1、汽车构造,汽车构造,授课：徐世福,汽车构造总论,第一部分 现代汽车类型第二部分 汽车的总体布置形式第三部分 汽车总体构造概述第四部分 课堂小结第五部分 课后作业,汽车构造,3,第一部分 现代汽车类型,（二）客车,（一）轿车,（三）货车,第一部分 现代汽车类型概述,（四）其他种类的车（牵引车、搅拌车、特种车、工矿自卸车、越野汽车等等）,（一）轿车的分类,1、按排量分类,第一部分 现代汽车类型概述,类型 发动机排量（L） 车型 微型 1.0 夏利普通 1.0 1.6 富康中级 1.6 2.5 奥迪100中高级 2.5 4.0 奔驰300高级 4.0 CA770,（二）客车的分类,按汽车的长度分类：
2、类型 车辆长度（m）微型3.5轻型3.57中型 710大型 1012超大型 12,第一部分 现代汽车类型概述,（三）货车的分类,按汽车质量分类：类型 总质量（t）微型 1.8轻型 1.8 6中型 6 14重型 14,第一部分 现代汽车类型概述,（四）其他车型,第一部分 现代汽车类型概述,第二部分 汽车总体布置形式,第二 部分 汽车总体布置形式,1发动机前置后轮驱动（FR）传统布置形式，大多数货车、部分轿车和客车采用。,2发动机前置前轮驱动（FF.）大多数轿车盛行。,3发动机后置后轮驱动（RR）大、中型客车盛行，少数轿车也采用。,（一）按发动机相对于各总成的位置，汽车有5种布置形式：,5全轮驱动
3、（nWD）越野汽车特有的布置形式，通常发动机前置，在变速器之后的分动器将动力分别输送给全部驱动轮。,4发动机中置后轮驱动（MR）方程式赛车和大多数跑车采用，少数大、中型客车也采用。,第二部分 汽车总体布置形式,（一）发动机 :机体、曲柄连杆机构、配气机构、点火系统、 冷却系统、润滑系统、启动系统、燃料供给系统。（二）底盘: 传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统。（三）车身: 车身本体、内外装饰和附件。（四）电气设备:蓄能器、能量转换器和用电器件组成。,第三部分 汽车总体构造,第三部分 汽车总体构造概述,（一）发动机,第三部分 汽车发动机构造概述,发动机的分类,发动机的总体构造,发动机的布置方
4、式,四冲程发动机工作原理,1.1发动机的分类,按冷却方式,水冷发动机,风冷发动机,按缸数数量,按燃料种类,按冲程方式,四冲程发动机,二冲程发动机,汽油发动机,柴油发动机,单缸发动机,多缸发动机,化油器式发动机,直接喷射式发动机发动机,第三部分 汽车发动机构造概述,1.2 发动机气缸的布置方式,直列式,V型 介于直列与水平之间,水平对置,整体高度降低、长度缩短、整车的重心降低，车辆行驶更加平稳升，减少噪音丰田 GT86（斯巴鲁的发动机）,制造成本较低，稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，应用广泛,高度和长度尺寸小，在汽车上布置起来较为方便。奥迪A6,第三部分 汽车发动机构造概述,1.3 四冲程
5、发动机的工作原理,VL= V h i,Vh= D2S 10-6/4（L）D气缸直径mmS活塞行程mm,上止点下止点活塞行程(S)曲柄半径(R)气缸工作容积(V h )发动机排量(VL)燃烧室容积(Vc )气缸总容积(Va )工作循环,发动机 基本术语,第三部分 汽车发动机构造概述,四冲程汽油机的工作原理1、进气行程2、压缩行程3、作功行程4、排气行程,单缸四冲程汽油机的工作过程,第三部分 汽车发动机构造概述,1.3.1 进气行程,排气门关闭,进气门开启,活塞,温度370440 K， 压力7590 kPa,大气压力线,P,V,r,a,示功图,上止点,下止点,示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体
6、压力的变化情况。,第三部分 汽车发动机构造概述,1.3.2 压缩行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,压缩比：=Va/Vc,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,上止点,下止点,温度600800K， 压力6001500 kPa,第三部分 汽车发动机构造概述,1.3.3 作功行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,瞬时最高：温度22002800 K， 压力35MPa,作功终了：温度15001700 K， 压力300500 kPa,第三部分 汽车发动机构造概述,1.3.4 排气行程,进气门关闭,排气门打开,活塞,P,V,r,示功图,大气压
