《汽车的基本结构》PPT课件.ppt

6 汽车的基本结构 汽车是指自身带有动力装置 能够自行驱动运行的具有四个或四个以上车轮 但车轮不得依靠轨道运行的单车或列车 其主要用途是载运人员或货物 或其他特殊用途 但不包括自行式作业机械 主要介绍 1 汽车构造2 汽车的基本性能 6 1汽车构造 汽车通常由发动机 底盘 车身 电气设备四个部分组成 总体构造如图所示 6 1汽车构造 发动机 发动机是汽车的 心脏 为汽车行使提供动力的装置 它的作用是将燃料的化学能转变为机械能 通过燃料燃烧产生动力 然后通过底盘的传动系驱动车轮使汽车行驶 主要有内燃机和电机两种动力形式 根据运动机构不同 内燃机分为往复活塞式和旋转活塞式 现代汽车广泛采用往复活塞式内燃发动机 它是通过可燃气体在汽缸内燃烧膨胀产生压力 推动活塞运动并通过连杆使曲轴旋转来对外输出功率的 主要包括两大机构和五大系统 它们是曲柄连杆机构 配气机构 燃料供给系统 点火系统 汽油发动机 起动系统 冷却系统和润滑系统组成 柴油发动机的点火方式为压燃式 所以无点火系 6 1汽车构造 发动机 根据燃料不同 内燃机分为汽油机 柴油机 天然气 NG 发动机 液化石油气 LPG 发动机等 主要有汽油机和柴油机两种 由于石油是不可再生能源 未来的汽车会越来越多地采用电机驱动系统 如采用蓄电池或燃料电池作为汽车动力 即纯电动汽车 以及采用电机与内燃机混合方式提供汽车动力 混合动力汽车 1 曲柄连杆机构主要由缸体 活塞环 连杆 曲轴和飞轮等组成 缸体上部为汽缸 下部为曲轴箱 活塞位于汽缸内 活塞环用来填充汽缸与活塞之间的间隙 防止汽缸内的气体泄漏到曲轴箱内 曲轴安装于曲轴箱内 飞轮固定于曲轴后端 伸出到发动机缸体之外 负责对外输出动力 连杆用来连接活塞与曲轴 负责传递两者之间的动力与运动 汽车发动机是多缸发动机 活塞与连杆的数目与缸数相同 但曲轴只有一根 2 配气机构主要由凸轮轴 气门及气门传动件组成 每一个汽缸都有一个进气门和排气门 分别位于进 排气道口 负责封闭和开放进 排气道 凸轮轴通过正时齿轮或者齿型皮带由曲轴驱动而转动 通过气门传动组件定时将气门打开 将新鲜液体充入汽缸或者将燃烧后的废气排除汽缸 3 汽油机燃料供给系统主要由空气滤清器 化油器 或者燃油喷射装置 进气管 排气管 消声器 汽油泵和汽油箱组成 主要功用是将汽油雾化 蒸发后 与空气混合成不同浓度的可燃混合气充入汽缸 供燃烧使用 同时 将燃烧后的废气排出汽缸 进入汽缸内的混合气量由驾驶员通过加速踏板控制 以满足发动机不同负荷的需要 6 1汽车构造 发动机 4 点火系统为汽油机独有 由蓄电池 点火开关 分电器总成 点火线圈 高压线和火花塞组成 火花塞位于汽缸燃烧室 该系统的主要作用是使火花塞按时产生电火花 将汽缸内的可燃混合气点燃而做功 柴油机的燃烧方式为自燃 压燃 不设点火系 5 冷却系与润滑系负责保护发动机正常工作 使发动机有一个较长的使用寿命 冷却系主要由水泵 散热器 风扇 水套和节温器等组成 负责使发动机有一个合适的工作温度 润滑系由机油泵 机油滤清器 主油道和油底壳组成 在发动机上起润滑 冷却 清洁和密封等作用 6 起动系统主要由蓄电池 起动控制与传动机构和起动机 马达 等组成 用来起动发动机 使其投入运转 6 1汽车构造 发动机 6 1汽车构造 底盘 底盘作用是支承 安装汽车发动机及其各部件 总成 形成汽车的整体造型 并接受发动机的动力 使汽车产生运动 保证正常行驶 底盘由传动系 行驶系 转向系和制动系组成 1 传动系由离合器 变速器 万向传动装置和驱动桥组成 用来将发动机输出的动力传给驱动轮 并使之适合与汽车行驶的需要 