汽車(chē)的分類(lèi)、總體構(gòu)造、各部分功用和行駛基本原理

《汽車(chē)構(gòu)造》第1頁(yè)，共47頁(yè)。課程教學(xué)大綱學(xué)時(shí)/學(xué)分：48/3先修課程：機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等一、教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解國(guó)內(nèi)外汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r；了解汽車(chē)類(lèi)型的分類(lèi)方法；了解國(guó)產(chǎn)汽車(chē)產(chǎn)品型號(hào)編制規(guī)則；掌握汽車(chē)整車(chē)及各子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理；熟悉汽車(chē)各總成、部件的構(gòu)造、關(guān)系及其在整車(chē)中的作用和位置。同時(shí)，配合拆裝實(shí)習(xí)的進(jìn)行，使學(xué)生對(duì)整車(chē)結(jié)構(gòu)有系統(tǒng)深入的了解。為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。第2頁(yè)，共47頁(yè)。二、教學(xué)內(nèi)容總論（2學(xué)時(shí)）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和總體構(gòu)造（2學(xué)時(shí)）第二章機(jī)體組及曲柄連桿機(jī)構(gòu)（3學(xué)時(shí)）第三章配氣機(jī)構(gòu)（2學(xué)時(shí)）第四章汽油機(jī)燃油系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)）第五章柴油機(jī)燃油系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)）第六章進(jìn)排氣系統(tǒng)及排氣凈化裝置（1學(xué)時(shí)）第七章發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)（1學(xué)時(shí)）第八章發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)（1學(xué)時(shí)）第九章發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)（1學(xué)時(shí)）第十章發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)（1學(xué)時(shí)）第3頁(yè)，共47頁(yè)。第十一章汽車(chē)傳動(dòng)系概述（1學(xué)時(shí)）第十二章離合器（3學(xué)時(shí)）第十三章變速器與分動(dòng)器（4學(xué)時(shí)）第十四章液力機(jī)械變速器（3學(xué)時(shí)）第十五章萬(wàn)向傳動(dòng)裝置（3學(xué)時(shí)）第十六章驅(qū)動(dòng)橋（2學(xué)時(shí)）第十七章汽車(chē)行駛系概述（2學(xué)時(shí)）第十八章車(chē)架（1學(xué)時(shí)）第十九章車(chē)橋（2學(xué)時(shí)）第二十章車(chē)輪和輪胎（1學(xué)時(shí)）第二十一章懸架（3學(xué)時(shí)）第二十二章汽車(chē)轉(zhuǎn)向系（5學(xué)時(shí)）第二十三章汽車(chē)制動(dòng)系（4學(xué)時(shí)）三、教學(xué)安排及方式本課程講授48學(xué)時(shí)，其中總論2學(xué)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造部分內(nèi)容16學(xué)時(shí)，汽車(chē)底盤(pán)部分內(nèi)容30學(xué)時(shí)

，四、考核方式閉卷筆試，時(shí)間2小時(shí)；課堂不定期抽查、點(diǎn)名。第4頁(yè)，共47頁(yè)。<汽車(chē)構(gòu)造>課程的學(xué)習(xí)方法性能的視角系統(tǒng)的觀點(diǎn)簡(jiǎn)潔的表達(dá)典型的結(jié)構(gòu)兼顧“新穎”提出問(wèn)題畫(huà)龍點(diǎn)睛輔助手段挑戰(zhàn)性思考題第5頁(yè)，共47頁(yè)。性能的視角上下游部件的功能；整車(chē)性能角度看待汽車(chē)結(jié)構(gòu)；已有結(jié)構(gòu)形式只是滿足性能、實(shí)現(xiàn)功能的一種方式；你有更好的實(shí)現(xiàn)方式嗎？(創(chuàng)新)學(xué)習(xí)構(gòu)造的樂(lè)趣不僅在于理解構(gòu)造本身，更在于探究設(shè)計(jì)該結(jié)構(gòu)的人的想法。第6頁(yè)，共47頁(yè)。汽車(chē)的定義定義：汽車(chē)是由自身動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，一般有四個(gè)或四個(gè)以上車(chē)輪，不依靠軌道架線的車(chē)輛。用途：載運(yùn)人或貨物；牽引載運(yùn)人或貨物；特殊用途。汽車(chē)區(qū)別于火車(chē)、有軌電車(chē)、拖拉機(jī)、工程機(jī)械，二或三輪摩托車(chē)、具有武器和裝甲的作戰(zhàn)車(chē)輛不屬于汽車(chē)。第7頁(yè)，共47頁(yè)。一、汽車(chē)史話（一）汽車(chē)發(fā)展大致分三個(gè)階段：第二階段：汽車(chē)成型期發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展底盤(pán)發(fā)展材料發(fā)展內(nèi)燃機(jī)第一階段：汽車(chē)萌芽期人、畜力車(chē)蒸汽汽車(chē)電動(dòng)車(chē)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)第三階段：汽車(chē)發(fā)展期汽車(chē)外形馬車(chē)型箱型甲殼蟲(chóng)型船型楔型汽車(chē)發(fā)展期

