汽車(chē)構(gòu)造論述題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——汽車(chē)構(gòu)造論述題(一)曲軸扭轉(zhuǎn)減振器

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸在周期性變化的轉(zhuǎn)矩作用下，各曲拐之間發(fā)生周期性相對(duì)扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱(chēng)為扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)扭振。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化頻率與曲軸扭轉(zhuǎn)的自振頻率一致或成整數(shù)倍時(shí)，就會(huì)發(fā)生共振。共振時(shí)扭轉(zhuǎn)振幅增大，并導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損加劇，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，甚至使曲軸斷裂。為了消減曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)多在扭轉(zhuǎn)振幅最大的曲軸前端裝置扭轉(zhuǎn)減振器。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)多采用橡膠扭轉(zhuǎn)減振器、硅油扭轉(zhuǎn)減振器和硅油橡膠扭轉(zhuǎn)減振器等。

1．橡膠扭轉(zhuǎn)減振器

減振器殼體與曲軸連接，減振器殼體與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)慣性質(zhì)量粘結(jié)在硫化橡膠層上。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，減振器殼體與曲軸一起振動(dòng)，由于慣性質(zhì)量滯后于減振器殼體，因而在兩者之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使橡膠層來(lái)回揉搓，振動(dòng)能量被橡膠的內(nèi)摩擦阻尼吸收，從而使曲軸的扭振得以消減。橡膠扭轉(zhuǎn)減振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，制造簡(jiǎn)單，在汽車(chē)上廣為應(yīng)用。但其阻尼作用小，橡膠簡(jiǎn)單老化，故在大功率發(fā)動(dòng)機(jī)上較少應(yīng)用

2．硅油扭轉(zhuǎn)減振器

由鋼板沖壓而成的減振器殼體與曲軸連接。側(cè)蓋與減振器殼體組成封閉腔，其中滑套著扭轉(zhuǎn)振動(dòng)慣性質(zhì)量。慣性質(zhì)量與封閉腔之間留有一定的間隙，里面充滿(mǎn)高粘度硅油。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，減振器殼體與曲軸一起旋轉(zhuǎn)、一起振動(dòng)，慣性質(zhì)量則被硅油的粘性摩擦阻尼和襯套的摩擦力所帶動(dòng)。由于慣性質(zhì)量相當(dāng)大，因此它近似作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，于是在慣性質(zhì)量與減振器殼體間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。曲軸的振動(dòng)能量被硅油的內(nèi)摩擦阻尼吸收，使扭振消除或減輕。硅油扭轉(zhuǎn)減振器減振效果好，性能穩(wěn)定，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修便利，所以在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用日益普遍。但它需要良好的密封和較大的慣性質(zhì)量，致使減振器尺寸較大。

3．硅油—橡膠扭轉(zhuǎn)減振器

硅油—橡膠扭轉(zhuǎn)減振器中的橡膠環(huán)6主要作為彈性體，并用來(lái)密封硅油和支撐慣性質(zhì)量1。在封閉腔內(nèi)注滿(mǎn)高粘度硅油。硅油—橡膠扭轉(zhuǎn)減振器集中了硅油扭轉(zhuǎn)減振器和橡膠扭轉(zhuǎn)減振器二者的優(yōu)點(diǎn)，即體積小、質(zhì)量輕和減振性能穩(wěn)定等。

(二)二沖程內(nèi)燃機(jī)與四沖程內(nèi)燃機(jī)相比具有以下一些特點(diǎn)

1)曲軸每轉(zhuǎn)一周完成一個(gè)工作循環(huán)，作功一次。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速一致時(shí)，二沖程內(nèi)燃機(jī)單位時(shí)間的作功次數(shù)是四沖程內(nèi)燃機(jī)的兩倍。由于曲軸每轉(zhuǎn)一周作功一次，因此曲軸旋轉(zhuǎn)的角速度比較均勻。

