汽車基礎(chǔ)知識(shí)概論

汽車基礎(chǔ)知識(shí)概論汽車基礎(chǔ)知識(shí)概論第一章總論

第一節(jié)汽車的類型汽車的分類方法很多，但最重要的方法是按照汽車的用途來(lái)分類。根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，汽車分為以下幾種類型：1.貨車又稱為載貨汽車、載重汽車、卡車。主要用來(lái)運(yùn)送各種貨物或牽引全掛車。貨車按載重量（1.8噸、6噸、14噸）可分為微型、輕型、中型、重型四種。2.越野汽車主要用于非公路上載運(yùn)人員和貨物或牽引設(shè)備，一般為全軸驅(qū)動(dòng)。按驅(qū)動(dòng)型式可分為4×4、6×6、8×8幾種。3.自卸汽車指貨箱能自動(dòng)傾翻的載貨汽車。自卸汽車有向后傾卸的和左右后三個(gè)方向均可傾卸的兩種。4.牽引汽車專門或主要用來(lái)牽引的車輛?？煞譃槿珤鞝恳嚭桶霋鞝恳嚒?.專用汽車為了承擔(dān)專門的運(yùn)輸任務(wù)或作業(yè)，裝有專用設(shè)備，具備專用功能的車輛。6.客車指乘坐9人以上，具有長(zhǎng)方形車廂，主要用于載運(yùn)人員及其行李物品的車輛。根據(jù)車輛的長(zhǎng)度（3.5米，7米，10米，12米），可將客車分為微型、輕型、中型、大型、特大型五種。7.轎車乘坐2至8人的小型載客車輛。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排量大?。?升、1.6升、2.5升、4升），可分為微型、普遍級(jí)、中級(jí)、中高級(jí)和高級(jí)轎車五種。第二節(jié)汽車的總體構(gòu)造

汽車一般由四部分組成：

1.發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置。其作用是使燃料燃燒產(chǎn)生動(dòng)力，然后通過(guò)底盤的傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)車輪使汽車行駛。

發(fā)動(dòng)機(jī)主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種。

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)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

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火方式為壓燃式，所以無(wú)點(diǎn)火系。

2.底盤

底盤作用是支承、安裝汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使汽車產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，保證正常行駛。

底盤由傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系四部分組成。

3.車身

車身安裝在底盤的車架上，用以駕駛員、旅客乘坐或裝載貨物。

轎車、客車的車身一般是整體結(jié)構(gòu)，貨車車身一般是由駕駛室和貨箱兩部分組成。

4.電氣設(shè)備

電氣設(shè)備由電源和用電設(shè)備兩大部分組成。

電源包括蓄電池和發(fā)電機(jī)。用電設(shè)備包括發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系、汽油機(jī)的點(diǎn)火系和其它用電裝置。第三節(jié)汽車的主要特征參數(shù)和技術(shù)特性

汽車的主要特征和技術(shù)特性隨所裝用的發(fā)動(dòng)機(jī)類型和特性的不同，通常有以下的結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能參數(shù)。

1.整車裝備質(zhì)量（kg）：汽車完全裝備好的質(zhì)量，包括潤(rùn)滑油、燃料、隨車工具、備胎等所有裝置的質(zhì)量。

2.最大總質(zhì)量(kg)：汽車滿載時(shí)的總質(zhì)量。

3.最大裝載質(zhì)量(kg)：汽車在道路上行駛時(shí)的最大裝載質(zhì)量。

4.最大軸載質(zhì)量（kg）：汽車單軸所承載的最大總質(zhì)量。與道路通過(guò)性有關(guān)。

5.車長(zhǎng)(mm)：汽車長(zhǎng)度方向兩極端點(diǎn)間的距離。

6.車寬(mm)：汽車寬度方向兩極端點(diǎn)間的距離。

7.車高(mm)：汽車最高點(diǎn)至地面間的距離。

8.軸距(mm)：汽車前軸中心至后軸中心的距離。

9.輪距(mm)：同一車轎左右輪胎胎面中心線間的距離。

10.前懸(mm)：汽車最前端至前軸中心的距離。

11.后懸(mm)：汽車最后端至后軸中心的距離。

12.最小離地間隙(mm)：汽車滿載時(shí)，最低點(diǎn)至地面的距離。

13.接近角(°)：汽車前端突出點(diǎn)向前輪引的切線與地面的夾角。

14.離去角(°)：汽車后端突出點(diǎn)向后輪引的切線與地面的夾角。

15.轉(zhuǎn)彎半徑(mm)：汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，汽車外側(cè)轉(zhuǎn)向輪的中心平面在車輛支承平面上的軌跡圓半徑。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑為最小轉(zhuǎn)彎半徑。

16.最高車速(km/h)：汽車在平直道路上行駛時(shí)能達(dá)到的最大速度。

17.最大爬坡度(%)：汽車滿載時(shí)的最大爬坡能力。

18.平均燃料消耗量(L/100km)：汽車在道路上行駛時(shí)每百公里平均燃料消耗量。

19.車輪數(shù)和驅(qū)動(dòng)輪數(shù)(n×m)：車輪數(shù)以輪轂數(shù)為計(jì)量依據(jù)，n代表汽車的車輪總數(shù)，m代表驅(qū)動(dòng)輪數(shù)。斷地把動(dòng)力從主減速器傳到車輪。因此，半軸不能制成整體而必須分段，中間用等角速萬(wàn)向節(jié)相連。

萬(wàn)向節(jié)按其剛度的大小可分為剛性萬(wàn)向節(jié)和撓性萬(wàn)向節(jié)，前者的動(dòng)力是靠零件的鉸鏈?zhǔn)铰?lián)接傳遞的；而后者的動(dòng)力則是靠彈性零件傳遞的，如橡膠盤、橡膠塊等，由于彈性元件的變形量有限，因而撓性萬(wàn)向節(jié)一般用于兩軸間夾角不大以及有微量軸向位移的軸間傳動(dòng)。剛性萬(wàn)向節(jié)分為不等速萬(wàn)向節(jié)（如常見(jiàn)的十字軸式）、準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)（雙聯(lián)式、三銷軸式）和等速萬(wàn)向節(jié)（球叉式、球籠式等第七節(jié)主減速器

主減速器是汽車傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽車來(lái)說(shuō)，主減速器還利用錐齒輪傳動(dòng)以改變動(dòng)力方向。

汽車正常行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通常在2000至3000r/min左右，如果將這么高的轉(zhuǎn)速只靠變速箱來(lái)降低下來(lái)，那么變速箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比則需很大，而齒輪副的傳動(dòng)比越大，兩齒輪的半徑比也越大，換句話說(shuō)，也就是變速箱的尺寸會(huì)越大。另外，轉(zhuǎn)速下降，而扭矩必然增加，也就加大了變速箱與變速箱后一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)負(fù)荷。所以，在動(dòng)力向左右驅(qū)動(dòng)輪分流的差速器之前設(shè)置一個(gè)主減速器，可使主減速器前面的傳動(dòng)部件如變速箱、分動(dòng)器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置等傳遞的扭矩減小，也可變速箱的尺寸質(zhì)量減小，操縱省力。

現(xiàn)代汽車的主減速器，廣泛采用螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。雙曲面齒輪工作時(shí)，齒面間的壓力和滑動(dòng)較大，齒面油膜易被破壞，必須采用雙曲面齒輪油潤(rùn)滑，絕不允許用普通齒輪油代替，否則將使齒面迅速擦傷和磨損，大大降低使用壽命。第八節(jié)差速器

驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪若用一根整軸剛性連接，則兩輪只能以相同的角速度旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，由于外側(cè)車輪要比內(nèi)側(cè)車輪移過(guò)的距離大，將使外側(cè)車輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑拖，而內(nèi)側(cè)車輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)。即使是汽車直線行駛，也會(huì)因路面不平或雖然路面平直但輪胎滾動(dòng)半徑不等（輪胎制造誤差、磨損不同、受載不均或氣壓不等）而引起車輪的滑動(dòng)。

車輪滑動(dòng)時(shí)不僅加劇輪胎磨損、增加功率和燃料消耗，還會(huì)使汽車轉(zhuǎn)向困難、制動(dòng)性能變差。為使車輪盡可能不發(fā)生滑動(dòng)，在結(jié)構(gòu)上必須保證各車輛能以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。通常從動(dòng)車輪用軸承支承在心軸上，使之能以任何角速度旋轉(zhuǎn)，而驅(qū)動(dòng)車輪分別與兩根半軸剛性連接，在兩根半軸之間裝有差速器。這種差速器又稱為輪間差速器。

多軸驅(qū)動(dòng)的越野汽車，為使各驅(qū)動(dòng)橋能以不同角速度旋轉(zhuǎn)，以消除各橋上驅(qū)動(dòng)輪的滑動(dòng)，有的在兩驅(qū)動(dòng)橋之間裝有軸間差速器。

現(xiàn)代汽車上的差速器通常按其工作特性分為齒輪式差速器和防滑差速器兩大類。

齒輪式差速器當(dāng)左右驅(qū)動(dòng)輪存在轉(zhuǎn)速差時(shí)，差速器分配給慢轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩大于快轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩。這種差速器轉(zhuǎn)矩均分特性能滿足汽車在良好路面上正常行駛。但當(dāng)汽車在壞路上行駛時(shí)，卻嚴(yán)重影響通過(guò)能力。例如當(dāng)汽車的一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪陷入泥濘路面時(shí)，雖然另一驅(qū)動(dòng)輪在良好路面上，汽車卻往往不能前進(jìn)（俗稱打滑）。此時(shí)在泥濘路面上的驅(qū)動(dòng)輪原地滑轉(zhuǎn)，在良好路面上的車輪卻靜止不動(dòng)。這是因?yàn)樵谀酀袈访嫔系能囕喤c路面之間的附著力較小，路面只能通過(guò)此輪對(duì)半軸作用較小的反作用力矩，因此差速器分配給此輪的轉(zhuǎn)矩也較小，盡管另一驅(qū)動(dòng)輪與良好路面間的附著力較大，但因平均分配轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)，使這一驅(qū)動(dòng)輪也只能分到與滑轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪等量的轉(zhuǎn)矩，以致驅(qū)動(dòng)力不足以克服行駛阻力，汽車不能前進(jìn)，而動(dòng)力則消耗在滑轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪上。此時(shí)加大油門不僅不能使汽車前進(jìn)，反而浪費(fèi)燃油，加速機(jī)件磨損，尤其使輪胎磨損加劇。有效的解決辦法是：挖掉滑轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪下的稀泥或在此輪下墊干土、碎石、樹(shù)枝、干草等。

為提高汽車在壞路上的通過(guò)能力，某些越野汽車及高級(jí)轎車上裝置防滑差速器。防滑差速器的特點(diǎn)是，當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪在壞路上滑轉(zhuǎn)時(shí)，能使大部分甚至全部轉(zhuǎn)矩傳給在良好路面上的驅(qū)動(dòng)輪，以充分利用這一驅(qū)動(dòng)輪的附著力來(lái)產(chǎn)生足夠的驅(qū)動(dòng)力，使汽車順利起步或繼續(xù)行駛。第九節(jié)半軸

半軸是差速器與驅(qū)動(dòng)輪之間傳遞扭矩的實(shí)心軸，其內(nèi)端一般通過(guò)花鍵與半軸齒輪連接，外端與輪轂連接。/column/brand-276-jianzhenqi.htm

現(xiàn)代汽車常用的半軸，根據(jù)其支承型式不同，有全浮式和半浮式兩種。

全浮式半軸只傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受任何反力和彎矩，因而廣泛應(yīng)用于各類汽車上。全浮式半軸易于拆裝，只需擰下半軸突緣上的螺栓即可抽出半軸，而車輪與橋殼照樣能支持汽車，從而給汽車維護(hù)帶來(lái)方便。

半浮式半軸既傳遞扭矩又承受全部反力和彎矩。它的支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，因而被廣泛用于反力彎矩較小的各類轎車上。但這種半軸支承拆取麻煩，且汽車行駛中若半軸折斷則易造成車輪飛脫的危險(xiǎn)。第十節(jié)橋殼

驅(qū)動(dòng)橋殼是安裝主減速器、差速器、半軸、輪轂和懸架的基礎(chǔ)件，主要作用是支承并保護(hù)主減速器、差速器和半軸等。同時(shí)，它又是行駛系的主要組成件之一，故還具有如下功用：

1.和從動(dòng)橋一起承受汽車質(zhì)量

2.使左、右驅(qū)動(dòng)車輪的軸向相對(duì)位置固定

3.汽車行駛時(shí)，承受驅(qū)動(dòng)輪傳來(lái)的各種反力、作用力和力矩，并通過(guò)懸架傳給車架

驅(qū)動(dòng)橋殼可分為整體式和分段式兩類。

整體式橋殼是橋殼與主減速器殼分開(kāi)制造，二者用螺栓連接在一起。它的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是在檢查主減速器和差速器的技術(shù)狀況或拆裝時(shí)，不用把整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋從車上拆下來(lái)，因而維修比較方便，普遍用于各類汽車。

分段式橋殼是橋殼與主減速器殼鑄成一體，且一般分為兩段由螺栓連成一體。這種橋殼易于鑄造，但維護(hù)主減速器和差速器時(shí)必須把整個(gè)橋拆下來(lái)，否則無(wú)法拆檢主減速器和差速器?，F(xiàn)已很少使用，北京2020采用這種橋殼。第二章行駛系

第一節(jié)概述

從發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率輾轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)飛輪、離合器、變速箱、傳動(dòng)軸、差速器、半軸，傳到了車輪，車終于能動(dòng)了。本教程也進(jìn)入了一個(gè)有點(diǎn)復(fù)雜的內(nèi)容--行駛系。讓我們由簡(jiǎn)到繁，慢慢道來(lái)。

先想象一個(gè)只有兩根橫梁的梯子，讓我們把橫梁換成兩根車軸，再安上四個(gè)轱轆，于是，一個(gè)最簡(jiǎn)單的能被稱為“車”的東西產(chǎn)生了，這就是行駛系。那兩根橫梁就是車橋（裝著驅(qū)動(dòng)輪的車橋就是驅(qū)動(dòng)橋），兩根縱梁就是車架（或就叫縱梁也成）。車橋的兩端裝著輪子，而車架上則安放著幾乎所有其他東西——發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（方向盤和轉(zhuǎn)向機(jī)）、人、行李以及把這一切包裹起來(lái)的活動(dòng)房子--車身。車橋和輪子在顛簸的路面上歡快地跳躍著，我們當(dāng)然不希望車身也如此活躍，因此車橋和車架之間要用一種彈性結(jié)構(gòu)連接在一起，這就是懸架系統(tǒng)，它包括能讓車身不停顫動(dòng)的彈簧和讓這種顫動(dòng)能盡快停下來(lái)的阻尼裝置——減震器。

