bas 汽 车构造

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1、汽 车 构 造,总论 第一篇 汽车发动机 第二篇 汽车传动系 第三篇 汽车行驶系 第四篇 汽车转向系与制动系 第五篇 汽车车身及附属设备,编制：罗 虹 1999.8,总 论,一、国内外汽车工业概况 二、汽车类型 三、国产汽车产品型号编制规则 四、汽车总体构造 五、汽车行驶基本原理 复习思考题,二、汽车类型,1.按用途分为 轿车按发动机排量分为 微型、普通级、中级、中高级、高级轿车 运输汽车 客车按总长度分为 微型、轻型、中型、大型、特大型客车 货车按总质量分为 微型、轻型、中型、重型货车 竞赛汽车 特种用途汽车 娱乐汽车 特种作业汽车 消防车、救护车、工程车、 2.按动力装置分为 活塞式内燃机

2、汽车 电动汽车 复合动力汽车 燃气轮机汽车 3.按行驶道路条件分为 公路用车 非公路用车（越野汽车） 4.按行驶机构特征分为 轮式汽车 驱动型式符号：n m（车轮总数驱动轮数） 其它型式的车辆（履带式、雪撬式、气垫式、步行机构式车辆）,三、国产汽车产品型号编制规则（GB-）,企业自订代号 用途特征代号 结构特征代号 产品序号 主参数代号 车辆类别 企业代号,“三大总成” 发动机(Engine)、底盘(chassis)、车身(body)。（电气设备） 五、汽车行驶的基本原理 汽车在前进方向上受到的外力 滚动阻力(Rolling Resistance)产生原因：车轮及路面的变形； 车轮与路面间的磨

3、擦。 阻力F 空气阻力(Aerodynamic Resistance)产生原因：空气与汽车的 相互运动。 上坡阻力(Grade Resistance) 产生原因：汽车重力的分力。 驱动力 (牵引力)Ft (Tractive Effort) 路面作用于驱动轮上的圆周力。,四、汽车的总体构造（图0-4）,V,Mt,Ft F 时，汽车加速运动； Ft F 时，汽车匀速运动； Ft F 时，汽车减速运动。,限制驱动力的因素,1.驱动轮(Driving Wheel)上的转矩Mt 发动机经由传动系在驱动轮上施加一个驱动力矩Mt 驱动轮对路面作用一个力F o ，路面对车轮的反作用力即为驱动力Ft ： Ft（

4、=F o）=Mt/r r r r 轮胎滚动半径 2.附着力 F 附着作用 轮胎与路面的摩擦作用；路面凸起部对轮胎的抗滑作用。 附着力 F 附着力是由于附着作用，轮胎与路面间可能提供的最大作用力 。 附着力取决于附着系数、车轮的正压力G，即 F G 附着系数反映了路面、轮胎的一个重要特性。 驱动力与附着力的关系 Ft F G ,复习思考题,一、国产汽车型号怎样编制？ 二、汽车有哪几大总成？ 三、汽车行驶时受到哪些力的作用？ 四、哪些因素影响、限制汽车的驱动力？ 五、附着力与驱动力有何不同？它们有 什么关系？,第一篇 汽车发动机,第一章 汽车发动机的工作原理和总体构造 第二章 曲柄连杆机构 第三章

5、 配气机构 第四章 汽油机供给系 第五章 柴油机供给系 第六章 发动机排气的净化 第七章 发动机冷却系 第八章 发动机润滑系 第九章 发动机点火系 第十章 发动机起动系,2个机构,5个系统,第一章 汽车发动机的工作原理和总体构造,第一节 发动机分类 第二节 四冲程发动机工作原理 第三节 二冲程发动机工作原理 第四节 发动机的总体构造 第五节 发动机主要性能指标与特性 第六节 内燃机产品名称和型号编制规则,第一节 发动机分类,热力发动机 内燃机(Internal-combustion Engine)：活塞式内燃机、燃气轮机 外燃机：蒸汽机 活塞式内燃机分类 按活塞运动 方式分为 按工作循环分为

