汽車基礎(chǔ)教材

1、 2012.04 1發(fā)動(dòng)機(jī)變速器懸架課程內(nèi)容輪胎車架鋼板概述2概述3概述發(fā)動(dòng)機(jī)底盤電氣設(shè)備車身汽車系統(tǒng)主要構(gòu)成與客戶需求的對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)汽車動(dòng)力核心，主要由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)和燃料供給系、冷卻系、潤(rùn)滑系、點(diǎn)火系、起動(dòng)系組成。動(dòng)力性、節(jié)油性底盤主要由傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系組成。行駛性、操控性、安全性車身安裝在底盤的車架上，用以駕駛員、旅客乘坐或載物。安全性電氣設(shè)備主要由蓄電池和發(fā)電機(jī)，及發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系、點(diǎn)火系和其它用電裝置組成?？煽啃院褪孢m性4發(fā)動(dòng)機(jī)n 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本概念l 發(fā)動(dòng)機(jī)是一整套動(dòng)力輸出設(shè)備，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)包含2大機(jī)構(gòu)和5大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系、潤(rùn)滑系、冷卻

2、系、點(diǎn)火系和起動(dòng)系組成。下列基本概念是了解發(fā)動(dòng)機(jī)及其技術(shù)的基礎(chǔ)： 發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)活塞、連桿、曲軸、氣門、凸輪軸、火花塞等 發(fā)動(dòng)機(jī)四沖程吸氣、壓縮、作功和排氣 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火方式壓燃式（柴油機(jī)）、點(diǎn)燃式（汽油） 發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸排列L型、V型、W型、H型等 發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸DOHC雙頂置凸輪軸、SOHC單頂置凸輪軸 發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)排量、最大功率、最大扭矩、壓縮比等 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣方式自然吸氣式（非增壓式）、強(qiáng)制進(jìn)氣式（增壓式）5發(fā)動(dòng)機(jī)n 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要種類及特點(diǎn)(1)常見種類自然吸氣(非增壓)式發(fā)動(dòng)機(jī)全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)汽油直噴技術(shù)水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)概述缸蓋和缸體都為鋁合金材質(zhì)；僅鑄鋁缸體的一般也稱全鋁

3、發(fā)動(dòng)機(jī)。主要用于減輕重量、提高散熱效果和提升工作效率。同等排量下，全鋁比鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)能減輕至少20公斤重量。通過(guò)專門的控制及執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪相位進(jìn)行調(diào)節(jié)，使氣門開啟關(guān)閉的時(shí)間隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，以提高充氣效率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出。將噴油嘴設(shè)置在進(jìn)排氣門之間，高壓燃油直接注入燃燒室平順高效地燃燒；可通過(guò)均勻燃燒和分層燃燒實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷、尤其是低負(fù)荷下的燃油消耗降低和動(dòng)力提升。發(fā)動(dòng)機(jī)活塞平均分布在曲軸兩側(cè)，在水平方向上左右運(yùn)動(dòng)。使發(fā)動(dòng)機(jī)的整體高度降低、長(zhǎng)度縮短、整車的重心降低，車輛行駛更加平穩(wěn)。殼體內(nèi)部空間分成3個(gè)工作室，通過(guò)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)，3個(gè)工作室容積不停地變動(dòng)，在擺線形缸體內(nèi)相繼完成進(jìn)氣、壓縮

4、、燃燒和排氣四個(gè)過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)減輕重量、提高散熱效果和提升工作效率，同時(shí)有效降低燃油消耗和提高行駛性能與操控表現(xiàn)，并縮短制動(dòng)距離。提高燃燒效率，公升比大，燃油經(jīng)濟(jì)性好，并增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。促進(jìn)燃油充分燃燒，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出和改善排放。大大降低車輛在行駛中的振動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速得到很大提升，減少噪音。體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，扭矩波動(dòng)均勻(等同直列六缸)，運(yùn)行更安靜，噪音更小，可靠耐久性佳。缺點(diǎn)鋁制材料價(jià)格昂貴，加工工藝技術(shù)要求高。需專門的控制與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)精度要求高。對(duì)設(shè)計(jì)和制造精度要求相當(dāng)高，對(duì)燃油品質(zhì)的要求非?？量?。潤(rùn)滑系統(tǒng)不理想，技術(shù)要求高，否則潤(rùn)滑油沒辦法潤(rùn)滑到活塞與缸壁，冷卻系統(tǒng)

