《汽车工程材料》教案(37,38,39)-汽车运行材料的选用

主要教学步骤和教学内容
★课程导入：（10min）
1、汽车轮胎有哪些类型？
2、汽车轮胎何正确选用与维护？
（提出问题，学生思考并回答）
★新课讲授：（70min）
一、汽车轮胎的作用：
承受着汽车的重量；
缓和汽车行驶时所受到的冲击；
保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性；
保证车轮和路面有良好的附着性，提高汽车的牵引性、制动性和通过性。

二、轮胎的结构及分类
1.轮胎的基本结构
（1）胎面：轮胎直接与地面接触的部位，提供驱动、牵引、制动、排水、防滑、转向等功能。

它包括接地的中央部分和胎肩部分。

（2）胎侧：吸收震动和冲击，减轻车辆的颠簸。

（3）带束层：增强整个胎面区域的强度，承受并缓和路面的冲击。

（4）帘布层：形成包容轮胎内部的气腔，支撑外胎各部分承受轮胎的载荷。

（5）气密层：防止空气泄漏的作用。

（6）胎圈
2.轮胎的分类
1）按结构组成分类
轮胎按结构组成分类可分为实心轮胎和充气轮胎；现代汽车绝大多数采用充气轮胎，而充气轮胎又可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎；
无内胎轮胎是一种改良的外胎，同时起着普通外胎与内胎的双重作用，也称真空胎。

2）按帘布层结构分类
轮胎按帘布层结构分类主要分为普通斜交轮胎和子午线轮胎。

斜交轮胎：噪声小，外胎面柔软，低速行驶时乘坐舒适性好，且价格便宜，但其综合性能不如子午线轮胎。

子午线轮胎：与普通斜线胎相比，弹性大，耐磨性好，滚动阻力小，附着性能好，缓冲性能好，承载能力大，不易刺穿；缺点是胎侧易裂口，由于侧向变形大，导致汽车侧向稳定性稍差，制造技术要求高，成本高。

斜交轮胎在我国目前广泛被货车和面包车使用，但随着子午线轮胎的不断改进，斜交轮胎将基本上被淘汰。

3）按胎面花纹分类
轮胎花纹形式多种多样
归纳起来主要有三种：普通花纹、越野花纹和混合花纹
（1）普通花纹。

普通花纹轮胎适合于在硬路面上使用。

①纵向花纹。

滚动阻力较小，散热性能好，抗侧滑性能、排水性都较好；但抓地力不足，制动性能差，花纹沟槽易嵌入碎石。

适合在比较清洁、良好的高速公路路面行驶。

大多数轿车、轻型和微型货车等多选择这种花纹。

②横向花纹。

胎面横向刚度大，而纵向刚度小。

抓地力强，制动性能好；但抗侧滑能力弱，轮胎滚动阻力也比较大，胎面磨损比较严重。

适合在一般硬路面上、牵引力比较大的中型或重型货车使用。

③纵横兼有花纹。

适应能力强，应用范围广泛，它既适用于不同的硬路面，也适宜于轿车和货车。

（2）越野花纹。

越野花纹轮胎适合于在崎岖不平的道路、松软土路和无路地区使用。

由于花纹块的接触压力大，滚动阻力大，故不适合在良好硬路面上长时间行驶。

否则，将加重轮胎磨损，增加燃油消耗，汽车行驶振动也比较厉害。

（3）混合花纹。

是普通花纹和越野花纹之间的一种过渡性花纹，混合花纹的综合性能好，适应能力强。

它既适应于良好的硬路面，也适应于碎石路面、雪泥路面和松软路面，附着性能好。

三、轮胎的标识与规格
1.轮胎的标识
2.轮胎的规格
国际标准的轮胎规格，一般由六部分组成，即“轮胎宽度（mm）+轮胎断面的扁平比（%）+轮胎类型代号+轮辋直径（in英寸）+载重指数+速度级别”，如图8-6所示。

