汽车驾驶员等级考试(初级)课件02汽车构造

机关事业单位技术工人等级考试教材：汽车驾驶员第二章 汽车构造1汽车总体构造及主要技术性能参数2汽车发动机3汽车底盘目录 CONTENTS4汽车电气设备1.1 汽车总体构造汽车发动机是汽车的动力装置，作用是将进入发动机气缸的燃料燃烧放出的热能转换为机械能，并输出动力。汽车发动机汽车底盘是汽车的基础，由传动系、行驶系、转向系和制动系四大部分组成。汽车底盘接受发动机的动力，使汽车按驾驶员的控制行驶。汽车底盘汽车车身为驾驶员和乘客提供工作和乘坐空间，并为货物提供装载空间。汽车车身汽车电气设备包括电源及启动、点火、照明、信号、仪表等用电设备。现代汽车上使用的各种电子设备、微处理机等也属电气设备的范围。汽车电气设备汽车总体构造1.2 汽车主要技术性能参数整车装备质量（一）质量参数汽车完全装备好的质量，包括发动机、底盘、车身、电气设备和汽车正常行驶所需辅助设备的质量及加足燃料、润滑油、冷却液的质量，还要包括随车工具、备用轮胎及其他备用品的质量。最大总质量汽车满载时的总质量。最大装载质量设计允许汽车装载的最大质量。1.2 汽车主要技术性能参数平均燃烧消耗量最大爬坡度最高车速最小转弯直径（二）性能参数汽车在公路上行驶时平均每百公里的燃料消耗量。04汽车满载时的最大爬坡能力。03汽车满载时在平坦的公路上行驶能达到的最高速度。02指车辆转弯时，转向盘转到极限位置，外侧转向车轮的中心平面在车辆支承平面上的轨迹圆直径。011汽车总体构造及主要技术性能参数2汽车发动机3汽车底盘目录 CONTENTS4汽车电气设备2.1 发动机的分类与构造1.发动机的分类按所用燃料不同，发动机可分为汽油发动机（简称汽油机）和柴油发动机（简称柴油机）。其中，汽油机具有体积小、转速高、功率大、重量轻等特点，广泛应用于轿车、商用车和小型卡车上。2.1 发动机的分类与构造2.发动机的总体构造汽车发动机的类型很多，其具体结构原理也不尽相同，但为完成发动机工作循环所需的基本构造则大同小异，通常由两大机构和五大系统组成。两大机构：曲柄连杆机构、配气机构。五大系统：燃料供给系、点火系、冷却系、润滑系和启动系。2.2 发动机的基本术语图2-1 发动机基本术语2.2 发动机的基本术语上止点：活塞顶距离曲轴中心最远的位置。下止点：活塞顶距离曲轴中心最近的位置。活塞行程：活塞在上、下止点间的运行距离。曲柄半径：曲轴上连杆轴颈的轴线到曲轴主轴颈轴线（曲轴回转中心）间的距离。曲柄半径也称曲柄销回转半径。燃烧室容积：活塞在上止点时，活塞顶与气缸盖之间的容积。气缸工作容积：活塞从上止点到下止点所扫过的容积，也称气缸排量。气缸总容积：活塞在下止点时，活塞顶上方整个空间的容积。气缸总容积等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。发动机工作容积：发动机所有气缸工作容积之和，也称发动机排量。压缩比：气缸总容积与燃烧室容积的比值。2.3 四冲程发动机的工作原理发动机每个气缸内每产生一次动力，都要经过进气、压缩、做功和排气四个工作过程。这四个工作过程称为发动机的一个工作循环。如果发动机的一个工作循环是在曲轴旋转两周（720），活塞在气缸内上、下运动共四个活塞冲程内完成的，则称为四冲程发动机；如果发动机的一个工作循环是在曲轴旋转一周（360），活塞在气缸内上、下运动共二个活塞冲程内完成的，则称为二冲程发动机。现代汽车大多采用四冲程发动机。2.3 四冲程发动机的工作原理1.四冲程汽油机的工作原理（a）进气冲程 （b）压缩冲程 （c）做功冲程 （d）排气冲程图2-2 四冲程汽油机工作过程2.3 四冲程发动机的工作原理2.四冲程柴油机的简单工作原理（a）进气冲程 （b）压缩冲程 （c）做功冲程 （d）排气冲程图2-3 单缸四冲程柴油机工作循环示意图2.3 四冲程发动机的工作原理3.四冲程汽油机和柴油机的不同之处21汽油机的可燃混合气在气缸外部开始形成并延续到进气和压缩冲程终了，时间较长；柴油机的可燃混合气在气缸内部形成，从压缩冲程接近终了时开始，并占小部分做功冲程，时间较短。