中国汽车的制造业基本知识.ppt

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1、第三节 汽车的总体构造及行驶原理一、汽车的总体构造汽车是由成千上万个零件组成的结构复杂的行驶机器。根据其动力装置、运送对象和使用条件的不同，汽车的外形和总体构造有较大的差异，但它们的基本结构是相同的。通常都是由发动机、底盘、车身、电气设备四大部分组成。典型轿车的整体结构如图2-9所示。,图2-9 典型轿车的整体结构,发动机可以说是汽车整车的“心脏”，是车辆行驶的动力源，燃料的化学能在气缸内燃烧变成热能推动活塞运动转变成机械能。目前，国内外汽车采用的发动机大多数为活塞式内燃机，它一般由机体组、曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、点火系(汽油机采用)、冷却系、润滑系、启动系等部分组成。,底盘是汽车

2、的基础，由传动系、行驶系、转向系和制动系组成，而与其相关的所有机件都装在底盘上，发动机也安装在底盘上。传动系的功用是将发动机的动力传递给驱动车轮，包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥(含主减速器、差速器及半轴)等部件。行驶系的功用是将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起承担作用，以保证汽车正常行驶，包括车架、悬架、车桥壳体、车轴、车轮等部件。转向系的功用是确保汽车按照驾驶员选择的方向行驶，包括转向盘、转向器及转向传动装置。,制动系的功用是使汽车迅速减速或停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停住，每辆汽车的制动系都包括若干个相互独立的制动系统，每个制动系统都由供能装置、控制装置、传动装置及制动器

3、组成。车身是汽车的壳体，是驾驶员工作的地方，也是装载乘客和货物的场所。车身应为驾驶员提供方便的操作条件，并为乘客提供舒适安全的环境和保证货物完好无损。轿车和客车通常是一个整体车身，而货车车身常由驾驶室和货箱组成。,电气设备一般由电源(蓄电池、发电机)、启动系统、点火系统、空调以及照明、信号装置、音响等用电设备构成。但是，现在汽车上越来越多的装用各种电子设备，如发动机电控燃油喷射系统、电控点火系统、巡航系统等，底盘的电控转向系统、ABS系统、SRS系统等，它们用以管理汽车各部分的工作，显著提高了汽车的性能。,二、汽车的行驶原理要使汽车行驶，必须具备两个基本行驶条件：驱动条件和附着条件。1驱动条件

4、汽车必须产生足够的驱动力才能克服各种行驶阻力，维持汽车的正常行驶。1)汽车的行驶阻力(F)汽车行驶时会遇到各种各样的阻力，主要包括：滚动阻力(Ff)、空气阻力(Fw)、上坡阻力(Fi)和加速阻力(Fj)。,滚动阻力(Ff)主要是由于车轮滚动时轮胎与路面之间相互变形而产生，主要与轮胎的材质和结构型式、车轮载荷、轮胎气压、路面的状况等因素有关。空气阻力(Fw)是由于汽车行驶时与其周围的空气相互作用而产生，主要与汽车的外形、汽车的行驶速度等因素有关。上坡阻力Fi是汽车重力沿坡道上的分力，主要与汽车的总质量有关。加速阻力(Fj)是汽车加速行驶时产生的惯性力，包括平移质量引起的惯性力以及旋转质量引起的惯

5、性力矩。主要与汽车加速时的加速度有关。,2)驱动力(Ft)汽车的驱动力由发动机产生。发动机发出的转矩通过传动系传到车轮上，驱动车轮旋转。驱动轮上的转矩(Mt)在驱动轮与地面接触处向地面施加一个作用力(F0)，其数值为(Mt)与车轮半径(r)之比：与此同时，地面对车轮施加一个与(F0)数值相等、方向相反的反作用力(Ft)，(Ft)就是驱动力，如图2-10所示。,图2-10 汽车驱动力,汽车行驶的过程就是驱动力克服各种行驶阻力的变化过程。当FtF时，汽车匀速行驶；当FtF时，汽车加速行驶；当FtF时，汽车减速行驶乃至停驶。2附着条件驱动力的最大值一方面取决于发动机可能发出的最大转矩和变速器换入最低

6、挡时的传动比，另一方面又受轮胎与地面的附着作用限制。,当汽车在平整干硬路面上，车轮的附着作用是由于轮胎与路面间存在着摩擦力。这个摩擦力阻碍车轮的滑动，使车轮能够正常地向前滚动并承受路面的反作用力驱动力。如果驱动力大于摩擦力，车轮与路面之间就会发生滑动。在松软的地面上，除了轮胎与地面间的摩擦之外，还加上嵌入轮胎花纹凹部的软地面凸起部所起的抗滑作用。由附着作用所决定阻碍车轮滑动的力的最大值称为附着力，用F表示。附着力与车轮承受垂直于地面的法向力G(称为附着重力)成正比：FG,由此可知，附着力是汽车所能发挥驱动力的极限，其表达式为FtF此式称为汽车行驶的附着条件。在冰雪或泥泞的路面上，由于附着力很小

