汽車文化- 課件 第四章 現(xiàn)代汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)

第四章現(xiàn)代汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)汽車動(dòng)力的類型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理汽車發(fā)動(dòng)機(jī)底盤與總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)汽車電器系統(tǒng)12345汽車車載網(wǎng)絡(luò)6汽車外形與色彩變遷7學(xué)習(xí)目標(biāo)2024/8/2通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能:

1.簡單敘述汽車動(dòng)力的類型及四沖程工作原理。2.正確描述發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤各部分結(jié)構(gòu)及其作用。3.簡單敘述汽車外形與色彩的變遷、色彩顏色的屬性及設(shè)計(jì)理念。4.簡單敘述發(fā)動(dòng)機(jī)電氣裝備、照明及車身電氣系統(tǒng)。5.正確描述車載通訊的發(fā)展與應(yīng)用。2024/8/2第1節(jié)汽車動(dòng)力類型一、內(nèi)燃機(jī)汽車動(dòng)力類型現(xiàn)代汽車普遍采用內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力裝置，內(nèi)燃機(jī)按照所需燃料不同的分類方法，可以把內(nèi)燃機(jī)分成3個(gè)不同的類型。1、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力這類型的汽車采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力裝置，如圖4-1a)所示。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是以汽油作為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)，汽油機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，造價(jià)低廉，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機(jī)在汽車上，特別是小型汽車上大量使用，至今不衰。2、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛這類車使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖4-1b)所示。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性較好，廣泛應(yīng)用于載貨汽車、大客車和ＳＵＶ等車型上，由于柴油機(jī)的優(yōu)勢逐漸被人們所重視，在部分中高檔轎車上也開始廣泛采用柴油機(jī)。3、其他內(nèi)燃機(jī)車輛除了汽油機(jī)和柴油機(jī)外，內(nèi)燃機(jī)還包括CNG（天然氣）發(fā)動(dòng)機(jī)、LPG（液化石油氣）發(fā)動(dòng)機(jī)和酒精發(fā)動(dòng)機(jī)等。因?yàn)樾蝿萑遮厙?yán)峻的能源緊缺問題，尤其是石油的短缺，人類不得不尋找能替代汽油和柴油的燃料作為內(nèi)燃機(jī)的新燃料，總之內(nèi)燃機(jī)將朝著節(jié)約能源、提高效率、減小排放和污染等方向不斷的發(fā)展。2024/8/2第1節(jié)汽車動(dòng)力類型一、內(nèi)燃機(jī)汽車動(dòng)力類型不同燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力車輛示意圖2024/8/2第1節(jié)汽車動(dòng)力類型二、新能源汽車的動(dòng)力類型1.純電動(dòng)汽車（EV）純電動(dòng)汽車使用電池作為電源，運(yùn)行電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛，如圖4-2所示，電池需要充電。它的優(yōu)點(diǎn)主要是節(jié)約了燃油資源、零廢氣排放、低噪音等。2024/8/2第1節(jié)汽車動(dòng)力類型二、新能源汽車的動(dòng)力類型2.混合動(dòng)力汽車混合動(dòng)力汽車，如圖4-3所示，這類汽車使用兩個(gè)或兩個(gè)以上動(dòng)力源，如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的配合使用，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可以發(fā)電為電動(dòng)機(jī)存儲(chǔ)電能，因此，這類車不需要外部電源充電。車輛在低速運(yùn)行時(shí)，使用能夠產(chǎn)生高動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方式；當(dāng)車輛加速時(shí)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在較高轉(zhuǎn)速下以更高效的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。通過這樣的方式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)兩種動(dòng)力類型的最佳利用，可以提高效率、減少廢氣排放、節(jié)約能源。