2 行驶系是汽车的基础 由车架 车桥 车轮与轮胎以及位于车桥和车架之间的悬挂装置组成 车架是汽车的装配基体 将整个汽车装成一体 车桥与车轮负责汽车的行驶 悬挂装置将车桥安装于车架 起到传力 导向和缓冲减震的作用 6 1汽车构造 底盘 3 转向系用来改变或者恢复汽车的行驶方向 它是通过使前轮相对与汽车纵向平面偏转一定的角度来实现转向的 转向系主要由转向操纵机构 转向器和转向传动机组成 4 制动系的作用是使行进中的汽车迅速减速直至停车 行车制动装置由设在每个车轮上的制动器和制动操纵机构组成 由驾驶员通过制动踏板来操纵 驻车制动装置的制动器大多数是与后桥制动器合一的 由手操纵杆来操纵 6 1汽车构造 车身 车身容纳驾驶员 乘客和货物 并构成汽车的外壳 还包括车门 窗 车锁 内外饰件 附件 座椅及车前各钣金件等 车身应为驾驶员提供方便的操作条件 为乘客提供舒适安全的环境或保证货物完好无损 典型的三厢轿车车身由发动机舱 行李舱及乘员舱组成 根据有无车架 可将车身分为承载式车身 半承载式车身和非承载式车身 一般的轿车都是承载式车身 6 1汽车构造 车身 非承载式车身的特点是车身与车架通过弹簧或橡胶垫作柔性连接 在此种情况下 安装在车架上的车身对车架的加固作用不大 汽车车身仅随本身的重力 它所装载的人和货物的重力及其在汽车行驶时所引起的惯性力和空气阻力 而车架则承受发动机及底盘各部件的重力 这些部件工作时通过其支架传递的力以及汽车行驶时由路面通过车轮和悬架传来的力 最后一项对车架或车身影响最大 6 1汽车构造 车身 半承载式车身的特点是车身与车架用螺钉连接 铆接或焊接等方法刚性地连接 在此种情况下 汽车车身除了承受上述各项载荷外 还在一定程度上有助于加固车架 分担车架的部分载荷 承载式车身的特点是汽车没有车架 车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础 在此种情况下 上述各种载荷全部由汽车车身承受 6 1汽车构造 电气设备 电气设备电器设备由电源和用电设备组成 电源包括发电机和蓄电池 用电设备主要有点火系 起动系 照明 仪表信号系统 空调以及其他用电设备等 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 执行器 各种传感器和中央计算机系统及各种人工智能装置等 显著地提高了汽车的性能 随着科技的发展 汽车电器在汽车制造中所占的比重成分越来越大 6 2汽车的总布置形式 汽车的布局指如何安排一辆汽车的各个组成部分在整车中所处的相对位置 汽车的布局元素包括发动机 传动系统 座舱 行李舱 排气系统 悬挂系统 邮箱 备胎等 其中发动机 传动系统和座舱是决定布局的三要素 汽车传动系的布置方式 根据汽车的不同使用要求 有下面如图所示的几种一个良好的汽车布局方案应该在使各部分工作良好的基础上满足应有的使用功能 如载人 运货 越野等功能 6 2汽车的总布置形式 FR布局方式 1 发动机前置 后轮驱动 FR方式 发动机纵置于车头 纵向与变速器相连 经过传动轴驱动后轮 早期的汽车这是一般布置形式 现在则主要应用于中 高级轿车 它的优点是轴荷分部均匀 即整车的前后重量比较平衡 因此操控稳定性比较好 据物理原理的计算 后轮作驱动轮时 轮胎的附着利用率要优于前轮驱动 这是中 大型轿车 马力 扭力较大 都采用后轮驱动的主要原因 其缺点是 传动部件多 传动系统质量大 贯穿座舱的传动轴占据了座舱的地台空间 影响了脚部空间和乘坐舒适性 凡是采用FR的房车 其后座中间座椅的地台都是隆起来的 大大影响了脚部空间和乘坐舒适性 