第二讲汽车的总体构造

第二讲汽车总体构造汽车通常是由发动机、底盘、车身和电器设备四部分组成汽车发动机汽车底盘汽车车身电器设备传动系行驶系转向系制动系一．发动机发动机的作用是使供入其中的燃料燃烧而发出动力。大多数汽车都采用往复活塞式内燃机（由于现代科技的高速发展，汽车发动机除了有内燃机外，还有了燃料电池式发动机，蓄电池式电动机等），它一般是由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系（汽油发动机采用）、起动系等部分组成。发动机现代汽车发动机主要采用的是四冲程（进气、压缩、做功、排气）往复式内燃机。四冲程柴油机的结构与工作特点（与四冲程汽油机相比）①结构特点——没有火花塞，喷油器直接安装在气缸顶向气缸内喷油。②工作特点——进气行程进入气缸的是纯空气，而不是可燃混合气；压缩行程末，喷油器向气缸喷入高压柴油，柴油迅速着火燃烧。二．底盘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。底盘由以下几部分组成：传动系转向系行驶系制动系1.传动系汽车传动系基本功用:将发动机的动力传递给驱动车轮。它包括有离合器、变速器、传动轴、驱动桥等部件。汽车传动系的组成前端发动机驱动轮驱动轮前置后驱动方案离合器变速器万向节驱动桥差速器半轴主减速器传动轴离合器：传递或者切断动力；在正常工作时接通，在起步、换档、制动、滑行时断开；在驾驶员的操纵下，通过主动、从动部分结合或分离实现传递或断开；注意：在正常使用中滑行是一种危险状态，一般我们做的滑行是为了通过滑行试验获得车辆的路面阻力。离合器摩擦离合器的工作原理变速器变速器：实现车辆的变速，保证发动机工作在高效区；设置多个档位，依次为1、2、3、4、5档，传动比依次减小，最小为1，并称之为直接档，此外还有空档、倒档；或者传动比在一定的范围内连续可调，此时称之为无级变速。变速器的传动比一般用ig表示；无级变速器万向节万向节：消除变速器与驱动桥之间因相对运动而产生的不利影响，允许驱动轮在一定的空间范围内跳动；便于传动轴的在底部的布置，降低地板的高度。驱动桥驱动桥：安装左右驱动轮，内置主减速器齿轮、差速器、安装制动器；差速器差速器、半轴：实现左右车轮的差速；原因：在汽车转向时，左右驱动轮，在相同的时间内，行驶的距离不同，需要获得不同的线速度，内侧车轮的线速度较小，外侧车轮的线速度较大。实现方法：动力经：主减——差速器——半轴，传递到驱动轮。半轴差速器原理图主减速器主减速器：减速增扭；原因：发动机的转速高，扭矩小。原理：P=n×T变速器的传动比一般用i0表示；与变速箱的传动比ig共同构成整车传动比I。I=i0×ig汽车驱动桥—主减速器、差速器、半轴传动轴传动轴：传递动力；连接变速箱与主减速器。实现汽车减速增矩；实现汽车变速；实现汽车倒车；必要时中断动力传递；应使车轮具有差速功能；能够消除变速器与驱动桥之间因相对运动而产生的不利影响。主减速器变速器离合器、空档差速器、半轴万向节、传动轴倒档问题：这些功能由哪个部件来实现？汽车传动系的功能：需要掌握的要点:汽车传动系统由哪些部件组成？汽车传动系统的主要功能有哪些，是如何实现的？2.转向系保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶，由转向盘的转向器及转向传动装置组成。汽车转向系统的功用保证汽车按驾驶员的要求进行转向和正常行驶。汽车转向系统的定义汽车中用来改变或者恢复其车行路线的系统。机械转向系统的组成方向盘；转向管柱；转向万向节转向摇臂；转向拉杆；转向节臂；转向梯形机构。转向传动机构转向操纵机构转向器转向万向节的作用方便布置；消除安装误差和安装支架变形引起的不利影响；可以方便的实现零部件的通用化和系列化。一般采用两级传动：第一级为螺杆螺母传动副；第二级为齿条齿扇传动副。循环球式转向器前梁转向节主销轮毂LcocoBtt内、外车轮转角关系简图其中α、β——外、内侧转向轮的偏转角；B——是两侧主销轴线与地面相交点之间的距离；L——是汽车轴距转向轮的定位参数转向轮的定位参数作用使汽车转向轮具有自动回正作用，并避免或减少轮胎的磨损。转向轮定位参数的实现通过车轮、主销和前桥的安装或调整相对关系实现。转向轮定位参数主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束。主销后倾角（2~3°）——主销在汽车的纵向平面具有的向后的倾角。即主销轴线与地面垂线在汽车纵平面内的夹角。主销后倾角的作用：产生回正的稳定力矩。主销内倾角（小于8°）——主销在汽车横向平面的倾角，即主销轴线与地面垂线在汽车横向断面内的夹角。主销内倾角的作用：①产生自动回正力矩。②通过主销偏置减小转向力矩。前轮外倾角（小于1°）——车轮中心平面与地面垂直平面在汽车横向断面内的夹角。