車輛工程學(xué)講義一-汽車構(gòu)造

車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造2023/12/28車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造目錄§1現(xiàn)代汽車類型§2發(fā)動機(jī)構(gòu)造§3汽車底盤概述§4汽車傳動系統(tǒng)§5汽車行駛系統(tǒng)§6汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)§7汽車制動系統(tǒng)車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§1現(xiàn)代汽車類型1）轎車

3）貨車2）客車5）特種車4）牽引車和汽車列車7）農(nóng)用汽車6）工礦自卸車8）越野汽車車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造轎車的分類類型發(fā)動機(jī)排量（L）車型微型≤1.0夏利、奧拓普通型＞1.0~≤1.6富康、捷達(dá)中級＞1.6~≤2.5桑塔納、奧迪100中高級＞2.5~≤4.0皇冠、奔馳300高級＞4.0CA770、卡迪拉克、林肯、奔馳500系列1、按排量分類車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造轎車的分類2、按發(fā)動機(jī)布置和驅(qū)動方式分發(fā)動機(jī)布置和驅(qū)動型式示意圖發(fā)動機(jī)前置、前驅(qū)發(fā)動機(jī)前置、后驅(qū)發(fā)動機(jī)后置、后驅(qū)車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造客車的分類按汽車的長度分類：類型

車輛長度（m）微型

＜3.5輕型 3.5~7中型 7~10大型 10~12超大型

＞12（鉸接式） 10~12（雙層）車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造客車的分類按車身型式分類：長（短）頭客車箱形客車流線型客車鉸接式客車雙層客車車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造貨車的分類1、按駕駛室總成結(jié)構(gòu)型式分類長頭車短頭車平頭車車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造貨車的分類2、按貨箱型式分類欄板式罐式自卸式平臺式箱式篷式車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造貨車的分類3、按汽車質(zhì)量分類：類型

總質(zhì)量（t）微型

＜1.8輕型 1.8~6中型

＞1.6~≤2.5重型

＞14車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造牽引車

EQ4166G型牽引車采用武之6×4驅(qū)動方式，裝備東風(fēng)康明斯6BTA5.9型增壓、中冷柴油發(fā)動機(jī)，

φ380mm離合器，先進(jìn)的平衡懸掛系統(tǒng)，HFB52型整體式動力轉(zhuǎn)向器，9噸級中、后橋。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造特種用途車

防彈高級迎賓車檢閱車銀行運(yùn)款專用車車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造改裝車消防車灑水車救護(hù)車掃雪車殯喪車?yán)b運(yùn)車清掃車混凝土攪拌車車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§2 發(fā)動機(jī)構(gòu)造1）發(fā)動機(jī)

2）底盤 3）車身 4）電氣設(shè)備車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§2.1發(fā)動機(jī)工作原理和總體構(gòu)造基本術(shù)語四沖程發(fā)動機(jī)工作原理和總體構(gòu)造二沖程發(fā)動機(jī)工作原理和總體構(gòu)造發(fā)動機(jī)的分類車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造單缸發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§2.2基本術(shù)語VL=Vh×iVh=πD2·S×10-6/4（L）D——氣缸直徑mmS——活塞行程mm上止點下止點活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vh)發(fā)動機(jī)排量(VL)燃燒室容積(Vc)氣缸總?cè)莘e(Va)工作循環(huán)車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§2.3四沖程發(fā)動機(jī)的簡單工作原理

一、四沖程汽油機(jī)的工作原理1、進(jìn)氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程單缸四沖程汽油機(jī)的工作過程車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造進(jìn)氣行程排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開啟活塞溫度370~440K，

壓力75~90kPa大氣壓力線PVra示功圖上止點下止點示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造

壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞壓縮比：ε=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點溫度600~800K，

壓力600~1500kPa車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造作功行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞PVra示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點瞬時最高：溫度2200~2800K，

壓力3~5MPa作功終了：溫度1500~1700K，

壓力300~500kPa

車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造

排氣行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開活塞PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點溫度900~1200K壓力105~125kPa殘余廢氣車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造二、四沖程柴油機(jī)的工作原理噴油器噴油泵吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程進(jìn)氣門排氣門純空氣溫度300~370K壓力800~900kPa溫度800~1000K壓力3~5MPa瞬時：溫度1800~2200K壓力5~10MPa溫度800~1000K壓力105~400kPa終了：溫度800~1000K壓力105~400kPa車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造思考四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作循環(huán)有什么相同之處呢？車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造共同特點：每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周。只有作功行程產(chǎn)生動力。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造思考四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作循環(huán)有什么不同呢？車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造不同點