2024/8/2第1節(jié)汽車動(dòng)力類型二、新能源汽車的動(dòng)力類型3.燃料電池復(fù)合動(dòng)力汽車（FCHV）FCHV這種車輛使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車，電能來自氫燃料與空氣中的氧的化學(xué)反應(yīng)，如圖4-4所示。由于此化學(xué)反應(yīng)僅生成水，因此被認(rèn)為是低污染車輛的最終形式。預(yù)計(jì)燃料電池將成為下一代車輛的主要驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。2024/8/2第2節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理一、發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造常用術(shù)語發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造常用術(shù)語有上止點(diǎn)、下止點(diǎn)、活塞行程等等，如圖4-5所示。（1）上止點(diǎn)：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處的位置。（2）下止點(diǎn)：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處的位置。（3）活塞行程S：活塞行程也稱為活塞行程，指上、下止點(diǎn)之間的距離。（4）曲柄半徑R：曲軸旋轉(zhuǎn)中心線與曲柄銷中心線的距離?；钊谐膛c曲柄半徑之間的關(guān)系為：S=2R。2024/8/2第2節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理二、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理一臺(tái)四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的工作循環(huán)為：進(jìn)氣行程、壓縮行程、燃燒行程、排氣行程。單缸四行程發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程,如圖4－6所示。1、進(jìn)氣行程。在這個(gè)過程中只有空氣進(jìn)入汽缸。如圖4-6a）所示。為了增加進(jìn)氣量，柴油機(jī)常常采用渦輪增壓器。進(jìn)氣終了時(shí)，汽缸內(nèi)因殘余廢氣及高溫機(jī)件的影響，溫度會(huì)上升，無增壓時(shí)壓力略低于大氣壓。2、壓縮行程。在這個(gè)過程中，活塞壓縮吸入的空氣，使之升溫到燃燒前溫度點(diǎn)。壓縮比越高，壓縮終了溫度越高。如圖4-6b）所示。3、燃燒行程。燃油被噴射進(jìn)入汽缸與高溫的壓縮空氣混合后，并由點(diǎn)火器點(diǎn)火引發(fā)燃燒，高溫氣體推動(dòng)活塞下行。如圖4-6c）所示。4、排氣行程。在這個(gè)過程中，活塞推動(dòng)燃燒過的氣體排出汽缸。如圖4-6d）所示。2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)由兩大機(jī)構(gòu)和九大系統(tǒng)組成,如圖4－7所示。1、發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)是由許多零件組成的。在空氣－燃油混合氣燃燒時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)把熱能有效地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。發(fā)動(dòng)機(jī)的總成示意圖2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)（1）曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的位置如圖4-8所示。其功用是完成熱能向機(jī)械功的轉(zhuǎn)換，將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)示意圖2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)（2）配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照柴油機(jī)的發(fā)火次序和各缸工作循環(huán)的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，完成換氣過程,如圖4-9所示。配氣機(jī)構(gòu)示意圖2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)2、發(fā)動(dòng)機(jī)的九大系統(tǒng)（1）潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)部分供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)滑油，產(chǎn)生滑油油膜。依靠油膜來降低摩擦作用，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)零件滑動(dòng)平穩(wěn)從而減少潤滑系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)部分供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)滑油，產(chǎn)生滑油油膜,依靠油膜來降低摩擦力磨損，最終使性能得到優(yōu)化,如圖4-10所示。