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汽车工程基础•0：概述（汽车历史、汽车构造、分类）•1：车体结构（非承载、承载）•2：汽车驱动（FF,FR,MR,RR)•3：发动机（组成、分类、原理）•4：变速箱（组成、分类、原理）•5：车辆悬挂（组成、分类、原理）•6：制动系统•7：安全驾驶相关（轮胎原理、车速与视野）•8：车辆保养基本知识•9：其他旨在使读者对车辆有基本了解，提高车辆使用安全意识并对车辆选择有一定参考作用。CreatedbyLYD.衡量汽车重要指标及衡量汽车重要指标及衡量汽车重要指标及衡量汽车重要指标及汽车发展方向汽车发展方向汽车发展方向汽车发展方向：：：：----安全安全安全安全----节能节能节能节能----环保环保环保环保汽车历史-第一辆汽车第一辆汽车（1886）发明者：卡尔·佛里特立奇·奔驰(benz,也译作本茨)。0.89马力15公里/小时汽车历史-汽车流水线1913年，福特世界上第一条流水线。这一创举使T型车一共达到了1,500万辆。汽车装配线发明人：亨利.福特汽车分类汽车分类汽车分类汽车分类----乘用车乘用车乘用车乘用车行李厢乘客厢发动厢发动厢行李和乘客厢一体，没有独立行李厢MultipurposeVehicleSportutilityVechicle汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造汽车包括汽车包括汽车包括汽车包括：-发动机发动机发动机发动机----传动系传动系传动系传动系（变速箱，离合器，驱动桥，万向传动装置）----行驶系行驶系行驶系行驶系（悬挂和车轮）----转向系转向系转向系转向系----制动系制动系制动系制动系----车体车体车体车体----附属设备附属设备附属设备附属设备（照明，空调，安全防护等）车体结构车体结构车体结构车体结构----非承载式非承载式非承载式非承载式（（（（特点特点特点特点：：：：有明显车架有明显车架有明显车架有明显车架））））非承载式车体刚性好，适用于恶劣路况。车体安全性好。但明显增加车体重量。车体重心高。典型非承载车典型非承载车典型非承载车典型非承载车（（（（越野车越野车越野车越野车////少量少量少量少量SUVSUVSUVSUV和所有皮卡和所有皮卡和所有皮卡和所有皮卡))))由于高离地间隙和高刚性车体由于高离地间隙和高刚性车体由于高离地间隙和高刚性车体由于高离地间隙和高刚性车体，，，，非承载车适用与越野和复杂路况非承载车适用与越野和复杂路况非承载车适用与越野和复杂路况非承载车适用与越野和复杂路况。。。。公路行驶性能和速度极限驾驶没有承载式车好公路行驶性能和速度极限驾驶没有承载式车好公路行驶性能和速度极限驾驶没有承载式车好公路行驶性能和速度极限驾驶没有承载式车好奔驰奔驰奔驰奔驰GGGG级级级级AMGAMGAMGAMG第四代发现第四代发现第四代发现第四代发现兰德酷路泽兰德酷路泽兰德酷路泽兰德酷路泽FORDFORDFORDFORD皮卡皮卡皮卡皮卡牧马人牧马人牧马人牧马人哈弗哈弗哈弗哈弗H5H5H5H5Example:丰田普拉多非承载结构车体结构车体结构车体结构车体结构----承载式承载式承载式承载式（（（（特点特点特点特点：：：：无明显车架无明显车架无明显车架无明显车架））））承载式车体无明显车架，整个框架结构承担载荷。与非承载式车体比有效地减少了车体的重量。降低了车辆中心。绝大部分乘用车都是这种结构。承载式车体结构承载式车体结构承载式车体结构承载式车体结构（（（（几乎所有轿车和绝大部分几乎所有轿车和绝大部分几乎所有轿车和绝大部分几乎所有轿车和绝大部分SUVSUVSUVSUV））））车体结构车体结构车体结构车体结构----承载式承载式承载式承载式（（（（特点特点特点特点：：：：无明显车架无明显车架无明显车架无明显车架））））A柱柱柱柱B柱柱柱柱C柱柱柱柱A,B,CA,B,CA,B,CA,B,C柱是承载车体比较薄弱环节柱是承载车体比较薄弱环节柱是承载车体比较薄弱环节柱是承载车体比较薄弱环节，，，，它们的强度在正撞它们的强度在正撞它们的强度在正撞它们的强度在正撞、、、、侧翻时侧翻时侧翻时侧翻时，，，，有有有有十分重要的作用十分重要的作用十分重要的作用十分重要的作用。。。。