第3章走马观车——汽车基本构造

3.3 汽车传动系
3.3.1传动系的功用与组成
图3-23 机械式传动系的组成及布置 1-离合器；2-变速器；3-万向节；4-驱动桥；
5-差速器；6-半轴；7-主减速器；8-传动轴
传动系应具有如下功能：
1.减速与变速 2.实现汽车倒驶 3.中断传动 4.差速作用
3.3.2离合器
1.离合器的功用 2.离合器的组成
3.2.8润滑系
1.润滑系的功用
发动机的润滑是由润滑系来实现的。润滑系的基本任务 是将清洁的、压力和温度适宜的润滑油不断地供给各运动零 件的摩擦表面，以减少零件的摩擦和磨损；流动的润滑油还 能清除摩擦表面的磨屑、尘砂、积炭等杂质。
此外，润滑油还能吸收摩擦面的热量，填充零件间隙与 空隙，减少气体泄漏，帮助活塞环加强密封；减缓零件间冲 击振动；降低工作噪声及防止零件表面生锈。
图3-12 上海桑塔纳轿车的曲轴飞轮组
3.2.4配气机构 1.充气效率 2.配气机构的布置型式
1）气门顶置式配气机构 2）气门侧置式配气机构
图3-13 气门顶置式配气机构
3.配气相位
1）进气门的配气相位 a.进气提前角 b.排气迟后角
2）排气门的配气相位 a.排气提前角 b.排气迟后角
3）气门叠开
5.差速器
图3-32 差速器的工作原理图 a）汽车直行；b）汽车转弯
3.4 汽车行驶系
3.4.1概述
汽车的行驶系由车架、悬挂、车轴和车轮组成。车架对 汽车并不一定是必需的，只有在非承载式车身结构中需用车 架联接并支承车身、发动机和传动系、悬挂等零件，承受和 传递底盘零件传来的外力，还提供撞车时所需的强度和吸收 冲击能量的能力。
发动机的总体构造
1.机体组 2.曲柄连杆机构 3.配气机构 4.燃料供给系 5.点火系 6.冷却系 7.润滑系 8.起动系
3.2.3曲柄连杆机构
1.曲柄连杆机构的功用 2.曲柄连杆机构的组成
图3-10 活塞连杆及曲轴飞轮组的组成
3.活塞连杆组 1）活塞 2）连杆
图3-11 活塞连杆组
4.曲轴飞轮组 1）曲轴 2）飞轮
2.润滑方式
1）压力润滑 2）飞溅润滑
3.润滑系的组成 1）油底壳 2）机油泵 3）限压阀及旁通阀 4）机油滤清器 5）机油压力表、温度表和机油标尺 4．润滑油路
图3-21 东风EQ6100-1型发动机润滑系示意图
3.2.9起动系
1.发动机的起动 2．起动机
图3-22 起动机电磁操纵机构电路图
图3-4 悬架
3.1.4车身
车身（图3-5）是形成驾驶员和乘客乘坐空间的装置，也 是存放行李等物品的工具。车身既是保安部件又是承载部件。 轿车车身由本体、内外装饰和车身附件等组成。
图3-5 车身
3.1.5电气设备
电气设备（图3-6）是汽车的重要组成部分，它由电源、 发动机点火系（汽油机）和起动系、照明和信号装置、空调、 仪表和报警系统以及辅助电器等组成。
悬挂只要具备上述各种功能，在结构上并不是非设置上 述三套单独的装置不可。例如，常见的钢板弹簧除起弹性元 件的缓冲作用外，多片重叠时又可借片间摩擦起减振作用， 同时也可担负起传递各种力和力矩的作用，故可不装减振器 和其它导向机构。
悬挂有两大类，即非独立悬挂和独立悬挂（图3-40）。
图3-40 非独立悬挂和独立悬挂
发动机冷却系的任务就是使发动机得到适度的冷却，从 而保持在最适宜的温度范围内工作。
2.冷却系的分类
1）水冷系
2）风冷系
3.水冷系的组成及水路循环
图3-20 强制循环式水冷系示意图 1-散热器盖；2-膨胀箱；3-风扇；4-温控开关；5-散热器；6-节温器；7水温表；8-温度传感器；9-暖气水箱；10-暖气阀门；11-水套；12-水泵； 13-放水开关
为了在气缸中产生电火花，汽油发动机（简称汽油机） 装设了一套能够按规定的时刻在火花塞电极间产生电火花的 设备，该套设备称为发动机点火系。
1）蓄电池点火系
2）磁电机点火系
3）晶体管点火系（也称半导体点火系或电子点火系）
2.蓄电池点火系的组成与工作原理 1）组成
图3-18 蓄电池点火系的组成 1-点火线圈；2-导线；3-火花塞；4-分电器；5-发电机；6-起动机；7-蓄电池
3.3.5驱动桥
1.功用
驱动桥的功用是将万向传动装置传来的发动机动力经减 速增矩改变传动方向后，分配给左、右驱动轮，并且允许左、 右驱动轮以不同转速旋转。
2.组成
