《汽车构造》市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx
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1、汽车结构概述汽车结构概述第1页一、总论一、总论当代汽车类型当代汽车类型汽车总体结构汽车总体结构汽车主要技术参数汽车主要技术参数汽车行驶原理汽车行驶原理第2页1 当代汽车类型当代汽车类型1 1)轿车轿车 3 3)货车)货车2 2)客车)客车5 5)特种车)特种车4 4)牵引车和汽车列车)牵引车和汽车列车7 7)农用汽车)农用汽车6 6)工矿自卸车)工矿自卸车8 8)越野汽车)越野汽车第3页轿车分类轿车分类类型类型发动机排量(发动机排量(L)车型车型微型微型1.0夏利、奥拓夏利、奥拓普通型普通型1.0 1.6富康、捷达富康、捷达中级中级1.6 2.5桑塔纳、奥迪桑塔纳、奥迪100中高级中高级2.5
2、 4.0皇冠、飞驰300高级高级4.0CA770、卡迪拉克、林肯、飞驰500系列1、按排量分类、按排量分类第4页轿车分类轿车分类2、按发动机布置和驱动方式分、按发动机布置和驱动方式分发动机布置和驱动型式发动机布置和驱动型式示意图示意图发动机前置、前驱发动机前置、前驱发动机前置、后驱发动机前置、后驱发动机后置、后驱发动机后置、后驱第5页客车分类客车分类按汽车长度分类:按汽车长度分类:类型类型 车辆长度(车辆长度(m)微型微型3.5轻型轻型3.57中型中型 710大型大型 1012超大型超大型 12(铰接式)(铰接式)1012(双层)(双层)第6页客车分类客车分类按车身型式分类:按车身型式分类:长
3、(短)头客车长(短)头客车箱形客车箱形客车流线型客车流线型客车铰接式客车铰接式客车双层客车双层客车第7页货车分类货车分类1、按驾驶室总成结构型式分类、按驾驶室总成结构型式分类长头车短头车平头车第8页货车分类货车分类2、按货箱型式分类、按货箱型式分类栏板式栏板式罐式罐式自卸式自卸式平台式平台式箱式箱式篷式篷式第9页货车分类货车分类3、按汽车质量分类:、按汽车质量分类:类型类型 总质量(总质量(t)微型微型 1.8轻型轻型 1.86中型中型 1.6 2.5重型重型 14第10页牵引车牵引车 EQ4166G型牵引车采取武之型牵引车采取武之64驱动方式,装备东风康明驱动方式,装备东风康明斯斯6BTA5
4、.9型增压、中冷柴油发动机,型增压、中冷柴油发动机,380mm离合器,离合器,先进平衡悬挂系统,先进平衡悬挂系统,HFB52型整体式动力转向器,型整体式动力转向器,9吨级吨级中、后桥。中、后桥。第11页特种用途车特种用途车 防弹高级迎宾车防弹高级迎宾车检阅车检阅车银行运款专用车银行运款专用车第12页改装车改装车消防车消防车洒水车洒水车救护车救护车扫雪车扫雪车殡丧车殡丧车垃圾装运车垃圾装运车清扫车清扫车混凝土搅拌车混凝土搅拌车第13页2 汽车总体结构汽车总体结构1 1)发动机发动机 2 2)底盘)底盘3 3)车身)车身4 4)电气设备)电气设备第14页思索思索四冲程汽油机和柴油机工作循环有什么不
5、一样呢?第15页第二章第二章 发动机工作原理和总体结构发动机工作原理和总体结构基本术语基本术语四冲程发动机工作原理和总体结构四冲程发动机工作原理和总体结构二冲程发动机工作原理和总体结构二冲程发动机工作原理和总体结构o发动机分类发动机分类第16页单缸发动机结构示意图单缸发动机结构示意图 第17页2.1 基本术语基本术语VL=V h iVh=D2S 10-6/4 (L)D气缸直径mmS活塞行程mm 上止点上止点下止点下止点活塞行程活塞行程(S)曲柄半径曲柄半径(R)气缸工作容积气缸工作容积(V h)发动机排量发动机排量(VL)燃烧室容积燃烧室容积(Vc)气缸总容积气缸总容积(Va)工作循环工作循环
6、第18页2.2 四冲程发动机简单工作原理四冲程发动机简单工作原理一、四冲程汽油机工作原理一、四冲程汽油机工作原理1、进气行程、进气行程2、压缩行程、压缩行程3、作功行程、作功行程4、排气行程、排气行程单缸四冲程汽油机工作过程单缸四冲程汽油机工作过程第19页进气行程进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370440 K,压力7590 kPa大气压力线大气压力线PVra示功图上止点下止点示功图:表示活塞在不一样位置时气缸内气体压力改变情况。第20页压缩行程压缩行程进气门关闭排气门关闭活塞压缩比:=Va/VcPVra示功图大气压力线大气压力线c上止点下止点温度600800K,压力6001500 kPa
