武科大汽车文化-第四讲-汽车性能与基本构造1

第四讲汽车性能与基本构造§4.1汽车分类与性能§4.2汽车基本构造发动机底盘2019/8/14武科大车辆工程研究所2019/8/14武科大车辆工程研究所§4.1汽车的分类与性能（一）按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。一、汽车类型2019/8/14武科大车辆工程研究所汽车类型1）轿车3）货车2）客车5）特种车4）牵引车和汽车列车7）农用汽车6）工矿自卸车8）越野汽车2019/8/14武科大车辆工程研究所汽车列车CombinationofVehicles---由汽车或牵引车和挂车组成的车列2019/8/14武科大车辆工程研究所北方重型车公司3307型2019/8/14武科大车辆工程研究所沃尔沃XC90的汽车2019/8/14武科大车辆工程研究所（二）按车用动力分类1.内燃机汽车。一般来说轿车多数为汽油机汽车，而其它车辆则大都为柴油机汽车。2.电动汽车。电动汽车可以是纯电动的和包括电动在内的两套动力系统的混合动力汽车。3.太阳能汽车。以太阳能为动力源的汽车。4.用燃气轮机作动力的汽车。如军用车辆和重型车辆。2019/8/14武科大车辆工程研究所（三）按行驶道路条件分类公路(onroad)用车和非公路(offroad)用车两类。2019/8/14武科大车辆工程研究所（四）按行驶机构特征分类1.轮式汽车；2.履带式汽车；3.雪橇式汽车；4.螺旋推进式汽车；5.气垫车；6.水陆两栖车；7.车轮-履带式汽车；8.步行机构式汽车等。2019/8/14武科大车辆工程研究所•汽车的行驶原理（一）、驱动力产生示意图F0FtVMtF0=Mt/r汽车行驶所受阻力滚动阻力Ff空气阻力Fw上坡阻力Fi总阻力ΣF=Ff+Fw+FiMt-为汽车车轮的转距r-为汽车车轮的半径2019/8/14武科大车辆工程研究所（二）、行驶时总阻力与驱动力的关系驱动力和总阻力的关系行驶状态FtΣF加速Ft=ΣF匀速FtΣF减速2019/8/14武科大车辆工程研究所（三）、驱动力与附着力驱动力与附着力的关系汽车状态Ft≤F=G汽车正常行驶FtF=G汽车车轮打滑附着力F：指地面对轮胎切向反作用力的极限值。F=GG=在硬路面上它与驱动轮法向反作用力=附着系数2019/8/14武科大车辆工程研究所二、汽车的性能(一)动力性•汽车的最高车速度vamax(km／h)：在水平的良好路面上(混凝土或沥青路面)汽车所能达到的最高行驶速度。•汽车的加速时间t（s）：汽车在水平良好路面上由原地起步的加速时间和超车加速时间，它表征了汽车的加速能力。•汽车的最大爬坡度imax(％)：汽车满载时在良好路面上以I档行驶时可爬越的最大坡度。2019/8/14武科大车辆工程研究所(二)经济性•指单位燃料消耗量所完成的运输工作量。•在规定条件下行驶单位里程所消耗的燃料量，如百公里油耗(L／100km)。•也有反过来用的，如美国用MPG即每加仑油所行驶的英里数。(三)机动性•机动性是具有广泛内涵的一种性能，简单地说就是指它的快速运动能力。2019/8/14武科大车辆工程研究所(四)安全性：汽车的交通安全要素由车辆、道路、驾驶员三者组成。1.汽车的制动性能：制动防抱死系统（AntilockBrakeSystem:ABS）2.汽车的操纵稳定性3.撞车安全性：安全气囊系统（SupplementalRestraintSystem:SRS)2019/8/14武科大车辆工程研究所二、汽车的性能4.防火安全性5.防盗安全性6.其它行车安全装置7.环境安全性(五)舒适性2019/8/14武科大车辆工程研究所安全气囊系统，简称SRS，或者Airbag（SupplementalRestraintSystem）2019/8/14武科大车辆工程研究所安全气囊1、作用当汽车以大于20km/h的速度发生碰撞时，安全气囊就会自动充气弹开，瞬时在驾驶员和方向盘之间充起一个很大的气囊，减轻驾驶员头部及胸部的伤害。2019/8/14武科大车辆工程研究所安全气囊2、结构：气体发生器、防护盖、气囊、约束件、溢气孔等。2019/8/14武科大车辆工程研究所由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。当车速突然减速，并将这一信号在0.01秒之内迅速传递给安全气囊系统的控制电脑。安全气囊系统2019/8/14武科大车辆工程研究所电脑在经过分析确认之后，立即引爆安全气囊包内的电热点火器（即电雷管），使其发生爆炸，这一过程一般只需0.05秒左右。点火器引爆之后，固态氮粒迅速气化，大量氮气立即吹涨气囊，并在强大的冲击力之下，气囊冲开方向盘上的盖而完全展开。2019/8/14武科大车辆工程研究所气囊充气瞬间侧置式安全气囊2019/8/14武科大车辆工程研究所根据有关机构统计，在所有可能致命的车祸中，如果正确使用安全带，可以挽救约45%的生命；如果同时使用安全气囊，这一比例将上升到60%。§4.2汽车的基本构造发动机底盘车身电气设备2019/8/14武科大车辆工程研究所1.发动机——其作用是使供入其中的燃料燃烧而发出动力；2.底盘——接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。汽车的基本构造2019/8/14武科大车辆工程研究所汽车的基本构造3.车身─驾驶员工作地场所和装载乘客和货物的场所。4.电气设备─由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置等组成。2019/8/14武科大车辆工程研究所底盘的组成传动系─将发动机的动力传给驱动车轮。