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第一章汽车基础知识第一节汽车的定义汽车源自西方。英文中的“汽车”即“Automobile”,是由“Auto（自己）”和“mobile（会动的）”构成的，意思是自己会动的车（自动车）。《辞海》中的解释为：汽车是一种能自行驱动，主要供运输用的无轨车辆。原称“自动车”，因多装用汽油机，故简称汽车。美国汽车工程师学会标准SAEJ687C文件中对汽车的定义是：由本身的动力驱动（不包括人力、畜力和风力）、装有驾驶操纵装置的、在固定轨道以外的道路或地域上运送客货或牵引其他车辆的车辆。日本工业标准JISK0101中对汽车的定义是：自身装有发动机和操纵装置，不依靠固定轨道和架线，能在陆地上行驶的车辆。德国的定义：使用液体燃料、用内燃机驱动、具有3个或3个以上轮子、用于载运乘员或货物的车辆。小知识：我国的汽车定义我国国家标准GB/T3730.1-2001《汽车和挂车类型的术语和定义》中对汽车的定义是：汽车是由自身装备的动力装置驱动，具有4个或4个以上车轮，不依靠轨道或架线而在陆地行驶的车辆，主要用于载运人员和/或货物；牵引载运人员和/或货物的车辆；特殊用途。按照汽车的上述定义，我国二轮摩托和三轮机动车都不属于汽车的范畴，不带动力装置的全挂车和半挂车不算汽车，但当它们与牵引车组合成汽车列车后属于汽车。美国、日本、德国对汽车的定义范围比我国广。第二节汽车的基本构造汽车通常由发动机、底盘、车身和电气设备四部分组成。一、发动机1.发动机的功用发动机的功用是使输送进气缸的燃料燃烧而发出动力。目前，应用最广、数量最多的汽车发动机为水冷、四冲程往复活塞式内燃机，其中汽油机用于轿车和轻型客、货车上，而大客车和中、重型货车发动机多为柴油机2.发动机的组成发动机一般由机体组、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统（汽油机采用）、起动系统、进排气系统、排气净化装置等组成，有的发动机还有增压系统。（1）机体组是发动机各机构、各系统的装配基体，本身的许多部件又分别是曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系和润滑系的组成部分。主要包括气缸盖罩、气缸盖、气缸垫、气缸体、曲轴箱、油底壳等组成。（2）曲柄连杆机构功用是把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动而输出动力的机构。主要包括活塞组、连杆组、曲轴飞轮组（3）配气机构的功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。主要包括气门组（进排气门、气门弹簧、气门座）和气门传动组（挺柱、推杆、摇臂、凸轮轴等）。（4）电控汽油喷射(EFI)系统就是通过各种传感器将发动机的温度、空燃比、油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入ECU，ECU根据这些信号参数，计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻，利用喷油器将一定数量的汽油直接喷入气缸或进气管道内的汽油机燃油供给装置。主要包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、喷油器、压力调节器、各种传感器和执行器、ECU等。柴油机燃油系统的功用是根据发动机的不同工况，在适当的时刻，按适当的规律将一定数量和一定压力的燃油喷入燃烧室。机械式柴油供给系统主要包括柴油箱、输油泵、滤清器、喷油泵、喷油器、高低压油管等。电控式柴油供给系统还包括各种传感器、执行器、共轨、ECU等。2019/12/24鲁东大学交通学院Page15（5）冷却系统的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围。主要包括散热器、风扇、水泵、冷却液温度传感器、水套、风扇离合器、节温器、补偿水桶等。（6）润滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦，从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。