承载式车体碰撞承载式车体碰撞承载式车体碰撞承载式车体碰撞当碰撞发生时：乘客厢使用高强度钢减少车体变形来保护乘客生存空间发动机厢使用普通钢利用其塑性形变来吸收碰撞的能量汽车驱动汽车驱动汽车驱动汽车驱动纵置发动机纵置发动机纵置变速箱中央差速器后桥差速器前桥差速器汽车驱动形式分类汽车驱动形式分类汽车驱动形式分类汽车驱动形式分类前置前驱(FF)、前置后驱(FR)、后置后驱(RR)、中置后驱(MR)FF:最大节省乘客仓空间但牺牲了前后配重。FR:实现前后配重和大功率驱动并兼顾乘客厢。RR/MR:主要实现大功率驱动和配重需要。主要用于跑车或赛车。（车辆的前后配重直接影响车辆的高速极限操控性能）发动机基本分类发动机基本分类发动机基本分类发动机基本分类（（（（往复式往复式往复式往复式活塞内燃机四冲程活塞内燃机四冲程活塞内燃机四冲程活塞内燃机四冲程////二二二二冲程冲程冲程冲程））））汽油机汽油机汽油机汽油机柴油机柴油机柴油机柴油机特点特点特点特点：：：：点燃点燃点燃点燃转速高转速高转速高转速高，，，，质量小质量小质量小质量小，，，，噪音小噪音小噪音小噪音小，，，，启动容易启动容易启动容易启动容易工作原理是火花塞点燃燃油混合气工作原理是火花塞点燃燃油混合气工作原理是火花塞点燃燃油混合气工作原理是火花塞点燃燃油混合气。。。。特点特点特点特点：：：：压燃压燃压燃压燃压缩比大压缩比大压缩比大压缩比大，，，，热效率高热效率高热效率高热效率高（（（（输出同样功率节省输出同样功率节省输出同样功率节省输出同样功率节省30%30%30%30%燃料燃料燃料燃料））））工作原理是高压油泵把燃油直接喷入压缩的工作原理是高压油泵把燃油直接喷入压缩的工作原理是高压油泵把燃油直接喷入压缩的工作原理是高压油泵把燃油直接喷入压缩的高温高压空气而自行燃烧高温高压空气而自行燃烧高温高压空气而自行燃烧高温高压空气而自行燃烧。。。。转子发动机工作原理与往复式完全不同转子发动机工作原理与往复式完全不同转子发动机工作原理与往复式完全不同转子发动机工作原理与往复式完全不同，，，，由于目前只有极少数汽车在使用由于目前只有极少数汽车在使用由于目前只有极少数汽车在使用由于目前只有极少数汽车在使用，，，，不做介绍不做介绍不做介绍不做介绍发动机结构发动机结构发动机结构发动机结构（（（（以下只介绍最常用的四冲程汽油发动机以下只介绍最常用的四冲程汽油发动机以下只介绍最常用的四冲程汽油发动机以下只介绍最常用的四冲程汽油发动机））））发动机按照燃料发动机按照燃料发动机按照燃料发动机按照燃料：：：：汽油发动机和柴油发动机汽油发动机和柴油发动机汽油发动机和柴油发动机汽油发动机和柴油发动机发动机结构发动机结构发动机结构发动机结构四冲程汽油发动机原理四冲程汽油发动机原理四冲程汽油发动机原理四冲程汽油发动机原理压缩比压缩比压缩比压缩比：：：：汽缸总容积与燃烧室容积比值。压缩比越高压缩比越高压缩比越高压缩比越高，汽缸内温度越高，燃烧速度越快，燃烧效率越高燃烧效率越高燃烧效率越高燃烧效率越高。同时也越容易出现爆燃爆燃爆燃爆燃和表面点表面点表面点表面点火火火火。（现在的汽车的压缩比8~11）空燃比空燃比空燃比空燃比：（：（：（：（A/F)A/F)A/F)A/F)空气和燃料的质量比。理论空燃理论空燃理论空燃理论空燃比是14.8，但由于发动工作工况极为复杂。只有在特定的条件下才能达到这一理论值。