2016秋季西安交通大學汽車構(gòu)造選修課

1、、請在在售汽車中選擇自己喜歡的一款車型，列出其主要參數(shù)。品牌:smart級別：微型車變速箱：6擋雙離合長寬高(mm) : 2695*1663*1555車身結(jié)構(gòu)：兩廂轎車最高車速(km/h) : 1550-100km/h 加速(s): 10.4軸距(mm)前輪距(mm)后輪距(mm) : 1873/ 1469/1451整備質(zhì)量(kg) : 955車門數(shù)(個)：3座位數(shù)(個)：2排量(mL) : 898進氣形式：渦輪增壓氣缸排列形式：L氣缸數(shù)(個)：3每缸氣門數(shù)(個)：4壓縮比：9.5配氣機構(gòu):DOHC缸徑(mm)：72.2行程：73.2最大馬力(Ps):90最大功率(kW)：66最大扭矩(N?m

2、)：135燃料：汽油燃油標號:汽油97號(京95號)供油方式:多點電噴環(huán)保標準：國V10點區(qū)別)。、請列舉并詳細說明汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機的不同之處（至少列出柴油發(fā)動機汽油發(fā)動機柴油機的燃料是柴油汽油機的燃料是汽油由于柴油的粘度大、蒸發(fā)性差、自燃溫度低（約 500K），需要借助噴油泵和噴油器將柴油在接近 壓縮終了時，以高壓、高速的方法噴入燃燒室。所以柴油機吸入氣缸的是純 空氣，可燃混合氣直接在燃燒室中形成，并依靠 壓縮后的咼溫空氣自行發(fā)火燃燒。汽油機吸入的是混合氣柴油機轉(zhuǎn)速低，燃油消耗率低，燃油經(jīng)濟性好。汽油機的經(jīng)濟開銷更大，汽油機格更咼。柴油機氣缸工作壓力大，所以柴油機的氣汽油機的氣環(huán)數(shù)少環(huán)

3、數(shù)比汽油機多柴油機的熄火是停止供油汽油機的熄火是停止火花塞的電柴油機每個循環(huán)需要消耗的空氣較多，所以柴油機大多有增壓系統(tǒng)汽油機較少柴油機的油含碳量高，易產(chǎn)生濃煙汽油機的油含碳量少，較容易完全燃燒，污染小柴油機在預燃室加電熱死預熱汽油機要在進氣支管進行適當加熱柴油機會有“飛車“現(xiàn)象，所以需要加調(diào)速器汽油機不會柴油機沒有火花塞，在相應位置安裝噴油泵汽油機有火花塞三、請列舉3種常見的轎車用自動變速系統(tǒng)，并概述其結(jié)構(gòu)特點和原理。1 AT自動變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理：現(xiàn)在自動變速箱一般都是液力變矩器式自動變速箱，也就是俗稱的“AT*自動變速箱。它主要由兩大部分構(gòu)成：1、和發(fā)動機飛輪連接的液力變矩器。2、緊

4、跟在液力變矩器后方 的變速機構(gòu)。液力變矩器一般是由泵輪、定葉輪、渦輪以及鎖止離合器組成的。鎖止離合器的作用是當車速超 過一定速度時，采用鎖止離合器將發(fā)動機與變速機構(gòu)直接連接，這樣可以減少燃油消耗。液力變矩器的 作用是將發(fā)動機的動力輸出傳遞到變速機構(gòu)。它里面充滿了傳動油，當與動力輸入軸相連接的泵輪轉(zhuǎn)動 時，它會通過傳動油帶動與輸出軸相連的渦輪一起轉(zhuǎn)動，從而將發(fā)動機動力傳遞出去。其原理就像一把 插電的風扇能夠帶動一把不插電的風扇的葉片轉(zhuǎn)動一樣。AT自動變速箱每個檔位都由一組離合片控 制，從而實現(xiàn)變速功能?，F(xiàn)在的AT自動變速箱采用電磁閥對離合片進行控制，使得系統(tǒng)更簡單，可靠性更好。AT自動變速箱的傳

5、動齒輪和手動變速箱的傳動齒輪并不相同。AT自動變速箱采用的是行星齒輪組實現(xiàn)扭矩的轉(zhuǎn)換。變速箱控制電腦通過電信號控制電磁閥的動作，從而改變變速箱油在閥體油道的走向。當作用在多片式離合片上的油壓達到致動壓力 時，多片式離合片接合從而促使相應的行星齒輪組輸出動力。行星齒輪組包括行星架、齒圈以及太陽 輪。當上面提到的三個部件中的一個被固定后，動力便會在其他兩個部件之間傳遞。2. CVT自動變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理：CVT無級變速箱的主要部件是兩個滑輪和一條金屬帶，金屬帶套在兩個滑輪上?；営蓛蓧K輪盤組成，這兩片輪盤中間的凹槽形成一個V形，其中一邊的輪盤由液壓控制機構(gòu)控制，可以視不同的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，進行分開

