲程内燃机31按着火方式分类

点燃式

压燃式内燃机32按燃料种类分

液化石油气

沼气气体燃料发动机柴油机汽油机液体燃料发动机醇类柴油甲醇多种燃料发动机天燃气内燃机33按进气状态分类非增压内燃机增压34按冷却方式分类水冷内燃机风冷35按气缸数及布置分类（1）单缸内燃机：只有一个气缸的内燃机。（2）多缸内燃机：具有两个或两个以上气缸的内燃机。（3）立式内燃机：气缸布置于曲轴上方且气缸中心线垂直于水平面的内燃机。（4）卧式内燃机：气缸中心线平行于水平面的内燃机。36（5）直列式内燃机：具有两个或两个以上直立气缸，并呈一列布置的内燃机。（6）V形内燃机：具有两个或两列气缸，其中心线夹角呈V形，并共用一根曲轴输出功率的内燃机。37（7）对置气缸式内燃机：两个或两列气缸分别排列在同一曲轴的两边呈1800夹角的内燃机。38（8）斜置式内燃机：气缸中心线与水平面呈一定角度(不是直角)的内燃机。按用途分类：有汽车用、机车用、船用…394.2.4汽车发动机各系统结构原理在一个机体上安装一个机构（曲柄连杆机构）和六大系统（换气、燃料、润滑、冷却、点火、起动）。柴油机则为五大系统，没有点火系统。40机体组件点火系统焕气系统冷却系统曲柄连杆机构润滑系统起动系统燃料系统411．发动机机体组件（1）作用：发动机的骨架，支承着发动机的所有零部件。（2）组成：主要由气缸体、气缸、气缸盖、气缸垫、曲轴箱和油底壳等组成

42气缸罩气缸盖气缸垫

气缸曲轴箱水道、油道气缸体油底壳垫油底壳432．曲柄连杆机构（1）作用将活塞顶的燃气压力转变为曲轴的转矩，输出机械能。（2）主要组成主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆瓦、曲轴、飞轮等组成

44活塞环

活塞活塞销连杆连杆轴承曲轴曲轴齿轮曲轴带轮曲轴轴承飞轮453．发动机进排气系统（1）作用按照发动机要求，定时开闭进、排气门，吸入干净空气，排除废气。（2）主要组成主要由空气滤清器、进排气管系、配气机构（气门组件、凸轮轴、驱动机构）、排气消音器等组成

46凸轮轴排气管系消声器气门组件空气滤清器进气管系47配气机构组成曲轴正时带轮张紧轮曲轴凸轮轴传动带轮凸轮轴气门气门气门座气门弹簧气门卡环气门锁片气门弹簧座48配气机构工作原理（视频）494．发动机燃料供给系统（1）汽油机燃料供给系统作用：根据汽油机的不同工况要求，供给不同浓度的油气混合气。

工况：工作状况的简称，通常用发动机的转速和负荷来表示。发动机的负荷是指发动机的外部载荷，发动机输出的动力随外部载荷而变化。50混合气的浓度：通常用空燃比来表示，空燃比是每工作循环充入气缸的空气与燃油的质量比（α=A/F）。

汽油机不同工况对空燃比的要求如下表所示。51汽油机各工况对混合气浓度的要求发动机工况空燃比（A/F）起动：（0℃）约2起动：（20℃）约5怠速约11小负荷12～13中等负荷（经济车速）15～18大负荷12～13加速852汽油机燃料供给系统组成主要由汽油箱、输油泵、滤清器、压力调节器、各种传感器、电控喷油器、电控单元等组成

53汽油机电控燃油喷射系统54电控喷油器

55电控喷油器喷油（视频）

56电控单元ECU

57电控汽油喷射系统的工作原理

58（2）柴油机燃料供给系统作用：根据柴油机的不同工况要求，定时、定量产生高压油。电控柴油机共轨喷射系统组成：主要由燃油供给系统（油箱、电动输油泵、燃油粗、细滤清器、高压油泵、共轨管、电控喷油器等）和电子控制系统（各种传感器、执行器和电控单元ECU）两大部分组成5960615．点火系统作用：按汽油机要求，准时、可靠点燃气缸内可燃混合气。主要组成：主要由电源、点火开关、点火线圈组件、传感器、电控单元ECU、火花塞等组成。6263（1）电源蓄电池64发电机

