汽车理论及构造

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一、汽车构造
液压制动装置的工作原理
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一、汽车构造
气压式制动传动装置
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盘式制动器与鼓式制动器的比较：
优点： •一般无摩擦助势作用，制动效能受摩擦系数的影响 小，稳定； •水稳定性好，浸水后制动效能降低小，且恢复较快； •在制动力相同的情况下，尺寸重量较小； •制动盘受热后轴向膨胀较小，不会过大的影响制动 器间隙； •容易实现间隙自动调整； •制动盘轴向尺寸小，便于布置在前轮。 缺点： •制动效能低，因此需要较高的管路压力； •兼用作驻车制动器时，需要加装复杂的传动装置， 用在后轮时受到限制。 •难以避免尘污和锈蚀
汽车主要性能指标
汽车主要性能指标含汽车的动力性能（ 最高车速、加速时间、爬坡性能）、经济 性能（汽车的燃料消耗量）、制动性能（ 汽车的制动距离）、通过性能（最小转弯 半径、汽车的最小离地间隙、接近角、离 去角、纵向通过角）、操纵稳定性和汽车 有害气体排放等。
一、汽车构造
2、汽车的组成
1）发动机：动力装置，使供入其中的燃料燃烧而发出动力 2）传动系：将发动机输出的动力传给驱动车轮的部件 3）行驶系：支承全车并保证汽车行驶的部件 4）转向系：驾驶员操纵进行方向控制的部件 5）制动系：使汽车减速停车或保持固定的部件 6）车身：驾驶员工作和装载乘客、货物的场所 7）电气设备：汽车照明、信号装置等
汽车的布置形式及特点
前置后驱FR
主要应用在中、高级轿车中。 优点：轴荷分配均匀，即整车的前后重量比较平衡， 操控稳定性较好。 缺点：传动部件多、传动系统质量大，贯穿乘坐舱的 传动轴占据了舱内的地台空间。
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一、汽车构造
汽车的布置形式及特点
中置后驱MR
发动机放置在前、后轴之间，同时采用后轮驱动， 通常部分跑车、越野车用此种布置形式。 优点：轴荷分配均匀，具有很中性的操控特性。 缺点：发动机占去了座舱的空间，降低了空间利用 率和实用性，因此MR大都是追求操控表现的跑车。
汽车主要尺寸参数
（3）汽车的外廓尺寸 指总长、总宽和总高。我国对公路车辆的限制尺寸是：总高不大 于4m，总宽（不包括后视镜）不大于2.5m，左、右后视镜等突出部 分的侧向尺寸总共不大于250mm；总长对于载货汽车及越野汽车不 大于12m，牵引汽车带半挂车不大于16m，汽车拖带挂车不大于20m ，挂车不大于8m，大客车不大于12m，铰接式大客车不大于18m。 （4）汽车的前悬和后悬 汽车前悬：汽车前端至前轮中心之悬置部分。前悬处要布置发动机 、弹簧前支架、车身前部、保险杠和转向器等，要有足够的纵向布置 空间。前悬也不宜过长，以免使汽车的接近角过小而影响通过性。 汽车后悬：汽车后端至汽车后轮中心之悬置部分。后悬长度主要与 货厢长度、轴距及轴荷分配有关。后悬也不宜过长，以免使汽车的离 去角过小而引起上、下坡时刮地，同时转弯也不灵活。
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4、汽车底盘基本结构及工作原理
车身
发动机 制动系 行驶系
转向系
传动系
1）汽车传动系的组成
汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置。传动系包括：离合 器，变速器，万向传动装置，主减速器及差速器，半轴等部分。
一、汽车构造
汽车的布置形式及特点
布置形式 前置前驱 前置后驱
示意图
后置后驱
中置后驱 四轮驱动
汽车行驶系的功用是接受发动机经传动系传来的转矩，并 通过驱动轮与路面间附着作用，产生路面对汽车的牵引力， 以保证整车正常行驶。 行驶系包括：车架，车桥，悬架和车轮等部分。
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车架类型及结构
边梁式车架（应用最广泛） 中梁式车架（脊梁式车架） 综合式车架：边梁式车架＋中梁式车架
边梁式车架
中梁式车架
综合式车架
独立悬架优点：
左右车轮的运动相互独立，减少了车身的振动；
非簧载质量小，悬架所受到的冲击小，平顺性好；
与断开式车桥配用，可降低汽车重心。
独立悬架缺点：
结构复杂，制造成本高； 保养维修不方便； 在一般情况下，车轮跳动时，由于车轮外倾角与轮距变 化较大，轮胎磨损较严重。
一、汽车构造
4、底盘结构及原理 3）转向系
曲柄连 杆机构 润滑系统 起动系统
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点火系
起动系
一、汽车构造
4）发动机的组成
桑塔纳发动机结构示意图
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一、汽车构造
4）发动机的组成
活塞环 活塞 活塞销 连杆 连杆轴承 曲轴 曲轴齿轮 曲轴带轮 飞轮
曲轴轴承
发动机的曲柄连杆机构
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一、汽车构造
4）发动机的组成
气门弹簧座 ຫໍສະໝຸດ Baidu轮轴传动皮带轮 凸轮轴
⑦旅行车 ⑧多用途乘用车:座位超过7个 ，多用途 ⑨短头乘用车:短头 ⑩越野乘用车:可在非道路上 行驶 ⑩专用乘用车 :专门用途（救 护车、旅居车、防弹车、殡 仪车
（2）商用车
A、客车 B、货车 C、半挂牵引车
A、客 车
（A）小型客车 ：载客，≯16座（ 除驾驶员座）
（B）城市客车 ：城市用公共汽 车
无论上面的哪种布局，都可以采用四轮驱动，以前 越野车上应用的最多，但随着限滑差速器技术的发展和 应用，四驱系统已能精确地调配扭矩在各轮之间分配， 所以高性能跑车出于提高操控性考虑也越来越多采用四 轮驱动。 优点：四个车轮均有动力，地面附着率大，通过性 和动力性好。 缺点：油耗高。