第8頁(yè)，共47頁(yè)。1885年德國(guó)人Daimler將自制的汽油機(jī)裝在自行車(chē)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。該汽油機(jī)是水冷四沖程單缸機(jī)功率0.37kW，最高轉(zhuǎn)速600rpm。目前存于戴姆勒-本茨博物館。同年晚些時(shí)候本茨制造出了兩沖程汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的三輪車(chē)，并于1886年成功試車(chē)，被稱(chēng)為現(xiàn)代汽車(chē)的原型，目前存于慕尼黑科學(xué)博物館。1886年Daimler將經(jīng)改進(jìn)的汽油機(jī)裝四輪馬車(chē)上，該車(chē)被公認(rèn)為世界上第一輛現(xiàn)代意義的汽車(chē)。1886年被成為汽車(chē)的誕生年。第9頁(yè)，共47頁(yè)。（二）汽車(chē)史上三次重大變革汽車(chē)誕生汽車(chē)工業(yè)中心汽車(chē)工業(yè)中心汽車(chē)工業(yè)中心

美國(guó)歐洲日本第一次變革：流水線大批量生產(chǎn)（1913年美福特公司發(fā)明裝配流水線)第二次變革：汽車(chē)產(chǎn)品多樣化（歐洲開(kāi)發(fā)了多姿多彩的新車(chē)型）第三次變革：精益生產(chǎn)方式（日本把產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)服務(wù)結(jié)合生產(chǎn)方式)第10頁(yè)，共47頁(yè)。二、國(guó)內(nèi)外汽車(chē)發(fā)展概況美國(guó)凱迪拉克雪佛蘭別克旁蒂克奧茲莫比爾鷹.吉普克萊斯勒吉普車(chē)切諾基福特林肯越野車(chē)福（Ford）克萊斯勒通（GM）第11頁(yè)，共47頁(yè)。日本豐田汽車(chē)公司：1933年TOYOTA日產(chǎn)汽車(chē)公司：1933年NISSAN本田汽車(chē)：1948年Honda馬自達(dá)汽車(chē)：1931年五十鈴：1949（ISUZU）三菱汽車(chē)：1970德國(guó)大眾汽車(chē)大眾桑塔納戴姆勒、奔馳梅塞德斯奔馳奧迪霍希旺達(dá)爾蒸汽動(dòng)力奧迪汽車(chē)寶馬汽車(chē)波爾舍第12頁(yè)，共47頁(yè)。三、國(guó)內(nèi)汽車(chē)工業(yè)概況中國(guó)二汽上海大眾天津汽車(chē)北京吉普躍進(jìn)集團(tuán)解放車(chē)紅旗轎車(chē)東風(fēng)車(chē)富康轎車(chē)桑塔納桑塔納帕薩特夏利轎車(chē)依維柯一汽第13頁(yè)，共47頁(yè)。四、汽車(chē)的分類(lèi)乘用車(chē)是指設(shè)計(jì)和技術(shù)特性上主要用于載運(yùn)乘客及隨身行李和/或臨時(shí)物品的汽車(chē)，包括駕駛員座位在內(nèi)最多不超過(guò)9個(gè)座位，它也可以牽引一輛掛車(chē)。乘用車(chē)又可細(xì)分為：轎車(chē)、旅行車(chē)、多用途乘用車(chē)、短頭乘用車(chē)、越野乘用車(chē)、專(zhuān)用乘用車(chē)、旅居車(chē)、防彈車(chē)、救護(hù)車(chē)、殯儀車(chē)。商用車(chē)是指在設(shè)計(jì)和技術(shù)特性上用于運(yùn)送人員和貨物的汽車(chē)，并且可以牽引掛車(chē)。乘用車(chē)不包括在內(nèi)。商用車(chē)可細(xì)分為：客車(chē)、小型客車(chē)、城市客車(chē)、旅游客車(chē)、鉸鏈客車(chē)、越野客車(chē)、專(zhuān)用客車(chē)、半掛牽引車(chē)、貨車(chē)、普通貨車(chē)、多用途貨車(chē)、全掛牽引車(chē)、越野貨車(chē)、專(zhuān)用作業(yè)車(chē)、專(zhuān)用貨車(chē)。