汽车结构

汽车结构一、汽车的总体构造各类汽车的总体构造有所不同，但基本上都由发动机、底盘、车身和电气设备四部分组成。1、发动机发动机是汽车的动力装置，其作用是将进入发动机汽缸的燃料燃烧放出的热能转换为机械能并输出动力。2、底盘底盘是汽车构成的基础，由传动系、行驶系、转向系和制动系四大部分组成。传动系由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥等总成组成。其功用是把发动机的动力传给驱动车轮。行驶系由车架、车桥、车轮、悬架等组成。其功用是把汽车各总成、部件连接成一整体，支撑全车并保证汽车行驶。转向系由转向盘、转向器和转向传动装置组成。其功用是使汽车按驾驶员所规定的方向行驶。制动系由制动器和制动传动装置组成。其功用是迅速降低汽车行驶速度直至停车。3、车身车身用以乘坐驾驶员、旅客或装载货物。货车的车身由驾驶室及车厢组成，而客车、轿车的车身一般为一整体，部分客车或轿车的车身兼有车架的作用。4、电气设备电气设备由电源（发电机、蓄电池）、发动机的启动系、点火系及照明、信号和仪表装置组成。另外，现代汽车上使用的各种电子设备、微处理器等也属于电气设备的范围。二、汽车发动机1、发动机的种类现代汽车所用的发动机主要是往复活塞式内燃机，其特点是燃料在汽缸内部燃烧，将热能直接转变为机械能。车用内燃机根据活塞运动方式可以分为往复活塞式和旋转活塞式；按工作冲程可以分为四冲程和二冲程；按所使用的燃料可以分为汽油机和柴油机。2、发动机的组成各种汽车发动机的基本原理相似，其基本构造大同小异。汽油机通常由两大机构和五大系统组成。具体见组成表。汽缸体曲轴箱组：汽缸体、汽缸盖、汽缸垫、上曲轴箱等曲柄连杆机构活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆等曲轴飞轮组：曲轴、飞轮等气门组：气门、气门导管、气门弹簧等配气机构气门传动组：凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴、凸轮轴、正时齿轮发动机燃料汽油机：油箱、汽油滤清器、化油器、汽油泵、空气滤清器、进排气歧管供给系柴油机：油箱、柴油滤清器、输油泵、喷油泵、空气滤清器、进排气歧管点火系：蓄电池、发电机、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞等冷却系：散热器、风扇、百叶窗、水泵、节温器、分水管等润滑系：机油滤清器、集滤器、机油泵、限压阀等启动系：启动机及其附属装置3、曲柄连杆机构1）曲柄连杆机构的功用与组成（1）曲柄连杆机构的功用曲柄连杆机构的功用是把燃烧气体作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，并通过曲轴对外输出机械能。（2）曲柄连杆机构的组成曲柄连杆机构的零件按其结构特点和运动形式分为三组：缸体曲轴箱、活塞连杆组和曲轴飞轮组。2）曲柄连杆机构主要机件的构造（1）汽缸体曲轴箱组缸体曲轴箱是发动机的机体，其主要作用是承受发动机负荷，用于安装发动机的所有零件和附件，它包括：汽缸体、汽缸套、汽缸盖和汽缸垫。（2）活塞连杆组活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件组成。（3）曲轴飞轮组曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和附件组成。附件的种类和数量取决于发动机的结构和性能要求。4、配气结构1）配气机构的功用配气机构的功用是按照发动机各缸的做功次序和每一缸工作循环的要求，适时地开启和关闭各汽缸的进、排气门，使可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）及时进入汽缸，并将废气及时排出汽缸。2）配气机构的组成汽车发动机大都采用顶置气门式配气机构。顶置式配气机构按凸轮轴的布置形式可分为凸轮轴下置式、凸轮轴中置式和凸轮轴上置式；按曲轴和凸轮轴的传动方式可以分为齿轮传动式、链条传动式和齿形带传动式。3）配气机构主要机件的构造（1）气门组气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件。