65（2）点火线圈

66（3）火花塞（视频）

676．发动机冷却系统（1）作用

●保证发动机在适宜的温度范围内工作。

（2）冷却方式

●有水冷和风冷两种。现代汽车几乎都采用强制水冷。

6869（3）主要组成主要由冷却水泵、风扇、节温器、散热器、冷却水道等组成。70（4）工作原理（动画）冷却水小循环71冷却系工作原理（动画）冷却水大循环72（5）冷却液冷却液种类有水及加有防冻剂的防冻液。水冷却液使用注意不宜添加河水、井水等含矿物质的水，应添加雨水、雪水或离子交换水。在严寒冬季易结冰，需放水过夜，否则会使造成结冰时体积膨胀，胀裂机体、气缸盖的严重事故。73现代轿车普遍采用防冻液，以提高冷却液的防冻和防沸的能力。例如桑塔纳系列轿车采用以乙二醇为基料的冷却液（乙二醇的质量占45.6%、水的质量占54.4%），使其冰点在–25℃以下，沸点在106℃以上。专用冷却液一般呈深绿色或深红色，有一定的毒性，使用时应注意。发现冷却液泄漏应及时检查添加。747．发动机润滑系统（1）作用

●减轻机件磨损、减小摩擦损失、降低功率消耗。

●冷却、清洁、密封、防机件氧化锈蚀。

（2）润滑方式

●压力润滑、飞溅润滑、润滑脂润滑

75（3）主要组成一般由油底壳、机油集滤器、机油泵、机油滤清器、机油冷却器、机油压力表、机油道等组成

7677（4）工作原理

78润滑系工作原理（动画）

798．发动机起动系统（1）作用按发动机要求，提供一定的转矩，使发动机达到规定的转速，顺利完成起动过程。低温起动时，还应进行预热起动。（2）主要组成主要由蓄电池、起动开关、起动电动机等组成。8081起动电动机

82（3）工作原理当起动开关置于起动档“Start”时,首先接通起动控制电路，蓄电池电流流入起动机，并使其转动。同时，电磁开关还将驱动齿轮向外推出与发动机飞轮相啮合，带动发动机转动。当发动机完成着火后，驾驶员及时将起动开关转到点火档“IG”，切断起动机控制电路，驱动齿轮退回，起动机停止运转。

83（4）低温启动与预热发动机预热方法常见的有电热塞、热敏电阻预热器和电火焰预热器。也可以采用喷起动液方法帮助起动。

844.3汽车底盘基本结构发动机车身传动系转向系行驶系制动系854.3.1汽车传动系861.汽车离合器（1）离合器作用分离和结合发动机的动力，保证汽车平稳起步，使换档时工作平顺和防止传动系过载。（2）离合器的基本结构及工作原理87摩擦离合器的基本结构原理

88离合器工作原理（视频）

892.汽车变速器（1）变速器功用改变传动比，以适应汽车在各种行驶条件下所需的牵引力和合适的行驶速度；实现倒车；利用空档切断离合器与传动轴之间的动力传递，以便汽车换档和发动机起动及怠速运转。90（2）变速器类型按操纵方式分手动变速器和自动变速器。手动变速器靠驾驶员直接操纵变速杆进行换档，换档机构简单，工作可靠，但操作复杂。自动变速器（AutomaticTransmission简称AT）能根据汽车的运行状况自动换档，无离合器，通过加速踏板控制车速，操作简单，但结构复杂。91（3）手动变速器结构原理a）减速传动b）增速传动92桑塔纳2000GSi轿车用的变速器

93变速器原理（视频）9495（4）自动变速器结构原理96自动变速器工作原理工作时，电控单元（ECU）根据驾驶员脚踩加速踏板角度的大小（发动机的节气门开度）、汽车车速等各种运转参数，按照的设定的控制程序发出换档等控制信号，通过各种电磁阀（换档电磁阀、油压电磁阀等）来完成换档等控制任务。97983.汽车万向传动装置（1）功用在轴线相交且相对位置经常发生变化的两轴间传递动力，主要应用于连接变速器与驱动桥或离合器与驱动桥、变速器与分动器、转向驱动桥、断开式驱动桥及连接转向操纵机构等。99（2）万向传动装置组成1004.驱动桥101差速器差速器的作用就是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并在转弯行驶时允许左、右半轴以不同转速旋转（差速）。102差速原理（视频）1034.3.2汽车行驶系统1.车轮1042.车桥