5、也要求嚴(yán)格，并且維護(hù)成本高。耗油量比較大，整車布置安排不便，制造技術(shù)高，成本比較貴。6發(fā)動(dòng)機(jī)n 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要種類及特點(diǎn)(2)常見種類強(qiáng)制進(jìn)氣(增壓式)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)（Turbo)機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)（Supercharger）概述提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣能力的方法。采用專門的壓氣機(jī)，預(yù)先對(duì)進(jìn)入氣缸的氣體進(jìn)行壓縮，提高氣體密度，增大進(jìn)氣量，更好地滿足燃料的燃燒需要，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率。機(jī)械增壓的壓縮機(jī)直接被發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸帶動(dòng)，本身需要消耗一部分能量，不能產(chǎn)生特別強(qiáng)大的動(dòng)力，尤其是在高轉(zhuǎn)速時(shí)，影響轉(zhuǎn)速提高。優(yōu)點(diǎn)在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量的基礎(chǔ)上，可大幅度提高功率和扭矩。響應(yīng)性好，無(wú)渦輪的遲滯現(xiàn)象，可以在任何時(shí)候都能輸出源

6、源不斷的扭力。缺點(diǎn)(1)渦輪工作有遲滯，熄火需怠速，使用不便；(2)保養(yǎng)費(fèi)用高，后續(xù)支出大；(3)工作爆發(fā)壓力高、溫度高，有安全隱患。高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量摩擦，影響到轉(zhuǎn)速的提高，噪音大；損耗發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，因而一般用于大排量發(fā)動(dòng)機(jī)。7發(fā)動(dòng)機(jī)n 馬自達(dá)車型發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)MZR LFMZR L3MZR L5排量1.999L2.261L2.488L材質(zhì)全鋁合金汽油發(fā)動(dòng)機(jī)全鋁合金汽油發(fā)動(dòng)機(jī)全鋁合金汽油發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)L4，16V，DOHCL4，16V，DOHCL4，16V，DOHC種類自然吸氣式S-VT可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)VIS可變進(jìn)氣歧管系統(tǒng)TSCV可變渦流控制系統(tǒng)電子控制節(jié)氣閥自然吸氣式S-VT可變氣門正時(shí)

7、控制系統(tǒng)VIS可變進(jìn)氣歧管系統(tǒng)TSCV可變渦流控制系統(tǒng)電子控制節(jié)氣閥自然吸氣式S-VT可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)VIS可變進(jìn)氣歧管系統(tǒng)TSCV可變渦流控制系統(tǒng)電子控制節(jié)氣閥8變速器n 變速器的基本概念l 汽車變速器是一套用來(lái)協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)際行駛速度的變速裝置，用于發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能；l 變速器可以在汽車行駛過(guò)程中在發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，通過(guò)換擋可以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最佳的動(dòng)力性能狀態(tài)下，更好的發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能；l 變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配對(duì)動(dòng)力輸出的順暢度和駕控的舒適性至關(guān)重要，“三分技術(shù)，七分匹配”。9n 變速器的主要種類及特點(diǎn)變速器常見種類MT手動(dòng)變速器AT自動(dòng)變速器(手

8、自一體變速器)CVT無(wú)級(jí)變速器DCT雙離合變速器概述含有可以在軸向滑動(dòng)的齒輪，通過(guò)不同齒輪的嚙合達(dá)到變速變扭目的。采用齒輪組傳動(dòng)，由于每檔的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各檔的變速比是個(gè)定值。利用車速和油門踏板行程進(jìn)行雙參數(shù)控制，檔位可根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)升降檔。在結(jié)構(gòu)上主要由液力變矩器、行星齒輪組和電液控制系統(tǒng)組成。AT和MT都屬于有級(jí)式變速器。采用傳動(dòng)帶和工作直徑可變的主、從動(dòng)輪相配合傳遞動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變，傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況得到最佳的匹配，是比較理想的汽車傳動(dòng)裝置。DSG為典型代表。無(wú)扭矩變換器，而是采用雙離合器系統(tǒng)，離合器1負(fù)責(zé)控制奇數(shù)齒輪和倒檔齒輪，離合器2負(fù)責(zé)控制偶數(shù)齒輪

