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汽車構(gòu)造基礎(chǔ)知識(shí)第1頁/共170頁目錄汽車構(gòu)造汽車基本性能指標(biāo)其它相關(guān)知識(shí)第2頁/共170頁汽車構(gòu)造汽車的基本組成均由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、電氣設(shè)備和車身及附屬設(shè)備四大部分組成。
第3頁/共170頁發(fā)動(dòng)機(jī)部分1、發(fā)動(dòng)機(jī)類型2、發(fā)動(dòng)機(jī)組成3、性能指標(biāo)4、專業(yè)術(shù)語5、工作原理6.發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)介紹第4頁/共170頁發(fā)動(dòng)機(jī)類型目前汽車采用的基本上是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)按完成一個(gè)循環(huán)所需要的行程數(shù),可分為四沖往和二沖程發(fā)動(dòng)機(jī);按點(diǎn)火方式,可分為點(diǎn)燃式(如汽油機(jī))和壓燃式(如柴油機(jī));按燃料種類,可分為柴油機(jī)、汽油機(jī)、酒精機(jī)、煤氣機(jī)和多種燃料機(jī);按缸體的排列方式,可分為單列式、雙列式(V型)和星型式三種。第5頁/共170頁第6頁/共170頁發(fā)動(dòng)機(jī)組成——兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu):曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用是提供燃燒場(chǎng)所,把燃料燃燒后氣體作用在活塞頂上的膨脹壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩,不斷輸出動(dòng)力。氣缸體曲軸箱組:氣缸體曲軸箱、下曲軸箱、氣缸蓋、氣缸墊等活塞連桿組:活塞、活塞環(huán)、活塞銷等
連桿體、連桿蓋、連桿螺栓等曲軸飛輪組:曲軸、飛輪等配氣機(jī)構(gòu)氣門組:氣門、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧等氣門傳動(dòng)組:凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸、凸輪軸正時(shí)齒輪等第7頁/共170頁第8頁/共170頁發(fā)動(dòng)機(jī)組成——五大系統(tǒng)燃料供給系汽油機(jī):油箱、汽油濾清器、汽油泵、化油器、空氣濾清器、進(jìn)排氣管等柴油機(jī):油箱、柴油濾清器、燃油泵、噴油泵、空氣濾清器、進(jìn)排氣管等點(diǎn)火系(僅汽油機(jī)有)蓄電池、發(fā)電機(jī)、分電器、點(diǎn)火線圈、火花塞等
冷卻系水冷式:散熱器、風(fēng)扇、水泵、節(jié)溫器、水套等風(fēng)冷式:風(fēng)扇、導(dǎo)流罩、散熱片等潤(rùn)滑系機(jī)油濾清器、機(jī)油泵、粗濾清器、油道等起動(dòng)系起動(dòng)機(jī)及附屬裝置
第9頁/共170頁第10頁/共170頁第11頁/共170頁發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)氣缸工作容積——發(fā)動(dòng)機(jī)的單缸排量它是指活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所讓出的空間壓縮比指活塞在下止點(diǎn)時(shí)一個(gè)氣缸內(nèi)氣體所占的容積(Va)與活塞在上止點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)氣體所占的容積(Vc)之比。用ε表示
。汽油機(jī)ε一般在6―10之間,柴油機(jī)為15―22左右。
第12頁/共170頁發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)術(shù)語1、上止點(diǎn):活塞頂離曲軸中心最大距離時(shí)的位置稱為上止點(diǎn)。2、下止點(diǎn):活塞頂離曲軸中心最小距離時(shí)的位置稱為下止點(diǎn)。3、活塞行程:活塞運(yùn)行在上下兩個(gè)止點(diǎn)間的距離稱為活塞行程。它等于曲軸旋轉(zhuǎn)半徑長(zhǎng)度的兩倍。4、氣缸工作容積(氣缸排量):活塞在上下止點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)所掃過的容積稱為氣缸工作容積。5、燃燒室容積:活塞在上止點(diǎn)時(shí),活塞頂部上方整個(gè)空間的容積稱為燃燒室容積。6、氣缸總?cè)莘e:活塞在下止點(diǎn)時(shí),活塞頂部上方整個(gè)空間的容積稱為氣缸總?cè)莘e。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和。第13頁/共170頁發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)術(shù)語7、壓縮比:氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值稱為壓縮比。它表示活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止時(shí),氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。8、發(fā)動(dòng)機(jī)排量(總排量):多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各缸氣缸工作容積的總和稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量。它等于氣缸排量與缸數(shù)的乘積。9、工作循環(huán):燃料的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能需經(jīng)進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣等一系列連續(xù)過程,每完成一次稱為一個(gè)工作循環(huán)。10、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī):是指活塞往復(fù)四個(gè)行程,曲軸旋轉(zhuǎn)兩周,完成一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。11、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī):是指活塞往復(fù)二個(gè)行程,曲軸旋轉(zhuǎn)一周,完成一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
第14頁/共170頁第15頁/共170頁發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)過程組成發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)。汽油機(jī)利用化油器(或電噴裝置)使汽油和空氣混合形成可燃混合氣,經(jīng)進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸,用火花塞產(chǎn)生的電火花強(qiáng)制點(diǎn)燃混合氣,混合氣燃燒膨脹推動(dòng)活塞作功,帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力。第16頁/共170頁第17頁/共170頁發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)介紹
可變進(jìn)氣系統(tǒng)作用:①能兼顧高速及低速不同工況,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出和降低燃油消耗;
②降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排放污染;
③改善發(fā)動(dòng)機(jī)怠速及低速時(shí)的性能及穩(wěn)定性。第18頁/共170頁第19頁/共170頁可變進(jìn)氣系統(tǒng)的分類:
(1)多氣門分別投入工作;方案:
