第二章 汽车构造与技术

汽车文化第二章汽车构造与技术1.2.3.目录汽车产品编号规则汽车总体构造汽车行驶理论2.1我国汽车产品编号规则2.1.1我国汽车产品编号规则企业名称代号车辆类别代号主参数代号产品序号企业自定代号国产汽车型号均由汉语拼音和阿拉伯数字组成。汽车型号包括如下三部分：⒈首部：是企业的识别代号⒉中部：有4位数字组成,表示车辆类别。⒊尾部：分为两部分，前部由字母组成，表示汽车分类代号，后部是企业自定义代号。2.1.2车辆识别代号VIN有两方面的作用：一方面通过这一组17位编码。可以了解汽车的生产国家、厂商、品牌、生产年份、发动机型号、变速器型号以及出厂的顺序号等有关本车的相关信息。另一方面，办理牌照、登记保险、处理交通事故、修理厂修理备案、丢失查找取证、二手车交易、准确购买配件等都需要登记VIN码。2.1.2车辆识别代号VIN编码的组成由国际标准ISO3779—1983《道路车辆—车辆识别代号—内容与构成》规定如下：生产顺序号装配厂年份检验位车辆特征代码制造厂国别地理区域WMIVDSVIS2.1.2车辆识别代号⒈世界制造厂识别代号（ＷＭＩ）世界制造厂识别代号是国际标准化组织按地理区域分配给各国，各国再分配给本国的制造厂.⒉车辆描述部分（VDS）第４～９位，车辆的类型和配置。VDS一般包含以下信息：车系、动力系统的发动机型号、变速器形式、车身形式、气囊、安全带等约束系统配置、第９位为校验位，为０～９或Ｘ。⒊车辆指示部分（VIS）第10～17位，制造厂为了区别每辆车而指定的一组字符，随后四位字符应是数字。VIS一般包含以下信息：车型年代（第10位，字母或数字，不能为０、字母为ＯＱＩＺ）、装配厂（第11位，字母或数字）、生产顺序号（最后6位，一般为数字）。2.2汽车总体结构2.2.1发动机汽车基本构造都是由发动机、底盘、电气电子设备和车身四大部分组成的。发动机是为汽车行驶提供动力的装置。现代汽车的发动机广泛采用往复活塞式内燃机（图2-4）。它是通过可燃混合气在气缸内燃烧膨胀产生压力，推动活塞运动并通过连杆使曲轴旋转,来对外输出功率的。汽油机主要包括两大机构五大系统，它们是曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系、起动系、点火系。柴油机因为是压缩自燃，故没有点火系。2.2.1发动机曲柄连杆机构是发动机的骨架，支撑着发动机全部的零部件，也是实现热功转换的主要装置。曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。配气机构由气门组、气门传动组组成，其功用是按发动机的工作顺序，使可燃混合气及时冲入气缸并及时从气缸排出废气。气门的开启或关闭受凸轮轴控制，而凸轮轴由曲轴驱动。2.2.1发动机燃料供给系是向发动机提供燃料和空气，由燃油供给装置、进气装置、排气装置构成。不同的发动机燃油供给装置有很大的不同。在汽油发动机中，为控制进入气缸的空气量，在进气通道中装有节气门，汽车驾驶员可通过驾驶室内的加速踏板控制节气门的开度。安装机械式喷油泵柴油机的没有节气门，加速踏板控制的是喷油泵的供油拉杆。电控柴油机装有节气门，用于柴油机减少熄火时发动机的震动。排气装置主要是将发动机气缸内的燃烧废气排入大气，在排气管中装有排气消音器以降低排气噪声。为了降低排气污染，汽油机在排气管上还装有三元催化转换器。2.2.1发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、润滑油道等组成。它的功用是将润滑油供给作相对运动的零件表面，以减少摩擦，减少机件的磨损，并冷却摩擦零件，清洗零件表面。发动机工作时，机油泵不断的将润滑油经润滑油道泵送到工作表面，循环后的润滑油最后再回到储存润滑油的油底壳。2.2.1发动机冷却系由水泵、散热器、风扇、节温器、硅油风扇离合器、水套等组成。其功用是将燃烧产生的热量排到大气中，保证发动机的正常工作温度，以保证发动机正常工作。水套设在气缸内和气缸盖中的水流通道，水泵使冷却水在水套与散热器之间循环，在水套内吸收热量的冷却水经散热器时，由风扇使其冷却降温。2.2.1发动机点火系由供给低压电流的蓄电池、交流发电机、断电器和点火线圈、点火控制器、火花塞等组成，其功用是保证按规定时刻及时点燃气缸中的混合气。