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一、汽车构造
4、底盘结构及原理 2）行驶系
气门锁片 气门
气门卡环
张紧轮
气门弹簧
气门座
气门
曲轴正时皮带轮
曲轴
发动机的配气机构
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一、汽车构造
4）发动机的组成
燃料供给系
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一、汽车构造
4）发动机的组成
发动机冷却系
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一、汽车构造
4）发动机的组成
发动机润滑系示意图
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润滑系的工作原理
润滑系工作原理
一、汽车构造
4）发动机的组成
发动机点火系
1-转速表 2-故障指示灯 3-转向信号灯 4-巡航控制指示灯 5-车速表 6-SRS指 示灯 7-远光指示灯 8-ABS制动指示灯 9-驻车制动与制动系统指示灯 10-燃油 表 11-冷却液温度表 12-座椅安全带提示灯 13-车门和制动灯监视器 14-低燃油 指示灯 15-行程选择/复位按钮 16-里程表 17-亮度调节 18-低机油压力指示灯 19-充电系统指示灯
缺点：传动系悬
架的振动和噪声会 直接传入车内，应 采取隔声和防振措 施。
一、汽车构造
5、车身及电气设备 1）车身结构
非承载式车身：车身与车架通过弹簧或橡胶垫等作柔性连 接，车身只承受乘客或货物的重量，车架承受各种载荷。
敞篷车和部分高级轿车采用非承载式车身结构
非承载式车身
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广州本田雅格轿车仪表板
（E）专用作业车 ：特殊工作的 货车（消防车、救险车、垃圾车、 混凝土搅拌车、应急车、街道清 洗车、扫雪车、清洁车等） （F）专用货车 ：运输特殊物品 的货车（罐式车、乘用车运输车、 集装箱运输车等）
C、半挂牵引车：牵引半挂车的商用车
汽车主要尺寸参数
主要尺寸参数包括轴距、轮距、总长、总宽、总高、前悬、后悬等 （1）轴距 轴距指车轴之间的距离。对双轴汽车，轴距就是前、后轴之间的距离 ；对三轴汽车，轴距是指前轴与中轴之间的距离和前轴与后轴之间的距 离的平均值。 汽车轴距短，汽车总长就短，质量就小，最小转弯半径和纵向通过半 径也小，机动灵活，一般普通轿车及轻型货车轴距较短。但轴距过短会 导致车厢长度不足或后悬过长，汽车行驶时纵向振动过大，汽车加速、 制动或上坡时轴荷转移过大而导致其制动性和操纵稳定性变坏。所以一 般货车、中高级轿车轴距较长。 （2）前、后轮轮距 汽车轮距对总宽、总质量、横向稳定性和机动性都有较大影响。轮距 愈大，则悬架的角度愈大，汽车的横向稳定性愈好。但轮距过大，会使 汽车的总宽和总质量过大。
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一、汽车构造
汽车的布置形式及特点
前置前驱FF
是现代小、中型轿车普遍采用的布置方案。 优点：降低了车厢地台，操控性有明显的转向不足特 性，另外其抗侧滑的能力也比FR强。 缺点：上坡时驱动轮附着力会减小；前轮由于驱动兼 转向，导致结构复杂、工作条件恶劣。
a)发动机纵向布置
b)发动机横向布置
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一、汽车构造
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一、汽车构造
汽车的布置形式及特点
后置后驱RR
早期广泛应用在微型车上，现在多应用在大客车上， 轿车上已很少用。 优点：结构紧凑，没有沉重的传动轴，也没有复杂的 前轮转向兼驱动结构。 缺点：后轴荷较大，在操控性方面会产生与FF相反的 转向过度倾向。
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一、汽车构造
汽车的布置形式及特点
四轮驱动4WD
单缸发动机
多缸发动机
单列式 Ｖ型 对置式 W型
单列式
Ｖ型
对置式
W型
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一、汽车构造
3）发动机的工作过程
1、进气行程 2、压缩行程 3、做功行程 4、排气行程
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一、汽车构造
4）发动机的组成
两 大 机 构
曲柄连杆机构
配气机构 燃料系统 点火系统
配气机构
冷却系统
机体组件
燃料供给系
五 大 系 统
润滑系 冷却系
一、汽车构造
5、车身及电气设备 1）车身结构
承载式车身：用金属制成坚固的车身，再将发动机、 悬架等机械零件直接安装在车身上，车身承受所有的载荷， 充当车架，称为承载式车身。 大多数轿车和部分客车通常采用承载式车身结构
承载式车身
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承载式车身
优点：减轻整车
重量，可使地板高 度降低，使上、下 车方便。
汽车转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构。 转向系包括：转向操纵机构、转向器、转向传动机构等 部分。
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一、汽车构造
4、底盘结构及原理 4）制动系
制动系是汽车装设的全部制动和减速系统的总称，其功 能是使行驶中的汽车减低速度或停止行驶，或使已停驶的 汽车保持不动。 制动系包括：制动器、制动传动装置。现代汽车制动系 中还装设了制动防抱死装置。 为完成汽车制动系的作用，现代汽车上－般设有以下几 套独立的制动系统： （1）行车制动系统 （2）驻车制动系统 （3）应急制动、安全制动和辅助制动系统
悬架基本组成