第一,通過凸輪或搖臂控制氣門在設(shè)定的工況下開或關(guān);第二,在進(jìn)氣道上設(shè)置旋轉(zhuǎn)閥門,根據(jù)設(shè)定工況打開或關(guān)閉該氣門的進(jìn)氣通道,這種結(jié)構(gòu)比用凸輪、搖臂控制簡(jiǎn)單。(2)可變進(jìn)氣道系統(tǒng)。①雙脈沖進(jìn)氣系統(tǒng)。②四氣門二階段進(jìn)氣系統(tǒng)。③三階段進(jìn)氣系統(tǒng)。第20頁/共170頁可變氣門正時(shí)和升程控制系統(tǒng)1.本田汽車公司VTEC技術(shù)本田VTEC(VariableValveTiming&Liftelectroniccontrolsystem),稱為電子控制可變氣門正時(shí)與舉升系統(tǒng),當(dāng)改變氣門升程時(shí),氣門正時(shí)與氣門重疊角隨之改變。(1)VTEC結(jié)構(gòu)。第21頁/共170頁(2)VTEC工作原理。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在中低速工作時(shí),控制系統(tǒng)使主、副搖臂與中間搖臂分離,利用兩側(cè)的低速凸輪A、B驅(qū)動(dòng)主、副搖臂,壓動(dòng)氣門開啟。中間搖臂在彈簧的作用下與中間凸輪(高速凸輪)一起轉(zhuǎn)動(dòng),但此時(shí)由于沒有油壓作用于同步活塞,所以中間搖臂與氣門的開閉無關(guān)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),控制系統(tǒng)使搖臂內(nèi)部的液壓活塞沿箭頭方向移動(dòng)。此時(shí)主、副及中間搖臂在同步活塞的作用下連成一體,均由中間凸輪(高速凸輪C)來驅(qū)動(dòng),從而獲得高功率所需的配氣正時(shí)和氣門升程。第22頁/共170頁豐田汽車公司VVT-i技術(shù)豐田汽車公司VVT-i(VatiableValveTimingintelligent)稱為智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)。(1)VVT-i的結(jié)構(gòu)。VVT-i系統(tǒng)由VVT-i控制器、凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥和傳感器三部分組成。第23頁/共170頁VVT-i控制器的結(jié)構(gòu):第24頁/共170頁柴油機(jī)共軌直噴技術(shù)1.柴油機(jī)電控燃油系統(tǒng)概述1.柴油機(jī)電控燃油系統(tǒng)的分類第一代電控噴油系統(tǒng)是位置控制式。第二代電控噴油系統(tǒng)是時(shí)間控制式。第三代電控噴油系統(tǒng)是時(shí)間壓力控制式,即電控共軌式噴油系統(tǒng)。2.柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的特點(diǎn)
(1)柴油機(jī)的排放降低,經(jīng)濟(jì)性提高。
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠性提高。
(3)響應(yīng)快,控制精確。
(4)控制策略靈活多樣。第25頁/共170頁2電控共軌系統(tǒng)的組成第26頁/共170頁
發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)的發(fā)展歷史1機(jī)械增壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理第27頁/共170頁2渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理第28頁/共170頁二、底盤部分1、傳動(dòng)系2、轉(zhuǎn)向系3、制動(dòng)系4、行駛系第29頁/共170頁橫置發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)底盤第30頁/共170頁橫置發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)底盤第31頁/共170頁汽車底盤—傳動(dòng)系傳動(dòng)系的作用將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力平穩(wěn)可靠地傳給驅(qū)動(dòng)車輪,使汽車前進(jìn)或后退;根據(jù)汽車行駛的道路坡度、路面等級(jí)、交通流量、車輛載荷大小以及行駛速度高低等要求,改變汽車行駛速度和驅(qū)動(dòng)力。傳動(dòng)系的組成離合器、變速箱、萬向傳動(dòng)裝置和具有減速器、差速器、半軸的驅(qū)動(dòng)橋。越野汽車和重型汽車多采用多橋驅(qū)動(dòng),在變速器后加裝分動(dòng)器,從分動(dòng)器至各驅(qū)動(dòng)橋各裝一套萬向傳動(dòng)裝置。第32頁/共170頁第33頁/共170頁汽車底盤—傳動(dòng)系離合器作用:保證在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸與傳動(dòng)裝置間能根據(jù)汽車行駛的需要傳遞或截?cái)喟l(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出;使汽車平穩(wěn)起步;便于換檔和防止傳動(dòng)系過載。構(gòu)造與工作原理:常用的多為干摩擦片式。主要由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。其中,發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪是離合器的主動(dòng)件。帶摩擦片的從動(dòng)盤的轂通過軸向花鍵同從動(dòng)軸(即變速箱第一軸)相連。壓緊彈簧將從動(dòng)盤緊壓在飛輪端面上。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩就靠飛輪同從動(dòng)盤接觸面之間的摩擦作用而傳到從動(dòng)盤上,再由此經(jīng)過從動(dòng)軸和傳動(dòng)系中一系列機(jī)件傳給驅(qū)動(dòng)車輪。
第34頁/共170頁第35頁/共170頁第36頁/共170頁汽車底盤—傳動(dòng)系變速器和分動(dòng)器變速器的作用:根據(jù)不同的道路情況,變更驅(qū)動(dòng)車輪的牽引力,并使汽車得到所需要的速度;在不改變曲軸旋轉(zhuǎn)方向的情況下,使汽車能前進(jìn)或后退;在離合器接合時(shí),使發(fā)動(dòng)機(jī)不傳給驅(qū)動(dòng)車輪(空檔);還可通過取力器將動(dòng)力傳給其他機(jī)構(gòu)(如絞盤和傾卸汽車用油壓泵)。構(gòu)造:主要由變速器殼、蓋、輸入軸(第一軸)、輸出軸(第二軸)、中間軸、倒擋軸以及齒輪、軸承、油封、操縱機(jī)構(gòu)等機(jī)件組成。原理:利用改變直徑不同的齒輪嚙合,改變輸出的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。如大齒輪帶小齒輪傳動(dòng),輸出轉(zhuǎn)速升高,轉(zhuǎn)矩下降;小齒輪帶大齒輪傳動(dòng),則輸出轉(zhuǎn)速降低,扭矩增大。
第37頁/共170頁1.CVT的基本結(jié)構(gòu)金屬帶式CVT一般由起步離合器、行星齒輪機(jī)構(gòu)、無級(jí)變速機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)和中間減速機(jī)構(gòu)組成。第38頁/共170頁(1)起步離合器。(2)行星齒輪機(jī)構(gòu)。(3)無級(jí)變速機(jī)構(gòu)。由金屬傳動(dòng)帶、主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組組成。其中,主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組都由可動(dòng)錐盤和固定錐盤組成。第39頁/共170頁(4)控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)是用來實(shí)現(xiàn)CVT傳動(dòng)比無級(jí)自動(dòng)變化的,多采用機(jī)—液控制系統(tǒng)或電—液控制系統(tǒng)。(5)中間減速機(jī)構(gòu)。
CVT的工作原理。金屬帶式CVT主要是通過改變主、從動(dòng)輪和金屬帶的接觸半徑(即工作半徑)來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)變化。CVT的特點(diǎn)。(1)無級(jí)變速器后備功率大,其動(dòng)力性優(yōu)于傳統(tǒng)手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器。第40頁/共170頁(2)經(jīng)濟(jì)性好。(3)裝有CVT的汽車行駛平順性好、乘坐舒適。(4)在變速過程中無須中斷動(dòng)力傳輸,可以大幅減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了汽車的操縱穩(wěn)定性。(5)環(huán)保。2.手自一體變速器手動(dòng)/自動(dòng)變速器由德國(guó)保時(shí)捷車廠在911車型上首先推出,稱為Tiptronic。第41頁/共170頁手自一體變速器主要有四種不同的形式:第一種是以傳統(tǒng)自動(dòng)變速器技術(shù)為基礎(chǔ),另外加裝電子和液壓控制裝置,允許手動(dòng)換檔;第二種是CVT變速器,人為地將無級(jí)變速劃分出幾個(gè)區(qū)域,允許手動(dòng)換檔;第三種是以手動(dòng)變速箱為基礎(chǔ),把離合器的自動(dòng)控制和電子-液壓順序換檔相結(jié)合。第四種是DSG直接換檔變速器。第42頁/共170頁奔馳手自一體變速器。第43頁/共170頁汽車底盤—傳動(dòng)系萬向傳動(dòng)裝置作用:保證在動(dòng)力的輸出軸和動(dòng)力的輸入軸之間軸線不重合,且軸線夾角經(jīng)常發(fā)生變化的情況下傳遞動(dòng)力。構(gòu)造:萬向節(jié)、傳動(dòng)軸。車橋作用:承受和傳遞地面與車架之間的各向作用力及力矩。構(gòu)造:驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋四種。其中驅(qū)動(dòng)橋又含減速器、差速器、半軸、驅(qū)動(dòng)橋殼等。轉(zhuǎn)向橋由前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)和輪轂三個(gè)部分組成。第44頁/共170頁第45頁/共170頁汽車底盤—轉(zhuǎn)向系作用根據(jù)汽車行駛的需要,按照駕駛員意圖改變行駛方向。構(gòu)造轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置。其中,轉(zhuǎn)向器的作用是將駕駛員
