汽车构造(上)ppt课件

示功图
b
a V
28
排气行程
进气门关闭
残余废气
活 塞
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排气门打开
P
上Z
止 点
下 止 点
c
大气压力线 r
b
温度900~1200 K 压力 105~125 kPa
V 示功图
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四冲程发动机工作状态
状态 行程
进气行程
温度(K) 370~440
压力 75~90 kPa
压缩行程 600~800 600~1500 kPa
四冲程汽油机和柴油 机的工作循环有什么 异同之处呢？
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二冲程发动机的工作原理
▪二冲程发动机 ▪二冲程汽油发动机工作原理 ▪二冲程柴油发动机工作原理
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二冲程汽油机工作原理
1、结构
压缩混合气 排气孔
点火燃烧
火花塞
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进气孔
进气
扫气孔
排气 35
二冲程柴油机工作原理
扫气泵
压缩
喷油器
排气
空 气
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换气
排气门
燃烧
废 气
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思考
二冲程发动机与四 冲程发动机相比， 有何优点？
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1.理论上它的功率应等于 四
冲程发动机的二倍。
2.由于作功频率较大，二 冲
程发动机的运转比较均匀
平稳。
3.构造简单，质量较小。
4.易受磨损和经常需要修 理
50
（2）根据冷却方式不同
1、水冷 2、风冷
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散热片
风冷气缸体和气缸盖
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（3）根据气缸的排列方式
结构简单、加工 容易，但发动机 长度和高度较大。
汽 车
缩短了机体的长度和高度， 增加了刚度，减轻了发动 机的重量；形状复杂，加 工困难。六缸以上发动机 使用
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高度小，总体布置 方便。轿车中应用 不多
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货车的分类-按驾驶室总成结构型式分类 长头车 短头车 平头车
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货车的分类-按货箱型式分类
栏板式
罐式
自卸式
平台式
箱式
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篷式
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货车的分类
3、按汽车质量分类：
类型
总质量（t）
微型
＜ 1.8
轻型
1.8~6
中型
＞1.6~ ≤2.5
重型
＞ 14
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§2 汽车的总体构造
1）发动机 2）底盘 3）车身 4）电气设备
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§3 汽车的主要技术参数
1.整车整备质量：汽车完全装备好的质量，完整的发动机、底盘、 车身、全部电器设备和车辆正常行驶所需要地辅助设备质量。 2.最大总质量：汽车满载时的总质量。 3.最大装载质量：最大总质量和整车整备质量之差。 4.最大轴载质量：汽车单轴所承载的最大总质量。 5.车长：垂直与车辆纵向对称平面并分别抵靠在汽车前、后最外短 突出部位的两垂面间的距离。 6.车宽：平行与车辆纵向对称平面并分别抵靠车辆两侧固定突出部 位的两平面之间的距离。 7.车高：车辆支撑面与车辆最高突出部位抵靠的水平面之间的距离。
发动机排量（L） ≤1.0
＞1.0~ ≤1.6 ＞1.6~ ≤2.5 ＞2.5~ ≤4.0
＞4.0
车型 夏利、奥拓 富康、捷达 桑塔纳、奥迪100 皇冠、奔驰300 CA770、卡迪拉克、林肯、奔驰500系列
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轿车的分类-2.按发动机布置形式
发动机布置和驱动型式 发动机前置、前驱 发动机前置、后驱 发动机后置、后驱
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示意图
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客车的分类-按长度分类
类型 微型 轻型 中型 大型 超大型
车辆长度（m） ＜3.5 3.5~7 7~10 10~12 ＞12（铰接式） 10~12（双层）
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6Baidu Nhomakorabea
客车的分类-按车身型式分类
长（短）头客车
箱形客车
流线型客车
铰接式客车 双层客车
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492Q汽油 机，90系 列柴油机。
龙门式
强度和刚度较好。 工艺性差、结构笨 重、加工困难。
捷达轿车、 富康轿车、 桑塔纳轿 车
隧道式
结构紧凑、刚度和 强度好。难加工、 工艺性差、曲轴拆 卸不方便。
负荷较大 的柴油机 上。
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油底壳安装平 面低于曲轴的 旋转中心。
气缸体上曲轴 的主轴承孔为 整体式。
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发动机的总体构造
曲柄连杆机构 两大机构
配气机构
供给系
点火系
五大系统 冷却系
润滑系
起动系
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§1.4 四冲程发动机的简单工作原理
§1.4.1 四冲程汽油机的工作原理
