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1、汽车构造,Introduction to Automotive Knowledge - Automotive Construction,汽车入门知识大全,汽车结构复杂，零部件数以万计。概括地讲，汽车基本构造都是由发动机、底盘、车身、电气设备四大部分组成,目 录,1,发动机,发动机是为汽车行驶提供动力的装置，发动机是讲某一种形式的能量转化为机械能的机器。将燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的装置称为发动机，简称热机，汽车常用的内燃机就是热机的一种,现在汽车汽车上广泛使用的是往复活塞式内燃发动机。常用的发动机主要有汽油机和柴油机两种，这种发动机由两大机构和五大系统组成，他们分别是曲柄连杆机构、配气机
2、构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、起动系统、点火系统。柴油发动机的点火方式为压燃式,汽车的动力源泉就是发动机，而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所，可以简单理解为，燃料在汽缸内燃烧，产生巨大压力推动活塞上下运动，通过连杆把力传给曲轴，最终转化为旋转运动，再通过变速器和传动轴，把动力传递到驱动车轮上，从而推动汽车前进。,请插入标题,V型发动机，简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起，从侧面看像V字型，就是V型发动机,请插入标题,将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开，就是W型发动机,请插入标题,水平对置发动机的相邻气缸相互对立布置（活塞的底部
3、向外侧），两气缸的夹角为180知名品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁还在坚持使用水平对置发动机,请插入标题,在发动机外壳上经常会看到SOHC、DOHC这些字母，这些字母到底表示的是什么意思？OHV是指顶置气门底置凸轮轴，就是凸轮轴布置在气缸底部，气门布置气缸顶部。OHC是指顶置凸轮轴，也就是凸轮轴布置在气缸的顶部。,请插入标题,主要包括正时齿轮系、凸轮轴、气门传动组件（气门、推杆、摇臂等），主要的作用是根据发动机的工作情况，适时的开启和关闭各气缸的进、排气门，以使得新鲜混合气体及时充满气缸，废气得以及时排出气缸外,配气机构,可变气门正时系统只能改变气门的开启和关闭的时间，却不能改变单位时间内的进气
4、量，可变气门升程就能满足这个需求,可变气门正时,根据发动机转速和工况的不同而进行调节，使得发动机在高低速下都能获得理想的进、排气效率。,请插入标题,发动一运转，活塞的“头上”就要顶着高温高压，不停地做高速上下运动，工作环境非常严苛。可以说活塞是发动机“心脏”，因此活塞的材质制作精度都有着很高的要求,请插入标题,而被活塞踩在“脚下”的曲轴也不好受，要不停地做高速旋转运动。曲轴每分钟要旋转数千次，肩负着带动机油泵、发电机、空调压缩机、凸轮轴等机构的艰巨任务，是发动机动力的中转轴，因此它也比较“壮,请插入标题,请插入标题,发动机内部有许多相互摩擦运动的零件，如曲轴主轴颈与主轴承、凸轮轴颈与凸轮轴承、
5、活塞、活塞环与气缸壁面等等，这些部件运动速度快，工作环境恶劣，它们之间需要有适当的润滑，才能降低磨损，延长发动机的寿命。机油作为发动机的“血液”，对发动机油具有润滑、冷却、清洗、密封和防锈等作用，定期地更换机油对发动机有着重要的作用,润滑系统,发动机冷却有水冷和风冷两种方式，现在一般车用发动机都采用水冷式。发动机水冷式冷却系统主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体、气缸盖水套等部分组成。,冷却系统,汽车的排气系统主要包括排气歧管、三元催化转化器、消声器和排气管道等。主要的作用就是将气缸内燃烧的废气排出到大气中,排气系统,2. 汽车底盘,底盘接受发动机的动力，使汽车产生运动，
