汽車原理與結(jié)構(gòu)-總體構(gòu)造與行駛原理

SVW7182

CA6440

BF6120

CA1110PSVW為廠牌上海大眾，7為轎車，18為排量1.8~1.9L，2為第二次改型即第三代汽車。此車為桑塔納2000。CA為廠牌一汽解放，6為客車，44為車長4.4~4.5米，0表示沒有改型即第一代產(chǎn)品。BF為廠牌包頭北方，6為客車，12為車長12~13米，0表示沒有改型即第一代產(chǎn)品。CA廠牌一汽解放，1表示貨車；11表示滿載總重11~12噸,末位0表示沒有改型，即第一代產(chǎn)品。第二章汽車總體構(gòu)造和行駛原理雖然現(xiàn)代商品化汽車類型繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及機(jī)械、冶金、制造、電子、橡膠等行業(yè)。目前世界各國生產(chǎn)的汽車仍是以活塞式內(nèi)燃機(jī)為動力的常規(guī)構(gòu)造形式，主要由發(fā)動機(jī)、底盤、車身、電氣及輔助四大部分組成。汽車的行駛則必須滿足驅(qū)動條件和附著條件。§2.1

汽車的組成一、基本組成一般車輛可分解為發(fā)動機(jī)、底盤、車身、電氣及輔助部分四大主要組成部分。

●發(fā)動機(jī)：汽車的動力源，最常用的是四沖程活塞式內(nèi)燃機(jī)●底盤：車輛行駛及其他功能實(shí)現(xiàn)的基體●車身：以車架為主體，可根據(jù)需要造成客車、貨車、特種用途車等；●電氣控制和其他輔助部分構(gòu)成汽車的不可缺少的內(nèi)容。汽車的組成總體構(gòu)造：●發(fā)動機(jī)●底盤●車身●電氣解放CA1091型貨車解放CA1091型貨車模型總體1、汽車的總體構(gòu)造發(fā)動機(jī)車身：前板制件、車廂底盤電氣及其他發(fā)動機(jī)、底盤、電器、車身二、發(fā)動機(jī)將燃油化學(xué)能變成熱能，最終獲得機(jī)械能。1、常見汽車發(fā)動機(jī)類型

●內(nèi)燃發(fā)動機(jī)

活塞式內(nèi)燃機(jī)、渦輪式燃?xì)廨啓C(jī)

●電動發(fā)動機(jī)

蓄電池、燃料電池、復(fù)合式等

●噴氣式發(fā)動機(jī)

目前未見商業(yè)化，噴氣式樣車曾在1997.10創(chuàng)下1222.73km/h的陸上車輛最高時(shí)速。四缸汽油發(fā)動機(jī)2、往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)常用往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)按其使用燃料不同，可分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩類，分別適用于不同功能的車型?！衿桶l(fā)動機(jī)

體積小，噪聲低，功率相對較小，適合中小型城市用車。●柴油發(fā)動機(jī)

功率大，常用于大型車輛。隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，柴油機(jī)的體積不斷減小，由于它優(yōu)越的性能，現(xiàn)代一些轎車也采用柴油機(jī)動力。3、四沖程活塞往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)

汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作原理完全一致（四個(gè)行程：進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣），通稱為往復(fù)活塞式四沖程內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。兩者的不同之處：

●氣體混合方式的區(qū)別

汽油機(jī)的燃料與空氣是在燃燒室外常溫常壓混合；柴油機(jī)則利用高壓泵將燃料、空氣注入在燃燒室內(nèi)高溫高壓混合。●點(diǎn)火的區(qū)別

汽油機(jī)用電火花點(diǎn)火；柴油機(jī)利用高溫高壓自燃。4、二沖程內(nèi)燃機(jī)簡介二沖程內(nèi)燃機(jī)是發(fā)動機(jī)的早期的產(chǎn)品，中國市場在20世紀(jì)80年代末基本淘汰。

二沖程內(nèi)燃機(jī)具有制造簡單、成本低、輸出角速度均勻、結(jié)構(gòu)輕等特點(diǎn)，曾廣泛應(yīng)用于微型車、摩托車等領(lǐng)域。由于耗能大、環(huán)保性差，與當(dāng)今汽車發(fā)展的趨勢相違背。

本課程只介紹四沖程發(fā)動機(jī)。三、底盤底盤是汽車成為運(yùn)載工具的基體，不同功能需求的車輛其底盤構(gòu)造有很大區(qū)別。一般結(jié)構(gòu)中，汽車底盤包括：●傳動系統(tǒng)離合器、變速器、主軸系統(tǒng)及驅(qū)動橋等。

