汽车总体构造1教学文稿.docx

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汽车总体构造1教学文稿

1-1-2底盘

1.发动机——将燃料燃烧的热能转化为机械能，是汽车行驶的动力源。

   2.底盘——接受发动机的动力，使汽车正常行驶。

由传动系、行驶系、转向系和制动系组成。

（1）传动系——将发动机的动力传到驱动轮。

由离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥等组成。

（2）行驶系——安装部件、支承全车并保证行驶。

由车架、车桥、车轮和悬架等组成。

（3）转向系——保证汽车按驾驶员选定的方向行驶。

由转向器和转向传动机构组成。

（4）制动系——使汽车能减速以至于停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠停驻。

3.车身——用以安置驾驶员、乘客或货物。

客车和轿车是整体车身；普通货车车身由驾驶室和货箱组成。

4.电气设备——-由电源和用电设备组成，包括发电机、蓄电池、起动系、点火系以及汽车的照明、信号装置和仪表等。

此外，在现代汽车上愈来愈多地装用各种电子设备：

微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置（自诊、防盗、巡航、防抱死、车身高度自调等），显著地提高了汽车的使用性能。

按照传统划分，汽车通常由：

发动机、底盘、车身、电气设备四个部分组成。

　　一、发动机

　　――是把某一种形式的能量转变成机械能的机器。

　　现代汽车所使用的发动机多为内燃机，内燃机是把燃料燃烧的化学能转变成热能，然后又把热能转变成机械能的机器，并且这种能量转换过程是在发动机气缸内部进行的。

即：

　　内燃机：

燃料化学能→热能→机械能

　　汽车上使用的内燃机主要有汽油机和柴油机（按燃料分）。

现今汽车广泛采用往复活塞式内燃机。

　　发动机总体构造（两大机构+五大系统）

　　两大机构――曲柄连杆机构和配气机构

　　五大系统――供给系、点火系、冷却系、润滑系、起动系

　　柴油机是压燃的，不需要点火系。

　　二、汽车底盘

　　汽车底盘组成

　　包括传动系、行驶系、制动系和转向系四部分。

　　1、传动系

　　---将发动机的动力传到驱动轮。

包括：

（1）离合器---实现传动的结合与分离，起步、换档；过载保护。

（2）变速器---改变系统传动比，适应行驶需要；空档；倒档。

　　（3）万向传动---用于有角度（变化）的传动。

　　（4）驱动桥---承力、驱动。

　　2、行驶系

（1）汽车行驶系的作用

　　1）把来自传动系传来的扭矩转化为地面对车辆的牵引力；

　　2）承受汽车的各种作用力和扭矩；

　　3）减少振动缓和冲击，保证汽车正常平顺地行驶。

（2）汽车行驶系的组成

　　由车架、车桥、悬架和车轮组成

　　1）车架：

车架是汽车的安装的基础件，并承受车内外的各种载荷。

　　●按车架结构分：

边梁式车架、中梁式车架、平台式车架

　　●按车身结构分：

有车架的非承载式、无车架的承载式

　　2）车桥：

车桥的作用是承受汽车的各种作用力和扭矩。

　　●按结构形式分：

整体式车桥（非独立）、断开式车桥（独立）。

　　●按其性质分：

转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支承桥

　　3）悬架：

是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。

　　●作用：

　　A：

缓和行驶中车辆受到的冲击力。

　　B：

衰减由于弹性系统引进的振动

　　C：

传递车轮与车架之间的一切力和力矩。

　　●按控制形式不同分：

被动式悬架和主动式悬架。

　　●按导向装置形式分：

独立悬架、非独立悬架

　　轿车常用独立悬架

　　●组成：

　　一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。

　　4）车轮与轮胎

　　3、制动与转向系

（1）制动系：

使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括在坡道上）稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。

