汽车构造教案（DOC38）

第1页共38页汽车构造教案本书教学目的和任务近几年来，我国的汽车、交通运输迅速发展，汽车在国民经济的各个领域和社会生活发挥着越来越重要的作用。汽车维修业也随之繁荣，这方面的人才需求很大。为培养具有专业知识和技能的新一代汽车维修和汽车驾驶人员。总论一、教学的目的和要求1、了解汽车的发展2、掌握汽车的基础知识和主要参数二、重点和难点1现代汽车类型2汽车的总体构造3汽车的主要技术参数4汽车的行驶原理三、课时安排：2个学时四、教学内容§1现代汽车类型5轿车6客车7货车8牵引车和汽车列车9特种车10工矿自卸车11农用汽车12越野汽车（一）、轿车的分类-1、按排量分类类型发动机排量（L）车型微型≤1.0夏利、奥拓普通型＞1.0~≤1.6富康、捷达中级＞1.6~≤2.5桑塔纳、奥迪100第2页共38页中高级＞2.5~≤4.0皇冠、奔驰300高级＞4.0CA770、卡迪拉克、林肯、奔驰500系列轿车的分类-2.按发动机布置形式发动机前置、前驱，发动机前置、后驱，发动机后置、后驱（二）、客车的分类-按长度分类类型车辆长度（m）微型＜3.5轻型3.5~7中型7~10大型10~12超大型＞12（铰接式）10~12（双层）客车的分类-按车身型式分类长（短）头客车箱形客车流线型客车铰接式客车双层客车（四）、货车的分类-按驾驶室总成结构型式分类栏板式罐式自卸式平台式箱式篷式按汽车质量分类：类型总质量（t）微型＜1.8轻型1.8~6中型＞1.6~≤2.5重型＞14第3页共38页(五)、内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下：型号编制举例(1)汽油机1E65F：表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型4100Q：表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用4100Q-4：表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品CA6102：表示六缸，四行程，缸径102mm，水冷通用型，CA表示系列符号8V100：表示八缸，四行程、缸径100mm，V型，水冷通用型TJ376Q：表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用，TJ表示系列符号CA488：表示四缸，四行程，缸径88mm，水冷通用型，CA表示系列符号(2)柴油机195：表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷通用型165F：表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型495Q：表示四缸，四行程，缸径95mm，水冷车用6135Q：表示六缸，四行程，缸径135mm，水冷车用X4105：表示四缸，四行程，缸径105mm，水冷通用型，X表示系列代号第4页共38页§2汽车的总体构造1）发动机2）底盘3）车身4）电气设备§3汽车的主要技术参数1.整车整备质量：汽车完全装备好的质量，完整的发动机、底盘、车身、全部电器设备和车辆正常行驶所需要地辅助设备质量。2.最大总质量：汽车满载时的总质量。3.最大装载质量：最大总质量和整车整备质量之差。4.最大轴载质量：汽车单轴所承载的最大总质量。5.车长：垂直与车辆纵向对称平面并分别抵靠在汽车前、后最外短突出部位的两垂面间的距离。6.车宽：平行与车辆纵向对称平面并分别抵靠车辆两侧固定突出部位的两平面之间的距离。7.车高：车辆支撑面与车辆最高突出部位抵靠的水平面之间的距离8.轴距：汽车直线行驶位置时，同侧相邻两轴的车轮落地中心点到车辆纵向对称平面的两条垂线间的距离。9.轮距：在支撑面上，同轴左右车轮两轨迹中心间的距离。10.前悬：在直线行驶时，汽车前端刚性固件的最前点到通过两前轮轴线的垂面间的距离。11.后悬:汽车后段刚性固定件的最后点到通过最后车轮轴线的垂面件的距离。12.最小离地间隙：满载时，车辆支承平面与车辆最低点之间的距离。13.接近角:汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角。14.离去角：汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角。15.转弯直径：外转向轮的中心平面在车辆支承平面上的轨迹圆直径。§4汽车的行驶原理汽车行驶所受阻力：滚动阻力Ff、空气阻力Fw、上坡阻力Fi、加速阻力Fj行驶时总阻力与驱动力（Ft）的关系：加速：FtΣF匀速：Ft=ΣF减速：FtΣF驱动力与附着力（Fψ）：Fψ=Gψψ=附着系数驱动力与附着力的关系Ft≤Fψ=Gψ汽车正常行驶FtFψ=Gψ汽车车轮打滑第5页共38页作业：课后习题第3章发动机工作原理和总体构造1教学的目的和要求2、了解汽车发动机一般构造及术语3、了解发动机的组成、类型及型号4、掌握发发动机的工作原理二、重点和难点1、基本概念2、发动机总体构造2四冲程发动机工作原理和总体构造3发动机的分类三、课时安排：8个学时四、教学内容发动机概述发动机是汽车最主要的总成之一，动力的来源。被称为汽车的“心脏”。§1.1基本术语上止点下止点活塞行程(S)第6页共38页曲柄半径(R)气缸工作容积(Vh)发动机排量(VL)燃烧室容积(Vc)气缸总容积(Va)压缩比（ε）Vh=πD2·S×10-6/4（L）VL=Vh×Iε=Va/Vc压缩比定义：压缩前气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。用ε表示。ε=Va/Vc压缩比过大的不良后果现代化油器式发动机压缩比一般为6～9(轿车有的达9～11)。上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2压缩比过大的不良后果名称成因现象后果爆燃由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。火焰以极高的速率向外传播，形成压力波，以声速向前推进。当压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。第7页共38页表面点火由于燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头，火花塞电极，积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。伴有强烈的较沉闷敲击声。产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降低。§1.2发动机总体构造两大机构:曲柄连杆机构：将发动机产生的动力同活塞的直线运动转变为曲轴旋转运动。配气机构：为使发动机循环连续进行，必须定时开闭气阀，以便气缸内充入混合气和排出废气。五大系统：燃料供给系：把汽油和空气混合为合适的可燃混合气送入气缸，并使燃烧后生成的废气排入大气。