●行駛系統(tǒng)車架、車橋及車輪、懸架等。

●轉(zhuǎn)向及制動系統(tǒng)等

另外，底盤中的車架還是汽車所有部件、總成、配置設(shè)備等的安裝與支撐的基體。底盤底盤傳動系統(tǒng)常見組成及布置示意圖1離合器2變速器3萬向節(jié)4驅(qū)動橋5差速器6半軸8傳動軸前軸后軸發(fā)動機(jī)汽車底盤結(jié)構(gòu)簡圖前保險(xiǎn)杠后保險(xiǎn)杠車頂蓋車倉車門殼體（車前板制件、車箱等）及附屬裝置（各種防護(hù)等）四、車身的組成4、電氣及輔助部分

●各種控制電路

點(diǎn)火、照明、信號、刮水、空調(diào)及智能化系統(tǒng)

●汽車儀表速度、里程、油量、檔位顯示、冷卻溫度及各種控制操作開關(guān)等隨著現(xiàn)代信息、電子技術(shù)的迅速發(fā)展，為達(dá)到高效、舒適、安全的目的和對車輛、交通管理的需求，汽車電氣及輔助功能不斷增強(qiáng)和拓寬，智能化控制體系將在不久的未來成熟和應(yīng)用。車載系統(tǒng)：GPS地面接收系統(tǒng)、自動收費(fèi)裝置、營業(yè)識別裝置、地面障礙躲避控制等.

定義：指發(fā)動機(jī)、驅(qū)動橋和車身（或駕駛室）的相互關(guān)系。

1.乘用車的布置形式

(1)發(fā)動機(jī)前置前驅(qū)動(FF)(2)發(fā)動機(jī)前置后驅(qū)動(FR)(3)發(fā)動機(jī)后置后驅(qū)動(RR)§2.2汽車的總體布置形式

（1）發(fā)動機(jī)前置前驅(qū)動

a、有明顯的不足轉(zhuǎn)向性能；

b、越過障礙的能力高；

c、動力總成結(jié)構(gòu)緊湊；d、有利于提高乘坐舒適性；（車內(nèi)地板凸包高度可以降低）

e、有利于提高汽車的機(jī)動性；（軸距可以縮短）

f、有利于發(fā)動機(jī)散熱，操縱機(jī)構(gòu)簡單；

g、行李箱空間大；

優(yōu)點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)與制造工藝均復(fù)雜；（采用等速萬向節(jié)）前輪工作條件惡劣，輪胎壽命短；（前橋負(fù)荷較后軸重）

汽車爬坡能力降低；發(fā)生正面碰撞事故，發(fā)動機(jī)及其附件損失較大，維修費(fèi)用高。

應(yīng)用：在重心較低的微型、普通型轎車上得到了廣泛的運(yùn)用。Audi100、Santana2000、Bulck、Passat、中華、富康、飛度、寶來、夏利等轎車，均采用發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的布置形式。

主要缺點(diǎn)：（2）發(fā)動機(jī)前置后驅(qū)動

a、軸荷分配合理；

b、有利于減少制造成本；（不需要采用等速萬向節(jié)）

c、操縱機(jī)構(gòu)簡單；

d、采暖機(jī)構(gòu)簡單，且管路短供暖效率高；

e、發(fā)動機(jī)冷卻條件好；

f、爬坡能力強(qiáng)；g、行李箱空間大；

優(yōu)點(diǎn)：

a、地板上有凸起的通道，影響了乘坐舒適性；

b、汽車正面與其它物體發(fā)動碰撞易導(dǎo)致發(fā)動機(jī)進(jìn)入客廂，會使前排乘員受到嚴(yán)重傷害；

c、汽車的總長較長，整車整備質(zhì)量增大，影響汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動力性。

應(yīng)用：

高級轎車（客廂較長，乘坐空間寬敞，行駛平穩(wěn)）如寶馬7系列、奔馳S級、雷克薩斯等主要缺點(diǎn)：（3）發(fā)動機(jī)后置后驅(qū)動

a、結(jié)構(gòu)緊湊；（發(fā)動機(jī)、離合器、變速器和主減速器布置成一體）

b、改善了駕駛員視野；（汽車前部高度有條件降低）

c、整車整備質(zhì)量??；d、客廂內(nèi)地板比較平整；

e、爬坡能力強(qiáng)；

a、后橋負(fù)荷重，使汽車具有過多轉(zhuǎn)向的傾向；

b、前輪附著力小，高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定，影響操縱穩(wěn)定性；c、行李箱在前部，行李箱空間不夠大；

d、操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜；應(yīng)用：較少

優(yōu)點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：轎車各種布置方案優(yōu)缺點(diǎn)比較2.客車的布置形式發(fā)動機(jī)前置后橋驅(qū)動(FR)