这可以说是FR的最大缺点 FF布局方式 2 发动机前置 前轮驱动 FF方式 将引擎横置在车头 经过变速箱直接驱动前轮 就可以免去传动轴 从而解决了FR布局的车厢地台问题 这种方案称为FF布局 FF是目前绝大部分微 小 中型轿车采用的布局方式 主要特点 结构紧凑 整车质量小 地板低 高速时操纵稳定性好 FF布局方式 2 发动机前置 前轮驱动 FF方式 除了车厢地台降低外 FF在操控性方面也具有优势 由于重心偏前且由前轮产生驱动力 FF的汽车在操控性方面具有明显的转向不足特性 这在汽车操控性评价中属于一种安全的稳态倾向 是民用车的理想特性 抗侧滑的能力也比FR强 但之前也提到FF的驱动轮附着利用率较小 上坡时驱动轮的附着力会减小 前轮的驱动兼转向结构比较复杂 引擎和传动系统 变速箱 离合器等 集中在引擎舱内 布局拥挤 局限了采用大型引擎的可能性 这是大型轿车不采用FF的主要原因 针对这个问题 近年来出现了纵置引擎的FF布局 以前FF的引擎都是横置的 从而可以采用较大型的引擎 例如配3 5升V6引擎的本田Legend和2 8升V6的奥迪A6 都属于为数不多的中大型FF轿车 MR布局方式 3 发动机中置 后轮驱动 MR方式 即引擎放置在前 后轴之间的布局方式 最大的优点显然是轴荷均匀 具有很中性的操控特性 缺点是引擎占去了坐舱的空间 降低了空间利用率和实用性 因此采用MR的大都是追求操控表现的跑车 方程式赛车和多数跑车常用的布置形式 特点 有利于获得最佳车轴载荷分配 可提高汽车的性能 一般的MR布局 引擎是置于座椅之后 后轴之前的 这样的布局在情理之中 近年出现了一种被称作 前中置引擎 的布局方式 即引擎置于前轴之后 乘员之前 驱动后轮 从形式上这种布局应属于FR类型 但能达到与MR一样的理想轴荷分配 从而提高操控性 宝马3系列 本田S2000都属于这种类型 RR布局方式 4 发动机后置 后轮驱动 RR方式 多数大 中型客车常用的布置形式 特点 车内噪声低 空间利用率高 早期广泛应用在微型车上 因为其结构紧凑 既没有沉重的传动轴 又没有复杂的前轮转向兼驱动结构 它的缺点是后轴荷较大 在操控性方面会产生与FF相反的转向过度倾向 即高速过弯的稳定性差 容易侧滑 现在仍采用RR布局的轿车已经很少 保时捷911是其一 而它极易甩尾的操控特性也是出了名的 4WD布局方式 5 全轮驱动 4WD方式或4WD方式 越野车采用的布置方式 特点 充分发挥汽车的牵引力 无论是前置 中置还是后置引擎 都可以采用四轮驱动 由于四个车轮均有动力 附着利用率最高 但重量大 占空间是它的显著缺点 此外动力流失率比单轴驱动大 四轮驱动过去只用于越野车 近年来随着限滑差速器技术的发展和应用 四驱系统已经能够精确的调配扭矩在各车轮之间分配 所以出于提高操控性的考虑 采用四轮驱动的高性能跑车也越来越多 6 3汽车行驶基本原理 我们知道汽车要运动 就必须有克服各种阻力的驱动力 也就是说 汽车在行驶中所需要的功率和能量是取决于它的行驶阻力 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 汽车的驱动力 汽车行驶时 作用在汽车上的外力可分为驱动力和行驶阻力两类 其驱动力产生如图所示 1 汽车的驱动力汽车发动机输出的扭矩经传动系传至驱动轮的扭矩为Mt 使车轮旋转 在Mt的作用下 驱动轮对地面产生一个切向作用力F0 同时 地而对汽车驱动轮产生一个大小相等 方向相反的作用力Ft 这就是汽车的驱动力 驱动力产生示意图 2 汽车的行驶阻力 1 滚动阻力2 空气阻力3 坡度阻力4 加速阻力 1 滚动阻力滚动阻力是由于车轮滚动时 