7、，汽车的驱动力受到附着力的限制而不能克服较大的阻力，导致汽车减速甚至不能前进，即使加大节气门开度或换入低挡，车轮只会滑转而驱动力不会增大。,为了增加车轮在冰雪路面上的附着力，可采用特殊花纹的轮胎、镶钉轮胎或者在普通轮胎上绕装防滑链，以提高对冰雪路面的附着作用。非全轮驱动汽车的附着重力仅为分配到驱动轮上的那一部分汽车总重力，而全轮驱动汽车的附着重力则为全车的总重力，因而其附着力较前者显著增大。,第四节 发动机结构与原理一、发动机整体结构发动机是汽车动力的核心总成，其外观与剖视图如图2-11所示。燃料在气缸内燃烧，使燃料的化学能转化成热能，最终转变为机械能并输出。目前大部分汽车使用的是往复活塞式四

8、冲程内燃机。,随着科学技术的进步，尤其是电子技术的发展，汽车发动机已经由最原始的机械总成演变成了机电一体化总成，目前大多数发动机不但包括多种电子控制系统，如电控燃油喷射系统、电控点火系统、废气再循环系统等，而且还通过CAN网络技术与其他控制系统(巡航控制系统、ABS防抱死控制和车身悬挂控制系统等)相连，实现了全车智能化。,1发动机分类内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。1)按照所用燃料分类内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。汽油机与柴油机各有特点：汽油机转速高，质量小，噪音小，启动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽

9、油机好。,2)按照行程分类内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈(720)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。,3)按照冷却方式分类内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可

10、靠，冷却效果好，被广泛应用于现代汽车的发动机。,4)按照气缸数目分类内燃机按照气缸数不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机，如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。,5)按照气缸排列方式分类内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角小于180(一般为90)，称为V型发动机；若两列之间的夹角等于180，则称为对置

11、式发动机。,6)按照进气系统是否采用增压方式分类内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。,2发动机工作原理1)四行程汽油机工作原理汽油通过化油器雾化后与空气混合成一定空燃比的混合气，在进气行程被吸入气缸，经压缩点火燃烧而变成热能，燃烧后的气体所产生的高温高压，作用于活塞顶部，推动活塞作直线运动，同时通过曲柄连杆机构而变为旋转的机械能，对外输出动力。汽油机的工作过程可分为：进气行程、压缩行程、作功行程、排气行程，如图2-12所示。,进气行程。在进气行程开始时，活塞于上止点，进气门开启

12、，排气门关闭。曲轴转动活塞从上止点向下止点移动，活塞上方容积增大，压力降低，可燃混合气在压力差作用下进入气缸。压缩行程。压缩行程开始，进、排气门关闭，活塞从下止点向上止点移动。活塞上方容积缩小，压缩混合气，使其压力和温度升高到易燃的程度。,作功行程。作功行程时，进、排气门仍然关闭，当压缩接近终了时，火花塞发出电火花，点燃混合气，燃烧后产生的高温高压推动活塞向下运动。排气行程。排气行程开始，进气门仍关闭，排气门开启，使活塞由下止点向上止点移动，把燃烧后的废气排出气缸。发动机完成进气、压缩、作功、排气一个循环，曲轴转两周。,2)四行程柴油机工作原理柴油机与汽油机不同，燃料采用柴油，为压燃式结构，无

13、化油器和火花塞，柴油机吸入气缸的为纯净空气，柴油由喷油泵通过喷油器直接喷入气缸，与压缩后的高温空气混合并进行自燃。,3发动机基本结构1)曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆曲轴转换成旋转运动，并通过曲轴飞轮对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮通过惯性释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。,2)配气机构配气机构是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进、排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构

14、大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组组成。3)燃料供给系统燃料供给系统是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，进入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出。一般由油箱、油泵、燃油滤清器、油管等组成。,4)润滑系统润滑系统是向运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以减小摩擦阻力，减轻机件的磨损，并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系统通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。5)冷却系统冷却系统是将受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。水冷发动机的冷却系统通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。,6)点火系统在汽油机燃烧室中，装有

15、火花塞，按点火顺序在火花塞电极间产生电火花点燃混合气。点火系统通常由蓄电池、发电机、点火线圈、分电器和火花塞等组成。7)启动系统要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。启动系统一般由启动机、控制开关等组成。,二、曲柄连杆机构1机体组发动机机体组包括气缸体、气缸套、气缸盖、气缸垫、油底壳等零件，如图2-13所示。,图2-13 机体组,发动机机体是发动机的装配基体，它支撑着发动机的运动件，安装着各种附件，承受着发动机工作时产生的内、外作用力，必须要有足够

