第2章 汽车基础知识

第2章汽车基础知识2.1汽车分类2.2汽车基本构造2.3汽车基本行驶原理复习思考题思考与练习学习目标了解汽车的分类了解汽车的总体结构了解汽车的基本行驶理论2.1汽车分类2.1.1根据汽车的结构分类2.1.2根据汽车的用途分类2.1.3根据汽车的设计理念分类下面主要介绍汽车的分类，汽车按照不同的划分标准可分为不同的种类。2.1.1根据汽车的结构分类1．按汽车的行走方式进行分类（1）轮式汽车（WheeledVehicle）：用车轮作为行走装置的汽车。（2）履带式汽车（CrawlerVehicle）：用履带作为行走装置的汽车。（3）半履带式汽车（Semi-crawlerVehicle）：用履带作为驱动装置、用车轮作为转向装置的汽车。（1）内燃机汽车（InternalCombustionEngineAutomobile）：用内燃机作为动力装置的汽车。通常，内燃机汽车的主要形式有以下几种。汽油机汽车（GasolineAutomobile，PetrolMotor，Automobile）：用汽油机作为动力装置的汽车。柴油机汽车（DieselAutomobile）：用柴油机作为动力装置的汽车。2．按动力装置进行分类气体燃料发动机汽车（GaseousFuelAutomobile）：发动机用天然气、煤气等气体作为燃料的汽车。液化气体燃料发动机汽车：发动机使用液化气体（液化石油气）作为燃料的汽车。（2）电动汽车（ElectricZutomobile）：用电动机作为动力装置的汽车。根据电源形式可将电动汽车分为以下两种。无轨电车（TrolleyBus）：从架线上接受电力，用电动机驱动的大客车。电瓶车（BatteruCar）：用蓄电池作为电源的电动汽车。（3）燃气涡轮机汽车（GasTurbineAutomobile）：用燃气涡轮机作为动力装置的汽车。（1）前置发动机汽车（FrontEngineAutomobile）：将发动机安装在车辆前部的汽车。（2）后置发动机汽车（RearEngineAutomobile）：将发动机安装在车辆后部的汽车。（3）中置发动机汽车（Mid-shipEngineAutomobile）：将发动机置于前后桥之间的汽车。3．按照发动机的位置进行分类（1）前轮驱动汽车（FrontDriveAutomobile）：用前轮作为驱动轮的汽车。（2）后轮驱动汽车（RearDriveAutomobile）：用后轮作为驱动轮的汽车。（3）全轮驱动汽车（AllWheelDriveAutomobile）：前后轮都可以作为驱动轮的汽车。4．按照驱动方式进行分类（1）前置前驱汽车（FrontEngineFrontDriveAutomobile）：前置发动机的前轮驱动汽车。（2）前置后驱汽车（FrontEngineRearDriveAutomobile）：前置发动机的后轮驱动汽车。（3）后置后驱汽车（RearEngineRearDriveAutomobile）：后置发动机的后轮驱动汽车。（4）中置后驱动汽车（Mid-shipEngineRearDriveAutomobile）：中置发动机的后轮驱动汽车。5．按照发动机位置和驱动方式进行分类（1）有车架汽车（VehicleWithFrameConstruction）：在构成车辆底盘的骨架上安装了悬架、车桥、发动机和车身等总成的汽车。（2）无车架汽车（VehicleWithIntegralChassis-bodyConstruction）：一种没有底盘骨架，底盘和车身成为一体使其具有一定强度的汽车。6．按照有无车架进行分类2.1.2根据汽车的用途分类汽车按用途可分为运输汽车和特种用途汽车两大类。其中，运输汽车包括轿车、客货两用车。特种用途汽车主要执行运输以外的特殊任务，为此常设有不同的专用设备，以便进行某种特定的作业，它们包括市政和公用事业用车，如清扫车、医疗车、消防车、混凝土搅拌车等，还包括特为农业生产设计的农业作业车以及专供运动和竞赛用的竞赛汽车等。2.1.3根据汽车的设计理念分类1．