汽车性能与基本构造

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,武科大车辆工程研究所,*,第四讲 汽车性能与基本构造,4.1 汽车分类与性能,4.2 汽车基本构造,发动机,底盘,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,4.1,汽车的分类与性能,（一）按用途分类,汽车按用途可分为运输汽车和特种用途汽车两大类,。,一、汽车类型,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,汽车类型,1）轿车,3）货车,2）客车,5）特种车,4）牵引车和汽车列车,7）农用汽车,6）工矿自卸车,8）越野汽车,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,汽车列车 Combination of Vehicles-,由汽车或牵引车和挂车组成的车列,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,北方重型车公司3307型,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,沃尔沃 XC90的汽车,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,（二）按车用动力分类,内燃机汽车。,一般来说轿车多数为汽油机汽车，而其它车辆则大都为柴油机汽车。,电动汽车。,电动汽车可以是纯电动的和包括电动在内的两套动力系统的混合动力汽车。,太阳能汽车。,以太阳能为动力源的汽车。,用燃气轮机作动力的汽车。,如军用车辆和重型车辆。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,（三）按行驶道路条件分类,公路(on road)用车和非公路(off road)用车两类。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,（四）按行驶机构特征分类,轮式汽车；,履带式汽车；,雪橇式汽车；,螺旋推进式汽车；,气垫车；,水陆两栖车；,车轮,-,履带式汽车；,步行机构式汽车等。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,汽车的行驶原理,（一）、驱动力产生示意图,F,0,F,t,V,M,t,F,0,= M,t,/r,汽车行驶所受阻力,滚动阻力F,f,空气阻力F,w,上坡阻力F,i,总阻力F= F,f,+F,w,+F,i,M,t,-,为汽车车,轮的转距,r,-,为汽车车,轮的半径,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,（二）、行驶时总阻力与驱动力的关系,驱动力和总阻力的关系,行驶状态,F,t,F,加 速,F,t,=F,匀 速,F,t,F,=G,汽车车轮打滑,附着力F,：,指地面对轮胎切向反作用力的极限值。,F,=G,G=在硬路面上它与驱动轮法向反作用力,=附着系数,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,二、汽车的性能,(一)动力性,汽车的最高车速度,v,amax,(km,h),：,在水平的良好路面上,(,混凝土或沥青路面,),汽车所能达到的最高行驶速度。,汽车的加速时间,t,（,s,）,：,汽车在水平良好路面上由原地起步的加速时间和超车加速时间，它表征了汽车的加速能力。,汽车的最大爬坡度,imax,(,),：,汽车满载时在良好路面上以,I,档行驶时可爬越的最大坡度。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,(二)经济性,指单位燃料消耗量所完成的运输工作量。,在规定条件下行驶单位里程所消耗的燃料量，如百公里油耗,(L,100km),。,也有反过来用的，如美国用,MPG,即每加仑油所行驶的英里数。,(,三,),机动性,机动性是具有广泛内涵的一种性能，简单地说就是指它的快速运动能力。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,(四)安全性：汽车的交通安全要素由车辆、道路、驾驶员三者组成。,汽车的制动性能：,制动防抱死系统（,Antilock Brake System: ABS,）,汽车的操纵稳定性,撞车安全性：,安全气囊系统（,Supplemental Restraint System: SRS),9/21/2024,武科大车辆工程研究所,二、汽车的性能,防火安全性,防盗安全性,其它行车安全装置,环境安全性,(,五,),舒适性,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,安全气囊系统，简称SRS，或者Airbag（Supplemental Restraint System）,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,安全气囊,1、作用,当汽车以大于20km/h的速度发生碰撞时，安全气囊就会自动充气弹开，瞬时在驾驶员和方向盘之间充起一个很大的气囊，减轻驾驶员头部及胸部的伤害。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,安全气囊,2、结构：气体发生器、防护盖、气囊、约束件、溢气孔等。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,由,传感器、微处理器、气体发生器和气囊,等部件组成。,当车速突然减速，并将这一信号在,0.01,秒之内迅速传递给安全气囊系统的控制电脑。,安全气囊系统,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,电脑在经过分析确认之后，立即引爆安全气囊包内的电热点火器（即电雷管），使其发生爆炸，这一过程一般只需,0.05,秒左右。,点火器引爆之后，固态氮粒迅速气化，大量氮气立即吹涨气囊，并在强大的冲击力之下，气囊冲开方向盘上的盖而完全展开。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,气囊充气瞬间,侧置式安全气囊,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,根据有关机构统计，在所有可能致命的车祸中，如果正确使用安全带，可以挽救约45%的生命；如果同时使用安全气囊，这一比例将上升到60%。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,4.2 汽车的基本构造,发动机,底盘,车身,电气设备,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,发动机,其作用是使供入其中的燃料燃烧而发出动力；,底盘,接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。,汽车的基本构造,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,汽车的基本构造,车身,驾驶员工作地场所和装载乘客和货物的场所。,电气设备,由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置等组成。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,底盘的组成,传动系,将发动机的动力传给驱动车轮。,行驶系,将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支承作用，以保证汽车正常行驶。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,底盘的组成,转向系,保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶。,制动装备,使汽车减速或停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停驻。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,东风EQ140型透明汽车教学模型,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,发动机,汽油机,柴油机,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,汽车动力装置,Gasoline Engine,Diesel Engine,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,EQ61001型的组成（横剖面）,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,EQ61001型的组成（正剖面图）,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,动态演示,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,汽油发动机四个行程的图示,1.进气行程,.压缩行程,.作功行程,4.排气行程,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,四行程汽油机的工作原理,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,四行程发动机工作原理,观看演示,1、进气行程,2、压缩行程,3、作功行程,4、排气行程,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,四冲程柴油机工作原理,1,、与 汽油机的相同点,1.1,结构大体相同,1.2,工作原理大体相同,2,、与汽油机的不同点,2.1,供给系不同,2.2,燃料不同,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,四行程,柴油机,工作原理,与汽油机工作原理相比，只有一个行程即作功行程中，柴油机由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸发，且自然温度又较汽油低，所以采用的是,压缩自燃式点火,。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,机 体 组,机体组组成：,曲轴箱,气缸垫,气缸盖,气缸,油道和水道,油底壳,气缸体,气缸盖罩,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,机 体 组（,一 ）、气缸体,1、三种基本型式气缸体,油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度,油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心,气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式,一般式,龙门式,隧道式,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,单列式,型,对置式,2、多缸发动机气缸排列型式,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。,缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机重量；形状复杂，加工困难。,高度小，总体布置方便。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,（,二） 、气缸盖与气缸垫,1、气缸盖 2、BJ492QA发动机气缸盖,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,活塞连杆组,组成:,1.1 活塞,1.2 活塞环(气环与油环),1.3 活塞销,1.4 连杆,1.5 连杆盖,1.6 连杆瓦(上瓦.下瓦),1.7连杆螺栓,1.8 连杆衬套(位于小头),1.9 定位装置,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,曲柄连杆机构,1、曲柄连杆机构的作用,将作用在活塞顶上的燃气压力通过连杆转变为曲轴的转矩。,2 、曲柄连杆机构的组成,机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,曲轴飞轮,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,汽油机传统燃料供给系统,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,针阀,浮子室,浮子,喉管,喷管,节气门,进气歧管,进气预热装置,量孔,化油器的结构及工作原理,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,l一燃油箱 2一燃油泵 3一滤油器 4一车速传感器 5一空气滤清器 6一进气温度传感器 7节流阀传感器 8一节流阀 9怠速控制电磁阀 l0一真空度传感器 1l一冷起动喷油器 12一氧传感器 13一燃油压力稳定器 14一喷油器 15一水温传感器 16一电子点火线圈 17一点火分配器 18一火花塞,汽油机电控燃料供给系统,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,电控喷射工作演示,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,蓄电池,水温传感器,节气门位置,传感器,起动信号,空气流量计,(或进气压力,传感器),转速传感器,车速传感器,氧传感器,稳 压电源,输 入,接 口,A/D,转换器,喷油控制,点火控制,怠速控制,EGR控制,蒸发排放控制,故障诊断,CPU,存储器,输出,接口,传感器,ECU,执行器,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,桑塔纳2000轿车发动机电子控制汽油喷射系统,油箱,汽油泵,滤清器,压力调节器,电控,单元,冷起动阀,节气门,开关,怠速调整螺钉,节气门,空气流量,传感器,辅助空气阀,油压,调节器,喷油器,燃油分配器,空气温度,传感器,氧传,感器,曲轴转角,传感器,转速传感器,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,燃烧室与气缸衬垫,汽油机燃烧室形状,楔形燃烧室：能形成挤气涡流；,盆行燃烧室：结构简单、紧凑；,半球形燃烧室：有利于燃料完全燃烧，能减少排气中的有害气体。,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,气缸垫与油底壳,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,发动机润滑系统油路,1浮式集滤器 2机油泵 3一主油道 4一限压阀 5一机油粗滤器 6旁通阀 7机油细滤器 8一分电器传动轴 9一集油池,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,1起动开关(带有钥匙及点火开关) 2触点 3起动断电器 4接触盘 5磁化线圈 6铁心,发动机起动系统,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,气缸内压力变化情况示功图,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,发动机主要性能指标与特性,主要性能指标,1.1,有效转矩,1.2,有效功率,1.3,有效油耗,发动机速度特性,2.1,总功率特性,2.2,部分特性,发动机工作状况,9/21/2024,武科大车辆工程研究所,