汽车总体构造及典型零件详解
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2018/6/19 21
（6）曲轴
功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输 出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。
制造方法：锻造（大型、中型）、铸造（中型、小型） 常用材料：球墨铸铁（QT600-2、QT700-2、QT800-2、QT900-2） 铸造工艺：湿型砂造型工艺、铁型覆砂工艺、消失模工艺
2018/6/19
13
§2.2 发动机典型铸件简介
汽车所用材料主要是钢铁、有色金属，其中铸件约占汽 车总重的20%。发动机作为汽车的重要组成部分，其多 个零件是由铸造工艺制成。 发动机铸件包括： 汽缸体、汽缸盖、气缸罩、油底壳
活塞、活塞环、曲轴
发动机支架
2018/6/19
14
（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。
2018/6/19 22
§2.3 配气机构概述
一、功用： 按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序 的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可 燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废 气得以及时从气缸排出。
二、组成：
气门组 传动组 驱动组
2018/6/19
23
2018/6/19
成型方式 特点
汽 车
所用的造型材料廉价易得，铸型制造简便，试用范 围广 利用气体压力或电磁力将金属液压入铸型，并在一 定压力下结晶凝固，材料利用率高达（85~95）%。 没有冒口和浇道，浇口较小，可以大幅度降低材料 低压铸造 费和加工工时。容易形成方向性凝固，内部缺陷少。 容易实现自动化，可以多台作业、多工序作业，受 操作者熟练程度的影响。材料的使用范围广。 挤压铸造又称为液态锻造，是一种使用液态金属在 挤压铸造 高机械压力下成型凝固的工艺方法，具有减少或消 除缩松和缩孔，减轻偏析，使铸件组织致密等优点。
砂型铸造
2018/6/19
16
(2)气缸盖 功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 工作条件：接触温度很高的燃气，承受的热负荷很大。
2018/6/19
17
铸造工艺
材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金（Y4B5S、4AC4B合金、铝硅合 金 ZL101A）。
成型方式 特点 低压铸造 同上 中压铸造 能够使用砂芯，能够铸造出复杂结构的缸体 模具一般是用耐热合金钢制作，反复多次使用，生产 金属型重 效率很高。铸件尺寸精度好，表面光洁，强度要比砂 力铸造 型的更高，更不容易损坏。 利用泡沫模样代替复杂造型过程实现零件生产的铸造。 消失模铸 广泛应用于具有复杂结构零件的铸造，通常情况，铸 造 件越复杂越能体现工艺的优越性。是一种无余量、精 确成形的工艺，容易实现清洁生产，但成本较高 在可控气氛、压力下充型的铸造工艺。与其他低压铸 Cosworth 造相似，不同之处在于：砂芯采用锆砂，膨胀率小且 法（冷芯 恒定，有利于获得尺寸精度高的铸件。 组芯造型）
工作特点： 高温高压、高 速运动摩擦 结构特点： 要求具有足够 强度和刚度、 高精度内表面
气缸体
曲轴箱
一汽奥迪100汽车发动机气缸体
2018/6/19 15
铸造工艺Байду номын сангаас
常用材料：铸钢（ZG15Gr2Mo1）、蠕墨铸铁、高密度球墨铸铁、 HT200或HT250、合金灰铸铁、Al-Si合金（美国牌号B390铝合金）
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9
（1）机体组 气缸垫
气缸盖
气缸体
曲轴箱
油底壳 气缸
2018/6/19 10
（2）活塞连杆组
气环 油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦
连杆盖
2018/6/19 11
（3）曲轴飞轮组
正时齿轮 皮带轮 扭转减振器 起动爪 飞轮
曲轴
飞轮螺栓
2018/6/19
主轴瓦
12
桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组
汽车的总体构造及典型零件
燕山大学车辆学院
王连东 教授
裴永生 副教授
2013年7月1日
2018/6/19 1
目录
一、汽车的总体构造简介 二、发动机构造
汽 车