发动机工作时，点火系将蓄电池或发电机提供的低压电转变成高压电，并按一定的顺序利用火花塞点燃各缸的混合气。2.2.1发动机起动系由电源、起动机及其附属装置组成，功用是使静止的发动机起动并转入自行运转。2.2.2底盘底盘的作用是接受发动机的动力，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系组成。2.2.2底盘传动系由离合器、变速器、万向传动装置和半轴等组成，用来将发动机输出的动力传给驱动轮，并使之适于汽车行驶的需要。传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。2.2.2底盘行驶系是汽车的基础，由车架、车桥、车轮与轮胎以及位于车桥和车架之间的悬挂装置组成。行驶系影响汽车的操纵稳定性，对汽车乘坐的舒适性也有重要的影响。2.2.2底盘转向系用来改变或恢复汽车的行驶方向。它通过使车轮相对于汽车纵向平面偏转一定的角度来实现转向的。转向系主要由转向操纵机构、转向器和转向机构组成。2.2.2底盘制动系的作用是使行进中的汽车减速直至停车，还有使停放的汽车可靠的驻留原地不动。行车制动装置由驾驶员通过制动踏板来操纵，驻车制动由手制动来操纵。2.2.3车身车身是驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的场所。车身应为驾驶员提供方便的操作条件，以及为乘客提供舒适安全的环境或保证货物完好无损。车身包括车门、车窗、内外饰件、座椅及车前钣金件等。2.2.4电气电子设备电气电子设备由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置和电子控制系统等组成，在现代汽车上越来越多的装用电子设备，如微处理器、中央计算机系统及各种人工智能装置等，显著地提高了汽车的性能。2.3汽车行驶理论2.3.1汽车行驶原理汽车在行驶中所需要的功率和能量是取决于它的行驶阻力。汽车的行驶阻力可以分为稳定行驶阻力和动态行驶阻力。稳定行驶阻力包括了车轮阻力、空气阻力以及坡度阻力。2.3.1汽车行驶原理1、车轮阻力车轮阻力其实是由轮胎的滚动阻力、路面阻力还有轮胎侧偏引起的阻力所构成。当汽车在行驶时会使得轮胎变形，而不是一直保持静止时的圆形，而由于轮胎本身的橡胶和内部的空气都具有弹性，因此在轮胎滚动是会使得轮胎反复经历压缩和伸展的过程，由此产生了阻尼功，即变形阻力。经过试验表明，当汽车超过162km/h时轮胎变形,阻力就会急剧增加。这不仅要求有更高的动力，对轮胎本身也是极大的考验。而轮胎在路面行驶时，胎面与地面之间存在着纵向和横向的相对局部滑动，还有车轮轴承内部也会有相对运动，因此又会有摩擦阻力产生。变形阻力、摩擦阻力还有轮胎空气阻力的总和便是轮胎的滚动阻力了。在144km/h以下的速度范围内，变形阻力占了轮胎的滚动阻力的90％－95％，摩擦阻力占2％－10％，而轮胎空气阻力所占的比率极小。路面阻力就是轮胎在各种路面上的滚动阻力，由于各种路面不同，而产生的阻力也不同。还有便是轮胎侧偏引起的阻力，这是由于车轮的运动方向与受到的侧向力产生了夹角而产生的。2、空气阻力汽车在行驶时，需要挤开周围的空气，汽车前面受气流压力并且形成真空，产生压力差，此外还存在着各层空气之间以及空气与汽车表面的摩擦，再加上冷却发动机、室内通风以及汽车表面外凸零件引起的气流干扰等，就形成了空气阻力。空气阻力与汽车的形状、汽车的正面投影面积有关，特别时与汽车—空气的相对速度的平方成正比。当汽车高速行驶时，空气阻力的数值将显著增加。我们在汽车指标中经常见得的风阻就是计算空气阻力时的空气阻力系数,这个系数是越小越好。2.3.1汽车行驶原理3、坡度阻力即汽车上坡时，其总重量沿路面方向的分力形成的阻力。在动态行驶阻力方面，主要就是惯性力了，它包括平移质量引起的惯性力，也包括旋转质量引起的惯性力矩。在任何情况下，欲保证汽车匀速行驶，驱动力必须与行驶总阻力相等。当总阻力超过驱动力时，汽车将减速以至于停车。这时要想维持车速不变，就应当相应的增大驱动力。但有些情况如在冰雪或泥泞道路上行驶时，增加驱动力会出现驱动车轮打滑的现象。