汽車文件與概論第六章

汽車文化與概論（第2版）

曹劍波張宏立

主編

職業(yè)教育改革創(chuàng)新示范教材

汽車史話著名汽車公司與品牌汽車在中國汽車時尚第一章第二章第三章第四章新能源汽車汽車概論

第五章第六章

第六章

活塞連桿組故障診斷與修復汽車概論

學習目標

通過本章的學習，你應該：1.掌握汽車的定義和常用分類方法；2.了解汽車編號和車輛識別代號（VIN）；3.掌握汽車的總體構造；4.掌握汽車行駛的基本原理；5.掌握汽車的特征參數(shù)與性能指標；6.了解汽車制造材料與運行材料；7.了解汽車的設計與制造過程。

第一節(jié)

活塞連桿組故障診斷與修復汽車的定義和分類

因為汽車能自己行走，所以人們用希臘語中的Auto（自己）和拉丁語中的Mobile（會動的）構成復合詞（Automobile）來解釋這種機器，這就是“Automobile”（自動車）一詞的由來。汽車在日本稱為“自動車”（日文中的“汽車”譯成中文則是“火車”之意）。其他文種也多數(shù)是“自動車”，唯有我國例外。大概早期這種“能自己行走”的機器是靠蒸汽機驅動的緣故，因此我國就稱它為汽車。在我國，汽車是指由電力驅動，具有四個或四個以上車輪的非軌道承載的車輛，主要用于載運人員和（或）貨物，牽引載運人員和（或）貨物及特殊用途。但不包括專供農業(yè)使用的機械。全掛車和半掛車并無自帶的動力裝置，它們與牽引汽車組成汽車列車時才屬于汽車范疇。有些進行特種作業(yè)的輪式機械，如輪式推土機、鏟運機、叉式起重機（叉車）以及農田作業(yè)用的輪式拖拉機等，在少數(shù)國家被列入專用汽車，而在我國則分別被列入工程機械和農業(yè)機械之中。一、汽車的定義

汽車的分類方法有許多種，我們選擇以下兩種較常用的分類方法進行介紹。1.按汽車的動力裝置分類按汽車的動力裝置分類，汽車可分為汽油發(fā)動機汽車、柴油發(fā)動機汽車、混合動力汽車和純電動汽車等，如圖6-1所示。二、汽車的分類圖6-1按照動力裝置分類

2.根據(jù)汽車的用途分類根據(jù)國家標準GB/T3730.1—2001中的規(guī)定，汽車按用途分為乘用車、商用車輛，然后按照車輛的結構進一步給出不同種類車輛的術語和定義。通常我們簡單的理解為：私人作為代步工具的車輛稱為乘用車，公務及商業(yè)經(jīng)營的運輸車輛稱為商用車。1）乘用車在其設計和技術特性上主要用于載運乘客及其隨身行李和/或臨時物品的汽車，包括駕駛員座位在內最多不超過9個座位。它也可以牽引一輛車。二、汽車的分類

2.根據(jù)汽車的用途分類1）乘用車（1）普通乘用車（圖6-2）。車身：封閉式，側窗中柱有或無。車頂（頂蓋）：固定式，硬頂。有的頂蓋一部分可以開啟。座位：4個或4個以上座位，至少兩排。后座椅可折疊或移動，以形成裝載空間。車門：2個或4個側門，可有一后開啟門。二、汽車的分類圖6-2普通乘用車

2.根據(jù)汽車的用途分類1）乘用車（2）高級乘用車（圖6-3）。車身：封閉式。前后座之間可以設有隔板。車頂（頂蓋）：固定式，硬頂。有的頂蓋一部分可以開啟。座位：4個或4個以上座位，至少兩排。后排座椅前可安裝折疊式座椅。車門：4個或6個側門，也可有一個后開啟門。車窗：6個或6個以上側窗。二、汽車的分類圖6-3高級乘用車

