汽车构造介绍.ppt
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1、汽车各项属性说明,2009年10月,制作者,奥腾电子,目录,汽车组成 底盘系统 车身系统 指示照明系统 燃油系统 润滑油系统 冷却系统 空调系统 车载系统 ECU系统,汽车故障等级 致命故障 严重故障 一般故障 轻微故障 汽车各项属性说明,底盘系统 发动机 悬挂 离合器 转向机构 变速箱 方向盘 传动轴 仪表盘 前后桥 刹车系统 半轴 车架 轮胎,底盘系统,发动机发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力。简单上讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)的热能,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞作功,转变为机械能,这是发动机最基本原理,底盘系统,发动机工作原理 根据所用燃料的不同可分为
2、:1.汽油发动机(简称汽油机)1).化油器式汽油机:汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气,在输入气缸加以压缩,然后用电火花点火使之燃烧而发热作功 2).汽油喷射式发动机:将汽油直接喷人进气管或气缸内,与空气混合形成可燃混合气,再用电火花点燃 2.柴油发动机(简称柴油机):汽车用柴油机使用的燃料一般是轻柴油,它是通过喷油泵和喷油器将柴油直接喷人气缸,与气缸内经过压缩的空气混合,使之在高温下自燃作功,底盘系统,发动机总体构造 发动机基本由以下机构和系统组成:曲柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系 1曲柄连杆机构:它的功用是将燃料燃烧时产生的热量转变为活塞往复运动的机械能,再
3、通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。,底盘系统,发动机总体构造 2配气机构:它的功用是使可燃混合气及时充人气缸并及时从气缸排出废气。,底盘系统,发动机总体构造 3供给系:它的功用是把汽油和空气混合成合适的可燃混合气供人气缸,以供燃烧,并将燃烧生成的废气排出发动机。,底盘系统,发动机总体构造 4润滑系:它的功用是将润滑油供给作相对运动的零件以减少它们之间的摩擦阻力,减轻机件的磨损,并部分地冷却摩擦零件,底盘系统,发动机总体构造 5冷却系:它的功用是把受热机件的热量散到大气中去,以保证发动机正常工作,汽车和拖拉机的发动机多采用水冷散热,其冷却系统通常由冷却水套、水泵、风扇、水
4、箱、节温器等组成。,底盘系统,发动机总体构造 6点火系:它的功用是保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。汽油机的汽缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内,利用头部电极打火点燃油气混和气。点火系统通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。柴油机采用压燃式,不需要点火系统。,底盘系统,发动机总体构造 7起动系:它的功用是用以使静止的发动机起动并转入自行运转。,底盘系统,汽油机一般都由上述两个机构和五个系统组成。对于汽车用柴油机,由于其混合气是自行着火燃烧的,所以柴油机没有点火系。因此柴油机由两个机构和四个系统组成。,汽车发动机的基本名词术语1活塞行程与止点上止点:活塞顶距离曲轴
5、旋转中心最远的位置称为上止点。下止点:活塞顶距离曲轴旋转中心最近的位置称为下止点。活塞行程:上下止点间的距离。曲轴每转动半周(即180度),相当于一个活塞行程,即曲轴每转一周,活塞完成两个行程。2气缸容积活塞在气缸内作往复直线运动,当活塞位于上止点时,活塞顶上面的气缸空间为燃烧室容积活塞从一个止点移到另一个止点所扫过的容积称为气缸工作容积或气缸排量活塞位于下止点时,活塞顶上部的全部气缸容积称为气缸总容积 多缸发动机所有气缸工作容积的总和称为发动机工作容积或发动机排量 3压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比,表示活塞从下止点移到上止点时,气缸内气体被压缩的程度。现代汽车发动机压缩比,汽油
6、机一般为69(有的轿车可达9-11),柴油机一般为1622,底盘系统,汽车发动机的基本名词术语最高输出功率:最高输出功率一般用马(PS)或千瓦(KW)来表示。发动机的输出功率同转速关系很大,随着转速的增加,发动机的功率也相应提高,但是到了一定的转速以后,功率反而呈下降趋势。一般在汽车使用说明中最高输出功率同时每分钟转速来表示(rmin),如100PS5000rmin,即在每分钟5000转时最高输出功率100马力。最大扭矩:发动机从曲轴端输出的力矩,扭矩的表示方法是N.mrmin,最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降。当然,在选择的同时要权衡一下怎样合理使用