好啦，我們已經(jīng)知道行駛系的四大主要部分了：車輪、車橋、車架和懸架。下面就讓我們分別探討一下它們各自功能和結(jié)構(gòu)第二節(jié)車橋

前面講過(guò)，車橋通過(guò)懸架和車架（或車身）相連，兩端連接車輪。車橋可以是整體式的，有如一個(gè)巨大的杠鈴，兩端通過(guò)懸架系統(tǒng)支撐著車身，因此整體式車橋通常與非獨(dú)立懸架配合；車橋也可以是斷開(kāi)式的，象兩把雨傘插在車身兩側(cè)，再各自通過(guò)懸架系統(tǒng)支撐車身，所以斷開(kāi)式車橋與獨(dú)立懸架配用。

根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同，車橋也分成轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋四種。其中轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動(dòng)橋。大多數(shù)汽車采用前置后驅(qū)動(dòng)（FR），因此前橋作為轉(zhuǎn)向橋，后橋作為驅(qū)動(dòng)橋；而前置前驅(qū)動(dòng)（FF）汽車則前橋成為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，后橋充當(dāng)支持橋。

轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)基本相同，由兩個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)和一根橫梁組成。如果把橫梁比做身體，轉(zhuǎn)向節(jié)就是他左右搖晃的腦袋，脖子就是我們常說(shuō)的主銷，車輪就裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上，仿佛腦袋上帶了個(gè)草帽。不過(guò)，行駛的時(shí)候草帽轉(zhuǎn)，腦袋卻不轉(zhuǎn)，中間用軸承分隔開(kāi)，腦袋只管左右晃動(dòng)。脖子——主銷是車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的軸心，這個(gè)軸的軸線并非垂直于地面，車輪本身也不是垂直的，我們將在車輪定位一節(jié)具體論述。

轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋與轉(zhuǎn)向橋的區(qū)別就是一切都是空心的，橫梁變成了橋殼，轉(zhuǎn)向節(jié)變成了轉(zhuǎn)向節(jié)殼體，因?yàn)槔锩娑嗔烁?qū)動(dòng)軸。這根驅(qū)動(dòng)軸因被位于橋殼中間的差速器一分為二，而變成了兩根半軸。兩個(gè)草帽也不是簡(jiǎn)單地套在腦袋上，還要與里面的兩根半軸直接相連。半軸在“脖子”的位置也多了一個(gè)關(guān)節(jié)——萬(wàn)向節(jié)，因此半軸也變成了兩部分，內(nèi)半軸和外半軸。第三節(jié)車輪及車輪定位（一）上一節(jié)講到轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向軸心——主銷并非垂直于地面，而是朝兩個(gè)方向產(chǎn)生傾角，即主銷內(nèi)傾角和主銷后傾角。車輪本身也有一個(gè)外傾角和前束。先說(shuō)主銷后傾角。站在車身左側(cè)，觀察車的左前輪，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)主銷是向后傾倒的。這樣做的主要目的是為了讓主銷的延長(zhǎng)線與地面的交點(diǎn)在車輪觸地點(diǎn)的前面。這種設(shè)計(jì)是為了使車輪在滾動(dòng)的過(guò)程中保持穩(wěn)定，不致左右搖擺。我們不作過(guò)多的理論解釋，只舉一個(gè)例子：也許有的讀者小時(shí)候玩過(guò)推鐵環(huán)的游戲，我們用一個(gè)頭部帶圈的長(zhǎng)鐵桿從后面推一個(gè)大鐵環(huán)使其滾動(dòng)，由于鐵環(huán)很容易翻倒而使得這個(gè)游戲具有一定的挑戰(zhàn)性。但如果我們換一種推法，讓鐵桿與鐵環(huán)的接觸點(diǎn)在鐵環(huán)與地面接觸點(diǎn)的前面，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣做使得這個(gè)游戲的挑戰(zhàn)性大大降低了，鐵環(huán)不再那么容易晃動(dòng)甚至翻倒了。這就是主銷后傾角的妙用。下面再看看主銷內(nèi)傾角。站在車的后部，觀察車的右前輪，我們發(fā)現(xiàn)主銷向左傾倒，也即向內(nèi)側(cè)傾倒。這樣做的目的是為了在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候讓車輪產(chǎn)生傾斜。還是舉一個(gè)生活中的例子：我們?cè)隍T自行車拐彎的時(shí)候，會(huì)自然地將車子向所轉(zhuǎn)的方向傾斜，讓車輪與地面有一個(gè)夾角，學(xué)過(guò)物理的人知道，這樣做是為了產(chǎn)生足夠的向心力。汽車也是一樣，右側(cè)車輪在右轉(zhuǎn)彎的時(shí)候在主銷內(nèi)傾角和后傾角的共同作用下會(huì)向右側(cè)傾倒，而左側(cè)車輪雖也有主銷內(nèi)傾角，卻不會(huì)向左側(cè)傾倒，因?yàn)檫€有主銷后傾角，把它又拉了回來(lái)，甚至也能向右微微傾斜。不僅如此，兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)還使右側(cè)車身降低，左側(cè)車身抬高，整個(gè)車身也向右傾斜，于是產(chǎn)生了足夠的向心力。第四節(jié)車輪與車輪定位（二）除了上述的主銷后傾和內(nèi)傾兩個(gè)角度以保證汽車穩(wěn)定直線行駛外，車輪中心平面也不是垂直于地面的，而是向外傾斜一個(gè)角度，稱為車輪外傾角。因?yàn)榧偃缈哲嚂r(shí)車輪正好垂直于地面，則滿載時(shí)，車橋因受壓產(chǎn)生變形，中間下沉，兩端上翹，車輪便隨之變?yōu)閮?nèi)傾，這樣將加速輪胎的磨損。另外，內(nèi)傾的車輪從兩端向內(nèi)擠壓輪轂上的軸承，加重了它的負(fù)荷，降低了使用壽命。因此在安裝車輪時(shí)要預(yù)先使車輪有一定的外傾，這也使其與拱行路面相適應(yīng)。車輪有了外傾以后，在滾動(dòng)時(shí)就會(huì)導(dǎo)致兩側(cè)車輪向外滾開(kāi)。由于轉(zhuǎn)向橫拉桿和車橋的約束使車輪不可能向外滾開(kāi)，于是車輪在無(wú)法按照自己的預(yù)想軌跡滾動(dòng)的情況下，勢(shì)必產(chǎn)生橫向滑動(dòng)，從而加重了輪胎的磨損。為了消除這種不良影響，在安裝車輪時(shí)，使汽車兩前輪并不平行，俯視車輪，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩前輪就象人的內(nèi)八字腳一樣。這稱為車輪前束。在外傾角和前束的共同作用下車輪基本上可以沿直線滾動(dòng)而沒(méi)有什么橫向影響了。以上就是車輪定位的四個(gè)要素：主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、車輪外傾角和車輪前束。第五節(jié)懸架系統(tǒng)

前懸架系統(tǒng)

前懸架目前基本上都采用獨(dú)立懸架系統(tǒng)，即左右兩個(gè)車輪各自獨(dú)立地通過(guò)懸掛裝置與車體相連，也就意味著可以各自獨(dú)立地上下跳動(dòng)。懸架系統(tǒng)由連桿機(jī)構(gòu)和彈簧、減震器組成三角形、四邊形或其它形狀的連接方式以固定車輪與車身的相對(duì)位置，在彈簧的作用下使車輪可以相對(duì)車身上下運(yùn)動(dòng)。最常見(jiàn)的有雙橫臂式和麥佛遜(又稱滑柱擺臂式)。

