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1汽车构造与驾驶2007-01-18汽车构造与驾驶讲义汽车构造与驾驶北京农学院食品系工程教研室贾昌喜---汽车与汽车文化2随着国民经济的持续健康地发展，汽车逐渐进入普通家庭，中国百姓对汽车的兴趣与日俱增。外语、计算机和汽车驾驶技术已经成为现代年轻人必须具备的三项基本技能，也成为现代人的标志。在这种情形下，我国许多高校，尤其是重点大学在同学们对汽车与汽车文化浓厚兴趣的召唤下先后开设了与汽车相关的选修课程。课前几句话汽车构造与驾驶讲义本课程在我校的开设，正是考虑到同学们之所想，并且是针对非汽车专业、非工科专业的在校大学生编制的教学大纲和课程内容，目的是让同学们对汽车与汽车文化有一个概貌性的了解，从而起到扩大知识面、开阔视野以及丰富校园文化生活的作用。希望本课程能为同学们学习汽车基本知识，感受并传播和弘扬汽车文化提供一个良好的平台。3本课程讲授内容第1章--汽车基本构造1、汽车总体构造及发动机工作原理2、汽车传动装置3、汽车行驶和控制装置4、车身与电气设备第2章--汽车驾驶1、相关知识2、驾驶常识3、驾照考试科目内容和合格标准(细则)第3章--汽车文化世界著名汽车公司简介,现代汽车技术及其发展,汽车文化杂谈等汽车构造与驾驶讲义4绪论——认识汽车及汽车工业现代工业文明的杰出产物——汽车，给人们的生活带来了极大的便捷和风采，就象人们所说的,汽车将人类带入了一个“绚丽多彩”的世界。在汽车问世的这100多年里，汽车工业迅猛的发展推动了全球经济和科学技术的发展。现代汽车是涉及材料、机械制造、电子、计算机控制和环保等多学科交叉技术的一种高科技产品。一个国家汽车工业的发展状况，足以标志这个国家科学技术和国民经济实力的水平。汽车构造与驾驶讲义汽车不仅是一部精美的机器，它更是一件融合了人类智慧结晶和传统文化的工业艺术品。世界上每一个著名的品牌都有一个系统而完整的文化体系支撑，每个品牌都能反映出本公司所倡导的文化，体现出汽车公司的人文理念。51)汽车运输量占据主导地位汽车与火车、飞机、船舶相比,是数量最多、普及最广的，也是最灵活的交通工具之一，其运输地位居各种交通工具之首。没有哪种交通工具可与汽车所起的作用相媲美。据统计，在美、德、法、英等国家中，汽车在客运总量中所占的比重高达90％；我国从1952年到2002年，汽车在客运总量中所占的比重，从9.14％上升到68.8％。2)汽车产业可带动相关产业的发展汽车工业所涉及的产业和技术范围之广、数量之多是其他工业所无法比拟的。它涉及原材料工业、设备制造业、配套产品业、公路建设业、能源工业、销售业、服务业和交通运输业等。电子技术、信息技术在汽车上获得越来越广泛的应用，汽车电子产品占整车价值的比重到2005年已从先前的12％一15％提高到25％一30％。汽车构造与驾驶讲义下面让我们来认识一下汽车及汽车工业具有的特点：63)汽车工业是创造高产值的产业2003年，世界汽车总产量为5500万辆，总出口量为3600万辆。近年来，美国汽车工业年产值达4000亿美元以上(尽管08年、09年遭受了经济危机的影响)；德、法、英、意四国汽车工业年产值合计约为4400亿美元。2009年，我国汽车工业年产值约为20000亿元人民币。纵观历史，20世纪20年代美国经济的兴起，50年代联邦德国、意大利、法国经济的起飞，60年代日本经济的繁荣，无不以汽车工业的高速增长为前提。汽车已经成为一些国家经济的支柱产业。汽车工业在我国国民经济中也已占据十分重要的地位。汽车构造与驾驶讲义当然,汽车工业的迅猛发展,同时也引发了许多问题,比如:交通堵塞,停车问题，碰撞事故,空气污染,气候变暖等等。但是无论如何,问题的存在阻挡不了人们对汽车的青睐。7下面简单了解一下汽车总体构造及类型和型号:汽车构造与驾驶讲义8汽车构造与驾驶讲义汽车1、汽车组成及各部分作用发动机传动装置行驶与控制装置车身和电气设备——发动机是动力装置，它的作用是使供入其中的燃料燃烧而发出动力。一般汽车都采用往复活塞式内燃机。它由机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系、点火系(汽油发动机用)和起动系等几部分组成。