7、、不浪费现有功能。比如,北京冬夏都有必要开空调,在选择发动机功率时就要考虑到不能太小;只是在城市环路上下班交通用车,就没有必要挑过大马力的发动机。尽量做到经济、合理选配发动机。,底盘系统,离合器 汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力,底盘系统,离合器构造图,底盘系统,汽车离合器的功用1.保证汽车平稳起步 起步前汽车处于静止状态,如果发动机与变速箱是刚性连接的,一旦挂上档,汽车将由于突然接
8、上动力突然前冲,不但会造成机件的损伤,而且驱动力也不足以克服汽车前冲产生的巨大惯性力,使发动机转速急剧下降而熄火。如果在起步时利用离合器暂时将发动机和变速箱分离,然后离合器逐渐接合,由于离合器的主动部分与从动部分之间存在着滑磨的现象,可以使离合器传出的扭矩由零逐渐增大,而汽车的驱动力也逐渐增大,从而让汽车平稳地起步。2.便于换档 汽车行驶过程中,经常换用不同的变速箱档位,以适应不断变化的行驶条件。如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离,那么变速箱中啮合的传力齿轮会因载荷没有卸除,其啮合齿面间的压力很大而难于分开。另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。即使强行进入啮合也会产生很大的齿端
9、冲击,容易损坏机件。利用离合器使发动机和变速箱暂时分离后进行换档,则原来啮合的一对齿轮因载荷卸除,啮合面间的压力大大减小,就容易分开。而待啮合的另一对齿轮,由于主动齿轮与发动机分开后转动惯量很小,采用合适的换档动作就能使待啮合的齿轮圆周速度相等或接近相等,从而避免或减轻齿轮间的冲击。3.防止传动系过载 汽车紧急制动时,车轮突然急剧降速,而与发动机相连的传动系由于旋转的惯性,仍保持原有转速,这往往会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性矩,使传动系的零件容易损坏。由于离合器是靠摩擦力来传递转矩的,所以当传动系内载荷超过摩擦力所能传递的转矩时,离合器的主、从动部分就会自动打滑,因而起到了防止传动系
10、过载的作用。,底盘系统,几种常见离合器的动作原理,底盘系统,机械式离合器(摩擦式离合器),1-飞轮 2-从动盘 3-压盘 4-膜片弹簧,离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用,使两者之间可以暂时分离,又可逐渐接合,在传动过程中又允许两部分相互转动,几种常见离合器的动作原理,底盘系统,液力离合器结构与动作原理,1-叶轮 2-输出轮 3-油 4-油的流向,液力偶合器靠工作液(油液)传递转矩,外壳与泵轮连为一体,是主动件;涡轮与泵轮相对,是从动件。当泵轮转速较低时,涡轮不能被带动,主动件与从动件之间处于分离状态;随着泵轮转速的提高,涡轮被带动,主动件与从动件之间处于接合状态,几种常见离合器的
11、动作原理,底盘系统,磁粉式电磁离合器的动作原理,1-粉末 2-输入侧 3-输出侧 4-激磁线圈 5-线型粉末 6-磁通,电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。在主动与从动件之间放置磁粉,可以加强两者之间的接合力,这样的离合器称为磁粉式电磁离合器,变速箱 众所周知,汽车发动机曲轴的转速通常可以高达7500rpm甚至更高,我们不能简单地将这种转速直接传递到车轮上,因为那样会使轮速过高、扭矩过小,无法克服摩擦力驱动汽车.因此,在这一前提条件下,人们发明了机械闭锁机构用来按不同比例降低输出转速增大扭矩,这也就是通常我们所说的变速箱,底盘系统,变速箱在汽车中的应用,汽车变速箱功能 车变速器具
12、有这样几个功用: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(功率较高而油耗较低)的工况下工作;在发动机旋转方向不变情况下,使汽车能倒退行驶;利用空挡,中断动力传递,以发动机能够起动、怠速,并便于变速器换档或进行动力输出,底盘系统,变速箱构造 变速箱输入轴通过离合器,变速箱输入轴跟发动机的曲轴连接在一起,它的功能就是输入引擎的动力变速箱输出轴变速箱输出轴和汽车的传动装置直接连接在一起,把动力输出使用换档机构这个机构就是整个变速箱功能的地方,它就是各种齿轮的地方,藉由不同的组合,实现变速箱操作的目的同步器同步器的目的是帮助变速齿轮能同步咬合,确保变速
