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车辆构造一、汽车带来的好处1.汽车是最重要的交通工具；（和飞机、火车相比，方便，保有量高）2.汽车工业综合性强和经济效益高；（涉及范围广，影响大）3.汽车是科学技术发展水平的标志；（采用新材料、新工艺、新技术）二、汽车带来的问题1.能源问题；2.环境问题；3.行车安全。三大重要课题。三、汽车产品的技术发展前景1.安全可靠：ABS,ASR2.环境保护:电喷、共轨电控柴油喷射系统3.节约能源：整车轻量化、减小Ff、Fw，其它燃料4.操纵方便，乘坐舒适：AMT、电控助力转向、电控悬架、智能汽车、GPS、自动避撞§0.3汽车的分类按用途:运输汽车(货车、客车、轿车；牵引车：半挂牵全挂牵）特种用途汽车:（娱乐汽车、竞赛汽车、特种作业汽车）按动力装置形式：活塞式内燃机汽车：往复和旋转活塞式、电动汽车、燃气轮机汽车按行驶道路条件：公路用车、非公路用车（矿山、机场、工地、专用道路等，非公路地区行驶的汽车，越野汽车：轻型、中型、重型、超重型）按行驶机构的特性：轮式汽车、其它型式的汽车：履带式、雪橇式、气垫式按总布置形式：FR、FF、RR、MR、nWD二、运输汽车的分级轿车（发动机排量）：载送2-9乘员微型：≤1.0普及型：1.0--≤1.6中级：1.6--≤2.5中高级：2.5--≤4.0高级：＞4.0客车：载送9个以上乘员，供公共服务用的汽车（总长度）微型：≤3.5m轻型：3.5--≤7中型：7--≤10大型：10--≤12特大型：指铰接式与双层客车货车：载送货物的运输汽车（汽车总质量t）微型：≤1.8轻型：1.8--≤6中型：6--≤14重型：14三、越野车的分级轻型越野车（汽车总质量/t≤5)中型越野车（5＜汽车总质量/t≤13）重型越野车（13＜汽车总质量/t）§0.4国产汽车产品型号编制汽车型号包括首部、中部和尾部三部分。首部：由2个或3个拼音字母组成，是企业代号。如CA代表一汽，EQ代表二汽等。中部：由4位数字组成，分为首位、中间两位和末位数字三部分，其含义如下页表所示。尾部：由拼音字母或拼音字母加上数字表示，可以表示专用汽车或变型车与基本型的区别。?§0.5汽车总体构造1.传动系：传动系用来将发动机的动力传输给各驱动轮。传动系包括离合器、变速器、驱动桥、传动轴等部件。2.行驶系：支承并连接各总成，将发动机的旋转运动变成汽车的直线运动，实现平顺行驶。它包括车轮、车轴和桥壳、悬架、车架等部件。3.转向系：控制汽车的行驶方向，使其按照驾驶员的意愿行驶。它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成，采用动力转向时，还应有转向动力系统。4.制动系：保证汽车实现减速停车，或在坡道上停车。汽车的制动系包括行车、驻车、应急和辅助制动等制动装置。三、车身容纳司机、乘客和货物的空间环境，具有安全、隔振、隔声、保温、防雨、防尘的功能。四、电气设备用于汽车的起动、照明、灯光、信号、状态及参数指示。由电器设备和电子设备两部分组成。电器设备由电源(蓄电池、发电机)、汽油机点火设备、发动机起动电动机、照明与信号设备、仪表、空调、刮水器、收录机、门窗玻璃电动升降设备等组成。电子设备由电控燃油喷射及电控点火、进气、排气、怠速、增压等装置，变速器的电控自动换档装置，制动器的制动防抱死装置(ABS)，车门锁的遥控及自动防盗报警装置等。一、质量参数1.整车装备质量：汽车完全装备好的质量。2.最大总质量：汽车满载时的质量。3.最大装载质量：最大总质量和整车装备质量之差。4.最大轴载质量：汽车单轴所承载的最大总质量。二、尺寸（结构）参数1.车长(L)：平行于车辆纵向对称平面并分别抵靠在汽车前、后最外端突出部位的两车辆两条垂线间的距离(mm，以下各尺寸参数同)。2.车宽(B)：垂直于车辆纵向对称平面并分别抵靠车辆两侧固定突出部位(除后视镜、侧面标志灯、方位灯、转向指示灯等)的两平面之间的距离。3.车高(H)：车辆支撑平面与车辆最高突出部位相抵靠的水平之间的距离。4.轴距(L1、L2)：汽车直线行驶位置时，同侧相邻两轴的车轮落地中心到车辆纵向对称平面的两条垂线间的距离。5.轮距(A1、A2)：在支撑平面上，同轴左右车轮两轨迹中心间的距离(轴两端为双轮时，为左右两条双轨迹的中间的距离)。6.