7、力线,c,Z,b,上止点,下止点,温度9001200 K 压力105125 kPa,残余废气,第三部分 汽车发动机构造概述,四冲程柴油机的工作原理,喷油器,喷油泵,吸气行程,压缩行程,作功行程,排气行程,进气门,排气门,纯空气,温度300370K压力800900 kPa,温度8001000K压力35 MPa,瞬时：温度18002200K压力510 MPa,温度8001000K压力105400 kPa,终了：温度8001000K压力105400 kPa,第三部分 汽车发动机构造概述,21,四冲程汽油机各行程状态参数,第三部分 汽车发动机构造概述,四冲程柴油机各行程状态参数,第三部分 汽车发动机构
8、造概述,23,1.4 发动机的总体构造,第三部分 汽车发动机构造概述,1.4.1 发动机机体,发动机机体：汽缸盖、汽缸体、油底壳、曲轴箱。,第三部分 汽车发动机构造概述,缸盖：组成燃烧室，布置各种零部件,曲柄连杆机构：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。,机体组：气缸体、曲轴箱、气缸套、气缸垫等不动件,活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件,曲轴飞轮组：曲轴、飞轮等,功用：1.把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，从而向工作机械输出机械能 2.在做功冲程将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力,1.4.2曲柄连杆机构,配气机构：气门组和气门传
9、动组组成。,配气机构的功用：按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸，废气得以从气缸及时排除,气门传动组：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等,气门组：进气门、排气门和气门旋转机构,1.4.3 配气机构,27,桑塔纳发动机结构示意图,第三部分 汽车发动机构造概述,1.4.4 点火系统,1）点火系：能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备。 2）组成：蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。,第三部分 汽车发动机构造概述,发动机点火系统示意图,第三部分 汽车发动机构造概述,1.4.5 冷却系统,2） 功用：冷却系统是将受
10、热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。,1） 组成：水冷发动机的冷却系通常由冷却水管、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。,分类：风冷、水冷,分类：风冷、水冷,分类：风冷、水冷,3） 类型：水冷却系统（常用） 风冷却系统,第三部分 汽车发动机构造概述,31,发动机冷却系示意图,第三部分 汽车发动机构造概述,32,1.4.6 润滑系统,1）组成：通常由油底壳、润滑油道、机油泵、机油滤清器、机油压力表、传感器和一些阀门等组成。 2）功用：向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。,3）润滑方式：
11、飞溅润滑：靠曲轴等旋转部件飞溅起的油滴润滑压力润滑：靠润滑系统建立起的油压经过各个油 道润滑各零部件油雾,第三部分 汽车发动机构造概述,第三部分 汽车发动机构造概述,2018/6/5,1.4.7 起动系统,1）组成：由蓄电池、起动机和起动控制电路组成，起动控制电路包括起动按钮或开关、起动继电器等。,2）功用：借助外力使内燃机起动运转,第三部分 汽车发动机构造概述,1.4.8 燃料供给系统,1）组成：汽油机燃料供给系组成：燃油泵、燃油滤清器、油压脉冲衰减、燃油压力调节器、喷油器、冷起动喷油器、等。 2）功用：汽油机燃料供给系：根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的