轮胎和地面发生变形造成阻碍运动的力 车轮沿坚硬的 混凝土路 路面滚动时 轮胎变形是滚动阻力向主要部分 车轮沿 松软的土路 沙地 雪地等 软路面滚动时 路面变形较大 所产生的阻力就成为滚动阻力的主要部分 其数值与汽车总重力 轮胎结构 气压和路面性质有关 2 空气阻力汽车在稠密的空气中行驶时 前部承受气流压力而后部形成一定程度的真空 形成涡流 产生压力差 另外 空气会与行驶的车身产生摩擦阻力 这样就形成空气阻力 它与汽车的形状 汽车的正面投影面积有关 汽车与空气的相对速度的平方成正比 3 坡度阻力 汽车沿坡道上行驶时 其总重力沿坡道方向的分力称为坡度阻力 4 加速阻力汽车加速行驶时 需要克服其加速运动时汽车质量 平移质量和旋转质量 的惯性力 称为加速阻力 当然也有书上第四种阻力不包括在里面 说汽车的行驶阻力仅包括滚动阻力 空气阻力和上坡阻力 汽车行驶的过程是驱动力能否克服各阻力的交替变化过程 驱动力 各阻力的交替变化过程 1 当驱动力等于各阻力之和时 汽车匀速行驶 2 驱动力大于各阻力之和时 汽车加速行驶 同时空气阻力亦随车速的增大急剧增大 与车速成平方关系 在某个较高车速处达到新的平衡后匀速行驶 3 驱动力小于各阻力之和时 汽车减速行驶直至停驶 这时 如果要维持较高的车速 就需要加大发动机的输出功率或将变速器换入较低的档位以维持较大的驱动力 汽车的附着条件 汽车的最大驱动力一方面取决于汽车发动机可能发出的最大转矩和变速器换入最低档位时的传动比 另一方面还与车轮与路面的附着力有关 当汽车在平整干硬路面上行驶时 车轮的附着作用是由于轮胎与路面存在着摩擦力而产生的 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不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 汽车的附着条件 在松软的地面上 除了轮胎与地面的摩擦之外 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 由附着作用决定的阻碍车轮滑动的力的最大值称为附着力 因此 得出附着条件 汽车与地面之间的摩擦力大于或等于汽车的驱动力 即车轮在路面上不打滑 汽车行驶的驱动和附着条件是附着力大于或等于驱动力 驱动力大于或等于行驶总阻力 6 4汽车特征参数 汽车的主要特征参数 1 质量参数 整备质量 载质量 总质量2 尺寸参数 汽车的主要尺寸参数有车长 车宽 车高 轴距 轮距 前悬 后悬 接近角 离去角和离地距离等 1 质量参数 1 整备质量汽车完全装备好 但不包括货物 驾驶员及乘客 的质量 除了包括发动机 底盘和车身外 还包括燃料 润滑油 冷却水 随车工具和备用轮胎等的质量 2 载质量货车在硬质 良好的路面上行驶时允许的最大额定装载质量 客车和轿车的载质量一般以乘坐人数表示 其额定载客人数即为车上的额定座位数 3 总质量汽车在满载时的总质量 即汽车装备质量与所载质量之和 2 尺寸参数 1 车长车长是指汽车长度方向两极断点的距离 车长是对汽车的用途 功能 使用方便性等影响最大的参数 因此一般以车长来划分车身等级 车身长意味着纵向可利用空间大 但太长的车身会给调头 停车造成不便 一般中小型乘用车长4m左右 接近5m长的可算作大型车了 按我国有关规定 公路车辆的极限总长是 货车 越野车 客车小于等于12m 铰接式客车小于等于18m 汽车带挂车小于等于20m 2 尺寸参数 2 车宽车宽是指汽车宽度方向两极端点间的距离 车宽主要影响乘坐空间和灵活性 对于乘用车 如果要求横向布置的三个座位都有宽阔的乘坐感 