前轮外倾角的作用：避免汽车满载时车轮内倾而引起车轮的偏摩，并防止轮毂外端的轴承和紧固螺母承受过大的载荷,和拱形路面配合，并提高车辆的安全性。前轮前束——前轮后端边缘距离与前端边缘距离的差值称为前轮前束。前轮前束的作用：消除因前轮外倾引起的前轮边滚边滑的现象。前轮前束的范围：(A-B)=0~12mm前轮前束通过调整转向横拉杆来实现3.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。行驶系包括车架、驱动桥的壳体、车轮（包括转向轮和驱动轮）、悬架等部件。1－车架；2－车轮；3－车桥；4－悬架行驶系统行驶系统汽车行驶系统的组成：车架：全车装配的基体，将整车有机的连接为整体，并承受汽车的载荷。车桥：连接左右车轮，承受并传递由车轮传来的载荷。车轮：支承整车，连接车身与地面；缓冲路面冲击载荷；产生驱动力和制动力；汽车转弯时产生侧向抗力，并回正车轮；提高车辆的通过性。悬架：将汽车行驶过程中车轮产生的力和力矩，传递到车架。并通过弹性、阻尼元件、导向杆系衰减汽车的振动，提高车辆的操纵稳定性和平顺性。车架的功能：支承和连接汽车的零部件，承受汽车的载荷。①车架车架的分类边梁式车架脊骨式车架综合式车架承载式车身纵梁横梁边梁式车架的组成：两根纵梁和若干个横梁通过焊接和铆接而成。前横梁发动机安装梁驾驶室安装梁后横梁悬架安装梁第四横梁保险杠——一般安装在汽车的前、后横梁上；起到保护车身、散热器的作用。挂钩——一般安装在汽车前部，用来在必要时拖动汽车。拖钩——在可拖挂车的车辆的尾横梁上安装拖钩。保险杠挂钩拖钩轿车车架②车桥车桥又称车轴，是汽车中连接左右(前\中或后)车轮，并通过悬架与车架连接的部件。车桥的功用：传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向的作用力和力矩。大多数汽车采用前置后驱动(FR)，因此前桥作为转向桥，后桥作为驱动桥；而前置前驱动(FF)汽车则前桥成为转向驱动桥，后桥充当支持桥。转向桥驱动桥车桥的分类（按车桥连接的车轮的作用）：其中转向桥和支持桥都属于从动桥。①转向桥；②驱动桥；③转向驱动桥；④支持桥。③车轮与轮胎车轮的作用支持整车；缓冲地面的冲击；产生驱动力、制动力；转向时产生侧向抗力平衡离心力和自动回正力矩；提高车辆的通过性。轮胎的作用和汽车悬架系统以其缓冲轮面的冲击，并衰减其振动，保证车辆具有良好的舒适性和平顺性；保证车轮和地面之间有良好的附着性，提高车辆的动力性、制动性；承受汽车的重量、动载荷和来自各方向的力和力矩，提高车辆的操纵稳定性；提高车辆的通过性。车轮的结构1.平衡块2.饰盖；3.气门芯；4.轮辋5.轮胎。普通花纹越野花纹混合花纹轮胎换位的路线——为了让轮胎均匀磨损，汽车行驶一段里程（6000~8000km）后，应该进行换位。一般采用左前——右后；右前——左后的换胎路线。米其林推出了新款Tweel轮胎该轮胎不用充气，完全不会有泄气的麻烦和爆胎的隐患。Tweel用特殊的聚酯材料制成支撑外框的轮辐，保持一般轮胎应有的弹性外，还能应付各种路面的挤压。仿生学非气动蜂窝轮胎④悬架——车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。悬架的功用：把作用于车轮的垂直反力、纵向反力和侧向力以及这些反力引起力矩传递到车架，并使车辆具有良好的乘坐舒适性、平顺性和横向稳定性。悬架的组成：汽车悬架一般都由：弹性元件、阻尼元件(减振器)、导向杆系三部分组成。弹性元件纵向推力杆阻尼元件横向稳定杆横向推力杆弹性元件纵向推力杆阻尼元件横向稳定杆横向推力杆4.制动系汽车制动系统的定义能够产生和控制汽车制动力的一套装置，称为汽车制动系统。汽车制动系作用让行驶中的汽车停车或减速行驶；让停止的汽车实现驻车；汽车下坡行驶时保持车速稳定。汽车制动系统的结构1)制动踏板2)推杆3)制动主缸活塞4)制动主缸5)制动油管6)制动轮缸7)轮缸活塞8)制动鼓9)制动蹄片10)制动蹄11)制动底板12)支承销13)制动蹄回位弹簧制动器：带制动蹄片的制动蹄和制动鼓及其它零部件构成。盘式制动器早期大部分轿车采用前盘（钳式）后鼓制动器组合。目前乘用车多采用盘式制动器。ABS的工作原理为了充分发挥轮胎与路面间潜在的附着能力，目前在大多数车辆上都装备了防抱死制动系统(AntilockBrakeSystem)，简称ABS。在汽车制动时，如果车轮抱死滑移，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。因此，汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。汽车ABS原理视频网址=.html思考题•汽车上为什么要有主减速器和差速器？汽车的行驶原理？•汽车变速器的工作原理及发展概况。•防爆轮胎的发展概况，介绍一种防爆轮胎的工作原理。（机仪学院、材料学院的学生完成，任选一题）