SUVSUV（SportUtilityVehicle，运动型多用途车）20世纪80年代起源于美国，是为了迎合年轻白领阶层而在皮卡的底盘上改装发展而来的一种箱体车。凯迪拉克（见图2-1）、路虎（见图2-2）、荷兰的世爵（见图2-3）、本田的阿库拉（见图2-4）、别克（见图2-5）等。图2-1新款SUV“卡迪拉克SRX”图2-2路虎图2-3荷兰的世爵图2-4本田的阿库拉图2-5别克CRV是本田的一款车，国产的叫做东风本田CRV（CityRecreationViehicle，城市休闲车），如图2-6所示。2．CRV图2-6东风本田CRVSRV（SmallRecreationVehicle，小型休闲车）一般指两厢轿车，如吉利豪情SRV（见图2-7）和上海赛欧SRV（见图2-8）。3．SRV图2-7吉利豪情SRV图2-8上海赛欧SRVRAV源于丰田的一款小型运动车RAV4（见图2-9）。丰田公司的解释是Recreation（休闲）、Activty（运动）、Vehicle（车），缩写就成了RAV，又因为车是四轮驱动的，所以后面又加了一个4。4．RAV图2-9丰田RAV4HRV源于上海通用凯越HRV轿车（见图2-10），取Healthy（健康）、Recreation（休闲）、Vigorous（活力）之意，是一个全新的汽车设计理念。5．HRV图2-10上海通用凯越HRV轿车MPV（Multi-PurposeVehicle或MiniPassengerVan，多用途汽车）集轿车、旅行轿车和厢式货车的功能于一体，车内的每一座椅都可以调整，并有多种组合方式，如长城的2.0L嘉誉（见图2-11）、金杯阁瑞斯（见图2-12）、上海通用GL8、普力马、奥德赛等。6．MPV图2-11长城2.0L嘉誉图2-12金杯阁瑞斯近年来，MPV趋向于小型化，并出现了所谓的S-MPV，S就是小（Small）的意思，车身紧凑，一般为5～7个座。江西昌河北斗星（见图2-13）是S-MPV的典型代表。图2-13江西昌河北斗星CUV（Car-BasedUtiliyVehicle）是轿车为设计平台，融合轿车、MPV和SUV特性为一体的多用途车，也被称为Crossover。CUV最初源于20世纪的日本，之后在美国、西欧等地流行，开始成为崇尚轿车驾驶感受和操控性以及多用途运动功能，喜欢SUV粗犷外观，同时也注重燃油经济性与良好通过性的这类汽车用户的最佳选择。三菱的欧蓝德（见图2-14）、长城的哈弗（见图2-15）都是典型的CUV。7．CUV图2-14三菱的欧蓝德图2-15长城哈弗NCV（NewConceptVehicle，新概念轿车）以轿车底盘为平台，兼顾了轿车的舒适性和SUV的越野性。奇瑞瑞虎（见图2-16）和黄海法萨特（见图2-17）都是NCV。作为新概念轿车，它比家用轿车的使用范围更广。8．NCV图2-16奇瑞瑞虎图2-17黄海法萨特RV（ReceationVehicle，休闲车）是一种用于娱乐、休闲、旅游的汽车。首先提出RV概念的国家是日本。RV的覆盖面范围比较广泛，没有严格的范畴。从广义上讲，除了轿车和跑车外的轻型乘用车，如MPV、SUV、CUV等，都可归属于RV。9．RV2.2汽车基本构造2.2.1汽车的总体构造2.2.2发动机2.2.3汽车传动系统2.2.4汽车行驶系统2.2.5汽车转向系统2.2.5汽车转向系统2.2.6汽车制动系统2.2.7车身及附属设备2.2.1汽车的总体构造作为路面高速行走的工具，汽车的构造是非常精密和复杂的。汽车通常由发动机、传动装置、行驶和控制装置、车身、电气设备等部分组成。1．发动机图2-18发动机传动系统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。2．传动系统行驶和控制装置是将汽车总成及部件连接成一个整体，起到支撑全车并保证汽车正常驾驶的装置，包括制动器、转向器、悬架（见图2-19）、车轮等。3．行驶和控制装置图2-19悬架车身（见图2-20）是形成驾驶员和乘客乘坐空间的装置，也是存放行李等物品的工具。因此，要求它既要为驾驶员提供方便的操作条件，又要为乘客提供舒适的环境；既要保护全体成员的安全，又要保证货物完好无损。