6、按所用燃料分为 按冷却方式分为,第二节 四冲程(Four-Stroke)发动机工作原理,一、汽油机(Gasoline Engine) 1. 基本参数及术语（图）（图1-2） 活塞行程 S 气缸工作容积（气缸排量）Vh 发动机工作容积（发动机排量）VL 燃烧室容积Vc 气缸总容积 Va Va=Vh+Vc 压缩比 =Va/Vc,2. 汽油机的工作循环(图),3. 压缩比(Compression Ratio) ,定义：= Va/Vc 越大，（压缩终了时的压力越大、温度越高，燃烧速度越快，因此，）发动机功率(Power)越大，油耗率(Specific Fuel Consumption)越低。 过大，易

7、产生爆燃(Deflagrate)，易产生表面点火。 爆燃（爆震）：离点燃中心较远处的可燃混合气自燃而造成的一种不正 常燃烧。 表面点火：由燃烧室内炽热面或炽热点点燃混合气而产生的一种不正常 燃烧。 化油器式发动机的压缩比一般为 6 9; 柴油发动机的压缩比一般为 16 22。,二、柴油机(Diesel Engine),1. 柴油的主要特点 粘度大；不易蒸发；自燃温度低。 2. 柴油机工作循环与汽油机相同 3. 柴油机与汽油机主要不同点（图1-4） 混合气形成：柴油机不用化油器，燃油直接喷射入气缸内。 点火方式： 压燃，无点火系统。 4. 柴油机的特点 压缩比高 柴油机1622,汽油机为69；

8、最高转速较低 柴油机25003000rpm,汽油机40007000rpm； 热效率较高 柴油机为3042%；汽油机为2038% 油耗较低 比汽油机低约30% 质量较大 制造、维修费用高 喷油泵、喷油器的制造难度大 振动、噪声较大 工作粗暴 排气污染小 过量空气系数大，燃烧比较完全，CO、HC、NOx 的排放量较少。 三、发动机运转平稳问题 曲轴每转两周，1个气缸作功1次曲轴转速是不均匀的，发动机运转是不平稳的。 飞轮转动惯量越大，越平稳 缸数越多，越平稳,第三节 二冲程(Two-Stroke)发动机工作原理,一、二冲程汽油机(Two-Stroke Gasoline Engine)工作原理 1.

9、工作循环（图）（图1-5） 第一行程（活塞向上）：压缩；进气（进入曲轴箱）； 第二行程（活塞向下）：燃烧作功；换气（缸内进气、排气）。 2.结构 无进、排气阀（进气孔、排气孔、扫气孔均由活塞开、闭）； 活塞顶部为一特殊形状，以利换气。 3.特点 功率大 理论上为四冲程发动机的2倍，实际为1.51.6倍； 运转平稳 每两次行程就有一次作功； 结构简单，质量小 无配气机构 使用、维修方便 燃油经济性差 换气时有部分新鲜可燃混合气随废气被排出 排气污染大,二、二冲程柴油机工作原理（图1-7）,与二冲程汽油机的主要不同之处 进入缸内的是空气而不是可燃混合气，因此可方便地增大进气量（如用扫气泵）。进气充

10、分、燃油经济性好； 进气不经过曲轴箱； 无火花塞，有喷油系统。结构较复杂。,第四节 发动机的总体构造,2个机构： 曲柄连杆机构 配气机构 5 个系统： 供给系 点火系 冷却系 润滑系 起动系,第五节 发动机主要性能指标与特性,一、主要性能指标 有效转矩(Effective Torque) Te 发动机通过飞轮对外输出的转矩。 有效功率(Effective Power)Pe 发动机通过飞轮对外输出的功率。 燃油消耗率(Specific Fuel Consumption) ge 发出1Kw有效功率，1h内所消耗的燃油量。(g/kwh) 二、主要特性 转速特性 主要性能指标随发动机转速变化的规律。

11、发动机外特性 节气门全开时的转速特性（图1-18） 发动机部分特性 节气门部分开启时的转速特性,罗虹:,罗虹:,罗虹:,罗虹:,三、发动机工况（工作状况）,发动机工况用负荷表示 负荷 发动机发出的功率与同一转速下可能发出的最大功率之比，用百分数表示。 同一转速下，节气门开度越大，负荷越大 。 但二者不成比例。,注意：负荷与功率的概念不可混淆； 负荷与载荷的概念不可混淆。,第一章复习思考题,一、四冲程依次是哪四个行程？ 二、活塞行程、工作容积（排量）、燃烧室容积、气缸总容 积、压缩比、分别指什么？ 三、压缩比的大小对发动机的性能有什么影响？ 四、什么是爆燃？ 五、汽油机和柴油机有哪些主要不同之处

