汽車文化：汽車構(gòu)造基本知識

知識目標(biāo)：1、了解汽車的基本構(gòu)造。2、了解發(fā)動機各部分的基本組成，作用及工作原理。3、了解底盤各部分的基本組成，作用及工作原理。4、了解電氣設(shè)備各部分的基本組成，作用及工作原理。項目三汽車構(gòu)造基本知識普通的一輛汽車需有數(shù)以萬計的零件裝配而成，而其中有一千多個零件在同時運轉(zhuǎn)。任何類型的汽車，其主要結(jié)構(gòu)可分為四個部分：發(fā)動機、底盤、電氣設(shè)備、車身及其附件。一、發(fā)動機發(fā)動機是汽車的動力裝置，它的作用是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。在現(xiàn)代汽車上廣泛使用的是往復(fù)式內(nèi)燃機。它一般是由汽缸體、曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、供給系、冷卻系、潤滑系、點火系（汽油發(fā)動機用）、啟動系等組成。二、底盤底盤是汽車裝配與行駛的主體，其作用是支撐和安裝發(fā)動機、車身及其它總成與部件，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機的動力，使汽車產(chǎn)生運動且保證汽車正常行駛。除傳動系外，還有行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系。三、電氣設(shè)備電氣設(shè)備由汽車電源系、起動系、點火系、照明與信號裝置、儀表、空調(diào)、自動檢測裝置等組成。目前隨著電子技術(shù)的發(fā)展以及對汽車性能的高要求，電氣設(shè)備在汽車上的比重越來越大，越來越復(fù)雜，這些包括：微機、中心計算機系統(tǒng)及各種人工智能裝置。如ABS防抱死系統(tǒng)、安全氣囊、巡航裝置、GPS定位系統(tǒng)等。四、車身及其附件車身主要用來覆蓋、包裝和保護汽車零部件，提供裝載貨物的空間以及為駕駛員和成員提供舒適的乘坐環(huán)境。車身附件是安裝于車身之上的附屬設(shè)備，如座椅、空調(diào)、風(fēng)窗刮水器、玻璃升降器、點煙器、音響和通訊設(shè)備等?；顒右话l(fā)動機構(gòu)造一、四沖程發(fā)動機工作原理（一）進氣行程（二）壓縮行程（三）作功行程（四）排氣行程四行程汽油機經(jīng)過進氣、壓縮、作功、排氣四個行程完成一個工作循環(huán)，這期間活塞在上、下止點往復(fù)運動了四個行程，相應(yīng)地曲軸旋轉(zhuǎn)了兩圈。二、發(fā)動機總體構(gòu)造現(xiàn)在汽車發(fā)動機的結(jié)構(gòu)形式很多，即使是同一類型的發(fā)動機，其具體構(gòu)造也是各式各樣，但就總體構(gòu)造而言，都由兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成。兩大機構(gòu)為曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)，五大系統(tǒng)為燃油供給系統(tǒng)、點火系、潤滑系、冷卻系和起動系。（一）曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。1、機體組氣缸蓋、氣缸體、油底殼一起構(gòu)成了發(fā)動機機體的主要部分。2、活塞連桿組活塞連桿組和曲軸飛輪組是發(fā)動機的基本工作機構(gòu)，由活塞、連桿、曲軸、飛輪等運動件組成。3、曲軸飛輪組（二）配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)按照發(fā)動機氣缸的點火順序和氣缸對工作循環(huán)的要求，適時開閉各缸的進、排氣門以完成換氣過程。配氣機構(gòu)由氣門組和氣門傳動組構(gòu)成。氣門組由氣門、氣門彈簧、氣門彈簧座、氣門油封、鎖片等組成。氣門傳動組對下置式凸輪軸而言由凸輪軸、挺桿、推桿、搖臂等組成；對頂置式凸輪軸而言，推桿已不再需要，在某些結(jié)構(gòu)中甚至沒有搖臂。（三）燃油供給系汽油機所用的燃料是汽油。汽油在未進入氣缸前，先噴散成霧狀和蒸發(fā)，并按一定的比例與空氣混合形成均勻的混合氣。這種按一定比例混合的汽油空氣混合物，稱為可燃混合氣，可燃混合氣中燃油含量的多少稱為可燃混合氣濃度。汽油機燃料供給系的功用就是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去。柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。（四）點火系汽油機屬于點燃式發(fā)動機，要求在壓縮行程終了前，準(zhǔn)時、可靠地點燃可燃混合氣。