汽油機(jī)柴油機(jī)汽油與空氣缸外混合，進(jìn)入可燃混合氣進(jìn)入氣缸的是純空氣電火花點燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒有點火系無點火系無噴油器有噴油器車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§2.4二沖程發(fā)動機(jī)的工作原理二沖程發(fā)動機(jī)二沖程汽油發(fā)動機(jī)工作原理二沖程柴油發(fā)動機(jī)工作原理車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造二沖程汽油機(jī)工作原理壓縮混合氣進(jìn)氣點火燃燒排氣掃氣孔進(jìn)氣孔排氣孔火花塞1、結(jié)構(gòu)車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造二沖程柴油機(jī)工作原理換氣燃燒排氣壓縮噴油器空氣掃氣泵廢氣排氣門車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造思考二沖程發(fā)動機(jī)與四沖程發(fā)動機(jī)相比，有何優(yōu)點？理論上它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動機(jī)的二倍。由于作功頻率較大，二沖程發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。構(gòu)造簡單，質(zhì)量較小。易受磨損和經(jīng)常需要修理的運(yùn)動部件數(shù)量較少。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§2.5發(fā)動機(jī)的分類車用內(nèi)燃機(jī)水冷發(fā)動機(jī)風(fēng)冷發(fā)動機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)四沖程發(fā)動機(jī)二沖程發(fā)動機(jī)汽油發(fā)動機(jī)柴油發(fā)動機(jī)單缸發(fā)動機(jī)多缸發(fā)動機(jī)化油器式發(fā)動機(jī)直接噴射式發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)單列式發(fā)動機(jī)雙列式發(fā)動機(jī)車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§2.6發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)供給系點火系冷卻系潤滑系起動系車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造連桿飛輪曲軸活塞進(jìn)氣門排氣門推桿挺柱正時齒輪■

配氣機(jī)構(gòu)■

曲柄連桿機(jī)構(gòu)車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造搖臂凸輪軸車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造桑塔納發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造桑塔納發(fā)動機(jī)冷卻系示意圖車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造桑塔納發(fā)動機(jī)潤滑系示意圖車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造壓縮比定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用ε表示。ε=Va/Vc現(xiàn)代化油器式發(fā)動機(jī)壓縮比一般為6～9(轎車有的達(dá)9～11)。上海桑塔納轎車汽油機(jī)壓縮比為8.2。壓縮比過大的不良后果返回車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造壓縮比過大的不良后果

名稱成因現(xiàn)象后果爆燃由于氣體壓力和溫度過高，在燃燒室內(nèi)離點燃中心較遠(yuǎn)處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒?；鹧嬉詷O高的速率向外傳播，形成壓力波，以聲速向前推進(jìn)。當(dāng)壓力波撞擊燃燒室壁時就發(fā)出尖銳的敲缸聲。還會引起發(fā)動機(jī)過熱，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。嚴(yán)重爆燃時甚至造成氣門燒毀、軸瓦破裂，火花塞絕緣體擊穿等。表面點火由于燃燒室內(nèi)熾熱表面與熾熱處(如排氣門頭，火花塞電極，積炭處)點燃混合氣產(chǎn)生的另一種不正常燃燒。伴有強(qiáng)烈的較沉悶敲擊聲。產(chǎn)生的高壓會使發(fā)動機(jī)機(jī)件負(fù)荷增加，壽命降低。返回車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造四沖程發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)

狀態(tài)行程溫度(K)壓力進(jìn)氣行程370~44075~90kPa壓縮行程600~800600~1500kPa作功行程2200~2800(瞬時最高)1500~1700(作功終了)3~5MPa(瞬時最高)300~500kPa(作功終了)排氣行程900~1200105~125kPa車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造柴油機(jī)工作時各行程狀態(tài)參數(shù)

狀態(tài)行程溫度(K)壓力進(jìn)氣行程320~350800~900kPa壓縮行程800~10003~5MPa作功行程2200~2800(瞬時最高)1500~1700(作功終了)3~5MPa(瞬時最高)300~500kPa(作功終了)排氣行程800~1000105~125kPa車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§3汽車底盤概述