主要是足够的肩宽 那么车宽一般都要达到1 8m 近年来 由于对安全性的要求 车门壁的厚度有所增加 因此车宽也普遍增加 日本对车宽的限制比较严 大部分在1 8m以下 欧洲车则倾向增大车宽 但是车身太宽会降低在市区行走 停泊的方便性 因此随于轿车来说车宽2m是一个公认的上限 接近或超过2m的车都会很难驾驶 按我国有关规定 公路车的极限总宽小于等于2 5m 2 尺寸参数 3 车高车高是指汽车最高点至地面间的距离 车高直接影响重心 操控性 和空间 大部分轿车高度在1 5m以下 与人体的自然坐姿高度相比低很多 主要是出于降低全车重心的考虑 以确保高速拐弯时不会翻车 MPv 面包车等为了营造宽阔的乘坐 头部空间 和载货空间 车身一般比较高 1 6m以上 但随之使整车重心升高 过弯时车身侧倾角度大 这是高车身的一个重大缺陷 此外在日本 中圄香港等国家和地区 大部分的室内停车场都有高度限制 一般为1 6m 这也是确定车高的重要考虑因素 按中国的有关规定 公路车辆的极限总高 4m 2 尺寸参数 4 轴距轴距是指汽车前轴中心至后轴中心的距离 在车长被确定后 轴距是影响乘坐空间最重要的因素 因为绝大多数的两厢和三厢轿车 乘员的座位都是布置在前后轴之间的 长轴距使乘员的纵向空间增大 直接得益的是对乘坐舒适性影响很大的脚部空间 在行驶性能方面 长轴距能提高直路巡航的稳定性 但转向灵活性下降 回旋半径增大 2 尺寸参数 5 轮距轮距是指同一车轴左右轮胎胎面中心线间的距离 轮距直接影响汽车的前后宽度比例 与其他尺寸相比 轮距更受机械布局 尤其是悬挂系统类型 的影响 是造型设计师需要在早期确定的参数 一般轿车的前轮距比后轮略大 相差约10 50mm 即车身前半部比后半部略宽 这与气流动力学有关 但一些特殊布局的汽车 如法拉利的512TR 由于后轴安放了大型的水平对置12缸发动机 使其后轮距远大于前轮距 这就需要以特别的造型设计来配合 在操控性方面 轮距越大 转向极限和稳定性也会越高 很多高性能跑车车身翼子板都向外抛 就是为了尽量扩大轮距 2 尺寸参数 6 前悬与后悬前悬是指汽车最前端至前轮轴中心的距离 后悬是指汽车最后端至后轮轴中心的距离 车长 前悬 后悬 轴距 所以车长一定 轴距越长 前 后悬便越短 最短的悬长可以短至只有车轮半径的1 2 但除了一些小型车要竭力增加轴距来扩大乘坐空间外 一般轿车的悬长都不能太短 一来轴距太长会影响灵活性 2 尺寸参数 6 前悬与后悬二来要考虑发动机和传动系统的布局 例如 FF轿车 发动机一般会安置在前轴的前方 因此前悬必须有一定的长度 但前悬也不应过长 以确保爬坡通过性 越野车为了保证爬坡 越台的能力 前悬都很短 一些高性能跑车的前 后悬取值主要是出于对前后重量平衡和动态重心转移的考虑 近年为了满足严格的正面撞击测试法规 有加长前悬的趋势 目的是容纳车架的撞击缓冲结构 后悬则可以比前悬稍长一些 2 尺寸参数 7 接近角与离去角接近角是指汽车前端突出点向前轮引切线与地面的夹角 如图中A角 离去角是指汽车后端突出点向后轮引切线与地面的夹角 如图中B角 接近角和离去角越大 表示汽车的通过性越好 2 尺寸参数 8 离地距离离地距是指车体最低点与地面的距离 后驱车的离地最低点一般在后轴中央 前驱车一般在前轴 也有些轿车的离地距最低点在前防撞杆下缘 离地距必须确保汽车在行走崎岖道路 上下坡时的通过性 即保证不刮底 但离地距高也意味着重心高 影响操控性 一般轿车的最低离地距为130 200mm 符合正常道路状况的使用要求 越野车离地距普遍大于200mm 赛车由于安装了扰流车身部件 并且要降低重心 离地距可以低至50mm甚至更低 