交通安全及汽車知識(shí)汽車基礎(chǔ)

交通安全及汽車知識(shí)

——公共選修課程

河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院

第二章汽車基礎(chǔ)

本章內(nèi)容

第一節(jié)汽車基礎(chǔ)知識(shí)

2.1.1汽車導(dǎo)論

2.1.2汽車基本構(gòu)造與原理

2.1.3汽車設(shè)計(jì)與制造過程第二節(jié)汽車性能

2.2.1汽車使用性能

2.2.2汽車安全性能

第一節(jié)汽車基礎(chǔ)知識(shí)

2.1.1汽車導(dǎo)論

2.1.2汽車基本構(gòu)造與原理

2.1.3汽車設(shè)計(jì)與制造過程2.1.1汽車導(dǎo)論

汽車自19世紀(jì)末誕生至今100余年期間。目前，全世界有8億輛汽車在陸地上行駛，并且以每年幾千萬量的速度增長。預(yù)計(jì)2050年將達(dá)到20億輛。沒有哪種機(jī)械產(chǎn)品像汽車那樣對(duì)社會(huì)產(chǎn)生如此廣泛而深遠(yuǎn)的影響。汽車發(fā)明

近代汽車發(fā)明是德國人卡爾·本茨（Carl·Benz），在1886年公開試車“本茨1號(hào)”樣車，單缸兩沖程汽油機(jī)，裝載一輛三輪車上，每小時(shí)行駛15公里。汽車大規(guī)模生產(chǎn)和銷售1913年福特發(fā)明了汽車流水生產(chǎn)線，福特T型車生產(chǎn)了1500萬輛。1923年美國2/3的家庭擁有這款車。汽車類型

汽車是由自身的動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，具有4個(gè)（或4個(gè)以上）車輪的非軌道承載車輛，其主要用途是載運(yùn)人員和（或）貨物、牽引載運(yùn)人員和（或）貨物。汽車分類方法很多：按用途、動(dòng)力裝置類型、行駛道路條件等。

汽車按用途分類（GB/T3730.1-1988年標(biāo)準(zhǔn)）⒈普通運(yùn)輸汽車（排量、長度、總質(zhì)量）⑴轎車：個(gè)人使用、載運(yùn)少量乘員（2～9人）微型轎車≤1.0L普及型轎車＞1.0～≤1.6L

中級(jí)轎車＞1.6～≤2.5L中高級(jí)轎車＞2.5～≤4.0L

高級(jí)轎車＞4.0L⑵客車：公共服務(wù)使用、載運(yùn)較多乘員（9人以上）微型客車≤3.5m輕型客車＞3.5～≤7.0m

中型客車＞7.0～≤10m大型客車＞10～≤12m

特大型客車鉸接式與雙層⑶貨車：載運(yùn)貨物微型貨車≤1.8t輕型貨車＞1.8～≤6.0t

中型貨車＞6.0～≤14t重型貨車＞14t⒉專用汽車（用于某種或某些專門作業(yè)任務(wù)）⑴作業(yè)型專用汽車救護(hù)車、消防車、環(huán)衛(wèi)車、電視廣播車、（供水、燃?xì)猓岆U(xiǎn)車等。⑵運(yùn)輸型專用汽車?yán)洳剀?、自卸車、集裝箱車、（燃油、燃?xì)猓┕捃嚨?。⒊特殊用途汽車⑴競賽汽車一?jí)方程式F1賽車⑵娛樂汽車旅游房車、高爾夫球場(chǎng)車、海灘車等。