雙橫臂式懸架由上短下長(zhǎng)兩根橫臂連接車輪與車身，兩根橫臂都非真正的桿狀，而是大體上類似英文字母Y或C，這樣的設(shè)計(jì)既是為了增加強(qiáng)度，提高定位精度，也為減震器和彈簧的安裝留出了空間和安裝位置。同時(shí)，下橫臂的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且與車輪中心大致處于同一水平線上，這樣做的目的是為了在車輪跳動(dòng)導(dǎo)致下橫臂擺動(dòng)時(shí)，不致產(chǎn)生太大的擺動(dòng)角，也就保證了車輪的傾角不會(huì)產(chǎn)生太大變化。這種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但經(jīng)久耐用，同時(shí)減震器的負(fù)荷小，壽命長(zhǎng)。

滑柱擺臂式懸架結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只有下橫臂和減震器-彈簧組兩個(gè)機(jī)構(gòu)連接車輪與車身，它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，占用空間小，上下行程長(zhǎng)等。缺點(diǎn)是由于減震器——彈簧組充當(dāng)了主銷的角色，使它同時(shí)也承受了地面作用于車輪上的橫向力，因此在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力較大，磨損也就增加了。且當(dāng)急轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于車身側(cè)傾，左右兩車輪也隨之向外側(cè)傾斜，出現(xiàn)不足轉(zhuǎn)向，彈簧越軟這種傾向越大。

后懸架系統(tǒng)

后懸架系統(tǒng)的種類比前懸架要多，原因之一是驅(qū)動(dòng)方式的不同決定著后車軸的有無(wú)，也與車身重量有關(guān)。主要有連桿式和擺臂式兩種。

連桿式主要是在FR驅(qū)動(dòng)方式，并且后車軸左右一體化(與中間的差速器剛性連接)的情況下使用的，過(guò)去多采用鋼板彈簧支撐車身，現(xiàn)在從提高行車平順性考慮，多使用連桿式和后面要說(shuō)的擺臂式，并且使用平順性好的螺旋彈簧。連桿在左右兩側(cè)各有一對(duì)，分為上拉桿和下拉桿，作為傳遞橫向力(汽車驅(qū)動(dòng)力)的機(jī)構(gòu)，通常再與一根橫向推力桿一起組成五連桿式構(gòu)成。橫向推力桿一端連接車身，一端連接車軸，其目的是為了防止車軸(或車身)橫向竄動(dòng)。當(dāng)車軸因顛簸而上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，橫向推力桿會(huì)以與車身連接的接點(diǎn)為軸做畫(huà)圓弧的運(yùn)動(dòng)，如果擺動(dòng)角度過(guò)大會(huì)使車軸與車身之間產(chǎn)生明顯的橫向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，與下擺臂的原理類似，橫向推力桿也要設(shè)計(jì)得比較長(zhǎng)，以減小擺動(dòng)角。