7、第21页作功行程作功行程进气门关闭排气门关闭活塞PVra示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点瞬时最高:温度22002800 K,压力35MPa作功终了:温度15001700 K,压力300500 kPa 第22页 排气行程排气行程进气门关闭排气门打开活塞PVr示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点温度9001200 K 压力105125 kPa残余废气第23页二、四冲程柴油机工作原理二、四冲程柴油机工作原理喷油器喷 油 泵吸气行程压缩行程作功行程排气行程进 气 门排气门纯 空 气温度300370K压力800900 kPa温度8001000K压力35 MPa瞬时:温度1800220
8、0K压力510 MPa温度8001000K压力105400 kPa终了:温度8001000K压力105400 kPa第24页思索思索四冲程汽油机和柴油机工作循环有什么相同之处呢?第25页共同特点:共同特点:1每个工作循环曲轴转两周,每一行程曲轴每个工作循环曲轴转两周,每一行程曲轴转半周。转半周。2只有作功行程产生动力。只有作功行程产生动力。第26页思索思索四冲程汽油机和柴油机工作循环有什么不一样呢?第27页不一样点不一样点 汽油机汽油机柴油机柴油机汽油与空气缸外混合,进汽油与空气缸外混合,进入可燃混合气入可燃混合气进入气缸是纯空气电火花点燃混合气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧高温气体加热
9、柴油燃烧有点火系有点火系无点火系无点火系无喷油器无喷油器有喷油器有喷油器第28页2.3 二冲程发动机工作原理二冲程发动机工作原理二冲程发动机二冲程发动机二冲程汽油发动机工作原理二冲程汽油发动机工作原理二冲程柴油发动机工作原理二冲程柴油发动机工作原理第29页一、二冲程汽油机工作原理一、二冲程汽油机工作原理压缩混合气进气点火燃烧排气扫气孔进气孔排气孔火花塞1、结构、结构第30页二、二冲程柴油机工作原理二、二冲程柴油机工作原理换气燃烧排气压缩喷油器空气扫气泵废气排气门第31页思索思索二冲程发动机与四冲程发动机相比,有何优点?1.理论上它功率应等于四冲程发动机二倍。2.因为作功频率较大,二冲程发动机运
10、转比较均匀平稳。3.结构简单,质量较小。4.易受磨损和经常需要修理运动部件数量较少。第32页2.4 发动机分类发动机分类车用内燃机车用内燃机水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机四冲程发动机四冲程发动机二冲程发动机二冲程发动机汽油发动机汽油发动机柴油发动机柴油发动机单缸发动机单缸发动机多缸发动机多缸发动机化油器式发动机化油器式发动机直接喷射式发动机发动机直接喷射式发动机发动机车用内燃机车用内燃机单列式发动机单列式发动机双列式发动机双列式发动机第33页2.5 发动机总体结构发动机总体结构两大机构两大机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构配气机构
11、配气机构五大系统五大系统供给系供给系点火系点火系冷却系冷却系润滑系润滑系起动系起动系第34页连杆飞轮曲轴活塞进气门排气门推杆挺柱正时齿轮 配气机构 曲柄连杆机构第35页摇臂凸轮轴第36页桑塔纳发动机结构示意图桑塔纳发动机结构示意图第37页桑塔纳发动机冷却系示意图桑塔纳发动机冷却系示意图第38页桑塔纳发动机润滑系示意图桑塔纳发动机润滑系示意图第39页压缩比压缩比定义:压缩前气缸中气体最大容积与压缩后最小容积之比称为压缩比。用表示。=Va/Vc 当代化油器式发动机压缩比普通为69(轿车有达911)。上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。压缩比过大不良后果返回第40页压缩比过大不良后果压缩比过大不良后
12、果 名称名称成因成因现象现象后果后果爆燃爆燃因为气体压力和温度过高,在燃烧室内离点燃中心较远处末端可燃混合气自燃而造成一个不正常燃烧。火焰以极高速率向外传输,形成压力波,以声速向前推进。当压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐敲缸声。还会引发发动机过热,功率下降,燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂,火花塞绝缘体击穿等。表面表面点火点火因为燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头,火花塞电极,积炭处)点燃混合气产生另一个不正常燃烧。伴有强烈较沉闷敲击声。产生高压会使发动机机件负荷增加,寿命降低。返回第41页四冲程发动机工作状态四冲程发动机工作状态 状态行程温度(K)压力进气
13、行程3704407590 kPa压缩行程6008006001500 kPa作功行程22002800(瞬时最高)15001700(作功终了)35MPa(瞬时最高)300500 kPa(作功终了)排气行程9001200105125 kPa第42页柴油机工作时各行程状态参数柴油机工作时各行程状态参数 状态状态行程行程温度温度(K)压力压力进气行程进气行程320350800900 kPa压缩行程压缩行程800100035MPa作功行程作功行程22002800(瞬时最高瞬时最高)15001700(作功终了作功终了)35MPa(瞬时最高瞬时最高)300500 kPa(作功终了作功终了)排气行程排气行程80
