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汽车基本结构与原理讲师：课程大纲•概述•发动机•传动系•行驶系•转向系和制动系•汽车车身、仪表、照明及附属装置概述一、汽车的组成及分类汽车是由上万个零件组成的机动交通工具，基本结构主要由发动机、底盘、车身和电器与电子设备四大部分组成。通常按汽车的用途分为轿车、客车、载货汽车、越野汽车、牵引汽车、自卸汽车、农用汽车、专用汽车和改装车等二、汽车的结构设计特点与发展趋势1、零件标准化、部件通用化、产品系列化2、考虑使用条件的复杂多变3、重视汽车使用中的安全、可靠、经济与环保4、注意外观造型5、在保证可靠性的前提下尽量减小汽车的自身质量6、汽车的结构设计要符合有关标准和法规7、综合考虑人机工程、交通工程、制造工程和管理工程三、汽车的产品型号：重汽工况分类情况◆牵引车——5个版本（1、2、3、4、5）◆载货车——5个版本（12、22、32、4、5）◆工程车——1个版本（工程车指自卸车、水泥搅拌车）各车型主要配置车型代号名称主要配置备注工作环境牵引1精英版单层车架(300*90*8)+标准板簧(9*13)+HW12桥＋无内胎轮胎双联桥可选HUV橡胶悬架公路物流、集装箱运输2至尊版单层车架+标准板簧+HW16桥＋无内胎轮胎3全能一版单层车架+标准板簧+ST13桥＋无内胎轮胎4全能二版双层车架(300*90*(8+5)+标准板簧(9*13)+ST16桥＋斜交胎标载、重载交替作业5至强版双层车架+加强板簧(9*16)+HC16桥＋斜交胎四骑马螺栓重载、恶劣路面注：牵引车4×2、6×2车型无第5版本。车型代号名称主要配置备注工作环境载货12精英版双层车架(300*90*8+5)+标准板簧(9*13)+HW12桥＋无内胎轮胎双联桥可选HUV橡胶悬架公路物流、集装箱运输22至尊版双层车架+标准板簧+HW16桥＋无内胎轮胎32全能一版双层车架+标准板簧+ST13桥＋无内胎轮胎4全能二版双层车架+标准板簧+ST16桥＋斜交胎标载、重载交替作业5至强版双层车架(300*90*8+8)+加强板簧(9*13)+HC16桥＋斜交胎四骑马螺栓重载、恶劣路面车型代号名称主要配置备注工作环境水泥搅拌0\双层车架+加强板簧+HC16桥＋斜交胎＋四骑马螺栓工程作业、短途运输自卸0\双层车架(8+8)+加强板簧+AC16桥＋斜交胎＋四骑马螺栓轻量化（8+5）工程作业、短途运输注：载货车4×2、6×2车型无第5版本。第一篇发动机第一章发动机基本知识汽车的动力源是发动机，发动机是把某一种形式的能量转变成机械能的机器。现代汽车所使用的发动机多为内燃机，内燃机是把燃料燃烧的化学能转变成热能，然后又把热能转变成机械能的机器，并且这种能量转换过程是在发动机气缸内部进行的。内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。(1)按照所用燃料分类内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机(图1-1-1)。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。图1-1-1(2)按照行程分类内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机(图1-1-2)。把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。图1-1-2(3)按照冷却方式分类内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机(图1-1-3)。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。图1-1-3(4)按照气缸数目分类内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机(图1-1-4)。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。图1-1-4(5)按照气缸排列方式分类内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式(图1-1-5)。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。图1-1-5(6)按照进气系统是否采用增压方式分类内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机(图1-1-6)。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。图1-1-6第二篇汽车传动系第一章汽车传动系概述一、传动系的基本功用与组成汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮。传动系的组成及其在汽车上的布置形式，取决于发动机的形式和性能、汽车总体结构形式、汽车行驶系及传动系本身的结构形式等许多因素。目前广泛应用于普通双轴货车上并与内燃机配用的机械式传动系的组成及布置形式一般如图2-1-1所示。发动机纵向布置在汽车前部，并且以后轮为驱动轮。图中有标号的部分为传动系。发动机发出的动力依次经过离合器1、变速器2、由万向节3和传动轴8组成的万向传动装置以及安装在驱动桥4中的主减速器7、差速器5和半轴6传到驱动轮。传动系的首要任务是与发动机协同工作，以保证汽车在不同使用条件下正常行驶，并具有良好的动力性和燃油经济性。为此，任何形式的传动系都必须具有以下的功能。1、减速增扭图2-1-12、实现汽车倒驶3、必要时中断传动4、差速作用根据汽车传动系中传动元件的特征，传动系可分为机械式、液力机械式（图2-1-2）、静液式（容积液压式图2-1-3）、电力式(图2-1-4)等。5678图2-1-2图2-1-3图2-1-4第二章离合器第一节离合器的功用及摩擦离合器的工作原理一、离合器的功用离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的部件。