施于轉(zhuǎn)向盤上的力,通過它傳給轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu),同時(shí)還可以增大傳動(dòng)比,使轉(zhuǎn)向操縱輕便。按采用的傳動(dòng)副的方式可分為蝸桿曲柄銷式、循環(huán)球式和齒輪齒條式。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由兩對(duì)傳動(dòng)副組成,一對(duì)是螺桿、螺母,另一對(duì)是齒條、齒扇。在螺桿和螺母間裝有鋼球,使滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,從而提高了傳動(dòng)效率(達(dá)90%以上),使轉(zhuǎn)向輕便,磨損減小。近年來使用這種轉(zhuǎn)向器日趨廣泛。
轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)向垂臂、直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向節(jié)主銷、梯形臂和橫拉桿等機(jī)件。主要把轉(zhuǎn)向盤的指令傳遞給轉(zhuǎn)向車輪。第46頁/共170頁第47頁/共170頁
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)新技術(shù)
2.1電控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1.系統(tǒng)組成。電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為EHPAS(Electro-HydraulicPowerAssistSteering),系統(tǒng)部件主要包括電動(dòng)機(jī)、液壓泵、轉(zhuǎn)向機(jī)、轉(zhuǎn)向角速度傳感器、轉(zhuǎn)向控制單元、EHPAS警告燈以及助力油儲(chǔ)液罐等,其中轉(zhuǎn)向控制單元和電動(dòng)機(jī)及液壓泵通常安裝在一起。第48頁/共170頁2.工作原理。在汽車直線行駛時(shí),方向盤不轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)泵以很低的速度運(yùn)轉(zhuǎn),大部分工作油經(jīng)過轉(zhuǎn)向閥流回儲(chǔ)油罐,少部分經(jīng)液控閥然后流回儲(chǔ)油罐;當(dāng)駕駛員開始轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí),ECU根據(jù)檢測(cè)到的轉(zhuǎn)角、車速以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的反饋信號(hào)等,判斷汽車的轉(zhuǎn)向狀態(tài),決定提供助力大小,向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出控制指令,使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)油泵,進(jìn)而輸出相應(yīng)流量和壓力的高壓油。高壓油經(jīng)轉(zhuǎn)向控制閥進(jìn)入齒條上的動(dòng)力缸,推動(dòng)活塞以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹?,協(xié)助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作,從而獲得理想的轉(zhuǎn)向效果。在電機(jī)溫度過高或電流過大的情況下,電機(jī)可以停止工作實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)。第49頁/共170頁2.2全電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件包括電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向機(jī)、轉(zhuǎn)向角速度傳感器、轉(zhuǎn)向控制單元以及EPAS警告燈等。第50頁/共170頁2.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理。當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤時(shí),裝在轉(zhuǎn)向盤軸上的轉(zhuǎn)矩傳感器不斷地測(cè)量出轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩信號(hào),該信號(hào)與車速信號(hào)同時(shí)輸入到電子控制單元。電子控制單元根據(jù)這些輸入信號(hào),確定助力轉(zhuǎn)矩的大小和方向,即選定電動(dòng)機(jī)的電流和轉(zhuǎn)向,調(diào)整轉(zhuǎn)向輔助動(dòng)力的大小。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩由電磁離合器通過減速器減速增扭后,加在汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上,使之得到一個(gè)與汽車工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。第51頁/共170頁3.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)。(1)系統(tǒng)使用電動(dòng)機(jī),不使用液壓油泵,因而發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)省了驅(qū)動(dòng)油泵所需的動(dòng)力。
(2)系統(tǒng)省去了液壓網(wǎng)絡(luò)的所有部件,減小了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的尺寸與質(zhì)量,并且降低了成本。
(3)系統(tǒng)僅在轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下使用動(dòng)力,而傳統(tǒng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則要求提供持續(xù)的能量。
(4)系統(tǒng)只有直流電動(dòng)機(jī)為主要零件,所使用的其他零件少,因而具有很高的可靠性,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以做到免維護(hù)。
(5)由于某種原因致使電子控制助力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),駕駛員還可以很容易地回到手動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)向。第52頁/共170頁4.豐田銳志電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。第53頁/共170頁電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要包括:方向盤直接驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)向電機(jī)、減速裝置、轉(zhuǎn)角傳感器、齒條軸的外殼及左右橫拉桿等組成。第54頁/共170頁(1)轉(zhuǎn)向扭矩傳感器結(jié)構(gòu)與工作原理。轉(zhuǎn)向扭矩傳感器包括兩部分,分別安裝在方向盤的輸入軸和轉(zhuǎn)向小齒輪的輸出軸上。第55頁/共170頁(2)助力電機(jī)及減速器的結(jié)構(gòu)與工作原理。(3)轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理。(4)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本工作原理。轉(zhuǎn)向助力的控制信號(hào)流程:第56頁/共170頁2.3.3四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)四輪轉(zhuǎn)向4WS(fourwheelsteering)是指后輪也和前輪相似,具有一定的轉(zhuǎn)向功能,不僅可以與前輪同方向轉(zhuǎn)向,也可以與前輪反方向轉(zhuǎn)向。其主要目的是增強(qiáng)轎車在高速行駛或者在側(cè)向風(fēng)力作用下的操縱穩(wěn)定性,改善低速時(shí)的操縱輕便性,在轎車高速行駛時(shí)便于由一個(gè)車道向另一個(gè)車道的移動(dòng)調(diào)整,以及減少調(diào)頭時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑。四輪轉(zhuǎn)向裝置按照前后輪的偏轉(zhuǎn)角和車速之間的關(guān)系分為兩種類型:一種是轉(zhuǎn)角傳感型,另一種是車速傳感型。日產(chǎn)風(fēng)雅Fuga轎車采用了四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(后輪主動(dòng)控制RearActiveSteer)。