尤其是現(xiàn)代車用汽油機，轉(zhuǎn)速高達6000～8000r/min，負(fù)荷變化范圍廣，壓縮比增加，排放性能要求嚴(yán)，采用廢氣再循環(huán)和燃用稀的混合氣，都給汽油的可靠點燃帶來新的困難。汽油機要求點火系在任何復(fù)雜的工況下都能以最佳的點火提前角準(zhǔn)時點火，同時點火能量足以維持各種濃度和條件的混合氣正常著火。 點火系按照點火脈沖方式的不同，可分為觸點式點火系（又稱傳統(tǒng)點火系）、電子點火系（又稱無觸點點火系）和微機控制點火系。（五）潤滑系發(fā)動機潤滑系具有潤滑、冷卻、密封、清洗、防銹與防振五大功用。潤滑是最主要的功用，它向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。潤滑油在潤滑工作表面的同時也帶走了摩擦所產(chǎn)生的熱量。潤滑油的密封作用體現(xiàn)在活塞環(huán)與氣缸壁間，油的存在減少了竄入曲軸箱燃?xì)饬?。潤滑油的流動帶走了磨屑和雜質(zhì)，油膜對減少機件表面的銹蝕和降噪也有一定作用。潤滑系通常由油底殼、機油泵、機油濾清器、限壓閥、旁通閥、機油壓力表、集濾器等組成，如圖3-10所示。（六）冷卻系冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。冷卻系的冷卻方式有水冷、風(fēng)冷兩種傳統(tǒng)方式。發(fā)動機中使高溫零件的熱量直接散入大氣而進行冷卻的一系列裝置稱為風(fēng)冷式，而使這些熱量先傳導(dǎo)給水，然后再散入大氣而進行冷卻的一系列裝置稱為水冷式。（七）起動系按總體結(jié)構(gòu)不同，起動機可分為電磁式、永磁式、減速式起動機。按傳動機構(gòu)嚙入方式不同，起動機可分為強制嚙合式、電樞移動式和同軸齒輪移動式起動機。現(xiàn)代汽車應(yīng)用較多的是電磁操縱強制嚙合式起動機。按傳動形式不同，起動機可分為直接傳動型起動機、減速傳動型起動機?；顒佣妆P構(gòu)造汽車底盤是承載發(fā)動機、車身和某些電氣設(shè)備與附件等并接受發(fā)動機輸出的動力，通過其本身的各種機構(gòu)傳送到車輪，可使其轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)矩增大，從而驅(qū)動車輛前進或倒退。底盤上還設(shè)置有控制方向、減輕振動、維持安全、提高舒適的各種裝置。汽車底盤主要由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四大部分組成。一、傳動系傳動系的首要任務(wù)是與發(fā)動機協(xié)同工作，將發(fā)動機發(fā)出的動力傳給驅(qū)動車輪，以保證汽車能在不同使用條件下正常行駛，并具有良好的動力性和燃油經(jīng)濟性。為此，任何形式的傳動系統(tǒng)都具有減速增扭、變速、使汽車倒車、中斷汽車動力傳遞、使兩側(cè)驅(qū)動輪差速旋轉(zhuǎn)等功能。（一）離合器（二）變速器變速器按傳動比的變化方式分，可分為有級式、無級式和綜合式三種。按操縱方式分，可分為手動操縱式、自動操縱式和半自動操縱式三種。（三）萬向傳動裝置萬向傳動裝置通常由萬向節(jié)和傳動軸組成，有時還包括中間支承。（四）驅(qū)動橋主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動橋殼組成了驅(qū)動橋。驅(qū)動橋的主要功用是將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩通過主減速器、差速器、半軸等傳到驅(qū)動車輪，實現(xiàn)降速并增大轉(zhuǎn)矩；通過主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向；通過差速器實現(xiàn)差速作用，保證內(nèi)、外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。驅(qū)動橋一般可分為非斷開式和斷開式兩種。二、行駛系汽車的行駛系由車架、懸架、車橋和車輪組成。行駛系的功用有：接受傳動系的動力，通過驅(qū)動輪與路面的作用產(chǎn)生牽引力，使汽車正常行駛；承受汽車的總重量和地面的反力；緩和不平路面對車身造成的沖擊，衰減汽車行駛中的振動，保持行駛的平順性；與轉(zhuǎn)向系配合，保證汽車操縱穩(wěn)定性。三、轉(zhuǎn)向系汽車行駛方向的改變是通過轉(zhuǎn)向輪（一般是前輪）相對于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度來實現(xiàn)的。由駕駛員操縱的用來使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的一整套機構(gòu)稱為轉(zhuǎn)向系。