第14頁(yè)，共47頁(yè)。汽車(chē)的分類(lèi)方法很多運(yùn)輸車(chē)輛1.轎車(chē)微型轎車(chē)普通型轎車(chē)中級(jí)轎車(chē)中高級(jí)轎車(chē)高級(jí)轎車(chē)按排量分級(jí)(V<1.0L)(1.0L<V<1.6L)(1.6L<V<2.5L)(2.5L<V<4.0L)(V>4.0L)轎車(chē)圖片2.客車(chē)微型客車(chē)輕型客車(chē)中型客車(chē)大型客車(chē)超大型客車(chē)按長(zhǎng)度分級(jí)(L<3.5m)(3.5m<L<7m)(7m<L<10m)(10m<L<12m)(L<12m)客車(chē)圖片重型貨車(chē)3.貨車(chē)微型貨車(chē)輕型貨車(chē)中型貨車(chē)按總質(zhì)量分級(jí)(M<1.8t)(1.8t<M<6t)(6t<M<14t)(M>14t)貨車(chē)圖片（一）按汽車(chē)用途分類(lèi)：普通運(yùn)輸車(chē)輛、專(zhuān)用汽車(chē)、特種用途汽車(chē)第15頁(yè)，共47頁(yè)。貨車(chē)分類(lèi)貨車(chē)類(lèi)型微型輕型中型重型總質(zhì)量T≤1.8>1.8~6>6~14>14越野車(chē)類(lèi)型微型輕型中型重型總質(zhì)量T≤5>5~13>13~24>24越野車(chē)按廠定最大總質(zhì)量分類(lèi)表（GB3730.1）自卸車(chē)按廠定最大總質(zhì)量分類(lèi)表（GB3730.1）自卸車(chē)類(lèi)型輕型中型重型總質(zhì)量T≤6>6~14>14載貨車(chē)按廠定最大總質(zhì)量分類(lèi)表（GB3730.1）第16頁(yè)，共47頁(yè)。專(zhuān)用汽車(chē)1.作業(yè)型專(zhuān)用車(chē)指汽車(chē)上安裝各種特殊作業(yè)的車(chē)輛（如：醫(yī)療救護(hù)車(chē)、公安消防車(chē)，機(jī)場(chǎng)作業(yè)車(chē)）消防-醫(yī)療車(chē)圖片罐式牽引車(chē)-掛車(chē)圖片2、運(yùn)輸型專(zhuān)用汽車(chē)車(chē)身經(jīng)過(guò)改裝，用來(lái)運(yùn)輸專(zhuān)門(mén)貨物的汽車(chē)特種用途汽車(chē)專(zhuān)供假日娛樂(lè)消遣的汽車(chē)（旅游車(chē)，如房車(chē)，海灘游玩車(chē)，高爾夫球場(chǎng)車(chē)）1.娛樂(lè)汽車(chē)休閑車(chē)圖片2.競(jìng)賽汽車(chē)按特定的競(jìng)賽規(guī)范而設(shè)計(jì)的車(chē)（一級(jí)方程式、汽車(chē)?yán)悺⒖ǘ≤?chē)等）方程式賽車(chē)圖片第17頁(yè)，共47頁(yè)。（二）按動(dòng)力裝置類(lèi)型分類(lèi)（1）內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)（2）電動(dòng)汽車(chē)（3）噴氣式汽車(chē)和燃?xì)廨啓C(jī)汽車(chē)（三）按道路條件分類(lèi)（1）公路用汽車(chē)（2）非公路用汽車(chē)（四）按發(fā)動(dòng)機(jī)位置及驅(qū)動(dòng)形式分類(lèi)（1）轎車(chē)（2）客車(chē)（3）貨車(chē)前置前驅(qū)（FF）前置后驅(qū)（FR）后置后驅(qū)（RR）四輪驅(qū)動(dòng)（nWD）前置后驅(qū)（FR）中置后驅(qū)（MR）后置后驅(qū)（RR）第18頁(yè)，共47頁(yè)?；钊絻?nèi)燃機(jī)占大多數(shù)，主要使用汽油和柴油，目前有許多代用燃料，如：LPG，CNG，LNG，醇類(lèi)等燃料可按活塞的運(yùn)動(dòng)方式分為