驱动桥通常由主减速器4（图3-29）、差速器5、半轴2 和驱动桥壳3组成。主减速器可减速增矩，并可改变发动机 转矩的传递方向，以适应汽车的行驶方向。
图3-14 配气相位图
3.2.5燃油供给系 1.化油器式燃油供给系
图3-15 化油器式汽油机的燃料供给系统
2.化油器的作用
图3-16 化油器系统图
3.电控汽油喷射式燃油供给系
图3-17 LE-Jetronic汽油喷射系统
3.2.6汽油发动机点火系 1.点火系的作用与分类
在汽油发动机中，气缸内由燃料和空气组成的可燃混合 气，在压缩行程终了时要用电火花点燃，使可燃混合气燃烧 产生强大的压力，推动活塞向下运动而作功。
差速器可保证左、右驱动轮以不同的转速旋转。半轴把 转矩从差速器传到驱动轮。桥壳支承汽车的部分质量，承受 驱动轮上的各种力及力矩、并起到保护主减速器、差速器和 半轴的作用。
图3-29 驱动桥示意图 1-轮毂；2-半轴；
3-驱动桥壳；4-主减速器；5-差速器
3.分类 1)非断开式驱动桥 2)断开式驱动桥
3.3.4万向传动装置 1.功用 万向传动 装置用来 实现变角 度的动力 传递（图 3-27）。
图3-27 万向传动装置在汽车上的应用
2.组成
万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还要加 装中间支承。
3.万向传动装置在汽车上的应用
1)用于变速器与驱动桥之间
2)用于变速器与分动器之间
3)用于转向驱动桥上
的数值； 2 )在发动机旋转方向不变的前提下，利用倒挡实现汽车倒向
行驶； 3) 在发动机不熄火的情况下，利用空挡中断动力传递，可以
使驾驶员松开离合器踏板离开驾驶位置，且便于汽车起动、 怠速、换挡和动力输出。
2.变速器的分类
1)有级式变速器 2)无级式变速器 3)综合式变速器
3.典型变速器结构
图3-26 五档齿轮变速器
汽车文化
沈阳大学 凌永成
第3章 走马观车——汽车基本构造
3.1 汽车的总体构造
作为路面高速行走机械，汽车的构造是非常精 密和复杂的。汽车通常由发动机、传动装置、行驶 和控制装置、车身和电气设备等部分组成（图3-1）。
图3-1 典型轿车的总体构造
3.1.1发动机
发动机（图3-2）是汽车的动力装置，它的作用是使供入 其中的燃料燃烧而发出动力。一般汽车都采用往复活塞式内 燃机。它由机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、 冷却系、润滑系、点火系（汽油发动机用）和起动系等几部 分组成。
图3-30 断开式驱动桥 1-主减速器；2-半轴；3-弹性元件；4-减震器；5-车轮；6-摆臂；7-摆臂轴
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4.主减速器
主减速器的 功用是将输入的 转矩增大并相应 降低转速，并可 根据需要改变转 矩的方向。主减 速器的种类繁多， 有单级式和双级 式；有单速式和 双速式；还有贯 通式和轮边式等。
图3-31 单级主减速器及差速器
轮胎又要传递地面的驱动力、制动力，因此必须与地面 有良好的附着性能，这通常靠各种花纹来增强。
图3-38 轮胎示例图 a）普通轮胎；b）无内胎轮胎；c）斜交线轮胎；
d）子午线轮胎；e）带束斜交轮胎
图3-39 轮胎花纹示例图 a） 、b）普通花纹；c）混合花纹；d）、e）越野花纹
3.4.4悬架
悬挂是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间一 切传力联接装置的总称。现代汽车尽管有不同结构型式的悬 挂，但一般都是由弹性元件、减振器和导向装置三部分组成， 它们分别起缓冲、减振和导向作用，同时又都起传力作用。
3.2.2发动机的总体构造
发动机是一部复杂的机器，不同类型或即使同 类型发动机，其具体结构也各不相同，但其基本构 造都是相似的。
通常，汽油机由两大机构五大系统组成，柴油 机由两大机构四大系统组成（无点火系）。
下面以一汽奥迪100型轿车发动机（图3-9)为例， 介绍四行程汽油机的一般构造。
图3-9 一汽奥迪100型轿车发动机
2.转向轮定位 1）主销后倾
主销装在前轴上后，在纵向平面内，其上端略向后倾斜， 这种现象称为主销后倾。在纵向垂直平面内，主销轴线与垂线 之间的夹角γ叫主销后倾角，如图3-34所示。