汽車底盤的作用是支承、安裝汽車發(fā)動機(jī)及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機(jī)的動力，使汽車產(chǎn)生運(yùn)動并按駕駛員的操控而正常行駛的部件。汽車底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四部分組成。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造

1．傳動系汽車發(fā)動機(jī)與驅(qū)動輪之間的動力傳遞裝置稱為汽車的傳動系。它應(yīng)保證汽車具有在各種行駛條件下所必需的牽引力、車速，以及它們之間的協(xié)調(diào)變化等功能，使汽車有良好的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性；還應(yīng)保證汽車能倒車，以及左、右驅(qū)動車輪能適應(yīng)差速要求，并使動力傳遞能根據(jù)需要而平穩(wěn)地接合或徹底、迅速地分離。傳動系包括：離合器，變速器，萬向傳動裝置，主減速器及差速器，半軸等部分。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造

2．行駛系汽車行駛系的功用是接受發(fā)動機(jī)經(jīng)傳動系傳來的轉(zhuǎn)矩，并通過驅(qū)動輪與路面間附著作用，產(chǎn)生路面對汽車的牽引力，以保證整車正常行駛；此外，它應(yīng)盡可能緩和不平路面對車身造成的沖擊和振動，保證汽車行駛平順性，并且能與汽車轉(zhuǎn)向系很好地配合工作，實現(xiàn)汽車行駛方向的正確控制，以保證汽車操縱穩(wěn)定性。行駛系包括：車架，車橋，懸架和車輪等部分。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造

3．轉(zhuǎn)向系汽車轉(zhuǎn)向系是用來保持或者改變汽車行駛方向的機(jī)構(gòu)。在汽車轉(zhuǎn)向行駛時，還要保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。駕駛員通過操縱轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使汽車保持在直線或轉(zhuǎn)彎運(yùn)動狀態(tài)，或者使上述兩種運(yùn)動狀態(tài)互相轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)向系包括：轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)等部分。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造

4．制動系制動系是汽車裝設(shè)的全部制動和減速系統(tǒng)的總稱，其功能是使行駛中的汽車減低速度或停止行駛，或使已停駛的汽車保持不動。制動系包括：制動器、制動傳動裝置。現(xiàn)代汽車制動系中還裝設(shè)了制動防抱死裝置。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§4

汽車傳動系統(tǒng)傳動系概述離合器手動變速器自動變速器萬向傳動裝置驅(qū)動橋四輪驅(qū)動/全輪驅(qū)動系統(tǒng)汽車巡航控制系統(tǒng)車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造傳動系的組成及各總成的功用

1．機(jī)械式傳動系

主要由離合器，手動變速器，萬向傳動裝置，主減速器及差速器，半軸組成。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造傳動系的組成及各總成的功用

2．液力機(jī)械式傳動系主要由液力機(jī)械變速器，萬向傳動裝置，主減速器及差速器，半軸組成。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造傳動系統(tǒng)的布置形式

1．發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動(FR)FR的優(yōu)點是：附著力大，易獲得足夠的驅(qū)動力，整車的前后重量比較平衡，操控穩(wěn)定性較好。缺點是：傳動部件多、傳動系統(tǒng)質(zhì)量大，貫穿乘座艙的傳動軸占據(jù)了艙內(nèi)的地臺空間。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造a)發(fā)動機(jī)縱向布置b)發(fā)動機(jī)橫向布置

傳動系統(tǒng)的布置形式

2．發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動(FF)FF的優(yōu)點是：降低了車廂地臺，操控性有明顯的轉(zhuǎn)向不足特性，另外其抗側(cè)滑的能力也比FR強(qiáng)。缺點是：上坡時驅(qū)動輪附著力會減??；前輪由于驅(qū)動兼轉(zhuǎn)向，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作條件惡劣。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造傳動系統(tǒng)的布置形式

3．發(fā)動機(jī)中置后輪驅(qū)動(MR)MR的優(yōu)點是：軸荷分配均勻，具有很中性的操控特性。缺點是：發(fā)動機(jī)占去了座艙的空間，降低了空間利用率和實用性，因此MR大都是追求操控表現(xiàn)的跑車。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造傳動系統(tǒng)的布置形式