16、的强度和刚度，且对于冷却液、润滑油和混合气有良好的耐腐蚀性。,1)气缸体气缸体是发动机的基础骨架，它不仅要承受着高温高压气体的作用力，而且发动机的所有零件几乎都安装在气缸体上，因此气缸体应具有足够的强度和刚度，在正常使用情况下缸体一般不易损坏。,水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体曲轴箱，也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。为了能够使气缸内表面在高温下正常工作，必须对气缸和气缸盖进行适当的冷却。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套，并且

17、气缸体和气缸盖冷却水套相通，冷却水在水套内不断循环，带走部分热量，对气缸和气缸盖起冷却作用。,2)气缸套气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气缸，整体式气缸强度和刚度都好，能承受较大的载荷，这种气缸对材料要求高，成本高。如果将气缸制造成单独的圆筒形零件即气缸套，然后再装到气缸体内。这样，气缸套采用耐磨的优质材料制成，气缸体可用价格较低的一般材料制造，从而降低了制造成本。目前几乎所有的发动机都采用了镶入式缸套代替气缸体充当气缸的工作表面，同时，气缸套可以从气缸体中取出，因而便于修理和更换，并可大大延长气缸体的寿命。,3)气缸盖气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比。气缸

18、盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通道和排气通道等。在正常情况下，气缸盖不属于易损件，但是会因发动机使用异常导致失油、失水而引起高温变形、产生裂纹等，气缸盖损坏时，一般应更换新的气缸盖。,4)气缸垫气缸垫装在气缸盖和气缸体之间，主要是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。5)油底壳油底壳在气缸体下部用来贮存润滑油，一般采用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。油底壳内装有稳油挡板，以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属碎屑，减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面之间

19、装有衬垫，防止润滑油泄漏。,2活塞连杆组活塞连杆组包括活塞、活塞销、活塞环、连杆和连杆轴瓦等，如图2-14所示。,图2-14 活塞连杆组,(1)活塞。主要是承受燃烧气体的作用力，并将此力通过活塞销传递给连杆以推动曲轴旋转，活塞顶部还与气缸盖、气缸壁共同构成燃烧室。活塞不仅要具有足够的强度，而且重量要轻，导热性要好，且耐磨、耐腐蚀。(2)活塞销。连接活塞和连杆，把活塞所承受的力传给连杆，因此活塞销要有足够的刚度和较轻的重量。活塞销的安装采用“全浮式”，即在发动机工作过程中，活塞销在连杆小头铜衬套内和活塞的销座孔内均能缓慢转动，这样可使磨损均匀，延长使用寿命。,(3)活塞环。分为气环和油环两种，气

20、环能保证活塞与气缸壁之间的密封，防止气缸中的高温高压燃气大量窜入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水带走。油环能刮掉气缸壁上多余的机油，并重新在气缸壁上涂一层均匀的油膜，这样既可防止机油窜入气缸燃烧，又可减小活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力。一般轿车发动机有两道气环和一道油环。,(4)连杆。接受活塞通过活塞销传来的力，并将力传给曲轴，推动曲轴转动，从而使活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。现在的连杆一般采用中碳钢或合金钢加工制成，由连杆小头、杆身、连杆大头和连杆轴承盖组成，连杆小头内压有减磨的青铜衬套和铁基粉末冶金衬套。连杆在正常使用情况下，一般不会损坏，如果连杆损

21、坏，应成套更换。(5)连杆轴瓦。又称做连杆轴承或曲轴小瓦，装在连杆大头和连杆盖处。现代汽车发动机的连杆轴瓦是由钢背和减磨层组成的分成两半的薄壁轴瓦。连杆轴瓦属易损件，损坏应成组更换。,3曲轴飞轮组曲轴飞轮组包括曲轴、飞轮及装在曲轴上的各零件(曲轴正时齿轮、轴瓦、止推轴瓦片、V形皮带轮)等，如图2-15所示。,图2-15 曲轴飞轮组,1)曲轴、曲轴轴瓦、油封曲轴用来承受活塞连杆组传来的力，并将它转变为绕自身轴线的扭矩，然后传给汽车传动系。同时，曲轴还要驱动配气机构、发电机、空调压缩机和其他辅助装置工作。曲轴主轴颈用来支撑曲轴，它装配在气缸体主轴承座内。连杆轴颈用于安装连杆，连杆轴颈的布置须满足发

22、动机运转平稳和各缸工作顺序的要求。,在发动机工作时，曲轴受到旋转质量的离心力、周期性变化的气体压力和往复运动惯性力的共同作用，使其受到弯曲和扭转载荷。因此要求曲轴具有足够的刚度和强度，且各工作表面润滑良好，耐磨损。曲轴后端的法兰用于安装飞轮。曲轴的前端装有曲轴正时齿轮和皮带轮，曲轴正时齿轮随齿形皮带驱动配气机构的凸轮轴，V形皮带轮通过V形皮带驱动水泵和发电机。,曲轴轴瓦为对开式，轴瓦钢背上镀有3层合金，底层镀铝锡钢，表层是巴氏合金，中间层为镍，曲轴的轴向定位采用止推垫片。曲轴前后两端装有油封，以防止机油沿前、后端流到机体外。油封有填料油封、自紧油封、挡油盘、回油螺纹及迷宫式油封等。曲轴油封属于

