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1、汽车总结构与主要参数汽车行驶的基本原理一、汽车行驶的基本原理我们知道汽车要运动,就必须有克服各种阻力的驱动力,也就是说,汽车在行驶中所需要的功率和能量是取决于它的行驶阻力。因此,我们首先要了解的就是阻力。有些人大概会问了,我们只要给汽车装个大功率的发动机就好了,还用得着管它什么阻力么?如果是这样就会面临几个问题:1、究竟多大功率的发动机才可以呢?没有一个对比参照物,我们如何确定我们需要多大功率呢;2、汽车的设计是先设计了汽车的总成,比如底盘,车体等等的部分之后,才设计和选用发动机的,如果不知道这部汽车将面对的阻力,那么我们根本没办法设计出实用的汽车;3、就算有了非常大功率的发动机(足够可否任何
2、在地面行驶时的阻力),并且已经装上了合适的车体,在使用中也会因为行驶性、油耗,排放,保养,维修等问题而使你无法正常使用它。由此可见,我们要了解汽车的动力性,首先就是要知道我们所遇阻力有哪些。一般,汽车的行驶阻力可以分为稳定行驶阻力和动态行驶阻力。稳定行驶阻力包括了车轮阻力、空气阻力以及坡度阻力。1、车轮阻力我们所说的车轮阻力其实是由轮胎的滚动阻力、路面阻力还有轮胎侧偏引起的阻力所构成。当汽车在行驶时会使得轮胎变形,而不是一直保持静止时的圆形,而由于轮胎本身的橡胶和内部的空气都具有弹性,因此在轮胎滚动是会使得轮胎反复经历压缩和伸展的过程,由此产生了阻尼功,即变形阻力。经过试验表明,当汽车超过45
3、m/s(162km/h)时轮胎变形阻力就会急剧增加,这不仅要求有更高的动力,对轮胎本身也是极大的考验。而轮胎在路面行驶时,胎面与地面之间存在着纵向和横向的相对局部滑动,还有车轮轴承内部也会有相对运动,因此又会有摩擦阻力产生。由于我们是被空气所包围的,只要是运动的物体就会受到空气阻力的影响。这三种阻力:变形阻力、摩擦阻力还有轮胎空气阻力的总和便是轮胎的滚动阻力了。在40m/s(144km/h)以下的速度范围内,变形阻力占了轮胎的滚动阻力的9095,摩擦阻力占210,而轮胎空气阻力所占的比率极小。而路面阻力就是轮胎在各种路面上的滚动阻力,由于各种路面不同,而产生的阻力也不同,在这里就不详细研究了。
4、还有便是轮胎侧偏引起的阻力,这是由于车轮的运动方向与受到的侧向力产生了夹角而产生的。2、空气阻力汽车在行驶时,需要挤开周围的空气,汽车前面受气流压力并且形成真空,产生压力差,此外还存在着各层空气之间以及空气与汽车表面的摩擦,再加上冷却发动机、室内通风以及汽车表面外凸零件引起的气流干扰等,就形成了空气阻力。它包括有压差阻力(又称形状阻力),诱导阻力,表明阻力(又称摩擦阻力),内部阻力(又称内循环阻力)以及干扰阻力组成。空气阻力与汽车的形状、汽车的正面投影面积有关,特别时与汽车空气的相对速度的平方成正比。当汽车高速行驶时,空气阻力的数值将显著增加。我们在汽车指标中经常见得的风阻就是计算空气阻力时的
5、空气阻力系数。这个系数是越小越好。3、坡度阻力即汽车上坡时,其总重量沿路面方向的分力形成的阻力。在动态行驶阻力方面,主要就是惯性力了,它包括平移质量引起的惯性力,也包括旋转质量引起的惯性力矩。现在我们知道,汽车要能够运动起来就必须克服以上所介绍的总阻力,当阻力增加时,汽车的驱动力也必须跟着增加,与阻力达到一定范围内的平衡,我们知道,驱动力的最大值取决于发动机最大的转矩和传动系的传动比,但实际发出的驱动力还受到轮胎与路面之间的附着性能(即包括各种条件的路面情况)的限制。汽车只有在这些综合条件的限制中与各个因素达到平衡,才能够顺利的运动起来,成为我们所需要的工具。以上我们已经基本了解了汽车行驶的一