2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)（2）冷卻系統(tǒng)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)升溫后，冷卻系統(tǒng)將熱量傳給周圍的空氣，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度；相反地，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻后，冷卻系統(tǒng)又使發(fā)動(dòng)機(jī)易于暖機(jī),如圖4-11所示。冷卻系統(tǒng)即以此方式來保持發(fā)動(dòng)機(jī)的適宜溫度。共有風(fēng)冷和水冷兩種類型，目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上用的主要是水冷式冷卻系統(tǒng)。在水冷式冷卻系統(tǒng)中，冷卻液循環(huán)至冷卻水套，吸收發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的熱量，從而保持發(fā)動(dòng)機(jī)適宜的溫度,被吸收的熱量通過散熱器釋放，冷卻后的冷卻液又重新循環(huán)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)；同時(shí)，冷卻液的熱量又可供加熱器使用。2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)（3）電子燃油噴射（EFI）系統(tǒng)EFI系統(tǒng)使用各種傳感器探測發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛的運(yùn)行工況,根據(jù)來自這些傳感器的信號(hào)，根據(jù)ECU計(jì)算噴射量并驅(qū)動(dòng)噴油器以噴射合適的油量,如圖4-12所示。在正常駕駛中，為達(dá)到理論空燃比，保證適當(dāng)?shù)墓α敵?，燃油消耗量和廢氣排放水平，在其他時(shí)候，如在暖機(jī)、加速、減速或高速駕駛狀況下，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過各種傳感器探測到這些狀況并校正噴油量以便隨時(shí)匹配最佳空氣－燃油混合氣。

2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)（4）點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)用點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高電壓來產(chǎn)生火花，點(diǎn)燃已經(jīng)被壓縮的空氣－燃油混合氣；空氣－燃油混合氣在氣缸內(nèi)被壓縮和點(diǎn)燃,燃燒產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力。由于自感和互感，點(diǎn)火線圈產(chǎn)生點(diǎn)火所必需的高電壓,初級(jí)線圈產(chǎn)生幾百伏的電壓，次級(jí)線圈產(chǎn)生幾萬伏的電壓,如圖4-13所示。2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)（5）進(jìn)氣系統(tǒng)把空氣或混合氣導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的零部件集合體稱為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng),如圖4-14所示。當(dāng)代汽車進(jìn)氣系統(tǒng)主要是可變進(jìn)氣系統(tǒng)?？勺冞M(jìn)氣系統(tǒng)主要分VVT(可變氣門正時(shí))，CVVT(連續(xù)可變氣門正時(shí))，VVT-i(電子可變正時(shí))，i-VTEC(電子可變氣門升程)這四種。2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)帶渦輪增壓器的進(jìn)氣系統(tǒng)如圖4-15所示。它是一種利用排氣能量使渦輪高速旋轉(zhuǎn)的裝置。和渦輪同軸裝著泵輪，它旋轉(zhuǎn)時(shí)把空氣壓進(jìn)氣缸，從而達(dá)到了增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。

曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)如圖4-16所示。竄缸混合氣中含有大量從活塞環(huán)和氣缸壁間的空隙漏出而進(jìn)入曲軸箱內(nèi)的未燃?xì)怏w。曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)（PCV）系統(tǒng)能將竄缸混合氣導(dǎo)入進(jìn)氣系統(tǒng)，將其重新燃燒。帶渦輪增壓器的進(jìn)氣系統(tǒng)示意圖曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)示意圖2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)（6）排氣系統(tǒng)汽車排氣系統(tǒng)主要功用是排放發(fā)動(dòng)機(jī)工作所排出的廢氣，同時(shí)使排出的廢氣污染減小，噪音減小。汽車排氣系統(tǒng)是指收集并且排放廢氣的系統(tǒng)，一般由排氣歧管，排氣管，催化轉(zhuǎn)換器，排氣溫度傳感器，汽車消聲器和排氣尾管等組成，如圖4-17所示。