此时，尽管增加了油门开度，但汽车仍不能行驶，只是驱动车轮滑转的更快，驱动力却没有增加。这说明，驱动力的增加不仅决定于发动机的最大转矩和传动系的传动比，还受到轮胎和地面附着性能的影响。附着力的大小主要取决于车轮所受的重力大小、路面和轮胎类型等因素。2.3.1汽车行驶原理2.3.2汽车性能指标汽车的性能指标包括：动力性、燃料经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、乘坐舒适性、通过性、安全性、可靠性、耐久性、操作方便件和排放性等。1.汽车动力性这是汽车首要的使用件能。汽车必须有足够的平均速度才能正常行驶。汽车必须有足够的驱动力才能克服各种行驶阻力，正常行驶。汽车动力性可从最高车速、加速能力、爬坡能力三个方面进行评价。汽车的最高车速是指汽求在水平良好路面(混凝土或沥青)上能达到的最高行驶速度。最高车速与汽车所选择的发动机转速、传动系的传动比以及求轮半径的大小有关。汽车的加速能力是指汽车在各种使用条件下迅速增加汽本行驶速度的能力。汽车的爬坡能力用汽车满载时以最低挡位在坚硬路面上等速行驶所能克服的最大坡度来表示，称为最大爬坡度。2.3.2汽车性能指标2.汽车燃油经济性汽车以最少的燃料消耗量完成单位运输工作量的能力，称为燃料经济性。燃料经济性的衡量指标是：给定行驶里程的汽车燃料消耗辆，或给定燃料消耗量能使汽车行驶的里程。例如，我国采用的指标是汽车行驶100km消耗多少升燃料（L/100km）。汽车的燃料经济性与汽车的内在因素和外在因素有关。所谓内在因素是指汽车本身的结构，例如选用省油的发动机、与发动机相匹配的传动系、整车轻量化、低空气阻力的汽车外形等均可提高汽车的燃料经济性。所谓外在因素是指道路条件、交通状况、驾驶操作、气候等使用因素都会对汽车的燃料经济件产生影响。2.3.2汽车性能指标3.汽车的制动性汽车的制动性也是汽车的主要性能之一。自从汽车诞生之日起，汽车的制动性就显得至关重要。并且随着汽车技术的发展和汽车行驶车速的提高，其重要性也显得越来越明显。制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，故汽车的制动性是汽车行驶的重要保障。汽车行驶时能在短距离内停车并且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力，以及汽车在一定坡道上能长时间停车不动的驻车制动器性能称为汽车的制动性。汽车的制动性主要由制动效能、制动效能的恒定性和制动时汽车的方向稳定性三方面来评价。2.3.2汽车性能指标⑴制动效能制动效能即制动距离与制动减速度，是指在良好路面上，汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度，是制动性能最基本的评价指标。制动距离与汽车的行驶安全有直接的关系，它指的是汽车空档时以一定初速，从驾驶员踩着制动踏板开始到汽车停止为止所驶过的距离。⑵制动效能的恒定性制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转化为热能，汽车在繁重的工作条件下制动时（例如下长坡长时间、连续制动）或高速制动时，制动器温度常在300℃以上，制动器温度上升后，摩擦力矩将显著下降，这种现象就称为制动器的热衰退。汽车在高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度，称为抗热衰退性能。制动器抗热衰退性能一般用一系列连续制动时制动效能的保持程度来衡量。⑶制动时汽车的方向稳定性制动时汽车的方向稳定性即制动时汽车不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。制动过程中，有时会出现制动跑偏、后轴侧滑或前轮失去转向能力而使汽车失去控制离开原来的行驶方向，甚至发生撞入对方车辆行驶轨道、下沟、滑下山坡的危险情况。2.3.2汽车性能指标4.汽车的安全性汽车安全取决于人、车、环境和法规四个方面。安全性是指汽车在行驶时避免发生碰撞事故以及碰撞后可减轻损失或伤亡的性能。汽车的安全性又可分为主动安全性和被动安全性两项。⑴主动安全性主动安全性是指汽车对操纵稳