6、些基本原理。在以后的专题中,我们将深入汽车的结构,真正开始了解汽车。汽车总体结构前面已经了解了汽车行驶最基本的原理了,那么现在让我们真正开始接触汽车,先来简要了解下它的总体构造吧。汽车通常是由发动机、底盘、车身、电气设备四部分组成。发动机的作用是使供入其中的燃料燃烧而发出动力。大多数汽车都采用往复活塞式内燃机(由于现代科技的高速发展,汽车发动机除了有内燃机外,还有了燃料电池式发动机,蓄电池式电动机等,我们将在以后的新技术里面介绍),它一般是由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系(汽油发动机采用)、起动系等部分组成。底盘接受发动机的动力,使汽车产生运动,并保证汽车按照驾驶
7、员的操纵正常行驶。底盘由以下几部分组成:传动系将发动机的动力传递给驱动车轮。它包括有离合器、变速器、传动轴、驱动桥等部件。行驶系将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支承作用,以保证汽车正常行驶。行驶系包括车架、前轴、驱动桥的壳体、车轮(包括转向轮和驱动轮)、悬架等部件。转向系保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶,由转向盘的转向器及转向传动装置组成。制动装置使汽车减速或停车,并保证驾驶员离开后汽车能可靠地停驻。每辆汽车地制动装备都包括若干个相互独立地制动系统,每个制动系统都由供能装置、控制装置、传动装置和制动器组成。车身是驾驶员工作地场所,也是装载乘客和货物地场所。车身应为驾驶员提供方便地操作
8、条件,以及为乘客提供舒适安全地环境或保证货物完好无损。电气设备由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置组成。此外,在现代汽车上愈来愈多地装用了各种电子设备:微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置等,显著提高了汽车的性能。为满足不同的使用要求,汽车的的总体构造和布置型式都不尽相同。一般安装发动机和各个总成相对位置的不同,以及驱动方式的不同,现代汽车的布置型式通常有这几种:发动机前置后轮驱动(FR)这是比较传统的布置型式,一般多用在货车上,轿车及客车上就相对应用得少些。发动机前置前轮驱动(FF)这是目前轿车主流得布置方式,它具有结构紧凑、减少重量、降低地板高度、改善高速时的操纵稳定性
9、等优点。发动机后置后轮驱动(RR)这是大多数客车所采用的布置方式,其具有降低室内噪音、利于车身内部布置等优点。发动机中置后轮驱动(MR)多运用于运动型跑车和方程式赛车上。由于这类型的汽车需要极大功率的发动机,因此其发动机的尺寸也比较大,将发动机安置在驾驶员座椅之后和后桥之前,有利于获得最佳轴荷分配和提高汽车的性能。著名的宝时捷跑车便是采用这种布置型式的。全轮驱动(nWD)通常是越野车所采用的方式,此种方式一般发动机前置,在变速器后装用分动器以便将动力分别输送到全部车轮上。不过现在的一些豪华轿车也都采用了这种方式,如奥迪A8等。汽车主要参数这些参数反映出汽车的技术性能以及适用范围,有下面几项。