12、废气从气缸内排出到大气中去。,第三部分 汽车发动机构造概述,燃油的类型,柴油机燃料供给系统,电控汽油喷射系统,柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵（高压油泵）、喷油器、调速器、喷油自动提前器和低压油管、高压油管、回油管等组成。,第三部分 汽车发动机构造概述,汽车传动系统,汽车制动系统,汽车行驶系统,汽车转向系统,（二）汽车底盘构造,第三部分 汽车底盘构造概述,汽车底盘的组成,组成：由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。 功用：支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动并按驾驶员的操控而正常行驶的部件。,第三部分 汽车底盘构造概述,2.1 汽
13、车传动系统,离 合 器,变速器,万向传动装置,驱 动 桥,第三部分 汽车底盘构造概述,汽车的传动系:汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置,组成：离合器，变速器，万向传动装置，主减速器及差速器，半轴等部分。,传动系统,第三部分 汽车底盘构造概述,2）还应保证汽车能倒车，以及左、右驱动车轮能适应差速要求，并使动力传递能根据需要而平稳地接合或彻底、迅速地分离。,作用：1）保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速；,第三部分 汽车底盘构造概述,机械式传动系 组成：主要由离合器，手动变速器，万向传动装 置，主减速器及差速器，半轴组成。,第三部分 汽车底盘构造概述,液力机械式传动系 组成：主要由液
14、力机械变速器，万向传动装置，主 减速器及差速器，半轴组成。,第三部分 汽车底盘构造概述,2.1.1 离合器,组成：离合器踏板、离合器膜片、分离轴承。功用：分离和结合发动机与变速箱之间的动力传输。保证车辆平稳起步，防止发动机过载。,第三部分 汽车底盘构造概述,第三部分 汽车底盘构造概述,2.1.2变速器,第三部分 汽车底盘构造概述,变速器的类型,1按传动比变化方式分类（1）有级变速器。目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比，传动比成阶梯式变化。轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-6个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。（2）无级变速器。其传动比在
15、一定范围内可连续地变化。常见的有电力式和液力式两种，多用液力式。（3）综合式变速器。它是由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，目前应用较多。,第三部分 汽车底盘构造概述,2按操纵方式不同分类（1）手动操纵式变速器。靠驾驶员直接操纵变速杆进行换档。这种变速器的换档机构简单，工作可靠并且经济省油，目前应用最广。（2）自动操纵式变速器。其传动比的选择和换档是自动进行的。所谓“自动”，是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系统的执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板和制动装置来控制车速。此种方式因操作简便，目前运用较多。（3）半自动操纵式变速器。此
16、种变速器有两种形式：一种是几个常用档位可自动操纵，其余几个档位由驾驶员操纵；另一种是预选式的，即驾驶员先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通自动控制和执行机构进行自动换档。,第三部分 汽车底盘构造概述,变速器的功用,1实现变速变矩。变速器通过改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作；2实现汽车倒驶。由于内燃机是不能反向旋转的，利用变速器的倒档，实现汽车的倒向行驶；3必要时中断传动。利用变速器中的空档，中断动力传递，使发动机能够起动和怠速运转，满足汽车暂时停车或滑行的需要；4实现动力输出，驱动其他机构。如有需要，可将变