6、并保证汽车按照驾驶人的操纵正常行驶。底盘主要由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统组成。发动机、车身、电气设备及各种附属设备都直接或间接地安装在底盘上;,传动系统是指将汽车发动机动能传递到车轮上的动力传动装置。不仅能够实现动力的传递，而且可以实现动力的接通与切断、起步、变速、倒车等功能。传动系统一般由离合器、变速器、传动轴、驱动桥等组成,驶系统将汽车各总成、部件连接成为一个整体，支撑着整车部件，并将发动机的旋转运动变成汽车的！线运动，实现平顺行驶。行驶系统由车架、车桥、车轮和愚架等组成,行转向系统用来控制汽车的行驶方向。由转向盘、转向器和转向传动机构组成,制动系统用来使行驶中的汽车按照祷要进
7、行减速、停止行驶、在坡道驻车等。制动系统由制动控制部分、制动传动部分、制动器等部件组成,传动系统,发动机输出的动力，是要经过一系列的动力传递装置才到达驱动轮的。发动机到驱动轮之间的动力传递机构，称为汽车的传动系统，主要由离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器以及半轴等部分组成。,发动机输出的动力，先经过离合器，由变速器变扭和变速后，经传动轴把动力传递到主减速器上，最后通过差速器和半轴把动力传递到驱动轮上。,汽车传动系的布置形式与发动机的位置及驱动形式有关，一般可分为前置前驱、前置后驱、后置后驱、中置后驱四种形式,前置前驱（FF）是指发动机放置在车的前部，并采用前轮作为驱动轮。现在大部分轿车都
8、采取这种布置方式。由于发动机布置在车的前部，所以整车的重心集中在车身前段，会有点“头重尾轻”。但由于车体会被前轮拉着走的，所以前置前驱汽车的直线行驶稳定性非常好,请插入标题,前置后驱（FR）是指发动机放置在车前部，并采用后轮作为驱动轮。FR整车的前后重量比较均衡，拥有较好的操控性能和行驶稳定性。不过传动部件多、传动系统质量大，贯穿乘坐舱的传动轴占据了舱内的地台空间,请插入标题,后置后驱（RR）是指将发动机放置在后轴的后部，并采用后轮作为驱动轮。由于全车的重量大部分集中在后方，且又是后轮驱动，所以起步、加速性能都非常好，因此超级跑车一般都采用RR方式,请插入标题,中置后驱（MR）是指将发动机放置
9、驾乘室与后轴之间，并采用后轮作为驱动轮。MR这种设计已是高级跑车的主流驱动方式。由于将车中运动惯量最大的发动机置于车体中央，整车重量分布接近理想平衡，使得MR车获得最佳运动性能的保障MR车由于发动机中置，车厢比较窄，一般只有两个座位，而且发动机离驾驶人员近，噪声也比较大。当然，追求汽车驾驶性能的人也不会在乎这些的,请插入标题,因为发动机直接输出的转矩变化范围是比较小的，而汽车起步、上坡却需要大的转矩，高速行驶时，只需要较小的转矩，如直接把发动机的动力来驱动汽车的话，就很难实现汽车的起步、上坡或高速行驶。另外，汽车需要倒车，也必须要用到变速器来实现。,传动系统变速器,离合器位于发动机与变速器之间
10、的飞轮壳内，被固定在飞轮的后平面上，另一端连接变速器的输入轴。离合器相当于一个动力开关，可以传递或切断发动机向变速器输入的动力。主要是为了使汽车平稳起步，适时中断到传动系的动力以配合换挡，还可以防止传动系过载,传动系统离合器,万向节是指利用球型等装置来实现不同方向的轴动力输出，位于传动轴的末端，起到连接传动轴和驱动桥、半轴等机件。万向节的结构和作用有点像人体四肢上的关节，它允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化,传动系统传动轴,一般的差速器主要是由两个侧齿轮（通过半轴与车轮相连）、两个行星齿轮（行星架与环形齿轮连接）、一个环形齿轮（动力输入轴相连）,传动系统差速器,发动机动力输出是需经过一