2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)（7）起動(dòng)系統(tǒng)要使發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動(dòng)進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)開始自動(dòng)地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。完成起動(dòng)過程所需的裝置，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系，如圖4-18所示。2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)（8）發(fā)動(dòng)機(jī)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為了使電腦正常的進(jìn)行功能控制，它要求一個(gè)由輸出和輸入設(shè)備的組合系統(tǒng)，如圖4-19所示。在汽車上，傳感器如水溫傳感器或空氣流量計(jì)與輸入設(shè)備對(duì)應(yīng)，而執(zhí)行器如噴射器發(fā)生器與輸出設(shè)備對(duì)應(yīng)。豐田汽車上，控制系統(tǒng)的電腦稱為ECU（電子控制單元），控制發(fā)動(dòng)機(jī)的電腦稱為發(fā)動(dòng)機(jī)ECU（或ECM：發(fā)動(dòng)機(jī)控制標(biāo)準(zhǔn)），傳感器、執(zhí)行器和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU與配線連接。只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU傳送來自傳感器的輸入信號(hào)和至執(zhí)行器的輸出信號(hào)后，整個(gè)系統(tǒng)作為電腦控制系統(tǒng)運(yùn)作，ECM是SAE（汽車工程師學(xué)會(huì)）的專門名詞。

2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)（9）發(fā)動(dòng)機(jī)CAN通訊系統(tǒng)CAN包括一條雙絞線用來連接每個(gè)ECU。CAN使用雙絞線作為通信線，因此該雙絞線有一條“+”導(dǎo)線（高）和一條“-”導(dǎo)線（低）；單導(dǎo)線用Lin通信，雙絞導(dǎo)線用于CAN通信，如圖4-20所示。 2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)二、汽車底盤的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)汽車底盤包括傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)。1、傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)一般由離合器、變速器（手動(dòng)或自動(dòng)）、萬向傳動(dòng)裝置、主減速器、差速器和半軸等組成，如圖4-21所示。傳動(dòng)系統(tǒng)的基本功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳給汽車的驅(qū)動(dòng)輪，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，使汽車能以一定的速度行駛。2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)二、汽車底盤的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)2、行駛系統(tǒng)行駛系統(tǒng)是汽車的基礎(chǔ)，由車架、車橋、車輪與輪胎以及位于車橋和車架之間的懸架裝置組成。車架是汽車的裝配基體，將整個(gè)汽車裝成一體；車橋與車輪負(fù)責(zé)汽車的行駛；懸架裝置將車橋安裝于車架上，如圖4-22所示，起到傳力、導(dǎo)向和緩沖減振的作用。行駛系統(tǒng)除影響汽車的操縱穩(wěn)定性外，對(duì)汽車的乘坐舒適性也有重要影響。2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)二、汽車底盤的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)3、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用來改變或保持汽車行駛方向的一系列裝置稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，如圖4-23所示。主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，有些車上還有轉(zhuǎn)向加力裝置。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)汽車的行駛安全至關(guān)重要。2024/8/2第3節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤總體構(gòu)造認(rèn)識(shí)二、汽車底盤的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)4、制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)由行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置兩大部分組成。行車制動(dòng)裝置（見圖4-24）的作用是使行進(jìn)中的汽車減速直至停車，它由設(shè)在每個(gè)車輪上的制動(dòng)器和制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)組成，由駕駛員通過制動(dòng)踏板來操縱；駐車制動(dòng)裝置使停放的汽車可靠地駐留在原地不動(dòng)，大多數(shù)駐車制動(dòng)裝置的制動(dòng)器裝在變速器的第二軸上，與后橋制動(dòng)器合一，駐車制動(dòng)器一般由手操縱桿來操縱。