17、速器作为动力输出器，驱动其他机构。如自卸车的液压举升装置等。,第三部分 汽车底盘构造概述,2.1.3 万向传动装置,传动轴是连接或装配各项配件而可移动或转动的圆形物体配件，一般均使用轻而抗扭性佳的合金钢管制成。,组成：传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成。 伸缩套能自 动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角的变化，并实现两轴的等角速传动。,第三部分 汽车底盘构造概述,类型：按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可 分为刚性万向节传动轴和挠 性万向节传动轴。 （a. 刚性万向节：靠零件的铰链式联接传递动力的。b.挠行万向节：靠弹性零件传递动力，并具有缓冲
18、减振作用。）,第三部分 汽车底盘构造概述,组成： 驱动桥：主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。,类型：按结构形式，驱动桥可分为三大类： 1. 中央单级减速驱动桥 2. 中央双级减速驱动桥 3. 中央单级、轮边减速驱动桥,2.1.4 驱动桥,作用：1 、将万向传动装置传来的动力折过90角， 改变力的传递方向， 2 、由主减速器降低转速，增大转矩后，经差速器分配给左右半轴和驱动轮。,第三部分 汽车底盘构造概述,双后桥,单后桥,第三部分 汽车底盘构造概述,2.2 汽车行驶系统,车架,车轮与轮胎,悬 架,车桥,第三部分 汽车底盘构造概述,组成：车架，车桥，悬架和车轮等部分。,功用：1通过驱
19、动车轮与路面之间的附着作用，使传动系传来的力矩变为汽车行驶的驱动力矩。2支承汽车总质量，传递路面作用于车轮上的各种力及力矩。3缓和冲击，衰减振动，保证汽车的行驶平顺性和与转向系配合保证汽车的操纵稳定性。,行驶系统,第三部分 汽车底盘构造概述,车架是全车的装配基体，将整个汽车连接成一整体,2.2.1车架,第三部分 汽车底盘构造概述,2.2.2 车桥,车桥，通过悬架和车架(或承载式车身)相连，两端安装汽车车轮的桥式结构。,按车桥上车轮的作用不同，车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。其中转向桥和支持桥都属于从动桥,按悬架结构不同，车桥分为整体式和断开式两种，整体式车桥的中部是刚性实心
20、或空心梁，与非独立悬架配用；断开式车桥为活动关节式结构，与独立悬架配用。,类型：,第三部分 汽车底盘构造概述,组成：卡车前桥由主要由前梁，转向节，主销和轮毂等部分组成。车桥两端与转向节绞接。前梁的中部为实心或空心梁。,前桥的结构,第三部分 汽车底盘构造概述,驱动桥结构 组成：主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。,第三部分 汽车底盘构造概述,悬架把车架与车桥连接在一起，减少汽车在行驶中受到的各种冲击与振动。,组成：弹性元件、减震元件、导向元件 作用：缓冲、减震、导向,2.2.3 悬架,第三部分 汽车底盘构造概述,按控制形式不同，悬架可分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上采用被动式
21、悬架。被动式悬架是汽车姿态(状态)只能被动地取决于路面、行驶状况和汽车的弹性元件、导向装置以及减振器这些机械零件。主动悬架可根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼，从而使车辆能主动控制垂直振动及其车身或车架的姿态。按汽车导向装置的不同，悬架又可分为独立悬架和非独立悬架，如图所示。,a. 非独立悬架,b. 独立悬架,悬架的种类,第三部分 汽车底盘构造概述,2.2.4 车轮,功用：车轮安装在车桥上，支承着车桥与汽车。,车轮是介于轮胎和和车轴之间所承受负荷的旋转组件,组成：通常由两个主要部件轮辋和轮辐组成（GB/T29331995）。轮辋是在车轮上安装和支承轮胎的部件，轮辐是在车轮上介于车轴和轮辋
22、之间的支承部件。,第三部分 汽车底盘构造概述,车轮的类型,1.按轮辐的构造：车轮可分为辐板式车轮和辐条式车轮 。2.按车轮材质：可分为钢制、铝合金、镁合金等车轮。3.按车轴一端安装一个或两个轮胎：可分为单式车轮和双式车轮。,第三部分 汽车底盘构造概述,2.3 汽车转向系统,转向操作机构,转向器,转向传动机构,第三部分 汽车底盘构造概述,组成：转向操纵机构、转向器、转向传动机构等部分。,功用：改变和保持汽车的行驶方向。 当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶位置。这种由驾驶员操纵转向轮偏转和回位的套机构，称为汽车
