汽車架構(gòu)簡單介紹

目錄汽車概述發(fā)動機概述發(fā)動機的工作原理變速箱的工作原理第一頁，共47頁。汽車概述01第二頁，共47頁。01030204卡爾·本茨最初在德國的曼海姆經(jīng)營奧托四沖程煤氣機，后來投入到汽油機的的研制。

1879年，本茨首次試驗成功一臺二沖程試驗性發(fā)動機。

1883年10月，成立奔馳公司。

1885年，造出第一輛三輪汽車1886年，戴姆勒和他的助手邁巴赫制成了一臺高速四沖程汽油機，并裝在四輪馬車上，這就是世界上的第一輛四輪汽車。第三頁，共47頁。●汽車人類智慧的結(jié)晶

1886年，被公認為現(xiàn)代汽車誕生之年。戴姆勒和本茨是世界上大多數(shù)人公認的以內(nèi)燃機為動力的現(xiàn)代汽車的發(fā)明者。戴姆勒與奔茨的成功是“站在巨人的肩膀上取得的”，早在第一輛汽車發(fā)明之前，與它相關(guān)的許多發(fā)明就已經(jīng)出現(xiàn)了。要認識到汽車并不完全是由一個人發(fā)明的，而是由幾百甚至幾千項創(chuàng)造發(fā)明構(gòu)成的，是人類智慧的結(jié)晶。第四頁，共47頁。第五頁，共47頁。縱觀汽車的發(fā)展歷史，一百多年來，幾乎所有的科技新成果、新技術(shù)都應(yīng)用在汽車上。汽車電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，將推動汽車產(chǎn)品進入一個全新的時代。車載通信系統(tǒng)

第六頁，共47頁。一、汽車的組成發(fā)動機：現(xiàn)代汽車廣泛采用活塞式內(nèi)燃機，為汽車提供動力。底盤：汽車底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系等四大系統(tǒng)組成。車身：安置駕駛員、乘客或貨物。客車和轎車是整體車身；普通貨車車身由駕駛室和貨箱組成。電器：包括汽車電源、配電裝置、全車電纜、用電器設(shè)備、計算機控制系統(tǒng)等。第七頁，共47頁。點擊請?zhí)鎿Q文字內(nèi)容轎車總體結(jié)構(gòu)第八頁，共47頁。點擊請?zhí)鎿Q文字內(nèi)容發(fā)動機和底盤的位置

第九頁，共47頁。請?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，點擊添加相關(guān)標題文字，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。請?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，點擊添加相關(guān)標題文字，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。請?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，點擊添加相關(guān)標題文字，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。點擊請?zhí)鎿Q文字內(nèi)容點擊請?zhí)鎿Q文字內(nèi)容汽車上的電纜

第十頁，共47頁。點擊請?zhí)鎿Q文字內(nèi)容汽車電氣設(shè)備

第十一頁，共47頁。02發(fā)動機概述第十二頁，共47頁。一、發(fā)動機組成汽油機通常由曲柄連桿、配氣兩大機構(gòu)和燃料供給、潤滑、冷卻、點火、起動和計算機控制系統(tǒng)六大系統(tǒng)組成。柴油機無點火系。汽油機和柴油機的結(jié)構(gòu)如圖所示第十三頁，共47頁。汽油機第十四頁，共47頁。柴油機第十五頁，共47頁。一、發(fā)動機組成1.曲柄連桿機構(gòu)：曲柄連桿機構(gòu)是由機體、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分組成的，如圖1-10所示。其作用是將燃料燃燒所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為動能，同時將活塞的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運動，從而對外輸出動力。如圖1-11所示。第十六頁，共47頁。曲柄連桿機構(gòu)的分解圖第十七頁，共47頁。一、發(fā)動機組成2.配氣機構(gòu)：配氣機構(gòu)由進氣門、排氣門、氣門彈簧、挺桿、凸輪軸和正時齒輪等組成。其作用是根據(jù)發(fā)動機工作需要，按時打開和關(guān)閉氣門或氣口，使新鮮氣體或燃料及時充入汽缸，并使燃燒后的廢氣及時排出汽缸。第十八頁，共47頁。一、發(fā)動機組成3.燃料供給系：汽油燃料供給系有化油器式和燃油噴射式兩種。柴油機燃料供給系由燃油箱、輸油泵、噴油泵、柴油濾清器、噴油器進排氣管和排氣消聲器等組成。其作用是向汽缸內(nèi)供給純空氣，并根據(jù)發(fā)動機的工作需要，按時向缸內(nèi)噴入定量柴油，以調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出功率和轉(zhuǎn)速，最后，將燃燒后的廢氣排出汽缸。第十九頁，共47頁?；推魇饺剂瞎┙o系第二十頁，共47頁。柴油機燃料供給系第二十一頁，共47頁。一、發(fā)動機組成4.冷卻系：冷卻系有水冷式和風(fēng)冷式兩種，現(xiàn)代汽車大都采用水冷式。其作用是利用冷卻水冷卻高溫零件，并通過散熱器將熱量散發(fā)到大氣中去，保證發(fā)動機正常的工作溫度。水冷式由水泵、散熱器、風(fēng)扇、分水管、節(jié)溫器和水套(在機體內(nèi))等組成。第二十二頁，共47頁。汽車發(fā)動機冷卻系第二十三頁，共47頁。一、發(fā)動機組成5.潤滑系：潤滑系的作用是將潤滑油送到各摩擦零件的表面，形成油膜，以減小摩擦力，減緩機件磨損，并清洗、冷卻摩擦表面，從而延長發(fā)動機使用壽命。潤滑系由機油泵、潤滑油道、集濾器、機油濾清器、限壓閥、油底殼等組成。第二十四頁，共47頁。一、發(fā)動機組成6.點火系：點火系作用是按時提供電火花，點燃缸內(nèi)的可燃混合氣。汽油機傳統(tǒng)點火系由電源(蓄電池和發(fā)電機)、點火線圈、分電器和火花塞等組成。