行驶系─将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支承作用，以保证汽车正常行驶。2019/8/14武科大车辆工程研究所底盘的组成转向系─保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶。制动装备─使汽车减速或停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停驻。2019/8/14武科大车辆工程研究所东风EQ140型透明汽车教学模型发动机汽油机柴油机2019/8/14武科大车辆工程研究所汽车动力装置GasolineEngineDieselEngine2019/8/14武科大车辆工程研究所EQ6100－1型的组成（横剖面）2019/8/14武科大车辆工程研究所EQ6100－1型的组成（正剖面图）2019/8/14武科大车辆工程研究所动态演示2019/8/14武科大车辆工程研究所汽油发动机四个行程的图示1.进气行程２.压缩行程３.作功行程4.排气行程2019/8/14武科大车辆工程研究所四行程汽油机的工作原理2019/8/14武科大车辆工程研究所四行程发动机工作原理观看演示1、进气行程2、压缩行程3、作功行程4、排气行程2019/8/14武科大车辆工程研究所2019/8/14武科大车辆工程研究所四冲程柴油机工作原理1、与汽油机的相同点1.1结构大体相同1.2工作原理大体相同2、与汽油机的不同点2.1供给系不同2.2燃料不同2019/8/14武科大车辆工程研究所四行程柴油机工作原理与汽油机工作原理相比，只有一个行程即作功行程中，柴油机由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸发，且自然温度又较汽油低，所以采用的是压缩自燃式点火。2019/8/14武科大车辆工程研究所机体组机体组组成：曲轴箱气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳气缸体气缸盖罩2019/8/14武科大车辆工程研究所机体组（一）、气缸体1、三种基本型式气缸体油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式一般式龙门式隧道式2019/8/14武科大车辆工程研究所单列式Ｖ型对置式2、多缸发动机气缸排列型式2019/8/14武科大车辆工程研究所结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机重量；形状复杂，加工困难。高度小，总体布置方便。2019/8/14武科大车辆工程研究所（二）、气缸盖与气缸垫1、气缸盖2、BJ492QA发动机气缸盖2019/8/14武科大车辆工程研究所活塞连杆组组成:1.1活塞1.2活塞环(气环与油环)1.3活塞销1.4连杆1.5连杆盖1.6连杆瓦(上瓦.下瓦)1.7连杆螺栓1.8连杆衬套(位于小头)1.9定位装置2019/8/14武科大车辆工程研究所曲柄连杆机构1、曲柄连杆机构的作用将作用在活塞顶上的燃气压力通过连杆转变为曲轴的转矩。2、曲柄连杆机构的组成机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组2019/8/14武科大车辆工程研究所曲轴飞轮2019/8/14武科大车辆工程研究所汽油机传统燃料供给系统2019/8/14武科大车辆工程研究所针阀浮子室浮子喉管喷管节气门进气歧管进气预热装置量孔化油器的结构及工作原理2019/8/14武科大车辆工程研究所2019/8/14武科大车辆工程研究所l一燃油箱2一燃油泵3一滤油器4一车速传感器5一空气滤清器6一进气温度传感器7—节流阀传感器8一节流阀9—怠速控制电磁阀l0一真空度传感器1l一冷起动喷油器12一氧传感器13一燃油压力稳定器14一喷油器15一水温传感器16一电子点火线圈17一点火分配器18一火花塞汽油机电控燃料供给系统2019/8/14武科大车辆工程研究所电控喷射工作演示2019/8/14武科大车辆工程研究所蓄电池水温传感器节气门位置传感器起动信号空气流量计(或进气压力传感器)转速传感器车速传感器氧传感器稳压电源输入接口A/D转换器喷油控制点火控制怠速控制EGR控制蒸发排放控制故障诊断CPU存储器输出接口传感器ECU执行器2019/8/14武科大车辆工程研究所桑塔纳2000轿车发动机电子控制汽油喷射系统油箱汽油泵滤清器压力调节器电控单元冷起动阀节气门开关怠速调整螺钉节气门空气流量传感器辅助空气阀油压调节器喷油器燃油分配器空气温度传感器氧传感器曲轴转角传感器转速传感器2019/8/14武科大车辆工程研究所2019/8/14武科大车辆工程研究所燃烧室与气缸衬垫汽油机燃烧室形状1.楔形燃烧室：能形成挤气涡流；2.盆行燃烧室：结构简单、紧凑；3.半球形燃烧室：有利于燃料完全燃烧，能减少排气中的有害气体。2019/8/14武科大车辆工程研究所气缸垫与油底壳2019/8/14武科大车辆工程研究所发动机润滑系统油路1－浮式集滤器2—机油泵3一主油道4一限压阀5一机油粗滤器6—旁通阀7—机油细滤器8一分电器传动轴9一集油池2019/8/14武科大车辆工程研究所1－起动开关(带有钥匙及点火开关)2－触点3－起动断电器4－接触盘5－磁化线圈6－铁心发动机起动系统2019/8/14武科大车辆工程研究所气缸内压力变化情况——示功图2019/8/14武科大车辆工程研究所发动机主要性能指标与特性1.主要性能指标1.1有效转矩1.2有效功率1.3有效油耗2.发动机速度特性2.1总功率特性2.2部分特性3.发动机工作状况