4．發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動(RR)RR的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)緊湊，沒有沉重的傳動軸，也沒有復(fù)雜的前輪轉(zhuǎn)向兼驅(qū)動結(jié)構(gòu)。缺點是：后軸荷較大，在操控性方面會產(chǎn)生與FF相反的轉(zhuǎn)向過度傾向。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造傳動系統(tǒng)的布置形式

5．四輪驅(qū)動(4WD)4WD的優(yōu)點是：四個車輪均有動力，地面附著率最大，通過性和動力性好。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造1．實現(xiàn)變速變矩。變速器通過改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機(jī)在有利的工況下工作；2．實現(xiàn)汽車倒駛。由于內(nèi)燃機(jī)是不能反向旋轉(zhuǎn)的，利用變速器的倒檔，實現(xiàn)汽車的倒向行駛；3．必要時中斷傳動。利用變速器中的空檔，中斷動力傳遞，使發(fā)動機(jī)能夠起動和怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足汽車暫時停車或滑行的需要；4．實現(xiàn)動力輸出，驅(qū)動其他機(jī)構(gòu)。如有需要，可將變速器作為動力輸出器，驅(qū)動其他機(jī)構(gòu)。如自卸車的液壓舉升裝置等。手動變速器車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造變速器的類型

1．按傳動比變化方式分類（1）有級變速器。目前使用最廣的一種。它采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比，傳動比成階梯式變化。轎車和輕、中型貨車變速器的傳動比通常有3-6個前進(jìn)檔和一個倒檔，在重型貨車用的組合式變速器中，則有更多檔位。（2）無級變速器。其傳動比在一定范圍內(nèi)可連續(xù)地變化。常見的有電力式和液力式兩種，多用液力式。（3）綜合式變速器。它是由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機(jī)械式變速器，目前應(yīng)用較多。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造變速器的類型

2．按操縱方式不同分類（1）手動操縱式變速器?？狂{駛員直接操縱變速桿進(jìn)行換檔。這種變速器的換檔機(jī)構(gòu)簡單，工作可靠并且經(jīng)濟(jì)省油，目前應(yīng)用最廣。（2）自動操縱式變速器。其傳動比的選擇和換檔是自動進(jìn)行的。所謂“自動”，是指機(jī)械變速器每個檔位的變換是借助反映發(fā)動機(jī)負(fù)荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板和制動裝置來控制車速。此種方式因操作簡便，目前運(yùn)用較多。（3）半自動操縱式變速器。此種變速器有兩種形式：一種是幾個常用檔位可自動操縱，其余幾個檔位由駕駛員操縱；另一種是預(yù)選式的，即駕駛員先用按鈕選定檔位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時，接通自動控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動換檔。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造自動變速器的基本組成及作用

自動變速器是一種能實現(xiàn)自動變速、連續(xù)變矩的動力傳動裝置。它從低檔自動換到高檔，無需駕駛員進(jìn)行離合器操作。具有操作方便；換檔平穩(wěn)、乘坐舒適；過載保護(hù)性好等特點。但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，修理較麻煩。自動變速器的基本組成如圖5-1所示。由圖中可知，自動變速器由液力變矩器、齒輪變速傳動裝置、液壓控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)等組成。此外還有自動變速器油冷卻和濾清裝置。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造自動變速器的基本組成及作用

自動變速器各組成部分的作用如下：

（1）液力變矩器：使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩成倍增長；起到自動離合器的作用，傳送發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩至變速器；緩沖發(fā)動機(jī)及傳動系的扭轉(zhuǎn)振動；兼起到飛輪的作用，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動平穩(wěn)；驅(qū)動液壓控制系統(tǒng)的油泵。

（2）齒輪變速傳動裝置：根據(jù)行車條件及駕駛員所需，提供幾種傳動比，以獲得適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)動速度；為倒車提供倒檔檔位；提供停車時所需要的空檔檔位，以使發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）液壓控制系統(tǒng)：向變矩器提供變速器液；控制油泵產(chǎn)生的液壓；根據(jù)發(fā)動機(jī)載荷及車速等調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力；對離合器及制動器施加液壓，以控制行星齒輪機(jī)構(gòu)動作；用變速器液潤滑轉(zhuǎn)動部件及為變矩器及變速器散熱。

（4）電子控制系統(tǒng)：利用傳感器采集各種數(shù)據(jù)，并且將其轉(zhuǎn)換為電信號；ECU根據(jù)傳感器的信息確定換檔正時及鎖止正時，并發(fā)出指令操縱閥體中電磁閥，調(diào)節(jié)管道壓力、控制換檔閥和鎖止控制閥的動作，實現(xiàn)自動換檔和變矩器鎖止控制。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造自動變速器的類型

