认识汽车的总体结构

认 识 汽 车 的 总 体 结 构学 习 目 标1、 认 识 汽 车 的 总 体 结 构 2、 了 解 汽 车 各 组 成 部 分 所 处 位 置 及 作 用 2、 底 盘3、 车 身4、 电 器一般意义的汽车 1、 发 动 机四 大 基 本 组 成 部 分 汽 车 的 心 脏汽 车 的 骨 架汽 车 的 皮 肤汽 车 的 神 经 基 本 功 用 ： 基 本 功 用 ： 行 驶 系 传 动 系 制 动 系转 向 系 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 。 任 务 一 认 识 汽 车 发 动 机发 动 机 是 汽 车 的 动 力 装 置 ， 被 称 为 汽 车 的 “ 心 脏 ” 。一 、 发 动 机 的 放 置 位 置 根 据 发 动 机 相 对 车 身 所 处 的 位 置 和 自 身 安 置 的 方 向 ， 我 们 将 发 动 机 放 置 按 以 下两 种 划 分 。 1、 发 动 机 放 置 以 前 后 轴 划 分 ： 发 动 机 整 体 在 前 轮 轴 前 面 的 称 为 “ 前 置 发 动 机 ” （ 常 用 英 文 ” F”表 示 ） ， 绝 大部 分 轿 车 都 是 前 置 发 动 机 。 发 动 机 整 体 在 前 后 轴 之 间 的 称 为 “ 中 置 发 动 机 ” （ 常 用 英 文 ” M”表 示 ） ， 很 多 双 座 的 超 级 跑 车 均 采 用 这 种 布 置 方 式 ， 例 如 ： 兰 博 基 尼 LP640， 法 拉 利 F430等 。 发 动 机 整 体 在 后 轮 轴 后 面 的 称 为 “ 后 置 发 动 机 ” （ 常 用 英 文 ” R”表 示 ） ， 这类 车 型 比 较 少 ， 典 型 代 表 车 型 就 是 保 时 捷 911。 布 加 迪 威 龙 对 于 非 常 讲 究 操 控 性 能 的 性 能 跑 车 来 说 ， 通 常 会 采 取 中 置 发 动 机 的 摆 设 方 式 ， 而 它 也 一 定 是 一 部 后 轮 驱 动 （ 或 四 驱 ） 车 型 ，因 为 绝 对 没 有 道 理 把 已 经 非 常 接 近 后 轮 轴 的 发 动 机 、 再 自 己 找 麻 烦 似 地 将 动 力 传 到 遥 远 的 前 轮 去 。 这 样 布 置 的 好 处 除 了 可 以 将 前 后 轴 的 配 重 达 成 完 美 的 50:50之 外 ， 更 因 重 量 最 重 的 发 动 机 远 离 了 车 头 、 车 尾 这 二 个 偏 摆 力矩 最 大 的 部 位 ， 因 此 在 过 弯 时 ， 车 子 的 操 控 稳 定 性 最 高 ， 可 以 用 更 快 的 速 度 、 更 流 畅 的 姿 态 过 弯 ， 因 此 这 也 是 速 度 最 快 的方 程 式 赛 车 之 标 准 发 动 机 布 置 方 式 。 由 于 中 置 发 动 机 车 型 的 后 座 空 间 已 经 被 发 动 机 占 据 了 ， 因 此 这 类 车 型 的 一 个 缺 点 是 只 能 安 放 两 个 座 位 ， 此 外 发 动 机 的 噪 音也 会 比 前 置 发 动 机 更 大 ， 但 是 对 于 那 些 只 为 驾 驶 者 准 备 的 高 性 能 跑 车 来 说 ， 它 根 本 不 需 要 拥 有 后 座 ， 而 且 车 主 们 也 会 很 乐意 听 到 高 亢 的 引 擎 声 浪 。 法 拉 利 F430 说 到 更 为 少 见 的 后 置 发 动 机 ， 我 们 还 得 请 出 独 一 无 二 的 保 时 捷 911，其 后 置 发 动 机 后 轮 驱 动 的 搭 配 水 平 对 置 发 动 机 形 式 更 是 绝 无 仅 有 。 这 种配 置 方 式 与 前 置 前 驱 车 刚 好 相 反 ， 由 于 重 量 集 中 在 车 尾 ， 因 此 在 高 速 过弯 时 会 产 生 明 显 的 转 向 过 度 。 这 种 特 性 也 使 得 早 期 的 911非 常 难 以 驾 驭 ，对 驾 驶 员 的 技 术 要 求 非 常 高 。 