12、？ 六、二冲程发动机的工作循环是怎么的？与四冲程发动机比 较，它有什么特点？ 七、什么叫发动机的速度特性、外特性、部分特性？ 八、四冲程汽油机有哪“个机构、个系统”？ 九、什么叫发动机负荷？,第二章 曲柄连杆机构,第一节 概述 第二节 机体组 第三节 活塞连杆组 第四节 曲轴飞轮组,第一节 概述,一、功用 把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。 (力转矩；直线运动转动) 二、组成（图2-1） （图） 机体组（图2-7）、活塞连杆组（图2-19）、曲轴飞轮组（图2-47） 三、工作条件 高温，高压，高速，化学腐蚀,四、受力分析 取该机构为研究对象、受到的力主要有： 气

13、体作用力Fp （图2-1） 作功行程：Fp侧压力Fp2、周向力S、径向力R 压缩行程: Fp侧压力Fp2、周向力S、径向力R 前半程，加速运动；后半程，减速运动。 往复惯性力与离心力（图2-2） 由于惯性力方向与加速度方向相反，所以： 上半程，往复惯性力方向向上； 下半程，往复惯性力方向向下。 离心力在垂直方向上的分力与往复惯性力方向一致。 影响往复惯性力的因素：活塞、活塞销连杆小头的质量；曲轴转速。 影响离心力的因素：曲柄半径；旋转质量；曲轴转速。 摩擦力,第二节 机体组（图）,一、气缸体(Engine Block) 缸体实际上常包括气缸体和曲轴箱(Crankcase)两个部分。 三种结枸型

14、式（图2-3） 一般式：刚性及强度差、工艺性好 龙门式：刚性及强度较好、工艺较差 隧道式：刚性及强度好，曲轴主轴承用滚动轴承。 主要结构（图2-7） 各种孔：气缸孔、主轴孔、凸轮轴孔、润滑油道、附件孔等。 冷却系统的结构：水冷发动机缸体有冷却水道、水套； 风冷发动机缸体有散热片 气缸排列型式（图2-6） （图2-8） 不同的排列型式（L型、V型、P型），使缸体的结构形状各异。 材料及毛坯成形工艺 材料：合金铸铁、铝合金； 成形工艺：铸造 缸套（图2-10） 采用气缸套可节省优质耐磨材料，并且方便维修。 干缸套：缸套不与冷却水直接接触（图） 湿缸套：缸套与冷却水直接接触,二、气缸盖(Cylind

15、er Head)、气缸衬垫(Cylinder Head Gasket),功用 与缸体一起形成燃烧室 主要结构（图2-11） （图2-12） （图2-13） 燃烧室、冷却水套、润滑油道、火花塞孔、气门座。 类型 单体缸盖：变形小、密封好、易更换；发动机总尺寸大。 块状缸盖： 整体缸盖： 材料 合金铸铁、铝合金 燃烧室形状（图2-13） 楔形燃烧室;盆形燃烧室;半球形燃烧室. 气缸衬垫（图2-14）密封气缸上部 三、油底壳（机油盘）(Oil Pan) （图2-15） 功用 贮存润滑油；封闭曲轴箱 材料与加工工艺 钢板；冲压 结构 后部深：使机油泵能吸到油； 挡油板：防止油的波动过大； 放油塞：换油时排放润滑油。 四、发动机支承（图2-16） 支承形式 三点支承、四点支承 支承材料 橡胶等弹性材料 支承的作用 减小发动机振动对汽车及乘员的影响； 消除车架振动变形对发动机的影响。,第三节 活塞连杆组 (Pisten-and-connecting-rod Assembly),组成： （图2-19）活塞、活塞环、活塞销、连杆. 一、活塞(Piston) 作用 承受并传递气体作用力；其顶部参与组成燃烧室。 工作条件 高温：使材料强度下降：热膨胀影响配合。 高压：使侧压力大，磨损加剧；变形.