第57頁/共170頁2.3.4后輪轉(zhuǎn)向技術(shù)1.大陸后輪轉(zhuǎn)向技術(shù)。大陸公司研制了兩種后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu):電子機(jī)械可調(diào)整轉(zhuǎn)向臂和液壓可調(diào)整轉(zhuǎn)向臂。電子機(jī)械可調(diào)整轉(zhuǎn)向臂使用了智能電機(jī)驅(qū)動(dòng)以調(diào)整轉(zhuǎn)向臂的長(zhǎng)度。駕駛員的轉(zhuǎn)向操作會(huì)變成電信號(hào)傳輸?shù)降妆P電子控制單元,控制單元會(huì)綜合、分析其它各種駕駛情況信息,再將轉(zhuǎn)向指令傳輸?shù)街悄茈姍C(jī)執(zhí)行后輪轉(zhuǎn)向操作。第58頁/共170頁液壓可調(diào)整轉(zhuǎn)向臂使用了一個(gè)中心泵來提供調(diào)整的動(dòng)力,通過調(diào)整轉(zhuǎn)向臂上的液壓油缸來控制轉(zhuǎn)向臂的長(zhǎng)度以達(dá)到控制后車輪的轉(zhuǎn)角。液壓系統(tǒng)有著它有利的一面,它很容易擴(kuò)展到其他系統(tǒng),并與其它系統(tǒng)形成聯(lián)動(dòng),如電子可調(diào)減振系統(tǒng)。后輪轉(zhuǎn)向的好處是減小了轉(zhuǎn)彎半徑和提高了高速駕駛平穩(wěn)性,提升了操控性和安全性。2.法國(guó)標(biāo)致后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)。所謂后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向指的是汽車在過彎時(shí),除了前輪能提供轉(zhuǎn)向力和轉(zhuǎn)向方向以外,后輪也能產(chǎn)生一定程度的轉(zhuǎn)向角度。雖然角度很小,但在一定程度上能提高汽車的機(jī)動(dòng)性。第59頁/共170頁標(biāo)致后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第60頁/共170頁懸架新技術(shù)
2.1奔馳空氣懸架采用雙重控制空氣懸架的奔馳轎車:第61頁/共170頁奔馳雙重控制空氣懸架在車上的布置第62頁/共170頁第63頁/共170頁懸架系統(tǒng)的工作模式:(1)模式一:柔軟舒適的設(shè)定,用于普通路面的行駛。這個(gè)時(shí)候,懸架系統(tǒng)是行車電腦自動(dòng)控制的,通過測(cè)量系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)的幫助,電腦自動(dòng)調(diào)節(jié)懸架的阻尼,以保證車輛在不同路面情況下,始終具備最佳的舒適性和操控性。(2)模式二:減振器采取硬壓縮、軟回彈方式,適合高速路況,在高速下保證了車輛的穩(wěn)定性。(3)模式三:減振器采取軟壓縮、硬回彈方式,偏重于路面復(fù)雜的慢速行駛狀況,在顛簸路面能夠過緩和顛簸。第64頁/共170頁系統(tǒng)可以根據(jù)不同的道路情形在一、二、三模式間自動(dòng)調(diào)整彈簧的軟硬度,駕駛員也可以根據(jù)自己的駕駛習(xí)慣手動(dòng)固定某一種模式。(4)模式四:極端運(yùn)動(dòng)模式,該模式需要駕駛員通過控制菜單進(jìn)行選擇,這時(shí)駕駛奔馳新S系轎車與駕駛一輛跑車相差無幾。奔馳W220S系列轎車裝備的空氣懸架系統(tǒng)主要由控制電腦、空氣泵、儲(chǔ)壓罐、氣動(dòng)前后減振器和空氣分配器等組成。其功用主要有:(1)車身的水平控制。(2)車身的水平調(diào)節(jié)。(3)ADS(自適應(yīng)阻尼懸架系統(tǒng))功能。第65頁/共170頁該空氣懸架系統(tǒng)的第一和第二項(xiàng)功能是相互控制的,有三個(gè)狀態(tài):1)關(guān)閉保持狀態(tài)。2)正常狀態(tài),即發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。3)喚醒狀態(tài)(工作時(shí)間約1min)。2.2電控懸架1.電控懸架采用的傳感器。一般電控懸架傳感器監(jiān)視的汽車重要參數(shù)有∶車身高度、速度、制動(dòng)力、轉(zhuǎn)向角、慣性力等,因此對(duì)應(yīng)的電控懸架系統(tǒng)傳感器就有高度傳感器、速度傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、慣性力傳感器和聲納傳感器等。第66頁/共170頁2.電控懸架的控制功能。
①乘坐舒適性控制,即吸收路面不平產(chǎn)生的影響,減少車身與車軸的振動(dòng);
②穩(wěn)定性控制,即保證轉(zhuǎn)向及高速行駛時(shí)的穩(wěn)定性和安全性;
③車身姿態(tài)控制,即在任何情況下均能保證良好的車身姿態(tài);
④車身高度控制,即在任何車載情況下均能保證合適的車身高度。第67頁/共170頁3.電控懸架的控制過程。(1)車身高度的控制過程。車身高度控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是空氣彈簧或油氣彈簧,因此高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一般分為氣壓式與液壓式兩種。液壓式又分為千斤頂式和液壓氣動(dòng)式,它可與普通彈簧并聯(lián)使用。按控制方法又可分為機(jī)械式和電子式兩種。第68頁/共170頁(2)阻尼可變控制。阻尼可變式電控懸架的控制過程??刂葡到y(tǒng)ECU根據(jù)車速、轉(zhuǎn)向角信號(hào)、空檔開關(guān)信號(hào)、制動(dòng)等信號(hào),經(jīng)過計(jì)算對(duì)比分析,發(fā)出控制指令,控制懸架的阻尼或彈簧剛度,以提高乘坐舒適性和保證汽車行駛的安全性。第69頁/共170頁阻尼可變式自適應(yīng)懸架的電子控制系統(tǒng)控制原理第70頁/共170頁阻尼可變式電控懸架的控制過程:
①側(cè)傾控制,即轉(zhuǎn)向角或轉(zhuǎn)向速度一定時(shí),提高阻尼力,以降低側(cè)傾速度。②抗點(diǎn)頭控制。③振動(dòng)控制。(3)側(cè)傾剛度可變控制。側(cè)傾剛度控制,通常采用扭轉(zhuǎn)剛度可變的橫向穩(wěn)定桿來實(shí)現(xiàn)??刂品绞接兄鲃?dòng)控制與被動(dòng)控制兩種。在主動(dòng)控制系統(tǒng)中,通常采用一個(gè)轉(zhuǎn)矩作動(dòng)器(執(zhí)行機(jī)構(gòu)),它可安裝在穩(wěn)定桿中間,也可安裝在穩(wěn)定桿端部,以替代傳統(tǒng)的橫向穩(wěn)定桿支桿。第71頁/共170頁汽車底盤—制動(dòng)系作用按照需要,使汽車減速或在最短的距離內(nèi)停車;使汽車可靠地停放在坡道上,不自動(dòng)滑溜;保證汽車能在安全的條件下發(fā)揮出高速行駛的性能。構(gòu)造由產(chǎn)生制動(dòng)作用的制動(dòng)器和操縱制動(dòng)器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。汽車制動(dòng)器一般汽車制動(dòng)系包括兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置,一套是駕駛員用腳踏板操縱的行車制動(dòng),主要用于汽車行駛中控制車速和保證行車安全,其制動(dòng)器安裝在車輪上,即所謂的腳剎。另一套是駕駛員用手控制的駐車制動(dòng)裝置,主要用于駐車后防止汽車滑溜,其制動(dòng)器安裝在變速器后面或車輪上,即所謂的手剎。第72頁/共170頁前輪盤式制動(dòng)器后輪鼓式制動(dòng)器第73頁/共170頁制動(dòng)系統(tǒng)新技術(shù)
EVA緊急制動(dòng)輔助裝置東風(fēng)標(biāo)致307除了采用ABS(制動(dòng)防抱死系統(tǒng))和EBD(電子制動(dòng)分配系統(tǒng))以外,還采用了EVA(緊急制動(dòng)輔助裝置)。第74頁/共170頁陶瓷剎車技術(shù)傳統(tǒng)的制動(dòng)盤是用金屬材料制造的。金屬的特點(diǎn)是耐熱性差。如果溫度攀升得過高,甚至表面接近金屬熔點(diǎn),那么金屬的工程強(qiáng)度會(huì)大大的減弱。強(qiáng)度減弱后,整個(gè)汽車的制動(dòng)效果也會(huì)削弱。這就是我們常說的熱衰減。第75頁/共170頁電子制動(dòng)系統(tǒng)豐田Prius的制動(dòng)控制系統(tǒng)采用了電子制動(dòng)系統(tǒng)(ECB),該系統(tǒng)能根據(jù)駕駛員踩制動(dòng)踏板的程度和所施加的力計(jì)算所需的制動(dòng)力,然后系統(tǒng)施加需要的制動(dòng)力(包括2號(hào)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2產(chǎn)生的再生制動(dòng)力和液壓制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的制動(dòng)力)并有效吸收能量。豐田Prius電子制動(dòng)系統(tǒng)ECU和制動(dòng)防滑控制ECU集成在一起,并和液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)一起進(jìn)行綜合控制。在正常制動(dòng)時(shí),總泵產(chǎn)生的液壓不直接作用在輪缸上,而是轉(zhuǎn)換為液壓信號(hào),通過調(diào)整作用于輪缸的制動(dòng)執(zhí)行器上液壓源的液壓獲得實(shí)際制動(dòng)壓力。