丰田技术员培训-汽车的基本原理1汽车原理

1目录1．汽车原理……………………………………………………………………3概述汽车分类2．汽油发动机………………………………………………………………11．概述发动机本体进气系统燃油系统．冷却系统排气系统3．柴油机……………………………………一一……………………………43柴油机发动机本体燃油系统预热系统4．传动系……………………………………一一……………………………53概述离合器传动桥手动变速驱动轴汽车变速驱动轴差异传动轴驱动轴车桥5．底盘………………………………………一………………………………77底盘，悬浮转向刹车轮胎轮盘6．发动机电气………………………………………………………………112发动机电气蓄电池启动系统充电系统点火系统7．车身电气……………………………………………………………………127车身电气电气配线开关和继电器2照明系统组合仪表和计量表刮水器和洗涤器空调发动机固定系统SRS空气囊8．车身………………………………………一……………………………157车身形式车身结构部件油漆汽车玻璃车身功能部件座椅安全带9．测试………………………………………一……………………………1713第一章汽车原理第一节概述一、车辆组成：车辆有下列零部件组成：1、发动机：汽油或柴油发动机2、传动系43、底盘悬架：转向系统：制动系统：54、发动机电气：5、车身电气6、车体6第二节车辆分类一、按照驱动动力分类车辆可以通过下列驱动动力类型进行分类：1汽油发动机车辆2柴油发动机车辆3混合动力车辆4电动车辆5燃料电池复合动力车辆（一）汽油发动机车辆这类车辆使用汽油发动机。因为汽油发动机产生高功率，外型紧凑，广泛用于轿车。类似的发动机包括CNG发动机，LPG发动机和酒精发动机，但使用的燃油类型不同。CNG：压缩天然气LPG：液化石油气1发动机2油箱(汽油)（二）柴油发动机车辆这类车辆使用柴油发动机。因为柴油发动机产生大力矩，燃油经济-陛能好，广泛用于卡车和SUV。SUV：多功能运动车1发动机2油箱(柴油)7（三）混合动力车辆这种类型的车辆装备不同类型的驱动动力，如：汽油发动机和电动马达。因为汽油发动机可以发电，因此，这类车辆不需要用于电池充电的外接电源。车聋2驱动系统使用270V，相反，其它系统伎用12V。例如，在起动关闭期间，因速度较低，使用能够产生高动力的电动机运转方式而车辆加速时，汽油发动机在较高转速下以更高效的方式运转。通过这样的力式转换，实现两种动力类型的最佳利用可以提高效力，减少废气排放和节约燃料。·图中标明了丰田混合动力系统(汽j和电动马达)。1发动机2变换器3传动桥4变矩器5蓄电池（四）电动车辆(EV)此种类型车辆使用电池电源运行电动马达。而不是使用燃油，但电池需要充电。它提供许多优点，包括操作期间开废气排放和低噪声。车轮驱动系统使斤290V，另一方面，其它电气使用12V。·图中标明了丰田EV系统。1动力控制装置2电动马达83蓄电池（五）燃料电池复合动力车辆(FCHV)此电动车辆使用的电能来自氢燃料与空气中氧的反应，此反应形成水。由于刖反应仅放出水因此这被认为是低污梁车辆的最终形式，预计将成为下一代的驱动动力。·图中标明了丰田燃料电池复合动力j统。1动力控制装置2电动马达3燃料电池架4氢气存储系统5次级蓄电池二、按照驱动方法分类车辆可通过发动机和驱动轮位置，和驱动轮数来分类。1、FF(发动机前置／前轮驱动车辆)：由于FF车辆没有传动轴，故乘员室内宽敞，很舒服。2、FR(发动机前置／后轮驱动车辆)：由于FR车辆有很好的重平衡，故其控制性和稳定·性很好。3、MR(发动机中置／前轮驱动车辆)：由于MR车辆在前桥和后桥上有很好的重平衡，故其控9制性很好。4、4WD(4轮驱动)：由于四轮驱动车用四轮驱动，故其可以稳定的方式在很差的状况下行驶。其重量比其它类型车辆重。10第二章汽油发动机第一节概述一、概述在汽油发动机中，空气燃油混合气耷发而杌内爆燃，此爆燃力被转换成旋楚运动，使车辆行驶。