往復(fù)活塞式旋轉(zhuǎn)活塞式第19頁(yè)，共47頁(yè)。燃?xì)廨啓C(jī)汽車(chē)與活塞式汽車(chē)比其功率大，質(zhì)量小，轉(zhuǎn)矩特性好，對(duì)燃油無(wú)嚴(yán)格限制但耗油多，噪聲大，制造成本高1964年以時(shí)速648.71km/h創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)陸上車(chē)速最高記錄，是靠車(chē)輪驅(qū)動(dòng)的陸地車(chē)輛迄今所能達(dá)到的最高車(chē)速第20頁(yè)，共47頁(yè)。噴氣式汽車(chē)是依靠航空發(fā)動(dòng)機(jī)或火箭發(fā)動(dòng)機(jī)以及特殊燃料，并以噴氣反作用力驅(qū)動(dòng)的輪式汽車(chē)1997年10月，英國(guó)的安迪.格林在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州黑巖沙漠駕駛“推力SSC”以1227.73km/h創(chuàng)造了陸上車(chē)輛行駛速度最高世界記錄第21頁(yè)，共47頁(yè)。電動(dòng)汽車(chē)指以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并且自身裝備供電能源的汽車(chē)純電動(dòng)汽車(chē)蓄電池式電動(dòng)汽車(chē)太陽(yáng)能式電動(dòng)汽車(chē)燃料電池式的電動(dòng)汽車(chē)第22頁(yè)，共47頁(yè)。第23頁(yè)，共47頁(yè)?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)是使電動(dòng)車(chē)和內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)兩者揚(yáng)長(zhǎng)避短的折衷式車(chē)型克服電動(dòng)車(chē)速度低，續(xù)航里程短等主要缺點(diǎn)發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)最佳工況，降低排放雖然結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但如在批量生產(chǎn)降低成本，則會(huì)有較好的前景第24頁(yè)，共47頁(yè)。第25頁(yè)，共47頁(yè)。1、公路用車(chē)（路面車(chē)輛）2、非公路用車(chē)（越野車(chē)輛）第26頁(yè)，共47頁(yè)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)系行駛系車(chē)身制動(dòng)系五、汽車(chē)總體構(gòu)造

依據(jù)汽車(chē)所用動(dòng)力裝置不同，其總體構(gòu)造差異很大。本課程主要講述以往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力裝置的汽車(chē)：（發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身、電氣設(shè)備）第27頁(yè)，共47頁(yè)。發(fā)動(dòng)機(jī)行駛系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)其它：車(chē)身、儀表及顯示、照明與信號(hào)、電氣與電子系統(tǒng)、空調(diào)、取暖及通風(fēng)、雨刷……汽車(chē)組成：