23、易损件，曲轴前后端发生的漏油现象一般都是由油封损坏引起的，这种情况下，就需要更换油封。,2)飞轮飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，可以将作功行程中传给曲轴的一部分能量贮存起来，用于在其他行程中克服阻力，带动曲轴、连杆、活塞越过上止点和下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出扭矩尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超载荷。,飞轮一般由本体和外齿圈组成，飞轮本体与汽车离合器压盘一起组成离合器的驱动件。齿圈是发动机启动系统的一部分，它与启动机的驱动齿轮啮合，以启动发动机。飞轮上有上止点标记，当飞轮上标记与飞轮壳上记号对齐时，则表示一缸为上止点位置。更换新装的飞轮时，因备件飞轮上只有上止点标记而没有点火正时

24、标记，故必须标出相应的点火正时标记。,三、配气机构1气门组气门组在配气机构中相当于一个阀门，按工作循环的要求，准时接通和切断进排气系统与气缸之间的通道。气门组一般由气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁片等零件组成，如图2-16所示。早期发动机的每个气缸一般都只有一个进气门和一个排气门，现在许多发动机采用了两个以上的进气门和排气门，甚至有的发动机采用三个进气门和两个排气门，这样可使气流更有效地进入和排出。,图2-16 气门组,更换气门时，一般应成组更换，并应同时更换气门油封，修整或更换气门座。气门导管只有在与气门的配合间隙过大时才需要更换。气门弹簧、气门弹簧座、锁片等属于非易损件，一般不予更

25、换。气门的工作条件非常恶劣，气门直接与高温燃气接触，受热量大，散热困难，因此气门温度很高，而且由于高温燃气有腐蚀性，气门易受到腐蚀。,此外，气门要承受落座时受到的气体力冲击和气门弹簧的作用，并且在润滑条件很差的情况下以极高的速度在气门导管内作高速往复运动。由于气门头部工作环境恶劣，经常会出现气门头部积炭、气门工作锥面烧损的现象，因此，在发动机修理过程中，气门是一个经常更换的零件。,气门导管用来对气门的运动进行导向，保证气门作直线往复运动，使气门与气门座圈能正确贴合，此外还将气门杆接受的部分热量传给气缸盖。气门弹簧要保证气门关闭时能紧密地与气门座贴合，并克服气门开启时配气机构产生的惯性力，使传动

26、件始终受凸轮控制而不互相脱离。,2气门传动组气门传动组的作用是使进、排气门按规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。它主要包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱、摇臂轴、摇臂以及推杆等零件，如图2-17所示。凸轮轴的布置形式有顶置、中置和下置式三种，根据顶置式凸轮轴的数量，又可将其分为顶置双凸轮轴和顶置单凸轮轴。这两种气门传动机构都没有推杆，主要应用于高速发动机。,图2-17 气门传动组,1)凸轮轴凸轮轴用来驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律等要求。2)正时链轮或正时齿轮曲轴正时齿轮一般采用45钢或40Cr钢制造，为了减小发动机的噪声，凸轮轴正时齿轮多采用铸

27、铁、夹布胶木或尼龙材料制造。由于正时齿轮高速旋转磨损较多，且关系到配气机构的正时配合，因此要求严格，如果磨损量影响到发动机的正时配气就需要进行更换。,3)挺柱、推杆、摇臂挺柱又叫挺杆，是介于凸轮和推杆之间的传动件，是将凸轮的推力传给推杆(或气门杆)的零件，可分为平面挺柱、滚子挺柱和液压挺杆。在采用液压挺杆的配气机构中，装配、使用和维修时不需在气门和传动机构中留气门间隙或调整气门间隙，简化了保养程序，同时清除了由于气门间隙引起的噪声及冲击，还可减少凸轮型面和挺杆顶面的摩擦磨损。挺柱、挺杆和摇臂在发动机正常情况下，一般不易损坏，如果发生损坏，不能进行修理，只能进行更换。,四、燃油供给系统现代汽车燃

28、油供给系统由于使用的燃料不同而有所区别，一般可分为汽油机和柴油机供给系统。1汽油机供给系统现代汽车一般采用电控燃油喷射系统，主要部件有油箱、油量传感器、燃油泵、汽油滤清器、燃油压力调节器、喷油器、燃油管和油管接头等，如图2-18所示。,图2-18 汽油机燃油喷射系统,1)油箱油箱贮存供给发动机所需的燃料，可以用塑料或钢制造。在正常使用情况下油箱一般不易损坏，但有锈蚀、腐蚀、震动或晃动冲击导致的损坏。2)油量传感器油量传感器用来监测油箱的存油量，并把信号传给仪表板上的燃油表。3)燃油泵燃油泵将汽油从油箱中吸出，并使之具有一定的压力输送到喷油器。现代发动机大都采用内置电动燃油泵。电动燃油泵的直流电