——传动装置是将发动机输出的动力传给驱动车轮的装置，它包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥、主减速器、差速器等部件。——保证汽车正常行驶，包括制动器、转向器、车轮等部件。——将汽车各总成及部件连接成一个整体，既支承全车，又是保安部件。电气设备由电源、发动机点火系(汽油机)和起动系、照明和信号装置、空调、仪表和报警系统以及辅助电器等组成。92、类型与型号按用途可分为运输汽车和特种汽车两类；按动力装置可分为汽油机汽车、柴油机汽车、电动汽车和可燃气汽车四类。按整车结构可分为：（1）轿车按发动机工作容积(发动机排量)分为微型轿车(排量1L以下)、普通级轿车(排量1.0—1.6L)、中级轿车(排量1.6-2.5L)、中高级轿车(排量2.5-4L)和高级轿车(排量4L以上)。（2)客车按车辆长度分为微型客车(长度3.5m以下)、轻型客车(长度3.5-7m)、中型客车(长度7-lOm)、大型客车(长度10-12m)和特大型客车(长度大于12m或双层客车长度10-12m)。1）类型汽车构造与驾驶讲义10（3)货车用于运载货物，在其驾驶室内还可容纳2-6个乘员,可分为普通货车和专用货车两大类型。货车按总质量不同分为微型货车(总质量小于1.8t)、轻型货车(总质量为1.8-6t)、中型货车(总质量6-14t)和大型货车(重量大于14t)。汽车构造与驾驶讲义2）型号及构成XX汉语拼音字母：企业代号XXX+X++车辆类别代号阿拉伯数字：主参数代号阿拉伯数字：生产序号11汽车构造与驾驶讲义注：1）企业代号举例：CA-一汽，TJ-天津，EQ-二汽，NJ-南京，SH-上海，BJ-北京2）类别代号举例：1-载货汽车，2-越野汽车，3-自卸汽车，4-牵引汽车，5-专用汽车，6-客车，7-轿车产品型号举例：CA1091-一汽生产的第二代载货汽车，总质量9310kgEQ2080-二汽生产的越野汽车，总质量7720kgSH3600-上汽生产的自卸车，总质量59538kgTJ6481-天汽生产的客车，车长为4750mmSH7221-上汽生产的轿车，第二代，排量2.23LCA7560-一汽生产的红旗轿车，排量5.56L12汽车构造与驾驶讲义所谓发动机就是将一种能量转变为另一种能量的机器。其可分为：热力机、风力机、水力机、电力机和原子能发动机。目前汽车上应用最多的是热力发动机。热力发动机是将燃料燃烧而得到的热能转变为机械能，燃料在发动机外部燃烧的称为外燃机，如蒸汽机等；燃料在发动机内部燃烧的称为内燃机，如柴油机、汽油机和天然气机等。目前汽车发动机主要采用汽油机和柴油机。下面请看一汽奥迪100型轿车发动机示意图。第1章汽车总体构造第1节发动机13汽车构造与驾驶讲义一汽奥迪100型轿车发动机示意图14汽车构造与驾驶讲义内燃机使用往复活塞式，即活塞做往复运动，通过连杆带动曲轴做旋转运动，使热能转变为机械能，其类型有：1）按行程数分：有四行程发动机，二行程发动机；2）按所用燃料分：有柴油机，汽油机，天然气机；3）按点火方式分：有点燃式，压燃式；4）按冷却方式分：有水冷式和风冷式。下面以汽油机为例简述发动机的构造与原理。①曲柄连杆机构（及机体）；②配气机构；③燃料供给系统；④点火系统；⑤润滑系统；⑥冷却系统；⑦启动系统等。如下页图所示为汽油机工作原理图。活塞在圆筒形汽缸内作上下往复运动，并通过连杆与曲轴相连。1、汽油机组成（2机构+5系统=7部分）2、汽油机工作原理15汽油机工作原理示意图活塞顶部离曲轴中心最远处，即活塞最高位置，称为上止（死）点；活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最低位置，称为下止（死）点。上下止点之间的距离S称为活塞行程，曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离R称为曲柄半径，活塞行程S等于曲柄半径R的2倍;汽车构造与驾驶讲义16汽车构造与驾驶讲义活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为汽缸工作容积或汽缸排量。