10、1、 整车参照1) 外形尺寸:长高宽2) 重量参数:整车自重(千克)、总质量(千克)、载质量(千克)、空载轴荷分配等。3) 通过性及机动性参数:最小离地间隙(一般为驱动桥壳最底点与地面之间的距离)、前悬、后悬、接近角、离去角、轴距、轮距、最小转弯半径。4) 容量参数:载质量、座位数、货厢容积、行李厢容积、燃油箱容积等。5) 性能参数:有最高转速、最大爬坡度、起步加速时间、各挡加速时间、百公里油耗量、制 动距离等。2、发动机参数1) 发动机型号与生产厂家。2) 发动机形式:包括冲程数、缸数、汽缸排列方式(直列用L表示,V型排列用V表示)、汽油机还是柴油机等。3) 冷却方式:是风冷还是水冷。4)
11、性能参数:包括最大功率、最大扭矩以及最低燃料消耗率等。还给出最大功率和最大扭矩时对应发动机转速。5) 尺寸参数:包括发动机排量、压缩比、缸径行程、外形尺寸与重量等。6) 燃油供给方式:是化油器式还是燃油喷射方式。7) 废气排放控制装置。 3、底盘参数1) 传动系多数:i. 离合器:离合器的型号(是机械摩擦式还是液力变扭器等)、摩擦片数目、压紧装置类型(是膜片弹簧式还是螺旋弹簧式等)和摩擦片尺寸等。ii. 变速器:主要有变速器的型号(是手动还是自动)、前进档位数以及各档传动比等。iii. 主减速器:主要有主减速器齿轮型号和主减速比。2) 转向系:主要有转向器型号和转向器速比等。3) 制动系:主要
12、有制动器结构型号(鼓式或者盘式)、制动蹄或制动盘直径、驻车制动器以及制动系管路等。4) 悬挂装置:主要有悬挂的种类(独立与非独立)、弹性元件的种类以及减振器的布置等。5) 轮辋、轮胎规格与种类等。4、发动机布置与驱动形式 发动机布置分成前置、后置和中置三种。 驱动类型有前轮驱动、后轮驱动和全轮驱动。 驱动形式是指驱动轮数目,用下式表示: 全部车轮数驱动车轮数(车轮数控车轮毂数计算)。 例如:42汽车、表示双桥汽车,其中一桥为驱动桥;44汽车,表示双桥都是驱动桥,即 越野汽车。何谓汽车排放欧欧标准最近通过这些天各种媒体的大力宣传,想必有车的没车的都已经知道,达到欧洲号排放标准的车辆可以贴绿标,达
13、不到这个标准但通过检测的车辆可以贴黄标,没有得到环保标志的车辆从8月1日起就不能上路了。由此,“欧洲号标准”、“欧洲号标准”成为了读者提及率最高的字眼。可是,对车的命运有着决定作用的这个“欧洲标准”到底是什么,却很少有人知道。带着这个疑问,记者专程采访了北京市环保局。环保局的有关负责人告诉记者,我们所必须遵循的这个“欧洲标准”属于一个非常专业的技术范畴,它的具体界定、具体内容只是对于汽车生产厂家和车辆检测场有参考利用的价值。但为了让这个标准的具体执行人和受益人老百姓,对该标准能够有一个更清楚的认识,这位负责人还是耐心地向记者举了一个例子来解释何为“欧洲标准”。以设计乘员数不超过6人(包括司机)
14、,且最大总质量不超过2.5吨这类车辆为例。在1999年1月1日到2003年12月31日这个阶段,必须达到的排放标准限值为:一氧化碳不得超过3.16克公里;碳氢化合物不得超过1.13克公里;其中柴油车的颗粒物标准不得超过0.18克公里;耐久性要求为5万公里。以上便是平常我们所提到的欧洲号标准。到2004年1月1日后,标准就又有所提高:汽油车一氧化碳不超过2.2克公里,碳氢化合物不超过0.5克公里;柴油车一氧化碳不超过1.0克公里,碳氢化合物不超过0.7克公里,颗粒物不超过0.08克公里。这便是2004年我们将要实行的欧洲号标准。至于欧洲号标准,至今还没有具体的数据规定产生。有了这个规定,各汽车生产厂家就有了一个明朗化的努力标准:在2004年以前都要达到生产符合欧洲号标准的汽车的生产水平,这样才能有继续生存下去的可能。而对于广大车主来说,当务之急便是改造好您的车,使之达到标准。否则到了2004年,您的车就将“惨遭淘汰”。