不 过 随 着 技 术 的 进 步 ， 铝 质 发 动 机 、 铝 质悬 架 的 轻 量 化 、 以 及 多 连 杆 悬 架 的 新 设 定 ， 新 911的 操 控 已 经 变 得 比 较 理性 ， 这 使 得 很 多 驾 驶 技 术 一 般 的 朋 友 也 能 够 感 受 到 911的 魅 力 所 在 。 保 时 捷 911 2、 发 动 机 位 置 以 曲 轴 纵 横 标 准 划 分 ： 发 动 机 位 置 以 曲 轴 位 置 为 标 准 ， 我 们 将 发 动 机 分 为 横 向 式 （ 常 用 英文 ” Q”表 示 ） 和 纵 向 式 （ 常 用 英 文 ” L”表 示 ） 两 种 放 置 类 型 。 曲 轴 和 车 体 方 向 成 直 角 的 叫 横 置 发 动 机 ， 一 般 前 驱 车 均 为 横 置 发 动 机 ， 例 如 ： 大 众 速 腾 、 标 志 307、 丰 田 凯 美 瑞 等 。 曲 轴 和 车 体 方 向 平 行 的 叫 纵 置 发 动 机 ， 一 般 后 驱 车 和 全 驱 车 多 数 都 为 纵 置 发 动 机 ， 例 如 ： 奔 驰 C级 、 宝 马 3系 、 丰 田 锐 志等 。 不 过 也 有 特 例 ， 奥 迪 就 是 典 型 的 前 驱 车 ， 但 是 纵 置 发 动 机 。 如 果 您 站 在 车 头 前 方 ， 如 果 发 动 机 横 向 放 在 你 眼 前 就 是 横 置 式 发 动 机 ， 纵 向 呈 现 在 你 眼 前 则 为 纵 置 式 发 动 机 。 2、 按 照 工 作 循 环 不 同 分（ 1） 四 冲 程 发 动 机（ 2） 二 冲 程 发 动 机1、 按 照 使 用 燃 料 不 同 分（ 1） 汽 油 机（ 2） 柴 油 机二 、 发 动 机 的 类 型 3、 按 照 冷 却 方 式 不 同 分(2)风 冷 式 发 动 机(1)水 冷 式 发 动 机4、 按 照 汽 缸 数 分(1)单 缸 发 动 机 （ 2） 多 缸 发 动 机 5、 按 照 进 气 系 统 是 否 采 用 增 压 方 式 分（ 1） 自 然 吸 气 (非 增 压 )式 发 动 机（ 2） 强 制 进 气 (增 压 式 )发 动 机 6、 按 照 汽 缸 的 排 列 形 式 分（ 1） 直 列 发 动 机 (LineEngine) 发 动 机 所 有 汽 缸 均 按 同 一 角 度 肩 并 肩 排 成 一 个 平 面 ， 气 缸 是 按 直 线 排 列 的 ， 我 们 称这 样 的 发 动 机 为 直 列 发 动 机 。 直 列 发 动 机 特 点 ： 它 的 优 点 是 缸 体 和 曲 轴 结 构 十 分 简 单 ， 而 且 使 用 一 个 汽 缸 盖 ， 制造 成 本 较 低 ， 尺 寸 紧 凑 。 直 列 发 动 机 稳 定 性 高 ， 低 速 扭 矩 特 性 好 并 且 燃 料 消 耗 也 较 少 ；但 缺 点 是 随 排 量 汽 缸 数 的 增 加 长 度 大 大 增 加 。 所 以 直 列 发 动 机 一 般 都 是 4缸 机 ， 少 数 有6缸 机 ， 比 如 宝 马 著 名 的 直 列 6缸 发 动 机 。 （ 2） V型 发 动 机 将 所 有 汽 缸 分 成 两 组 ， 把 相 邻 汽 缸 以 一 定 夹 角 布 置 一 起 ， 使 两 组 汽 缸 形 成 有 一 个 夹 角 的 平 面 ，从 侧 面 看 汽 缸 呈 V字 形 ， 故 称 V型 发 动 机 。 因 为 V型 发 动 机 是 两 组 汽 缸 ， 所 以 汽 缸 数 均 是 偶 数 ， 如常 见 的 ： V6、 V8、 V10、 V12等 ， 而 且 V型 发 动 机 排 量 都 比 较 大 ， 一 般 都 在 2.5L以 上 。 V型 发 动 机 特 点 ： V型 发 动 机 高 度 和 长 度 尺 寸 小 ， 在 汽 车 上 布 置 起 来 较 为 方 便 ， 也 能 够 为 驾 驶舱 留 出 更 大 的 空 间 。 