29、动机和油泵做成一体，密封在一个泵壳中，置于油箱下部。内置电动燃油泵不易产生气阻和燃油泄漏，噪声小。,4)汽油滤清器汽油滤清器外壳有塑料和金属两种，其滤芯有尼龙布、聚合粉末塑料和纸质滤芯、金属片缝隙式以及多孔陶瓷式滤芯若干种。多孔陶瓷式滤芯能够清洗，可重复使用，多用于高级轿车；金属滤芯由于滤清质量差，已趋于淘汰；纸质滤芯滤清效果好，抗水性强，成本低。目前汽车的汽油滤清器多采用纸质滤芯，大部分汽油滤清器都是整体更换。,5)燃油压力调节器燃油压力调节器的主要功能是使系统油压与进气歧管内压力之差保持恒定，从而使喷油器喷出的燃油量唯一取决于喷油器的开启时间，确保电子控制单元(ECU)能够精确控制喷油量。

30、,6)喷油器喷油器是电控燃油喷射系统中的重要执行器，是一种电磁阀，它接受来自发动机控制模块的信号，精确地喷射燃油。喷油器是一种加工精度非常高的精密器件，一般不容易损坏，喷油器喷油质量下降后通常使用专用的喷油器清洗器进行清洗。,7)燃油管和燃油管接头燃油管可由钢、尼龙或橡胶制造。燃油管接头可以是快拆卸的、带螺纹及O形圈的，也可以是卡箍式和扩口的。橡胶燃油管容易老化、破裂，如有损坏，应予以更换。,2柴油机供油系统柴油机供油系统一般由油箱、滤清器、输油泵、喷油泵、喷油器、油管等组成，如图2-19所示。目前柴油机应用较为普遍的是共轨电控技术。输油泵从油箱将燃油压入喷油泵，通过喷油泵增压后送入共轨腔内，

31、再由电磁阀控制喷油器在相应时刻喷油。,图2-19 共轨电控柴油喷射系统,1)柴油滤清器柴油发动机上的柴油滤清器一般采取两级过滤，即粗滤器和细滤器。粗滤器用来滤除柴油中较大的杂质，其滤芯有金属带缝隙式、卡式、网式和纸质式等几种，一般常采用纸质滤芯。细滤器用来最后滤除柴油中的微小杂质，使柴油得到彻底可靠的滤清，其滤芯有毛毡式、金属网式和纸质式等。通常，两级柴油滤清器由两个结构基本相同的滤清器串联而成，第一级是粗滤，采用纸滤芯，第二级是细滤，采用航毛毡及纺绸滤芯。,2)喷油泵喷油泵的作用是提高柴油压力，根据发动机的工况定时、定量地将高压燃油输送给喷油器。目前柴油机广泛采用柱塞式喷油泵，柱塞泵由四大部

32、分组成：分泵、油量调节机构、传动机构和泵体。这种泵应用时间长、技术成熟、性能良好、使用可靠。喷油泵是组合件，其中柱塞偶件和出油阀偶件最为精密，也是最易损件。柱塞偶件和出油阀偶件在使用寿命期内始终成对使用，并应整套更换。,喷油器是柴油机燃油供给系统中进行燃油喷射的重要部件，它将燃油雾化成细小颗粒，喷射到燃烧室内。柴油机广泛采用闭式喷油器，主要由喷油器体、调压装置和喷油嘴组成。根据喷油嘴结构形式，闭式喷油器又分为孔式喷油器和轴针式喷油器两种。喷油嘴由精密偶件针阀和针阀体组成，该偶件在使用中不能互换。,五、点火系统点火系统根据发动机工作循环和发火顺序，按时在火花塞两电极之间产生电火花，点燃混合气。按

33、照点火线圈的控制方法，可将其分为传统点火系统和电子点火系统。现在大多数汽车都采用电子点火系统。电子点火系统又分为普通电子点火系统和微机控制的点火系统。微机控制的点火系统按照有无分电器又分为有分电器的微机控制点火系统和无分电器的微机控制点火系统。,1传统点火系统传统点火系统主要由点火线圈、分电器、点火开关、高压线、火花塞和电源(发电机与蓄电池)等组成，如图2-20所示。传统点火系统应用历史长，技术成熟，目前仍有许多汽车包括少量轿车在使用。,图2-20 传统点火系统,2普通电子点火系统普通电子点火系统主要由点火信号发生器、电子点火模块、点火线圈、分电器、高压线和火花塞等组成。许多国内生产的轿车如上