前悬(S1)：在直线行驶位置时，汽车前端刚性固定件的最前点到通过两前轮轴线的两条垂面间的距离。7.后悬(S2)：汽车后端刚性固定件的最后点到通过最后车轮轴线的垂面间的距离。三、性能参数1.最小离地间隙(C)：满载时，车辆支撑平面与车辆(图0-2所示，0.8b区域内)最低点之间的距离。2.接近角(α1)：汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角(°)。3.离去角(α2)：汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角(°)。4.转弯半径：外转向轮(转向盘转达到极限位置)的中心平面在车辆支撑面(地面)上的轨迹圆半径(m)。5.最高车速：汽车在平坦公路上行驶时能达到的最高速度(km／h)。6.最大爬坡度：汽车满载时的最大爬坡能力(°)或(％)。7.平均燃料消耗量：汽车在公路上行驶时平均的燃料消耗量(L/100km)。一、汽车的驱动力和阻力汽车在道路上以一定的速度行驶，加速、减速，是作用在汽车上正、反向力的综合的结果。1.驱动力汽车的驱动力由发动机产生。-Ft=F0=Mt/rrFt——驱动力F0——驱动轮与地面接触处向地面施加的作用力Mt——传动系施加给驱动车轮的转矩rr——车轮滚动半径2.阻力（1）滚动阻力Ff滚动阻力主要是由于车轮滚动时轮胎与路面变形而产生的。Ff=Ga*fGa——汽车的总重力f——滚动阻力系数（2）空气阻力（风阻）Fw汽车行进时，空气与车身摩擦；气流的迎面压力；涡流等造成的阻力。Fw=CD*A*ua2/21.15CD——空气阻力系数A——迎风面积ua——实际车速（3）坡度阻力Fi汽车上坡，重力的分力Fi=Ga*sinα。坡度i=tanα，公路坡度较小sinα≈tanα，所以Fi=Ga*i。（4）加速阻力FjFj=δ*m*du/dtδ——汽车旋转质量换算系数m——汽车质量（kg）du/dt——行驶加速度（m/s2）二、汽车行驶满足的条件汽车行驶的必要条件——驱动条件：Ft≥Ff+Fw+Fi+Fj汽车行驶的充分条件——附着条件：Ft≤Fφ其中Fφ=G*φFφ——附着力G——附着重力φ——附着系数汽车行驶的充分必要条件：Ff+Fw+Fi+Fj≤Ft≤Fφ外燃机：蒸汽机、汽轮机、热气机等内燃机：①活塞式内燃机：a、按所用的燃料分类：液体燃料发动机和气体燃料发动机b、按冷却方式分类：水冷式和风冷式c、按活塞运动的行程数分类：四冲程和二冲程发动机d、按进气状态分类：增压和非增压e、按气缸数及其排列方式分类：单缸和多缸，立式与卧式f、按着火方式分类：点燃式发动机与压燃式发动机②燃气轮机一、单缸发动机曲柄连杆机构配气机构二、基本术语1、上止点2、下止点3、活塞行程4、曲柄半径5、气缸工作容积6、燃烧室容积7、气缸总容积8、压缩比9、内燃机排量10、工作循环三、四冲程汽油发动机的工作循环1、进气行程2、压缩行程3、作功行程4、排气行程示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。§1.2.2四冲程柴油机工作原理工作原理和结构的不同点柴油机与汽油机的特点比较汽油机：优点：具有转速高，质量小、工作噪声小、起动容易、制造和维修费用低等特点。缺点：燃油消耗率高，燃油经济性差。应用：用在轿车和轻型货车及越野车柴油机：优点：燃油消耗率低，且柴油价格较低，所以燃油经济性好。缺点：转速较汽油机低、质量大、制造和维修费用高。应用：应用越来越广泛。§1.2.3四冲程发动机工作循环总结1、四冲程发动机在一个工作循环的四个活塞行程中，只有一个行程是作功的，其余三个行程则是作功的辅助行程。缺点：发动机运转不平稳。改正措施：采用多缸发动机。2、在多缸四冲程发动机的每一个气缸内，所有的工作过程是相同的，并按上述次序进行，但所有气缸的作功行程并不同时发生。优点：气缸数越多，发动机的工作越平稳。缺点：一般将使其结构复杂，尺寸及质量增加。§1.3.1二冲程汽油机工作原理1、定义二冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程内，即曲轴旋转一周的时间内完成的。2、在二冲程发动机内，一个工作循环所包含的两个行程是:（1）第一行程(压缩+进气)活塞自下止点向上移动，事先已充入活塞上方气缸内的混合气被压缩，当进气孔打开，新的可燃混合气又自化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。