9、，是由兩個(gè)平行的變速器配合組成的一個(gè)變速器。精密的離合器動(dòng)作使換檔時(shí)對(duì)牽引力幾乎沒有影響。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，制造和維護(hù)成本低廉，且傳動(dòng)效率高，燃油經(jīng)濟(jì)性好，另外換擋反應(yīng)快，駕駛樂趣大。能根據(jù)車速快慢實(shí)現(xiàn)檔位自動(dòng)增減，變檔平順，操縱簡(jiǎn)單輕松。結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單；因速比無(wú)級(jí)可變，在各工況下都能選擇最佳速比，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放得到改善。把手動(dòng)變速器的靈活高效和傳統(tǒng)自動(dòng)變速器的輕松便捷結(jié)合在一起。缺點(diǎn)操作復(fù)雜繁瑣，并且在檔位切換時(shí)頓挫明顯。燃油經(jīng)濟(jì)性差，動(dòng)力響應(yīng)不及手動(dòng)變速器直接迅速，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜因而制造成本比較高。采用摩擦傳動(dòng)，存在效率和磨損問題；急加速時(shí)反應(yīng)較遲鈍，且傳動(dòng)帶傳遞扭矩較小，使用受限

10、。技術(shù)不成熟，頻繁召回，仍有問題未解決，如過(guò)熱、故障頻繁等；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，維護(hù)成本也高。10n 馬自達(dá)車型變速器特點(diǎn)變速器6速手動(dòng)4速手自一體5速手自一體搭載車型馬自達(dá)6 2.0L手動(dòng)馬自達(dá)8 2.3L馬自達(dá)6 2.0L自動(dòng)睿翼2.0L 2.5L自動(dòng)速比一檔3.4543.620二檔2.0591.925三檔1.3101.285四檔0.9700.933五檔0.7950.692六檔0.680倒檔3.1983.405主減速比4.3883.863特點(diǎn)與發(fā)動(dòng)機(jī)完美匹配，駕駛樂趣濃郁，6檔時(shí)速80公里轉(zhuǎn)速只有2000轉(zhuǎn)，比別車轉(zhuǎn)速低，省油，6檔跑高速很實(shí)用。與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配度高，換檔平順；行駛中檔位切換

11、少，平穩(wěn)，駕乘舒適， 高速經(jīng)濟(jì)性好。換擋平順，反應(yīng)迅速；D檔模式下?lián)Q擋轉(zhuǎn)速基本處于2000轉(zhuǎn)左右，確保燃油經(jīng)濟(jì)性；深踩油門時(shí)換擋時(shí)機(jī)自動(dòng)后移，多在3000轉(zhuǎn)左右時(shí)換擋，加速感強(qiáng)烈；搭載AAS主動(dòng)換檔適應(yīng)系統(tǒng)，智能先進(jìn)，路況適應(yīng)能力強(qiáng)，換檔平順舒適。變速器11懸架彈簧減震器掛臂橫向穩(wěn)定桿n 懸架的基本概念l 汽車的懸架裝置是連接車身和車輪之間全部零件和部件的總稱，主要組成有用于緩沖的彈簧，用于吸收振動(dòng)的減震器，以及用于支撐車架的其它元件等，有的車輛還裝有用于橫向穩(wěn)定的橫向穩(wěn)定桿；l 當(dāng)汽車行駛在不同路面上而使車輪受到隨機(jī)振動(dòng)時(shí)，由于懸架裝置實(shí)現(xiàn)了車體和車輪之間的彈性支承，有效地抑制、降低了車體與

12、車輪的動(dòng)載和振動(dòng)，從而保證汽車行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性，達(dá)到提高平均行駛速度的目的。l 根據(jù)各自的運(yùn)動(dòng)，懸架的主要包括獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架兩大類。12n 懸架的主要種類及特點(diǎn)懸架常見種類非獨(dú)立車軸式半獨(dú)立扭力梁式獨(dú)立麥弗遜式獨(dú)立雙橫臂式獨(dú)立多連桿式圖示概述以一根車軸聯(lián)結(jié)左右車輪，彈簧位于車輪連接處，一般用于貨車。后懸架類型的一種，將非獨(dú)立懸架的車輪裝在一個(gè)扭力梁的兩端，通過(guò)扭力梁來(lái)平衡左右車輪的上下跳動(dòng)，以減小車輛的搖晃，保持車輛的平穩(wěn)。多用于載重汽車、普通客車、緊湊型家用車上。應(yīng)用最廣泛的前懸架之一，主要由螺旋彈簧、減震器、三角形下擺臂組成，絕大部分車型還會(huì)加上橫向穩(wěn)定桿。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是螺旋彈