第76頁/共170頁1.制動(dòng)執(zhí)行器。制動(dòng)執(zhí)行器包括液壓控制和液壓源部分。制動(dòng)執(zhí)行器中安裝有2個(gè)總泵壓力傳感器、4個(gè)輪缸壓力傳感器和1個(gè)蓄能器壓力傳感器。液壓控制部分有10個(gè)電磁閥和6個(gè)壓力傳感器;液壓源部分包括泵、泵電機(jī)、蓄能器、減壓閥、2個(gè)電機(jī)繼電器和蓄能器壓力傳感器。第77頁/共170頁2.制動(dòng)踏板行程傳感器。該傳感器包括可變電阻器,用于檢測(cè)制動(dòng)踏板行程踩下的程度并發(fā)送信號(hào)到制動(dòng)防滑控制ECU。第78頁/共170頁3.行程模擬器。安裝位置位于總泵和制動(dòng)執(zhí)行器之間,根據(jù)制動(dòng)中制動(dòng)踏板力產(chǎn)生踏板行程。行程模擬器包括彈簧系數(shù)不同的兩種彈簧,具有對(duì)應(yīng)于總泵壓力的兩個(gè)階段的踏板行程特征。第79頁/共170頁4.備用電源裝置。用于保證給電子制動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定地供電,它包括28個(gè)電容器電池,用于存儲(chǔ)車輛電源(12V)提供的電量。當(dāng)車輛電源電壓(12V)下降時(shí),電容器電池中的電就會(huì)作為輔助電源向制動(dòng)系統(tǒng)供電。第80頁/共170頁汽車底盤—行駛系組成車架、車橋、車輪和懸架。作用:車架——是整個(gè)汽車的骨架,汽車的所有總成和部件以及車箱、駕駛室等都直接或間接地安在車架上面。車架具有較高的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)膭傂裕猿惺苡煽偝蓚鱽淼娜孔饔昧土?。車輪和輪胎:車輪的作用是支持全車重量,并通過車胎同路面接觸而實(shí)現(xiàn)汽車運(yùn)動(dòng)。同時(shí),轉(zhuǎn)向車輪還起引導(dǎo)汽車行駛方向的作用。懸架是車架同車橋或車輪之間的所有傳力、連接裝置的總稱。其作用是在車架與車橋之間傳遞力和力矩;吸收車輪在不平道路行駛受到的沖擊和振動(dòng)。懸架分獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架,一般轎車采用獨(dú)立懸架,系列載貨車采用非獨(dú)立懸架。第81頁/共170頁前麥克拉倫懸掛后平衡式懸掛后拉桿式懸掛第82頁/共170頁第83頁/共170頁前懸掛示意圖第84頁/共170頁車身外觀鈑金件為主第85頁/共170頁引擎蓋發(fā)動(dòng)機(jī)蓋
發(fā)動(dòng)機(jī)蓋(又稱發(fā)動(dòng)機(jī)罩)是最醒目的車身構(gòu)件,是買車者經(jīng)常要察看的部件之一。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的主要要求是隔熱隔音、自身質(zhì)量輕、剛性強(qiáng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的在結(jié)構(gòu)上一般由外板和內(nèi)板組成,中間夾以隔熱材料,內(nèi)板起到增強(qiáng)剛性的作用,其幾何形狀由廠家選取,基本上是骨架形式。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋開啟時(shí)一般是向后翻轉(zhuǎn),也有小部分是向前翻轉(zhuǎn)。
向后翻轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋打開至預(yù)定角度,不應(yīng)與前檔風(fēng)玻璃接觸,應(yīng)有一個(gè)約為10毫米的最小間距。為防止在行駛由于振動(dòng)自行開啟,發(fā)動(dòng)機(jī)蓋前端要有保險(xiǎn)鎖鉤鎖止裝置,鎖止裝置開關(guān)設(shè)置在車廂儀表板下面,當(dāng)車門鎖住時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋也應(yīng)同時(shí)鎖住。
第86頁/共170頁車頂車頂蓋
車頂蓋是車廂頂部的蓋板。對(duì)于轎車車身的總體剛度而言,頂蓋不是很重要的部件,這也是允許在車頂蓋上開設(shè)天窗的理由。從設(shè)計(jì)角度來講,重要的是它如何與前、后窗框及與支柱交界點(diǎn)平順過渡,以求得最好的視覺感和最小的空氣阻力。當(dāng)然,為了安全車頂蓋還應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度,一般在頂蓋下增加一定數(shù)量的加強(qiáng)梁,頂蓋內(nèi)層敷設(shè)絕熱襯墊材料,以阻止外界溫度的傳導(dǎo)及減少振動(dòng)時(shí)噪聲的傳遞。
第87頁/共170頁后備箱行李箱蓋
行李箱蓋要求有良好的剛性,結(jié)構(gòu)上基本與發(fā)動(dòng)機(jī)蓋相同,也有外板和內(nèi)板,內(nèi)板有加強(qiáng)筋。一些被稱為“二廂半”的轎車,其行李箱向上延伸,包括后檔風(fēng)玻璃在內(nèi),使開啟面積增加,形成一個(gè)門,因此又稱為背門,這樣既保持一種三廂車形狀又能夠方便存放物品。
如果采用背門形式,背門內(nèi)板側(cè)要嵌裝椽膠密封條,圍繞一圈以防水防塵。行李箱蓋開啟的支撐件一般用勾形鉸鏈及四連桿鉸鏈,鉸鏈裝有平衡彈簧,使啟閉箱蓋省力,并可自動(dòng)固定在打開位置,便于提取物品。
第88頁/共170頁葉子板翼子板
翼子板是遮蓋車輪的車身外板,因舊式車身該部件形狀及位置似鳥翼而得名。按照安裝位置又分為前翼子板和后翼子板,前翼子板安裝在前輪處,因此必須要保證前輪轉(zhuǎn)動(dòng)及跳動(dòng)時(shí)的最大極限空間,因此設(shè)計(jì)者會(huì)根據(jù)選定的輪胎型號(hào)尺寸用“車輪跳動(dòng)圖”來驗(yàn)證翼子板的設(shè)計(jì)尺寸。
后翼子板無車輪轉(zhuǎn)動(dòng)碰擦的問題,但出于空氣動(dòng)力學(xué)的考慮,后翼子板略顯拱形弧線向外凸出?,F(xiàn)在有些轎車翼子板已與車身本體成為一個(gè)整體,一氣呵成。但也有轎車的翼子板是獨(dú)立的,尤其是前翼子板,因?yàn)榍耙碜影迮鲎矙C(jī)會(huì)比較多,獨(dú)立裝配容易整件更換。有些車的前翼子板用有一定彈性的塑性材料(例如塑料)做成。塑性材料具有緩沖性,比較安全。
第89頁/共170頁前圍板前圍板
前圍板是指發(fā)動(dòng)機(jī)艙與車廂之間的隔板,它和地板、前立柱聯(lián)接,安裝在前圍上蓋板之下。前圍板上有許多孔口,作為操縱用的拉線、拉桿、管路和電線束通過之用,還要配合踏板、方問機(jī)柱等機(jī)件安裝位置。
為防止發(fā)動(dòng)機(jī)艙里的廢氣、高溫、噪聲竄入車廂,前圍板上要有密封措施和隔熱裝置。在發(fā)生意外事故時(shí),它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。對(duì)比車身其它部件而言,前圍板裝配最重要的工藝技術(shù)是密封和隔熱,它的優(yōu)劣往往反映了車輛運(yùn)行的質(zhì)量。
第90頁/共170頁承載式車身第91頁/共170頁第92頁/共170頁:
1、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋
2、前檔泥板
3、前圍上蓋板
4、前圍板
5、車頂蓋
6、前柱
7、上邊梁
8、頂蓋側(cè)板
9、后圍上蓋板
10、行李箱蓋
11、后柱
12、后圍板
13、后翼子板
14、中柱
15、車門
16、下邊梁
17、底板
18、前翼子板
19、前縱梁
20、前橫梁
21、前裙板
22、散熱器框架
23、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋前支撐板第93頁/共170頁電氣部分1、ABS2、電子燃油噴射系統(tǒng)3、空調(diào)系統(tǒng)第94頁/共170頁電氣設(shè)備—ABSABS是英文ANTILOCK
BRAKE
SYSTEM的縮寫,即防抱死制動(dòng)系統(tǒng)。屬于汽車的主動(dòng)安全系。
ABS的工作原理就是由輪速感應(yīng)器監(jiān)測(cè)車輪的轉(zhuǎn)速,監(jiān)測(cè)信號(hào)匯集到電子控制器內(nèi)分析。一旦監(jiān)測(cè)到車輪快要抱死時(shí),電子控制器會(huì)發(fā)出指令給電磁調(diào)節(jié)器,由它控制油壓分配閥調(diào)節(jié)各個(gè)車輪的制動(dòng)分泵,以“一放一收”的點(diǎn)放形式來控制剎車摩擦片,解除車輪的抱死現(xiàn)象。用點(diǎn)放形式來制動(dòng),既可急劇降低輪速,又可保持輪胎與地面的附著力。
第95頁/共170頁電氣設(shè)備—ABSABS的安全優(yōu)勢(shì)⑴縮短制動(dòng)距離⑵增加制動(dòng)穩(wěn)定性⑶減輕輪胎磨損⑷使用方便,工作可靠第96頁/共170頁電氣設(shè)備—ABS與ASR的異同汽車上的ABS與ASR是屬于同一性質(zhì)的裝置,統(tǒng)稱“防滑控制系統(tǒng)”,兩者的共性是“防滑”。有些汽車標(biāo)注“