2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)一、發(fā)動(dòng)機(jī)電氣設(shè)備1.起動(dòng)機(jī)的作用發(fā)動(dòng)機(jī)自己不能起動(dòng)，需要有外部動(dòng)力使之產(chǎn)生第一次燃燒進(jìn)行起動(dòng)。要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，起動(dòng)機(jī)通過環(huán)形齒輪旋轉(zhuǎn)曲軸。要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，曲軸必須旋轉(zhuǎn)得比最小曲軸轉(zhuǎn)速快。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需要的最小曲軸轉(zhuǎn)速取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作條件。起動(dòng)機(jī)要用來自蓄電池的有限動(dòng)力產(chǎn)生極大的力矩，它應(yīng)該十分緊湊而且很輕，如圖4-53所示。2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)一、發(fā)動(dòng)機(jī)電氣設(shè)備2、發(fā)電機(jī)的作用在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，它發(fā)出相當(dāng)于操作車輛所有電器設(shè)備和對(duì)蓄電池充電的電量。為了能安全和舒適的駕駛，車輛裝有許多電氣裝置。車輛不但在行駛時(shí)要用電，停車時(shí)也用電。因此車子有蓄電池作為電源，并有充電系統(tǒng)，通過發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行來發(fā)電。充電系統(tǒng)向所有的電器設(shè)備供電并對(duì)蓄電池充電。發(fā)動(dòng)機(jī)上裝備的發(fā)電機(jī)如圖4-54所示。2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)二、照明系統(tǒng)1、白天行車燈光系統(tǒng)白天行車燈光系統(tǒng)如圖4-55所示。在此系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的同時(shí)，大燈或者大燈和尾燈自動(dòng)點(diǎn)亮（即使在白天也這樣），使其他車輛可以看到它。某些國家為安全起見，通過法律將它強(qiáng)制性規(guī)定為必裝的系統(tǒng)。如果此燈用夜間同樣的亮度連續(xù)點(diǎn)亮，燈泡壽命將會(huì)縮短。為了防止這一情況，此線路的設(shè)置夜間運(yùn)行時(shí)，燈光亮度降低。2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)二、照明系統(tǒng)2、車后燈警告系統(tǒng)車后燈警告系統(tǒng)如圖4-56所示。尾燈、停車燈等的燈泡燒壞時(shí)無法從駕駛員處看到。車后燈警告系統(tǒng)通過組合儀表中的警告指示燈通知司機(jī)諸如尾燈和停車燈燈泡損壞。系統(tǒng)由燈光故障探測器控制，此探測器一般裝在行李倉中。燈光故障繼電器通過比較燈光正常時(shí)和線路開路時(shí)的電壓檢測燈泡是否燒掉。2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)二、照明系統(tǒng)3、燈光提醒蜂鳴器系統(tǒng)/燈光自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)燈光提醒蜂鳴器系統(tǒng)/燈光自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)如圖4-57所示。在燈光控制開關(guān)在ON位置時(shí)，即使點(diǎn)火開關(guān)在LOCK位置，大燈和尾燈連續(xù)點(diǎn)亮。本系統(tǒng)的目的是為了防止由于司機(jī)忘記關(guān)掉大燈和尾燈而把蓄電池的電用完。如果點(diǎn)火開關(guān)在LOCK或ACC位置處或者點(diǎn)火鑰匙已不在點(diǎn)火鎖芯中，而司機(jī)門打開，那么此系統(tǒng)用蜂鳴器通知司機(jī)燈仍然亮著，或者自動(dòng)關(guān)掉燈光。用蜂鳴器通知的系統(tǒng)稱為燈光提醒蜂鳴器系統(tǒng)，自動(dòng)關(guān)掉大燈的系統(tǒng)稱為燈光自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)。大多數(shù)車型有帶尾燈指示器的尾燈系統(tǒng)。2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)二、照明系統(tǒng)4、自動(dòng)燈光控制系統(tǒng)自動(dòng)燈光控制系統(tǒng)如圖4-58所示。當(dāng)天黑下來需要打開大燈時(shí)，一般是司機(jī)操作燈光的控制開關(guān)。在此系統(tǒng)中，當(dāng)燈光控制開關(guān)處于AUTO（自動(dòng)）位置時(shí)，自動(dòng)照明控制傳感器檢測環(huán)境的照明水平。當(dāng)暗的時(shí)候，系統(tǒng)自動(dòng)打開大燈。自動(dòng)照明控制傳感器位于儀表盤的上部。某些車輛在照明開關(guān)上沒有“AUTO”位置。在這種情況下，自動(dòng)照明控制系統(tǒng)在OFF位置工作。2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)二、照明系統(tǒng)5、大燈光束水平控制系統(tǒng)大燈光束水平控制系統(tǒng)如圖4-59所示。負(fù)荷（乘員數(shù)目和行李的數(shù)量）使車子產(chǎn)生傾斜，這就是為什么大燈的光使對(duì)面來車司機(jī)發(fā)生眩目的原因。在此系統(tǒng)中，操作大燈光束水平控制開關(guān)，調(diào)整大燈的垂直角度。某些車輛中有一自動(dòng)大燈光束水平控制系統(tǒng)，它自動(dòng)將大燈調(diào)到最佳垂直角度。