第二十五頁，共47頁。一、發(fā)動機組成7.起動系：起動系的作用是帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，使發(fā)動機獲得必要的動能和起動轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機從靜止轉(zhuǎn)入自行運轉(zhuǎn)狀態(tài)。由起動機和起動繼電器組成。

第二十六頁，共47頁。二、內(nèi)燃機的分類燃料不同：汽油機、柴油機循環(huán)沖程數(shù)不同：二沖程發(fā)動機、四沖程發(fā)動機冷卻方式不同：風(fēng)冷、水冷汽缸數(shù)不同：單缸發(fā)動機、多缸發(fā)動機著火方式不同：點燃式、壓燃式（柴油機）進氣方式不同：增壓式、非增壓式汽缸排列形式不同：常見的有直列、V型、W型發(fā)動機、水平對置型。第二十七頁，共47頁。冷卻方式不同：風(fēng)冷、水冷進氣方式不同：增壓式、非增壓式第二十八頁，共47頁。一般的汽車都是以四缸和六缸發(fā)動機居多，既然發(fā)動機的動力主要是來源于氣缸，那是不是氣缸越多就越好呢?其實不然，隨著汽缸數(shù)的增加，發(fā)動機的零部件也相應(yīng)的增加，發(fā)動機的結(jié)構(gòu)會更為復(fù)雜，這也降低發(fā)動機的可靠性，另外也會提高發(fā)動機制造成本和后期的維護費用。所以，汽車發(fā)動機的汽缸數(shù)都是根據(jù)發(fā)動機的用途和性能要求進行綜合權(quán)衡后做出的選擇。像V12型發(fā)動機、W12型發(fā)動機和W16型發(fā)動機只運用于少數(shù)的高性能汽車上。第二十九頁，共47頁。其實V型發(fā)動機，簡單理解就是將相鄰氣缸以一定的角度組合在一起，從側(cè)面看像V字型，就是V型發(fā)動機。V型發(fā)動機相對于直列發(fā)動機而言，它的高度和長度有所減少，這樣可以使得發(fā)動機蓋更低一些，滿足空氣動力學(xué)的要求。而V型發(fā)動機的氣缸是成一個角度對向布置的，可以抵消一部分的震動，但是不好的是必須要使用兩個氣缸蓋，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。雖然發(fā)動機的高度減低了，但是它的寬度也相應(yīng)增加，這樣對于固定空間的發(fā)動機艙，安裝其他裝置就不容易了。V型發(fā)動機結(jié)構(gòu)第三十頁，共47頁。將V型發(fā)動機兩側(cè)的氣缸再進行小角度的錯開，就是W型發(fā)動機了。W型發(fā)動機相對于V型發(fā)動機，優(yōu)點是曲軸可更短一些，重量也可輕化些，但是寬度也相應(yīng)增大，發(fā)動機艙也會被塞得更滿。缺點是W型發(fā)動機結(jié)構(gòu)上被分割成兩個部分，結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，在運作時會產(chǎn)生很大的震動，所以只有在少數(shù)的車上應(yīng)用。W型發(fā)動機結(jié)構(gòu)第三十一頁，共47頁。水平對置發(fā)動機的相鄰氣缸相互對立布置（活塞的底部向外側(cè)），兩氣缸的夾角為180°，不過它與180°V型發(fā)動機還是有本質(zhì)的區(qū)別的。水平對置發(fā)動機與直列發(fā)動機類似，是不共用曲柄銷的（也就是說一個活塞只連一個曲柄銷），而且對向活塞的運動方向是相反的，但是180°V型發(fā)動機則剛好相反。水平對置發(fā)動機的優(yōu)點是可以很好的抵消振動，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)更為平穩(wěn)；重心低，車頭可以設(shè)計得更低，滿足空氣動力學(xué)的要求；動力輸出軸方向與傳動軸方向一致，動力傳遞效率較高。缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不方便；生產(chǎn)工藝要求苛刻，生產(chǎn)成本高，在知名品牌的轎車中只有保時捷和斯巴魯還在堅持使用水平對置發(fā)動機。水平對置發(fā)動機結(jié)構(gòu)第三十二頁，共47頁。03發(fā)動機工作原理第三十三頁，共47頁?！癜l(fā)動機為什么能源源不斷提供動力