其中，轮胎类型代号的含义为：“X”表示高压胎；“R”、“Z”表示子午线胎；“—”表示低压胎。

四、轮胎的选用与维护
1.轮胎的选用原则
1）轮胎类型的选择
主要根据汽车类型和行驶条件来选择。

货车普遍采用高强度尼龙帘布轮胎，使轮胎承载能力提高；越野车选用胎面宽、直径较大的超低压胎；轿车一般采用直径较小的宽轮辋低压胎，以提高行驶稳定性，同时优先选用具有优异结构特点的子午线轮胎。

2）轮胎花纹的选择
主要根据道路条件、行车速度和道路远近来进行选择。

经常高速行驶的轿车不宜采用加深花纹和横向花纹，否则容易因过热导致早期磨损。

经常在松软不平的道路低速行驶的汽车，则要采用加深花纹和超深花纹的轮胎，可保证汽车的通过性，并提高轮胎的使用寿命。

3）轮胎尺寸和气压的选择
主要根据汽车承载情况和行驶速度来选择，所选轮胎承受的静负荷值应小于或等于轮胎的额定负荷。

2.轮胎的使用与维护
1）行车中严格控制轮胎温度
一般要保证胎温不超过90 ℃
2）保持正常的轮胎气压
3）遵守驾驶规程
4）定期进行轮胎换位
★课堂小结：（10min）
1、汽车轮胎的结构与分类；
2、汽车轮胎的标识与规格；
3、汽车轮胎的选用与维护。

作业：
主要教学步骤和教学内容
★课程回顾：（5min）
1、汽车轮胎的结构与分类；
2、汽车轮胎的标识与规格；
3、汽车轮胎的选用与维护。

★新课讲授：（75min）
一、车用汽油
汽油可分为车用汽油、航空汽油、工业汽油和溶剂汽油；
通常将车用汽油简称为汽油。

1.汽油的主要使用性能及评定指标
汽油的使用性能直接影响发动机的经济性、动力性、可靠性和使用寿命，其评定指标有蒸发性、抗爆性、安定性、防腐性和清洁性等。

1）蒸发性
蒸发性太差，汽油雾化不良，使可燃混合气品质变坏，发动机起动困难，功率下降，油耗增大；
蒸发性过强，会使燃油系统产生“气阻”，使供油不畅甚至中断。

汽油蒸发性的评定指标有馏程和饱和蒸汽压
2）抗爆性
指在发动机气缸中燃烧时防止爆燃的能力。

爆燃会使发动机气缸内产生压力冲击波，造成强制振动并产生调频噪声，严重影响发动机的使用寿命
抗爆性评定指标通常用辛烷值表示，值越高，汽油的抗爆性就越好。

3）安定性
是指汽油在储存、运输和使用过程中抵抗氧化生胶的能力；
评定汽油安定性的指标有两个：实际胶质和诱导期
4）防腐性
指防止与其相接触的金属被腐蚀的能力，评定汽油腐蚀性的指标主要有：硫含量、
硫醇硫含量、酸度等。