1. 发动机的结构组成 2.发动机装配视频 3.发动机典型铸件介绍 三、汽车底盘构造 1.汽车底盘组成 2.变速器结构介绍（包含典型铸件） 3.驱动桥结构介绍（包含典型铸件） 4.某重型卡车驱动桥装配动画及运动仿真 四、汽车零部件的内高压成形
24
§2.4 供给系统概述
功用： 储存、输送、清洁燃料， 根据发动机工况，供给汽缸 一定浓度的可燃混合气，并 将燃烧后的废气排入大气。 组成： 汽油供给装置 空气供给装置 混合气形成装置 废气排出装置
2
一、汽车的总体构造
发动机：是汽车的动力装置，使燃料燃烧而发出动力。 底盘：输出发动机的动力，使汽车按驾驶员的操作正常行驶。 车身：驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的部件。 电气设备：由汽车电子控制系统和汽车电器系统两部分组成。
2018/6/19
3
二、发动机的总体构造
两大机构
曲柄连杆机构
配气机构
供给系统
点火系统 五大系统 冷却系统 润滑系统 起动系统
2018/6/19
6
桑塔纳发动机结构示意图
2018/6/19
7
某发动机总成装配与运动仿真动画
2018/6/19
8
§2.1 曲柄连杆机构概述
（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
2018/6/19 18
汽 车
(3)气缸罩 常用材料：AE44、铝合金YL112、LM27（近似ZL106） 铸造方法：压力铸造、金属型铸造
2018/6/19
19
(4)油底壳 功用：封闭曲轴箱作为贮油槽的外壳，防止杂质进入，并 收集和储存由柴油机各摩擦表面流回的润滑油，散去部分 热量，防止润滑油氧化。 油底壳多由薄钢板冲压而成，形状较为复杂的一般采用铸 铁或铝合金浇铸成型。
2018/6/19
20
（5）活塞
功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。 材料： 铝合金、灰铸铁。
常用材料：ZL108、 ZL109，柴油机活塞多 用铜镍镁铝合金 铸造工艺：金属型重力 铸造、挤压铸造、半固 态流变挤压铸造、低压 铸造、金属型底冒口补 缩铸造。 中型活塞：内冷油道铸 造工艺、镶钢片工艺、 镶耐磨铸铁圈工艺
（6）曲轴
功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输 出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。
制造方法：锻造（大型、中型）、铸造（中型、小型） 常用材料：球墨铸铁（QT600-2、QT700-2、QT800-2、QT900-2） 铸造工艺：湿型砂造型工艺、铁型覆砂工艺、消失模工艺
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§2.2 发动机典型铸件简介
汽车所用材料主要是钢铁、有色金属，其中铸件约占汽 车总重的20%。发动机作为汽车的重要组成部分，其多 个零件是由铸造工艺制成。 发动机铸件包括： 汽缸体、汽缸盖、气缸罩、油底壳
活塞、活塞环、曲轴
发动机支架
2018/6/19
14
（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。
2018/6/19 22
§2.3 配气机构概述
一、功用： 按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序 的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可 燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废 气得以及时从气缸排出。
二、组成：
气门组 传动组 驱动组
2018/6/19
23
2018/6/19
成型方式 特点
汽 车
所用的造型材料廉价易得，铸型制造简便，试用范 围广 利用气体压力或电磁力将金属液压入铸型，并在一 定压力下结晶凝固，材料利用率高达（85~95）%。 没有冒口和浇道，浇口较小，可以大幅度降低材料 低压铸造 费和加工工时。容易形成方向性凝固，内部缺陷少。 容易实现自动化，可以多台作业、多工序作业，受 操作者熟练程度的影响。材料的使用范围广。 挤压铸造又称为液态锻造，是一种使用液态金属在 挤压铸造 高机械压力下成型凝固的工艺方法，具有减少或消 除缩松和缩孔，减轻偏析，使铸件组织致密等优点。
砂型铸造
2018/6/19
16
(2)气缸盖 功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 工作条件：接触温度很高的燃气，承受的热负荷很大。
2018/6/19
17
铸造工艺