（2）气门传动组气门传动组的功用是使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，并保证气门有足够的开度。气门传动组主要包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱及推杆、摇臂和摇臂轴等。5、汽油机燃料系1）汽油机燃料系的功用汽油机燃料系的功用是：根据发动机各种不同工作情况的要求，将清洁的燃油和空气配制成一定数量和浓度的可燃混合气，供入汽缸，并将燃烧做功后的废气排除汽缸。2）汽油机燃料系的组成（1）汽油供给装置包括汽油箱、汽油滤清器、汽油表、汽油泵和输油管等。（2）空气供给装置空气滤清器。（3）可燃混合气形成装置化油器。（4）可燃混合气供给和废气排除装置包括进气歧管、排气歧管和排气消声器等。3）汽油机燃料系主要部件的构造和工作情况（1）化油器化油器的功用是根据发动机不同负荷，配制不同成分和数量的可燃混合气，供给汽缸燃烧以满足发动机所需功率的要求，它包括：主供油装置、启动装置、怠速装置、加浓装置和加速装置等。（2）汽油泵汽油泵的功用是将汽油从油箱中吸出，并使之具有一定的压力，以克服油路的阻力，顺利进入化油器的浮子室中。汽油泵按驱动方式不同可以分为机械驱动膜片式汽油泵和电驱动式汽油泵两种，目前汽车上广泛采用的机械驱动膜片式汽油泵。6、冷却系1）冷却系的功用冷却系的功用是使运转中的发动机保持在最适宜的温度范围内工作。汽车发动机的冷却系统有两种基本形式，即水冷却和风冷却。水冷却系统将发动机高温机件的热量先传导给冷却水，然后再散发到大气中。风冷却系统将发动机的高温机件热量直接散发到大气中。2）水冷却系的组成水冷却系一般由水泵、水套、散热器、百叶窗、风扇、分水管、节温器、水温表等组成。其工作过程是：水泵强制冷却水循环，冷却水在水套内吸收热量后，流经散热器，将热量散发到空气中，然后再流入水套。如此循环，以保证发动机在最佳温度下工作。3）水冷却系的主要部件（1）水泵水泵的主要作用是对冷却水加压，使冷却水循环流动。（2）风扇风扇的功用是加速流经散热器的空气流速，提高散热器的热交换能力。（3）散热器散热器的作用是是将冷却水携带的热量散入大气，以保证发动机的正常工作温度。（4）节温器节温器安装在汽缸盖出水管或水泵进水管内，作用是用来改变冷却水的循环路线及流量，自动调节冷却强度。7、发动机润滑系1）润滑系的功用发动机润滑系的任务是不断地将洁净的润滑油输送到各运动机件的摩擦表面，以形成油膜润滑。润滑系的功用是：润滑――在运动零件表面形成油膜，以减少磨损和功率损失；冷却――循环流动的润滑油流经零件表面，带走零件摩擦所产生的部分热量，保持零件适当的工作温度；清洁――利用润滑油的循环流动，冲洗零件表面并带走磨损剥落下来的金属微粒；密封――在活塞于活塞环之间形成油膜，以减少漏入曲轴箱的气体。2）润滑系的主要组件（1）机油泵机油泵的功用是将一定数量的机油从油底壳吸入泵腔，加压后送到零件的摩擦表面。它由传动齿轮，主、从动轴，泵壳和泵盖组成。（2）机油滤清器机油滤清器的作用是滤除机油中的金属磨屑及胶质等杂质，保持润滑油的清洁，延长润滑油的使用寿命，保证发动机的正常工作。（3）机油散热器机油散热器的作用是冷却润滑油，保持油温在正常工作范围内。在大功率的强化发动机上，由于热负荷大，必须装用散热器。三、汽车底盘1、传动系汽车传动系的功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮。1）离合器离合器的功用是：使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与传动系的联系，便于变速器顺利换档；防止传动系过载。2）变速器变速器的功用是：扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应汽车经常变化的行驶条件；在发动机旋转方向不变的条件下，通过齿轮的组合可满足汽车倒车行驶的需要；在离合器处于接合状态时，可中断发动机与驱动轮之间的动力传递，以满足汽车短暂停车和滑行等情况的需要。1）万向传动装置万向传动装置的作用在汽车的总体布置中，离合器、变速器与发动机作为一个整体装在车架上，而驱动桥通过弹性悬架与车架连接。其与车架的相对位置会随装载量及路面状况而改变，这会使变速器输出轴和驱动桥输入轴间的夹角和距离经常变化，而万向传动装置的作用是能在夹角与距离不断变化的转轴之间传递动力。