多缸发动机各汽缸工作容积的总和称为发动机排量，用L表示。压缩前汽缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比。压缩比越大，表示气体在气缸中被压缩得越厉害，压缩终了时气体的温度和压力就越高。柴油机的压缩比一般为16〜20；汽油机的压缩比一般为6〜9。内燃机工作时要经历进气、压缩、作功、排气4个过程。每完成1次这4个过程叫1个工作循环。四行程内燃机曲轴需旋转2周，活塞经过4个行程才能完成1个工作循环。如下页图所示为单缸四行程汽油机的工作过程。17汽车构造与驾驶讲义18汽车构造与驾驶讲义1）进气行程曲轴旋转第1个半周，经连杆带动活塞从上止点向下止点运动，使汽缸内产生真空吸力。此时进气门打开，排气门关闭，混合气被吸入汽缸。3）作功行程在压缩行程临近终了，火花塞产生火花，点燃混合气，此时进、排气门都关闭，汽缸内的温度和压力急剧升高。高温高压气体推动活塞迅速向下运动，通过连杆带动曲轴旋转第3个半周。当活塞到达下止点时，作功行程结束。2）压缩行程曲轴旋转第2个半周，带动活塞从下止点向上止点运动，此时进、排气门都关闭。汽缸内混合气受到压缩为作功做准备。4）排气行程曲轴旋转第4个半周，带动活塞从下止点向上止点运动。此时排气门打开，进气门关闭，燃烧后的废气随活塞上行被排出气缸之外。排气行程结束之后，曲轴依靠飞轮转动的惯性仍继续旋转，上述各行程又重复进行。19汽车构造与驾驶讲义多缸内燃机具有两个以上的汽缸，各缸的作功行程以相同的间隔时间交替进行，可使曲轴较均匀地旋转，并可采用较小的飞轮。在汽车、拖拉机上采用四缸内燃机居多，曲轴每转两圈，四个汽缸按工作顺序轮流作功一次，各缸依次完成一个工作循环。其工作顺序有l-3-4-2和1-2-4-3两种，其中以1-3-4-2为最多。？为何单缸内燃机的飞轮一般比多缸内燃机相对较大？20汽车构造与驾驶讲义（1）曲柄连杆机构3、汽油机各组成部分简介1）曲柄连杆机构（及机体）曲柄连杆机构主要由活塞组、连杆组、曲轴飞轮组等组成。其功用是将燃料燃烧时放出的热能转换为机械能。①活塞组活塞组包括活塞、活塞环和活塞销。活塞环包括气环和油环两种。气环主要起密封和传热作用，而油环则主要起布油和刮油作用。一般内燃机有3〜4道气环、1〜2道油环。安装时，各环的开口应互相错开，并应避开活塞销座孔的位置，以提高密封性。21活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，并将活塞承受的气体压力传给连杆。②连杆组连杆组包括连杆、连杆螺栓和连杆轴承。连杆组的功用是连接活塞和曲轴，将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。汽车构造与驾驶讲义22③曲轴飞轮组汽车构造与驾驶讲义23曲轴的功用是把活塞的往复运动变为旋转运动，并把连杆传来的切向力转变为扭矩，以对外输出功率和驱动各辅助系统。曲轴可分为主轴颈、曲柄销、曲柄、曲轴前端和后端五部分。曲轴前端装有正时齿轮、风扇皮带轮和起动爪等零件。后端固定飞轮。主轴颈装在曲轴箱的主轴承里，大多数主轴承采用滑动轴承（轴瓦）。汽车构造与驾驶讲义飞轮的功用是贮藏和释放能量，帮助曲柄连杆机构越过上、下止点以完成辅助行程，并使曲轴旋转均匀，此外还能帮助克服短时间的超负荷。24汽车构造与驾驶讲义飞轮上刻有表示活塞在汽缸中特定位置的记号，所以曲轴和飞轮的连接必须严格定位，一般都采用定位销，也有采用将两个飞轮螺栓颈部滚花或加工成不对称的螺孔进行定位。飞轮的边缘上一般都镶有齿圈以便在启动时由启动机小齿轮带动旋转。为何飞轮上要刻有记号？答：为了保持飞轮（包括曲轴连杆活塞等）和离合器总成出厂时的动平衡状态。25汽车构造与驾驶讲义（2）机体主要包括机体、汽缸套（汽缸以汽缸套的形式与机体分开，其目的是降低机体成本，而且缸套磨损后可以更换，不必将整个机体报废，工作时，活塞在其间做往复运动）、汽缸盖及汽缸垫等。26气缸盖用以密封汽缸，构成燃烧室，缸盖上安装火花塞或喷油器、进、排气门以及布置进、排气道和冷却水通道。汽缸盖结构形状非常复杂，温度分布很不均匀。为此，要求缸盖应具有足够的强度和刚度。汽车