2)二沖程內(nèi)燃機(jī)的換氣過(guò)程時(shí)間短，僅為四沖程內(nèi)燃機(jī)的1/3左右。另外，進(jìn)、排氣過(guò)程幾乎同時(shí)進(jìn)行，利用新氣掃除廢氣，新氣可能流失，廢氣也不易清除清白。因此，二沖程內(nèi)燃機(jī)的換氣質(zhì)量較差。

3)曲軸箱換氣式二沖程內(nèi)燃機(jī)由于沒(méi)有進(jìn)、排氣門(mén)，而使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。

(三)四沖程汽油機(jī)與四沖程柴油機(jī)的區(qū)別

1)每個(gè)工作循環(huán)都包含進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣等四個(gè)活塞行程，每個(gè)行程各占180°曲軸轉(zhuǎn)角，即曲軸每旋轉(zhuǎn)兩周完成一個(gè)工作循環(huán)。

2)四個(gè)活塞行程中，只有一個(gè)作功行程，其余三個(gè)是耗功行程。顯然，在作功行程曲軸旋轉(zhuǎn)的角速度要比其他三個(gè)行程時(shí)大得多，即在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)曲軸的角速度是不均勻的。為了改善曲軸旋轉(zhuǎn)的不均勻性，可在曲軸上安裝轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的飛輪或采用多缸內(nèi)燃機(jī)并使其按一定的工作順序依次進(jìn)行工作。

兩者不同之處是：

1)汽油機(jī)的可燃混合氣在氣缸外部開(kāi)始形成并延續(xù)到進(jìn)氣和壓縮行程終了，時(shí)間較長(zhǎng)。柴油機(jī)的可燃混合氣在氣缸內(nèi)部形成，從壓縮行程接近終了時(shí)開(kāi)始，并占小部分作功行程，時(shí)間很短。

2)汽油機(jī)的可燃混合氣用電火花點(diǎn)燃，柴油機(jī)則是自燃。所以又稱(chēng)汽油機(jī)為點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)燃式內(nèi)燃機(jī)。

(四)汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)

汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)汽油噴射系統(tǒng)，它是在恒定的壓力下，利用噴油器將一定數(shù)量的汽油直接噴入氣缸或進(jìn)氣管道內(nèi)的汽油機(jī)燃油供給裝置。與化油器相比，汽油噴射系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化供給最正確空燃比的混合氣；

2)供入各氣缸內(nèi)的混合氣，其空燃比一致，數(shù)量相等；

3)由于進(jìn)氣管道中沒(méi)有狹窄的喉管，因此進(jìn)氣阻力小，充氣性能好。

因此，汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)具有較高的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，良好的排放性。此汽車(chē)的加速性也有顯著改善。

(五)配氣定時(shí)（配氣相位）

以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門(mén)開(kāi)閉時(shí)刻及其開(kāi)啟的持續(xù)時(shí)間稱(chēng)作配氣定時(shí)。

進(jìn)氣門(mén)在進(jìn)氣行程上止點(diǎn)之前開(kāi)啟謂之早開(kāi)。從進(jìn)氣門(mén)開(kāi)到上止點(diǎn)曲軸所轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)作進(jìn)氣提前角，記作α。進(jìn)氣門(mén)在進(jìn)氣行程下止點(diǎn)之后關(guān)閉謂之晚關(guān)。從進(jìn)氣行程下止點(diǎn)到進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)作進(jìn)氣遲后角，記作β。整個(gè)進(jìn)氣過(guò)程持續(xù)的時(shí)間或進(jìn)氣持續(xù)角為180°+α＋β曲軸轉(zhuǎn)角。一般α＝0°～30°、β＝30°～80°曲軸轉(zhuǎn)角。

排氣門(mén)在作功行程終止之前，即在作功行程下止點(diǎn)之前開(kāi)啟，謂之排氣門(mén)早開(kāi)。從排氣門(mén)開(kāi)啟到下止點(diǎn)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)作排氣提前角，記作γ。排氣門(mén)在排氣行程終止之后，即在排氣行程上止點(diǎn)之后關(guān)閉，謂之排氣門(mén)晚關(guān)。從上止點(diǎn)到排氣門(mén)關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)作排氣遲后角，記作δ。整個(gè)排氣過(guò)程持續(xù)時(shí)間或排氣持續(xù)角為180°＋γ＋δ曲軸轉(zhuǎn)角。一般γ＝40°～80°、δ＝0°～30°曲軸轉(zhuǎn)角。