当然前提是赛车跑道路面平坦 在普通街道上肯定是不可行的 6 5汽车的基本性能 汽车性能是指汽车满足使用要求的程度 也是衡量汽车好坏的重要指标 通常用来评定汽车性能的指标有 动力性 燃油经济性 制动性 操控稳定性 平顺性和通过性等 汽车安全性也是一个非常重要的性能 但国内外还没有统一的评定标准 由于汽车的种类繁多 需要满足的使用要求各不相同 在设计汽车时往往有针对性地满足一两项主要性能而把其他性能放在次要位置 例如 家用经济型轿车需要强调燃油经济性而把动力性放在较次要位置 跑车则强调动力性而把燃油经济性放在次要位置等 因此 评价一辆汽车的优劣 要综合考虑各方面的因素 1汽车的动力性 汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的 所能达到的平均行驶速度 汽车的动力性是汽车各种性能中最基本 最重要的性能 汽车的动力性主要由三方面的指标来评价 汽车的最高车速 汽车的加速能力 汽车的爬坡能力 1汽车的动力性 最高车速是指在水平良好的 混凝土或沥青 路面上汽车能达到的最高行驶车速 汽车加速能力用原地起步加速时间和超车加速时间来评价 原地起步加速时间指汽车由I挡或 挡起步 并以最大的加速度逐步换至最高挡后到某一预定距离或车速所需的时间 一般用0 400s时间或0 100km h所需的时间采表示 超车加速时间指用最高挡或次高挡从某一较低车速全力加速至某一高速所需时间 般用30km h或40krn h全力加速行驶至某一高速所需时间 汽车的爬坡能力指汽车满载行驶在良好的水泥或沥青路面上 I档所能爬上的最大坡度 货车由于在各种道路上行驶 所以必须有足够的爬坡度 一般在30 16 7 左右 越野汽车要在坏路或无路条件下行驶 它的最大爬坡度可达60 31 左右 2汽车的燃料经济性 汽车的燃料经济性指在保证动力性的条件下 以尽量少的燃料消耗量经济行驶的能力 汽车的燃油经济性用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量使汽车行驶的里程的评价 常用评价指标是等速行驶百公里燃油消耗量 即汽车在一定载荷 我国轿车为半载 货车为满载 下 以最高挡在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量 单位L 100km 2汽车的燃料经济性 由于等速行驶工况未能全面反映汽车的实际运行情况 特别是在市区行驶中频繁出现的加速 减速 怠速 停车等工况 因此 各国制定了一些典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车运行工况 我国有货车六工况法和客车四工况法 并将测得的耗油量折算成百公里燃油耗量来评价其燃袖经济性 2汽车的燃料经济性 欧洲经济委员会 ECE 规定 要测量车速为90km h和120km h的等速百公里燃油消耗量和按ECER 15循环工况的百公里燃油消耗量 并各取1 3相加作为混合百公里燃油消耗量来评定汽车燃油经济性 美国环保局 EPA 规定 要测量城市循环工况 UDDS 及公路循环工况 HWFET 的燃油经济性 并按下式计算综合燃油经济性 单位 mile gal 3汽车的制动性 汽车的制动性指汽车行驶时能在短距离内停车和在下长坡时能维持一定车速的能力 是汽车的主要性能之一 汽车制动性有三个评价指标 制动效能 制动效能的恒定性 制劫的方向稳定性 制动效能是指迅速减速直至停车的能力 其最基本的评价指标是在良好的路面上 汽车以一定初速度制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度 