6、與拉近的動作，V形凹槽也隨之變寬或變窄，將金屬帶升高或降低，從而改變金屬帶與滑輪接觸的直徑，相當于齒輪變速中切換不同 直徑的齒輪。兩個滑輪呈反向調(diào)節(jié)，即其中一個帶輪凹槽逐漸變寬時，另一個帶輪凹槽就會逐漸變窄， 從而迅速加大傳動比的變化。當汽車慢速行駛時，可以令主動滑輪的凹槽寬度大于被動滑輪凹槽，主動滑輪的金屬帶圓周半徑小于被動滑輪的金屬帶圓周半徑，即小圓帶大圓，因此能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩；當汽車逐 漸轉(zhuǎn)為高速時，主動滑輪的一邊輪盤向內(nèi)靠攏，凹槽寬度變小迫使金屬帶升起，直至最高頂端，而被動 滑輪的一邊輪盤剛好相反，向外移動拉大凹槽寬度迫使金屬帶降下，即主動滑輪金屬帶的圓周半徑大于 被動滑輪金屬帶的圓周

7、半徑，變成大圓帶小圓，因此能保證汽車高速行駛時的速度要求，3. DSG自動變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理：手動擋汽車在換擋時，離合器在分離和接合之間存在動力傳遞暫時中斷的現(xiàn)象。 這對于一般的民用車影響不大，但對于爭分奪秒的賽車來說，會極大地影響成績。雙 離合變速箱能夠消除換擋時動力傳遞的中斷現(xiàn)象，縮短換擋時間，同時換擋更加平順。兩個離合器與變速箱裝配在同一機構(gòu)內(nèi)，其中一個離合器(1)負責掛1、3、5和倒擋；另一個離合器(2)負責掛2、4、6擋。當駕駛員掛上1擋起步時，換擋撥叉同時掛上1擋和2擋，但 離合器1結(jié)合，離合器2分離，動力通過1擋的齒輪輸出動力，2擋齒輪空轉(zhuǎn)。當駕駛員換到2擋 時，換擋撥叉同時

8、掛上2擋和3擋，離合器1分離的同時離合器2結(jié)合，動力通過2擋齒輪輸出，3 擋齒輪空轉(zhuǎn)。其余各檔位的切換方式均與此類似。這樣就解決了換擋過程中動力傳輸中斷的問題。四、請列出汽車的基本組成部分，并闡述各部分的功用。常用汽車的總體構(gòu)造基本上由四部分組成：發(fā)動機、底盤、車身、電氣設(shè)備。(D發(fā)動機一一發(fā)動機是汽車的動力裝置。作用是將燃料燃燒的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，為汽車提供動力。(2) 底盤一一底盤接受發(fā)動機動力，使汽車運動，并保證正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系、制動系組成。傳動系：由離合器、變速箱、萬向傳動裝置、驅(qū)動橋等組成。作用是將發(fā)動機動力傳給驅(qū)動車輪。行駛系：由車架、車橋、車輪、懸架等組成。

9、作用是布置、安裝、連接汽車各總成，起到支持全車保證汽車行駛。轉(zhuǎn)向系：由方向盤、轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向傳動裝置組成。作用是保證汽車按照駕駛?cè)怂ǚ较蛐旭?。制動系：由制動器，自動傳動裝置，制動助力輔助裝置等組成。作用是行駛中減速、停車。(3) 車身一一用以安置駕駛員、乘客或貨物?？蛙嚍檎w車身，貨車分駕駛室和貨箱。(4) 電氣設(shè)備一一為汽車啟動、行駛及汽車附屬設(shè)施提供電源。主要由電源、啟動系、點火系，以 及汽車照明、信號、輔助電氣設(shè)施等組成。五、請列舉至少3種汽車尾氣有害排放物后處理裝置，并概述其降低尾氣排放的原理。1 氧化催化劑(DOC氧化催化技術(shù)是一種已用于柴油車排氣后處理的技術(shù)，主要是通過催化劑的氧化