發(fā)動機之所以能源源不斷的提供動力，得益于氣缸內(nèi)的進氣、壓縮、做功、排氣這四個行程的有條不紊地循環(huán)運作。

進氣行程：活塞從氣缸內(nèi)上止點移動至下止點時，進氣門打開，排氣門關(guān)閉，新鮮的空氣和汽油混合氣被吸入氣缸內(nèi)。壓縮行程：進排氣門關(guān)閉，活塞從下止點移動至上止點，將混合氣體壓縮至氣缸頂部，以提高混合氣的溫度，為做功行程做準備。做功行程：火花塞將壓縮的氣體點燃，混合氣體在氣缸內(nèi)發(fā)生“爆炸”產(chǎn)生巨大壓力，將活塞從上止點推至下止點，通過連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)。排氣行程：活塞從下止點移至上止點，此時進氣門關(guān)閉，排氣門打開，將燃燒后的廢氣通過排氣歧管排出氣缸外。第三十四頁，共47頁?！癜l(fā)動機動力源于爆炸

發(fā)動機能產(chǎn)生動力其實是源于氣缸內(nèi)的“爆炸力”。在密封氣缸燃燒室內(nèi)，火花塞將一定比例汽油和空氣的混合氣體在合適的時刻里瞬間點燃，就會產(chǎn)生一個巨大的爆炸力，而燃燒室是頂部是固定的，巨大的壓力迫使活塞向下運動，通過連桿推動曲軸，在通過一系列機構(gòu)把動力傳到驅(qū)動輪上，最終推動汽車。第三十五頁，共47頁。●發(fā)動機的排量、壓縮比活塞從上止點移動到下止點所通過的空間容積稱為氣缸排量；發(fā)動機所有氣缸排量之和稱為發(fā)動機排量，通常用升（L）來表示。如我們平時看到的汽車排量，1.6L、2.0L、2.4L等等。其實氣缸的容積是個圓柱體，不太可能正好是整升數(shù)的，如1998mL、2397mL等數(shù)字，可以近似標示為2.0L、2.4L。壓縮比，即發(fā)動機混合氣體被壓縮的程度，氣缸總?cè)莘e與壓縮后的氣缸容積（即燃燒室容積）之比來表示。為什么要對氣缸的混合氣體壓縮呢？這樣可以讓混合氣體更容易、更快速的完全燃燒，從而提高發(fā)動機的性能和效率。第三十六頁，共47頁?！駵u輪增壓是怎樣增壓的？渦輪增壓大家并不陌生，平時在車的尾部都可以看到諸如1.4T、2.0T等字樣，這說明了這輛車的發(fā)動機是帶渦輪增壓的。渦輪增壓（Turbocharger）簡稱Turbo或T。渦輪增壓是利用發(fā)動機的廢氣帶動渦輪來壓縮進氣，從而提高發(fā)動機的功率和扭矩，使車更有勁。渦輪增壓器主要由渦輪機和壓縮機兩部分組成，之間通過一根傳動軸連接。渦輪的進氣口與發(fā)動機排氣歧管相連，排氣口與排氣管相連；壓縮機的進氣口與進氣管相連，排氣口則接在進氣歧管上。到底是怎樣實現(xiàn)增壓的呢？主要是通過發(fā)動機排出的廢氣沖擊渦輪高速運轉(zhuǎn)，從而帶動同軸的壓縮機高速轉(zhuǎn)動，強制地將增壓后的空氣壓送到氣缸中。第三十七頁，共47頁?！駵u輪增壓是怎樣增壓的？渦輪增壓主要是利用發(fā)動機廢氣的能量帶動壓縮機來實現(xiàn)對進氣的增壓，整個過程中基本不會消耗發(fā)動機的動力，擁有良好的加速持續(xù)性，但是在低速時渦輪不能及時介入，帶有一定的滯后性。（渦輪增壓工作原理）第三十八頁，共47頁。04變速箱工作原理第三十九頁，共47頁。●變速器有哪些種類?汽車變速器按照操控方式可分為手動變速器和自動變速器。常見的自動變速器主要有三種，分別是液力自動變速器(AT)、機械無級自動變速器(CVT)、雙離合器變速器（DSG）。第四十頁，共47頁?！袷謩幼兯倨鞯慕Y(jié)構(gòu)手動變速器（ManualTransmission，簡稱MT），就是必須通過用手撥動變速器桿，才能改變傳動比的變速器。手動變速器主要由殼體、傳動組件（輸入輸出軸、齒輪、同步器等）、操縱組件（換擋拉桿、撥叉等）。第四十一頁，共47頁?！袷謩幼兯倨鞴ぷ髟?/p>