3汽车的制动性 制动效能的恒定性是指抗热衰退性 即在高速制动或下长坡连续制动时制动效能的稳定程庋 汽车连续地较长时间制动时 制动器由于吸收汽车的动能并转化为热能而本身的温度升高 摩擦系致下降 制动力矩下降 制动减速度减小 制动距离增大 这就是制动的热衰退 制动的方向稳定性是指汽车在制动时按指定轨迹行驶的能力 即不发生跑偏 侧滑或失去转向能力 制动跑偏是指制动时汽车自动向左或向右偏驶而脱离原来的行驶方向 3汽车的制动性 制动侧滑是指制动时汽车一轴或二轴发生横向滑劫 失去转向能力是指如前轮抱死滑拖 汽车将失去转向能力世界各国对汽车的制动性能的要求有所不同 中国对轿车的制动性能要求是 在干燥的水泥路面上 汽车满载以80km h的初速制动 制动距离 50 7m 而制动时的稳定性要求是不允许偏出3 7m通道 美国的要求是 汽车以96 5km h的初速制动时 制动距离 65 8m 制动的稳定性要求是车轮不抱死偏出量小于3 66m 4汽车的平顺性 汽车行驶时 由路面不平以及发动机 传动系和车轮等旋转部件激发汽车的振动 通常 路面不平是汽车振动的基本输入 因此 平顺性 ride 主要是指路面不平引起的汽车振动 其频率范围约为0 5 25Hz 汽车的平顺性要求汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内 因此 平顺性主要根据乘员主观感觉的舒适性来评价 对于载货汽车还包括保持货物完好的性能 由于平顺性主要是根据乘坐的舒适度来评价的 所以它又称为乘坐舒适性 4汽车的平顺性 汽车是由包括车轮 悬架弹簧及弹性减震坐垫等 具有固有振动特性弹性元件组成 这些弹性元件可缓和不平路面对汽车的冲击 使乘员舒适和减少货物损伤 但路面不平激起的震动达到一定程度时 会使乘员感到不适和疲劳或使运载的货物损坏 车轮载荷的波动还影响地面与车轮间的附着性能 影响到汽车的操纵稳定性 4汽车的平顺性的评价 1 汽车形式平顺性的物理评价1 暴露极限当人体承受的震动强度在这个极限以下 人有保持健康和安全 这个极限值通常作为能够人体能承受震动量趵上限 2 疲劳降低工作效率界限当驾驶员承受的震动在此界限以下 能保证正常驾驶 不致太疲芳和使工作效率降低 3 舒适降低界限在此界限之下时 乘员能在车上进行吃 读 写等动作 2 汽车平顺性的感觉评价感觉评价是根据乘员的主观感觉 对各类汽车的平顺性做比较评价 它是平顺性的最终评价 5汽车的通过性 汽车的通过性 又称为越野性 是指汽车能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带 如松软地面 凹凸不平地面等 及各种障碍 如陡坡 侧坡 壕沟 台阶 灌木丛 水障等 的能力 汽车的通过性主要取决于地面的物理性质及汽车的结构参数和几何参数 同时 它还与汽车的其他性能 如动力性 平顺性 机动性 稳定性 视野性等密切相关 5汽车的通过性 由于汽车与越野地面间的间隙不足而被地面托住 无法通过的情况 称为间隙失效 当汽车中间底部的零部件碰到地面而被顶住时 称为顶起失效 当汽车前端或尾部触及地面而不能通过时 则分别称为触头失效或托起失效 与间隙失效有关的汽车整车几何参数 称为汽车的通过性几何参数 例如 最小离地间隙 纵向通过半径 横向通过半径 接近角 离去角 最小转弯直径和通道宽度几部分等 1 最小离地间隙c为汽车满载 静止时 汽车最低点与地面的距离 它反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力 2 