連桿式懸架與車軸形成一體，彈簧下方質(zhì)量大，且左右車輪不能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，所以顛簸路面對(duì)車身產(chǎn)生的沖擊能量比較大，平順性差。因此采用了擺臂方式，這種方式是僅車軸中間的差速器固定，左右半軸在差速器與車輪之間設(shè)萬(wàn)向節(jié)，并以其為中心擺動(dòng)，車輪與車架之間用Y型下擺臂連接。“Y”的單獨(dú)一端與車輪剛性連接，另外兩個(gè)端點(diǎn)與車架連接并形成轉(zhuǎn)動(dòng)軸。根據(jù)這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸是否與車軸平行，擺臂式懸架又分為全拖動(dòng)式擺臂和半拖動(dòng)式擺臂，平行的是全拖動(dòng)式，不平行的叫半拖動(dòng)式。第六節(jié)彈簧和減振器(一)彈簧螺旋彈簧：是現(xiàn)代汽車上用得最多的彈簧。它的吸收沖擊能力強(qiáng)，乘坐舒適性好；缺點(diǎn)是長(zhǎng)度較大，占用空間多，安裝位置的接觸面也較大，使得懸架系統(tǒng)的布置難以做到很緊湊。由于螺旋彈簧本身不能承受橫向力，所以在獨(dú)立懸架中不得不采用四連桿螺旋彈簧等復(fù)雜的組合機(jī)構(gòu)。出于乘坐舒適性的考慮，我們希望對(duì)于頻率高且振幅小的地面沖擊，彈簧能表現(xiàn)得柔軟一點(diǎn)，而當(dāng)沖擊力大時(shí)，又能表現(xiàn)出較大的剛性，減小沖擊行程，因此需要彈簧同時(shí)具有兩種甚至兩種以上的剛度?？刹捎娩摻z直徑不等的彈簧或螺距不等的彈簧，它們的剛度隨負(fù)載的增加而增加。鋼板彈簧：多用于廂式車及卡車，由若干片長(zhǎng)度不同的細(xì)長(zhǎng)彈簧片組合而成。它比螺旋彈簧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可緊湊地裝配于車身底部，工作時(shí)各片間產(chǎn)生摩擦，因此本身具有衰減效果。但如果產(chǎn)生嚴(yán)重的干摩擦，就會(huì)影響吸收沖擊的能力。重視乘坐舒適性的現(xiàn)代轎車很少使用。扭桿彈簧：是利用具有扭曲剛性的彈簧鋼制成的長(zhǎng)桿。一端固定于車身，一端與懸架上臂相連，車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，扭桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，起到彈簧的作用。氣體彈簧：利用氣體的可壓縮性代替金屬?gòu)椈?。它最大的?yōu)點(diǎn)就是具有可變的剛度，隨氣體的不斷壓縮漸漸增加剛度，且這種增加是一個(gè)連續(xù)的漸變過(guò)程，而不象金屬?gòu)椈墒欠旨?jí)變化的。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是具有可調(diào)整性，即彈簧的剛度和車身的高度是可以主動(dòng)調(diào)節(jié)的。通過(guò)主副氣室的配合使用，使彈簧可以處在兩種剛度的工作狀態(tài)下：主副氣室同時(shí)使用，氣體容量變大，剛度變小，反之(只使用主氣室)則剛度變大。氣體彈簧剛度由計(jì)算機(jī)控制，在汽車高速、低速、制動(dòng)、加速以及轉(zhuǎn)彎等狀態(tài)下，根據(jù)所需剛度進(jìn)行調(diào)節(jié)。氣體彈簧也有弱點(diǎn)，靠壓力變化控制車高必須裝備氣泵，還有各種控制附件，如空氣干燥器，如保養(yǎng)不善會(huì)使系統(tǒng)內(nèi)部生銹發(fā)生故障。另外如果不同時(shí)采用金屬?gòu)椈?，一旦發(fā)生漏氣，汽車將無(wú)法行駛。第七節(jié)彈簧和減振器(二）彈簧雖然可以減輕道路對(duì)車身的沖擊，但如果不讓它的振動(dòng)盡快停下來(lái)，我們乘坐的將是一輛跳個(gè)不停的汽車。因此，要在彈簧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中加上一定的阻力(學(xué)名叫做阻尼)，使彈簧的振動(dòng)迅速衰減。減振器就是這個(gè)阻尼設(shè)備。減振器的結(jié)構(gòu)是帶有活塞的活塞桿插入筒內(nèi)，在筒中充滿油?；钊嫌泄?jié)流孔，使得被活塞分隔出來(lái)的兩部分空間中的油可以互相補(bǔ)充。阻尼就是在具有粘性的油通過(guò)節(jié)流孔時(shí)產(chǎn)生的，節(jié)流孔越小，阻尼力越大，油的黏度越大，阻尼力越大。如果節(jié)流孔大小不變，當(dāng)減振器工作速度快時(shí)，阻尼過(guò)大會(huì)影響對(duì)沖擊的吸收。因此，在節(jié)流孔的出口處設(shè)置一個(gè)圓盤狀的板簧閥門，當(dāng)壓力變大時(shí)，閥門被頂開(kāi)，節(jié)流孔開(kāi)度變大，阻尼變小。由于活塞是雙向運(yùn)動(dòng)的，所以在活塞的兩側(cè)都裝有板簧閥門，分別叫做壓縮閥和伸張閥。減振器按其結(jié)構(gòu)可分為雙筒式和單筒式。雙筒式是指減振器有內(nèi)外兩個(gè)筒，活塞在內(nèi)筒中運(yùn)動(dòng)，由于活塞桿的進(jìn)入與抽出，內(nèi)筒中油的體積隨之增大與收縮，因此要通過(guò)與外筒進(jìn)行交換來(lái)維持內(nèi)筒中油的平衡。所以雙筒減振器中要有四個(gè)閥，即除了上面提到的活塞上的兩個(gè)節(jié)流閥外，還有裝在內(nèi)外筒之間的完成交換作用的流通閥和補(bǔ)償閥。與雙筒式相比，單筒式減振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少了一套閥門系統(tǒng)。它在缸筒的下部裝有一個(gè)浮動(dòng)活塞，(所謂浮動(dòng)即指沒(méi)有活塞桿控制其運(yùn)動(dòng))，在浮動(dòng)活塞的下面形成一個(gè)密閉的氣室，充有高壓氮?dú)狻Ｉ厦嫣岬降挠捎诨钊麠U進(jìn)出油液而造成的液面高度變化就通過(guò)浮動(dòng)活塞的浮動(dòng)來(lái)自動(dòng)適應(yīng)之。除了上面所述兩種減振器外，還有阻力可調(diào)式減振器。它可通過(guò)外部操作來(lái)改變節(jié)流孔的大小。最近的汽車將電子控制式減振器作為標(biāo)準(zhǔn)裝備，通過(guò)傳感器檢測(cè)行駛狀態(tài)，由計(jì)算機(jī)計(jì)算出最佳阻尼力，使減振器上的阻尼力調(diào)整機(jī)構(gòu)自動(dòng)工作。第八節(jié)輪胎我們這里討論的基本上是以目前最常用的無(wú)內(nèi)胎輪胎，即通常所謂的真空胎為對(duì)象。輪胎的結(jié)構(gòu)分為三部分：胎體、簾布、外胎面。胎體較柔軟，外胎面剛性較大，中間的簾線起到加強(qiáng)胎體強(qiáng)度和定型的作用，多加以金屬絲提高輪胎的彈力性能。轎車輪胎大致分為子午線輪胎和斜線輪胎。斜線輪胎的簾線按斜線交叉排列，故而得名。胎體構(gòu)成了輪胎的基本骨架，從外胎面到胎側(cè)的柔軟度是一致的。雖然斜線輪胎的噪音小，外胎面柔軟，低速行駛時(shí)乘坐舒適性好，且價(jià)格便宜，但其綜合性能不如子午線輪胎，汽車廠家都是以子午線輪胎為前提研制新車的，隨著子午線輪胎的不斷改進(jìn)，斜線輪胎將基本上被淘汰。子午線輪胎的簾布層相當(dāng)于輪胎的基本骨架，其排列方向與輪胎子午斷面一致，由于行駛時(shí)輪胎要承受較大的切向作用力，為保證簾線的穩(wěn)固，在其外部又有若干層由高強(qiáng)度、不易拉伸的材料制成的帶束層(又稱箍緊層)，其簾線方向與子午斷面呈較大的交角(70-75度)，材料多選用玻璃纖維、聚酰胺纖維或鋼絲等高強(qiáng)度材料，既起到固定簾線的作用，同時(shí)利用束帶來(lái)提高胎面的剛性。輪胎側(cè)面的剛性小于胎面的剛性，所以在轉(zhuǎn)彎時(shí)輪胎側(cè)面因受地面橫向力作用發(fā)生變形，從而保證了外胎面的觸地面積基本保持不變。子午線輪胎與普通斜線胎相比，彈性大，耐磨性好，滾動(dòng)阻力小，附著性能好，緩沖性能好，承載能力大，不易刺穿；缺點(diǎn)是胎側(cè)易裂口，由于側(cè)向變形大，導(dǎo)致汽車側(cè)向穩(wěn)定性稍差，制造技術(shù)要求高，成本高。下面我們舉兩例來(lái)說(shuō)明斜線輪胎與子午線輪胎的規(guī)格及其標(biāo)識(shí)。斜線輪胎：5.60-134PR5.60:輪胎寬(5.6英寸)13：適合輪輞直徑(13英寸)4PR:輪胎強(qiáng)度(相當(dāng)于四層簾布)子午線輪胎：195/60R1485H195：輪胎寬(195mm)60:扁平率(輪胎子午斷面高寬比)(60%)R：輪胎結(jié)構(gòu)(Radial)14：適合的輪輞直徑(14英寸)85：允許載荷代碼H：極限速度符號(hào)(H=210km/h)第三章轉(zhuǎn)向系

第一節(jié)轉(zhuǎn)向系概述

汽車行駛時(shí)要經(jīng)常改變行駛方向，這就需要有一套能夠按照司機(jī)意志使汽車轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)，它將司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕?通常是前輪)的偏轉(zhuǎn)動(dòng)作。

按轉(zhuǎn)向力能源的不同，可將轉(zhuǎn)向系分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系。

機(jī)械轉(zhuǎn)向系的能量來(lái)源是人力，所有傳力件都是機(jī)械的，由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)(方向盤)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。其中轉(zhuǎn)向器是將操縱機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?dòng)機(jī)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)(嚴(yán)格講是近似直線運(yùn)動(dòng))的機(jī)構(gòu)，是轉(zhuǎn)向系的核心部件。