34、海大众桑塔纳、一汽大众捷达、一汽红旗、神龙富康等轿车都采用普通电子点火系统。它采用无触点的分电器，解决了传统点火系统的分电器触点烧蚀问题。,3微机控制的点火系统随着计算机技术的迅速发展以及人们对汽车排放及其他性能要求的提高，微机控制的点火系统在普通电子点火系统的基础上结合计算机技术得到了进一步的发展。在有分电器的微机控制点火系统中，分电器驱动齿轮、轴和衬套易受磨损，从而降低发动机的经济性、动力性及排放性。因此在此基础上又出现了无分电器的微机控制点火系统。无分电器微机控制点火系统完全取消了分电器，将点火线圈产生的高压电直接通过高压线传递给火花塞，使其点火，彻底解决了这个问题。,1)有分电器的微机

35、控制点火系统有分电器的微机控制点火系统由电源、点火开关、电子控制单元(ECU)、点火模块、点火线圈、分电器、火花塞、高压线和各种传感器等组成。2)无分电器的微机控制点火系统无分电器的微机控制点火系统由电源、点火开关、电子控制单元(ECU)、点火模块、点火线圈、火花塞、高压线和各种传感器等组成。目前有的无分电器点火系统还将点火线圈直接装在火花塞上方，取消了高压线。,4点火系统组成部件传统点火系统与电子点火系统虽然组成部件不尽相同，但也有相同部件，如火花塞、点火线圈等在每种点火系统中都存在，有的则是某点火系统所特有的零部件，如分电器。,六、润滑系统润滑系统主要由油底壳、机油集滤器、机油泵、机油滤清

36、器、机油冷却器和润滑油道等组成，如图2-21所示。发动机工作时，许多零件相对运动的表面(如曲轴与主轴承，连杆轴承，活塞与气缸壁，凸轮轴与轴承等)之间必然有摩擦，如果各金属表面直接摩擦(即干摩擦)，摩擦阻力将会很大，不但会增加发动机内部的功率消耗，使零件工作表面迅速磨损，而且由于摩擦产生的高温可能使某些摩擦表面的金属熔化，致使发动机无法正常运转。为保证发动机正常工作，必须对相对运动的表面给予良好的润滑。,图2-21 润滑系统,1润滑系统的主要作用1)润滑减摩作用将机油送到各个零件的摩擦表面，由于机油有一定的粘性，能粘附在摩擦表面上，形成一层油膜，从而使两个摩擦表面并不直接接触，当摩擦相对运动时，

37、每一零件与粘在它表面上的油层一同运动，这样各接触面的干摩擦就变成了液体摩擦。由于液体摩擦系数比干摩擦系数小得多，所以摩擦阻力显著减小，从而降低了功率损耗，并减轻了零件的磨损。,2)冷却作用在发动机工作时，由于零件的摩擦以及混合气的燃烧，使某些零件产生较高的温度。润滑系统可以通过机油的循环流动不断地从摩擦表面吸收和带走一定的热量，保持零件温度不致过高，以防摩擦表面过热而烧毁。,3)清洗作用利用机油的循环流动冲洗零件的工作表面，带走由于零件磨损产生的金属屑和其他脏杂物，以防止在零件之间形成磨料而加剧磨损。4)密封作用利用机油的粘性，附着于运动零件表面，形成油封，提高了零件的密封效果。,5)防锈作用

38、机油能吸附在金属零件表面，防止水、空气和酸性气体与零件表面接触而发生氧化和腐蚀。6)消除冲击负荷作用当气缸压力急剧上升时，突然作用到活塞、活塞销、连杆、曲轴和它们的轴承上的力很大，这个负荷经过轴承的传递时，轴承间隙里机油承受冲击负荷，从而起到缓冲的作用。,2润滑系统组成部件1)油底壳油底壳是用来贮存机油并封闭曲轴箱的，一般由钢板冲压而成。由于油底壳位于车身的底部，在行驶过程中非常容易受到外界硬物的撞击而发生变形、破裂，因此它属于易损件。油底壳在变形不大的情况下可以采用钣金修复，油底壳在更换时还需同时更换油底壳衬垫。,2)机油集滤器集滤器一般是滤网式的，装在机油泵的前面，以防止粒度大的杂质进入机

39、油泵，目前汽车发动机所用的集滤器分为浮式集滤器和固定式集滤器两种。固定式集滤器吸入机油的清洁度不如浮式集滤器，但可防止泡沫吸入，且润滑可靠，结构简单，所以基本取代了浮式集滤器，例如上海桑塔纳和一汽奥迪发动机上都采用了固定式集滤器。,3)机油泵机油泵的作用是把一定压力和数量的润滑油供到主油道。机油泵按形式分为齿轮式和转子式两种。两者在目前的发动机中都广为应用。机油泵一般在汽车行驶30万千米以上才可能出现损坏而被更换。机油泵由曲轴通过链条直接驱动，带滑轨的链条张紧器用于调节链条的张紧。,4)机油滤清器机油滤清器是用来滤除机油中的金属碎屑和各种杂质，以免使之进入润滑系统磨损机件。机油滤清器按结构分为