2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)二、照明系統(tǒng)6、大燈系統(tǒng)大燈系統(tǒng)如圖4-60所示。大燈的燈泡使燈泡內(nèi)的氙氣放電，能發(fā)射白光，與鹵素等相比，光的分布更寬。大燈系統(tǒng)的特點(diǎn)之一是燈泡壽命較長。7、進(jìn)車照明系統(tǒng)進(jìn)車照明系統(tǒng)如圖4-61所示。夜里車內(nèi)很暗，難以看見點(diǎn)火開關(guān)和足部區(qū)域。此系統(tǒng)在車門關(guān)閉后，將點(diǎn)火開關(guān)照明燈及車內(nèi)燈開亮一定的時(shí)間，使之能容易地將點(diǎn)火鑰匙塞入鎖芯，或者看清足部區(qū)域（只有車內(nèi)燈處于DOOR位置時(shí)），點(diǎn)亮的時(shí)間隨型號(hào)不同而異。大燈系統(tǒng)示意圖進(jìn)車照明系統(tǒng)示意圖2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)二、照明系統(tǒng)8、車內(nèi)燈提醒系統(tǒng)車內(nèi)燈提醒系統(tǒng)如圖4-62所示。讓車內(nèi)燈開著離開車子，可能使蓄電池的電放完。為了防止這一情況，在門虛掩或開著，點(diǎn)火開關(guān)在LOCK位置或點(diǎn)火鑰匙沒有插入點(diǎn)火鎖芯的情況下，此系統(tǒng)在經(jīng)過一定的時(shí)間后自動(dòng)關(guān)掉車內(nèi)燈（包括頂燈和點(diǎn)火鑰匙鎖芯的照明）。2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)三、車身電氣系統(tǒng)1、座椅安全帶座椅安全帶如圖4-63所示。座椅安全帶是主要的約束乘員的措施，系好座椅安全帶將防止在撞車期間乘員被拋出車外，也同時(shí)使座艙內(nèi)發(fā)生的二次碰撞造成的損傷最小化。2、安全氣囊安全氣囊如圖4-64所示。除了座椅安全帶提供的保護(hù)外，SRS可進(jìn)一步對(duì)乘員進(jìn)行防護(hù)，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重的前面或側(cè)面撞擊時(shí)，SRS空氣囊膨脹，與座椅安全帶一起防止或減少傷害。2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)三、車身電氣系統(tǒng)3、車輛防盜系統(tǒng)車輛防盜系統(tǒng)如圖4-65所示。防盜系統(tǒng)利用車子門鎖系統(tǒng)的功能，在所有車門均鎖上后，如果任何車門和罩蓋被強(qiáng)制打開，或者蓄電池的端子被斷開后重新連上，它發(fā)出警報(bào)，警報(bào)裝置立即使喇叭發(fā)聲以及前照燈、尾燈和其他外部燈光閃爍，安全指示燈閃爍，告知車輛周圍的人此車裝有防盜系統(tǒng)。報(bào)警裝置根據(jù)區(qū)域不同而不同。在某些車型上，報(bào)警工作期間系統(tǒng)阻止起動(dòng)機(jī)繼電器的工作，因此起動(dòng)機(jī)也不工作。2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)三、車身電氣系統(tǒng)4、巡航控制、導(dǎo)航幫助系統(tǒng)與音響（1）巡航控制系統(tǒng)巡航控制系統(tǒng)如圖4-66所示。自動(dòng)地調(diào)節(jié)節(jié)氣門-開度角來以駕駛員設(shè)置的速度驅(qū)動(dòng)車輛。因此，駕駛員無須一直踩加速器踏板。甚至上坡或下坡時(shí)，車輛也可以用巡航按給定速度行駛。此系統(tǒng)在高速公路或在沒有長時(shí)間停等的廣闊的鄉(xiāng)間道路上行駛特別有益，駕駛員可以放松舒適地開車。某些車型有自動(dòng)地保持車距的功能。2024/8/2第4節(jié)汽車電氣系統(tǒng)三、車身電氣系統(tǒng)（2）導(dǎo)航幫助系統(tǒng)車載導(dǎo)航系統(tǒng)如圖4-67所示。用于引領(lǐng)駕駛者沿著選擇的指定路線行駛，導(dǎo)航系統(tǒng)由裝有電子地圖(存儲(chǔ)在硬盤上)和GPS的模塊的導(dǎo)航通訊音響系統(tǒng)組成；包括多功能顯示屏(彩色屏幕)和用于捕捉衛(wèi)星定位信號(hào)的GPS天線。2024/8/2第5節(jié)汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一、控制局域網(wǎng)絡(luò)發(fā)展史1、控制局域網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1986年2月RobertBosch公司在SAE大會(huì)上介紹了CAN技術(shù)。今天，幾乎每一輛新型轎車上都裝配有CAN局域網(wǎng)，如圖4-68所示。1990年，Bosch公司的CAN規(guī)范被提交國際標(biāo)準(zhǔn)化組織。2、多路傳輸技術(shù)應(yīng)用于汽車可以實(shí)現(xiàn)的功能（1）布線簡化，降低成本。（2）電控單元之間交流更加簡單和快捷。