13、簧套在減震器上組成。利用上下兩個(gè)橫臂(一般為叉形連桿)把車輪、車輛與車身連接起來(lái)，能提供強(qiáng)大的側(cè)向支撐，并有利于減少輪胎磨損，提高汽車行駛平順性和方向穩(wěn)定性。通常用于運(yùn)動(dòng)型轎車、超級(jí)跑車及高性能SUV。指由三根或三根以上連接拉桿構(gòu)成，并能提供多個(gè)方向的控制力，使輪胎具有更加可靠的行駛軌跡的獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)。由于連桿較多，可使車輪和地面保持最佳接觸，盡最大可能減小側(cè)傾。多用于高級(jí)轎車后懸架。優(yōu)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，可靠性高，承載力大。構(gòu)造簡(jiǎn)單，承載力大，成本低。經(jīng)久耐用，節(jié)省空間，舒適靈活兼顧，且具有較強(qiáng)道路適應(yīng)能力。 橫向剛度大，抗側(cè)傾性能優(yōu)異，方向控制精確，抓地性能好，路感清晰。舒適性好，車輛行駛穩(wěn)定性高

14、。缺點(diǎn)檔次較低，平穩(wěn)性和舒適性差。平穩(wěn)性和舒適性較差，車輛操控性不高。技術(shù)含量不高，對(duì)左右方向的沖擊缺乏阻擋力，抗剎車點(diǎn)頭作用較差，懸掛剛度較弱，穩(wěn)定性差，轉(zhuǎn)彎側(cè)傾明顯制造成本高，橫向安裝空間較大，懸架定位參數(shù)設(shè)定復(fù)雜。結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，占用空間大，制造成本高。13n 馬自達(dá)車型懸架特點(diǎn)懸架車型馬自達(dá)6睿翼馬自達(dá)8前懸架雙橫臂式獨(dú)立帶橫向穩(wěn)定桿雙橫臂式獨(dú)立帶橫向穩(wěn)定桿麥弗遜式獨(dú)立帶橫向穩(wěn)定桿后懸架E型多連桿式獨(dú)立帶橫向穩(wěn)定桿E型多連桿式獨(dú)立帶橫向穩(wěn)定桿多連桿式獨(dú)立帶橫向穩(wěn)定桿圖示特點(diǎn)高速時(shí)確保底盤穩(wěn)定，過(guò)彎時(shí)最大限度的支撐車身側(cè)傾。通過(guò)對(duì)前雙橫臂后E型多連桿懸架的改進(jìn)，靈活性、穩(wěn)定性和舒適性比馬自

15、達(dá)6更出色。既帶有一定操控功底和韌性，保持激烈駕駛時(shí)的信心，更強(qiáng)調(diào)乘坐的穩(wěn)定和舒適。類似車型馬自達(dá)RX-8英菲尼迪G系雷克薩斯GS級(jí)捷豹XF系列保時(shí)捷Panamera日產(chǎn)QUEST其他后懸大多為拖曳臂半獨(dú)立14輪胎n 輪胎的基本概念l 輪胎是汽車的重要部件之一，它直接與路面接觸，和汽車懸架共同來(lái)緩和汽車行駛時(shí)所受到的沖擊，保證汽車有良好的乘座舒適性和行駛平順性；保證車輪和路面有良好的附著性，提高汽車的牽引性、制動(dòng)性和通過(guò)性；同時(shí)它還承受著汽車的重量。l 汽車輪胎的側(cè)面標(biāo)示有關(guān)輪胎的一些信息，包括輪胎的型號(hào)、產(chǎn)地、最大承重、標(biāo)準(zhǔn)氣壓、認(rèn)證標(biāo)志、品牌等。15P 195 /60 R 14 85 H