14、01000105125 kPa第43页主编:沈锦主编:沈锦 机械工业出版社机械工业出版社汽车底盘概述汽车底盘概述汽车传动系统汽车传动系统汽车制动系统汽车制动系统汽车行驶系统汽车行驶系统汽车转向系统汽车转向系统第44页1.2 1.2 汽车底盘组成汽车底盘组成 汽车底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车整体造型,并接收发动机动力,使汽车产生运动并按驾驶员操控而正常行驶部件。汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。第第1 1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述第45页1.2 1.2 汽车底盘组成汽车底盘组成 1传动系 汽车发动机与驱动轮之间动力传递装置称为汽车传动系。它应确保
15、汽车含有在各种行驶条件下所必需牵引力、车速,以及它们之间协调改变等功效,使汽车有良好动力性和燃油经济性;还应确保汽车能倒车,以及左、右驱动车轮能适应差速要求,并使动力传递能依据需要而平稳地接合或彻底、快速地分离。传动系包含:离合器,变速器,万向传动装置,主减速器及差速器,半轴等部分。第第1 1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述第46页1.2 1.2 汽车底盘组成汽车底盘组成 2行驶系 汽车行驶系功用是接收发动机经传动系传来转矩,并经过驱动轮与路面间附着作用,产生路面对汽车牵引力,以确保整车正常行驶;另外,它应尽可能缓解不平路面对车身造成冲击和振动,确保汽车行驶平顺性,而且能与汽车转向系很好地配合工
16、作,实现汽车行驶方向正确控制,以确保汽车操纵稳定性。行驶系包含:车架,车桥,悬架和车轮等部分。第第1 1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述第47页1.2 1.2 汽车底盘组成汽车底盘组成 3转向系 汽车转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向机构。在汽车转向行驶时,还要确保各转向轮之间有协调转角关系。驾驶员经过操纵转向系统,使汽车保持在直线或转弯运动状态,或者使上述两种运动状态相互转换。转向系包含:转向操纵机构、转向器、转向传动机构等部分。第第1 1章章 汽车底盘概述汽车底盘概述第48页1.2 1.2 汽车底盘组成汽车底盘组成 4制动系 制动系是汽车装设全部制动和减速系统总称,其功效是使行驶中汽车减低
17、速度或停顿行驶,或使已停驶汽车保持不动。制动系包含:制动器、制动传动装置。当代汽车制动系中还装设了制动防抱死装置。第一章第一章 汽车底盘概述汽车底盘概述第49页第一部分第一部分 汽车传动系统汽车传动系统汽车底盘结构与检修汽车底盘结构与检修传动系概述传动系概述离离 合合 器器手动变速器手动变速器自动变速器自动变速器万向传动装置万向传动装置驱驱 动动 桥桥四轮驱动四轮驱动/全轮驱动系统全轮驱动系统汽车巡航控制系统汽车巡航控制系统第50页2.1 2.1 传动系作用及组成传动系作用及组成 2.1.2 2.1.2 传动系组成及各总成功用传动系组成及各总成功用 1 1机械式传动系机械式传动系 主要由离合器
18、,手动变速器,万向传动装置,主减速器及差速器,半轴组成。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第51页2.1 2.1 传动系作用及组成传动系作用及组成 2.1.2 2.1.2 传动系组成及各总成功用传动系组成及各总成功用 2 2液力机械式传动系液力机械式传动系 主要由液力机械变速器,万向传动装置,主减速器及差速器,半轴组成。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第52页2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统布置形式传动系统布置形式 1 1发动机前置后轮驱动发动机前置后轮驱动(FR)(FR)FR优点是:附着力大,易取得足够驱动力,整车前
19、后重量比较平衡,操控稳定性很好。缺点是:传动部件多、传动系统质量大,贯通乘座舱传动轴占据了舱内地台空间。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第53页a)发动机纵向布置发动机纵向布置 b)发动机横向布置发动机横向布置2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统布置形式传动系统布置形式 2 2发动机前置前轮驱动发动机前置前轮驱动(FF)(FF)FF优点是:降低了车厢地台,操控性有显著转向不足特征,另外其抗侧滑能力也比FR强。缺点是:上坡时驱动轮附着力会减小;前轮因为驱动兼转向,造成结构复杂、工作条件恶劣。第第2 2章章 传动系概述传动系概述