汽車按用途分類（GB/T3730.1-2001年標(biāo)準(zhǔn)）⒈乘用車：載運(yùn)乘客及隨身行李和臨時(shí)物品、包括駕駛員不超過9個(gè)座位。其中⑴～⑼種為原標(biāo)準(zhǔn)中的轎車。⒉商用車⑴客車：載運(yùn)乘客及其其隨身行李，包括駕駛員超過9座⑵半掛牽引車：：具有特殊裝置置用于牽引半掛掛車⑶貨車：載載運(yùn)貨物汽車按動(dòng)力裝裝置類型分類類：⒈活塞式內(nèi)內(nèi)燃機(jī)汽車⑴汽油車⑵⑵柴油車⑶⑶液化石油氣氣車⑷天然然氣車⒉電動(dòng)汽車車⑴純電動(dòng)汽汽車⑵混混合動(dòng)力汽汽車⑶燃燃料電池汽汽車⒊噴氣式汽汽車⒋太陽能汽汽車2.1.2汽車基本構(gòu)構(gòu)造與原理理一.汽車總體構(gòu)構(gòu)造㈠汽車的組組成部分汽車是數(shù)以以萬計(jì)的零零件所組成成的交通工工具，其總總體結(jié)構(gòu)通通常由發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)、底盤盤、車身、、電器與電電子設(shè)備四四大部分組組成。⒈發(fā)動(dòng)機(jī)：：使輸送進(jìn)進(jìn)來的燃料料燃燒而發(fā)發(fā)出動(dòng)力的的部件，是是汽車的動(dòng)動(dòng)力裝置。?！捌嚨牡男呐K”⒉底盤：接接受發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)力，使使汽車運(yùn)動(dòng)動(dòng)并按照駕駕駛員的操操縱而正常常行駛的部部件。⒊車身：駕駕駛員工作作的場(chǎng)所，，也是裝載載乘客和貨貨物的部件件。⒋電器與電電子設(shè)備：：汽車儀表表、汽車照照明與信號(hào)號(hào)、汽車輔輔助電器、、汽車自動(dòng)動(dòng)控制系統(tǒng)統(tǒng)等設(shè)備。。㈡汽車的總體體布置形式式現(xiàn)代汽車按按發(fā)動(dòng)機(jī)位位置分為下下面幾種布布置形式：：⑴發(fā)動(dòng)機(jī)前前置后輪驅(qū)驅(qū)動(dòng)（FR）⑵發(fā)動(dòng)機(jī)前前置前輪驅(qū)驅(qū)動(dòng)（FF）⑶發(fā)動(dòng)機(jī)后后置后輪驅(qū)驅(qū)動(dòng)（RR）⑷發(fā)動(dòng)機(jī)中中置后輪驅(qū)驅(qū)動(dòng)（MR）⑸全輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)（nWD）越野汽車特特有的形式式，通常發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)前置置⑴發(fā)動(dòng)機(jī)前置置后輪驅(qū)動(dòng)動(dòng):大多數(shù)貨車車、部分轎轎車和部分分客車采用用的形式⑵發(fā)動(dòng)機(jī)前前置前輪驅(qū)驅(qū)動(dòng):現(xiàn)代大多數(shù)數(shù)轎車盛行行的形式⑶發(fā)動(dòng)機(jī)后置置后輪驅(qū)動(dòng)動(dòng):大、中型客客車盛行的的形式⑷發(fā)動(dòng)機(jī)中中置后輪驅(qū)驅(qū)動(dòng):方程式賽車車和大多數(shù)數(shù)跑車采用用的形式⑸全輪驅(qū)動(dòng)（（nWD）越野汽車特特有的形式式，通常發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)前置置㈢汽車行駛基基本原理汽車行駛必必須具備兩兩個(gè)基本條條件：驅(qū)動(dòng)動(dòng)條件和附附著條件。。⒈驅(qū)動(dòng)條件件汽車必須有有足夠的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力，以以克服各種種行駛阻力力，才能正正常行駛。。⑴驅(qū)動(dòng)力：：來自發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的動(dòng)力施施加在驅(qū)動(dòng)動(dòng)車輪上，，力圖使其其旋轉(zhuǎn)，車車輪與路面面接觸處對(duì)對(duì)地面施加加一個(gè)作用用力，方向向和行駛方方向相反。。車輪與路路面附著作作用，路面面對(duì)車輪施施加一個(gè)反反作用力，，這就是汽汽車行駛的的驅(qū)動(dòng)力。。⑵滾動(dòng)阻力：：由于車輪輪滾動(dòng)時(shí)輪輪胎和路面面兩者在其其接觸區(qū)域域發(fā)生變形形而產(chǎn)生。。⑶空氣阻力力：汽車前前后氣流的的壓力差，，以及空氣氣與車身表表面摩擦產(chǎn)產(chǎn)生。（隨隨車速增高高而增大））⑷坡度阻力：：汽車在坡坡道上其總總重力沿坡坡道方向的的分力。（（上坡為正正、下坡為為負(fù)、水平平為零）⑸加速阻力力：加速慣慣性力。（加速為正正、減速為為負(fù)、勻速速為零）⑹驅(qū)動(dòng)力與與總阻力的的關(guān)系（驅(qū)驅(qū)動(dòng)條件））驅(qū)動(dòng)力＝總總阻力①水平道路路勻速行駛駛：F驅(qū)動(dòng)＝F滾動(dòng)＋F空氣②水平道路路加速行駛駛：F驅(qū)動(dòng)＝F滾動(dòng)＋F空氣＋F加速③上坡道路路勻速行駛駛：F驅(qū)動(dòng)＝F滾動(dòng)＋F空氣＋F坡度④上坡道路路加速行駛駛：F驅(qū)動(dòng)＝F滾動(dòng)＋F空氣＋F坡度＋F加速⒉附著條件通常把車輪輪與路面之之間的相互互摩擦以及及輪胎花紋紋與路面凸凸起部的作作用綜合在在一起，稱稱為附著作作用。由附著作作用所決決定的阻阻礙車輪輪滑轉(zhuǎn)的的最大力力稱為附附著力。。F附著＝WφW—法向力φ—附著系數(shù)數(shù)附著條件件：F驅(qū)動(dòng)≤F附著二.