1、保证汽车平稳起步是离合器的首要功用2、保证传动系换档时工作平顺3、限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系过载图2-2-1由上述可知，欲使离合器起到上述作用，它应该是这样一个传动机构；其主动部分和从动部分可以暂时分离，又可逐渐结合，并且在传动过程中还要有可能相对转动。所以，离合器的主动部件与从动部件之间不可采用刚性连接，应借两者接触面之间的摩擦作用来传动转矩（摩擦离合器），或者利用液体作为传动介质（液力耦合器），或是利用磁力传动（电磁离合器）。在离合器中，为产生摩擦所需的压紧力，可以是弹簧力、液压作用力或电磁力。目前汽车上采用比较广泛的是用弹簧压紧的摩擦离合器。二、摩擦离合器的结构及工作原理（图2-2-1）离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。摩擦离合器基本上由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于结合状态并能传递动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。离合器的具体结构，首先应在保证传递发动机最大转矩的前提下，满足两个基本要求：1、分离彻底；2、接合柔和。其次，离合器从动部分的转动惯量要尽可能小；离合器散热良好。第二节摩擦离合器对于摩擦离合器，随着所用摩擦面的数目（从动盘的数目）、压紧弹簧的形式及安装位置以及操纵机构形式的不同，其总体构造也有差异。按摩擦面的数目分：单盘离合器，多盘离合器。按压紧弹簧的形式分：周布弹簧离合器（图2-2-2），中央弹簧离合器（图2-2-3），膜片弹簧离合器（图2-2-4）图2-2-4图2-2-3图2-2-2一、周布弹簧离合器：突出优点是工作性能十分稳定，彻底分离所需踏板力较小。二、中央弹簧离合器：轴向尺寸较大。三、膜片弹簧离合器：由于膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，使压力分布均匀，与摩擦片的接触良好，磨损均匀，摩擦片的使用寿命长；此外，膜片弹簧离合器还有高速性能好，操作运转时冲击、噪声小等优点。缺点：主要是制造工艺（加工和热处理条件）和尺寸精度（板材厚度和离合器与压盘高度公差）等要求严格。四、从动盘和扭转减振器（图2-2-5）从动部分是由单片、双片或多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。为了使汽车能平稳起步，离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。为此，往往在动盘本体园周部分，沿径向和周向切槽。再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形，两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接，这样从动盘被压缩时，压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大，从而达到接合柔和的效果。离合器接合时，发动机发出的转矩经飞轮和压盘传给了动盘两侧的摩擦片，带动从动盘本体和与从动盘本体铆接在一起的减振器盘转动。动盘本体和减振器盘又通过六个减振器弹簧把转矩传给了从动盘毂。因为有弹性环节的作用，所以传动系受的转动冲击可以在此得到缓和。传动系中的扭转振动会使从动盘毂相对于动盘本体和减振器盘来回转动，夹在它们之间的阻尼片靠摩擦消耗扭转振动的能量，将扭转振动衰减下来。（图2-2-5）捷达轿车的从动盘有两级减振装置。第一级为预减振装置，第二级为减振弹簧，其扭转特性为变刚度特性（图2-2-6）。1－第一级特性2－第二级特性3－第三级特性M－扭转减振器所受转矩β－减振器相对转角Mj－减振器极限力矩△β－相对转角变化范围图2-2-6变刚度扭转减振器及其特性第三节离合器操纵机构离合器操纵机构是驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和接合的一套机构。它起始于离合器踏板，终止于离合器壳内的分离轴承。12341、离合器制动控制阀2、离合器总泵3、储油罐4、离合器踏板•1、离合器踏板总成2、回位弹簧3、离合器总泵推杆总成4、离合器制动控制阀5、离合器储油罐6、离合器总泵7、高压油管8、助力缸支架9、回位弹簧10、限位螺栓11、分离摇臂12、弹簧支架第三章变速器现代汽车广泛使用活塞式内燃机作为动力源，其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化，所以在传动系中设有变速器。它的功用：1、改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，如起步、加速、上坡等，同时使发动机在有利的工况下工作；2、在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；3、利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。变速器由变速传动机构和操纵机构组成，根据需要，还可加装动力输出器。按传动比变化方式，变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。1）有级式变速器应用广泛。采用齿轮传动。具有若干个定值传动比。所谓变速器挡数，均指前进挡位数。2）无极式变速器的传动比在一定的范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式。电力式的传动部件为直流串励电动机。液力式的传动部件是液力变矩器。3）综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大值和最小值之间的几个间断范围内做无极变化。按操纵方式，变速器又可分为强制操纵式、自动操纵式和半自动操纵式三种。1）强制操纵式变速器靠驾驶员直接操纵变速杆换挡。2）自动操纵式变速器的传动比选择（换档）是自动进行的，驾驶员只需操纵加速踏板，即可控制车速。3）半自动操纵式变速器有两种形式。一种是常见的几个挡位自动操纵，其余挡位则由驾驶员操纵；另一总是预选式，即驾驶员预先用按钮选定挡位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置来进行换