發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身、電氣設(shè)備四大部分。

第28頁(yè)，共47頁(yè)。汽車(chē)各組成部分功用：1.發(fā)動(dòng)機(jī)：使供入其中的燃料發(fā)出動(dòng)力。2.底盤(pán)傳動(dòng)系：將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。行駛系：將汽車(chē)各總成及部件連成一個(gè)整體并對(duì)全車(chē)起支承作用，保證汽車(chē)正常行駛轉(zhuǎn)向系：保證汽車(chē)能按照駕駛員選擇的方向行駛制動(dòng)系：使汽車(chē)能減速或停車(chē)，保證人離去后能可靠停駐。3.車(chē)身：是駕駛員工作和裝載乘客貨物的場(chǎng)所。4.電氣設(shè)備：是汽車(chē)所有用電設(shè)備的供能裝置。第29頁(yè)，共47頁(yè)。第30頁(yè)，共47頁(yè)。離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)橋汽車(chē)動(dòng)力傳遞路線：發(fā)動(dòng)機(jī)→離合器→變速器→副變速器→傳動(dòng)軸→主減速器→差速器→半軸→輪邊減速器→車(chē)輪第31頁(yè)，共47頁(yè)。第32頁(yè)，共47頁(yè)。第33頁(yè)，共47頁(yè)。制動(dòng)系工作原理第34頁(yè)，共47頁(yè)。六、國(guó)產(chǎn)汽車(chē)產(chǎn)品型號(hào)編制首部中部尾部企業(yè)名稱(chēng)代號(hào)車(chē)輛類(lèi)別代號(hào)汽車(chē)主要特征參數(shù)企業(yè)自定產(chǎn)品序號(hào)專(zhuān)用汽車(chē)分類(lèi)代號(hào)企業(yè)自定代號(hào)CA1091XA第35頁(yè)，共47頁(yè)。舉例：TJ7100天津汽車(chē)廠生產(chǎn)的排量為1.0L的轎車(chē)客車(chē)長(zhǎng)度*10客車(chē)轎車(chē)排量*10轎車(chē)載貨汽車(chē)載重汽車(chē)質(zhì)量CA1091一汽廠生產(chǎn)的載貨汽車(chē)，總質(zhì)量為9t。TJ6481天津汽車(chē)廠生產(chǎn)的長(zhǎng)度為4.8m的客車(chē)第36頁(yè)，共47頁(yè)。首位數(shù)字中間兩位數(shù)字最末位數(shù)字載貨汽車(chē)1表示汽車(chē)總質(zhì)量（t）*數(shù)值企業(yè)自定產(chǎn)品序號(hào)越野汽車(chē)2自卸汽車(chē)3牽引汽車(chē)4專(zhuān)用汽車(chē)5客車(chē)6表示汽車(chē)總長(zhǎng)度（0.1m）*數(shù)值轎車(chē)7表示發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積（0.1L）數(shù)值

8

半掛車(chē)及專(zhuān)用半掛車(chē)9表示汽車(chē)總質(zhì)量（t）**數(shù)值第37頁(yè)，共47頁(yè)。七、汽車(chē)行駛基本原理汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與阻力驅(qū)動(dòng)力滾動(dòng)阻力空氣阻力坡度阻力加速阻力驅(qū)動(dòng)力與阻力的關(guān)系汽車(chē)的附著條件第38頁(yè)，共47頁(yè)。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力FtTractiveForce第39頁(yè)，共47頁(yè)。輪胎徑向變形曲線滾動(dòng)阻力Ff第40頁(yè)，共47頁(yè)?？諝庾枇W汽車(chē)的空氣阻力由FW表示，在高速行駛時(shí)前部受正壓后部受負(fù)壓，形成壓力差，氣流與車(chē)身的摩擦和氣流的干擾形成空氣阻力。汽車(chē)的空氣阻力與汽車(chē)的形狀，汽車(chē)的正面投影面積，特別是與汽車(chē)和空氣的相對(duì)速度的平方成正比高速時(shí)空氣阻力是汽車(chē)阻力的主要部分第41頁(yè)，共47頁(yè)。轎車(chē)行駛中的車(chē)外氣流VelocityfieldaroundawheelPressuredistributionVelocityfieldaroundacarinovertakingprocess第42頁(yè)，共47頁(yè)。坡度阻力Fi汽車(chē)在坡道上時(shí)，其總重力沿坡道方向的分力稱(chēng)為坡道阻力，坡道阻力只產(chǎn)生于上坡時(shí)，下坡時(shí)轉(zhuǎn)化為汽車(chē)的動(dòng)能。加速阻力Fj第43頁(yè)，共47頁(yè)。驅(qū)動(dòng)力與總阻力的關(guān)系F=Ff+Fw+Fi

+Fj

Ft

=F時(shí)，汽車(chē)靜止或勻速行駛Ft

>F時(shí)，汽車(chē)加速行駛Ft

<F時(shí)，汽車(chē)減速行駛可停止第44頁(yè)，共47頁(yè)。汽車(chē)的附著條件由附著作用所決定的阻礙車(chē)輪滑動(dòng)的力的最大值稱(chēng)為附著力，用Fφ表示，附著力與車(chē)輪所承受的垂直于地面的法向力G（稱(chēng)附著重力）成正比Fφ=Gφφ稱(chēng)為附著系數(shù)，其值與輪胎的類(lèi)型及地面的性質(zhì)有關(guān)；附著重力G是汽車(chē)總重力Ga分配到驅(qū)動(dòng)輪上的那一部分附著條件:Ft<