汽車發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)原理理和構(gòu)造造總體構(gòu)造造⑴機(jī)體組組⑵曲柄連桿桿機(jī)構(gòu)⑶配氣機(jī)機(jī)構(gòu)⑷汽油機(jī)機(jī)供給系系統(tǒng)⑸冷卻系系統(tǒng)⑹潤滑系系統(tǒng)⑺汽油機(jī)機(jī)點(diǎn)火系系統(tǒng)⑻起動(dòng)系系統(tǒng)㈠發(fā)動(dòng)機(jī)工工作原理理和總體體構(gòu)造⒈發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的分類類發(fā)動(dòng)機(jī)是是將某種種能量直直接轉(zhuǎn)換換成機(jī)械械能并拖拖動(dòng)某些些機(jī)械工工作的機(jī)機(jī)器。熱力發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)是將將熱能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成機(jī)機(jī)械能發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)。。內(nèi)燃機(jī)是是將液體體或氣體體燃料和和空氣混混合后直直接輸入入機(jī)器內(nèi)內(nèi)部燃燒燒而產(chǎn)生生熱能，，然后將將熱能再再轉(zhuǎn)變成成機(jī)械能能的熱力力發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)。汽車發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)（指指汽車用用活塞式式內(nèi)燃機(jī)機(jī)）分類類：⑴按點(diǎn)火火方式：：壓燃式式和點(diǎn)燃燃式⑵按燃料料：汽油油機(jī)和柴柴油機(jī)⑶按沖程程數(shù)：二二沖程和和四沖程程⑷按氣缸缸數(shù)及布布置形式式：單缸缸機(jī)和多多缸機(jī)⑸氣缸中中心線：：立式、、斜置式式、臥式式；⑹汽缸排排列：直直列、V型、對(duì)置置。⒉四沖程發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的工作原原理⑴基本構(gòu)構(gòu)造氣缸進(jìn)氣門排氣門火花塞活塞連桿曲軸飛輪⑵氣缸的概概念氣缸上上止點(diǎn)點(diǎn)下下止點(diǎn)沖沖程程工工作容積積排排量⑶四沖程發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的工作過過程①進(jìn)氣行行程、②②壓縮縮行程、、③做做功行程程、④④排氣行行程四沖程汽汽油機(jī)經(jīng)經(jīng)過進(jìn)氣氣、壓縮縮、燃燒燒作功、、排氣四四個(gè)行程程，完成成一個(gè)工工作循環(huán)環(huán)。這期期間活塞塞在上、、下止點(diǎn)點(diǎn)間往復(fù)復(fù)移動(dòng)了了四個(gè)行行程，曲曲軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)了兩周周。氣缸內(nèi)燃燃燒示意意圖⒊發(fā)動(dòng)機(jī)的的總體構(gòu)構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)是是一部由由許多機(jī)機(jī)構(gòu)和系系統(tǒng)組成成的復(fù)雜雜機(jī)器。。汽油機(jī)：：1組2機(jī)構(gòu)5系統(tǒng)（（柴油機(jī)機(jī)：1組2機(jī)構(gòu)4系統(tǒng)）⑴機(jī)體組組：是各各機(jī)構(gòu)、、各系統(tǒng)統(tǒng)的裝配配基體和和組成部部分⑵曲柄連連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)：將往往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)并輸出出動(dòng)力⑶配氣機(jī)機(jī)構(gòu)：使使可燃混混合氣及及時(shí)充入入氣缸并并及時(shí)排排出⑷供給系系統(tǒng)：提提供汽油油和空氣氣比例合合適的可可燃混合合氣⑸點(diǎn)火系系統(tǒng)：保保證及時(shí)時(shí)點(diǎn)燃混混合氣⑹冷卻系系統(tǒng)：把把受熱機(jī)機(jī)件的熱熱量散到到大氣中中，保證證發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)正常工工作⑺潤滑系系統(tǒng)：潤潤滑作相相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的零件件，減少少摩擦力力⑻起動(dòng)系系統(tǒng)：使使靜止發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)起起動(dòng)并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入自行行運(yùn)轉(zhuǎn)⒋發(fā)動(dòng)機(jī)主主要性能能指標(biāo)與與特性⑴動(dòng)力性性能有效轉(zhuǎn)矩矩有效功率率曲軸轉(zhuǎn)速速⑵經(jīng)濟(jì)性性能燃油消耗耗率g/（kW·h）⑶排放性性能有害氣體體：NOx、HC、CO⑷速度特性性㈡機(jī)體組機(jī)體組主主要由氣氣缸體、、汽缸蓋蓋、汽缸缸蓋襯墊墊以及油油底殼等等組成，，把發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的各各種機(jī)構(gòu)構(gòu)和系統(tǒng)統(tǒng)組成為為一個(gè)整整體。