根據(jù)發(fā)動機(jī)的位置不同可分:發(fā)動機(jī)后置后橋驅(qū)動(RR)

發(fā)動機(jī)中置后橋驅(qū)動(MR)

（1）發(fā)動機(jī)前置后橋驅(qū)動

a、動力總成操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單；b、散熱器位于汽車前部，冷卻效果好；

特點(diǎn)

c、冬季在散熱器罩前部蒙以保護(hù)棉被，能改善發(fā)動機(jī)的保溫條件；d、發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)駕駛員容易發(fā)現(xiàn)。

a、布置座椅時(shí)會受到發(fā)動機(jī)的限制；

b、地板平面離地面較高；

缺點(diǎn)

c、傳動軸長度長；

d、發(fā)動機(jī)的聲、氣味和熱量易于傳入車廂內(nèi)；隔絕發(fā)動機(jī)振動困難，影響乘坐舒適性；f、采用前開門布置會使前懸加長，同時(shí)可能使前軸超載。

（2）發(fā)動機(jī)后置后橋驅(qū)動

a、能較好地隔絕發(fā)動機(jī)的噪聲、氣味、熱量；b、檢修發(fā)動機(jī)方便；軸荷分配合理；

c、能改善車廂后部的乘坐舒適性；特點(diǎn):

d、當(dāng)發(fā)動機(jī)橫置時(shí)，車廂面積利用較好，并有布置座椅受發(fā)動機(jī)影響較少；

f、行李箱大（旅游客車）、地板高度低（城市客車）

g、傳動軸長度短。發(fā)動機(jī)后置后橋驅(qū)動

a、發(fā)動機(jī)的冷卻條件不好，必須采用冷卻效果強(qiáng)的散熱器；

缺點(diǎn)

b、動力總成操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜；

c、駕駛員不容易發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障。

發(fā)動機(jī)后置后橋驅(qū)動大客車優(yōu)點(diǎn)明顯。目前，這種布置形式的大客車得到廣泛應(yīng)用。

（3）發(fā)動機(jī)中置后橋驅(qū)動

a、軸荷分配合理；

特點(diǎn)

b、傳動軸的長度短；

c、車廂內(nèi)面積利用最好，并且座椅布置不會受發(fā)動機(jī)的限制；

d、乘客車門能布置在前軸之前等。

應(yīng)用于旅游大客車a、發(fā)動機(jī)必須用水平對置式的，且布置在地板下部，給檢修發(fā)動機(jī)帶來困難；

b、駕駛員不容易發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障；缺點(diǎn)

c、發(fā)動機(jī)在熱帶的冷卻條件和寒帶的保溫條件均不好；

d、發(fā)動機(jī)的噪聲、氣味、熱量和振動均能傳入車廂；

f、動力總成操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜；

e、受發(fā)動機(jī)影響，地板平面距地面較高；

3.貨車布置形式

長頭式

按駕駛室與發(fā)動機(jī)相對位置的不同可分：短頭式平頭式偏置式

（1）長頭式

a、發(fā)動機(jī)位于駕駛室前部；

特點(diǎn)：

b、發(fā)動機(jī)及其附件的接近性好；

c、有利于發(fā)動機(jī)散熱，操縱機(jī)構(gòu)布置簡單。

a、汽車面積利用率低；

缺點(diǎn)：

b、視野差；

c、機(jī)動性差。

應(yīng)用：使用條件差的貨車、越野車（2）短頭式

a、發(fā)動機(jī)有少部分位于駕駛室內(nèi)；

特點(diǎn)：

b、汽車面積利用率及視野有所改善；

c、有利于發(fā)動機(jī)散熱，操縱機(jī)構(gòu)布置簡單；a、汽車面積利用率低；缺點(diǎn)：

b、視野差；

c、機(jī)動性差；

d、駕駛室內(nèi)部相對擁擠。

應(yīng)用：中重型貨車、越野車

（3）平頭式

a、駕駛室位于發(fā)動機(jī)之上；

特點(diǎn)：

b、汽車面積利用率高、視野好；

c、最小轉(zhuǎn)彎半徑小；a、前軸負(fù)荷大，因而汽車通過性能變壞；

缺點(diǎn)：

b、駕駛室有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鎖住機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)復(fù)雜；