13、箱换档操作时的平顺离合器离合器就是专司动力传递的接合或分离的装置。手排变速箱所使用的是属于”磨擦片离合器”,利用磨擦片的磨擦来产生力矩,来传递动力,底盘系统,底盘系统,底盘系统,变速箱原理 手动变速箱主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而自动变速箱AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。泵轮和涡轮是一对工作组合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台主动风扇吹出的风力会带动另一台被动风扇的叶片旋转,流动的空气风力成了动能传递的
14、媒介。如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮以提高液体的传递效率。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大且效率偏低,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率,液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮,从而实现自动换档 动画演示 汽车构造动画.chm,底盘系统,传动轴 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。对前置引擎后轮驱动的车来说是把变速器的转动传到主减速器的轴,它可以是好几节由万向节连接,底盘系统,传动轴在汽车上的应用,传动轴构造 传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成,底盘系统,1-盖子
15、;2-盖板;3-盖垫;4-万向节叉;5-加油嘴;6-伸缩套;7-滑动花键槽;8-油封;9-油封盖;10-传动轴管,前桥 汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力,底盘系统,前桥结构,底盘系统,1、制动鼓 2、轮毂 3、4、轮毂轴承 5、转向节臂 6、油封7、衬套 8、主销 9、滚子止椎轴承 10、前轴,后桥 后桥,就是指后轴,用来支撑车轮,连接后车轮的装置。如果是前桥驱动的车辆,那么后桥就仅
16、仅是随动桥而已,只起到承载的作用。如果前桥不是驱动桥,那么后桥就是驱动桥,这时候除了承载作用外还起到驱动和减速还有差速的作用,如果是四轮驱动的,一般在后桥前面还配有一个分动器,底盘系统,半轴 半轴也叫驱动轴半轴是差速器与驱动轮之间传递扭矩的实心轴,其内端一般通过花键与半轴齿轮连接,外端与轮毂连接。现代汽车常用的半轴,根据其支承型式不同,有全浮式和半浮式两种。全浮式半轴只传递转矩,不承受任何反力和弯矩,因而广泛应用于各类汽车上。全浮式半轴易于拆装,只需拧下半轴突缘上的螺栓即可抽出半轴,而车轮与桥壳照样能支持汽车,从而给汽车维护带来方便。半浮式半轴既传递扭矩又承受全部反力和弯矩。它的支承结构简单、
17、成本低,因而被广泛用于反力弯矩较小的各类轿车上。但这种半轴支承拆取麻烦,且汽车行驶中若半轴折断则易造成车轮飞脱的危险。,底盘系统,底盘系统,半轴,轮胎 轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上,能支承车身,缓冲外界冲击,实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用,它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用,因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时,还要求具备高耐磨性和耐屈挠性,以及低的滚动阻力与生热性,底盘系统,气压是轮胎的命门,过高和过低都会缩短它的使用寿命.有数据表明,由爆胎引起的车祸在恶性交通事故中所占的
18、比例非常高,而所有会造成爆胎的因素中胎压不足当为首要原因。这并不是耸人听闻,即使不选择带有胎压监测的车型,也要提高对车辆轮胎的重视,避免人和车发生严重的损伤。,底盘系统,当胎压不足时,轮胎与路面的接触面积会增加,除了会增大摩擦力,还会使导致轮胎长期过度弯曲而变形,加快轮胎的磨损,油耗也会随之而显著增加。骑过自行车的人都知道,当车胎充气不足时,如果还是硬着头皮骑除了会非常费力以外,车胎也会迅速破损。尤其当车辆在高速行驶时,胎压不足会严重削弱轮胎的负载能力,进而缩短轮胎的使用寿命,增加爆胎的几率。通常为了提醒消费者,轮胎生产厂家会在汽车使用手册或胎壁上标上正常的胎压值,单位是磅/平方英寸。当胎压过
19、高时,会减小轮胎与地面的接触面积,而此时轮胎所承受的压力相对提高,轮胎的抓地力会受到影响。另外,当车辆经过沟坎或颠簸路面时,轮胎内没有足够空间吸收震动,除了影响行驶的稳定性和乘坐舒适性外,还会造成对悬挂系统的冲击力度加大,由此也会带来危害。同时,在高温时爆胎的隐患也会相应的增加。,底盘系统,胎压过大与过小的危害,爆胎及其危害 所谓爆胎是指轮胎在极短的时间(一般少于0.1秒)因破裂突然失去空气的情况,爆胎是不可控制的,随时都有可能发生。更为可怕的爆胎在发生之后给车主采取自救的时间非常短,车子往往不受控制,翻车、撞车,还有可能因为摩擦产生燃烧爆炸,瞬间就可能车毁人亡。前轮爆胎:车辆失去正常的行驶状