動(dòng)力轉(zhuǎn)向系除具有以上三大部件外，其最主要的動(dòng)力來(lái)源是轉(zhuǎn)向助力裝置。由于轉(zhuǎn)向助力裝置最常用的是一套液壓系統(tǒng)，因此也就離不開(kāi)泵、油管、閥、活塞和儲(chǔ)油罐，它們分別相當(dāng)于電路系統(tǒng)中的電池、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、電機(jī)和地線的作用。第二節(jié)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤即通常所說(shuō)的方向盤。轉(zhuǎn)向盤內(nèi)部有金屬制成的骨架，是用鋼、鋁合金或鎂合金等材料制成。由圓環(huán)狀的盤圈、插入轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向盤轂，以及連接盤圈和盤轂的輻條構(gòu)成。采用焊接或鑄造等工藝制造，轉(zhuǎn)向軸是由細(xì)齒花鍵和螺母連接的。骨架的外側(cè)一般包有柔軟的合成橡膠或樹(shù)脂，也有采用皮革包裹以及硬木制作的轉(zhuǎn)向盤。轉(zhuǎn)向盤外皮要求有某種程度的柔軟度，手感良好，能防止手心出汗打滑的材質(zhì)，還需要有耐熱、耐候性。轉(zhuǎn)向盤的功能：轉(zhuǎn)向盤位于司機(jī)的正前方，是碰撞時(shí)最可能傷害到司機(jī)的部件，因此需要轉(zhuǎn)向盤具有很高的安全性，在司機(jī)撞在轉(zhuǎn)向盤上時(shí)，骨架能夠產(chǎn)生變形，吸收沖擊能，減輕對(duì)司機(jī)的傷害。轉(zhuǎn)向盤的慣性力矩也是很重要的，慣性力矩小，我們就會(huì)感到“輪輕”，操做感良好，但同時(shí)也容易受到轉(zhuǎn)向盤的反彈(即“打手”)的影響，為了設(shè)定適當(dāng)?shù)膽T性力矩，就要調(diào)整骨架的材料或形狀等?，F(xiàn)在的轉(zhuǎn)向盤與以前的看似沒(méi)有太大變化，但實(shí)際上已經(jīng)有了改進(jìn)。由于轉(zhuǎn)向助力裝置的普及，轉(zhuǎn)向盤外徑變小了，而手握處卻變粗了，采用柔軟材料，使操作感得到了改善?，F(xiàn)在有越來(lái)越多的汽車在轉(zhuǎn)向盤里安裝了安全氣囊，也使汽車的安全性大大提高了。轉(zhuǎn)向盤的集電環(huán)：轉(zhuǎn)向盤上有喇叭開(kāi)關(guān)，必須時(shí)刻與車身電器線路相連，而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向盤與組合開(kāi)關(guān)之間顯然不能用導(dǎo)線直接相連，因此就必須采用集電環(huán)裝置。集電環(huán)好比環(huán)形的地鐵軌道，喇叭開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)就象奔跑在軌道上的電車，時(shí)刻保持接通的狀態(tài)。由于是機(jī)械接觸，長(zhǎng)時(shí)間使用觸點(diǎn)會(huì)因磨損影響導(dǎo)電性，導(dǎo)致緊急時(shí)刻喇叭不鳴甚至氣囊不工作。因此，最近裝備氣囊的汽車開(kāi)始裝用電纜盤，代替集電環(huán)。轉(zhuǎn)向盤的端子與組合開(kāi)關(guān)的端子用電纜線連接，電纜盤將電線卷入盤內(nèi)，類似于吸塵器的電線卷取機(jī)構(gòu)，在轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，電線靠卷筒自由伸縮。這種裝置大大提高了電器裝置的可靠性。第三節(jié)轉(zhuǎn)向柱為牢固支承轉(zhuǎn)向盤而設(shè)有轉(zhuǎn)向柱。傳遞轉(zhuǎn)向盤操作的轉(zhuǎn)向軸從中穿過(guò)，由軸承和襯套支承。轉(zhuǎn)向柱本體安裝在車身上。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)應(yīng)備有吸收汽車碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊能的裝置。許多國(guó)家都規(guī)定轎車義務(wù)安裝吸能式轉(zhuǎn)向柱。吸能裝置的方式很多，大都通過(guò)轉(zhuǎn)向柱的支架變形來(lái)達(dá)到緩沖吸能的作用。轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向器齒輪箱之間采用連軸節(jié)相連(即兩個(gè)萬(wàn)向節(jié))，之所以用連軸節(jié)，除了可以改變轉(zhuǎn)向軸的方向，還有就是使得轉(zhuǎn)向軸可以作縱向的伸縮運(yùn)動(dòng)，以配合轉(zhuǎn)向柱的緩沖運(yùn)動(dòng)?？蓛A斜式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：正是由于有了連軸節(jié)，轉(zhuǎn)向軸可以有不同的傾斜角度，使轉(zhuǎn)向盤的位置可以上下傾斜，適應(yīng)各種身高和體形的司機(jī)。通過(guò)操作位于轉(zhuǎn)向柱下側(cè)的手柄，使轉(zhuǎn)向柱處于放松狀態(tài)，將轉(zhuǎn)向盤調(diào)至自己喜好的位置，再反向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使轉(zhuǎn)向柱固定在新的位置上?，F(xiàn)在的一些高級(jí)轎車上已經(jīng)采用電動(dòng)式轉(zhuǎn)向盤傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向軸內(nèi)裝有專用電機(jī)，使轉(zhuǎn)向軸改變傾斜角度。最新型的調(diào)整機(jī)構(gòu)是全自動(dòng)式由計(jì)算機(jī)控制的。司機(jī)在下車前將點(diǎn)火鑰匙拔出，轉(zhuǎn)向盤便自動(dòng)升起，以便司機(jī)順利下車。但計(jì)算機(jī)會(huì)記住原來(lái)的轉(zhuǎn)向盤位置，當(dāng)點(diǎn)火鑰匙再次插入時(shí)，轉(zhuǎn)向盤會(huì)自動(dòng)恢復(fù)原位?？缮炜s式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)可象望遠(yuǎn)鏡那樣伸縮調(diào)整轉(zhuǎn)向盤的前后位置。轉(zhuǎn)向軸也象望遠(yuǎn)鏡一樣有雙重結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒與外筒用花鍵嚙合，使它們無(wú)法相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而只能沿鍵槽方向做伸縮運(yùn)動(dòng)。與傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)相同，可操作手柄解除或固定伸縮動(dòng)作，一部分車也采用電動(dòng)式計(jì)算機(jī)控制的全自動(dòng)伸縮式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。第四節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器(也常稱為轉(zhuǎn)向機(jī))是完成由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)(或近似直線運(yùn)動(dòng))的一組齒輪機(jī)構(gòu)，同時(shí)也是轉(zhuǎn)向系中的減速傳動(dòng)裝置。歷史上曾出現(xiàn)過(guò)許多種形式的轉(zhuǎn)向器，目前較常用的有齒輪齒條式、蝸桿曲柄指銷式、循環(huán)球-齒條齒扇式、循環(huán)球曲柄指銷式、蝸桿滾輪式等。其中第二、第四種分別是第一、第三種的變形形式，而蝸桿滾輪式則更少見(jiàn)。我們只介紹目前最常用，最有代表性的兩種形：齒輪齒條式和循環(huán)球式。齒輪齒條式：齒輪齒條方式的最大特點(diǎn)是剛性大，結(jié)構(gòu)緊湊重量輕，且成本低。由于這種方式容易由車輪將反作用力傳至轉(zhuǎn)向盤，所以具有對(duì)路面狀態(tài)反應(yīng)靈敏的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也容易產(chǎn)生打手和擺振等現(xiàn)象。齒輪與齒條直接嚙合，將齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為齒條的直線運(yùn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向拉桿橫向拉動(dòng)車輪產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。齒輪并非單純的平齒輪，而是特殊的螺旋形狀，這是為了盡量減小齒輪與齒條之間的嚙合間隙，使轉(zhuǎn)向盤的微小轉(zhuǎn)動(dòng)能夠傳遞到車輪，提高操作的靈敏性，也就是我們通常所說(shuō)的減小方向盤的曠量。不過(guò)齒輪嚙合過(guò)緊也并非好事，它使得轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)的操作力過(guò)大，人會(huì)感到吃力。循環(huán)球式：這種轉(zhuǎn)向裝置是由齒輪機(jī)構(gòu)將來(lái)自轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行減速，使轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)闇u輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，滾珠螺桿和螺母夾著鋼球嚙合，因而滾珠螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，螺母再與扇形齒輪嚙合，直線運(yùn)動(dòng)再次變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使連桿臂搖動(dòng)，連桿臂再使連動(dòng)拉桿和橫拉桿做直線運(yùn)動(dòng)，改變車輪的方向。這是一種古典的機(jī)構(gòu)，現(xiàn)代轎車已不再使用，但又被最新方式的助力轉(zhuǎn)向裝置所應(yīng)用。它的原理相當(dāng)于利用了螺母與螺栓在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的相對(duì)移動(dòng)，而在螺紋與螺紋之間夾入了鋼球以減小阻力，所有鋼球在一個(gè)首尾相連的封閉的螺旋曲線內(nèi)循環(huán)滾動(dòng)，循環(huán)球式故而得名。第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)