自動變速器按照車輛的驅(qū)動方式可分為自動變速器（FR車）和自動變速驅(qū)動橋（FF車），如圖5-2所示。按照車輛前進(jìn)的檔位數(shù)可分為3速自動變速器、4速自動變速器和5速自動變速器。按照自動變速器的控制方式可分為全液壓控制自動變速器和電子控制自動變速器。按照齒輪變速器的類型可分為普通齒輪式和行星齒輪式。

車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§5汽車行駛系統(tǒng)車架與車橋

車輪與輪胎

懸架

車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造汽車行駛系的基本組成

輪式行駛系主要由車架、車橋、懸架和車輪等組成，如圖10-1所示。車架是全車的裝配基體，將整個汽車連接成一整體；車輪安裝在車橋上，支承著車橋與汽車；懸架把車架與車橋連接在一起，減少汽車在行駛中受到的各種沖擊與振動。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造汽車行駛系的功用

汽車行駛系的功用：1．通過驅(qū)動車輪與路面之間的附著作用，使傳動系傳來的力矩變?yōu)槠囆旭偟尿?qū)動力矩。2．支承汽車總質(zhì)量，傳遞路面作用于車輪上的各種力及力矩。3．緩和沖擊，衰減振動，保證汽車的行駛平順性和與轉(zhuǎn)向系配合保證汽車的操縱穩(wěn)定性。

車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造懸架的種類

按控制形式不同，懸架可分為被動式懸架和主動式懸架。目前多數(shù)汽車上采用被動式懸架。被動式懸架是汽車姿態(tài)(狀態(tài))只能被動地取決于路面、行駛狀況和汽車的彈性元件、導(dǎo)向裝置以及減振器這些機(jī)械零件。主動懸架可根據(jù)路面和行駛工況自動調(diào)整懸架剛度和阻尼，從而使車輛能主動控制垂直振動及其車身或車架的姿態(tài)。按汽車導(dǎo)向裝置的不同，懸架又可分為獨立懸架和非獨立懸架，如圖13-2所示。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造電子控制懸架系統(tǒng)的分類及組成

現(xiàn)代汽車電子控制懸架系統(tǒng)有多種形式，根據(jù)控制目的不同，可分為車高控制系統(tǒng)、剛度控制系統(tǒng)、阻尼控制系統(tǒng)、綜合控制系統(tǒng)等。按懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式不同，可分為電控空氣懸架系統(tǒng)和電控液壓懸架系統(tǒng)。根據(jù)控制系統(tǒng)有源和無源，可分為半主動懸架和主動懸架。電子控制懸架系統(tǒng)一般由傳感器、電子控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。傳感器用來感受汽車運(yùn)動狀態(tài)(路況和車速及起動、加速、轉(zhuǎn)向、制動等工況)。并將各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電信號輸送給電控單元(ECU)。電子控制單元對傳感器輸入的電信號進(jìn)行綜合處理，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令。懸架控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是電磁閥、步進(jìn)電機(jī)和空氣壓縮機(jī)。它們接受來自電子控制單元的控制指令，準(zhǔn)確、快速和及時地做出動作反應(yīng)，實現(xiàn)對彈簧剛度、減振器阻尼和車身高度的調(diào)節(jié)。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§6汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造轉(zhuǎn)向系的功用、組成及分類

