第二章汽车基本结构与性能原理.

第二章汽车基本结构与性能原理§1汽车的概念§2汽车的组成§3汽车的分类§4汽车的基本原理§5汽车的主要性能第二章汽车的基本结构和原理§1汽车的概念一、几个概念的区别二、汽车的定义三、汽车概念的巨大变化一、几个概念的区别1、机动车和非机动车机动车：原动机驱动非机动车：人力或畜力牵拉2、工程机械和农业机械工程机械：相对固定作业点从事固定作业农业机械：田间作业二、汽车的定义（中国）汽车是由动力装置驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道无架线，以载人或载物为目的在陆地行驶的车辆。三、汽车概念的巨大变化1、用途的变化：行→住2、特征的变化：机械→机电一体化3、学科基础的变化：单一学科→学科群§2汽车的基本构造汽车的组成发动机电气设备车身底盘汽油发动机的组成两大机构：曲柄连杆机构配气机构五大系统：燃料供给系点火系冷却系润滑系起动系传动系—传递发动机的动力行驶系—保证汽车正常行驶转向系—使汽车顺利转向制动系—使汽车减速或停车底盘的组成汽车的车身车身—载客载物汽车的电气设备电气设备—提供电源、照明显示一、按用途分类二、按动力装置形式分类三、按行驶道路条件分类四、按行驶机构特征分类五、按管理需要分类六、汽车产品型号编制规则七、VIN车辆识别代码§3汽车的分类运输汽车特种用途汽车一、按用途分类燃气轮机汽车活塞式内燃机汽车电动汽车混合动力汽车二、按动力装置形式分类公路用车非公路用车三、按行驶道路条件分类四、按行驶机构特征分类轮式汽车其它类型的车辆轮式汽车mXn汽车车轮总数驱动轮数目例：4X24X46X48X8双桥四轮，两轮驱动双桥四轮，全轮驱动三桥六轮，双后桥四轮驱动四桥八轮，全轮驱动五、按管理需要分类旧标准：8大类（GB3730.1－1988）新标准：2大类（GB3730.1－2001）中国汽车分类旧标准（8大类）１．载货汽车：依公路运行时厂定最大总质量（ＧＡ）划分微型货车（ＧＡ≤１.８吨）轻型货车（１.８吨＜ＧＡ≤６吨）中型货车（６.０吨＜ＧＡ≤１４吨）重型货车（ＧＡ＞１４吨）２．越野汽车：依越野运行时厂定最大总质量（ＧＡ）划分轻型越野汽车（ＧＡ≤５吨）中型越野汽车（５.０吨＜ＧＡ≤１３吨）重型越野汽车（１３＜ＧＡ≤２４吨）超重型越野汽车（ＧＡ＞２４吨）中国汽车分类旧标准（8大类）３．自卸汽车：依公路运行时厂定最大总质量（ＧＡ）划分轻型自卸汽车（ＧＡ≤６吨）中型自卸汽车（６.０吨＜ＧＡ≤１４吨）重型自卸汽车（ＧＡ＞１４吨）矿山自卸汽车中国汽车分类旧标准（8大类）４．牵引车：半挂牵引车、全挂牵引车中国汽车分类旧标准（8大类）５．专用汽车：厢式汽车、罐式汽车、起重举升汽车、仓棚式汽车、特种结构式汽车、专用自卸汽车中国汽车分类旧标准（8大类）中国汽车分类旧标准（8大类）６．客车：依车长（Ｌ）划分微型（Ｌ≤３．５米）轻型（３．５米＜Ｌ≤７米）中型（７米＜Ｌ≤１０米）大型客车（Ｌ＞１０米）和特大型客车；中大型客车又可分为城市、长途、旅游及团体客车，特大型客车指铰接和双层客车中国汽车分类旧标准（8大类）７．轿车：依发动机排量（Ｖ）划分微型轿车（Ｖ≤１升）普通轿车（１升＜Ｖ≤１.６升）中级轿车（１.６升＜Ｖ≤２.５升）中高级轿车（２.５升＜Ｖ≤４升）高级轿车（Ｖ＞４升）８．半挂车：依公路运行时厂定最大总质量（ＧＡ）划分轻型半挂车（ＧＡ≤７.１吨）中型半挂车（７.１吨＜ＧＡ≤１９.５吨）重型半挂车（１９.５＜ＧＡ≤３４吨＝超重型半挂车（ＧＡ＞３４吨）中国汽车分类旧标准（8大类）中国汽车分类新标准（2大类）国家质量监督检验检疫总局发布的《汽车和挂车类型的术语和定义》于２００２年３月１日正式实施。新标准取消了“几字头车”的概念，统一了社会各部门对车型的不同分类，汽车分类由现行的载货汽车、客车、轿车三大类，改为以乘用车、商用车两大类为主。既能满足汽车工业界的需求，又为车辆管理部门管理机动车辆提供了科学的依据。乘用车用于载运乘客及其随身行李物品。商用车用于商业用途，运送人员或货物。六、汽车产品型号编制规则1、汽车型号应能表明汽车的厂牌、类型和主要特征参数等；2、按国家标准规定：汽车型号均应由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。