學(xué)習(xí)情境一 汽車構(gòu)造通用知識

1、學(xué)習(xí)情境一 汽車構(gòu)造通用知識,汽車工業(yè)發(fā)展概況,1交通是人民生活四大要素之一，汽車運(yùn)輸在交通運(yùn)輸中占 據(jù)相當(dāng)大的優(yōu)勢。 從世界各國交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)看，目前的貨運(yùn)周轉(zhuǎn)中： 汽車運(yùn)輸分擔(dān)率 鐵路運(yùn)輸分擔(dān)率 43% 日本 5% 37% 西德 29% 24% 美國 34% 由此可見，汽車運(yùn)輸已成為交通運(yùn)輸?shù)闹饕侄巍?2、汽車工業(yè)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),汽車工業(yè)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，它帶動了一系列產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn) 步，它代表著一個國家工業(yè)技術(shù)現(xiàn)代化水平。 汽車是由上萬個零件組成的 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精密的機(jī)(機(jī)械)、電(電子、電器)、液(液壓、液力)、化(化工)于一體且大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。 它由鋼鐵、有色金屬、工程塑料、橡膠

2、、玻璃、木材、涂料、 紡織品等材料制成。應(yīng)用冶煉、鑄造、鍛造、焊接、機(jī)械加工、裝配等許多工藝技術(shù)。,3、汽車工業(yè)是綜合性產(chǎn)業(yè),汽車工業(yè)是綜合性產(chǎn)業(yè)，與此關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè)范圍廣，促進(jìn)作用 強(qiáng)。 涉及九大類金屬 和十五大類非金屬。,4、汽車工業(yè)經(jīng)濟(jì)效率高，在國民經(jīng)濟(jì)中占突出的地位。5、汽車工業(yè)是重要的出口產(chǎn)業(yè)。因?yàn)樗麄兊母郊觾r值高和市場規(guī)模大，在出口換匯改善國際收支狀況方面也是帶頭產(chǎn)業(yè)，汽車工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、建筑業(yè)。,國內(nèi)外汽車工業(yè)概況,1、18861910：汽車的發(fā)明、開發(fā)試驗(yàn)階段。 2、19111940：汽車大量生產(chǎn)，逐步完善階段。 3、19411960：汽車技術(shù)發(fā)展階段。 4、1960今：汽車的綜合

3、技術(shù)及高科技應(yīng)用階段。,1885年德國工程師卡爾本茨設(shè)計(jì)制造了一輛裝有單缸汽油機(jī)的三輪汽車，并在1886年1月29日申請了專利。人們將這一天作為世界上第一輛汽車的誕生日。,同一年，德國人哥德里普戴姆勒設(shè)計(jì)制造出第一輛汽油機(jī)的四輪汽車。二人被譽(yù)為汽車之父。,亨利福特于1903年創(chuàng)立了福特汽車公司。1908年，福特汽車公司推出了著名的T型車，亨利福特被譽(yù)為“汽車大王”。,1938年德國的波爾舍博設(shè)計(jì)了甲蟲型汽車。成為世界當(dāng)時最暢銷的汽車，出現(xiàn)了汽車史上的第二個黃金時代。,汽車新技術(shù),近年來，一些世界新技術(shù)與成果在汽車上及汽車制造業(yè)得到了應(yīng)用和推廣。 如 ：微機(jī)、微電子、自動控制、精密機(jī)械制造、柔性

4、加工技術(shù)及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助造型(CAS)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)(CAT)、計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)等。,汽車新技術(shù)的應(yīng)用,這些新技術(shù)和成果在汽車上的具體應(yīng)用有： 電子控制汽油噴射 微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng) 電子控制自動變速器、 電子控制防抱死制動系統(tǒng)(ABS)及防滑系統(tǒng)、 電子控制懸架、 電子控制防碰撞安全系統(tǒng)、 電子控制防盜系統(tǒng)、 電子通信、電子儀表及顯示系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)等。 另外，為了使整車輕量化，近年來汽車材料逐漸趨向輕金屬 化和非金屬化，如采用輕質(zhì)鋁合金、高強(qiáng)度合金鋼和工程塑料 等。,各國汽車特點(diǎn),汽車誕生在德國，成長在美國，壯大在日本。