動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)是利用外部動(dòng)力協(xié)助司機(jī)輕便操作轉(zhuǎn)向盤的裝置。隨著最近汽車發(fā)動(dòng)機(jī)馬力的增大和扁平輪胎的普遍使用，使車重和轉(zhuǎn)向阻力都加大了，因此動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)越來(lái)越普及。值得注意的是，轉(zhuǎn)向助力不應(yīng)是不變的，因?yàn)樵诟咚傩旭倳r(shí)，輪胎的橫向阻力小，轉(zhuǎn)向盤變得輕飄，很難捕捉路面的感覺(jué)，也容易造成轉(zhuǎn)向過(guò)于靈敏而使汽車不易控制。所以在高速時(shí)要適當(dāng)減低動(dòng)力，但這種變化必須平順過(guò)度。

（一）液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置

液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，利于改善轉(zhuǎn)向操作感覺(jué)，但液體流量的增加會(huì)加重泵的負(fù)荷，需要保持怠速旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。

（二）電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置

電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置是最新形式的轉(zhuǎn)向裝置，由于它節(jié)能，故受到人們的重視。它是利用蓄電池轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生推力。由于不直接使用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，所以大大降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率損失(液壓式最大損失5-10馬力)，且不需要液壓管路，便于安裝。尤其有利于中置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的汽車。但目前電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置所得動(dòng)力還比不上液壓式，所以只限用于前輪軸輕的中置發(fā)動(dòng)機(jī)后驅(qū)動(dòng)的汽車上。

（三）電動(dòng)液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置

即由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力泵并由計(jì)算機(jī)控制的方式，它集液壓式和電動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)于一體。因?yàn)槭怯?jì)算機(jī)控制，所以轉(zhuǎn)向助力泵不必經(jīng)常工作，節(jié)省了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。這種方式結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝布置，但液壓產(chǎn)生的動(dòng)力不能太大，所以適用排量小的汽車。發(fā)動(dòng)機(jī)的分類

發(fā)動(dòng)機(jī)按照它不同的特點(diǎn)有很多種分類方法。

1．按燃料分

可分為柴油機(jī)、汽油機(jī)和天然氣機(jī)等

2．按實(shí)現(xiàn)循環(huán)的行程數(shù)分

a)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：活塞移動(dòng)四個(gè)行程或曲軸轉(zhuǎn)兩圈氣缸內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)

b)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：活塞移動(dòng)兩個(gè)行程或曲軸轉(zhuǎn)一圈氣缸內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)

3．按冷卻方式分

a)水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)：以水為冷卻介質(zhì)

b)風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)：以空氣作為冷卻介質(zhì)（適合缺水地區(qū)使用，如沙漠國(guó)家）

4．按點(diǎn)火方式分

a)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)：利用氣缸內(nèi)空氣被壓縮后產(chǎn)生的高溫，使燃油自燃。如柴油機(jī)。

b)點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)：利用火花塞發(fā)出的電火花強(qiáng)制點(diǎn)燃燃料，使燃料強(qiáng)行著火燃燒。如汽油機(jī)、煤氣機(jī)。

5．按可燃混合氣形成的方法分

a)外部形成混合氣的發(fā)動(dòng)機(jī)：燃料和空氣在外先混合然后進(jìn)入氣缸。如使用化油器的汽油機(jī)。

b)內(nèi)部形成混合氣的內(nèi)燃機(jī)：燃料在臨近壓縮終了時(shí)才噴入氣缸，在氣缸內(nèi)與空氣混合。如柴油機(jī)。

6．按進(jìn)氣方式分

a)自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)：空氣靠活塞的抽吸作用進(jìn)入氣缸內(nèi)。

b)增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)：為增大功率，在發(fā)動(dòng)機(jī)上裝有增壓器，使進(jìn)入氣缸的氣體預(yù)先經(jīng)過(guò)壓氣機(jī)壓縮后再進(jìn)入氣缸。

7．按氣缸數(shù)目分

a)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)

b)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)：按氣缸的排列型式又可分為

i.直列立式發(fā)動(dòng)機(jī)：所有氣缸中心線在同一垂直平面內(nèi)。

ii.直列臥式發(fā)動(dòng)機(jī)：所有氣缸中心線在同一水平平面內(nèi)。

iii.V型發(fā)動(dòng)機(jī)：氣缸中心線分別在兩個(gè)平面內(nèi)，且兩平面相交呈V型。

iv.對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)：V型夾角為180°時(shí)又稱為對(duì)置式。

v.其它：還有H型，X型、星型等，但在車輛上應(yīng)用很少.比較汽油機(jī)與柴油機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)按所使用的燃料進(jìn)行分類，可以分為汽油機(jī)和柴油機(jī)。

汽油與柴油相比較，汽油的沸點(diǎn)低、容易氣化，而柴油的自燃溫度低。

柴油機(jī)采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度，使空氣溫度超過(guò)柴油的自燃測(cè)試，這時(shí)再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒。德國(guó)人狄塞爾想出了這個(gè)辦法并取得了專利權(quán)，所以柴油機(jī)又叫狄塞爾發(fā)動(dòng)機(jī)。

與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是柴油價(jià)格便宜，經(jīng)濟(jì)性好，并且它沒(méi)有點(diǎn)火系統(tǒng)，所以故障較少。

但柴油機(jī)由于工作壓力大，要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，所以柴油機(jī)比較笨重，體積較大；柴油機(jī)的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高；另外，柴油機(jī)工作粗暴，振動(dòng)噪聲大；柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車時(shí)起動(dòng)困難。

所以，現(xiàn)在的轎車中主要裝備汽油機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)的基本名詞術(shù)語(yǔ)1．活塞止點(diǎn)與行程：a)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)極端位置稱為止點(diǎn)。活塞離曲軸放置中心最遠(yuǎn)位置稱為上止點(diǎn)，離曲軸放置中心的位置稱為下止點(diǎn)。

b)上下止點(diǎn)之間的距離稱為活塞的行程。曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)半圈，相當(dāng)于活塞移動(dòng)一個(gè)行程。2．排量a)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的容積不斷變化。當(dāng)活塞位于上止點(diǎn)位置時(shí)，活塞頂部與氣缸蓋內(nèi)表面所形成的空間稱為燃燒室。這個(gè)空間容積稱為燃燒室容積。

b)活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所通過(guò)的空間容積稱為氣缸排量，如果發(fā)動(dòng)機(jī)有若干個(gè)氣缸，所有氣缸工作容積之和稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量。

c)當(dāng)活塞在下止點(diǎn)位置時(shí)，活塞頂上部的全部氣缸容積稱為氣缸總?cè)莘e。3．壓縮比a)氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值稱為壓縮比。壓縮比表示了活塞從下止點(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，氣體在氣缸內(nèi)被壓縮的程度。