例：CA1090、EQ2080、XMQ6110、CA7200等□□○○○○■■abcdea:企业名称代号;b:车辆类别代号;c:主参数代号;d:产品序号;e:企业自定代号3、汽车产品型号的组成：企业名称代号、车辆类别代号、主参数代号、产品序号组成，必要时附加企业自定代号。汽车产品型号编制规则a.企业名称代号位于产品型号的第一部分，用代表企业名称的两个汉语拼音字母表示。eg.CA—第一汽车集团公司EQ—东风汽车公司汽车产品型号编制规则b.车辆类别代号位于产品型号的第二部分，用一位阿拉伯数字表示。车辆类别代号车辆种类车辆类别代号车辆种类1载货汽车6客车2越野汽车7轿车3自卸汽车84牵引汽车9半挂车及专用半挂车5专用汽车汽车产品型号编制规则c.主参数代号位于产品型号的第三部分，用两位阿拉伯数字表示。（1）载货汽车、越野汽车、自卸汽车、牵引汽车、专用汽车与半挂车的主参数代号为车辆的总质量（t0），牵引汽车的总质量包括牵引座上的最大质量.当总质量在100t以上时，允许用三位数字表示。（3）轿车的主参数代号为发动机排量（V）应精确到小数点后一位，并以其值的十倍数值表示。（2）客车及半挂车的主参数代号为车辆长度（m）。当车辆长度小于10m时，应精确到小数点后一位，并以长度（m）值的十倍数值表示。汽车产品型号编制规则d.产品序号位于产品型号的第四部分，用阿拉伯数字表示，数字由0、1、2……依次使用。当车辆主参数有变化，但不大于原定型设计主参数的10％时，其主参数代号不变，大于10％时，应改变主参数代号，若因为数字修约而主参数代号不变时，则应改变其产品序号。汽车产品型号编制规则e.企业自定代号位于产品型号的最后部分同一种汽车结构略有变化而需要区别时（例如汽油、柴油发动机，长、短轴距，单、双排座驾驶室，平、凸头驾驶室，左、右置方向盘等），可用汉语拼音字母和阿拉伯数字表示，位数也由企业自定。供用户选装的零部件（如暖风装置、收音机、地毯、绞盘等）不属结构特征变化，应不给予企业自定代号。汽车产品型号编制规则七、VIN车辆识别代码VIN=VehicleIdentificationNumber车辆识别代码一般由17位字母、数字组成，又称17位识别代码。由于VIN具有唯一识别性，因此又有人将其称为汽车身份证。车辆识别代码VIN中含有车辆的制造厂家、生产年代、车型、车身型式、发动机以及其它装备的信息。例：LE4EJ68WAV5700321VIN车辆识别代码VIN车辆识别代码VIN车辆识别代码我国规定9人以下的乘用车和最大总质量不大于3.5吨的货车，其VIN代码应位于仪表板上靠近风窗立柱的位置，以便于观察检查。VIN车辆识别代码桑塔纳2000－仪表板右侧SAAB9000－行李舱中别克GL8－上横梁上捷达GIX翼子板内板上的铭牌§4汽车的基本原理和性能一、汽车的行驶阻力二、汽车的驱动力三、汽车的行驶平衡方程四、汽车的行驶驱动－附着条件五、汽车的基本性能jiwfFFFFF滚动阻力Ff汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？如何保证汽车可以加速或爬坡？空气阻力Fw坡度阻力Fi加速阻力Fj汽车行驶总阻力思考一、汽车的行驶阻力1.滚动阻力Ff：fGcosfGFf一、汽车的行驶阻力软路面上硬路面上产生滚动阻力的主要原因轮胎变形轮胎变形和路面变形1.滚动阻力FfZF轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。一、汽车的行驶阻力2.空气阻力Fw：15.21uACF2aDw（1）压力阻力（占91％）汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力。作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。2.空气阻力FW取决于车身主体形状。1）形状阻力后视镜车身表面的凸起物引起的阻力。2）干扰阻力后视镜后视镜设计也要注重流线形后视镜后视镜门把手悬架导向杆和传动轴满足冷却、通风等需要，使空气流经车体内部时构成的阻力。