在汽車直線行駛時，有時轉(zhuǎn)向輪受路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用產(chǎn)生自動偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向，此時，駕駛員也可利用轉(zhuǎn)向系使轉(zhuǎn)向輪反方向偏轉(zhuǎn)，從而使汽車恢復(fù)原來的行駛方向。四、制動系汽車在行駛過程中，必然有車速由快到慢，或由慢到停等情況，這時就需要對車輪施加制動阻力，它靠行車制動裝置來實現(xiàn)。汽車在停放，尤其是在坡道上停放時，需要防止汽車移動，這依靠駐車制動裝置來實現(xiàn)。制動系統(tǒng)按作用分，可分為行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、應(yīng)急制動系統(tǒng)以及輔助制動系統(tǒng)等；按制動操縱力源分，可分為人力制動系統(tǒng)、動力制動系統(tǒng)和伺服制動系統(tǒng)等。以駕駛員的肌體作為唯一制動力源的制動系統(tǒng)稱為人力制動系統(tǒng)；完全靠由發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓進行制動的系統(tǒng)稱為動力制動系統(tǒng)；兼用人力和發(fā)動機動力進行制動的制動系統(tǒng)稱為伺服制動系統(tǒng)或助力制動系統(tǒng)。汽車制動系一般包括兩套獨立的制動裝置。一套為行車制動裝置，另一套為駐車制動裝置。較完善的制動系還具有制動力調(diào)節(jié)裝置、報警裝置、壓力保護裝置等附加裝置?；顒尤姎庠O(shè)備構(gòu)造一、電氣設(shè)備的組成現(xiàn)代汽車的電氣設(shè)備種類及數(shù)量繁多，但總的來說可以大致分為三大部分：即電源系、用電設(shè)備、汽車電氣線路。二、電氣設(shè)備的特點（一）兩個電源發(fā)電機是汽車的主要電源，提供除起動機以外的汽車運行時各用電設(shè)備用電；蓄電池為輔助電源，主要向起動機供電。（二）低壓直流目前汽車電系的額定電壓為12V和24V兩種，汽油車廣泛采用12V電系，重型柴油車多采用24V電系。（三）單線并聯(lián)（四）負(fù)極搭鐵為便于汽車電氣設(shè)備的應(yīng)用維修，按國際通行的做法及國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，汽車電系均為負(fù)極搭鐵。三、電源系汽車電氣設(shè)備所使用的電源是直流電源，它來自蓄電池或發(fā)電機。由蓄電池、發(fā)電機、調(diào)節(jié)器、電流表（或充電指示燈）、開關(guān)和導(dǎo)線等連接而成的電氣系統(tǒng)稱為電源系統(tǒng)。（一）蓄電池汽車用的起動型蓄電池一般為鉛蓄電池，主要由正負(fù)極板、隔板、電解液、外殼、聯(lián)條和極樁等組成。蓄電池通常由六個單格電池串聯(lián)而成，每個單格電池的額定電壓為2V。（二）硅整流發(fā)電機現(xiàn)代汽車的各種設(shè)施越來越完善，用電設(shè)備的數(shù)量越來越多，因此，要求發(fā)電機有較大的輸出功率。傳統(tǒng)的直流發(fā)電機已不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車的要求而逐漸被交流發(fā)電機所取代。用硅整流元件的交流發(fā)電機在各種類型汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。硅整流發(fā)電機具有體積小，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，使用壽命長和低速充電性能好等顯著特點。在發(fā)動機怠速以上運轉(zhuǎn)時，向起動機以外的所有用電設(shè)備供電，同時當(dāng)發(fā)電機電壓高于蓄電池電壓時，能及時向蓄電池充電。硅整流發(fā)電機主要由轉(zhuǎn)子、定子、硅整流器、電刷及電刷架、前后端蓋及傳動散熱裝置（皮帶、風(fēng)扇與帶輪）等組成。（三）調(diào)節(jié)器

四、用電設(shè)備汽車上的用電設(shè)備包括：起動系、點火系、照明與信號裝置、儀表、報警及顯示裝置、舒適與安全裝置等。 （一）照明信號裝置為了保證汽車的安全行駛，汽車上安裝了各種照明與信號裝置：1、前照燈前照燈俗稱大燈，主要用于夜間或光線昏暗路面上汽車行駛時的照明。2、倒車信號燈倒車信號燈又稱后照燈，裝于汽車尾部，白色光。汽車倒車時，信號燈自動發(fā)亮，照明車輛后側(cè)，同時警告車后的行人及車輛注意避讓，一般與倒車蜂鳴器（或語音提示）同時工作。3、示廓燈又稱“角標(biāo)燈”，空載高3.0m以上的車輛均應(yīng)安裝示廓燈，用來標(biāo)示車輛輪廓。該燈應(yīng)安裝于車身的前后左右四角，為黃色光，30m外應(yīng)能看清。