TCS”,實(shí)際上與ASR是同一回事??刂苹瑒?dòng)率是ABS與ASR的共同目的,但是它們又有顯著的差別,ABS對(duì)所有車輪都可進(jìn)行控制,而ASR只對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪進(jìn)行控制;ABS只是一個(gè)控制制動(dòng)的單環(huán)系統(tǒng),而ASR規(guī)是控制制動(dòng)也要控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的多環(huán)系統(tǒng)。目前ABS在控制過程中,是通過車輪轉(zhuǎn)速傳感器反饋來的信號(hào)經(jīng)電子控制器(ECU)處理后發(fā)出指令給電磁調(diào)節(jié)器,對(duì)各車輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié);而ASR在控制過程中,通常是借用ABS的車輪轉(zhuǎn)速傳感器反饋來的信號(hào)經(jīng)ECU處理后發(fā)出指令,通過控制節(jié)氣門開度和點(diǎn)火提前角的方式來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩,從而調(diào)節(jié)對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪的驅(qū)動(dòng)扭矩。因此一些車上的ABS和ASR的部分構(gòu)件是共用的,包括ECU和車輪轉(zhuǎn)速傳感器等。目前多數(shù)轎車安裝ABS裝置,只有一些中高級(jí)轎車和高級(jí)大客車安裝了ABS/ASR裝置。第97頁/共170頁電氣設(shè)備—電子燃油噴射系統(tǒng)電子控制噴油系統(tǒng)是通過空氣流量計(jì)、歧管絕對(duì)壓力傳感器或節(jié)氣門位置傳感器來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量,電子控制單元根據(jù)各種傳感器的信號(hào)進(jìn)行判斷、計(jì)算、修正控制噴油器噴油的持續(xù)時(shí)間,使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得該工況下運(yùn)行所需的最佳可燃混合氣濃度。電控汽油噴射系統(tǒng)由進(jìn)氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四部分組成。第98頁/共170頁電氣設(shè)備—電子燃油噴射系統(tǒng)電子燃油噴射控制系統(tǒng)所用的傳感器(1)空氣流量傳感器(MAS)空氣流量傳感器是由安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管中的電加熱元件(如采用鉑熱線的電熱絲)所構(gòu)成。進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)的氣流將電熱元件冷卻,使電熱絲的阻值發(fā)生變化,通過對(duì)流過電熱絲中的電流測(cè)定就可測(cè)得進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的空氣流量。(2)曲柄轉(zhuǎn)角傳感器(CRNS)用來感知曲柄角的位置,進(jìn)而確定活塞在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的位置。此傳感器一般設(shè)在曲軸輸出皮帶輪上或分電器轉(zhuǎn)軸上。有些發(fā)動(dòng)機(jī)除裝有曲柄轉(zhuǎn)角傳感器還裝有一個(gè)凸輪軸位置傳感器。(3)冷卻水溫度傳感器(CTS)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度傳感器用來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度,通常該傳感器安裝在冷卻水節(jié)溫器附近。
第99頁/共170頁電氣設(shè)備—電子燃油噴射系統(tǒng)(4)節(jié)氣門位置傳感器(TPS)節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門閥體內(nèi),并設(shè)有一個(gè)與節(jié)氣門擋板一起動(dòng)作的電位計(jì)。(5)氧傳感器(O2S)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)的氧傳感器用來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中所含氧的濃度,并將測(cè)定的氧濃度信號(hào)送到電子控制單元中,以確定發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣中的空燃比是否高于或低于理論空燃比。
第100頁/共170頁電氣設(shè)備—電子燃油噴射系統(tǒng)單點(diǎn)噴射系統(tǒng)(SPI)與多點(diǎn)噴射系統(tǒng)(EPI)1)汽油2)空氣3)節(jié)氣門4)進(jìn)氣歧管5)噴嘴6)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體第101頁/共170頁電氣設(shè)備——空調(diào)系統(tǒng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、貯液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器和鼓風(fēng)機(jī)等組成。第102頁/共170頁目錄汽車構(gòu)造汽車基本性能指標(biāo)其它相關(guān)知識(shí)第103頁/共170頁汽車基本性能1、動(dòng)力性2、燃油經(jīng)濟(jì)性3、制動(dòng)性4、操縱穩(wěn)定性5、行駛平順性6、通過性第104頁/共170頁汽車基本性能—?jiǎng)恿π云嚨淖罡咚俣仁侵冈谒搅己寐访妫ɑ炷粱驗(yàn)r青)上汽車能達(dá)到的最高行駛速度。此時(shí)汽車應(yīng)為滿載,油門全開。汽車的加速時(shí)間加速時(shí)間表示汽車的加速能力,它對(duì)汽車的平均車速有很大影響,也和行駛的安全性有關(guān)。例如超車和閃避。加速時(shí)間對(duì)轎車尤為重要。常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)有:原地起步加速時(shí)間和超車加速時(shí)間。汽車的最大爬坡度指汽車滿載,用最低檔在良好路面上能爬上的最大坡度,以此來表示一輛汽車的爬坡能力。它是貨車和越野汽車性能好壞的一個(gè)重要指標(biāo)——控制這一指標(biāo),可以保證各種車輛的動(dòng)力性相差不致太懸殊,以維持各種路面上各種車輛的暢通無阻。第105頁/共170頁汽車基本性能—燃油經(jīng)濟(jì)性其評(píng)價(jià)指標(biāo)有兩種表示方法:一是用行駛里程的燃油消耗量:我國(guó)和歐洲用每行駛百公里所消耗燃油的升數(shù)來表示,其單位為:l
/
100km,其值越小越經(jīng)濟(jì)。二是用單位燃料消耗量的行駛里程:美國(guó)用每升燃油所能行駛的公里(或英里)數(shù)來表示,其單位為:km
/
l
或
mile
/
Gallon,
其值越大越經(jīng)濟(jì)。第106頁/共170頁汽車基本性能—制動(dòng)性定義是指汽車在行駛過程中,強(qiáng)制減速直至停車的能力。汽車具有良好的制動(dòng)性能,這首先時(shí)安全的需要,同時(shí)也可提高汽車的平均速度,從而獲得較高的運(yùn)輸生產(chǎn)效率。評(píng)價(jià)指標(biāo)制動(dòng)效能指汽車在良好路面上以一定初速開始制動(dòng)直至停車的制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度。制動(dòng)效能的恒定性指制動(dòng)器的抗衰退性能。即汽車在高速或下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)時(shí),制動(dòng)器溫度升高后,與冷態(tài)時(shí)相比,其制動(dòng)效能所能保持的程度。制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性指汽車制動(dòng)時(shí)按給定軌跡(直線或預(yù)定彎道)行駛,不發(fā)生跑偏、側(cè)滑及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。第107頁/共170頁汽車基本性能—操縱穩(wěn)定性汽車的操縱穩(wěn)定性是汽車的基本性能之一。它包括操縱性和穩(wěn)定性兩方面。其中操縱性是指汽車能夠確切響應(yīng)駕駛員的指令的能力。如駕駛員左、右打方向,汽車應(yīng)隨之左、右轉(zhuǎn)向。穩(wěn)定性是指汽車在行駛過程中具有的抵抗改變其行駛方向的各種干擾,并保持穩(wěn)定行駛而不致失去控制,甚至翻車或側(cè)滑的能力。如汽車在高速行駛時(shí),突然遭遇強(qiáng)大側(cè)向風(fēng),此時(shí)汽車應(yīng)能夠在駕駛員的控制下,達(dá)到穩(wěn)定行駛而不致出現(xiàn)失控現(xiàn)象。操縱性和穩(wěn)定性之間的關(guān)系兩者互為聯(lián)系。穩(wěn)定性的好壞,直接影響汽車的操縱性。操縱性好的汽車,其穩(wěn)定性也必然優(yōu)越。
第108頁/共170頁汽車基本性能—行駛平順性汽車的行駛平順性是指保持汽車在行駛過程中成員所處的振動(dòng)環(huán)境具有一定舒適度的性能,對(duì)于載貨汽車而言,還包括保持貨物完好的性能,又稱為乘坐舒適性。
第109頁/共170頁汽車基本性能—通過性汽車的通過性是描述汽車通過能力的性能指標(biāo),亦稱越野性能。它是指汽車在一定的載質(zhì)量下,能以足夠高的平均車速通過各種壞路和無路地帶,如松的土壤、沙漠、雪地、沼澤等松軟地面及坎坷不平地段和各種障礙,如陡坡、側(cè)坡、壕溝、臺(tái)階、水障等的能力。