3.车身1054．车轮定位（1）主销后倾角106（2）主销内倾角（3）前轮外倾角107（4）前轮前束108（5）后轮外倾

●其定义与前轮外倾相似。采用独立后悬架的大多数车辆常有一个较小的正后轮外倾角。

（6）后轮前束

●其定义与前轮前束相似。1095．汽车悬架（1）悬架作用

●把路面作用于车轮上的各种反力所造成的转矩传递到车架(或车身)上，减少汽车振动。110（2）悬架的基本组成111悬架原理（视频）1124.3.3汽车转向系统●汽车转向系的功用就是保证汽车能够按驾驶员的意志改变或恢复行驶方向。●汽车转向系分为机械转向系和动力转向系两大类。

●机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，传力件都是机械的。

●动力转向系以发动机或电动机的动力作为主要转向能源，转向轻松省力。113机械转向系组成114转向原理（视频）1154.3.4汽车制动系统使行驶中的汽车减速甚至停车，或使已经停下来的汽车保持不动。

1.汽车制动系功用1162.汽车制动系统分类1173.汽车制动系基本组成与工作原理（1）汽车制动系基本组成

(以液压蹄式制动系为例)118（2）汽车制动系基本工作原理119（3）汽车制动间隙与制动距离制动器在不工作时，摩擦片与制动鼓之间的间隙称制动间隙。制动距离是指驾驶员踩下制动踏板至车辆完全停住时汽车所行驶的距离。1204.汽车防抱死制动系统（ABS）（1）ABS功用

防止汽车制动时车轮抱死的装置，并把车轮的滑移率保持在最佳范围内。

121曲线行驶时车轮抱死的汽车运动情况a）前轮抱死b）后轮抱死

c）所有车轮抱死122（2）ABS基本组成与工作原理1235.驱动防滑系统（ASR）（1）ASR的作用防止汽车在起步、加速和低附着系数路面行驶时驱动轮的滑转，以提高汽车的牵引性和操纵稳定性。

124（2）ASR的基本工作原理发动机输出转矩调整方式;驱动轮制动控制方式。驱动轮制动控制的方法只限于低速行驶时使用。ASR可以与ABS共用车轮转速传感器等部件。ASR电子控制装置既可是独立的，也可与ABS共用。1254.4汽车车身与电器基本结构4.4.1汽车车身126车身组成主要由车身本体、开启件（各种门、窗、行李箱和车顶盖等）、附件（各种座椅、内外饰、仪表电器、刮水器、洗涤器、风窗除霜装置、空调等）和安全保护装置（保险杠、安全带、安全气囊等）组成。货车及专用车辆还有货箱及专用设备。127三点式安全带

128安全气囊

129安全气囊的作用过程

1304.4.2汽车空调系统1．作用实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。2．汽车空调系统基本组成及工作原理主要由制冷系统、供暖系统、通风和空气净化装置及控制系统组成。1311-冷凝器2-压缩机3-制冷剂管路4-蒸发器箱5-进风罩6-空调控制装置7-加热器8－储液干燥器132（1）制冷系统133空调原理（视频）134空调压缩机135（2）供暖系统

（3）通风装置

（4）空气净化装置1364.4.3汽车仪表1．汽车仪表系统的作用1372．汽车仪表系统组成1383.仪表板常见符号1394.4.4汽车照明系统1401.信号装置的作用：通过灯光和音响等手段，向行人和车辆发出警告，以保障行车安全。

2.信号装置的组成：常见的汽车信号装置有喇叭音响信号装置（电喇叭、气喇叭等）、转向信号装置（转向灯、闪光器）、制动信号装置（制动灯、制动开关）、倒车信号装置（倒车信号灯、蜂鸣器）和危险警告信号装置等。4.4.5汽车信号装置141（1）电喇叭结构与工作原理14