20、第54页2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统布置形式传动系统布置形式 3 3发动机中置后轮驱动发动机中置后轮驱动(MR)(MR)MR优点是:轴荷分配均匀,含有很中性操控特征。缺点是:发动机占去了座舱空间,降低了空间利用率和实用性,所以MR大都是追求操控表现跑车。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第55页2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统布置形式传动系统布置形式 4 4发动机后置后轮驱动发动机后置后轮驱动(RR)(RR)RR优点是:结构紧凑,没有沉重传动轴,也没
21、有复杂前轮转向兼驱动结构。缺点是:后轴荷较大,在操控性方面会产生与FF相反转向过分倾向。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第56页 2.2 2.2 汽车驱动形式与传动系统布置汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 2.2.2 传动系统布置形式传动系统布置形式 5 5四轮驱动四轮驱动(4WD)(4WD)4WD优点是:四个车轮都有动力,地面附着率最大,经过性和动力性好。第第2 2章章 传动系概述传动系概述第57页4.1 4.1 概述概述 4.1.1 4.1.1 变速器功用变速器功用1实现变速变矩。变速器经过改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速改变范围,以适应经常改变行驶条件,同时使发动机在有利工况下
22、工作;2实现汽车倒驶。因为内燃机是不能反向旋转,利用变速器倒档,实现汽车倒向行驶;3必要时中止传动。利用变速器中空档,中止动力传递,使发动机能够起动和怠速运转,满足汽车暂时停车或滑行需要;4实现动力输出,驱动其它机构。如有需要,可将变速器作为动力输出器,驱动其它机构。如自卸车液压举升装置等。第第4 4章章 手动变速器手动变速器第58页4.1 4.1 概述概述 4.1.24.1.2变速器类型变速器类型1 1按传动比改变方式分类按传动比改变方式分类(1)有级变速器。当前使用最广一个。它采取齿轮传动,含有若干个定值传动比,传动比成阶梯式改变。轿车和轻、中型货车变速器传动比通常有3-6个前进档和一个倒
23、档,在重型货车用组合式变速器中,则有更多档位。(2)无级变速器。其传动比在一定范围内可连续地改变。常见有电力式和液力式两种,多用液力式。(3)综合式变速器。它是由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成液力机械式变速器,当前应用较多。第第4 4章章 手动变速器手动变速器第59页4.1 4.1 概述概述 4.1.24.1.2变速器类型变速器类型2 2按操纵方式不一样分类按操纵方式不一样分类(1)手动操纵式变速器。靠驾驶员直接操纵变速杆进行换档。这种变速器换档机构简单,工作可靠而且经济省油,当前应用最广。(2)自动操纵式变速器。其传动比选择和换档是自动进行。所谓“自动”,是指机械变速器每个档位变换是借助反
24、应发动机负荷和车速信号系统来控制换档系统执行元件而实现。驾驶员只需操纵加速踏板和制动装置来控制车速。此种方式因操作简便,当前利用较多。(3)半自动操纵式变速器。此种变速器有两种形式:一个是几个惯用档位可自动操纵,其余几个档位由驾驶员操纵;另一个是预选式,即驾驶员先用按钮选定档位,在踩下离合器踏板或松开加速踏板时,接通自动控制和执行机构进行自动换档。第第4 4章章 手动变速器手动变速器第60页5.1 5.1 概述概述 5.1.1 5.1.1 自动变速器基本组成及作用自动变速器基本组成及作用自动变速器是一个能实现自动变速、连续变矩动力传动装置。它从低级自动换到高档,无需驾驶员进行离合器操作。含有操
25、作方便;换档平稳、乘坐舒适;过载保护性好等特点。但其结构较复杂,成本较高,修理较麻烦。自动变速器基本组成如图5-1所表示。由图中可知,自动变速器由液力变矩器、齿轮变速传动装置、液压控制系统、电子控制系统等组成。另外还有自动变速器油冷却和滤清装置。第第5 5章章 自动变速器自动变速器第61页5.1 5.1 概述概述 5.1.1 5.1.1 自动变速器基本组成及作用自动变速器基本组成及作用自动变速器各组成部分作用以下:自动变速器各组成部分作用以下:(1)液力变矩器:使发动机产生转矩成倍增加;起到自动离合器作用,传送发动机转矩至变速器;缓冲发动机及传动系扭转振动;兼起到飞轮作用,使发动机转动平稳;驱
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