材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金（Y4B5S、4AC4B合金、铝硅合 金 ZL101A）。
成型方式 特点 低压铸造 同上 中压铸造 能够使用砂芯，能够铸造出复杂结构的缸体 模具一般是用耐热合金钢制作，反复多次使用，生产 金属型重 效率很高。铸件尺寸精度好，表面光洁，强度要比砂 力铸造 型的更高，更不容易损坏。 利用泡沫模样代替复杂造型过程实现零件生产的铸造。 消失模铸 广泛应用于具有复杂结构零件的铸造，通常情况，铸 造 件越复杂越能体现工艺的优越性。是一种无余量、精 确成形的工艺，容易实现清洁生产，但成本较高 在可控气氛、压力下充型的铸造工艺。与其他低压铸 Cosworth 造相似，不同之处在于：砂芯采用锆砂，膨胀率小且 法（冷芯 恒定，有利于获得尺寸精度高的铸件。 组芯造型）
工作特点： 高温高压、高 速运动摩擦 结构特点： 要求具有足够 强度和刚度、 高精度内表面
气缸体
曲轴箱
一汽奥迪100汽车发动机气缸体
2018/6/19 15
铸造工艺Байду номын сангаас
常用材料：铸钢（ZG15Gr2Mo1）、蠕墨铸铁、高密度球墨铸铁、 HT200或HT250、合金灰铸铁、Al-Si合金（美国牌号B390铝合金）
2018/6/19
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（1）机体组 气缸垫
气缸盖
气缸体
曲轴箱
油底壳 气缸
2018/6/19 10
（2）活塞连杆组
气环 油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦
连杆盖
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（3）曲轴飞轮组
正时齿轮 皮带轮 扭转减振器 起动爪 飞轮
曲轴
飞轮螺栓
2018/6/19
主轴瓦
12
桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组
汽车的总体构造及典型零件
燕山大学车辆学院
王连东 教授
裴永生 副教授
2013年7月1日
2018/6/19 1
目录
一、汽车的总体构造简介 二、发动机构造
汽 车
1. 发动机的结构组成 2.发动机装配视频 3.发动机典型铸件介绍 三、汽车底盘构造 1.汽车底盘组成 2.变速器结构介绍（包含典型铸件） 3.驱动桥结构介绍（包含典型铸件） 4.某重型卡车驱动桥装配动画及运动仿真 四、汽车零部件的内高压成形
24
§2.4 供给系统概述
功用： 储存、输送、清洁燃料， 根据发动机工况，供给汽缸 一定浓度的可燃混合气，并 将燃烧后的废气排入大气。 组成： 汽油供给装置 空气供给装置 混合气形成装置 废气排出装置
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一、汽车的总体构造
发动机：是汽车的动力装置，使燃料燃烧而发出动力。 底盘：输出发动机的动力，使汽车按驾驶员的操作正常行驶。 车身：驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的部件。 电气设备：由汽车电子控制系统和汽车电器系统两部分组成。
2018/6/19
3
二、发动机的总体构造
两大机构
曲柄连杆机构
配气机构
供给系统
点火系统 五大系统 冷却系统 润滑系统 起动系统
2018/6/19
6
桑塔纳发动机结构示意图
2018/6/19
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某发动机总成装配与运动仿真动画
2018/6/19
8
§2.1 曲柄连杆机构概述
（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
2018/6/19 18
汽 车
(3)气缸罩 常用材料：AE44、铝合金YL112、LM27（近似ZL106） 铸造方法：压力铸造、金属型铸造
2018/6/19
19
(4)油底壳 功用：封闭曲轴箱作为贮油槽的外壳，防止杂质进入，并 收集和储存由柴油机各摩擦表面流回的润滑油，散去部分 热量，防止润滑油氧化。 油底壳多由薄钢板冲压而成，形状较为复杂的一般采用铸 铁或铝合金浇铸成型。
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（5）活塞
功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。 材料： 铝合金、灰铸铁。
常用材料：ZL108、 ZL109，柴油机活塞多 用铜镍镁铝合金 铸造工艺：金属型重力 铸造、挤压铸造、半固 态流变挤压铸造、低压 铸造、金属型底冒口补 缩铸造。 中型活塞：内冷油道铸 造工艺、镶钢片工艺、 镶耐磨铸铁圈工艺