弹性元件 缓和冲击，并承受、传 递垂直载荷。 减振器 衰减车身振动 导向机构 传递侧向力、纵向力， 并保证车轮相对 车身的正确运动关系。

横向导向杆

横向稳定器
减振器
前桥
弹簧 纵向导向杆

横向稳定器 防止车身横向过度倾斜。
悬架类型
1）非独立悬架 与整体式车桥配 用，适用于货车、 低档客车。 2）独立悬架 与断开式车桥配 用，适用于轿车、 高档客车。
（1）乘用车
①普通乘用车 封闭 、硬顶 、≥4 座， 2 （4）车门 ②活顶乘用车 可开启 、硬顶（软 ） 、 ≥4 座，2（4）车门 、 ≥4 车窗 ③高级乘用车 封闭 、硬顶 、≥4 座，4 （6）车门 、 ≥6车窗
④小型乘用车
封闭 、硬顶 、≥2 座，2车 门 、 ≥2车窗
⑤敞篷车
可开启 、硬顶（软顶 ） 、≥4 座，2（4）车门 、 ≥2车窗 ⑥仓背乘用车 封闭 、硬顶 、≥4 座，2（ 4）车门 、 ≥2车窗、车身后 部有一仓门
边梁式车架
纵梁：两根 支承部件，承受弯矩和横向载荷。 横梁：若干根 保证扭转刚度，承受纵向载荷，支承的主要部件。
横梁
保险杠
纵梁
横梁结构型式
前横梁：元宝形以改善 视野 中横梁：①前中梁上拱 增加传动轴跳动空间 ②后中梁大宽度提高抗 扭刚度 后横梁： K形使得强度 增大
普通型
横 梁
X型：用于轿车、轻型汽车
（C）长途客车 ：长途 （D）旅游客车：旅游
（E）铰接客车 ：由两节 刚性车厢铰接组成的客车
（F）无轨电车 ：经架线 由电力驱动的客车
B、 货 车
（A）普通货车 ：敞开或封闭的载 货车
（B）多用途货车 ：驾驶座后可 载3人以上的货车 （C）全挂牵引车 ：牵引杆式挂 车的货车
（D）越野货车 ：可在非道路上 行驶
仪表板常见符号
二、汽车理论
主要内容
一、汽车构造 二、汽车理论 三、汽车新技术
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一、汽车构造
1、汽车相关概念
汽车：由动力驱动，具有四个或四个以上车轮的非轨 道承载的车辆。包括乘用车、商用车。
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2 汽车分类
2.1 汽车分类（GB/T3730.1-2001）
1.按用途分 (1)乘用车：主要用于载运乘客及其随身行李物 品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9 个座位； (2)商用车：主要用于商业用途，运送人员和货 物。
底 盘
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一、汽车构造
3、发动机结构及原理 1）发动机的定义
发动机是将某一种形式的能量转变成机械能的机器。
现代汽车大多使用往复活塞式内燃式发动机。它将燃料 在发动机气缸内部进行燃烧，把产生的热能转变成机械能。
2）发动机的分类
汽油机 柴油机 双燃料发动机
按燃料分
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一、汽车构造
2）发动机的分类
按气缸数及排列方式