润滑系主要部件机油泵机油滤清器各种阀机油散热器检视设备（7）起动系统的功用就是在正常使用条件下，通过起动机将蓄电池储存的电能转变为机械能，带动发动机以足够高的转速运转，以顺利起动发动机。主要包括蓄电池、点火开关、继电器、起动机等。（8）点火系统的基本功用是在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混合气。主要包括火花塞、蓄电池、点火发生器、ECU等。（9）进气系统的功用是尽可能多和尽可能均匀地向各气缸供给可燃混合气或纯净的空气。包括进气导流管、进气歧管、谐振室、空气滤清器等。排气系统的功用是以尽可能小的排气阻力和噪声，将气缸内的废气排到大气中。包括排气歧管、排气消音器等。（10）排气净化装置的功用是根据环保法规的要求，在汽车上安装能减少CO、HC、NOx、颗粒物等有害物质排放的装置。包括三元催化转换器、二次空气喷射系统、废气再循环装置、曲轴箱强制通风装置（PVC）、汽油蒸发控制系统（炭罐）等。COHCNOXCO2HO2N2电子控制EGR（日产）电子控制的汽油蒸发控制系统发动机停机或怠速时，电磁阀关闭；发动机大负荷或高转速时，电磁阀开启柴油机微粒过滤器Dieselparticulatefilter(DPF)过滤法减少微粒（炭烟）多孔陶瓷（11）增压系统就是将空气预先压缩然后再供入气缸，以提高空气密度，增加进气量的一套装置。分为废气涡轮增压、机械增压等。包括ECU、增压器、传感器、中冷系统等。二、底盘底盘的功用是接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵安全、正常地行驶。底盘由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统组成。二、底盘（1）传动系统——将发动机的动力传给驱动车轮。传动系统包括离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥等部件。二、底盘（2）行驶系统——将汽车各总成、部件连接成一整体，起支持全车并保证汽车行驶的作用。轮式行驶系统包括车架、车桥、悬架、车轮等。（3）转向系统——保证汽车能按驾驶员选定的方向行驶。机械转向系统有转向操纵机构、转向器、转向传动机构等组成。乘用车动力转向系统分为液压助力和电动助力等。桑塔纳2000轿车液压助力转向系统（4）制动系统使汽车减速或停车。并保证驾驶员离去后汽车可靠地停驻。按制动系统的制动能源分为人力制动系统（如驻车制动）、伺服制动系统（如真空助力系统，大多数轿车应用等）、动力制动系统（如气压制动系统，东风、解放等中型货车应用）。3.车身车身是驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的地方。轿车包括车前板制件（车头）和车身本体等；货车包括驾驶室、车厢；某些车上还有专用作业设备。车身附件是安装于车身上的附属设备，如座椅、空调、风窗刮水器、玻璃升降器等。4.电气设备电气设备包括电源组、发动机启动与点火、照明、信号装置、仪表、传感与报警装置、自动检测装置、音响、通信设备、微处理机及各种人工智能的操控装置等。第三节汽车行驶基本原理驱动条件附着条件驱动力Ft＝Mt/r一、驱动条件汽车行驶总阻力∑F包括滚动阻力Ff、空气阻力Fw、上坡阻力Fi：∑F=Ff+Fw+Fi+Fj当Ft=∑F时，汽车匀速行驶；当Ft＞∑F时，汽车速度增加；当Ft＜∑F时，汽车减速乃至停驶。二、附着条件附着力Fφ——由附着作用所决定阻碍车轮滑动的力的最大值；G——车轮承受垂直于地面的法向力；Fφ与G成正比：Fφ=G·φ由此可知，附着力是汽车所能发挥驱动力的极限，其表达式为：Ft≤Fφ此式称为汽车行驶的附着条件。第四节汽车的使用性能表2-1汽车的各项使用性能及评价指标使用性能定义及评价指标动力性指汽车直线行驶在良好路面上所能达到的平均行驶速度最高车速汽车满载在良好水平路面上能达到的最高行驶速度加速能力汽车在各种使用条件下迅速增加汽车行驶速度的能力。