也就是说，车身既是保安部件，又是承载部件。在现代汽车中，车身又是技术与艺术的有机结合。轿车车身由本体、内部装饰和车身附件等组成。4．车身图2-20车身电气设备（见图2-21）是汽车的重要组成部分，它由电源、发动机点火系统（汽油机）和起动系统、照明和信号装置、空调、仪表、报警系统、辅助电器等组成。高级轿车更多地采用了现代新技术，尤其是电子技术，如微处理机（汽车电脑，见图2-22）、中央计算机系统、各种人工智能装置等，从而显著地提高了汽车的性能。5．电气设备图2-21电气设备图2-22汽车电脑2.2.2发动机2．发动机的总体构造通常，汽油机由两大机构五大系统组成，柴油机由两大机构四大系统组成（无点火系统）。下面以一汽奥迪100型轿车发动机（见图2-24）为例，介绍四冲程汽油机的基本构造。图2-24一汽奥迪100型轿车发动机（1）机体组。（2）曲柄连杆机构。（3）配气机构（4）燃料供给系统。（5）点火系统。（6）冷却系统。（7）润滑系统。（8）起动系统。2.2.3汽车传动系统1．传动系统组成汽车传动系统的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮，使汽车行驶。常见的机械式传动系统的组成及布置形式如图2-25所示，发动机发出的动力经过离合器、变速器，由万向节和传动轴组成的万向传动装置以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴传到驱动轮。图2-25机械式传动系统的组成及布置形式1—离合器2—变速器3—万向节4—驱动桥5—差速器6—半轴7—主减速器8—传动轴9—排气管离合器可分为摩擦式离合器、液力耦合器和电磁离合器。摩擦式离合器有干式和湿式两种，湿式是指将摩擦片浸在油中，干式是指摩擦片在干燥状态下工作。2．离合器汽车上广泛使用的活塞式发动机，其输出的扭矩和转速变化范围很小，而汽车在行驶中所遇到的复杂道路条件和使用条件要求汽车的驱动力和车速能在较大的范围内变化。为此，在汽车的传动系统中设置了变速器。3．变速器变速器的主要功能如下。①在较大范围内改变汽车的行驶速度和汽车驱动轮上转矩的数值。②在发动机旋转方向不变的情况下，利用倒挡实现汽车倒向行驶。③在发动机不熄火的情况下，利用空挡中断动力传递，可以使驾驶员松开离合器踏板离开驾驶位置，且便于汽车起动、怠速、换挡和动力输出。万向传动装置用来实现变角度的动力传递。万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还要加装中间支撑。4．万向传动装置驱动桥的功用是将万向传动装置传来的发动机动力经减速增矩改变传动方向后，分配给左、右驱动轮，并且允许左、右驱动轮以不同转速旋转。驱动桥（见图2-26）通常由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳组成。主减速器可减速增矩，并可改变发动机转矩的传递方向，以适应汽车的行驶方向。5．驱动桥差速器可保证左、右驱动轮以不同的转速旋转。半轴把转矩从差速器传到驱动轮。桥壳支撑汽车的部分质量，承受驱动轮上的各种力及力矩、并起到保护住减速器、差速器和半轴的作用。图2-26驱动桥示意图1—后桥壳2—差速器壳3—差速器行星齿轮4—差速器半轴齿轮5—半轴6—主减速器从动齿轮齿圈7—主减速器主动小齿轮2.2.4汽车行驶系统轮式汽车行驶系统一般由车架、车桥、车轮和悬架组成，如图2-27所示。图2-27轿车行驶系统1—从动桥2—悬架3—驱动桥4—传动轴5—车架6—车轮为减小车辆在不平路面上行驶时车身所受到的冲击和震动，车桥又通过悬架车架连接。在某些没有整体车桥的行驶系统中，两侧车轮的心轴也可分别通过各自的弹性悬架与车架连接，即独立悬架。对于承载式车身结构来说，没有车架，车身承担整车结构的主要强度，一般小型轿车没有车架。车桥也称车轴，通过悬架与车架相连接，两端安装汽车车轮。1．车桥（1）车轮。（2）轮胎。2．车轮与轮胎悬架是车身和