4、牌照燈牌照燈由控制停車燈和前照燈電路的開關(guān)控制，當(dāng)其中一個電路接通，牌照燈即亮。5、倒車燈汽車倒車燈有兩個作用，一是向其他駕駛員和行人發(fā)出倒車警告（有的還加上倒車蜂鳴器）；二是提供夜間倒車時的照明，避免撞車。6、轉(zhuǎn)彎照明燈所謂轉(zhuǎn)彎照明燈，就是在汽車轉(zhuǎn)彎方向上提供附加照明，輔助前照燈的照明燈。此燈與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)聯(lián)動，但不閃爍。汽車轉(zhuǎn)彎時，點亮相應(yīng)的轉(zhuǎn)彎照明燈，就可以對前照燈照射不到或亮度不足的地方補充照明，從而提高了夜間行車的安全性。7、內(nèi)部照明燈現(xiàn)代汽車的內(nèi)部采用了各種各樣的內(nèi)部照明燈，用于一般照明和指示。8、轉(zhuǎn)向信號燈汽車轉(zhuǎn)向信號燈安裝與汽車頭尾部兩側(cè)，淡黃色光，在車輛轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、起步、超車、停車等過程中，發(fā)出明暗交替的閃爍信號，指示車輛的行駛趨向。9、制動信號燈制動信號燈俗稱“剎車燈”，是汽車上采用的第一個信號燈，它裝在汽車尾部，紅色光。10、報警信號燈在緊急情況下，打開危險報警燈開關(guān)，能使前后左右的全部轉(zhuǎn)向燈同時閃爍，警示別的車輛及行人注意避讓。11、汽車?yán)绕嚿吓溲b喇叭的目的是警告行人和其他車輛注意，保證行車安全。喇叭按發(fā)音動力的不同可分為氣喇叭和電喇叭。電喇叭聲音悅耳，體積小，重量輕，已廣泛用于各型汽車上。氣喇叭利用氣流沖擊使金屬膜片振動產(chǎn)生音響。外形一般為長筒形，多用于具有空氣制動裝置的重型載貨車或客車。12、汽車音響報警器消防車、救護車、警車等都需加裝音響報警裝置。（二）儀表、報警及顯示裝置為了使汽車駕駛員及時獲取汽車各系統(tǒng)工作狀態(tài)的信息，在駕駛員易于觀察的轉(zhuǎn)向盤前儀表板上都裝有儀表、報警指示燈及電子顯示裝置。（三）舒適與安全裝置隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步和人們生活水平的提高，現(xiàn)代汽車的設(shè)計越來越重視人性化。車內(nèi)舒適性能大大提高，如利用電控的門窗系統(tǒng)可以輕松地升降指定的門窗或全部門窗上的玻璃；利用電動座椅系統(tǒng)可以根據(jù)每個人的乘坐習(xí)慣調(diào)整座椅的高度、靠背傾斜度，并可進行前、后移動；利用電動后視鏡系統(tǒng)可以任意調(diào)整后視鏡的視野大?。焕密囕d電話或衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以和外界保持密切的聯(lián)系；利用娛樂設(shè)備可以聽音樂或看電視節(jié)目；駕駛員和乘員通過使用空調(diào)裝置，便可以獲得理想的空氣溫度和濕度。同時汽車的安全性也得到不斷的改善，如利用電控的風(fēng)窗及前照燈刮水器，在雨、雪天可以保證駕駛員的視野清晰，能看清道路情況；利用防盜系統(tǒng)，可以保證車輛不被盜等等。五、電氣線路汽車電氣線路主要包括電路開關(guān)、繼電器、中央控制盒、保險裝置、電線束及插接器等，使全車電路構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體。（一）電路開關(guān)電路開關(guān)按操縱方式分，可分為旋轉(zhuǎn)式、推拉式、壓力式、頂桿式、翹板式及組合式等多種。（二）繼電器汽車用繼電器一般為電磁式繼電器，通常由鐵心、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。（三）保險裝置電路保護器用于電路或電氣設(shè)備發(fā)生短路及過載時，自動切斷電路，以防線束或電氣設(shè)備燒壞。汽車上常用的電路保護器有易熔器、熔斷器（片）及電路斷路保護器。（四）中央控制盒為便于故障診斷、規(guī)范布線，現(xiàn)代汽車常將熔斷器、斷路保護器、繼電器等電路易損件集中布置在一塊或幾塊配電板上，配電板背面用來連接導(dǎo)線，這種配電板及其蓋子就組成了中央控制盒。（五）插接器活動四車身及其附件汽車車身是駕駛員的工作場所，也是裝載乘客和貨物的場所。車身應(yīng)為駕駛員提供良好的操作條件，為乘員提供舒適的乘坐條件（隔離汽車行駛時的振動、噪聲、廢氣以及惡劣氣候的影響），并保證完好無損地運載貨物且裝卸方便。車身結(jié)構(gòu)和設(shè)備還應(yīng)保證行車安全和減輕事故后果。車身應(yīng)具有合理的外部形狀，以便汽車行駛時能有效地引導(dǎo)周圍的氣流，提高汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性和行