通過性的幾個(gè)參數(shù):最小離地間隙、接近角、離去角、縱向通過角和橫向通過半徑等。第110頁/共170頁目錄汽車構(gòu)造汽車基本性能指標(biāo)其它相關(guān)知識(shí)第111頁/共170頁汽車電子與電氣新技術(shù)1.車輛導(dǎo)航系統(tǒng)2.車燈新技術(shù)3.娛樂系統(tǒng)新技術(shù)4.自動(dòng)空調(diào)5.第二代車載診斷系統(tǒng)OBD-II6.定速巡航第112頁/共170頁
車輛導(dǎo)航系統(tǒng)
1.汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展歷史。1)第一代導(dǎo)航系統(tǒng)——自助導(dǎo)航。第一代自助導(dǎo)航系統(tǒng)由全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS和液晶顯示器兩部分組成。2)第二代導(dǎo)航系統(tǒng)——多媒體導(dǎo)航。多媒體導(dǎo)航系統(tǒng)是在第一代的基礎(chǔ)上增加了電話和播放的功能,一般具有GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位、路線規(guī)劃、播放VCD/DVD、電視等功能。第113頁/共170頁3)第三代導(dǎo)航系統(tǒng)——GPS導(dǎo)航與無線通信結(jié)合實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能的導(dǎo)航。第三代導(dǎo)航系統(tǒng)取得了質(zhì)的變化。首先,導(dǎo)航地圖可以在信息服務(wù)中心和車上兩地進(jìn)行存儲(chǔ),尋找目的地較為方便,可由服務(wù)中心幫助尋找。第二,可有效利用實(shí)時(shí)交通信息實(shí)現(xiàn)“疏堵式”導(dǎo)航,自動(dòng)避開堵車路段。第三,服務(wù)中心地圖更新時(shí)可通過無線下載更新車上存儲(chǔ)的地圖。另外還可增加安全控制、遠(yuǎn)程檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)連接、救援呼叫等服務(wù)。第114頁/共170頁2.導(dǎo)航系統(tǒng)的分類。(1)駕駛信息系統(tǒng)。(2)交通管理系統(tǒng)。(3)車隊(duì)管理系統(tǒng)。3.車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中的定位技術(shù)。(1)Navstar
GPS。Navstar
GPS已成為車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ),系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成。安裝在車輛上的GPS接收機(jī)能提供連續(xù)的實(shí)時(shí)定位信息:經(jīng)度、緯度、速度和方向。(2)Loran-CAVL。Loran-C定位的基本原理是在主站和從站之間脈沖到達(dá)的時(shí)間差可計(jì)算出實(shí)時(shí)位置。第115頁/共170頁(3)Geostar定位。Geostar衛(wèi)星系統(tǒng)將成為世界第一家為車隊(duì)管理者提供全面定位和雙向通信的商業(yè)網(wǎng)。(4)組合定位系統(tǒng)。目前,最常用的組合定位方式是GPS與慣性系統(tǒng)組成的DR的組合。3.2.1全球衛(wèi)星定位方法1.全球定位系統(tǒng)GPS。全球定位系統(tǒng)GPS(GlobalPositioningSystem)最早于1964年建成,主要是為美國(guó)軍方服務(wù)。第116頁/共170頁GPS的特點(diǎn):1)全球地面連續(xù)覆蓋。2)多功能,高精度。3)實(shí)時(shí)定位。2.全球軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)。全球軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS—GlobalOrbitingNavigationalSatelliteSystem),是前蘇聯(lián)在第一代低軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)Cicada的開發(fā)與成功運(yùn)行之后,于20世紀(jì)70年代開始研究的第二代全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。第117頁/共170頁3.伽利略GALILEO衛(wèi)星定位系統(tǒng)。從1993年開始,歐盟開始討論建立全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)。1998年,歐盟委員會(huì)發(fā)布文件,希望建成功能相當(dāng)于GPS和GLONASS的新一代GNSS。伽利略的定義階段從1999年7月開始,2000年年底完成。4.北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)第118頁/共170頁車燈新技術(shù)
LED車燈技術(shù)LED車燈的特點(diǎn):使用壽命長(zhǎng)。節(jié)能。光線質(zhì)量高,輻射小。LED的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,抗震性能好。響應(yīng)快。工作電壓范圍寬,可以在6~12V之間正常工作LED體積小,有利于車燈設(shè)計(jì)。第119頁/共170頁第120頁/共170頁
氙氣大燈1.汽車車燈的發(fā)展歷史。2.汽車前照燈的類型。
鹵素?zé)粢归g照明效果氙氣燈夜間照明效果第121頁/共170頁3.氙氣燈。氙氣大燈又叫HID,即HighintensityDischarge高壓氣體放電燈的英文縮寫。它的原理是在UV-cut抗紫外線水晶石英玻璃管內(nèi),以多種化學(xué)氣體充填,其中大部份為氙氣(Xenon)與碘化物等惰性氣體,然后再透過增壓器(Ballast)將車上12伏特的直流電壓瞬間增壓至23000伏特的電流,經(jīng)過高壓震幅激發(fā)石英管內(nèi)的氙氣電子游離,在兩電極之間產(chǎn)生光源,這就是所謂的氣體放電。第122頁/共170頁大燈自動(dòng)清洗裝置第123頁/共170頁主動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈主動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈AFS(AdaptiveFront-lightingSystem)又叫做自適應(yīng)轉(zhuǎn)向大燈系統(tǒng),它能夠根據(jù)汽車方向盤角度、車輛偏轉(zhuǎn)率和形式速度,不斷對(duì)大燈進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),適應(yīng)當(dāng)前的轉(zhuǎn)向角,保持燈光方向與汽車的當(dāng)前行駛方向一致,以確保對(duì)前方道路提供最佳照明并對(duì)駕駛員提供最佳可見度,從而顯著增強(qiáng)了黑暗中駕駛的安全性。第124頁/共170頁
娛樂系統(tǒng)新技術(shù)
車載衛(wèi)星收音機(jī)第125頁/共170頁夏普雙畫面液晶技術(shù)第126頁/共170頁自動(dòng)空調(diào)自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)的種類及工作原理汽車空調(diào)自動(dòng)溫度控制ATC(AutomaticTemperatureControl),俗稱恒溫空調(diào)系統(tǒng)。一旦設(shè)定目標(biāo)溫度,ATC系統(tǒng)即自動(dòng)控制與調(diào)整,使車內(nèi)溫度保持在設(shè)定值。1.全自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)。全自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)的組成包括溫度傳感器、控制系統(tǒng)ECU、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。其中溫度傳感器有車外氣體溫度傳感器、車內(nèi)氣體溫度傳感器、日照傳感器(陽光強(qiáng)度傳感器)和蒸發(fā)器溫度傳感器。第127頁/共170頁微機(jī)溫度控制系統(tǒng)。微機(jī)溫度控制的汽車空調(diào)系統(tǒng),不僅能按照乘員的需要吹出最適宜溫度的風(fēng),而且可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)風(fēng)速和風(fēng)量;改變壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài),甚至有故障自診斷功能。
多區(qū)域自動(dòng)空調(diào)雙區(qū)域自動(dòng)空調(diào)。第128頁/共170頁四區(qū)域可調(diào)空調(diào)系統(tǒng)。新款Cayenne、雷克薩斯LS460S和大眾輝騰Phaeton都采用了四區(qū)域可調(diào)空調(diào)系統(tǒng),下面主要介紹大眾輝騰裝配的四區(qū)域“Climatronic”空調(diào)系統(tǒng)。第129頁/共170頁
第二代車載診斷系統(tǒng)OBD-II