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
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单缸四冲程汽油机的工作过程
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对置气缸式发动机 53
（4）整体式气缸体和镶嵌式气缸体
a、整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。 b、镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。
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类型
整体式
镶嵌式
构造
性能及应用
气缸直接镗在气缸体 强度和刚度好，能承
上
受大负荷。成本高。
用 气 材料耐 缸制磨 套成优 ，的质 再气材 装缸料 到体制 一内成 般。降 于 延 寿修低 长 命理了了。和制气更造缸换成体气本的缸，使套便用，
进气行程
320~350
压力 800~900 kPa
压缩行程 作功行程 排气行程
800~1000
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
800~1000
3~5MPa
5~10MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
105~125 kPa
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思考
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压缩比过大的不良后果
名称
成因
现象
爆燃
表面 点火
由于气体压力和 温度过高，在燃 烧室内离点燃中 心较远处的末端 可燃混合气自燃 而造成的一种不 正常燃烧。
由于燃烧室内炽 热表面与炽热处 (如排气门头，火 花塞电极，积炭 处)点燃混合气产 生的另一种不正 常燃烧。
火焰以极高的速 率向外传播，形 成压力波，以声 速向前推进。当 压力波撞击燃烧 室壁时就发出尖 锐的敲缸声。
伴有强烈的较沉 闷敲击声。
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后果
还会引起发动机过热， 功率下降，燃油消耗量 增加等一系列不良后果。 严重爆燃时甚至造成气 门烧毁、轴瓦破裂，火 花塞绝缘体击穿等。
产生的高压会使发动机 机件负荷增加，寿命降 低。
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§1.3 发动机总体构造
➢机体及曲柄连杆机构 ➢配气机构 ➢燃油供给系 ➢点火系（汽油机） ➢冷却系 ➢润滑系 ➢起动系
的运动部件数量较少。
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§1.4.3
车用内燃机 车用内燃机 车用内燃机
发动机的分类
水冷发动机
风冷发动机 四冲程发动机 二冲程发动机 汽油发动机
柴油发动机
车用内燃机
单缸发动机 多缸发动机
车用内燃机
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单列式发动机 双列式发动机
化油器式发动机 直接喷射式发动机发动机
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进气门 排气门 推杆
以上各种力，使曲柄连杆 机构和机体的各零件承受了不 同形式的载荷，为保证工作可 靠，需要采取相应结构措施。
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§2.2 机体组 机体组组成：
气缸盖 气缸体
气缸 2020/3/25
气缸垫 油道和水道
曲轴箱
油底壳
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一、气缸体 1、气缸体:水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体， 称为气缸体——曲轴箱。
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汽车的主要技术参数
8.轴距：汽车直线行驶位置时，同侧相邻两轴的车轮落地中心点到车辆 纵向对称平面的两条垂线间的距离。 9.轮距：在支撑面上，同轴左右车轮两轨迹中心间的距离。 10.前悬：在直线行驶时，汽车前端刚性固件的最前点到通过两前轮轴线 的垂面间的距离。 11.后悬:汽车后段刚性固定件的最后点到通过最后车轮轴线的垂面件的 距离。 12.最小离地间隙：满载时，车辆支承平面与车辆最低点之间的距离。 13.接近角:汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角。 14.离去角：汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角。
挺柱
正时齿轮
■ 配气机构
■ 曲柄连杆 机构
连杆
活塞 曲轴 飞轮
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摇臂 凸轮轴
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桑塔纳发动机结构示意图
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桑塔纳发动机冷却系示意图
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桑塔纳发动机润滑 系示意图
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第二章 曲柄连杆机构
▪机体组 ▪活塞连杆组 ▪曲轴飞轮组
15.转弯直径：外转向轮的中心平面在车辆支承平面上的轨迹圆直径。
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13
§4 汽车的行驶原理
V
Mt F0 汽车行驶所受阻力 ： 滚动阻力Ff 空气阻力Fw 上坡阻力Fi 总阻力ΣF= Ff +Fw+Fi
F0= Mt/r Ft
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行驶时总阻力与驱动力的关系：
驱动力和总阻力的关系
Vh= πD2·S ×10-6/4 （L） D——气缸直径mm S——活塞行程mm