c、進(jìn)、出駕駛室不如長頭式貨車方便；

d、駕駛室內(nèi)受熱及振動均比較大；

f、正面碰撞時(shí)，特別是微型、輕型平頭貨車，使駕駛員和前排乘員受到嚴(yán)重傷害的可能性增加。

應(yīng)用：各種級別的貨車

（4）偏置式

a、駕駛室位于發(fā)動機(jī)之旁

；特點(diǎn)：

b、具有具有平頭式貨車的一些優(yōu)點(diǎn)；（軸距短、視野好）

c、還具有長頭式貨車的一些優(yōu)點(diǎn)；（駕駛室通風(fēng)條件好、維修發(fā)動機(jī)方便）

應(yīng)用：主要用于重型礦用自卸車

4．發(fā)動機(jī)中置、后輪驅(qū)動布置形式

中置發(fā)動機(jī)后輪驅(qū)動型式簡稱（MR型）的傳動系布置形式，基本上目前的賽車和超級跑車，都是使用MR的方式。例如F1賽車、法拉利（FERRARI）F360法拉利、蘭博基尼（LAMBORGHINI）等等。因?yàn)镸R車的車體重量分布接近理想平衡。這是使MR車獲得最佳運(yùn)動性能的最主要保證，MR車方向靈敏準(zhǔn)確，剎車時(shí)不會出現(xiàn)頭沉尾翹的現(xiàn)象。

5.越野汽車傳動系布置形式

4×4越野汽車的布置形式,為了充分利用所有車輪與地面之間的附著條件，以獲得盡可能大的牽引力，而采用四輪驅(qū)動。

它在路面通過性方面和普通兩驅(qū)車相比具有不可比擬的優(yōu)勢，所以現(xiàn)在的越野車和城市SUV（SportUtilityVehicle）車型都是大量使用，如北京切諾基、長城賽弗、豐田的陸地巡洋艦（LANDCRUISER）、寶馬X5、雷克薩斯（LEXUS）RX300汽車等。

驅(qū)動形式比較發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動四輪驅(qū)動比較作業(yè)1、汽車常見驅(qū)動形式有哪些？2、五種驅(qū)動形式適用的車型各有哪些？3、FR、FF型有哪些特點(diǎn)？汽車作為一種現(xiàn)代交通工具，已經(jīng)于當(dāng)今人們的生活密不可分。隨著汽車在日常生活中的日益普及化，人們對了解汽車各項(xiàng)相關(guān)專業(yè)知識的渴望也日益迫切。今天，我們就以大家能夠易懂的解釋開始下面汽車的車身參數(shù)介紹?！?.3汽車主要技術(shù)參數(shù)一、汽車主要尺寸的確定

外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸1.外廓尺寸

貨車、越野車、整體式客車≤12m單鉸接式客車≤18m外廓尺寸長半掛汽車列車≤16.5m全掛汽車列車≤20m汽車寬≤2.5m（不包括后視鏡）汽車高≤4m（空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下）注：不在公路上行駛的汽車，其外廓尺寸不受上述規(guī)定限制。汽車外廓尺寸限界規(guī)定幾種常見轎車外廓尺寸

整備質(zhì)量汽車總長傳動軸長度最小轉(zhuǎn)彎直徑縱向通過半徑

確定原則：級別越高的轎車，裝載量的貨車或載客量多的客車軸距取得長。對機(jī)動性要求高的汽車軸距宜取短些。影響因素簡單地說，汽車的軸距是同側(cè)相鄰前后兩個(gè)車輪的中心點(diǎn)間的距離，即：從前輪中心點(diǎn)到后輪中心點(diǎn)之間的距離，就是前輪軸與后輪軸之間的距離，簡稱軸距，單位為毫米（mm）。2.軸距L軸距是反應(yīng)一部汽車內(nèi)部空間最重要的參數(shù)，根據(jù)軸距的大小，國際通用的把轎車分為如下幾類：微型車：通常指軸距在2400mm以下的車型稱為微型車，例如：奇瑞QQ3、長安奔奔、吉利熊貓等，這些車的軸距都是2340mm左右，更小的有SMARTFORTWO，軸距只有1867mm。小型車：