1．功用汽車轉(zhuǎn)向系的功用是改變和保持汽車的行駛方向。當(dāng)汽車需要改變行駛方向時，必須使轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線偏轉(zhuǎn)一定角度，直到新的行駛方向符合駕駛員的要求時，再將轉(zhuǎn)向輪恢復(fù)到直線行駛位置。這種由駕駛員操縱轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)和回位的－套機(jī)構(gòu)，稱為汽車轉(zhuǎn)向系。2．類型汽車轉(zhuǎn)向系按轉(zhuǎn)向能源的不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系（圖14-1）和動力轉(zhuǎn)向系（圖14-2）兩大類。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1．電子控制動力轉(zhuǎn)向系的構(gòu)造及工作原理如前所述，動力轉(zhuǎn)向可以利用較小的轉(zhuǎn)向盤操縱力使車輛轉(zhuǎn)彎。但在低速時為了省力而規(guī)定一定工作壓力，如轉(zhuǎn)向比不變，則在高速時，由于轉(zhuǎn)向操縱力減小，使駕駛員失去對車輛的控制，易產(chǎn)生危險。電子控制動力轉(zhuǎn)向系旨在使車輛低速尤其是停放車輛時轉(zhuǎn)向輕便，而當(dāng)車速較高時，電子控制使系統(tǒng)的液壓助力作用減弱，轉(zhuǎn)向操縱力增加，使駕駛員在高速行駛時對轉(zhuǎn)向盤有更好的控制。在電子控制動力轉(zhuǎn)向系中，按照車速通過控制電磁閥改變動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的油壓控制回路，低速時轉(zhuǎn)向力小，提高操縱力；在中高速時使之成為與手操縱相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向力，提高操縱穩(wěn)定性。電子控制動力轉(zhuǎn)向系可分為流量控制、反力控制與電子控制電動式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三種方式。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1．概述四輪轉(zhuǎn)向（4WS-fourwheelsteering）系統(tǒng)是基于一個安裝在后懸架上的后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，它能夠使駕駛員操縱方向盤時轉(zhuǎn)動汽車前后四個車輪，不僅提高了高速時的穩(wěn)定性和可控制，而且提高了低速時的機(jī)動性。即在高速行駛時，將后輪與前輪同相位轉(zhuǎn)向，以減小車輛轉(zhuǎn)向時的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（橫擺），改善高速行駛的穩(wěn)定性；而在低速行駛時，把后輪與前輪逆相位轉(zhuǎn)向，以改善車輛中低速行駛的操縱性，提高快速轉(zhuǎn)向性。目前，四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有三種類型：機(jī)械式、液壓式和電子控制液壓式。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

2．機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

在機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，采用了兩個轉(zhuǎn)向器，分別用于前、后輪偏轉(zhuǎn)。兩個轉(zhuǎn)向器之間用－根雙曲軸連接，采用的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)為常規(guī)型，如圖14.36所示。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

3．液壓式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

液壓式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)如圖14-37所示。其后輪的偏轉(zhuǎn)方向始終與前輪偏轉(zhuǎn)方向相同，且后輪的偏轉(zhuǎn)角不大于1.5°。系統(tǒng)沒有采用電子傳感器、計算機(jī)控制和先進(jìn)的傳動機(jī)構(gòu)。當(dāng)車速超過50km／h時，系統(tǒng)才起作用。倒車時系統(tǒng)不起作用，在后車架上裝有雙作用液壓缸來偏轉(zhuǎn)車輪。該液壓缸的壓力油來自后轉(zhuǎn)向液壓泵。后轉(zhuǎn)向液壓泵由差速器驅(qū)動。只有在前輪轉(zhuǎn)向時，后輪液壓泵才工作。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，前輪轉(zhuǎn)向液壓泵提供的壓力油經(jīng)前動力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)閥分配，進(jìn)入前輪轉(zhuǎn)向動力缸內(nèi)，前輪便朝相應(yīng)方向偏轉(zhuǎn)。油液的壓力隨同轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動狀況而改變。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速越高、轉(zhuǎn)角越大，油液壓力就越高。后控制閥的供油壓力與上述油液壓力相同。當(dāng)后控制閥內(nèi)滑閥在前輪轉(zhuǎn)向動力缸壓力油的作用下移動時，來自后轉(zhuǎn)向液壓泵的油液經(jīng)滑閥進(jìn)入后轉(zhuǎn)向動力缸，從而推動后輪偏轉(zhuǎn)。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

4．電子控制液壓式四輪轉(zhuǎn)向系的組成及結(jié)構(gòu)目前，在汽車上用的較多的電子控制液壓式四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)有以下4類：

（1）橫向加速度·車速感應(yīng)型如圖14-38a所示，其結(jié)構(gòu)是在前輪的動力轉(zhuǎn)向器上，再安裝一個后輪專用的控制閥，產(chǎn)生一個大致與橫向加速度成比例的，與前輪轉(zhuǎn)向器阻力相平衡的油壓，把該壓力的油液送到后輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，裝入高剛性彈簧，當(dāng)與送來的油壓達(dá)到平衡狀態(tài)時，輸出桿便產(chǎn)生位移，從而帶動后輪開始轉(zhuǎn)向。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