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VL= V h × I ε= Va / Vc
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压缩比
定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积 之比称为压缩比。用ε表示。
ε= Va/Vc
压缩比过大的不良后果
现代化油器式发动机压缩比一般为6～9(轿车有的达 9～11)。上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。
作功行程
2200~2800(瞬时最 高)
1500~1700(作功终 了)
3~5MPa (瞬时最高)
300~500 kPa (作功终 了)
排气行程 2020/3/25
900~1200
105~125 kPa 30
§1.4.2 四冲程柴油机的工作原理
温度300~370K压 力800~900 kPa
温度800~1000K压 力3~5 MPa
Ft > ΣF Ft =ΣF Ft <ΣF
驱动力与附着力 ：
行驶状态 加速 匀速 减速
附着力F
F=G
=附着系数
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驱动力与附着力的关系 汽车状态
Ft ≤F=G Ft >F=G
汽车正常行驶 汽车车轮打滑
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作业
课后思考
说明汽车主要是由哪几部分组成， 以及各部分的作用。
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第一章 发动机工作原理和总体构造
➢基本概念 ➢发动机总体构造 ➢四冲程发动机工作原理和总体构造 ➢发动机的分类
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发动机概述
发动机是汽车最主 要的总成之一，动 力的来源。被称为 汽车的“心脏”。
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§1.2 基本术语
上止点 下止点 活塞行程(S) 曲柄半径(R) 气缸工作容积(V h ) 发动机排量(VL) 燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积(Va ) 压缩比（ε） 工作循环
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§2.1 概述
一、功用 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动
的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲 轴的旋转运动而对外输出动力。 二、组成
1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组
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三、工作条件
承受机械载荷： 1、气体压力、往复惯性力、离心力、摩擦力 2、汽车行驶中产生的冲击力。
喷油器
进气门
纯空气
温度800~1000K 压力105~400 kPa
终了：温800~1000K 压力105~400 kPa
排气门
吸气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
瞬时：温度1800~2200K压
喷油泵
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力5~10 MPa
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柴油机工作时各行程状态参数
状态 行程
温度(K)柴油机工作时
各行程状态参数
气缸体
曲轴箱
一汽奥迪100汽车发动机气缸体
气缸体的工作特点：高温高压、高速运动摩擦
气缸体的结构特点：足够的强度和刚度，高精度内表面
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2、分类
（1）按气缸体与油底壳 安装平面位置不同分为
油底壳安装平 面和曲轴旋转 中心在同一高 度。
名称
性能
应用
一般式 （平分式）
机体高度小、重量 轻、结构紧凑，便 于加工拆卸。刚度 和强度差。
汽车构造
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总论
➢现代汽车类型 ➢汽车的总体构造 ➢汽车的主要技术参数 ➢汽车的行驶原理
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§1 现代汽车类型
➢轿车 ➢客车 ➢货车 ➢牵引车和汽车列车 ➢特种车 ➢工矿自卸车 ➢农用汽车 ➢越野汽车
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轿车的分类- 1、按排量分类
类型 微型 普通型 中级 中高级 高级
压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
上 止
P点
下 止 点
活
塞
c
大气压力线 r a
示功图
V
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作功行程
进气门关闭
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压力 3~5MPa
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作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
排气门关闭
上 止
Z
P点
下 止 点
活 塞
c
大气压力线 r
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进气行程
温度370~440 K， 压 力75~90 kPa
排气门关闭
进气门开启
上 止
P点
下 止 点
活 塞
大气压力线 r a
示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。 示功图
V
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压缩行程
温度600~800K， 压力600~1500 kPa
2020/3/25
进气门关闭