5、經(jīng)過長期的發(fā) 展，各國汽車逐漸形成了自己的特點(diǎn)。 德國汽車沉靜、深藏不露、很少以外觀“嘩眾取寵”，其內(nèi) 在表現(xiàn)只有那些親身感受過的人才能領(lǐng)略。 美國汽車豪放，不拘小節(jié)，注重寬敞豪華，外觀大方氣派。 日本汽車小巧玲瓏，輕便省油，注重經(jīng)濟(jì)性能。 英國汽車穩(wěn)重，講究傳統(tǒng)和內(nèi)涵。法國汽車我行我素，性格 獨(dú)特。 意大利汽車功率大，速度高，外形超前,總 結(jié)：,汽車設(shè)計(jì)和控制手段電子化； 汽車驅(qū)動形式多樣化； 汽車生產(chǎn)制造柔性化； 未來世界汽車的技術(shù)發(fā)展將主要集中在： 汽車材料輕量化； 汽車生產(chǎn)組織全球化； 以開發(fā)出更安全、舒適、無污染和節(jié)能型、智能化的汽車。,本課程的性質(zhì)和任務(wù)及在專業(yè)中的地位,本課程是交

6、通運(yùn)輸專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課之一。 根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，本課程的任務(wù)： 以國內(nèi)常見汽車為主要研究對象，學(xué)習(xí)汽車總體結(jié)構(gòu)、各總成、零部件的構(gòu)造、材料和工作原理、應(yīng)用、特點(diǎn)、調(diào)整等，進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)分析。授予學(xué)生汽車構(gòu)造的規(guī)律性知識。舉一反三，觸類旁通的分析能力和對結(jié)構(gòu)不斷更新的適應(yīng)能力，為后續(xù)課程和參加專業(yè)實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。,本課程的基本要求,1掌握總成和主要零部件的作用、要求、常見結(jié)構(gòu)、相互 關(guān)系、工作原理； 2掌握總成的工作過程及其調(diào)整、主要零件的工作條件、材料； 3了解潤滑、減磨、防漏、支承件、定位件、易損件的原理，了解非常見結(jié)構(gòu)的一般工作原理及與后續(xù)課程有關(guān)的必要知識； 4具有一定結(jié)構(gòu)分析能力和

7、自學(xué)能力、以適應(yīng)汽車產(chǎn)品不 斷更新的需要。 5具有對整車、總成和零部件較熟練的拆裝能力。,現(xiàn)代汽車類型 汽車的總體構(gòu)造 汽車的主要技術(shù)參數(shù) 汽車的行駛原理,學(xué)習(xí)任務(wù)1 熟知現(xiàn)代汽車類型,轎車 客車 貨車 牽引車和汽車列車 特種車 工礦自卸車 農(nóng)用汽車 越野汽車,轎車的分類- 1、按排量分類,轎車的分類-2.按發(fā)動機(jī)布置形式,類型 車輛長度（m） 微型 3.5 輕型 3.57 中型 710 大型 1012 超大型 12（鉸接式） 1012（雙層）,客車的分類-按長度分類,客車的分類-按車身型式分類,貨車的分類-按駕駛室總成結(jié)構(gòu)型式分類,貨車的分類-按貨箱型式分類,類型 總質(zhì)量（t） 微型 1.8

8、 輕型 1.86 中型 1.6 2.5 重型 14,貨車的分類-按汽車質(zhì)量分類,學(xué)習(xí)任務(wù)2 掌握汽車的總體構(gòu)造,1）發(fā)動機(jī) 2）底盤 3）車身 4）電氣設(shè)備,發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)的功用是將進(jìn)入氣缸內(nèi)的燃料燃燒而發(fā)出動力。 一般由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點(diǎn)火系(汽油機(jī)采用)、起動系等組成。,底 盤 底盤接受發(fā)動機(jī)的動力，使汽車產(chǎn)生運(yùn)動，并保證汽車按照駕 駛員的操縱正常行駛。底盤由下列部分組成： 傳動系將發(fā)動機(jī)的動力傳給驅(qū)動車輪。離合器、變速器、 傳動軸、萬向節(jié)、主減速器、差速器、半軸及橋殼等。 行駛系使汽車各總成及部件安裝在適當(dāng)位置，對全車起支 承作用和對路面起附著作用，緩