手動變速器的工作原理，就是通過撥動變速桿，切換中間軸上的主動齒輪，通過大小不同的齒輪組合與動力輸出軸結(jié)合，從而改變驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。發(fā)動機的動力輸入軸是通過一根中間軸，間接與動力輸出軸連接的。如上圖所示，中間軸的兩個齒輪（紅色）與動力輸出軸上的兩個齒輪（藍色）是隨著發(fā)動機輸出一起轉(zhuǎn)動的。但是如果沒有同步器（紫色）的接合，兩個齒輪（藍色）只能在動力輸出軸上空轉(zhuǎn)（即不會帶動輸出軸轉(zhuǎn)動）。圖中同步器位于中間狀態(tài)，相當(dāng)于變速器掛了空檔。當(dāng)變速桿向左移動，使同步器向右移動與齒輪（如上圖所示）接合，發(fā)動機動力通過中間軸的齒輪，將動力傳遞給動力輸出軸。第四十二頁，共47頁?！袷謩幼兯倨鞯慕Y(jié)構(gòu)手動變速器（ManualTransmission，簡稱MT），就是必須通過用手撥動變速器桿，才能改變傳動比的變速器。手動變速器主要由殼體、傳動組件（輸入輸出軸、齒輪、同步器等）、操縱組件（換擋拉桿、撥叉等）。第四十三頁，共47頁。●AT自動變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理：

現(xiàn)在自動變速箱一般都是液力變矩器式自動變速箱，也就是俗稱的“AT”自動變速箱。它主要由兩大部分構(gòu)成：1、和發(fā)動機飛輪連接的液力變矩器。2、緊跟在液力變矩器后方的變速機構(gòu)。液力變矩器一般是由泵輪、定葉輪、渦輪以及鎖止離合器組成的。鎖止離合器的作用是當(dāng)車速超過一定速度時，采用鎖止離合器將發(fā)動機與變速機構(gòu)直接連接，這樣可以減少燃油消耗。液力變矩器的作用是將發(fā)動機的動力輸出傳遞到變速機構(gòu)。它里面充滿了傳動油，當(dāng)與動力輸入軸相連接的泵輪轉(zhuǎn)動時，它會通過傳動油帶動與輸出軸相連的渦輪一起轉(zhuǎn)動，從而將發(fā)動機動力傳遞出去。其原理就像一把插電的風(fēng)扇能夠帶動一把不插電的風(fēng)扇的葉片轉(zhuǎn)動一樣。AT自動變速箱每個檔位都由一組離合片控制，從而實現(xiàn)變速功能。現(xiàn)在的AT自動變速箱采用電磁閥對離合片進行控制，使得系統(tǒng)更簡單，可靠性更好。AT自動變速箱的傳動齒輪和手動變速箱的傳動齒輪并不相同。AT自動變速箱采用的是行星齒輪組實現(xiàn)扭矩的轉(zhuǎn)換。第四十四頁，共47頁?！馛VT自動變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理：CVT無級變速箱的主要部件是兩個滑輪和一條金屬帶，金屬帶套在兩個滑輪上?；営蓛蓧K輪盤組成，這兩片輪盤中間的凹槽形成一個V形，其中一邊的輪盤由液壓控制機構(gòu)控制，可以視不同的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，進行分開與拉近的動作，V形凹槽也隨之變寬或變窄，將金屬帶升高或降低，從而改變金屬帶與滑輪接觸的直徑，相當(dāng)于齒輪變速中切換不同直徑的齒輪。兩個滑輪呈反向調(diào)節(jié)，即其中一個帶輪凹槽逐漸變寬時，另一個帶輪凹槽就會逐漸變窄，從而迅速加大傳動比的變化。當(dāng)汽車慢速行駛時，可以令主動滑輪的凹槽寬度大于被動滑輪凹槽，主動滑輪的金屬帶圓周半徑小于被動滑輪的金屬帶圓周半徑，即小圓帶大圓，因此能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩；當(dāng)汽車逐漸轉(zhuǎn)為高速時，主動滑輪的一邊輪盤向內(nèi)靠攏，凹槽寬度變小迫使金屬帶升