2）驱动桥一般汽车的驱动桥主要由减速器、差速器、半轴和驱动桥壳组成。驱动桥的功用是：将万向传动装置传来的动力传给驱动车轮，并实现降速以增大转矩；改变转矩的传递方向；使左、右驱动车轮以不同的转速旋转，满足汽车转弯等行驶状况的需要；承担整车的大部分载重。2、行驶系1）行驶系的主要功用（1）将汽车构成一个整体，支撑汽车全部质量。（2）将传动系传来的转矩转化为汽车行驶的驱动力。（3）承受并传递路面作用于车轮上的各种反力和力矩。（4）减少振动，缓和冲击，保证汽车平顺行驶。2）汽车行驶系的组成汽车行驶系一般由车架、车桥和悬架组成。（1）车架的功用车架是汽车的基体，发动机、变速器、传动机构、操作机构、车身等总成和部件都安装在车架上。车架除承受静载荷外，还要承受汽车行驶时各个总成传来的力和力矩。（2）车桥的作用车桥通过悬架与车架相连，其两端安装车轮。车架所手的垂直载荷通过悬架和车桥传到车轮。车轮的上滚动阻力、驱动力、制动力及其弯矩、扭矩又通过车桥传给悬架和车架，即车桥的作用是传递车架与车轮之间的各方向作用力及其所产生的弯矩和扭矩。根据车桥上车轮的作用不同，车桥又分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种。转向桥它能使装在前桥两端的车轮偏转一定的角度，以实现汽车的转向转向驱动桥能同时实现车轮转向和驱动功能的车桥，在前置驱动汽车和越野汽车上广泛应用。转向车轮定位为了使汽车保持稳定的直线行驶，转向轻便，减小轮胎与转向机构的磨损，要求装配后的转向车轮、转向节和前轴与车架有正确的相对位置。前轮、前轴、转向节与车架的相对位置，称为转向车轮定位，也叫前轮定位，它包括主销后倾、主销内倾、车轮外倾和前轮前束四个参数。〔1〕主销后倾主销装在前轴上后，其上端略向后倾，这种现象称为主销后倾。作用是保持汽车直线行驶的稳定性，并促使转弯后的前轮自动回证。〔2〕主销内倾主销安装到前轴上后，其上端略相内倾斜，称为主销内倾。作用是使转向轮自动回证，转向操纵轻便。〔3〕车轮外倾汽车的前轮安装后，其旋转平面上方略向外倾，这种现象称为车轮外倾。作用主要是提高前轮行驶的安全性。〔4〕前轮前束汽车两个前轮的旋转平面不平行，前端略向内收，这种现象称为前束。作用主要是减小或消除汽车前进中因车轮外倾和纵向阻力使车轮前端向外滚开所造成的滑移。3）悬架悬架是车架与车桥之间的弹性传力装置，主要功用是：把车架与车桥弹性连接起来，吸收或缓和车轮在不平路面上受到的冲击和振动，传递各种作用力和力矩。悬架一般由弹性元件、导向装置和减振器三部分组成。汽车悬架可分为独立悬架和非独立悬架两类。4）减振器减振器的作用是：利用液体流动的阻力来加速衰减车身的振动，以改善汽车的行驶平顺性。3、转向系1）转向系的作用与组成转向系的作用是实现汽车行驶方向的改变和保持汽车稳定的行驶路线。转向系按使用能源的不同，分为机械转向系和动力转向系两类。机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部分组成。2）转向操纵机构转向操纵机构由转向盘、转向轴、转向万向节、转向传动轴等组成。转向传动机构由转向垂臂，转向直拉杆，转向节臂，左、右转向节，转向横拉杆，左、右梯形臂等组成。3）转向器转向器的功用是增大转向盘传到转向轮上的转向力矩，并改变力的传递方向。转向器的类型很多，按结构形式可分为循环球式转向器、蜗杆曲柄指销式转向器、球面蜗杆滚轮式转向器、蜗杆蜗轮式转向器、齿轮齿条式转向器等。4）转向传动机构转向传动机构的功用是将转向器输出的动力传给转向车轮，使之偏转，以实现汽车的转向。转向传动机构一般包括转向摇臂、转向直拉杆、转向横拉杆、转向节臂、转向节和左右梯形臂。4、制动系汽车制动系的功用是：按照需要使汽车减速或在最短的距离内停车；下坡行驶时限制车速；保证汽车停放可靠，不至自动滑溜。汽车制动系一般包括两套独立的制动装置。一套是行车制动装置，用于汽车行驶时减速或停车，其制动器装在车轮上，通常由驾驶员用脚操纵，称为车轮制动装置或行车制动装置。另一套是驻车制动装置，用于使停驶的汽车驻留原地不动，通常由驾驶员用手操纵，称为驻车制动装置。四、汽车车身车身是用来运送乘客和货物并保护其免受尘土、雨雪、振动、噪声、废气等侵袭的具有特定形状的结构，它对行驶安全、乘客舒适性、运输效率等有很大影响。