（2）前輪轉(zhuǎn)角·車速感應(yīng)型如圖14-38b所示，在該系統(tǒng)中，從油泵出來的油液直接流入電磁閥，車速傳感器，轉(zhuǎn)角傳感器分別將車速和前輪轉(zhuǎn)角信號輸入計算機(jī)。按計算機(jī)指令，控制油液流入后輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而實現(xiàn)對后輪轉(zhuǎn)向的控制。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

（3）前輪轉(zhuǎn)角感應(yīng)型為了把前輪轉(zhuǎn)角傳給后輪，在前輪齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的齒條軸上，安裝了后輪轉(zhuǎn)向齒輪，其角位移，通過中間傳動軸，傳給后輪轉(zhuǎn)向器。后輪具有小轉(zhuǎn)角同相轉(zhuǎn)向，大轉(zhuǎn)角逆相轉(zhuǎn)向的功能。在微小轉(zhuǎn)向的高速行駛時，形成了同相轉(zhuǎn)向，獲得了行駛穩(wěn)定性，在大轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向的極低速行駛時，變成逆相轉(zhuǎn)向，獲得了小半徑轉(zhuǎn)向性能。

（4）前輪轉(zhuǎn)角比例·車速感應(yīng)型在動力傳至后輪轉(zhuǎn)向軸之前，與前者基本相同，但后輪的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由相位控制部分和動力補(bǔ)助部分構(gòu)成。動力補(bǔ)助部分以油壓為動力，由后輪滑閥和動力缸構(gòu)成。相位控制部分能實現(xiàn)對后輪同相位或逆相位的控制。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造§7汽車制動系統(tǒng)汽車制動系

汽車防滑(ABS/ASR)控制系統(tǒng)

電子伺服制動系統(tǒng)簡介

車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造制動系的功用、組成及類型

1．制動系的功用

根據(jù)需要使汽車減速或在最短距離內(nèi)停車；下坡行駛時限制車速；保證汽車停放可靠。2．制動系的基本組成為完成汽車制動系的作用，現(xiàn)代汽車上－般設(shè)有以下幾套獨立的制動系統(tǒng)：（1）行車制動系統(tǒng)（2）駐車制動系統(tǒng)（3）應(yīng)急制動、安全制動和輔助制動系統(tǒng)汽車上設(shè)置有彼此獨立的制動系統(tǒng)，它們起作用的時刻不同，但它們的組成卻是相似的。它們－般有以下四個組成部分：(1)供能裝置(2)控制裝置(3)傳動裝置(4)制動器較為完善的制動系還包括制動力調(diào)節(jié)裝置以及報警裝置、壓力保護(hù)裝置等。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造制動系的功用、組成及類型

3．制動系的類型制動系有不同的分類方法，按使用目的分類可分為行車制動系、駐車制動系和輔助制動系；按使用能源分類可分為人力制動系置、伺服制動系和動力制動系。4．對制動系的要求（1）具有良好的制動性能：評價汽車制動性能的指標(biāo)一般有：制動距離、制動減速度、制動力和制動時間。（2）操縱輕便：操縱制動系所需的力不應(yīng)過大，對于重型汽車，這一點極為重要。（3）制動穩(wěn)定性好：制動時，前后車輪制動力分配應(yīng)合理，左右車輪上的制動力應(yīng)基本相等，以免制動時汽車甩尾或跑偏。（4）制動平順性好：制動力既能迅速、平穩(wěn)地增加，又能迅速、徹底地解除。（5）散熱性好：連續(xù)制動時，摩擦片的抗熱衰退能力要強(qiáng)；水濕后恢復(fù)速度要快，磨損后制動蹄與制動鼓的間隙應(yīng)能調(diào)整。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造ABS系統(tǒng)——是用于防止汽車緊急制動時車輪被抱死滑移而使車輛失去轉(zhuǎn)向或?qū)е聜?cè)滑甩尾的一種安全裝置。ASR系統(tǒng)——是防止車輛在起步、加速或泥濘、冰雪路面上行駛時驅(qū)動輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)，用以提高汽車的驅(qū)動性能，改善操縱穩(wěn)定性的裝置。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造防滑控制系統(tǒng)的功用