⒈氣缸體體⒉汽缸蓋蓋和汽缸缸蓋襯墊墊⒊油底殼殼⒋發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)支承㈢曲柄連桿桿機(jī)構(gòu)⒈概述把燃?xì)庾髯饔迷诨罨钊斏仙系牧D(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，向向工作機(jī)機(jī)械輸出出機(jī)械能能。⒉機(jī)體組組⒊活塞連連桿組⑴活塞⑵⑵活塞環(huán)環(huán)⑶活塞塞銷⑷連連桿⒋曲軸飛飛輪組⑴曲軸⑵⑵曲軸扭扭轉(zhuǎn)減振振器⑶飛飛輪㈣配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)的功用用是按照照發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)每—?dú)飧變?nèi)所進(jìn)進(jìn)行的工作作循環(huán)和發(fā)發(fā)火次序的的要求，定定時(shí)開啟和和關(guān)閉進(jìn)、、排氣門，，使新鮮可可燃混合氣氣(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī))得以及時(shí)進(jìn)進(jìn)入氣缸，，廢氣得以以及時(shí)從氣氣缸排出。。⒈氣門式配配氣機(jī)構(gòu)的的布置及傳傳動(dòng)⒉配氣定時(shí)時(shí)：進(jìn)排氣氣的實(shí)際開開閉時(shí)刻⒊配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)的零件和和組件⑴氣門組：：氣門、導(dǎo)導(dǎo)氣門管、、氣門座、、氣門彈簧簧⑵氣門傳動(dòng)動(dòng)組：凸輪輪軸、定時(shí)時(shí)齒輪、挺挺柱、推桿桿、搖臂、、搖臂軸㈤汽油機(jī)供給給系統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)電控噴射射系統(tǒng)主要要由空氣供供給系統(tǒng)、、燃(汽)油供給系統(tǒng)統(tǒng)、ECU組成。⒈空氣供給系系統(tǒng)為發(fā)動(dòng)機(jī)形形成可燃混混合氣提供供空氣。由由空氣濾清清器、空氣氣流量計(jì)、、節(jié)氣門、、進(jìn)氣總管管、進(jìn)氣支支管組成。。⒉燃油供給系系統(tǒng)依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)工況、進(jìn)進(jìn)氣量為發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒燒所需空燃燃比提供精精確燃油量量。⒊電子控制系系統(tǒng)（ECU）根據(jù)各種傳傳感器的信信息進(jìn)行綜綜合分析和和處理，精精確控制噴噴油量，使使發(fā)動(dòng)機(jī)在在各種工況況具有最佳佳性能㈥發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻卻系統(tǒng)⒈冷卻系統(tǒng)統(tǒng)的功用使發(fā)動(dòng)機(jī)在在所有工況況下都保持持在適當(dāng)?shù)牡臏囟确秶鷩鷥?nèi)。冷卻卻系既要防防止發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)過熱，也也要防止冬冬季發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)過冷。在在冷發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)起動(dòng)之后后，冷卻系系還要保證證發(fā)動(dòng)機(jī)迅迅速升溫，，盡快達(dá)到到正常的工工作溫度。。組成⒉冷卻液⒊散熱器⒋冷卻風(fēng)扇扇⒌節(jié)溫器⒍水泵⒎變速器機(jī)機(jī)油冷卻器器㈦發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑滑系統(tǒng)⒈潤滑系統(tǒng)統(tǒng)的功用在發(fā)動(dòng)機(jī)工工作時(shí)連續(xù)續(xù)不斷地把把數(shù)量足夠夠的潔凈潤潤滑油輸送送到全部傳傳動(dòng)件的摩摩擦表面，，并在摩擦擦表面之間間形成油膜膜，實(shí)現(xiàn)液液體摩擦，，從而減小小摩擦阻力力、降低功功率消耗、、減輕機(jī)件件磨損，以以達(dá)到提高高發(fā)動(dòng)機(jī)工工作可靠性性和耐久性性的目的。。⒉潤滑劑⒊機(jī)油泵⒋機(jī)油濾清清器⒌機(jī)油冷卻卻器㈧發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火火系統(tǒng)⒈概述為了適應(yīng)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的工工作，要求求點(diǎn)火系在在規(guī)定的時(shí)時(shí)刻，按發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)點(diǎn)火次序供供給火花塞塞以足夠能能量的高壓壓電，使其其兩電極間間產(chǎn)生電火火花，點(diǎn)燃燃混合氣，，使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)做功。能能夠按時(shí)在在火花塞兩兩電極之間間產(chǎn)生電火火花的全部部裝置，稱稱為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)點(diǎn)火系。。⒉點(diǎn)火系統(tǒng)統(tǒng)