V型 发 动 机 汽 缸 对 向 布 置 ， 还 可 抵 消 一 部 分 震 动 ， 使 发 动 机 运 转 更 平 顺 ； V型发 动 机 的 缺 点 则 是 必 须 使 用 两 个 汽 缸 盖 ， 结 构 较 为 复 杂 、 成 本 较 高 。 另 外 其 宽 度 加 大 后 ， 发 动 机两 侧 空 间 较 小 ， 不 易 再 安 排 其 它 装 置 。 （ 3） W型 发 动 机 W型 发 动 机 是 德 国 大 众 专 属 发 动 机 技 术 。 其 原 理 是 ： 将 V型 发 动 机 的 每 侧 汽 缸 再 进 行 小 角度 的 错 开 ， 简 单 点 说 ， W型 发 动 机 的 汽 缸 排 列 形 式 是 由 两 个 小 V形 组 成 一 个 大 W形 ， 严 格 说 来 型 发 动 机 还 应 属 V型 发 动 机 的 变 种 。 W发 动 机 特 点 ： W型 比 V型 发 动 机 做 得 更 短 一 些 ， 有 利 于 节 省 空 间 ， 同 时 重 量 也 可 轻 些 ；缺 点 是 它 的 宽 度 更 大 ， 使 得 发 动 机 室 更 满 。 大 众 旗 下 的 辉 腾 6.0和 奥 迪 的 A8L 6.0都 采 用 了 W12发 动 机 ， 布 加 迪 威 龙 则 是 采 用 了 8.0L W16发 动 机 ， W型 发 动 机 一 般 都 是 大 排 量 的 发 动 机 。 奥 迪 6.0L W12发 动 机 （ 4） H型 水 平 对 置 发 动 机 如 果 将 直 列 发 动 机 看 成 夹 角 为 0度 的 V型 发 动 机 ， 当 两 排 汽 缸 的 夹 角 扩 大 为 180度 ， 汽 缸 水 平 对 置 排 列 ，就 是 水 平 对 置 发 动 机 了 。 水 平 对 置 发 动 机 特 点 ： 由 于 它 的 汽 缸 为 “ 平 放 ” ， 因 此 降 低 了 汽 车 的 重 心 ， 同 时 又 能 让 车 头 设 计 得 又 扁又 低 。 这 些 因 素 都 能 增 强 汽 车 的 行 驶 稳 定 性 。 水 平 对 置 的 汽 缸 布 局 是 一 种 对 称 稳 定 结 构 ， 这 使 得 发 动 机 的 运转 平 顺 性 比 V型 发 动 机 更 好 ， 运 行 时 的 功 率 损 耗 也 是 最 小 。 不 过 由 于 两 排 汽 缸 水 平 放 置 ， 所 以 造 成 发 动 机 缸体 很 宽 ， 使 得 发 动 机 舱 排 列 会 变 的 比 较 复 杂 ， 所 以 很 少 有 厂 家 采 用 。 目 前 只 有 两 家 公 司 采 用 水 平 对 置 发 动 机 ， 分 别 是 斯 巴 鲁 和 保 时 捷 。 三 、 发 动 机 的 构 造汽 油 发 动 机 一 般 由 “ 两 大 机 构 、 五 大 系 统 ” 组 成 。 柴 油 发 动 机 只 有 “ 两 大 机 构 、 四 大 系 统 ” ， 没 有 点 火 系 统 。两大机构曲柄连杆机构：是能量转换装置配气机构：按发动机工作的需要定时开闭进排气门五大系统燃料系：配制发动机所需要的可燃混合气润滑系：润滑发动机各运动机件，减少摩擦和磨损冷却系：散掉多余的热量，保持发动机正常工作温度点火系：按工作需要点燃可燃混合气起动系：使发动机由静止进入正常工作状态 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 转 换 成 曲 轴 的 旋 转 运 动 ， 并 从 曲 轴 对 外 输 出 动 力 。 而 在进 气 、 压 缩 和 排 气 行 程 中 ， 飞 轮 释 放 能 量 又 把 曲 轴 的 旋 转 运 动 转 化 成 活 塞 的 直 线运 动 。机体组 配 气 机 构 的 功 用 是 根 据 发 动 机 的 工作 顺 序 和 工 作 过 程 ， 定 时 开 启 和 关闭 进 气 门 和 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 构大 多 采 用 顶 置 气 门 式 配 气 机 构 ， 一般 由 气 门 组 、 气 门 传 动 组 和 气 门 驱动 组 组 成 。 