40、可换式、旋装式、离心式。旋装式滤清器密封好，易于更换，过滤效果高，寿命长，现在国内轿车几乎全部采用此种结构形式的机油滤清器。,机油滤清器按在系统中的布置可分为全流式和分流式。现在汽车上广泛使用全流式机油滤清器，具有效果好、机油流动阻力小、使用更换方便的优点。机油滤清器的滤芯有摺纸式、纤维滤清材料以及金属片缝隙式。机油滤清器经过一段时间使用之后，滤芯上会聚集许多油泥和金属碎屑，造成滤清器堵塞，阻碍润滑系统正常工作。此时，应及时清洗或更换机油滤清器的滤芯。,5)机油冷却器机油冷却器用于降低机油温度以利于防止机油氧化。机油冷却器分为风冷式和水冷式两种：风冷式多用于赛车和某些增压汽车上；水冷式广泛应用

41、在普通轿车上，它具有结构紧凑、布置方便以及使润滑油温度稳定等优点。,七、冷却系统冷却系统根据冷却介质的不同可分为水冷系统和风冷系统两种。由于水冷系统工作可靠，冷却效果好，所以大多数汽车都采用强制循环式水冷系统。水冷系统一般由散热器、风扇、水泵、节温器、膨胀水箱、水套及连接水管等组成，如图2-22所示。冷却系统对发动机机件进行冷却，使发动机在适宜的温度下正常运行。水冷系统还分为大循环和小循环两种循环方式。,图2-22 冷却系统,1散热器散热器主要由上贮水室、下贮水室和散热器芯管等部分组成。散热器的构造形式主要有管片式和管带式两种。管带式结构的波纹状散热带与冷却芯管相间排列。在散热带上开有形似百叶

42、窗的孔，以破坏空气流在散热带表面上的附面层，提高散热能力。这种散热器芯管与管片式芯管相比，其散热能力较高，制造工艺简单，重量轻。,上贮水室顶部设有一开口，平时用散热器盖盖住。在上、下贮水室上分别装有进水软管和出水软管，分别与发动机气缸盖上的出水管和水泵的进水管相连。由出水管流出的温度较高的热水，经过进水软管进入上贮水室，再由上贮水室向下流动，通过散热器芯管时，被与汽车行驶方向相反的空气流将水流中的热量带走，得到冷却后流入下贮水室，由出水软管流出后被吸入水泵。,为防止冷却液在汽车颠簸时从散热器顶部的孔口溅出和散失，散热器孔口应密封，但随着冷却液温度的上升，冷却系统内水蒸气必然增多，导致压力过大，

43、这样散热器有破裂的可能。为解决这个问题，一般在散热器上设置加压阀、负压阀和溢流管。当冷却液温度过高时，散热器内从加压阀排出的水蒸气经溢流管引向膨胀水箱，当发动机的温度下降，散热器内的压力减小时，膨胀水箱内的冷却液经溢流管通过负压阀又能及时流回散热器。,2水泵水泵是用来对冷却液加压，使之在冷却系统中加速循环流动。水泵的结构形式有多种，但由于机械离心式水泵具有结构简单、尺寸小、出水量大，同时当水泵因故障而停止工作时，不妨碍冷却液在冷却系统内热对流而自然循环等优点，因此机械离心式水泵在汽车发动机上得到了广泛的应用。,发动机的离心式水泵主要由叶轮转子和泵体两大部分组成。转子上有6枚叶片，壳体与转子之间

44、用橡胶密封圈进行密封。曲轴上的皮带轮通过V形皮带带动水泵叶轮旋转。当叶轮旋转时，水泵中的冷却液被叶片带动一起旋转，在本身离心力的作用下向叶轮边沿甩出，在涡形壳体内将动能转变为压能，经与叶轮成切线方向的出水口压送入发动机的水套。与此同时，叶轮中心处形成一定的负压而将冷却液从进水口吸入。如此连续不断地工作，就强制冷却液在冷却系统内循环流动。,3节温器通常利用节温器来控制通过散热器的冷却水流量。节温器按结构可分为蜡式、双金属式和折叠式，目前多数发动机采用蜡式节温器。当冷却水温较低时，石蜡为固体，体积小，在弹簧弹力作用下，通过旁通水道而关闭水套到散热器的通路，进行小循环冷却。,当冷却水的温度上升到规定