11、系列的传动机构才传递到驱动轮的，其中非常重要的一环就是差速器了,为了防止车轮打滑而无法脱困的弱点，差速器锁应用而生。但是差速器的锁死装置在分离和接合时会影响汽车行驶的稳定性。而限滑差速器（LSD）启动柔和，有较好的驾驶稳定性和舒适性，不少城市SUV和四驱轿车都采用限滑差速器,传动系统限滑差速器,汽车悬挂是连接车轮与车身的机构，对车身起支撑和减振的作用。主要是传递作用在车轮和车架之间的力，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶,悬挂系统,典型的悬挂系统结构主要包括弹性元件、导向机构以及减震器等部分。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧
12、等形式，而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧,悬挂系统,独立悬挂可以简单理解为，左右两个车轮间没有硬轴进行刚性连接，一侧车轮的悬挂部件全部都只与车身相连。而非独立悬挂两个车轮间不是相互独立的，之间有硬轴进行刚性连接,非独立悬挂两个车轮间有硬性连接物，会发生相互干涉，但其结构简单，有更好的刚性和通过性,悬挂系统,麦弗逊悬挂是最为常见的一种悬挂，主要有A型叉臂和减振机构组成。叉臂与车轮相连，主要承受车轮下端的横向力和纵向力。减振机构的上部与车身相连，下部与叉臂相连，承担减振和支持车身的任务，同时还要承受车轮上端的横向力,双叉臂式悬挂（双A臂、双横臂式悬挂），其结构
13、可以理解为在麦弗逊式悬挂基础上多加一支叉臂。车轮上部叉臂，与车身相连，车轮的横向力和纵向力都是由叉臂承受，而这时的减振机构只负责支撑车体和减振的任务,悬挂系统,所谓助力转向，是指借助外力，使驾驶者用更少的力就能完成转向。起初应用于一些大型车上，不用那么费力就能够轻松地完成转向。现在已经广泛应用于各种车型上，使得驾驶更加轻松、敏捷，一定程度上提高了驾驶安全性。助力转向按动力的来源可分为液压助力和电动助力两种。,转向系统,机械式液压助力系统主要包括齿轮齿条转向结构和液压系统(液压助力泵、液压缸、活塞等)两部分。工作原理是通过液压泵(由发动机皮带带动)提供油压推动活塞，进而产生辅助力推动转向拉杆，辅
14、助车轮转向。,电子式液压助力的结构原理与机械式液压助力大体相同，最大的区别在于提供油压油泵的驱动方式不同。机械式液压助力的液压泵直接是通过发动机皮带驱动的，而电子式液压助力采用的是由电力驱动的电子泵,转向系统助力转向,电动助力主要由传感器、控制单元和助力电机构成，没有了液压助力系统的液压泵、液压管路、转向柱阀体等结构，结构非常简单,转向系统助力转向,所谓可变转向比，可以简单理解为方向盘转动的角度与对应的车轮转动角度的比值,转向系统主动转向系统,制动系统，作用当然就是让行驶中的汽车按我们的意愿进行减速甚至停车。工作原理就是将汽车的动能通过摩擦转换成热能。汽车制动系统主要由供能装置、控制装置、传动
15、装置和制动器等部分组成，常见的制动器主要有鼓式制动器和盘式制动器,制动系统,鼓式制动器主要包括制动轮缸、制动蹄、制动鼓、摩擦片、回位弹簧等部分。主要是通过液压装置是摩擦片与岁车轮转动的制动鼓内侧面发生摩擦，从而起到制动的效果,盘式制动器也叫碟式制动器，主要由制动盘、制动钳、摩擦片、分泵、油管等部分构成。盘式制动器通过液压系统把压力施加到制动钳上，使制动摩擦片与随车轮转动的制动盘发生摩擦，从而达到制动的目的,制动系统,紧急制动辅助系统，其作用是当行车电脑ECU发现驾驶员进行紧急制动时，可在瞬间自动加大制动力，以防止因为司机制动力不足而发生险情,制动系统,ABS（Anti-locked Braki