10、反應除去微粒物中的可揮發(fā)有機物(SOF)，減少PM排放，同時可除去排氣中的 HC，CO污染物和醛類、多環(huán)芳燒等排放標準未限制污染物。氧化催化劑通常是用陶瓷蜂窩體或者金屬蜂窩體為載體、其上負載氧化物涂層和活性金屬成分而 構(gòu)成。常用的活性金屬組分有貴金屬Pt、Pd等。氧化催化劑對微粒物的凈化性能受柴油品質(zhì)，特別是硫含量的影響較大。2. 微粒捕集器(DPT/DPF微粒捕集器已經(jīng)有20余年的歷史，不論是陶瓷壁流式、陶瓷纖維、金屬或泡沫陶瓷，均有很高 的過濾效率。它們的濾孔開度均可小于40-80卩m實驗證明，DPF對納米質(zhì)點數(shù)的過濾效率可高達95%-99.5%，是目前對付納米微粒排放最有效的處理措施。但

11、至今，沒有得到(特別在轎車柴油機上)大量商業(yè)性應用。主要原因如下：(1) 在發(fā)動機各種運行工況下均可實現(xiàn)可靠、安全、周期性地進行DPT/DPF再生系統(tǒng)還未研制成功；(2) 要盡量降低發(fā)動機燃油消耗率的惡化，已經(jīng)試驗過很多的再生系統(tǒng)，如電加熱、微波加熱、紅外線加熱、補助噴油燃燒等等方法均因為耗能過大或結(jié)構(gòu)復雜而難 以推廣；(3) 要求發(fā)展低成本的再生技術(shù)。連續(xù)再生捕集器(continuous regeneration trap，CRT是近年來新開發(fā)的微粒后處理系統(tǒng)，在 氧化催化器中應用了專門的催化劑，使排氣中的NOx大部分氧化為N02N02對濾清器中的積炭的氧化性很強，可在較低的溫度下對積炭氧化

12、。但它要求用含硫量很低的柴 油。此外，N02既是碳粒的氧化劑，又是的S02氧化劑，含硫量多了，會產(chǎn)生硫酸鹽，因此，CRT系統(tǒng)中催化劑的配方問題是很尖鍵的問題。(SAE paper 2000-1-1876)試驗表明裝備CRT系統(tǒng)的柴油機與天然氣發(fā)動機相比，PM排放比CNG發(fā)動機低，NOx排放略高，但THG CO和Carbonyl排放接近于零，比天然氣發(fā)動機低得多，因此裝有 CRT體統(tǒng)的超有機是更清潔的發(fā)動機。3. SCR催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)SCR催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是歐洲經(jīng)長期研究并趨于成熟的降低NOx排放的后處理裝置。由于直噴式柴油機存在NOxPM尖系的trade-off曲線，因此有一派意見是，盡量使燃燒過程

13、優(yōu)化， 使PM排放和燃油消耗率BSFC達最低，由此導致的NOx升高，用還原能力特強的Urea-SCR系 統(tǒng)來解決，尿素(Urea)消耗成本用低油耗的節(jié)約來補償，從而實現(xiàn)搞經(jīng)濟性、低排放的目的。六、闡述評價汽車動力性能和燃油經(jīng)濟性的評價方法和主要評價指標。汽車的動力性是用汽車在良好路面上直線行駛時所能達到的平均行駛速度來表示。汽車動力性主要用 三個方面的指標來評定：最高車速；汽車的加速時間；汽車所能爬上的最大坡度。最高車速是指汽車 在平坦良好的路面上行駛時所能達到的最高速度。數(shù)值越大動力性就越好。汽車的加速時間表示汽車 的加速能力也形象的稱為反映速度能力，它對汽車的平均行駛車速有很大的影響，特別

14、是轎車，對加 速時間更為重要。常用原地起步加速時間以及超車加速時間來表示。汽車的爬坡能力用滿載時的汽車 所能 爬上的最大坡度。汽車的燃油經(jīng)濟性常用一定工況下汽車行駛百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽車行駛的里程來 衡量。在我國及歐洲，汽車燃油經(jīng)濟性指標的單位為L/100km，即汽車行駛100km所消耗的燃油升數(shù)，其數(shù)值越小，汽車燃料經(jīng)濟性就越好，汽車就越省油。而在美國，則用MPG或mi/gall表示，即每加侖燃油能行駛的公里數(shù)，它的意思是每加侖燃油能行駛的英里數(shù)，其數(shù)值愈大，汽車的經(jīng)濟性就愈好，汽車就愈省油。燃油經(jīng)濟性與很 多因素有尖，如行駛速度，當汽車在接近于低速的中等車速行駛時燃油消耗量