汽车行驶工况汽车行驶工况汽车行驶工况汽车行驶工况：：：：起动工况：A/F:~3-9怠速工况：A/F:~9-12加速工况：A/F:~10.5中负荷工况：A/F:~13.5-16.5全负荷工况：A/F:~12-13.5制动工况：A/F:~infinite（制动时发动机停止供油，同时起制动作用）不要空档行驶，既不经济也不安全四冲程汽油发动机原理发动机组成发动机组成发动机组成发动机组成：曲柄曲柄曲柄曲柄连杆机构连杆机构连杆机构连杆机构、、、、配气机构配气机构配气机构配气机构、、、、燃料供给燃料供给燃料供给燃料供给系系系系、、、、润滑润滑润滑润滑系系系系、、、、冷却系冷却系冷却系冷却系、、、、点火系点火系点火系点火系、、、、起动起动起动起动系系系系进气压缩做功排气发动机爆燃现象图解爆燃正常燃烧发动机爆燃机理图解正常燃烧正常燃烧正常燃烧正常燃烧时火焰扩散速度为20-30m/s.爆燃爆燃爆燃爆燃时火焰扩散速度可达1000m/s发动机爆燃危害危害危害危害危害：：：：高温高压冲击波引起剧烈震动，严重时直接导致连杆、轴瓦、气门顶杆等断裂成因成因成因成因：：：：压缩比过高汽缸内积碳点火提前角过早使用不正确标号汽油汽缸温度过高现在发动机预防措施现在发动机预防措施现在发动机预防措施现在发动机预防措施：：：：（（（（厂家厂家厂家厂家））））•汽缸壁有爆震传感器来感知爆震来调整点火提前角从用户角度从用户角度从用户角度从用户角度：：：：•使用正确标号汽油（发动机压缩比决定，厂家有推荐值）•尽量避免长期怠速（积碳）•尽量避免低速高挡位行驶（对手动挡），并且不省油•高速行使有利于清除积碳•定期检查发动机冷却液汽油标号汽油标号汽油标号汽油标号：：：：汽油标号是代表抗爆性抗爆性抗爆性抗爆性，辛烷值高低，不是更清洁不是更清洁不是更清洁不是更清洁。93#汽油的相当于7%的正庚烷(C16H16)与93%的异辛烷（C18H18)混合燃料的爆震特性。C18H18比例越高，汽油越不容易被点燃，也就越不易发生爆震，越适用高压缩比发动机使用。注意低压缩比发动机使用高标号汽油也容易积碳，这是由于不充分燃烧引起的，同时也不经济。活塞环运动过程气环运动过程气环运动过程气环运动过程气环运动过程：：：：1、进气冲程活塞下行，活塞环靠上方防止润滑油进入燃烧室2、压缩冲程活塞上行，活塞环靠下方防止混合气漏入油箱底3、做功冲程活塞下行，活塞环靠下方同时环受到更高背压，有更强密封作用4、排气冲程活塞上行，活塞环靠下方同时收废气背压，防止废气漏入油箱。由于活塞环与活塞之间留有热膨胀间隙以防止卡死，一部分机油沿着间隙泵送到燃烧室而消耗机油沿着间隙泵送到燃烧室而消耗机油沿着间隙泵送到燃烧室而消耗机油沿着间隙泵送到燃烧室而消耗发动机组成-曲柄连杆和配气机构正时皮带或正时链条完成曲轴和凸轮轴相位关系自然吸气和增压发动机自然吸气和增压发动机自然吸气和增压发动机自然吸气和增压发动机自然吸气：依靠汽缸负压吸气。增压吸气：依靠机械增压器或废气涡轮增压增压器（涡轮增压器和机械转子增压器）发动机组成-燃料供给系燃料供给系演变-化油器燃料供给系演变-多点电喷和缸内直喷离合器作用及工作原理变速箱分类手动(挡位数量)(MT:manualshifttransmission)自动(按动力传输）(AT:Automaticshifttransmission)5挡（前进挡）6挡（前进挡）AT(液力变矩器+行星齿轮）AutomatictransmissionCVT(液力变矩器/电磁离合器+金属带传输）ContinuousVariableTransmissionDSG(摩擦片离合器）DualShiftGearbox1940年，Darmstadt大学教授RudolphFranke第一个申请了双离合器变速器专利1985年，奥迪将双离合器技术应用于赛车场上20世纪90年代末期，大众公司和博格华纳携手合作生产第一个适用于大批量生产双离合变速器AT(挡位数量：4,5,6,7,8,9)手动变速器原理为防止错挂倒挡，部分五挡和所有6挡手动变速器都有弹簧锁销弹簧锁销弹簧锁销弹簧锁销式倒挡式倒挡式倒挡式倒挡。倒挡时需下压挡杆。不幸的是现在大部分5挡手动车型取消弹簧锁销式倒挡动力传动路线动力传动路线动力传动路线动力传动路线：：：：输入轴-输入轴齿轮-输出轴齿轮。但输出轴只有通过拨动结合套带动同步器使输出轴齿轮和输出轴同步时才旋转。手动变速器结构AT自动变速器液力耦合器液