車載診斷系統(tǒng)的發(fā)展歷史OBD(On-boardDiagnostics)是車載診斷系統(tǒng)的縮寫。第一代車載診斷系統(tǒng)(OBDI)只能檢測(cè)氧傳感器、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)EGR、燃油供給系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU。OBDI存在的不足主要有:沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)功能不理想。第130頁/共170頁OBD-II的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議OBD-II特點(diǎn):統(tǒng)一了汽車控制系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)議;統(tǒng)一了通訊接口(故障診斷連接器);統(tǒng)一了故障代碼的設(shè)置規(guī)則和動(dòng)力系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)部分故障代碼;對(duì)車外故障診斷儀提出了具體的技術(shù)要求;擴(kuò)充了車載故障診斷系統(tǒng)的檢測(cè)項(xiàng)目。第131頁/共170頁標(biāo)準(zhǔn):SAEJ1930電氣/電子系統(tǒng)診斷術(shù)語、定義和縮寫;SAEJ1978OBD-II測(cè)試儀技術(shù)要求;SAEJ1979電氣/電子診斷測(cè)試模式;SAEJ2190增加的電氣/電子診斷測(cè)試模式;SAEJ1962診斷連接器技術(shù)要求;SAEJ1850B類數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)接口技術(shù)要求;SAEJ2012推薦故障代碼定義。歐洲車載故障診斷標(biāo)準(zhǔn)第132頁/共170頁OBD-II的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)功能失火監(jiān)測(cè)功能。燃油系統(tǒng)監(jiān)測(cè)功能。組合元件監(jiān)測(cè)功能。氧傳感器和加熱型氧傳感器加熱器監(jiān)測(cè)功能。加熱型催化轉(zhuǎn)化器和催化轉(zhuǎn)化器效率監(jiān)測(cè)功能。廢氣再循環(huán)檢測(cè)功能。燃油蒸發(fā)控制監(jiān)測(cè)功能。第133頁/共170頁定速巡航
汽車巡航控制系統(tǒng)CCS(CruiseControlSystem)自1961年在美國(guó)首次應(yīng)用以來,已經(jīng)成了中高檔轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝配。
定速巡航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理1.巡航控制ECU。第134頁/共170頁巡航控制ECU的控制功能:設(shè)定功能。勻速控制功能。設(shè)定車速調(diào)整功能。取消和恢復(fù)功能。下限車速控制功能。上限車速控制功能。安全電磁離合器控制功能。自動(dòng)取消功能。自動(dòng)變速器控制功能。診斷功能。第135頁/共170頁傳感器。車速傳感器。節(jié)氣門位置傳感器。節(jié)氣門控制搖臂傳感器。執(zhí)行機(jī)構(gòu)。真空驅(qū)動(dòng)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。第136頁/共170頁電機(jī)驅(qū)動(dòng)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。1-驅(qū)動(dòng)電機(jī);2、14-電位計(jì);3-電位計(jì)主動(dòng)齒輪;4-電路板;5、17-電磁離合器;6、18-離合器片;7-滑環(huán);8、21-主減速器;9、19-控制臂;10、13-桿;11、12-限位開關(guān);15-電位計(jì)主動(dòng)齒輪;16-渦輪;20-電動(dòng)機(jī)第137頁/共170頁預(yù)警自適應(yīng)巡航控制1.德國(guó)博世自適應(yīng)巡航控制(ACC)系統(tǒng)。系統(tǒng)組成。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)主要由車距傳感器(雷達(dá))、輪速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器以及ACC控制單元等組成。第138頁/共170頁工作原理:在車輛行駛過程中,安裝在車輛前部的車距傳感器(雷達(dá))持續(xù)掃描車輛前方道路,同時(shí)輪速傳感器采集車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)。當(dāng)與前車之間的距離過小時(shí),ACC控制單元可以通過與制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作,使車輪適當(dāng)制動(dòng),并使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率下降,以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)在控制車輛制動(dòng)時(shí),通常會(huì)將制動(dòng)減速度限制在不影響舒適的程度,當(dāng)需要更大的減速度時(shí),ACC控制單元會(huì)發(fā)出聲光信號(hào)通知駕駛者主動(dòng)采取制動(dòng)操作。當(dāng)與前車之間的距離增加到安全距離時(shí),ACC控制單元控制車輛按照設(shè)定的車速行駛。第139頁/共170頁車距傳感器持續(xù)掃描前方道路情況第140頁/共170頁系統(tǒng)擴(kuò)展功能:第一,通過車距傳感器的反饋信號(hào),ACC控制單元可以根據(jù)靠近車輛物體的移動(dòng)速度判斷道路情況,并控制車輛的行駛狀態(tài);通過反饋式加速踏板感知駕駛員施加在踏板上的力,ACC控制單元可以決定是否執(zhí)行巡航控制,以降低駕駛疲勞強(qiáng)度。第141頁/共170頁第二,自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)一般在車速大于25km/h時(shí)才會(huì)起作用,而當(dāng)車速降低到25km/h以下時(shí),就需要駕駛員進(jìn)行人工控制。第三,自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)使車輛的編隊(duì)行駛更加輕松。第142頁/共170頁2.德爾福自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)。德爾福預(yù)警自適應(yīng)式巡航控制應(yīng)用前向雷達(dá)與前方車輛保持駕駛員事先設(shè)定的距離。在高速公路上,如果車道前方?jīng)]有車輛,系統(tǒng)則按照駕駛員設(shè)定的速度行駛。當(dāng)探測(cè)到前方有速度較慢的車輛時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)運(yùn)用節(jié)流閥控制和限制剎車功能,與前方車輛保持駕駛員設(shè)定的距離。如果兩車間距縮小過快而需要手工操作,系統(tǒng)會(huì)發(fā)出聲音和圖像提示。第143頁/共170頁
輔助停車入位系統(tǒng)
1.雪鐵龍城市停車系統(tǒng)(CityParkSystem)?;驹恚汗浪銉刹客7跑囕v之間的距離是否能夠停車;自動(dòng)操縱車輛進(jìn)入停車位,停車入位時(shí)方向盤會(huì)根據(jù)傳感器測(cè)得的信號(hào)自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)角。2.豐田汽車公司智能停車助手IPA。豐田汽車公司智能停車助手IPA(IntelligentParkingAssist)必須依靠電控助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行工作,在汽車倒車停車時(shí),方向盤可以自動(dòng)操作,完成停車入位的操作。第144頁/共170頁豐田智能停車助手倒車入庫原理第145頁/共170頁豐田智能停車助手倒車移庫原理第146頁/共170頁
汽車行駛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)
電子穩(wěn)定程序ESP1.ESP的作用。ESP最主要的作用是在緊急情況下,可以幫助駕駛員保持對(duì)車輛的控制,從而避免重大意外事故。具體主要是通過防止車輛側(cè)滑,在車輛和地面間還有附著力的前提下,保證車輛的方向操控性。通過對(duì)駕駛員的動(dòng)作和路面情況的判斷,對(duì)車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的干預(yù)。第147頁/共170頁防止轉(zhuǎn)向過度的后輪側(cè)滑
防止轉(zhuǎn)向不足的前輪側(cè)滑第148頁/共170頁2.ESP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介。第149頁/共170頁液壓調(diào)節(jié)器橫擺角傳感器轉(zhuǎn)向角傳感器輪速傳感器
第150頁/共170頁3.ESP在車上的整體結(jié)構(gòu)。ESP系統(tǒng)可大致分為4個(gè)部分:用于檢測(cè)汽車狀態(tài)和司機(jī)操作的傳感器部分;用于
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