（2）第二行程(作功+排气或换气)接近上止点时，燃烧。活塞自上止点向下移动，活塞上方进行着作功过程和换气过程。3、二冲程和四冲程相比较优点：曲轴每转一周，作功一次，在相同的n,V下，功率是四冲程的2倍。运转平稳、结构简单、质量小、使用方便。缺点：没有专门的换气机构（造成废气排不干净，有效行程减小），功率是四冲程的1.5~1.6倍，不经济。应用：摩托车（广泛）§1.3.2二冲程汽油机工作原理1、第一行程（换气＋压缩）活塞从下→上，进气孔、排气门打开，进行换气。继续向上，进气孔、排气门关闭，进行压缩。2、第二行程接近上止点处，喷油燃烧。活塞从上→下，作功。2／3S处，进行排气。剩下1／3S，进气孔打开，进行换气。应用：大型低速船§1.4发动机的总体构造两大机构：曲柄连杆机构、配气机构五大系统：燃油供给系、点火系、冷却系、润滑系、起动系（1）曲柄连杆机构构成：包括机体、气缸、气缸盖、气缸垫、活塞、连杆、带有飞轮的曲轴等。作用：支承发动机的所有零部件，将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力。（2）配气机构构成：包括进气门、排气门、摇臂、气门间隙调节器、凸轮轴以及凸轮轴定时带轮。作用：使可燃混合气（或空气）及时充入气缸并及时从气缸排出废气。（3）燃料供给系构成：包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进气管、排气管、排气消声器等。作用：把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。（4）点火系构成：包括供给低压电流的蓄电池和发电机以及分电器、点火线圈与火花塞等。作用：保证按规定时刻准时点燃气缸中被压缩的混合气。（5）润滑系构成：油底壳、机油泵、机油集滤器、限压阀、润滑油道、机油滤清器等。作用：将润滑油供给作相对运动的零件，以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件，清洗摩擦表面。（6）冷却系构成：包括水泵、散热器、风扇、节温器、分水管以及气缸体和气缸盖里铸出的空腔－水套等。作用：把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。（7）起动系构成：蓄电池、起动开关、起动机等组成。作用：用以使静止的发动机起动并转入自行运转。§1.5发动主要性能指标与特性一、动力性指标1、有效转矩发动机通过飞轮对外输出的转矩称为有效转矩，以Te表示，单位为N·m。2、有效功率发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率，用Pe表示，单位为kW。二、经济性指标发动机每发出lkW有效功率，在lh内所消耗的燃油质量，称为燃油消耗率，用be表示。很明显，燃油消耗率越低，经济性越好。三、发动机的运转性能指标发动机的运转性能指标主要指排气品质、噪声、起动性等。1、排气品质发动机的排气中含有对人体有害的物质，主要有氮氧化合物(NO，)、碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)等以及排气颗粒。它对大气的污染已形成公害。为此，各国采取了许多对策，并制定相应的控制法规。2、噪声汽车是城市主要的噪声源之一，发动机又是汽车的主要噪声源，故必须给予控制。3、起动性能起动性能好的发动机在一定温度下能可靠发动，起动迅速，起动消耗的功率小，起动期磨损少。四、发动机的速度特性发动机速度特性：发动机的速度特性指发动机的功率、转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化的规律。测量：可以通过发动机在试验台上进行试验求得。发动机外特性：如果改变节气门开度可得到不同组特性，当节气门到最大时所得到的发动机的速度特性。作用：发动机外特性代表了发动机所具有的最高动力性能。五、发动机工作状况发动机工作状况一般是用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷与曲轴转速来表征。§1.6内燃