由于進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)和排氣門(mén)晚關(guān)，致使活塞在上止點(diǎn)附近出現(xiàn)進(jìn)、排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的現(xiàn)象，稱(chēng)其為氣門(mén)重疊。重疊期間的曲軸轉(zhuǎn)角稱(chēng)為氣門(mén)重疊角，它等于進(jìn)氣提前角與排氣遲后角之和，即α＋δ。

(六)制動(dòng)泵工作原理

現(xiàn)代轎車(chē)最常用是串聯(lián)雙腔制動(dòng)主缸，即兩個(gè)單腔制動(dòng)主缸串聯(lián)在一起，形成雙回路制動(dòng)系統(tǒng)，而且當(dāng)一個(gè)回路失效時(shí)，制動(dòng)主缸必需保證另一個(gè)回路仍能工作。

裝備有制動(dòng)防抱死裝置(ABS)的制動(dòng)系統(tǒng)，在行車(chē)制動(dòng)時(shí)，由于制動(dòng)壓力調(diào)理器的作用使主缸內(nèi)液壓發(fā)生波動(dòng)，主缸活塞產(chǎn)生前后竄動(dòng)，其液壓變化頻率可達(dá)4～10次/s，缸內(nèi)高壓可達(dá)20MPa。這樣，處在補(bǔ)償孔和旁通孔之間的活塞皮碗就會(huì)發(fā)生過(guò)度磨損，甚至發(fā)生切削現(xiàn)象，使皮碗早期損壞。為此，在串聯(lián)雙腔制動(dòng)主缸中取消了補(bǔ)償孔和旁通孔，而由中心單向閥代替兩孔的作用。

(七)發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)理

汽車(chē)上的發(fā)電機(jī)是由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)風(fēng)扇皮帶驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的，由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的轉(zhuǎn)速在很寬的范圍內(nèi)變化，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨之變化，發(fā)電機(jī)的電壓也將在很寬的范圍內(nèi)變化。汽車(chē)用電設(shè)備的工作電壓和對(duì)蓄電池

的充電電壓是恒定的，一般為12V、24V或6V。為此，要求在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電壓也保持恒定，以便保證用電設(shè)備和蓄電池正常工作。因此，汽車(chē)上使用的發(fā)電機(jī)，必需配電壓調(diào)理器，以便在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，保持發(fā)電機(jī)端電壓恒定。發(fā)電機(jī)工作時(shí)，電壓調(diào)理器在發(fā)電機(jī)電壓超過(guò)一定值以后，通過(guò)調(diào)理經(jīng)過(guò)勵(lì)磁繞組的電流強(qiáng)度來(lái)調(diào)理磁場(chǎng)磁通的方法，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，保持其端電壓為規(guī)定值。發(fā)電機(jī)的調(diào)理電壓一般為13.5～14.5V(或13.8～14.8V)。電壓調(diào)理器節(jié)器和集成電路電壓調(diào)理器等多種形式。

1.觸點(diǎn)振蕩式電壓調(diào)理器

觸點(diǎn)振蕩式電壓調(diào)理器簡(jiǎn)稱(chēng)為觸點(diǎn)式電壓調(diào)理器，是一種機(jī)械式電壓調(diào)理器，它包括單級(jí)觸點(diǎn)式電壓調(diào)理器、雙級(jí)觸點(diǎn)式電壓調(diào)理器和具有充電繼電器的觸點(diǎn)式電壓調(diào)理器等多種形式。其基本原理都是以發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ)，通過(guò)改變觸點(diǎn)的開(kāi)閉時(shí)間，改變勵(lì)磁電流，維持發(fā)電機(jī)電壓的恒定。由于觸點(diǎn)振蕩式電壓調(diào)理器存在體積大、觸點(diǎn)易燒蝕、機(jī)械慣性大、被調(diào)電壓起伏幅度大等缺點(diǎn)，已逐步被晶體管和集成電路電子電壓調(diào)理器所取代。