15、最低，高速時隨車速增 加而迅速增加。另外，汽車的保養(yǎng)與調(diào)整也會影響到汽車的油耗量。汽車行駛時在短距離內(nèi)停車且維 持行駛方向穩(wěn)定，以及汽車在長坡時維持一定車速的能力成為汽車的制動性。汽車的制動性能指標主 要有制動效能、制動效能的恒定性、制動時汽車的方向穩(wěn)定性、汽車的制動過程。七、概述天然氣作為車用燃料的主要優(yōu)缺點，并闡述天然氣作為車用燃料在車輛上的應用方式？優(yōu)點：具有環(huán)保性，具有經(jīng)濟型，價格低、安全缺點：騎車攜帶的燃料量較少，由于天然氣汽車是在原來的汽油車或柴油車的基礎(chǔ)上改裝的，使原來 的汽車有效空間減少，本身的自重增加。資源有限，投資燃氣站成本高。應用方式：天然氣從儲氣瓶通過軟管導入燃料，在發(fā)

16、動機附近，天然氣將進入壓力調(diào)節(jié)器從而實現(xiàn)降 壓。將高壓氣瓶中儲存的天然氣經(jīng)過減壓后送到混合器中，燃料在四沖程發(fā)動機的混合器中與空氣混 合。傳感器和計算機將對燃料和空氣的混合氣體進行調(diào)節(jié)，以便火花塞點燃天然氣時，燃燒更有效。 然后，天然氣將進入多點順序噴射噴軌，該噴軌會將氣體引入氣缸中，仍然使用原汽油機的點火系統(tǒng) 中的火花塞點火。八、作為一名普通消費者，在動力性接近的條件下你會選擇純電池電動汽車、混合動力汽車還是傳統(tǒng)的汽、 柴油汽車？請給出選擇的理由。我還是會選擇傳統(tǒng)的汽油汽車。首先，純電池電動汽車，需要頻繁的充電，但是現(xiàn)在公共的充電設(shè)備較少，因此很不方便，并且電動 車的電池較貴。等設(shè)施較完善后

17、，可能會考慮。其次，雖然混合動力車和汽油車一樣到加油站加油，但是因為油耗低，所以加油次數(shù)很少，不用改變 使用習慣，燃油經(jīng)濟性能高。但是混合動力發(fā)動機成本要高于汽油發(fā)動機，所以同樣車型，混動版要 比汽油版貴一些。九、智能車輛是一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中運用了計算 機、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。作為一名 大學生，請談談你期待智能車輛帶給汽車產(chǎn)業(yè)和消費者哪些影響和變革。我非常期待智能汽車。智能汽車將帶給氣車產(chǎn)業(yè)巨大的變革。未來智能汽車將逐步發(fā)展成為人類 的伙伴，并從三個方面來實現(xiàn)汽車對人的最大化延伸。其一，

18、理解人，未來的智能汽車將充分感知甚至預測駕乘人員的需求和情緒，提供伙伴式的對話和尖心;其二，幫助人，未來智能汽車將成為人類的好幫手，比如遲到時可在車內(nèi)開視頻會議又如可以自己去找停車場、充電站，甚至幫助訂餐、訂票等；其三，解放人，即實現(xiàn)自動駕駛，其主要目的是將人解放出來做更多事情，同時也可以實現(xiàn)車輛在無人情況下的自由移動。從這個意義上講，智能汽車未來的發(fā)展空間無限廣闊，我們甚至無法完全預測其能夠為人類提供的所有可能。但是目前中國在發(fā)展智能汽車上面臨著嚴峻挑戰(zhàn)，存在著明顯短板。其一，傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)整體上與國際先進水平有明顯差距。目前，中國尚無世界級的汽車品牌和整車企業(yè)，質(zhì)量控制能力和基礎(chǔ)研發(fā)能力不足；本土供應商的實力大多有限，產(chǎn)業(yè)鏈條上存在尖鍵缺失；而與汽車產(chǎn)業(yè)緊密相尖的基礎(chǔ)工業(yè)水平，包括基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)元 器件及技術(shù)基礎(chǔ)也存在嚴重不足。按照德國的標準衡量，中國制造業(yè)整體上還處于工業(yè)2.0至U 3.0 之間的水準，尚不能直接支撐向4.0的躍升。必須明確的是，智能汽車首先依然是汽車產(chǎn)品，造好 “傳統(tǒng)”汽車是造好智能汽車的前提和基礎(chǔ)。正如造好電池、電機不等于就能造好電動汽車一樣，擁 有一些智能互聯(lián)技術(shù)或平臺也不等于就能造好智能網(wǎng)聯(lián)汽車。我們切勿陶醉于所謂“彎道超車”的可 能性，必須踏踏實實提升支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè)實力