汽油机可燃混合气用电火花点燃，柴油机则是在高温高压下自燃，所以汽油机又称点燃式发动机，柴油机又称压燃式发动机。2.4 曲柄连杆机构图2-4 曲柄连杆机构曲柄连杆机构包括气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等机件，是发动机借以产生动力，并将活塞的往复直线运动转变为曲线的旋转运动而输出动力的机构，如图2-4所示。2.5 配气机构图2-5 配气机构配气机构主要由进气门、排气门、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮或时规链（带）等组成，其作用是将足量的新鲜气体充入气缸并及时地从气缸排除废气，如图2-5所示。2.6 燃料供给系1.汽油机燃料供给系统图2-6 电控汽油喷射系统组成示意图 1）电控汽油喷射系统的工作原理电控汽油喷射系统利用传感器测量发动机吸入的空气量，根据空气量信号和发动机工况精确计算燃油量，经过喷油器将高压燃油喷出，实现空燃比的精确控制。电控汽油喷射系统虽然种类很多，但其基本组成与工作原理基本相同，都是由燃油供给系统、空气供给系统、电子控制系统组成，如图2-6所示。2.6 燃料供给系1.汽油机燃料供给系统图2-7 燃油供给系统的工作原理（一）燃油供给系统2.6 燃料供给系1.汽油机燃料供给系统（a）L型喷射系统（质量流量控制式）（b）D型喷射系统（速度密度控制式）图2-8 空气供给系统的工作原理（二）空气供给系统2.6 燃料供给系1.汽油机燃料供给系统（三）电子控制系统图2-9 电子控制系统的工作原理2.6 燃料供给系1.汽油机燃料供给系统 2）可燃混合气成分 （1）可燃混合气成分表示方法汽油要在气缸内燃烧，必须先喷成雾状，并进行适当的蒸发，与适量的空气均匀混合，这种按一定比例混合的汽油与空气的混合物，称为可燃混合气。可燃混合气中燃油含量的多少称为可燃混合气的浓度（成分）。可燃混合气成分可用空燃比R表示，也可用过量空气系数表示。空燃比R是混合气中空气质量（kg）与燃油质量（kg）的比值，即2.6 燃料供给系1.汽油机燃料供给系统理论上1kg汽油完全燃烧需要14.7kg的空气，其空燃比R为14.7，这种空燃比的混合气称为理论混合气（或标准混合气）；空燃比大于理论空燃比的混合气称为稀混合气；空燃比小于理论空燃比的混合气称为浓混合气。过量空气系数是燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上完全燃烧1kg燃料所需要的空气质量之比，即若1kg汽油与14.7kg空气混合后进入气缸燃烧，则=14.7/14.7=1，这种混合气称为理论混合气（或标准混合气）。凡1的混合气称为稀混合气，1的混合气称为浓混合气。如果混合气的过量空气系数1.4，会使混合气过浓或过稀，此时发动机虽然能着火，但火焰无法传播，将导致熄火。2.6 燃料供给系1.汽油机燃料供给系统（2）可燃混合气成分对发动机性能的影响混合气的浓度对发动机性能的影响，是通过试验获得的。在发动机转速一定、节气门全开的条件下，流经燃油供给系统的空气量为定值。此时，改变供油量大小即可得到过量空气系数不同（即浓度不同）的可燃混合气。分别以不同过量空气系数的可燃混合气供入气缸，测出相应的发动机功率和耗油率。试验结果表明，发动机功率和耗油率都是随过量空气系数而变化的。（3）不同工况对混合气成分的要求发动机工作情况简称发动机工况，它表示发动机的负荷和转速情况。负荷的大小用节气门开度的百分数表示，节气门全开为全负荷，半开为中等负荷，这之间有许多个工况。发动机有冷启动、怠速、小负荷、大负荷、全负荷和加速等工况。2.6 燃料供给系2.柴油机燃料供给系统 1）分类根据控制方式不容，柴油机燃料供给系统可分为机械控制燃料供给系统和电子控制燃料供给系统。其中，根据喷油泵结构不同，机械控制燃料供给系统又可分为柱塞式喷油泵供给系统、转子分配式喷油泵供给系统、泵喷嘴供给系统、PT型喷油泵燃油供给系统和滑套计量供给系统。2）组成柴油机燃料供给系统由燃料供给装置、空气供给装置、混合气形成装置和废气排出装置四部分组成。