（3）傳感器數(shù)目減少，實(shí)現(xiàn)信息資源共享。（4）提高汽車總體運(yùn)行可靠性。2024/8/2第5節(jié)汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)二、車載局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用背景汽車電子控制系統(tǒng)越來越多，一些數(shù)據(jù)如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速、油門踏板位置等，需要各個(gè)電控系統(tǒng)共享。傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單一通信方式，造成的龐大布線系統(tǒng)，成本高、可靠性低；無論從材料成本還是工作效率看，傳統(tǒng)布線方法都將不能適應(yīng)汽車的發(fā)展，如圖4-69所示。2024/8/2第5節(jié)汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)二、車載局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用背景為了滿足各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，有必要對(duì)汽車公共數(shù)據(jù)實(shí)行共享，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速、油門踏板位置等的瞬時(shí)數(shù)據(jù)。但每個(gè)控制單元對(duì)實(shí)時(shí)性的要求是因數(shù)據(jù)的更新速率和控制周期不同而不同的。要求其數(shù)據(jù)交換網(wǎng)采用一根總線且基于優(yōu)先權(quán)競爭的模式，且本身具有一定的通信速率進(jìn)行通訊，如圖4-70所示。2024/8/2第5節(jié)汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三、車載局域網(wǎng)分類絕大多數(shù)車用總線都被SAE（美國汽車工程師協(xié)會(huì)）下屬的汽車網(wǎng)絡(luò)委員會(huì)按照協(xié)議特性分為A、B、C、D四類，如圖4-71所示。2024/8/2第5節(jié)汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)四、車載局域網(wǎng)分類車載局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：（1）網(wǎng)絡(luò)總線式結(jié)構(gòu)，只需一根或兩根通訊電纜連接，由軟件邏輯控制替代傳統(tǒng)的直接線束控制。線路簡化，減少線束連接復(fù)雜性。（2）無需專用配電盒，部件數(shù)量減少，可靠性能增加，總線節(jié)點(diǎn)控制器（ECU）可靠性很高（是目前汽車電器可靠性的幾十倍）可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)診斷、測試和報(bào)警功能，系統(tǒng)擴(kuò)展方便。（3）更高的可靠性、更好的服務(wù)贏得市場，汽車總線的人性化設(shè)計(jì)功能更加貼近汽車制造商與客戶汽車總線提供更完善的車況信息，用戶自我服務(wù)變?yōu)榭赡埽档土酥圃鞆S與服務(wù)成本2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷一、汽車外形變遷汽車外形的確定取決于三個(gè)方面的要求，即機(jī)械工程學(xué)、人機(jī)工程學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)。1、汽車外形設(shè)計(jì)的原則同時(shí)滿足機(jī)械工程學(xué)、人體工程學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)的要求。機(jī)械工程學(xué)提出車身必須具有一定強(qiáng)度和剛度，能承載人體和貨物，能滿足一定程度的碰撞要求，要求汽車動(dòng)力性和操縱穩(wěn)定性好；人機(jī)工程學(xué)要求汽車提供給駕乘人員有足夠的活動(dòng)空間，舒適性好；空氣動(dòng)力學(xué)要求汽車行駛時(shí)空氣阻力小。2、馬車形汽車第一臺(tái)汽車是馬車形，其外觀與古代的馬車無本質(zhì)上的區(qū)別，如圖4-25、圖4-26所示。車身簡單，乘坐者不舒適。2024/8/21892-1902年的馬車形與色彩示意圖1901-1902年的馬車形與色彩示意圖第6節(jié)汽車外形與色彩變遷一、汽車外形變遷2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷一、汽車外形變遷3、箱型汽車箱型車很像一個(gè)大箱子，箱子上部有門窗，典型是：梅賽德斯、雷諾和福特T形車的外觀與色彩，如圖4-27所示。箱型車空氣阻力太大，影響了汽車速度的提高。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷一、汽車外形變遷4、甲殼蟲形車甲殼蟲形車屬于流線型，由德國人波爾舍博士設(shè)計(jì)，迎風(fēng)阻力很小，第一次運(yùn)用到了仿生學(xué)，銷量非?？捎^，目前為止大眾公司依然在生產(chǎn)，如圖4-28所示。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷一、汽車外形變遷5、船形汽車最先由福特公司開發(fā)，增加了空間，便于操縱，解決了橫風(fēng)不穩(wěn)定的問題，如圖4-29所示。