4）诱导阻力空气升力在水平方向的投影。3）内循环阻力由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流速度，使得车底的空气压力大于车顶，从而空气作用在车身上的垂直方向的压力形成压差，这就是空气升力。2rDw21uACF241.2258Nsm15.212aDwAuCFCD—空气阻力系数；A—迎风面积；ur—相对速度；ρ—空气密度。（3）空气阻力FW的计算发动机盖应向前下倾（4）减小CD值要遵循的要点1）车身前部面与面交接处的棱角应为圆柱状。过渡不理想面与面交接处的棱角应为圆柱状。风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。越野车很难做到风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。上掀式前照灯在保险杠下面，应安装合适的扰流板。车轮盖应与轮胎相平。整个车身应向前倾1°～2°。2）整车水平投影应为腰鼓形。后端稍稍收缩，前端呈半圆形。最好采用舱背式或直背式。3）汽车后部应安装后扰流板。当车速超过120km/h，尾翼会自动升高160mm，为车身增加30％的下压力；在车速低于80km/h，尾翼又会自动降低。应安装后扰流板。应安装后扰流板。应安装后扰流板。应安装后扰流板。若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些。后面应采用鸭尾式结构。后面应采用鸭尾式结构。所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有平滑的盖板盖住底部。4）车身底部底部比较凌乱底部比较凌乱仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。5）发动机冷却通风系统冷却前制动器冷却前制动器冷却发动机和制动器冷却后制动器和润滑系统冷却发动机和前制动器冷却后制动器为发动机提供充足的空气什么是超级跑车？限量生产、价格高昂、动力强劲（3.5L以上、8缸以上）、起步快（0～100km/h时间在5s以内）、技术超群、车身自重轻（采用碳纤维或轻质合金材料）、外观超前等。形象的描述：外观鲜亮，让人爱得要死；加速时令人皮肤绷紧、汗毛直竖，让人吓得要死；数量奇少，价格奇高，让人想得要死。思考：对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更大？为什么？三种超级跑车兰博基尼法拉利保时捷答案由于尾翼的影响、发动机和制动器通风冷却的需要，超级跑车的空气阻力系数一般会大于普通轿车。兰博基尼跑车在冷却通风口关闭且扰流板摆平时，CD值为0.33；展开时，CD值为0.36。思考：对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更大？为什么？减小CD值要遵循的要点总结如下：未来轿车的外形导流板6）货车和半挂车的空气阻力也很重要，不少货车驾驶室上已装用导流板等装置，以减小空气阻力、节省燃油。车型空气阻力系数CD帕萨特0.28奥迪A40.28现代0.29奔驰C级0.26奔驰S级0.27保时捷0.31陆虎览胜0.38一些常见车型的空气阻力系数3.坡度阻力Fi：一、汽车的行驶阻力isinFG汽车重力沿坡道的分力。3.坡度阻力Fi路面imax高速公路平原微丘区3%高速公路山岭重丘区5%一级汽车专用公路平原微丘区5%一级汽车专用公路平原重丘区6%四级公路平原微丘区6%四级公路平原重丘区9%一般道路的坡度均较小。一些常见路面的坡度itansinGiGGFtansini4.加速阻力Fj：dtdumFj一、汽车的行驶阻力平移质量的惯性力旋转质量的惯性力偶矩汽车加速行驶时，克服其质量加速运动时的惯性力。tumFddj22fg0Tw22111IiiImrmrδ—旋转质量换算系数IW—车轮转动惯量；If—飞轮转动惯量。4.加速阻力二、汽车的驱动力riiTF0gttqt发动机变速器TogtqtiiTTTtF0Ft汽车驱动力图autFrZFWtTTractiveForce传递到