汽车基本构造与原理

第二节 发动机
柴油机和汽油机的区别


汽油机和柴油机是目前广泛应用在工农业生产和 交通运输部门的热机。 它们的区别主要在于压缩 比、点火方式、所用燃料及用途。 压缩比：压缩比是指活塞在气缸中运动时， 气 缸中出现气体的最大体积和最小体积之比。活塞 在最低点时气缸中气体体积最大，活塞在最高点 时气缸中气体体积最小，前者叫气缸总容积，后 者叫气缸燃烧室容积。压缩比规定为：压缩比＝ 汽缸总容积／燃烧室容积压缩比是内燃机的重要 指标，压缩比越 大，其压强越大，温度越高。汽 油机的压缩比为 4～6。柴油机的压缩比为 15～ 18。从理论上讲，压缩比越大，效率越以压缩比不能太大。

差速器的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，
允 许两边半轴以不同的转速旋转， 满足两边车 轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶， 减少轮 胎与地面的摩擦。
汽车的悬挂系统

悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力
连接装置的总称。

悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身
之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动 力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给 车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、 保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身 的动载荷。 比较常见的五种悬挂：麦弗逊式独立悬挂、 双叉臂式独立悬挂、单纵臂扭杆梁式半独 立悬挂、连杆支柱式独立悬挂、多连杆式 独立悬挂。

MT与AT的工作原理


手动档变速器简称 MT，其主要由齿轮和 轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变 矩。 自动档变速器又分 AT、AMT、DCT、 CVT、IVT 等。自动变速箱AT是由液力 变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成， 通过液力传递和齿轮组 合的方式来达到变 速变矩。
第四节 传动系统


悬挂系统悬挂在车架或车身下面的。 优点是：质量轻，减少了车身受到的冲击，并提 高了车轮的地面附着力；可用刚度小的较软弹簧， 改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，汽 车重心也得到降低，从而提高汽车的行驶稳定性； 左右车轮单独跳动，互不相干，能减小车身的倾 斜和震动。 缺点：结构复杂、成本高、维修不便的缺点，同 时因为结构复杂，会侵占一些车内乘坐空间。



制动系

4.制动系： 汽车上用以使外界(主要是路 面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定 的力， 从而对其进行一定程度的强制制动 的一系列专门装置统称为制动系统。其作 用是：使 行驶中的汽车按照驾驶员的要求 进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车 在各种道路 条件下(包括在坡道上)稳定驻 车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。

点火方式：汽油机与柴油机的点火方式不同，汽


油机是把吸入气缸的汽油蒸汽与空气混合、加压， 然后用火花塞点火。柴油机是由喷油嘴喷出的雾 状柴油与空气混合、加压，靠压缩 来提高混合气 体的温度自动点火。 燃料：汽油机是用汽油做燃料，柴油机是用柴油 做燃料。 它们的名称就是由此而来的。 用途：汽油机使用铝合金、塑料等材料制成。体 积小，重量轻，起动方便，运转平 稳，转速快， 适用于汽车、飞机等要求体积小、速度快的运输 工具。柴油机的压缩 比大，气缸因为要承受较大 的压力而做得较为牢固笨重，一般用钢板，铁板 等材料 制成。它的功率大，适用于载重较大的大 型卡车、拖拉机、机车和船舰。
燃油缸内直喷的优势


缸内直喷技术是指将燃油直接喷入汽缸燃烧室内 的发动机技术， 而之前的汽油发动机都是将燃油 喷注于进气歧管内。 缸内直喷技术还被称为 FSI技术。 由于燃油被精确的喷射于汽缸燃烧室 内，也直接带来了六大好处： 一、节省燃油。二、 减少废气排放。 三、提升 动力性能。四、减少发动机震动。五、喷油的准 确度提升。六、发动机更耐用。


典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导 向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的 传递作用。绝大多数悬挂多具有螺旋弹簧和减振器 结构，但不同类型的悬挂的导向机构差异却很大， 这也是悬挂性能差异的核心构件。根据结构不同可 分为非独立悬挂和独立悬挂两种。
独立悬挂
独立悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性
汽车车身