16、ng System）即防抱死刹车系统。它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统，已广泛运用于汽车上。ABS主要由ECU控制单元、车轮转速传感器、制动压力调节装置和制动控制电路等部分组成,制动系统,制动系统,车身电子稳定系统(Electronic Stability Program，简称ESP)，是博世(Bosch)公司的专利。其他公司也有研发出类似的系统，如宝马的DSC、丰田的VSC等等,ESP系统其实是ABS（防抱死系统）和ASR（驱动轮防滑转系统）功能上的延伸，可以说是当前汽车防滑装置的最高形式。主要由控制总成及转向传感器（监测方向盘的转向角度）、车轮传感器（监测各个车轮的速度转动
17、）、侧滑传感器（监测车体绕纵轴线转动的状态）、横向加速度传感器（监测汽车转弯时的离心力）等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断，进而发出控制指令,3. 汽车车身,车身是驾驶员工作的场所，也是装载生科和货物的场所，出轿车、客车一般是以整体的车身外，货车车身是有驾驶室和货箱两部分组成,按照用途不同，可分为：轿车车身、客车车身、载货汽车车身等几大块,按车身所用材料不同，可分为：钢制车身、轻金属车身、塑料车身、混合车身。,按车身承载方式不同，可分为：非承载式车身、半承载式车身、承载式车身三大类。,请插入标题,日常生活中我们经常会听到两厢车、三厢车这个词，它们到底是怎么来划分的：通
18、常我们把轿车的发动机室、驾驶室、行李箱分别称为轿车的“厢”，如这三个厢是相互独立的，就称为三厢车。如果驾驶室和行李箱是结合在一起的，则称为两厢,请插入标题,在买车时要了解一款车的空间，当然要看车的总长、轴距等参数。现在各汽车厂商对于车身规格的标注，基本上都统一了，如车身总长、轴距、轮距、前悬、后悬等，有些参数如车身总宽、总高会略有不同。,请插入标题,采用非承载式车身的汽车，其发动机、传动系统、车身的总成部分是固定在一个刚性车架上，车架通过前后悬挂装置与车轮相连,非承载式车身有根大梁贯穿整个车身结构，底盘的强度较高，抗颠簸性能好。就算车的四个车轮受力不均匀，也是由车架承受，不会传递到车身，所以车
19、身不容易扭曲、,非承载式车身,承载式车身汽车的整个车身是为一体的，没有贯穿整体的大梁，发动机、传动系统、前后悬挂等部件都装配到车身上，车身负载通过悬挂装置传给车轮,承载式车身的汽车平直路上行驶很平稳、固有频率低、噪声小、重量轻，广泛应用于轿车上。当然底盘的强度是不及有大梁结构的非承载式车身，在车的四个车轮受力不均匀时，车身会发生变形,非承载式车身,并不是车身所有的材料强度越高越好，要看用在什么地方。如驾乘室的框架（如横梁、纵梁、ABC柱等），为了使驾车室的空间尽量不变形（保证驾乘人员安全），就必须采用高强度的材料。如车前和尾部的材料（如引擎盖板、翼子板等），为了能够吸收撞击力，可以使用强度相对
20、较低的材料,车身材料,车门防撞梁是减少驾乘人员受侧面撞击的最重要防线。因为在受到侧面撞击时，驾乘人员的身体与车门间没有过多的空间作为缓冲(不同正面撞击，驾乘人员前方还有一定的空间作为缓冲)，直接会收到外力的侵害。所以防撞梁的强度越高，对驾乘人员的防护就越好,请插入标题,在汽车碰撞中，重要的是保护车内人员的安全，所以在碰撞中驾乘室的变形越小就越好。汽车在设计时考虑到这一点，在汽车碰撞时，让一部分机构先溃缩，吸收一部分的撞击能量，从而减少传递到驾乘室的撞击力,请插入标题,同样是为了保护驾乘室中的人员，在汽车受到撞击时，利用特殊设计的车身，将撞击力分散、转移，从而减少传递到驾乘室的撞击力，达到保护车内乘员的目的,请插入标题,4. 电气设备,汽车的电器设备主要由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置等组成。,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等，显著地提高了汽车的性能,请插入标题,谢谢观看 THANKS,