燃 料 供 给 系 汽 油 机 燃 料 供 给 系 的 功 用 是 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 废 气 从 气 缸 内 排 出 到 大 气 中 去 ； 柴 油 机 燃 料 供 给 系 的 功 用 是 把 柴 油 和 空 气 分 别 供 入 气 缸 ， 在 燃 烧 室 内 形 成混 合 气 并 燃 烧 ， 最 后 将 燃 烧 后 的 废 气 排 出 。 冷 却 系 的 功 用 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 通 常 由 冷 却 水 套 、水 泵 、 风 扇 、 水 箱 、 节 温 器 等 组 成 。 润 滑 系 的 功 用 是 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 。 润 滑 系 通 常 由 润 滑 油 道 、 机 油 泵 、 机 油 滤 清 器 和 一 些 阀 门 等组 成 。 点 火 系 统 在 汽 油 机 中 ， 气 缸 内 的 可 燃 混 合 气 是 靠 电 火 花 点 燃 的 ， 为 此 在 汽 油 机 的气 缸 盖 上 装 有 火 花 塞 ， 火 花 塞 头 部 伸 入 燃 烧 室 内 。 能 够 按 时 在 火 花 塞 电 极 间产 生 电 火 花 的 全 部 设 备 称 为 点 火 系 ， 点 火 系 通 常 由 蓄 电 池 、 发 电 机 、 分 电 器 、点 火 线 圈 和 火 花 塞 等 组 成 。 起 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 。 因此 ， 曲 轴 在 外 力 作 用 下 开 始 转 动 到 发 动 机 开 始 自 动 地 怠 速 运 转 的 全 过 程 ，称 为 发 动 机 的 起 动 。 完 成 起 动 过 程 所 需 的 装 置 ， 称 为 发 动 机 的 起 动 系 。 任 务 二 认 识 汽 车 底 盘底 盘 是 汽 车 的 基 础 ， 可 以 称 其 为 汽 车 的 “ 骨 骼 ” 。转 向 系 传 动 系 制 动 系 行 驶 系 一 、 传 动 系组成：离合器、变速器、主减速器、差速器万向传动装置（等速万向节、传动轴）功用：将发动机发出的动力按照需要传给驱动轮而驱动汽车行驶 组 成 ： 离 合 器 、 变 速 器 、万 向 传 动 装 置 （ 万 向 节 、传 动 轴 ） 、 主 减 速 器 、差 速 器 、 半 轴 类 型 ： （ 1） 机 械 式 传 动 系 （ 2） 液 力 机 械 传 动 系 液 力 变 矩 器 自 动 变 速 器离 合 器手 动 变 速 器 液 力 变 矩 器 自 动 变 速 器离 合 器手 动 变 速 器 离 合 器 作 用 是保 证 汽 车 平 稳起 步 和 变 速 器平 顺 换 挡 ， 并防 止 传 动 系 过载 。变 速 器 作 用（ 1） 改 变 传 动 比 （ 变 速 ） （ 2） 使 汽 车 能 倒 退 行 驶 ；（ 3） 利 用 空 挡 ， 中 断 动 力 传 递 传 动 轴万 向 节万 向 传 动 装 置 的 主 要 作 用 是 在工 作 过 程 中 相 对 位 置 不 断 改 变的 两 根 轴 间 传 递 转 矩 和 旋 转 运 动 。 万 向 节 主 减 速 器 的 功 用 是 将 输 入 的 转 矩 增 大并 相 应 降 低 转 速 ， 以 及 当 发 动 机 纵 置时 还 具 有 改 变 转 矩 旋 转 方 向 的 作 用 。 差 速 器 的 功 用 是 当 汽 车 转 弯 行 驶 或在 不 平 路 面 上 行 驶 时 ， 使 左 、 右 驱动 车 轮 以 不 同 的 转 速 滚 动 ， 即 保 证两 侧 驱 动 车 轮 处 于 纯 滚 动 状 态 。 