为了使发动机运行：除发动机本体外，还加装了多种系统装1．发动机本体2．进气系统3．燃油系统114．润滑系统5．冷却系统6．排气系统12二、工作原理为了产生动力推动汽车，汽油发动机重复进行以下四行程：·进气行程·压缩行程·作功行程·排气行程它们吸入空气燃油混合气至气缸中，将其压缩、点火和燃烧，然后排放。此四个过程重复进行为汽油发动机提供动力。这种发动机称为四行程发动机。1进气阀2火花塞3排气阀4燃烧室5活塞三、气门机构进气门和排气门随凸轮轴的转动而开启和关闭。曲轴每转动二圈(活塞有二个往复运动)，凸轮轴就转动一圈(气门开启和关闭一次)。1314第二节发动机本体一、组成1．气缸盖2、气缸体153、活塞4、曲轴5、飞轮166、气门机构7、传动皮带178、油底壳二、气缸盖和缸体（一）气缸盖和位于气缸盖底部凹陷处的活塞一起构成燃烧室的部件。（二）气缸体构成发动机主体结构的部件。为使发动机平稳运转，要使用几个气缸。1气缸盖2垫片3气缸体（三）参考：气缸排列下列气缸排列是通常的排列方式1直列型这是最普通的类型，所有气缸被排列在一条直线上。2V型所有气缸被排列成v字型。此发动机的长度比具有相同气缸数的直列型发动机短。3水平对向型所有气缸被排列在水平对向方向上，曲轴则位于中间。虽然发动机变宽，但其总高度却降低了。18（四）气缸数为将活塞垂直运动的震动降至最低并提供舒适的驾驶，一台发动机有多个气缸。通常，气缸数愈多，发动机转动愈平稳，震动也愈小。直列型发动机通常装有4或6个气缸，V型发动机则装有6或8个气缸。4行程汽油发动机：在4缸发动机中，曲轴每转二圈就有四次爆燃。在8缸发动机中，则有8次爆燃。为使发动机能平稳运转，气缸的基本点火顺序取决干气缸的数量。1直列型4缸1—2—4—32直列型6缸1—5—3—6—2—43V型6缸1—2—3—4—5—64V型8缸1—8—4—3—6—5—7—2（五）活塞，曲轴和飞轮活塞：空气燃油混合气体爆燃产生的的压力，使活塞在气缸内上下运动。19曲轴：曲轴借助连杆将活塞的直线运动转换成旋转运动。飞轮：飞轮用厚钢片制成，可将曲轴的旋转运动转化为惯性运动。因此，它可以输出稳定的旋转力。1活塞2活塞销3连杆4曲轴5飞轮（六）传动皮带传动皮带通过皮带轮将曲轴的旋转功率传递至交流发电机、动力转向泵和空调器压缩机。正常情况下，汽车上有2或3条皮带。传动皮带必须进行适度张力和磨损方面的检查，并按规定间隔时间更换。1曲轴皮带轮2动力转向泵皮带轮3发电机皮带轮4水泵皮带轮5空调压缩机皮带轮AV型皮带此皮带的截砸是V型的，可以保证传动效率。B带V型加强筋的皮带此皮带在表面上有几道V型的筋，用以接触皮带轮。其优点是薄、磨损小和拉紧度好。参考：20蛇形传动皮带蛇形驱动系统使用单根带V型加强筋的皮带来带动交流发电机、水泵、动力转向泵和空调压缩机。与普通传动皮带相比，具有下列特点：·缩短发动机的总长。·减少零件数。·减小重量。1带V型加强筋的皮带2曲轴皮带轮3惰轮(自动张紧器)4动力转向泵皮带轮5发电机皮带轮6水泵皮带轮7空调压缩机皮带轮(七)油底壳这是个机油容器，用钢或铝制成。油底壳上作有深凹处和隔断，即使车辆倾斜，油底壳底部也有足量机油可供使用。11号油底壳22号油底壳A无隔断的油盘B有隔断的油盘21第三节进气系统一、气门机构气门机构是可在适宜正时将气缸盖内的进气门和排气门开启和关闭的一组部件。1曲轴2正时链轮3正时链4进气凸轮轴5进气门6排气凸轮轴7排气门*图中显示了VVT—i系统的气门机构。22参考：气门机构类型:根据凸轮轴的位置和数量，气门机构可有多种类型。ADOHC(双顶置凸轮轴)此类型含有两个凸轮轴，每个凸轮轴直接推动气门，保证气门的精确运动。B紧凑型DOHC此类型含有两个凸轮轴，其中一个凸轮轴受一组齿轮所推动。此气缸盖构造可比常规型DOHC的做得更简单和紧凑。1正时皮带2剪式齿轮3凸轮轴COHC(顶置式凸轮轴)此类型使用单根凸轮轴，通过摇臂来推动所有的气门。