润滑系：将润滑没输送到相对运动零件的磨擦表面，减轻机件零件磨损，不定期有冷却和清洗零件表面的功能。点火系：按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气，主要由电源、点火线圈、分电器和火花塞组成。冷却系：把机体的热量散发到大气中去，以保持发动机正常的工作温度。启动系：发动机起始工作的动力，由启动机带动曲轴转动，发动机正常工作后，启动机不再起作用。§1.2发动机的工作原理§1.2.1四冲程汽油机的工作原理1、进气行程2、压缩行程3、作功行程4、排气行程四冲程汽油发动机工作状态状态行程温度(K)压力进气行程370~44075~90kPa压缩行程600~800600~1500kPa作功行程2200~2800(瞬时最高)1500~1700(作功终了)3~5MPa(瞬时最高)300~500kPa(作功终了)第8页共38页排气行程900~1200105~125kPa§1.2.2四冲程柴油机的工作原理柴油机工作时各行程状态参数状态行程温度(K)柴油机工作时各行程状态参数压力进气行程320~350800~900kPa压缩行程800~10003~5MPa作功行程2200~2800(瞬时最高)1500~1700(作功终了)5~10MPa(瞬时最高)300~500kPa(作功终了)排气行程800~1000105~125kPa汽油机和柴油机的不同点汽油机柴油机汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧有点火系无点火系无喷油器有喷油器共同特点：1每个工作循环曲轴转两周，2每一行程曲轴转半周。3只有作功行程产生动力。§1.2.3二冲程发动机的工作原理1二冲程发动机2二冲程汽油发动机工作原理3二冲程柴油发动机工作原理§1.2.4发动机的分类1按燃料：汽油机、柴油机、煤气机和多种燃料发动机2按工作行程数：四冲程和二冲程3、按点方式：点燃式和压燃式4、按气缸排列形式：单缸和多缸5、按冷却方式：水冷式和风冷式§1.3发动机的主要性能指标和特性第9页共38页3发动机的性能指标4动力性指标（1）、有效转矩Me:发动机通过飞轮对外输出的转矩。N·M（2）、有效功率Pe:发动机通过飞轮在单位时间内对外做功量。KW2、经济性指标（1）、GT发动机单位时间内耗油量，kg/h（2）、Pe发动机有效功率，KW。二、发动机性能特性（1）、速度特性：指发动机的功率、转矩和燃油消耗三者随曲轴转速变化的规律。（2）、发动机负荷特性：目的是为了研究各种负荷下工作的发动机经济性。作业：习题册第2章曲柄连杆机构4教学的目的和要求5、了解曲柄连杆机构。6、掌握机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组的组成和作用。7、了解不同8、车型的曲柄连杆机构。二、重点和难点1、机体组2、活塞连杆组3、曲轴飞轮组三、课时安排：8个学时四、教学内容§2.1概述一、功用将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。二、组成1、机体组2、活塞连杆组3、曲轴飞轮组三、工作条件第10页共38页承受机械载荷：1、气体压力、往复惯性力、离心力、摩擦力2、汽车行驶中产生的冲击力。以上各种力，使曲柄连杆机构和机体的各零件承受了不同形式的载荷，为保证工作可靠，需要采取相应结构措施。§2.2机体组机体组组成：一、气缸体1、气缸体:水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——曲轴箱。气缸体的工作特点：高温高压、高速运动摩擦气缸体的结构特点：足够的强度和刚度，高精度内表面2、分类（1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为名称性能特点应用一般式（平分式）机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆卸。刚度和强度差。油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度492Q汽油机，90系列柴油机。龙门式强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工困难。油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心捷达轿车、富康轿车、桑塔纳轿车隧道式结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式负荷较大的柴油机上。（2）根据冷却方式不同1、水冷2、风冷（3）根据气缸的排列方式1、直列式：结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大2、双列式：缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机的重量；形状复杂，加工困难。六缸以上发动机使用。3、对置式：高度小，总体布置方便。轿车中应用不多（4）整体式气缸体和镶嵌式气缸体a、整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。强度和刚度好，能承受大负荷。成第11页共38页本高。b、镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。降低了制造成本，便于修理和更换气缸套，延长了气缸体的使用寿命。（5）干缸套和湿缸套干缸套：外壁不直接与冷却水接触。壁厚1~3mm。强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。湿缸套：外壁直接与冷却水接触。壁厚5~9mm。散热良好、冷却均匀、加工容易。强度和刚度不如干缸套，易漏水。二、曲轴箱1、概念：曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分。2、结构：上轴箱与气缸体铸成一体下轴箱贮存润滑油（油底壳）3、材料：薄钢板冲压（下曲轴箱）三、气缸盖功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金（导热性好、利于提高压缩比，适用与高速高强化汽油机）。工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。四、燃烧室（1）、半球形：结构紧凑、火焰行程段、燃烧速率高、热损失小、热效率高。例子，桑塔纳夏利富康（2）、楔形：结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少；火花塞置于燃烧室最高处，火焰传播距离长。例子，切诺基（3）、盆形：工艺性好、成本低、进排气效果不如半球形燃烧室。例子，捷达、奥迪（4）、楔形：燃烧速度快，充气效率较高，对高速的动力很有利。五、气缸垫1、功用：安装在气缸盖和气缸体之间，保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。2、材料：有