　　制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。

行车制动和驻车制动必须是独立的。

　　按制动能量的传输方式可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。

　　1）制动系的基本组成

　　制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。

（2）转向系：

按照驾驶员的操纵改变或恢复汽车的行驶方向。

　　转向系主要由转向器、转向操纵机构、转向传动机构组成。

　　汽车转向系根据其转向能源的不同，可以分为机械转向系和动力转向系两大类型。

　　动力转向系统――兼用驾驶员体力和发动机（或电机）的动力为转向能源的转向系统，称为动力

　　转向系统。

它是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。

　　三、车身及电气设备

　　1、车身和油漆

（1）汽车车身

　　车身是容纳和保护乘客或货物并为驾驶员提供工作场所。

　　汽车车身结构主要包括：

车身壳体、车门、车窗、车身内、外饰件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等,吴桥违章。

在货车和专用汽车上还包括车厢和其他装备。

　　●汽车车身结构按受力情况主要分为非承载式、半承载式和承载式三种。

　　●随着汽车用途的不同，车身的构造也不相同。

一般而言，非承载式车身用在货车、客车和越野车上，承载式车身一般用在轿车上，现在一些客车也采用这种形式。

　　1）非承载式车身

　　非承载式车身也叫有车架车身。

车身本体悬置于车架上，用弹元件连接（弹簧或橡胶垫）。

车身除承受自重、货物、乘客的重量引起的载荷以及行驶时的空气阻力和惯性力外，其他的载荷则由车架承受。

由于车身与车架的连接件能吸收一部分由地面和发动机传来的振动和噪声,安图违章，所以能改善乘坐舒适性，有些高级轿车常常采用这种形式的车身。

　　轿车的壳体与车架是可分离的两个部分。

车架承受汽车运行所受到的荷载；车厢通过减震装置与车架相连接，基本上不承受荷载。

早期轿车车身大都采用这种结构形式。

20世纪80年代以后，轿车车身的结构转向以无车架整体式结构为主。

　　非承载式车身比较笨重，质量大，汽车质心高，高速行驶稳定性较差。

　　2）承载式车身

　　承载式车身的特点是汽车没有刚性车架，只是加强了车头，侧围，车尾，底板等部位，车身和底架共同组成了车身本体的刚性空间结构。

车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础。

这种车身除了其固有的乘载功能外，还要直接承受各种负荷。

　　典型的无车架整体式车身结构如下图所示。

这种车身没有明显的骨架，而是由外部覆盖零件和内部钣件焊合而成的空间结构。

这样做，可使车身具有较大的抗弯曲和抗扭转的刚度，大大减轻汽车自身质量，降低整车重心高度，车辆高速行驶稳定性较好，是现代轿车设计的主导结构。

但是，由于汽车行驶中的震动和噪声直接传给车身，影响汽车的舒适性,海伦违章，因此，要求采取更为有效的防震、隔震措施，以充分发挥其优势。

　　为了减小汽车的整车质量和节约材料，大多数中级、普通级、微型轿车和部分客车车身常采用承载式结构。

货车驾驶室只占汽车长度的小部分，不可能采用承载结构。

没有完整的封闭构架的开式车身（敞篷车）也很难采用承载式结构。

　　承载式车身的地板有较完整（厚度也较大）的纵、横承力元件，其前部有两根断面尺寸较粗大的纵梁，它们往往与两侧的前挡泥板和前面的散热器固定框等焊接成刚性较好的空间构架，以便直接安装发动机和前悬架等部件并承受其工作载荷。