1、ABS系統(tǒng)的基本功能（1）提高汽車制動過程中的方向穩(wěn)定性，防止汽車側(cè)滑甩尾；（2）使汽車在最短的距離內(nèi)停車；（3）在制動過程中保持對汽車的轉(zhuǎn)向控制；（4）防止輪胎抱死拖滑，減輕輪胎磨損；（5）減少駕駛員的緊張情緒。2．ASR系統(tǒng)的功能（1）能有效地提高車輛在各種路面上的附著能力，從而改善起步和加速性能；（2）能提高車輛行駛的穩(wěn)定性和乘坐的舒適性；（3）能減少輪胎的磨損與發(fā)動機(jī)的功率消耗。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造ABS與ASR的比較

ABS的作用是防止汽車制動過程中車輪抱死打滑，將車輪的滑移率控制在理想滑移率附近范圍內(nèi)，以達(dá)到縮短制動距離，提高汽車制動時的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱性，從而大大提高汽車行駛的安全性。而ASR的作用是防止汽車起步、加速過程中驅(qū)動輪打滑，特別是防止汽車在非對稱路面或轉(zhuǎn)彎時驅(qū)動輪空轉(zhuǎn)。ABS和ASR都是控制車輪“打滑”，但ABS是防止制動時車輪抱死在路面上滑移，而ASR則是防上驅(qū)動時車輪在路面上原地不動的滑轉(zhuǎn)，兩者控制車輪的打滑方向是相反的，但從控制車輪與路面的打滑率看，ABS和ASR采用了相同的技術(shù)。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造電子伺服制動系統(tǒng)的功用

電子伺服制動系統(tǒng)的功能在于可進(jìn)一步提高汽車制動性能以及制動穩(wěn)定性和舒適性。在電子伺服制動系統(tǒng)中，駕駛員施加的制動踏板力由傳感器轉(zhuǎn)換成一個電信號，輸送給ECU，CEU根據(jù)此信號并結(jié)合其他數(shù)據(jù)確定出各個車輪所需的制動力，發(fā)出指令給執(zhí)行器對車輪實施制動。與傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)相比，電子伺服制動系統(tǒng)具有制動響應(yīng)時間短、摩擦片磨損輕、裝配測試簡單迅速、易于升級、利于環(huán)保等優(yōu)點。

車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造電子伺服制動系統(tǒng)的組成與類型

與其它電控系統(tǒng)一樣，電子伺服制動系統(tǒng)主要由若干個傳感器、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件組成。按照其控制方式的不同可分為三種類型：電控液壓制動系統(tǒng)EHB(Electro-hydraulicBrake)、電子制動系統(tǒng)EBS（ElectronicBrakingSystem）、全電路制動系統(tǒng)BBW（Brake-By-Wire）。電控伺服制動系統(tǒng)的共同特點是都具有踏板轉(zhuǎn)角與踏板力可按比例調(diào)控的電子踏板；具有控制制動力矩與踏板轉(zhuǎn)角相對應(yīng)的程序控制單元；具有的程序控制單元可基于其他傳感器或控制器的輸入信號實現(xiàn)主動制動及其它功能。車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造電控液壓制動系統(tǒng)（EHB）

電控液壓制動系統(tǒng)是將電子與液壓系統(tǒng)相結(jié)合，由電子系統(tǒng)提供控制，液壓系統(tǒng)提供動力。該系統(tǒng)的主要特點是通過傳感器建立了運(yùn)動狀態(tài)、制動壓力的動態(tài)監(jiān)測和危險工況的預(yù)警。還增加了制動管路的壓力控制和制動準(zhǔn)備功能，一旦踩下制動踏板，車輛即以最大的壓力、最快的響應(yīng)實施制動，前后制動壓力比會隨路況的不同而變化，從而提高彎道制動時的安全性。該系統(tǒng)增加了電子踏板、電控單元、閥驅(qū)動器及電液制動閥，取消了原有的壓力控制閥，保留了原動力制動系統(tǒng)中的泵、蓄能器充液閥、蓄能器及制動器，如圖17-1所示。

車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造電控液壓制動系統(tǒng)（EHB）

電液制動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多種控制方案，如防抱死制動、遙控制動及牽引控制制動等。圖17-2為MI-CO公司帶有牽引控制的電液制動系統(tǒng)方案。

車輛工程學(xué)講義一_汽車構(gòu)造電子制動控制系統(tǒng)（EBS）

傳統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)管路長，閥類元件多。對于長軸距汽車或多軸汽車或汽車列車來說，氣體傳輸路