2.晶體管電壓調(diào)理器

晶體管電壓調(diào)理器利用晶體管的開(kāi)關(guān)作用，控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路的通、斷，調(diào)理勵(lì)磁電流和磁極磁通，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)一定數(shù)值以后維持發(fā)電機(jī)電壓恒定。CA1091型汽車(chē)發(fā)電機(jī)上配用的晶體管電壓調(diào)理器電路原理圖。

其工作原理如下：

接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，蓄電池的電壓作用于發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)接線(xiàn)柱“F〞，并經(jīng)調(diào)理器的“+〞端作用于分壓器R1、

R2的兩端，使穩(wěn)壓管VS1承受反向電壓。由于作用于分壓器兩端的電壓是蓄電池的電壓，低于發(fā)電機(jī)的

調(diào)理電壓，使作用于穩(wěn)壓管VS2兩端的電壓也低于它的反向擊穿電壓，穩(wěn)壓管VS2截止，三極管VT1也截止。“b〞點(diǎn)的電位接近電源電位，使二極管VD2、三極管VT2、VT3導(dǎo)通，接通發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的電路，發(fā)電機(jī)建立磁場(chǎng)，開(kāi)始發(fā)電。隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機(jī)電壓上升，作用于分壓器的電壓及穩(wěn)壓管兩端的反向電壓升高。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓略高于規(guī)定的調(diào)理電壓時(shí)，穩(wěn)壓管VS2被反向擊穿而導(dǎo)通，三極管

VT1也導(dǎo)通。VT1導(dǎo)通后，“b〞點(diǎn)的電位降低到接近零電位，于是二極管VD2及三極管VT2、VT3截

止，切斷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的電路，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流中斷，磁場(chǎng)迅速消失，發(fā)電機(jī)電壓下降。發(fā)電機(jī)電壓下降到略低于規(guī)定的調(diào)理電壓時(shí)，穩(wěn)壓管VS2已截止，發(fā)電機(jī)電壓又上升，如此反復(fù)使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓保持恒定。

可見(jiàn)，晶體管電壓調(diào)理器在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由電阻R1、R2組成的分壓器感受發(fā)電機(jī)電壓的變化，利用穩(wěn)壓管和晶體三極管的開(kāi)關(guān)作用控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路的通斷，調(diào)理發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流和磁極磁通，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)一定值后保持發(fā)電機(jī)電壓恒定。

3.集成電路電壓調(diào)理器

集成電路電壓調(diào)理器的組成和工作原理與晶體管電壓調(diào)理器相像，但集成電路調(diào)理器中的所有元件都制作在同一個(gè)半導(dǎo)體基片上，形成一個(gè)獨(dú)立的、相互不可分割的電子電路。集成電路調(diào)理器具有體積小、工作可靠、無(wú)需維護(hù)等特點(diǎn)，在現(xiàn)代汽車(chē)上應(yīng)用十分廣泛。由于集成電路調(diào)理器體積小巧、外部結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，它可以安裝在發(fā)電機(jī)的內(nèi)部或安裝在發(fā)電機(jī)的殼體上，與發(fā)電機(jī)組成一個(gè)完整的充電系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。安裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)部的調(diào)理器，稱(chēng)為內(nèi)裝式調(diào)理器。具有內(nèi)裝式調(diào)理器的發(fā)電機(jī)和調(diào)理器安裝在發(fā)電機(jī)殼體上的發(fā)電機(jī)都稱(chēng)為整體式交流發(fā)電機(jī)。桑塔納轎車(chē)上采用的整體式交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖

(八)工液力變矩器作原理

1）液力變矩器組成

液力變矩器主要由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪和變矩器外殼等部件組成，與液力耦合器的最大區(qū)別是增加了導(dǎo)輪。2）液力變矩器的工作原理

依據(jù)液流方向?qū)⒐ぷ鬏啺幢幂啞鷾u輪→導(dǎo)輪展開(kāi)，得到下圖。

液力變矩