16、速度標(biāo)示載重指數(shù)輪輞直徑（以英寸為單位） 輪胎的結(jié)構(gòu) 表示此輪胎為子午線結(jié)構(gòu) 輪胎的扁平比 是胎高與胎寬的比例 輪胎寬度 是兩個(gè)胎側(cè)之間的寬度（以毫米為單位） 輪胎類型 泥濘冰雪路面輪胎n 輪胎的型號(hào)表示16扁平率：輪胎壁高度與輪胎寬度之比，越低的扁平比表示輪胎輪胎越扁平。低扁平比輪胎抓地性能相對(duì)更好，能增加汽車行駛的穩(wěn)定性，但也會(huì)增加行駛的阻力從而增加油耗，并且會(huì)減弱承受車身跳動(dòng)的能力，進(jìn)而降低乘坐的舒適性，更不利于承受惡劣路面對(duì)輪胎的沖撞，易導(dǎo)致鼓包甚至爆胎。輪胎n 輪胎的型號(hào)表示17速度標(biāo)示最高時(shí)速 (公里/小時(shí))M130N140P150Q160R170S180T190U200H210V

17、240W270Y300ZR超過(guò)340輪胎n 輪胎的型號(hào)表示輪胎速度標(biāo)示輪胎負(fù)重標(biāo)示18車架n 車架的基本概念l 車架也稱大梁，一般由兩根縱梁和幾根橫梁組成，經(jīng)由懸架裝置前橋后橋支承在車輪上；車架的作用是承受載荷，包括汽車自身零部件的重量和行駛時(shí)所受的沖擊、扭曲、慣性力等。l 車架需具有足夠的強(qiáng)度和剛度以承受汽車的載荷和從車輪傳來(lái)的沖擊。車架所要求的剛性其實(shí)就建構(gòu)在車架的抗變形能力上，也就是指車架對(duì)于受外力影響而彎曲或扭轉(zhuǎn)的抗力。一旦車架剛性不足，操控性和安全性便會(huì)受到影響。l 常見的車架種類有大梁式和承載式。19n 車架的主要種類及特點(diǎn)車架常見種類大梁式車架(非承載式車身)承載式車架(承載式車

18、身)概述大梁式車架由兩條縱向的主粱，結(jié)合許多大小(粗細(xì))不同的副橫梁所構(gòu)成，有些情況還會(huì)加上斜梁作鞏固。目前轎車已很少再采用大梁式車架，而像大型客車、SUV等車型仍在使用。承載式車架的特點(diǎn)是車身作為發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤各總成的安裝基礎(chǔ)，載荷全部由車身承受。車內(nèi)有效空間增大，降低車身高度，乘坐舒適性好。目前的轎車均采用了承載式車架。優(yōu)點(diǎn)鋼梁提供很強(qiáng)的承載能力和抗扭剛度可靠性和安全性出色耐沖撞能力強(qiáng)車架和車身二合為一，重量輕，可利用空間大，重心低操控反應(yīng)好，傳遞的震動(dòng)、噪音都較少?zèng)_壓成型的制造方式適合現(xiàn)代化的大批量生產(chǎn)缺點(diǎn)重量較承載式車架重底盤稍高，重心較承載式車架高舒適性較差成本較高承載能力和抗扭剛度相對(duì)較低耐沖撞能力不及大梁式強(qiáng)20n 馬自達(dá)車型車架特點(diǎn)車架車型馬自達(dá)6睿翼馬自達(dá)8車架型式承載式車架(承載式車身)承載式車架(承載式車身)承載式車架(承載式車身)高剛性3H車身結(jié)構(gòu)高剛性3H車身結(jié)構(gòu)高剛性3H車身結(jié)構(gòu)圖示特點(diǎn)采用高剛性強(qiáng)化安全車體，通過(guò)車體前后的可潰縮沖撞區(qū)來(lái)緩和沖擊，并靠底盤/側(cè)圍/車頂組合而成的三重H型結(jié)構(gòu)來(lái)保護(hù)座艙。21鋼板n 汽車鋼板的基本概念l 車身鋼板正向薄的方向發(fā)展，但車身剛度以及在碰撞時(shí)的保護(hù)能力并沒有下降。l 車身不同部位采用不同厚度和強(qiáng)度的鋼板。