接近角为汽车满栽 静止时 前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角 接近角l越大 越不易发生触头失效 5汽车的通过性 3 离去角为汽车满载 静止时 后端突出点向后轮所引切线与地面间的夹角 离去角越大 越不易发生托尾失效 4 纵向通过角汽车在通过起伏不平的路面 拱桥或渡船时 有时地面的凸起物会使汽车的底部托住 使汽车不能通过 这就表明汽车的纵向通过性能不好 汽车的纵向通过性能用纵向通过角来表示 它是从汽车底部的突出部位向汽车前轮和后轮所作的两个切面之间在汽车后方形成的夹角 这个夹角越大 汽车被地面凸起物托住的可能性越小 汽车的纵向通过性能就越好 汽车通过的几何参数 5汽车的通过性 最小转弯直径为转向盘转到极限位置时 汽车以最低稳定车速转向行驶时 外侧转向轮在路面上滚过的轨迹圆直径 之半就是最小转弯半径 通道宽度A指汽车转弯时 汽车外廓最外点的转弯直径和外廓最内点的转弯直径之差的一半 它反映了汽车能够通过夹窄弯曲地带的能力 6操控稳定性 汽车的操控稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张 疲劳的条件下 汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶 且当遭遇外界干扰 比如侧向力 转弯时的向心力等 时 汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力 随着道路的不断改善 特别是现代高速公路的发展 汽车以100km h或更高车速行驶的情况是常见的 现代轿车设计的最高车速一般常超过200km h 有的运动型轿车甚至超过300km h 汽车的操控稳定性不仅影响到汽车驾驶的操控方便程度 而且也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能 所以人们称之为 高速车辆的生命线 6操控稳定性 汽车操控稳定性涉及的问题较为广泛 需要采用较多的物理参量从多方面来进行评价 一般常用汽车的稳定转向特性来评价 转向特性包括不足转向 过度转向以及中性转向三种状况 不足转向特性的汽车 在固定方向盘转角的情况下绕圆周加速行驶时 转弯半径会增大 过度转向特性的汽车在这种条件下转弯半径则会逐渐减小 中性转向特性的汽车则转弯半径不变 由于过度转向特性的汽车在转弯时容易发生剧烈的回转 从而导致翻车事故的发生 因此在汽车设计中要尽量杜绝汽车具有过度转向特性 汽车的转向特性与汽车的前后桥轴荷分配 轮胎和悬架种类以及转向结构形式等有关 易操控的汽车应当有适当的不足转向特性 以防止汽车出现突然甩尾现象 6 6国产汽车编号规则 GB9417 88 国产汽车型号由拼音字母和阿拉伯数字组成 包括首部 中部和尾部三部分内容 首部 由2个或3个拼音字母组成 是企业代号 例如 CA代表 一汽 BJ代表 北汽 等 中部 由4个数字组成 左起首位数字表示汽车类型 中间两位数宇是汽车的主要特征参数 末位是产品的生产序号 其含义如表所示 尾部 由拼音字母或加上数字组成 可以用来表示专用汽车的分类或变形车与基本型的区别 例如X表示厢式汽车 G表示罐式汽车等 后部是企业自定代号 可用汉语拼音字母或阿拉伯数字表示 汽车型号中部4位数字的含义 例如 CA7200为中国第一汽车集团公司生产的轿车 发动机排量为2 0L 第一代产晶 BJ2020SJ为北京汽车制造厂生产的越野汽车 厂定总质量为2t 第一代产品 EQ1092为东风汽车公司生产的载货汽车 厂定总质量为9t 第三代产品