23、转向系,类型：汽车转向系按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。,转向系统,第三部分 汽车底盘构造概述,转向系统,第三部分 汽车底盘构造概述,2.3.1 转向操纵机构,组成 ：方向盘、转向轴、 转向管柱等组成。,作用：将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。,第三部分 汽车底盘构造概述,2.3.2 转向器,作用：增大转向盘传到转向传动机构的力和改变 力的传递方向。,类型：齿轮齿条式、蜗杆曲柄销式和循环球式。,第三部分 汽车底盘构造概述,2.3.3 转向传动机构,转向传动机构是指从转向器至转向轮之间的一整套杆件。,组成：转向垂臂、纵拉杆、转向节臂、左右梯形臂、横拉杆等组成。,作用：将转向
24、器输出的力传给转向轮，使之偏转以实现汽车的转向。,第三部分 汽车底盘构造概述,2.4 汽车制动系统,组成及其功用,(ABS)系统,制动类型,第三部分 汽车底盘构造概述,制动系是汽车装设的全部制动和减速系统的总称， 组成：供能装置、控制装置、传动装置和制动器等组成。,制动系统,第三部分 汽车底盘构造概述,2.4.1 组成及功用,制动组成：（1）行车制动系统（2）驻车制动系统（3）应急制动、辅助制动系统,功用： 根据需要使汽车减速或在最短距离内停车；下坡行驶时限制车速；保证汽车停放可靠。,第三部分 汽车底盘构造概述,2.4.2 制动方式,鼓式刹车：这是一种在刹车鼓内装有摩擦材料，而刹车鼓与车轮一起
25、回转之刹车装置。当从内侧将摩擦材料向外推抵住刹车鼓时，即可使车轮停止转动。盘式刹车：这是一种有一只和轮胎一起回转之圆盘（碟）并且在其外侧有两块摩擦材料之刹车。,第三部分 汽车底盘构造概述,2018/6/5,鼓式制动 靠制动块在制动轮上压紧来实现制动。缺点：容易产生热衰减，所以现在一般只是用在小型和微型车上，而且只用在后轮上。,第三部分 汽车底盘构造概述,2018/6/5,制动片夹住制动盘的两侧，摩擦制动盘，降低车轮转速通风盘式 /打孔通风盘式,盘式制动（实心/打孔）,第三部分 汽车底盘构造概述,2.4.3 ABS系统,功用：用于防止汽车紧急制动时车轮被抱死滑移而使车辆失去转向或导致侧滑甩尾的一
26、种安全装置。,基本功能：（1）提高汽车制动过程中的方向稳定性，防止汽车侧滑甩尾；（2）使汽车在最短的距离内停车；（3）在制动过程中保持对汽车的转向控制；（4）防止轮胎抱死拖滑，减轻轮胎磨损；,第三部分 汽车底盘构造概述,三 汽车车身,第三部分 汽车车身构造概述,汽车车身类型,汽车车身结构,2018/6/5,3.1 车身类型,按用途分类 :轿车 货车驾驶室 客车 专用车身 按车的受力形式分类:非承载式车身 承载式车身 半承载式车身,第三部分 汽车车身构造概述,按车的受力形式分类1、非承载式车身：悬挂于车架上的车身结构形式（1）特征： 有独立完整的车架 车架及车身之间采用弹性元件做柔性连接 绝大部
27、分载荷由车架承担（2）应用： 货车、客车、越野车,第三部分 汽车车身构造概述,2、承载式车身：无独立车架的车身结构 （1）特征：是汽车没有车架，车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础，车身负载通过悬架装置传给车轮。 （2）应用：大部分轿车、大客车,3、半承载式车身：车身骨架于车架横梁刚性连接的车身结构形式 （1）特征： 有独立完整的车架 车架与车身刚性连接 （2）应用：一般用于大客车,第三部分 汽车车身构造概述,3.2 车身结构,组成：车身本体及装饰件、附件的总称,作用：保护驾驶员以及构成良好的空气力学环境。,第三部分 汽车车身构造概述,轿车,货车,客车,第三部分 汽车车身构造概述,四 汽车电
28、气设备,汽车电气类型,汽车电气作用,第四部分 汽车电气设备概述,组成：由蓄能器（蓄电池），能量转换器（发动机起动系和点火系），和用电器件（仪器、照明和信号装置、空调、仪表和报警系统、辅助电器等）组成。,第三部分 汽车电器构造概述,作用：控制,第四部分课堂小结,第四部分 汽车小结,1、知识点 通过对本课程的学习了解，让学生对汽车类型、布置形式、汽车总体构造、四冲程发动机的工作原理较好的掌握，重点掌握汽车构造和发动机工作原理的理解今后需加强汽车构造这些内容的讲解。2、能力点 具备识别汽车类型 具备识别汽车总部构造,第五部分课后作业,发动机的循环系统包括哪几部分？发动机的基本工作原理？汽车总体构造有哪几部分组成？每一部分具体有哪几部分组成？,谢谢,