b)壓縮比越大，氣體在氣缸內(nèi)受壓縮的程度越大，壓縮終點(diǎn)氣體的壓力和溫度越高，功率越大，但壓縮比太高容易出現(xiàn)爆震。

c)壓縮比是發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要結(jié)構(gòu)參數(shù)。由于燃料性質(zhì)不同，不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)壓縮比有不同的要求。柴油機(jī)要求較大的壓縮比，一般在12-29之間，而汽油機(jī)的壓縮比較小，在6-11之間。選用高標(biāo)號(hào)的汽油可以部分地提高壓縮比。四沖程汽油機(jī)的工作原理四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，它由進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣四個(gè)行程組成。一．進(jìn)氣行程此時(shí)，活塞被曲軸帶動(dòng)由上止點(diǎn)向下上止點(diǎn)移動(dòng)，同時(shí)，進(jìn)氣門開(kāi)啟，排氣門關(guān)閉。當(dāng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，活塞上方的容積增大，氣缸內(nèi)的氣體壓力下降，形成一定的真空度。由于進(jìn)氣門開(kāi)啟，氣缸與進(jìn)氣管相通，混合氣被吸入氣缸。當(dāng)活塞移動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)充滿了新鮮混合氣以及上一個(gè)工作循環(huán)未排出的廢氣。二．壓縮行程活塞由下止點(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn)，進(jìn)排氣門關(guān)閉。曲軸在飛輪等慣性力的作用下帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)連桿推動(dòng)活塞向上移動(dòng)，氣缸內(nèi)氣體容積逐漸減小，氣體被壓縮，氣缸內(nèi)的混合氣壓力與溫度隨著升高。三．燃燒膨脹行程此時(shí)，進(jìn)排氣門同時(shí)關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，混合氣劇烈燃燒，氣缸內(nèi)的溫度、壓力急劇上升，高溫、高壓氣體推動(dòng)活塞向下移動(dòng)，通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作的四個(gè)行程中，只有這個(gè)在行程才實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以，這個(gè)行程又稱為作功行程。四．排氣行程此時(shí)，排氣門打開(kāi)，活塞從下止點(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn)，廢氣隨著活塞的上行，被排出氣缸。由于排氣系統(tǒng)有阻力，且燃燒室也占有一定的容積，所以在排氣終了地，不可能將廢氣排凈，這部分留下來(lái)的廢氣稱為殘余廢氣。殘余廢氣不僅影響充氣，對(duì)燃燒也有不良影響。排氣行程結(jié)束時(shí)，活塞又回到了上止點(diǎn)。也就完成了一個(gè)工作循環(huán)。隨后，曲軸依靠飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性作用仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。如此周而復(fù)始，發(fā)動(dòng)機(jī)就不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)?？杖急瓤杖急華/F（A：air-空氣，F(xiàn)：fuel-燃料）表示空氣和燃料的混合比?？杖急仁前l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的一個(gè)重要參數(shù)，它對(duì)尾氣排放、發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性都有很大的影響。理論空燃比：即將燃料完全燃燒所需要的最少空氣量和燃料量之比。燃料的組成成分對(duì)理論空燃比的影響不大，汽油的理論空燃比大體約為14.8，也就是說(shuō)，燃燒1g汽油需要14.8g的空氣。一般常說(shuō)的汽油機(jī)混合氣過(guò)濃過(guò)稀，其標(biāo)準(zhǔn)就是理論空燃比?？杖急刃∮诶碚摽杖急葧r(shí)，混合氣中的汽油含量高，稱作過(guò)濃；空燃比大于理論空燃比時(shí)，混合氣中的空氣含量高，稱為過(guò)稀?；旌蠚饴晕⑦^(guò)濃時(shí)，即空燃比為13.5-14時(shí)汽油的燃燒最好，火焰溫度也最高。因?yàn)槿剂隙嘁恍┛墒箍諝庵械难鯕馊咳紵?。而從?jīng)濟(jì)性的角度來(lái)講，混合氣稀一些時(shí)，即空燃比為16時(shí)油耗最小。因?yàn)檫@時(shí)空氣較多，燃料可以充分燃燒。從發(fā)動(dòng)機(jī)功率上講，混合氣較濃時(shí)，火焰溫度高，燃燒速度快，當(dāng)空燃比界于12-13之間時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率最大。多氣門發(fā)動(dòng)機(jī)

1886年1月29日，德國(guó)人卡爾·本茨將自己研制的四沖單缸燃油發(fā)動(dòng)機(jī)裝上了一輛三輪的車子并獲得專利權(quán)，世界從這一天開(kāi)始才真正有了汽車。可以說(shuō)，是發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)造了汽車。發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造（如圖）是由氣缸1、活塞2、連桿3、曲軸4等主要機(jī)件組成，每一個(gè)氣缸至少有兩個(gè)氣門，一個(gè)進(jìn)氣門（藍(lán)色）和一個(gè)排氣門（橙色）。

氣門裝置是發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的一個(gè)組成部分，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作起非常重要的作用。燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作運(yùn)轉(zhuǎn)由進(jìn)氣，壓縮，作功和排氣四個(gè)工作過(guò)程組成。要使發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)就必須使這四個(gè)工作過(guò)程周而復(fù)始，順序定時(shí)地循環(huán)工作。

其中的兩個(gè)工作過(guò)程，進(jìn)氣和排氣過(guò)程，需要依靠發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確地按照各氣缸的工作順序輸送可燃混合氣(汽油發(fā)動(dòng)機(jī))或新鮮空氣(柴油發(fā)動(dòng)機(jī))，以及排出燃燒后的廢氣。另外的兩個(gè)工作過(guò)程，壓縮和作功過(guò)程，則必須隔絕氣缸燃燒室與外界進(jìn)排氣通道，不讓氣體外泄以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常地工作。負(fù)責(zé)上述工作的機(jī)件就是配氣機(jī)構(gòu)中的氣門。它好比人的呼吸器官，吸進(jìn)呼出，缺它不可。

隨著技術(shù)的發(fā)展，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已經(jīng)越來(lái)越高，現(xiàn)代轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般可達(dá)每分鐘5500轉(zhuǎn)以上，完成四個(gè)工作過(guò)程只需0.005秒時(shí)間，傳統(tǒng)的兩氣門已經(jīng)不能勝任在這么短促的時(shí)間內(nèi)完成換氣工作，限制了發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高。解決這個(gè)問(wèn)題的方法只能是擴(kuò)大氣體出入的空間。換句話就是用空間換取時(shí)間。多氣門技術(shù)是解決問(wèn)題的最好方法，直至80年代推廣多氣門技術(shù)才使發(fā)動(dòng)機(jī)的整體質(zhì)量有了一次質(zhì)的飛躍。

多氣門發(fā)動(dòng)機(jī)是指每一個(gè)氣缸的氣門數(shù)目超過(guò)兩個(gè)，即兩個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門的三氣門式；兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門的四氣門式；三個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門的五氣門式。

目前轎車上的多氣門發(fā)動(dòng)機(jī)多是四氣門式的。四缸發(fā)動(dòng)機(jī)有16個(gè)氣門，6氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)有24個(gè)氣門，8氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)就有32個(gè)氣門。例如日本凌志LS400型轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)就是8缸32個(gè)氣門。增加了氣門數(shù)目就要增加相應(yīng)的配氣機(jī)構(gòu)裝置，構(gòu)造比較復(fù)雜，一般由兩支頂置式凸輪軸來(lái)控制排列在氣缸燃燒室中心線兩側(cè)的氣門。氣門布置在