45、温度时，石蜡熔化成液体，体积膨胀，产生压力，关闭旁通水道，打开水套与散热器的通道，进行大循环冷却。蜡式节温器阀门的关闭，完全是通过蜡的体积变化来进行控制的。,八、启动系统启动系统主要是使发动机从静止状态过渡到工作状态，一般由启动机、启动开关、蓄电池等组成，而启动机又由电磁开关、传动装置、电动机、单向离合器驱动齿轮等组成，如图2-23所示。,图2-23 启动系统,1启动操纵方式汽车的启动操纵方式可分直接操纵方式和电磁操纵方式。直接操纵方式是早期汽车的启动操纵方式，现在已很少采用。目前车用汽油机或柴油机均采用电磁操纵方式，由驾驶员通过启动开关操纵继电器，而由继电器操纵启动机的电磁开关和驱动齿轮，或

46、者通过启动开关直接操纵启动机的电磁开关和驱动齿轮。这种方式布置灵活、使用方便，适宜于远距离操纵。启动机齿圈与飞轮齿圈传动比为1015。,2启动机主要部件1)电磁开关电磁开关主要由吸拉线圈、保持线圈、电磁铁芯和主电流开关组成，其作用是在启动过程中产生电磁力使驱动齿轮进入啮合位置，并接通电动机的主电流。,2)单向离合器启动机应该只在启动时才与发动机曲轴飞轮齿圈相连，而当发动机开始工作之后，启动机应立即与飞轮齿圈分离。否则，随着发动机转速的升高，启动机大大超速，产生很大的离心力，而使启动机损坏。因此，在启动机中装有单向离合器，在启动时保证启动机的动力能够通过驱动齿轮传递给飞轮曲轴。启动完毕，发动机开

47、始工作时，可以切断动力传递路线，使发动机不可能反过来通过飞轮齿圈驱动启动机高速旋转。,一般汽车常用滚柱式单向离合器。它由开有楔形缺口的外座圈、内座圈、滚柱以及连同弹簧一起装在外座圈孔中的柱塞组成。作为内座圈毂的套筒和启动机轴用花键连接。固定在外座圈上的齿轮随电枢轴一起转动，驱动飞轮齿圈而使曲轴旋转。当电枢轴连同内座圈旋转时，滚子借摩擦力和弹簧推力而楔紧在内外座圈之间的楔形槽的窄端。于是启动机轴上的转矩便可通过楔紧的滚子传到外座圈，因此固定在外座圈上的齿轮随电枢轴一同旋转，驱动飞轮齿圈而使曲轴旋转。,当发动机开始工作，曲轴转速升高以后，飞轮齿圈带动启动机驱动齿轮高速旋转，此时虽然驱动齿轮的旋转方

48、向不变，但已由主动轮变成了从动轮。于是，滚子在摩擦力的作用下克服弹簧张力而向楔形槽较宽的一端滚动，从而高速旋转的驱动齿轮与电枢轴脱开，防止了启动机超速的危险。,3)电动机电动机是一种直流电动机，主要由定子总成、转子总成和碳刷等组成。它采用蓄电池为电源，通电后产生较大的转矩，带动发动机进入正常运转工况。,3启动过程启动时，接通启动开关，启动机控制电路通电，电磁开关的吸引线圈和保持线圈通电，产生很强的磁力，吸引电磁开关铁芯右移，并带动传动装置绕其销轴转动，使驱动齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时，由于吸引线圈的电流通过电动机的转子绕组，转子开始缓慢转动，齿轮在旋转中移出，减小冲击。,如果驱动齿轮与飞

49、轮齿端相对，不能马上啮合，此时弹簧压缩，当驱动齿轮转过一个角度后，齿轮与飞轮齿圈迅速啮合。当铁芯移动到使主电流开关闭合的位置时，主电路接通，吸引线圈被短路，失去作用，但保持线圈所产生的磁力足以维持驱动齿轮与飞轮齿圈啮合以及主电流开关闭合的位置。主电路接通后大电流就流向电动机的转子线圈，产生较大的转矩驱动飞轮曲轴，进行启动。,第五节 底盘结构与原理一、汽车传动系统汽车传动系统一般由离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器、半轴等组成，全轮驱动汽车还包括分动器。传动系统的组成和布置形式根据发动机类型、安装位置以及汽车用途不同而不尽相同。,汽车传动系统首先将发动机输出的动力从离合器经变速器、传动轴传

50、到主减速器的主动小齿轮，经主减速器减速后转矩增大，再经差速器分配给左右两半轴，最后传至驱动车轮，使汽车产生运动。传动系统具有中断动力、变速、倒车、减速、轮间差速和轴间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。,1离合器离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件，是使发动机的动力与传动装置平稳地接合或暂时分离，可靠传递发动机扭矩，以便于驾驶员进行汽车的起步、停车、换挡等操作。,1)离合器的种类离合器结构型式很多，主要有膜片弹簧式离合器、单片干式离合器以及双片干式离合器3种。目前在中小型轿车，如桑塔纳、富康、夏利等轿车以及部分大型车辆上都采