二 、 行 驶 系功用：支持全车的质量并保证汽车行驶组成：车架、车桥、悬架和车轮 车 架 是 汽 车 的 基 体现 代 许 多 轿 车 没 有 车 架 ， 车 架 的 功 能 由 轿 车 的 车 身 承 担 车 桥悬 架 是 车 架 与 车 桥 之 间 的 传 力 装 置 ，主 要 起 到 缓 和 不 平 路 面 引 起 的 冲 击 ，衰 减 振 动 的 作 用 。 车 桥 通 过 悬 架 与 车 架 相 连 ， 两 端 安 装 车 轮 。其 功 用 是 传 递 车 架 与 车 轮 之 间 各 方 向 的 作 用 力及 其 力 矩 。 悬 架车 桥 悬 架车 桥 上 海 桑 塔 纳 2000GSi前 桥 与 前 悬 架 上 海 桑 塔 纳 2000GSi后 桥 与 后 悬 架 悬 架车 桥 车 轮 和 轮 胎 车 轮 上 安 装 轮 胎 ， 作 用 是 支 承 汽 车 的 全 部 质 量 ， 吸 收 与 缓 冲 行 驶 时路 面 冲 击 振 动 ， 同 时 保 证 与 路 面 的 良 好 附 着 。 一 、 车 轮 的 功 用 、 组 成1. 功 用 安 装 轮 胎 ， 承 受 轮 胎 与 车 桥 之 间 的 各 种 载 荷 的 作 用 。2. 组 成 轮 毂 ： 连 接 车 轮 和 车 轴 。 轮 辋 ： 安 装 和 固 定 轮 胎 。 轮 辐 ： 连 接 轮 毂 和 轮 辋 。 几 种 车 轮 二 、 轮 胎 的 功 用 和 结 构1. 功 用(1)支 承 汽 车 的 质 量 ， 承 受 路 面 传 来 的 各 种 载 荷 的 作 用 。(2)和 汽 车 悬 架 共 同 来 缓 和 汽 车 行 驶 中 所 受 到 的 冲 击 ， 并 衰 减 由 此 而 产 生 的 振 动 ，以 保 证 汽 车 有 良 好 的 乘 坐 舒 适 性 和 行 驶 平 顺 性 。(3)保 证 车 轮 和 路 面 有 良 好 的 附 着 性 ， 以 提 高 汽 车 的 动 力 性 、 制 动 性 和 通 过 性 。1） . 有 内 胎 轮 胎1、 外 胎 2、 内 胎 3、 垫 带2.轮 胎 的 结 构 2） . 无 内 胎 轮 胎 （ 俗 称 真 空 胎 ） 1 橡 胶 密 封 层2 自 粘 层3 槽 纹4 轮 辋 5 气 门 嘴 轮 胎 侧 面 标 记 三 、 转 向 系功 用 ： 按 照 驾 驶员 的 要 求 改 变 车辆 的 行 驶 方 向 。组 成 ：转 向 操 纵 机 构 、转 向 器 、转 向 传 动 机 构 类 型 （ 1） 机 械 转 向 系 （ 2） 动 力 转 向 系 4、 制 动 系功 用 ： 根 据 需 要 使 汽 车 减 速 或 停 车 ， 以 保 证 行 车 的 安 全 。 组 成 ： 一 般 装 有 两 套 独 立 的 制 动 装 置 ， 行 车 制 动 系 统 和 驻 车 制 动 系 统 。 它 们 都 是 由 产 生 制 动 力 的 制 动 器 和 操 纵 制 动 器 的 传 动 机 构 组 成 。 盘 式 制 动 器鼓 式 制 动 器 任 务 三 认 识 汽 车 车 身车 身 安 装 在 底 盘 的 车 架 上 ， 用 以 驾 驶 员 、 旅 客 乘 坐 或 装 载 货 物 。汽 车 车 身 结 构 从 形 式 上 说 ， 主 要 分 为 非 承 载 式 和 承 载 式 两 种 。 任 务 四 认 识 汽 车 电 气 设 备电 气 设 备 大 致 分 为 三 部 分 ， 即 电 源 、 用 电 设 备 和 配 电 装 置1、 汽 车 电 源 汽 车 电 源 位 置 2、 用 电 设 备汽 车 上 的 用 电 设 备 数 量 很 多 ， 例 如 ： 起 动 机 、 照 明 灯 具 、 电 喇 叭 、 仪 表 装 置 、车 载 收 音 机 、 电 动 刮 水 器 等 。 3、 配 电 装 置 配 电 装 置 主 要 包 括 中 央 接 线 盒 、 熔 断 器 、 继 电 器 、 电 线 束 及 插 件 、 电 路 开 关 等 。通 过 这 些 配 电 装 置 ， 可 以 将 电 源 和 用 电 设 备 连 接 起 来 ， 使 全 车 电 路 形 成 一 个 统 一的 整 体 。 思考与练习现 场 实 车 指 认 汽 车 各 主 要 部 件 ， 并 说 出 其 作 用 。