9、和道路沖擊和振動。它包括支承全車的承載式車身及副車架、前、后懸架、前、后輪等。 轉(zhuǎn)向系使汽車按駕駛員選定的方向行駛。轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、 轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)組成，有的汽車還有轉(zhuǎn)向助力裝置。 制動系使汽車減速或停車，并能保證汽車可靠地停駐。它 包括前、后輪制動器輪及制傳動裝置。,車身是駕駛員的工作場所，也是裝載乘客和貨物的部件。它 包括車前板制件(俗稱車頭)、車身本體、還包括貨車的駕駛室和 貨箱以及某些汽車上的專用作業(yè)設(shè)備。 電氣設(shè)備包括電源組、發(fā)動機(jī)起動系和點(diǎn)火系、汽車照明和信號裝置、儀表、導(dǎo)航系統(tǒng)、電視、音響、電話等電子設(shè)備、微處理機(jī)、中央計(jì)算機(jī)及各種人工智能裝置等。,車身及電氣設(shè)備,1.整車整

10、備質(zhì)量：汽車完全裝備好的質(zhì)量，完整的發(fā)動機(jī)、底盤、車身、全部電器設(shè)備和車輛正常行駛所需要地輔助設(shè)備質(zhì)量。 2.最大總質(zhì)量：汽車滿載時的總質(zhì)量。 3.最大裝載質(zhì)量：最大總質(zhì)量和整車整備質(zhì)量之差。 4.最大軸載質(zhì)量：汽車單軸所承載的最大總質(zhì)量。 5.車長：垂直與車輛縱向?qū)ΨQ平面并分別抵靠在汽車前、后最外短突出部位的兩垂面間的距離。 6.車寬：平行與車輛縱向?qū)ΨQ平面并分別抵靠車輛兩側(cè)固定突出部位的兩平面之間的距離。 7.車高：車輛支撐面與車輛最高突出部位抵靠的水平面之間的距離。,學(xué)習(xí)任務(wù)3 掌握汽車主要技術(shù)參數(shù),8.軸距：汽車直線行駛位置時，同側(cè)相鄰兩軸的車輪落地中心點(diǎn)到車輛縱向?qū)ΨQ平面的兩條垂線間

11、的距離。 9.輪距：在支撐面上，同軸左右車輪兩軌跡中心間的距離。 10.前懸：在直線行駛時，汽車前端剛性固件的最前點(diǎn)到通過兩前輪軸線的垂面間的距離。 11.后懸:汽車后段剛性固定件的最后點(diǎn)到通過最后車輪軸線的垂面間的距離。 12.最小離地間隙：滿載時，車輛支承平面與車輛最低點(diǎn)之間的距離。 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)彎直徑：外轉(zhuǎn)向輪的中心平面在車輛支承平面上的軌跡圓直徑。,汽車行駛所受阻力 ： 滾動阻力Ff 空氣阻力Fw 上坡阻力Fi 總阻力F= Ff +Fw+Fi,F0,Ft,V,Mt,F0= M

12、t/r,學(xué)習(xí)任務(wù)4 汽車行駛原理,驅(qū)動力與附著力 ： 附著力F F=G =附著系數(shù),行駛時總阻力與驅(qū)動力的關(guān)系：,說明汽車主要是由哪幾部分組成，以及各部分的作用。,課后思考,基本概念 發(fā)動機(jī)總體構(gòu)造 四沖程發(fā)動機(jī)工作原理和總體構(gòu)造 發(fā)動機(jī)的分類,學(xué)習(xí)任務(wù)5 掌握發(fā)動機(jī)工作原理和總體構(gòu)造,發(fā)動機(jī)概述,發(fā)動機(jī)是汽車最主要的總成之一，動力的來源。被稱為汽車的“心臟”。,上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 活塞行程(S) 曲柄半徑(R) 氣缸工作容積(V h ) 發(fā)動機(jī)排量(VL) 燃燒室容積(Vc ) 氣缸總?cè)莘e(Va ) 壓縮比（） 工作循環(huán),VL= V h I = Va / Vc,Vh= D2S 10-6/4 （L