2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷一、汽車外形變遷6、魚形汽車后背為斜背式，缺點(diǎn)：對(duì)橫風(fēng)的不穩(wěn)定性優(yōu)點(diǎn)：渦流阻力小，正面行駛平穩(wěn)。典型車型是別克牌轎車，如圖4-30所示。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷一、汽車外形變遷7、楔形汽車車聲前方下壓，尾部上翹，呈楔形，能有效克服升力，用于高速汽車，如圖4-31所示。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷一、汽車外形變遷8、概念車車身概念汽車(ConceptCar)是汽車制造廠家在車展會(huì)上推出的，以體現(xiàn)超前設(shè)計(jì)思想和水平的樣車。概念汽車主要用以展現(xiàn)制造廠家雄厚的科研和新產(chǎn)品開發(fā)能力，同時(shí)也起"引導(dǎo)消費(fèi)"的作用，如圖4-32所示。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷二、汽車的外觀色彩隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車漆的顏色種類及顏色效果也層出不窮，人們不可能把每一種顏色都做成涂料并儲(chǔ)存起來以備隨時(shí)使用。唯一的解決辦法是提高調(diào)色人員的配色技能，利用涂料制造商提供的幾十種基本色素或色母，如圖4-33所示，按照一定的用量比例及顏色配方，對(duì)現(xiàn)有顏色進(jìn)行調(diào)配，以達(dá)到我們所期望的理想色彩。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷二、汽車的外觀色彩1、顏色的概念顏色是光線刺激人的眼睛所產(chǎn)生的一種視感覺。也可以說是，顏色是光線和感覺器官作用后所引起的一種生理感覺。在調(diào)色時(shí)如何統(tǒng)一汽車用戶、維修人員、調(diào)色人員的感覺呢？這就需要對(duì)顏色進(jìn)行定性、定量的描述。2、顏色的屬性顏色的三個(gè)共同點(diǎn)叫顏色的三個(gè)屬性或特性，分別稱為色調(diào)、明度和彩度。（1）色調(diào)。也叫色相或色別，是色彩最顯著的特征，是不同色彩之間彼此相互區(qū)分最明顯的特征，色調(diào)表示一定波長的單色光的顏色相貌，是能夠比較確切地表示某種顏色類別的名稱。紫紅、紅、紅黃等都是紅色類中各個(gè)不同的色調(diào)，這三種顏色之間的差別就屬于色調(diào)的差別。描述色調(diào)時(shí)一般用偏什么來表述，如偏紅、偏黃、偏藍(lán)等等。（2）明度。也稱為亮度、深淺度或黑白度等。明度是表示一個(gè)物體反射光線多少的顏色屬性，是人們所看到的顏色引起的視覺上明暗程度的感覺。同一色調(diào)可以有不同的明度，比如圖4-34中的顏色色調(diào)都為綠色，它們之間的差別主要是明度之間的差別，也就是顏色深淺度之間的差別。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷二、汽車的外觀色彩（3）彩度。也稱為純度或飽和度，是指反射或透射光線接近光譜色的程度。也可以說是表示顏色偏離具有相同明度的灰色的程度（見圖4-35）。彩度可分為0~20檔，一般彩度小于0.5時(shí)就成為無彩色，彩度接近20時(shí)就接近飽和。彩度是顏色在心理上的純度感覺。在可見光譜中各種單色光是最純的顏色，為極限純度。描述彩度時(shí)一般用偏鮮艷、偏渾濁來表述。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷二、汽車的外觀色彩3、顏色的表示方法用一個(gè)三維空間的立體棗核形可以把顏色的三個(gè)屬性（色調(diào)、明度、彩度）全部表示出來，如右圖所示，一般稱其為色立體，如圖4-36所示。色立體是理想化了的示意模型，目的是為了使人們更容易理解顏色三屬性的相互關(guān)系。汽車車身的顏色，不論對(duì)使用者還是對(duì)外界，或?qū)囕v的視覺感，都非常重要。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷二、汽車的外觀色彩（1）銀灰色銀灰色汽車整體感很強(qiáng)，是最能反映汽車本質(zhì)的顏色，如圖4-37所示?？匆娏算y灰色就會(huì)想起金屬材料，具有很強(qiáng)的科技感和運(yùn)動(dòng)感。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷二、汽車的外觀色彩（2）白色白色給人明快、活潑、大方的感覺，是膨脹色，容易使小車顯大，如圖4-38所示。白色是中間色，易與外界環(huán)境相吻合而協(xié)調(diào)，白色車身較耐臟。另外，白色車相對(duì)中性，男女都適用。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷二、汽車的外觀色彩（3）黑色黑色給人莊重、尊貴、嚴(yán)肅的感覺。黑色是一種矛盾的顏色，既代表保守和自尊，又代表新潮和性感，如圖4-39所示。黑色也是中間色，容易與外界環(huán)境相吻合，但黑色車身反而不耐臟，有一點(diǎn)灰塵就能看出來。黑色一直是公務(wù)車最受青睞的顏色，高檔車選用黑色顯得氣派十足，低檔車最好不要選用黑色。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷二、汽車的外觀色彩（4）紅色紅色包括大紅、棗紅，給人以跳躍、興奮、歡樂的感覺，如圖4-40所示。紅色也是膨脹色，同樣可使小車顯大。紅色是別致又理想的顏色，紅色的車身彰顯動(dòng)感與性感，適合年輕人、運(yùn)動(dòng)型車特別是跑車。2024/8/2第6節(jié)汽車外形與色彩變遷二、汽車的外觀色彩（5）藍(lán)色藍(lán)色是安靜的色調(diào)，如圖4-41所示，給人的感覺非常收斂，個(gè)性不張揚(yáng)，