　　3）半承载式车身

　　是一种介于非承载式车身和承载式车身之间的车身结构。

它的车身本体与底架用螺栓连接、铆接或焊接等方法刚性连接，加强了部分车身底架而起到一部分车架的作用。

载荷主要由车架承受，车身也承受一部分。

这种结构车身是为了避免非承载式车身相对于车架位移时发出的噪声而设计的。

由于重量大，现在很少采用。

　　4）载货汽车车身

　　载货汽车车身由驾驶室、货厢、发动机罩、翼子板、水箱框架等组成。

驾驶室与货箱分开，分别用螺栓固定在车架上。

　　5）客车车身

　　车厢与驾驶室为一体，采用封闭式结构。

驾驶室和车厢部分都设有车门，车厢内设有座椅、灯光、行李架、空调等。

　　客车车身是由骨架及内外蒙皮构成，车身骨架现有绝大多数是由矩形断面的钢管（矩形管）制作的。

少数骨架构件使用薄板冲压而成，矩形管构件在胎具上经焊接成了五片骨架（车顶、左侧、右侧、前围、后围），五片骨架再组焊成完整的车身骨架。

　　为了延长车身骨架使用寿命，应对骨架进行除锈、涂漆处理。

生产工艺及设备先进的企业一般采用单位构件或整片骨架进行除锈、磷化、喷漆处理。

　　6）轿车车身

　　轿车车身有开式、闭式和可开式三种。

通常采用双门闭式车身。

车内有2～3排座位，车厢后部为行李箱,玉环违章。

　　轿车车身形状

　　轿车车身形状有多种多样，目前主要采用的车身有六种基本形状。

　　●无后备箱轿车

　　这种车一般有前座和后座，适合4或6人乘坐，并可分为2门或4门轿车。

　　●顶无后备箱轿车

　　这种车有前座和后座，金属顶盖，通常以没有门柱或有B形支柱为特征。

它也可以分为2或4门车。

　　●敞蓬车

　　目前敞蓬车具有塑料顶蓬，它可以升起或落下。

像硬顶轿车一样，敞蓬车没有门柱，根据需要可以制造成有或者没有后窗的。

它有2门或4门型式。

　　●有后备箱轿车

　　这种轿车的特征是它的尾部后备箱是客厢的延伸部分。

后备箱有一个向上开启的箱盖。

此种汽车流行3门或5门型式。

　　●旅行车

　　旅行车以其顶部向后延伸至全车长为特点，在车后部提供一个内部宽敞的后备箱，尾门根据车型以不同方式开启，形成后备箱的入口。

旅行车流行2门和3门型式，并有容纳9位乘客的空间。

　　●轻型或多用途汽车

　　轻型或多用途汽车包括一系列的车身设计，它可分为2轮驱动、4轮驱动（4×4）或全轮驱动。

小型货车车身可以有标准驾驶室、有较大的驾驶室（有些已在前排座后面增加后排座）等不同设计。

　　有些车型带有敞开或封闭的载货空间。

野外运动汽车引起热心于野外活动者的兴趣，人们希望在道路上和道路外都能用。

微型厢式车是为家庭设计的一类休闲车。

（2）轿车车身结构

　　一般轿车车身有三个立柱，从前往后依次为前柱（A柱）、中柱（B柱）、后柱（C柱）。

对于轿车而言，立柱除了支撑作用，也起到门框的作用。

　　中柱不但支撑车顶盖，还要承受前、后车门的支承力，在中柱上还要装置一些附加零部件，例如前排座位的安全带，有时还要穿电线线束。

　　后柱与前柱、中柱不同的一点就是不存在视线遮挡及上下车障碍等问题，因此构造尺寸大些也无妨，关键是后柱与车身的密封性要可靠。

　　由各种各样的骨架件和板件通过焊接拼装而成的轿车车身，也就是行业俗称的“白车身”。

　　车身的骨架件和板件多用钢板冲压而成，车身专用钢板具有深拉延时不易产生裂纹的特点。

根据车身不同的位置，一些要防止生锈的部位使用锌钢板，例如翼子板、车顶盖等；一些承受应力较大的部位使用高强度钢板，例如散热器支承横梁、上边梁等。

轿车车身结构中常用钢板的厚度为0.6～3毫米，大多数零件用材厚度是0.8～1.0毫米。

　　（3）车身附件

　　车身附件是指完成车身某一功能而又相对独立的一个分支机构。

车身附件范围较广，种类繁多，大致可分为实用型、装饰型和舒适型三类。

　　主要包括车锁、门铰链、玻璃升降器、刮水器、洗涤器、后视镜、空调、除霜装置、除雾装置、暖风装置，遮阳板（帘）、门泵、安全带、安全气囊、座椅、汽车饰件和气弹簧等。

　　车身附件本身的特点决定它对整车的依附性，但它自身的独立性又决定了它的重要性。

车身附件的性能与质量对乘客的安全性和舒适性、对车体造型的美观及整车的使用寿命等均有直接的影响

　　2、油漆（涂装）

（1）车身涂料

　　●汽车涂料一般按照汽车的不同部位、按配套性的不同要求可分为以下几种：

　　１）汽车用底漆；

　　２）汽车用中间涂漆；

　　３）汽车用面漆（包括金属漆、罩光漆）

　　４）特殊部位用漆，如防腐漆、耐热漆、防石击涂料、耐酸涂料、耐油（机油、汽油）涂料等。

　　●按照涂料的种类，汽车涂料大至可分为以下几种：

　　1）水性涂料；

　　2）溶剂型涂料；

　　3）粉末涂料；

　　4）紫外光固化、电子束固化涂料；

　　5）ＰＶＣ防石击涂料；

　　6）钢涂料；

　　7）塑料涂料。

（2）车身用底漆

　　是涂布到经过表面处理的工作表面上的第一道漆，是涂层的基础。

　　（3）车身用中间涂料

　　介于底漆与面漆之间的涂料,藁城违章。

主要用于改善被涂表面的平整度。

　　（4）车身面漆

　　是车身表面的最后一层涂料，其耐候性、装饰性、耐磨性等主要靠面漆来实现。

　　（5）涂漆前的表面处理

　　需根据表面油污的性质及沾污程度、被涂材料的种类、制品的粗糙度以及最后涂层的作用来选择。

汽车总体构造

发动机:

使输送进来的燃料燃烧而发出动力的部件

底盘:

接受发动机的动力,使汽车运动并按驾驶员的操纵而正常行驶的部件

车身:

驾驶员工作及容纳乘客和货物的场所

电气部分:

启动系统,点火系统,照明系统和信号系统等.

发动机的总体构造

曲柄连杆机构将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力.

配气机构使可燃混合气及时充人气缸并及时从气缸排出废气

燃油供给系把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入汽缸,以供燃烧,并将燃烧生成的废气排出发动机.

点火系保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气

冷却系把受热机件热量散到大气中去,保证发动机正常工作

润滑系将润滑油供给作相对运动的零件,减少它们之间摩擦阻力,减轻机件磨损,并部分地冷却摩擦零件,清洗摩擦表面

起动系使静止的发动机起动并转入自行运转.

汽车底盘（底盘是接受发动机的动力,使汽车运动并按驾驶员的操纵而正常行驶的部件）

传动系将发动机的动力传给驱动车轮.（发动机-驱动车轮）

行驶系使汽车各总成及部件安装在适当的位置,对全车起支承作用,以保证汽车正常行驶.

转向系使汽车按驾驶员选定的方向行驶.并能自动恢复方向

制动系使汽车减速或停车,并可保证驾驶员离去后汽车可靠地停驻.

汽车底盘

汽车底盘（底盘是接受发动机的动力,使汽车运动并按驾驶员的操纵而正常行驶的部件）

传动系将发动机的动力传给驱动车轮.（发动机-驱动车轮）

行驶系使汽车各总成及部件安装在适当的位置,对全车起支承作用,以保证汽车正常行驶.

转向系使汽车按驾驶员选定的方向行驶.并能自动恢复方向

制动系使汽车减速或停车,并可保证驾驶员离去后汽车可靠地停驻.

第二篇汽车传动系

第十三章汽车传动系概述

第十三章汽车传动系概述

一,汽车传动系统的组成和功用

二,机械式传动系的常见布置型式

1.传动系的组成

传动系将发动机的动力传给驱动车轮.传动系包括离合器,变速器,传动轴,主减速器及差速器,半轴等部分.

液力机械式传动系统组成

液力机械式传动系统主要由液力变矩器,自动变速器,万向传动装置和驱动桥组成.

2.传动系的基本功用

首要任务:

与发动机协同工作,以保证汽车在各种行驶条件下正常行驶所必须的驱动力与车速,并使汽车具有良好的动力性和燃油经济性.基本功能是把动力传递给驱动轮;

汽车传动系5大功能:

减速增矩

变速变矩-变速器,主减速器;

实现汽车的倒向行驶-倒挡机构;

必要时中断传动（起动,换档,制动,怠速等）-离合器

差速作用-差速器.

（1）减速增矩-变速器,主减速器

驱动力>阻力

即使汽车在平直的沥青路面上以低速匀速行驶,也需要克服数值相当于1.5%汽车总重力的滚动阻力.EQ1090E型汽车为例,该车最大满载质量为9290KG,最小滚动阻力为1376N,

当最大转矩353NM,直接传给驱动轮,驱动轮可得到的牵引力为784N.

最大功率为99.3KW时的转速为3000r/min,如发动机直接与驱动轮直接连接,对应这一转速的汽车速度将达510KM/h.

机械传动中,若不计摩擦,

（2）变速

要求汽车牵引力和速度有相当大的变化范围.

另一方面,就活塞式内燃机而言,在其整个转速范围内,转矩的变化不大,而功率及燃油消耗率的变化却很大,功率大及燃油消耗率低的有利转速范围是很窄的.

为了使发动机能保持在有利转速范围内工作,而汽车牵引力和速度又在足够大的范围内变化,传动系应起变速作用（传动比变化）.