DOHV(顶置式气门)此类型在气缸体内部有一个凸轮轴，需用推杆和摇臂来开启和关闭气门。二、正时链此链将曲轴的旋转运动传递至凸轮轴。1正时链2凸轮轴链轮3曲轴链轮23参考正时皮带：和齿轮相似．此带上有齿，可和正时带轮的齿相啮合。用在汽车上的正时皮带是以橡胶为基本材料制造的。正时皮带必须经过适度张力和磨损的检查，并按规定的时间间隔更换。1正时皮带2凸轮轴正时皮带轮3曲轴正时皮带轮三、空气滤清器空气滤清器内装有一个滤清器芯，在外部空气进入发动机时，可从空气中除去灰尘和其它颗粒。空气滤清器滤芯必须定期地清洗或更换。1空气滤清器滤芯2空气滤清器壳体24参考：空气滤清器滤芯的类型1纸质滤芯型：汽车上使用的最广泛的类型。2织物滤芯型：内装由织物制成可洗的滤芯的类型。3油浴型：是一种湿型内含有油池。空气滤清器的类型：1、预前空气滤清器利用翅片旋转运动产生的空气离心力将灰尘从空气中分离出来。然后将灰尘送往集尘器，空气则输送至另一个空气滤清器。252、油浴型空气滤清器通过用金属纤维制成的、浸于在滤清器壳底部贮有机油的滤芯来过滤空气。3、旋风型空气滤清器通过由翅片产生的气涡离心力来清除诸如砂子等脏物，并通过纸质滤芯来俘获灰尘颗粒。四、节气门体节气门用拉索和位于车辆内部的加速器踏板协同操作，来调节吸入气缸中的空气燃油混合气容积。当加速器踏板被踩下时，节气门开启，吸入大量的空气和燃油，使发动机输出功率增26加。同时还配备ISCV(怠速控制阀)以便当发动机冷态或怠速期间调节空气量。1加速器踏板2油门拉索3节气门4Iscv参考：ETCS—i(电子节气门智能控制系统)ETCS—i，它将加速踏板操作转换成电气信号，使用一只ECU(电子控制单元)根据驾驶状况来控制节气门控制阀的开、关。因此没有连接加速踏板与节气门控制阀的油门拉索。1节气门控制器马达2节气门3加速踏板位置传感器4节气门位置传感器ISCV(怠速控制阀)lSCV调节节气门控制阀提供的、通过旁通的空气量，以便总是将怠速控制在最佳的水平。1ISOY2节气门体3节气门控制阀4旁通通路27参考：SCV的类型A步进马达型此阀调节通过旁通的空气量这是通过一只位于转子端部的阀来完成的，此阀通过转子运动前后移动。B旋转电磁阀式的此阀通过改变阀的开启度调节进气量。这通过调节施加到2只螺线管(线圈)上电压的持续时间来完成。1阀2转子3线圈4磁体5双金属器件五、进气歧管进气歧管由若干管路组成，为各个缸供气。1进气歧管28参考：AClS(声控感应系统)AcIS使用ECU(电子控制单元)操纵改变进气歧管有效长度的控制阀。通过改变进气歧管的长度，此系统改善所有发动机速度范围的进气效率。A阀门打开B阀门关闭1控制阀2吸气室第四节燃油系统一、燃油系统燃油系统向发动机供应燃油。它也有清除垃圾或灰尘的功能，并调节燃油供给量。1油箱：燃油存储罐。2燃油泵：将燃油从油箱抽送到发动机。3燃油滤清器：其包含一个滤芯以便从燃油中除去杂质。4压力调节阀：调节燃油压力，使其始终保持在最佳水平从而稳定地注入燃油。5喷油嘴：将燃油注射到相应气缸的进气歧管。6燃油箱盖：其盖住燃油箱，且附带一个阀使油箱中保持压力不变。29二、燃油泵将燃油从燃油箱泵到发动机，这样使燃油管保持固定的压力。有一种油箱内装式，它位于燃油箱内；以及一种直列式，它位于燃油管中间。驱动泵有不同的方法，EFl(电子燃油喷射系统)系统使用一种带马达的电动泵。·电动型：油箱内装式(涡轮式)直列式(转子式)1马达2涡轮式泵叶轮三、喷油器对来自ECU的信号作出反应，线圈将柱塞拉起，并打开阀门喷射燃油。1喷油器2孔环3喷嘴40形环5阀6线圈7柱塞30喷油器喷射的燃油与空气混合，混合物被送到气缸。．为了获得最佳空气一燃油混合比，ECU调节喷射时间和喷射量。喷射量通过喷射持续时间来调节。1喷油器2进气口31四、润滑系统概述润滑系统使用一只油泵，连续在整个发动机内部供应发动机油。此系统用油膜来减少部件之间的磨擦。如果发动机无油运转，会导致运行不良，甚至导致烧坏。除了润滑，发动机油冷却并清