车用汽油的硫醇硫含量不大于0.001%。

5）清洁性
2.车用汽油的使用注意事项
（1）汽油有轻微毒性，一般不要将车用汽油作为清洁剂洗手，严禁用嘴吸汽油。

（2）车辆长时间不用，油箱内不要存油，以免汽油储存过久而氧化，造成难溶胶质阻塞油路。

一般来说，车内储存汽油的时间不要超过三个月。

（3）发动机长期使用后，发动机气缸压力增加，可考虑更换高一级牌号的汽油，在改用高牌号汽油时，可适当提前点火提前角。

（4）在炎热的夏季和高原地区，应加强发动机散热。

（5）不要使用长期存放变质的汽油，不能混用。

（6）汽油易燃，易爆，易产生静电，存储和使用中要特别注意安全。

二、车用柴油
柴油有轻柴油和重柴油之分，
汽车柴油发动机所用柴油全部为轻柴油，通常简称柴油。

1.柴油的主要使用性能及评定指标
柴油的主要性能包括燃烧性、低温流动性、雾化和蒸发性、安定性、抗腐性、清洁性、安全性和环保性等。

1）燃烧性
燃烧性是指柴油的自燃能力。

柴油的燃烧性能差，着火延迟期就长，发动机工作粗暴，加速零件磨损，功率下降，油耗增大
柴油燃烧性的评定指标为十六烷值，国标规定轻柴油的十六烷值不小于48。

2）低温流动性
指柴油在低温条件下具有一定流动状态的性能，直接影响到柴油能否可靠地供给汽缸，发动机能否正常工作。

其评定指标有凝点、冷滤点、浊点。

3）雾化和蒸发性
柴油的雾化和蒸发性决定了柴油在发动机燃烧室内形成混合气的质量和速度，车用柴油必须具有良好的雾化和蒸发性能。

（1）黏度是表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量
（2）柴油馏程的测定方法与汽油大致相同
（3）在规定条件下，加热油品所逸出的蒸汽和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火的最低温度称闪点。

2.柴油的牌号与应用
1）柴油的牌号
车用柴油按质量分为优级品、一级品和合格品等三个等级，每个等级按凝点分为10号、5号、0号、－10号、-20号、－35号、－50号七个牌号，如10号柴油表示其凝点不高于10 ℃。

2）柴油牌号的选用
3）柴油的使用注意事项
（1）柴油在加入油箱前，要充分沉淀（不少于48 h），以去除杂质，确保柴油的清洁性。

（2）不同牌号的柴油可掺兑使用，季节转换时不需要专门换油。

在寒冷地区，缺乏低凝点柴油时，可向高凝点轻柴油中排入10~40%的裂化煤油以降低凝点。

（3）不能向柴油中掺入汽油，因汽油的自燃性能差，掺汽油会导致起动困难，甚至不能起动。

（4）在低浊起动困难时，可采用适当的预热措施，提高发动机温度。

（5）寒冷季节柴油凝固后，禁止使用明火加热解冻，以免出现安全事故。

三、汽车新能源
★课堂小结：（10min）
1、车用汽油的性能与应用；
2、车用柴油的性能与应用；
3.、汽车新能源。

作业：
主要教学步骤和教学内容
★课程回顾：（5min）
1、车用汽油的性能与应用；
2、车用柴油的性能与应用；
3.、汽车新能源。

★新课讲授：（75min）
一、汽车润滑油
汽车润滑油主要包括发动机润滑油、汽车齿轮油和液力传动油。

1.发动机润滑油
发动机润滑油又称发动机油，简称机油。

机油是润滑油中用量最大、品种最多，且性能要求较高，工作条件异常苛刻的一种油品。

按照发动机的类型，一般包括汽油机油和柴油机油，
（1）润滑油的作用
1）润滑作用； 2）冷却作用； 3）洗涤作用
4）密封作用； 5）防锈作用； 6）消除冲击载荷
（1）润滑油的性能要求
1）良好的润滑性；2）良好的低温操作性
3）良好的黏温性；4）良好的清净分散性
5）良好的抗氧性；6）良好的抗腐性；7）良好的抗泡性
（3）润滑油的分类及牌号
目前市场上主要是柴油机和汽油机两种发动机，所以机油也分为柴油和汽油两大类。

汽油发动机机油分为矿物油与合成油两种，合成油又分为半合成机油和全合成机油。

1）SAE黏度等级分类
SAE15W-40、SAE5W-40，
2）API品质等级分类
“S”开头系列代表汽油发动机用油“C”开头系列代表柴油发动机用油
从“SA”一直到“SN”，每递增一个字母，机油的性能都会优于前一种
2.汽车齿轮油
汽车齿轮油通常是指用于汽车手动变速器、驱动桥齿轮传动机械及转向机械的润滑油。