汽车车身安装在底盘的车架上，用以驾驶
员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客 车的 车身一般是整体结构，货车车身一般是由 驾驶室和货箱两部分组成。 汽车车身结构主要包括：车身壳体(白车 身)、车门、车窗、车前钣制件、车身内外 装饰 件和车身附件、座椅以及通风、暖气、 冷气、空气调节装置等等 。在货车和专用 汽 车上还包括车箱和其它装备。
㈣ 在行车过程中，辅助行车 制动系统降低 车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急 制停的制动系统称为辅助制动系统。 上述各制动系统中， 行车制动系统和驻车 制动系统是每一辆汽车都必须具备的。


b.按制动操纵能源制动系统可分为人力制 动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。 c.按制动能量的传输方式 制动系统可分为 机械式、液压式、气压式、电磁式等。同 时采用两种以上传能方式的制 动系称为组 合式制动系统。
转向系

3.转向系：汽车上用来改变或恢复其行驶方向
的专设机构称为汽车转向系统。转向系统的基本 组成： a.转向操纵机构 主要由转向盘、转向轴、转向管 柱等组成。 b.转向器 将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或 齿条轴的直线往复运动， 并对转向操纵 力进行 放大的机构。转向器一般固定在汽车车架或车身 上，转向操纵力通过转向器后 一般还会改变传动 方向。 c.转向传动机构 将转向器输出的力和运动传给车 轮(转向节)， 并使左右车轮按一定关系 进行偏转 的机构。

汽车车身总成示意图
电气设备

电气设备：电气设备由电源和用电设备两
大部分组成。电源包括蓄电池和发电机； 用 电设备包括发动机的起动系、汽油机的 点火系和其它用电装置。


1.蓄电池：蓄电池的作用是供给起动机用 电，在发动机起动或低速运转时向发动机 点火 系及其他用电设备供电。当发动机高 速运转时发电机发电充足，蓄电池可以储 存多余 的电能。蓄电池上每个单电池都有 正、负极柱。 2.起动机： 其作用是将电能转变成机械能， 带动曲轴旋转， 起动发动机。 起动机使用 时， 应注意每次起动时间不得超过 5 秒， 每次使用间隔不小于 10-15 秒，连续使用 不得超 过 3 次。若连续起动时间过长，将 造成蓄电池大量放电和起动机线圈过热冒 烟，极易 损坏机件。
箱，通过分动箱将动力分配给后面的车轮。
离合器有什么作用?

对于手动挡的车子来说，离合器只是负责 把档位和变速齿轮分离和结合的工作，顾 名思义离合器在汽车行驶中，变速齿轮是 转动的，如果不踩离合硬挂档的话，会损 坏齿轮的牙齿。
布置及驱动形式

前置前驱：引擎前置前轮驱动的驱动形式 ，
多见于2.5排量以下车型。 前置后驱：引擎前置后轮驱动是最为传统 的驱动形式 。 后置后驱： 引擎后置后轮驱动的驱动形式 一般常见于超级跑车 。 中置后驱：发动机放置在前、后轴之间， 同时采用后轮驱动 ，常见于追求操控表现 的跑车。
离合器与变速器的介绍

离合器：其作用是使发动机的动力与传动
装置平稳地接合或暂时地分离，以便于驾 驶员 进行汽车的起步、停车、换档等操作。

变速器：由变速器壳、变速器盖、第一轴、
第二轴、中间轴、倒档轴、齿轮、轴承、 操 纵机构等机件构成，用于汽车变速、变 输出扭矩。
行驶系




2.行驶系：由车架、车桥、悬架和车轮等 部分组成。行驶系的功用是： a.接受传动系的动力，通过驱动轮与路面 的作用产生牵引力，使汽车正常行驶； b.承受汽车的总重量和地面的反力； c.缓和不平路面对车身造成的冲击，衰减汽 车行驶中的振动，保持行驶的平顺性； d.与转向系配合，保证汽车操纵稳定性。
非独立悬挂