（2）变速

传动系传动比最小值（主要由主减速器实现）应保证汽车能在平直良好的路面上克服滚动阻力和空气阻力,并以相应的最高速度行驶.轿车和轻型货车的=3~6,中重型货车的=6~15.

当要求克服最大行驶阻力,或要求汽车具有某一最低稳定车速时,用传动比最大值.轿车=12~18,轻重型货车的=35~50

无级变速

有级变速

二,机械式传动系的常见布置型式

发动机的位置

机械式传动系布置型式

汽车的驱动型式

汽车的驱动型式表示方式:

汽车全部车轮数X驱动车轮数

（其中车轮数按轮毂数计）来表示4X2,4X4

二,机械式传动系的常见布置型式

1.发动机前置,后轮驱动（FR）的传动系

2.发动机前置,前轮驱动（FF）的传动系

3.发动机后置,后轮驱动（RR）的传动系

4.发动机中置后轮驱动（MR）

5.全轮驱动nWD方案（nWheelDrive）

FrontEngineRearDrive

1.发动机前置,后轮驱动（FR）的传动系

1.发动机前置,后轮驱动（FR）的传动系

应用:

主要用于货车,部分客车和部分高级轿车.

优点:

维修发动机方便,离合器,变速器操纵机构结

构简单,工作可靠,前后轮的轴荷分布比较合

理.

缺点:

需要较长的传动轴,不仅增加整车质量,也影

响了转动系统的效率

2.发动机前置,前轮驱动（FF）的传动系

主要用于轿车和微型,轻型客车等.

优点:

结构十分紧凑,可省去万向节和传动轴,车身底板高度可以降低,有助于提高乘坐舒适性和高速行驶的稳定性.整个传动系集中在汽车的前部,因而其操纵机构比较简单.

缺点:

前轮既是驱动轮,有时转向轮,结构较为复杂;前轮的寿命较短,汽车爬坡能力相对较差.

（1）发动机横置

特点是发动机曲轴轴线与车轮轴线平行,主减速器可以采用圆柱齿轮传动.

（2）发动机纵置

特点是发动机曲轴轴线与车轮轴线垂直,主减速器必须采用圆锥齿轮传动.

3.发动机后置,后轮驱动（RR）的传动系

优点:

使汽车总质量能较合理地分配在前,后轴上,前轴不易过载.车内噪声低,空间利用率高,行李箱体积大.

缺点:

发动机散热条件差,操纵机构较复杂,且行车中的某些故障不易被驾驶员察觉.

3.发动机后置,后轮驱动（RR）的传动系

4.发动机中置后轮驱动（MR）

特点是发动机布置在前后轴之间,用后轮驱动.用于跑车和少数大中型客车.

该方案有利于实现前后轴比较理想的轴荷分配,是赛车和部分客车采用的发动机和传动系的布置方案.

5.全轮驱动（nWD）

特点是传动系统增加了分动器,动力可以同时传给前后轮.主要用于越野车及重型货车.

5.全轮驱动nWD方案（nWheelDrive）

可以充分利用所有车轮与地面的附着条件,获得最大的牵引力.提高其通过性,改善汽车行驶稳定性,制动性和转向特性

短时四轮驱动

常时四轮驱动

5.全轮驱动nWD

Advancedfourwheeldrive

三,汽车传动系统的类型

机械式

液力式传动系统

液力机械式

静液式

电力式传动系统

1）液力机械式传动系统

特点:

液力传动（动液传动）+机械传动.

液力传动是指利用液力变矩器（液力耦合器）传动

机械传动是指利用自动变速器,万向传动装置和驱动桥传动.

（2）静液式传动系统

特点:

通过液体传动介质静压力能的变化传递动力,利用发动机带动油泵产生静压力,通过控制装置控制液压马达转速,用一个液压马达带动驱动桥或用两个液压马达直接驱动两个驱动轮.

主要缺点是:

机械效率低,造价高,使用寿命短,可靠性差等,故还没有得到广泛应用

2.电力式传动系统

主动部件:

发动机驱动的发电机

从动部件:

牵引电动机

优点:

从发动机到车轮只有电气连接,使汽车的布置简化,对环境无污染,无级变速特性有助于提高平均车速;驱动平稳,冲击小,有利于延长车辆的使用寿命.

缺点:

质量大,效率低,消耗有色金属