20、态,方向失去控制,严重时将会出现车辆完全失控 后轮爆胎:车轮失去转向力,车子会出现“转向过度”,也就是俗称的“摆尾”或“甩尾”,严重时汽车会在弯中打转,因为爆胎后,轮胎已失去抓地力,汽车也已失去控制,底盘系统,底盘系统,爆胎引发的车祸,轮胎压力监测系统 轮胎压力监测系统(TPMS),英文Tire Pressure Monitor System。它的的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测,并对轮胎漏气和低气压进行报警,以确保行车安全。目前,轮胎压力监测系统主要分为两种类型:,底盘系统,一种为间接式(Wheel-Speed Based TPMS,简称WSB),这种系统是通过汽车ABS
21、系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别,以达到监测胎压的目的。ABS通过轮速传感器来确定车轮是否抱死,从而决定是否启动防抱死系统。当轮胎压力降低时,车辆的重量会使轮胎直径变小,这就会导致车速发生变化,这种变化即可用于触发警报系统来向司机发出警告。,另一种是直接式(Pressure-Sensor Based TPMS,简称PSB),这种系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压,利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的系统,然后对各轮胎气压数据进行显示。当轮胎气压太低或漏气时,系统会自动报警。(就是将原车4个气门嘴替换成4个带有传感器的气门嘴,传感器是由感应
22、器、发射器和电池三部分构成。这样就能直接感应轮胎里面的胎压和温度状况),底盘系统,英飞凌公司的TPMS解决方案,底盘系统,悬挂 悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成(弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式)这三部分分别起缓冲,减振和力的传递作用。,底盘系统,悬挂构造图 1-前悬架横梁 2-前稳定杆 3-拉杆支架
23、4-粘滞式拉杆 5-下连杆6-轮毂转向节总成 7-第三连杆 8-减振器 9-上连杆 10-螺旋弹簧 11-上连杆支架 12-减振器隔振块,悬挂在汽车底盘安放位置示意图,底盘系统,悬挂分类 独立悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身下面的。其优点是:质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。不过,独立悬挂系统存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点,同时因为结构复杂,会侵占一些车内乘坐空间。现代轿车大
24、都是采用独立式悬挂系统,按其结构形式的不同,独立悬挂系统又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬挂系统等。非独立悬挂系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身的下面。非独立悬挂系统具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但由于其舒适性及操纵稳定性都相对较差,在现代轿车中只有成本控制比较严格的车型才会使用,更多的用于货车和大客车上。,底盘系统,汽车主动悬架液压和空气式 主动悬挂系统是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬挂系统。它汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。它能够在一定范
25、围内“主动”调节悬挂的刚度和阻尼等特性。由于有电子系统的参与,主动悬挂又称为电控悬挂。主动悬挂系统具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬挂系统会产生一个与惯力相对抗的力,减少车身位置的变化。例如,奔驰2000款Cl型跑车,当车辆拐弯时悬挂系统传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度,电脑根据传感器的信息,与预先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬挂系统上,使车身的倾斜减到最小。电子技术控制汽车悬架系统主要由(车高、转向角、加速度、路况预测)传感器、电子控制ECU、悬架控制的执行器等组成。系统的控制功能通常有以下三个:车高调整当汽车在起
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