非独立悬挂系统的结构特点是两侧车轮由一根


整体式车架相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬 挂系统悬挂在车架或车身的下面。 优点： 左右轮在弹跳时会相互牵连，轮胎角度的变化量 小使轮胎的磨耗小。在车身高度降低时还不容易 改变车轮的角度，使操控的感觉保持一致。构造 简单，制造成本低，容易维修。占用的空间较小， 可降低车底板的高度。 缺点： 左右轮在弹跳时，会相互牵连，而降低乘坐的舒 适性及操控的安定性。因构造简单使设计的自由 度小，操控的安定性较差。
涡轮增压的工作原理

涡轮增压能使发动机在工作效率不变 的情
况下增加输出功率。其利用发动机排出的 废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡 轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送 由空气滤 清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸 ， 使发动机的输出功率增加。
第三节 变速器

变速器有哪些种类? 从控制上分为手动档变速器、自动档变 速器。 从布局传动形式上分纵置变速器、横置 变速器 。
制动系分类

a. 按制动系统的作用制动系统可分为行车 制动系统、驻车制动系统、应急制动系统 及辅助制动系统等。
㈠ 用以 使行驶中的汽车降低速度甚至停车 的制动系统称为行车制动系统； ㈡ 用以使已停驶的汽 车驻留原地不动的制 动系统则称为驻车制动系统；
㈢ 在行车制动系统失效的情况下，保证汽 车仍能实现减速或停车的制动系统称为应 急制动系统；
制动系统的组成

制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要 部分组成。 a. 制动操纵机构:产生制动动作、控制制动效果 并将制动能量传输到制动器的各个部件以及制动 轮缸和制 动管路。
b. 制动器:产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力( 制动力)的部件。汽车上常用的制动器都是利用固 定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力 矩，称为摩擦制动器。它有鼓式制动 器和盘式制 动器两种结构型式。

1.冷却系：一般由水箱、水泵、散热器、风扇、 节温器、水温表和放水开关组成。汽车 发动机采 用两种冷却方式，即空气冷却和水冷却。一般汽 车发动机多采用水冷却。 2.润滑系：发动机润滑系由机油泵、集滤器、机 油滤清器、油道、限压阀、机油表、感 压塞及油 尺等组成。 3.燃料系：汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽 油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、 空气滤清 器、进排气歧管等组成。

汽车动力传递顺序：发动机→离合器→活塞
→活塞销连→曲轴→飞轮→压盘→离合片→轴 → 中间轴→二轴→传动轴→主减速器→差速器→半 轴→轮胎。
两轮驱动与四轮驱动

两轮驱动的动力传递路线是动力经飞轮→
离合器→变速箱变速→差速器→内等速万 向节→传动轴→外等速万向节→轮毂→车 轮。

四轮驱动的主要区别在于增加了一个分动



四轮驱动

四轮驱动：原本主要用于越野车，如今部
分轿车上也采用了四轮驱动。 四轮驱动又分为四种模式：全时四驱、兼 时四驱、适时四驱和兼时／适时混合四驱。 四轮驱动的优点是：动力均衡。缺点是： 自重增加，油耗较高，维修保养比较复杂。


差速器

汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧，如果汽车向左 转弯，圆弧的中心点在左侧， 在相同的时间里， 右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个 差异，就要左边 轮子慢一点，右边轮子防滑差速 器快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。
汽车基本构造与原理
第一节 整车

一、汽车一般由发动机、底盘、车身和电气
设备等四个基本部分组成。
汽车发动机



发动机是汽车的动力装置。由 两大机 构 五大系组成： 两大机构: 1.曲柄连杆机构；2.配气机 构； 五大系: 1.燃料供给系；2.冷却系；3. 润滑系；4.点火系；5.起动系.
三个主要系统的介绍


发动机的主要部件
汽车的底盘

汽车的底盘：底盘作用是支承、安装汽车 发动机及其各部件、总成，形成汽车的整 体 造型，并接受发动机的动力，使汽车产 生运动，保证正常行驶。底盘由传动系、 行驶系、转向系和制动系四部分组成。
汽车底盘的构造
传动系

1.传动系：汽车发动机所发出的动力靠传 动系传递到驱动车轮。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。 主要是由离合 器、变速器、万向节、传动轴和驱动桥等 组成。