以柱塞式喷油泵柴油供给系统为例，介绍柴油机燃料供给系统的组成，如图2-10所示。2.6 燃料供给系2.柴油机燃料供给系统图2-10 柱塞式喷油泵柴油供给系统2.7 点火系在所有的发动机中只有汽油机才有点火系，它主要由电源、点火线圈、分电器和火花塞等组成，其作用是在压缩冲程接近结束时产生高压电火花点燃混合气，如图2-11所示。图2-11 点火系1点火钥匙；2点火开关；3低压线连接器；4点火线圈；5高压电线；6火花塞；7分电器转子；8分电器盖；9触发轮；10点火信号传感器；11分电器轴；12点火控制器；13蓄电池2.8 冷却系发动机的冷却系分为风冷式冷却系和水冷式冷却系两种。风冷式冷却系主要由风扇、散热片等组成；水冷式冷却系包括散热器、风扇、水泵、水套等机件。冷却系的作用是将多余的热量散发到大气中，使发动机始终处于正常的工作温度，如图2-12所示。图2-12 冷却系2.9 润滑系发动机的润滑系包括机油泵、集滤器、润滑油道、机油滤清器、油底壳等机件，其作用是减小摩擦，降低机件磨损，并部分冷却摩擦零件，清洗摩擦表面，如图2-13所示。图2-13 润滑系2.10 启动系启动系主要由启动机及附属装置组成，其作用是在任何温度下都能使静止的发动机启动并转入自行运转状态，如图2-14所示。图2-14 启动系1汽车总体构造及主要技术性能参数2汽车发动机3汽车底盘目录 CONTENTS4汽车电气设备3.1 传动系传动系的功用是将发动机的动力传递到驱动轮。普通汽车采用的机械式传动系由离合器、手动变速器、万向传动装置、驱动桥等组成。如要增加驱动轮，还应有分动器。传动系示意图如图2-15所示。图2-15 传动系1离合器；2变速器；3万向节；4驱动桥（包含主减速器、差速器、半轴）；5分动器；6传动轴3.1 传动系1.离合器（一）离合器的功用（一）离合器的功用保证汽车平稳起步。1 12 23 3便于换挡。防止传动系过载。3.1 传动系1.离合器图2-16 摩擦式离合器的基本组成1飞轮；2离合器盖；3脚踏板；4分离杠杆；5分离叉；6变速器输入轴；7分离轴承；8压紧弹簧；9压盘；10从动盘（2）摩擦式离合器的组成汽车上应用的离合器主要有摩擦式离合器、液力耦合器、液力变矩器、电磁离合器几种。摩擦式离合器因其结构简单、性能可靠、维修方便，目前为绝大多数汽车所采用。图2-16所示为摩擦式离合器的基本组成示意图。3.1 传动系1.离合器（1）接合状态（三）离合器的工作原理离合器在接合状态时，压紧弹簧将压盘、从动盘、飞轮互相压紧。发动机的转矩经飞轮及压盘通过摩擦面的摩擦力矩传到从动盘，再经从动轴向传动系输出。（2）分离过程踩下离合器踏板时，拉杆拉动分离叉外端向后移动，分离叉内端则通过分离轴承推动分离杠杆的内端向前移动，分离杠杆外端便拉动压盘向后移动，使其在进一步压缩压紧弹簧的同时，解除对从动盘的压力。离合器的主、从动部分处于分离状态而中断动力的传递。（3）接合过程汽车平稳起步是靠离合器逐渐接合过程中滑磨程度的变化来实现的。3.1 传动系2.变速器 1）变速器的功用变速器位于离合器与万向传动装置之间。在汽车行驶中需要驾驶员频繁控制变速器操纵杆，以便换入能满足不同运行要求的挡位。变速器有三类挡位：前进挡、空挡和倒挡，变速器的功能就是由这三类挡位实现的。前进挡扩大了驱动轮的转速和转矩范围，满足了各种运行工况对车速和驱动力的要求。空挡可以使车辆在不切分离合器的前提下中断发动机与驱动桥间的动力传递。这不但为运行中换挡及短暂的停车、起步提供方便，允许发动机在汽车静止时保持运转，还使得乘员在停车时得以享用空调设备提供的舒适。倒挡使汽车在发动机不反转的状况下能倒驶。3.1 传动系2.变速器 2）变速器的组成根据传动方式不同，变速器分为齿轮式变速器和液力机械式变速器两种。其中，齿轮变速器由变速传动机构和操纵机构两部分组成。变速传动机构置于下部的齿轮箱内，以壳体为装配基体，装入彼此平行的第一轴（输入轴）、第二轴（输出轴）、中间轴和倒挡轴，轴上固定或滑装若干齿轮和结合套。移动齿轮式结合套的分离和啮合形成不同的挡