13、） D氣缸直徑mm S活塞行程mm,基本術(shù)語,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。用表示。 = Va/Vc,壓縮比過大的不良后果,現(xiàn)代化油器式發(fā)動機(jī)壓縮比一般為69(轎車有的達(dá)911)。上海桑塔納轎車汽油機(jī)壓縮比為8.2。,壓縮比,壓縮比過大的不良后果,機(jī)體及曲柄連桿機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu) 燃油供給系 點(diǎn)火系（汽油機(jī)） 冷卻系 潤滑系 起動系,發(fā)動機(jī)總體構(gòu)造,發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造,1.4.1 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,四沖程發(fā)動機(jī)的簡單工作原理,進(jìn)氣行程,示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓

14、力的變化情況。,排氣門關(guān)閉,進(jìn)氣門開啟,活塞,溫度370440 K， 壓力7590 kPa,大氣壓力線,P,V,r,a,示功圖,上止點(diǎn),下止點(diǎn),壓縮行程,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門關(guān)閉,活塞,壓縮比： =Va/Vc,P,V,r,a,示功圖,大氣壓力線,c,上止點(diǎn),下止點(diǎn),溫度600800K， 壓力6001500 kPa,作功行程,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門關(guān)閉,活塞,P,V,r,a,示功圖,大氣壓力線,c,Z,b,上止點(diǎn),下止點(diǎn),瞬時最高：溫度22002800 K， 壓力35MPa,作功終了：溫度15001700 K， 壓力300500 kPa,排氣行程,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞,P,V,r,示功圖,大氣

15、壓力線,c,Z,b,上止點(diǎn),下止點(diǎn),溫度9001200 K 壓力105125 kPa,殘余廢氣,四沖程發(fā)動機(jī)工作狀態(tài),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300370K壓力800900 kPa,溫度8001000K壓力35 MPa,瞬時：溫度18002200K壓力510 MPa,溫度8001000K壓力105400 kPa,終了：溫8001000K壓力105400 kPa,四沖程柴油機(jī)的工作原理,柴油機(jī)工作時各行程狀態(tài)參數(shù),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？,共同特點(diǎn)：,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

16、行程產(chǎn)生動力。,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？,不同點(diǎn),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,二沖程發(fā)動機(jī)的工作原理,二沖程汽油機(jī)工作原理,壓縮混合氣,進(jìn)氣,點(diǎn)火燃燒,排氣,掃氣孔,進(jìn)氣孔,排氣孔,火花塞,1、結(jié)構(gòu),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,二沖程柴油機(jī)工作原理,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(diǎn)？,1、構(gòu)造簡單，質(zhì)量較小。 2、易受磨損和經(jīng)常需要修理的運(yùn)動部件數(shù)量較少。 3、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)。 4、理論上它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動機(jī)的二倍。,水冷

17、發(fā)動機(jī),風(fēng)冷發(fā)動機(jī),按缸數(shù)分,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),按排列分,單列式發(fā)動機(jī),雙列式發(fā)動機(jī),按冷卻方式分,按燃料分,按沖程數(shù)分,按進(jìn)氣狀態(tài)分,增壓發(fā)動機(jī),非增壓發(fā)動機(jī),按著火方式分,壓燃式發(fā)動機(jī),點(diǎn)燃形式發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)的分類,發(fā)動機(jī)總體構(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),搖臂,凸輪軸,制作：霍志毅 Email：huozhiyi,桑塔納發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,桑塔納發(fā)動機(jī)冷卻系示意圖,桑塔納發(fā)動機(jī)潤滑系示意圖,發(fā)動機(jī)主要性能指標(biāo)與特性,1、動力性能指標(biāo)(有效轉(zhuǎn)矩,有效功率,轉(zhuǎn)