（1）齿轮油的性能要求
1）足够的抗磨性
主要取决于其油性和极压性。

油性是指齿轮油能吸附在零件的摩擦表面上形成油膜的能力。

极压性是指在摩擦表面接触压力非常高、油膜容易生产破裂的极高压力润滑条件下，防止对摩擦表面产生烧结、胶合等损伤的能力，也称承载能力。

2）持久的热氧化安定性； 3）良好的抗腐蚀性
4）良好的抗泡沫性
（2）齿轮油的分类及牌号
1）SAE黏度分类
75W、80W、85W、90、140、250等牌号
2）API性能分类
（3）齿轮油的选用
通常按汽车使用说明书的规定选择与该车型相适应的品种和标号，还可参照其黏度级别和使用性能级别选用。

1）黏度级别的选用
2）使用性能级别的选用
主要根据齿面压力、滑移速度和油温等工作条件
3.液力传动油
液力传动油是汽车用特种液之一，是一种高级润滑油，主要用于汽车自动变速器的液力变矩器和液力偶合器中，故也称汽车自动变速器油（ATF）。

液力传动油具有动力的传递与控制、润滑和冷却等多种功能。

（1）液力传动油的性能要求
1）适当的黏度和优良的黏温性； 2）很好的热氧化安定性
3）良好的抗磨性； 4）对橡胶密封材料的浸蚀小
5）良好的抗泡沫性
（2）液力传动油的分类、牌号和规格
1）国外液力传动油的分类与牌号
2）国内液力传动油的分类与牌号
我国规定国产的8号、6号液力传动油作为汽车自动变速器的标准用油。

二、汽车工作液
1.汽车制动液
俗称刹车油，是汽车液压制动系统中用以传递压力，使车轮制动器实现制动作用的工作介质。

性能要求：
1）较高的沸点； 2）吸湿性低、沸点降低较小
3）适宜的高温黏度和良好的低温流动性；4）良好的抗腐蚀性
5）良好的橡胶适应性；6）良好的化学安定性
制动液的品种与牌号
1）制动液的品种
三种类型：醇型、矿油型和合成型。

目前，国内外的汽车制动液基本为合成型，其中以醇醚型应用最广。

2）制动液的牌号
国际上分为DOT3、DOT4、DOT5（硅油型）、DOT5.1（醇醚硼酸酯型），使用较多的是DOT3和DOT4。

2.发动机冷却液
汽车发动机广泛采用强制循环水冷却系统，发动机冷却液即为冷却系统中带走高温零件热量的一种工作介质。

冷却液除了起散热冷却作用外，还具有防冻作用，防止冬天因冻结而损坏发动机缸体、散热器等，因此又称防冻液。

冷却液的性能要求
1）黏度小，流动性好； 2）冰点低，沸点高
3）防腐蚀性好，不损坏汽车有机涂料； 4）不易产生水垢，抗泡性好
冷却液的种类与牌号：
1）冷却液的种类
酒精型、甘油型、乙二醇型等，其中乙二醇型是目前国内外使用最广的冷却液。

2）冷却液的牌号和规格
我国乙二醇型汽车发动机冷却液按石化行业标准分为冷却液和浓缩液两大类。

冷却液可直接加车使用，按冰点分为-25号、-30号、-35号、-40号、-45号和-50共六个牌号。

3. 空调制冷剂
空调制冷剂是在汽车空调系统压缩机中循环，通过膨胀和蒸发吸收热量而产生制冷效应的工作介质。

1.空调制冷剂的性能要求
(1)汽化潜热大，且易于液化。

(2)化学安定性好，不易变质。

(3)对金属材料无腐蚀性； (4)与压缩机润滑油可以任何比例互溶。

(5)不燃烧，不爆炸； (6)不破坏大气层，有利于环境保护。

2.空调制冷剂的规格与牌号
汽车中调制冷剂最早广泛使用R12(CFC-12)，从2002年开始以HFC-134a(R134a)代之。

★课堂小结：（10min）
1、汽车润滑油类型及应用特点；
2、汽车工作液类型及应用特点；
作业：。