图3-34 主销后倾示意图
2）主销内倾
主销安装到前轴上后，在横向平面内，其上端略向内倾 斜，这种现象称为主销内倾。在横向垂直平面内，主销轴线 与垂线之间的夹角β叫主销内倾角，如图3-35所示。
图3-24 螺旋弹簧式离合器 1-离合器从动盘；2-压盘；3-分离杆； 4-离合器盖；5-分离轴承6-离 合器压紧弹簧
图3-25 膜片弹簧式离合器
1-离合器从动盘；2-压盘；3-离合器盖； 4-膜片； 5-分离轴承；6-轴承套筒；7-分离叉
3.3.3变速器
1.变速器的功用
变速器的主要功用是： 1 )在较大的范围内改变汽车的行驶速度和汽车驱动轮上转矩
图3-35 主销内倾示意图
3）前轮外倾
前轮安装在车轮上，其旋转平面上方略向外倾斜，这种 现象称为前轮外倾。前轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹 角α称为前轮外倾角，如图3-35a所示。
图3-35 主销内倾示意图
4）前轮前束
汽车两个前轮安装后，在通过车轮轴线而与地面平行的 平面内，两车轮前端略向内束，这种现象称为前轮前束。左 右两车轮间后方距离A与前方距离B之差（A-B）称为前轮前 束值，如图3-36所示。
图
发 动 机 （ 解 剖 照 片 ）
3-2
3.1.2传动装置
传动装置（图3-3）是将发动机输出的动力传给驱动车轮 的装置，它包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥、主减速 器、差速器等部件。
图3-3 传动装置
3.1.3行驶和控制装置
行驶和控制装置是将汽车各总成及部件连接成一个整体、 起到支承全车并保证汽车正常行驶的装置，包括制动器、转 向器、悬架（图3-4）、车轮等部件。
图3-36 前轮前束（俯视图）
3.4.3车轮与轮胎 1.车轮
图3-37 三种型式的车轮 a）压制钢盘车轮；b）钢丝辐条车轮；c）轻合金铸造车轮
2.轮胎
轮胎承受着汽车的重力，因此必须有承受载荷的能力。 由于轮胎有一定的弹性，与汽车悬挂共同来缓和汽车行驶时 所受的冲击力，以保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺 性。
图3-6 电气设备
对于高级轿车，更多地采用了现代新技术，尤其是电子 技术，如微处理机（汽车电脑，图3-7）、中央计算机系统及 各种人工智能装置等，从而显著地提高了汽车的性能。
图3-7 汽车电脑
3-8
3.2 发动机的构造
3.2.1发动机工作原理
1.发动机的分类 2．四冲程发动机工作原理
图
四 冲 程 汽 油 机 工 作 原 理 图 a）进气； b）压缩； c）膨胀； d）排气
2）工作原理
图3-19 蓄电池点火系的工作原理 1-点火开关；2-点火线圈；3-断电器； 4-配电器；5-火花塞；6-蓄电池；7-电流表
3.2.7冷却系 1.冷却系的作用
发动机工作时，气缸内燃烧气体的温度可高达1927～ 2527℃（汽油机），如果不对发动机采取必要的冷却措施， 将不能保证其正常工作。
4)用于某些汽车的转向操纵机构中
4.万向节
万向节是万向传动装置中实现变角度传动的主要部件。 它可以分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为 不等速万向节（十字轴式）、准等速万向节（双联式、三销 轴式等）和等速万向节（球笼式、球叉式等）。
图3-28 球笼式等速万向节 1-主动轴；2、5-钢带箍；3-外罩；4-保持架（球笼）； 6-钢球；7-星形套（内滚道）；8-球形壳（外滚道）；9-卡环
对于承载式车身结构来说，它没有车架，车身承担整车 结构的主要强度，车身的底板部分起着车架的作用。承载式 结构的优点是整车重量轻、刚度大、高度降低、室内空间大， 但具有制造变型车困难、换型代价大、撞坏难以处理、振动 噪声易传到室内等缺点，因此它仅适用于小型轿车。
3.4.2车桥 1.转向桥
图3-33 北京BJ1040型汽车转向桥（前桥）
图3-41 双向作用筒式减振器示意图
1-活塞杆； 2-工作缸筒； 3-活塞； 4-伸张阀； 5-贮油缸筒； 6-压缩阀； 7-补偿阀； 8-流通阀； 9-导向座； 10-防尘罩； 11-油封