加速用的时间越短、加速度越大和加速距离越短的汽车加速性能就越好上坡能力用汽车满载时以最低档位在坚硬路面上等速行驶所能克服的最大坡度（最大爬坡度）来表示，它表示汽车最大牵引力的大小燃油经济性汽车以最少的燃料消耗量完成单位运输工作量的能力耗油量汽车满载时单位行驶里程所需燃油体积。我国和欧洲都用百公里油耗（L／100km）来表示油行程汽车满载时，单位体积燃油所能行驶的里程。美国用每加仑燃油能行驶的里程数（mile／gal）来表示制动性汽车行驶时能在短时间内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力制动效能汽车迅速减速直至停车的能力。常用制动时间、制动减速度和制动距离来评价制动效能的恒定性抗热衰退性：汽车在高速行驶时制动或下长坡连续制动时制动效能的稳定程度制动时的方向稳定性指汽车在制动时能按驾驶员给定轨迹行驶的能力，即不发生跑偏、侧滑和丧失转向的能力舒适性行驶平顺性汽车在一般行驶速度范围内行驶时，能保证乘员不会因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉，以及保持所运货物完整无损的性能车身振动的固有频率：人体所习惯的步行时身体上下运动的频率，约为60~80次/min（1~1.6Hz）振动加速度均方根值：轿车极限值为0.2~0.3g；载货汽车极限值为0.6~0.7g感觉评价：乘客的主观感觉内部环境车内空气环境：汽车内部的温度、湿度和清新度车内噪声环境：影响乘车人的舒适性、听觉损害程度、语言清晰度以及对车外各种音响信号识别能力车内设施：座椅的高度、宽度、深度、倾斜度和座间距等；内部装饰的颜色、协调性；日常设施的齐备性等通过性又称越野性，是指汽车在一定的载质量下，能以较高的平均行驶速度通过坏路及无路地带和克服各种障碍物的能力结构参数（图2-21）主要用来评价汽车在坏路条件下通过各种障碍物的能力，主要包括：最小离地间隙ε、接近角γ1、离去角γ2、纵向通过角β、最小转弯直径dmin驱动与牵引参数主要用来评价汽车在无路条件下的行驶能力，主要包括：最大动力因数、轮胎接地压强、驱动轮附着重量、前后轮迹重合系数等操纵性是指汽车对驾驶员转向指令的响应能力稳定性是汽车在受到外界扰动后恢复原来运动状态的能力，以及抵御发生倾覆和侧滑的能力操纵轻便性用单位行驶里程内的操纵作业次数、所需的操纵力、操作时的方便情况以及视野、照明、信号等来评价机动性容易通过狭窄多弯道路的能力。机动性主要用最小转弯半径来评价装卸方便性与车厢的高度、可翻倒的栏板数目以及车门的数目和尺寸有关第五节汽车的分类一、新分类标准1．乘用车（passengercar）乘用车在其设计和技术特征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个座位，它也可以牵引一辆挂车。乘用车涵盖了轿车、微型客车以及不超过9座的轻型客车。乘用车下细分为基本型乘用车、多功能车（MPV）、运动型多用途车（SUV）和交叉型乘用车四类。一、新分类标准（1）基本型乘用车（basiccar）它的概念基本等同于旧标准中的轿车，但在统计范围上又不完全同于轿车，这种区别主要表现在将旧标准轿车中的部分非轿车品种，如GL8、奥德赛、切诺基排除在基本型乘用车外，而原属于轻型客车中的“准轿车”列入了基本型乘用车统计。（2）多功能车（MPVmulitypurposevehicle）MPV（图2-21）是集轿车、旅行车和厢式货车的功能于一身，车内每个座椅都可以调整，并有多种组合方式，前排座椅可以180°旋转的车型。如上海通用的GL8、东风柳州的风行和江淮的瑞风。马自达5一、新分类标准（3）运动型多用途车（SUVsportutilityvehicle）SUV起源于美国，这类车既可载人，又可载货，行驶范围广泛，驱动方式应为四轮驱动。近几年我国轻型越野车和在皮卡基础上改装的运动型多用途车发展较快，但在驱动方式上不一定是四轮驱动，行业在分析市场时一般将这几类产品放到一起，本次分类改革我们也将这几类车型统一归为运动型多用途车（SUV）类，因此我国的此类产品范围要广于国外。同时为了便于分析比较，我们在运动型多用途车（SUV）下又按照驱动方式不同分为四驱运动型和二驱运动型多用途车。如长丰猎豹、北京吉普切诺基、长城赛佛、郑州日产的帕拉丁等。斯巴鲁一、新分