通常指軸距在2400-2550mm之間的車型稱為小型車，例如：本田飛度、豐田馳、福特嘉年華等。緊湊型車：通常指軸距在2550-2700mm之間的車型稱為緊湊型車，這個(gè)級別車型是家用轎車主流車型，例如：大眾速騰、豐田卡羅拉、福特福克斯、本田思域等。中型車：

通常指軸距在2700-2850mm之間的車型稱為中型車，這個(gè)級別車型通常是家用和商務(wù)兼用的車型，例如：本田雅閣、豐田凱美瑞、大眾邁騰、馬自達(dá)6睿翼等。中大型車：

通常指軸距在2850-3000mm之間的車型稱為中大型車，這個(gè)級別車型通常是商務(wù)用車的主流車型，例如：奧迪A6、寶馬5系、奔馳E級、沃爾沃S80等。需要說明的是：通常的中大型車軸距都在2900mm左右，不過由于中國人比較喜歡大車，所以很多車型到中國來都進(jìn)行了加長，軸距都達(dá)到了2950mm以上，個(gè)別車型軸距達(dá)到了3000mm以上，例如寶馬5系就是軸距加長的中大型車。豪華車：

通常指軸距在3000mm以上的車型稱為豪華車，這個(gè)級別車型通常就是富豪們選擇的車型了，價(jià)格基本都在百萬元以上，例如：奔馳S級、寶馬7系、奧迪A8等。而在豪華車這個(gè)分類中還有一個(gè)小群體，我們不妨稱之為超豪華車吧，他們的軸距通常都在3300mm以上，價(jià)格動則幾百甚至上千萬，數(shù)量稀少，主要有三個(gè)品牌：勞斯萊斯、賓利和邁巴赫。最后還有一點(diǎn)需要給大家說明一下，根據(jù)各國車型的特點(diǎn)，一般同一類型的車型，歐洲品牌車型的軸距比較小，而美國品牌車型的軸距比較大，日韓系車是中間水平。

汽車總寬總質(zhì)量

最小轉(zhuǎn)彎直徑

側(cè)傾剛度

確定總原則：受汽車總寬不得超過2.5m限制，輪距不宜過大。

影響

輪距分為前輪距和后輪距，而輪距即左、右車輪中心間的距離，通常單位為毫米（mm），較寬的輪距有更好橫向的穩(wěn)定性與較佳的操縱性能。車輪著地位置越寬大的車型，其行駛的穩(wěn)定度越好，因此越野車的輪距都比一般轎車車型的要寬。3.前輪距B1和后輪距B2

4.前懸LF和后懸LR

1）汽車通過性

2）駕駛員視野

3）碰撞安全性

4）前鋼板彈簧長度

5）汽車造型

前懸LF

：長頭貨車一般在1100～1300mm范圍內(nèi)。

后懸LR

：輕型、中型貨車一般在1200～2200mm之間；特長貨箱汽車的后懸可達(dá)2600mm，但不得超過軸距的55%；

客車后懸長度不得超過軸距的65%，絕對值不大于3500mm。影響二、汽車質(zhì)量參數(shù)的確定

1.整車整備質(zhì)量m0

定義：指車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎等），加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量。

影響：汽車的制造成本燃油經(jīng)濟(jì)性

減少m0

的措施主要有：采用強(qiáng)度足夠的輕質(zhì)材料，新設(shè)計(jì)的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理。

估算：a、貨車采用質(zhì)量系數(shù)法；

b、轎車和客車的整備質(zhì)量也可按每人所占整車整備質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)平均值估計(jì)。

a、質(zhì)量系數(shù)ηm的定義：指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值。

質(zhì)量系數(shù)反映了汽車的設(shè)計(jì)水平和工藝水平。不同類型汽車的質(zhì)量系數(shù)b、轎車和客車人均整備質(zhì)量

幾種常見轎車整備質(zhì)量2.汽車的載客量和裝載質(zhì)量

（1）汽車的載客量

定義：a、轎車的載客量用座位數(shù)表示。微型和普通級轎車為2～4座；中級以上轎車為4～7座。

b、城市大客車的載客量，由等于座位數(shù)的乘客和站立乘客兩部分構(gòu)成。站立乘客按每平方米8～10人計(jì)算。

c、長途大客車和專供游覽觀光用的大客車，其載客量等于座位數(shù)。

（2）汽車的裝載質(zhì)量me

定義：指在硬質(zhì)良好路面上行駛時(shí)所允許的額定裝載量。注：越野汽車的裝載量是指越野行駛時(shí)或在土路上行駛時(shí)的額定裝載量。

3.汽車總質(zhì)量ma汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