2.根據(jù)汽車的用途分類1）乘用車（3）敞篷車（圖6-4）。車身：可開啟式。車頂（頂蓋）：車頂可為軟頂或硬頂，至少有兩個位置：第一個位置遮覆車身；第二個位置車頂卷收或可拆除。座位：2個或2個以上的座位，至少一排。車門：2個或4個側門。車窗：2個或2個以上側窗。二、汽車的分類圖6-4敞篷車

2.根據(jù)汽車的用途分類1）乘用車（4）旅行車（圖6-5）。車身：封閉式。車尾外形可提供較大的內部空間。車頂（頂蓋）：固定式，硬頂。有的頂蓋一部分可以開啟。座位：4個或4個以上的座位，至少兩排。座椅的一排或多排可拆除，或裝有向前翻倒的座椅靠背，以提供裝載平臺。車門：2個或4個側門，并有一后開啟門。車窗：4個或4個以上側窗。二、汽車的分類圖6-5旅行車

2.根據(jù)汽車的用途分類1）乘用車（5）越野乘用車（圖6-6）。在其設計上所有車輪同時驅動（包括一個驅動軸可以脫開的的車輛），或其幾何特性（接近角、離去角、縱向通過角，最小離地間隙）、技術特性（驅動軸數(shù)、差速鎖止機構或其他型式機構）和它的性能（爬坡度）允許在非道路上行駛的一種乘用車。二、汽車的分類圖6-6越野乘用車

2.根據(jù)汽車的用途分類2）商用車在設計和技術特性上用于運送人員和貨物的汽車，并且可以牽引掛車，乘用車不包括在內。（1）客車（圖6-7）。在設計和技術特性上用于載運乘客及其隨身行李的商用車輛，包括駕駛員座位在內座位數(shù)超過9座?？蛙囉袉螌拥幕螂p層的，也可牽引一掛車。按照服務方式不同，客車的構造也不同，可分為城市公共客車、長途客車、團體客車、游覽客車等類型。二、汽車的分類圖6-7客車

2.根據(jù)汽車的用途分類2）商用車（2）貨車。用于運載各種貨物，在其駕駛室內還可容納2~6個乘員。由于所運載的貨物種類繁多，貨車的裝載量及車廂的結構也各有不同，主要分為普通貨車和專用貨車兩大類型。普通貨車（圖6-8）具有欄板式車廂，可運載各種貨物。專用貨車（圖6-9）通常由普通貨車改裝，其車廂是為專門運載某種類型的貨物而設計的，如運載易污貨物的閉式車廂、運載易腐食品的冷藏車廂、運載砂土礦石的自卸車廂、運載液體、氣體或粒狀固體的罐式車廂、運載大型貨物的平臺式車廂等。二、汽車的分類

2.根據(jù)汽車的用途分類2）商用車（2）貨車。

二、汽車的分類圖6-8普通貨車圖6-9專用貨車

2.根據(jù)汽車的用途分類2）商用車（3）牽引汽車（圖6-10）。專門或主要用于牽引掛車的汽車，通常可分為半掛牽引汽車和全掛牽引汽車等類型。半掛牽引汽車后部設有牽引座，用來牽引和支承半掛車前端。全掛牽引汽車本身帶有車廂，其外形雖與貨車相似，但其車輛長度和軸距較短，而且尾部設有拖鉤。牽引汽車都裝設有一部分掛車制動裝置及掛車電氣接線板等。二、汽車的分類圖6-10牽引汽車

2.根據(jù)汽車的布置形式與驅動方式分類（1）發(fā)動機前置前輪驅動（FF）。發(fā)動機前置前輪驅動布置形式（圖6-11）是現(xiàn)代大多數(shù)轎車盛行的布置形式，具有結構緊湊、整車質量小、底板低、高速時操縱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。二、汽車的分類圖6-11發(fā)動機前置前輪驅動布置示意圖

2.根據(jù)汽車的布置形式與驅動方式分類（2）發(fā)動機前置后輪驅動（FR）。發(fā)動機前置后輪驅動布置形式（圖6-12）是傳統(tǒng)的布置形式，大多數(shù)貨車、部分轎車和部分客車都采用這種形式。二、汽車的分類圖6-12發(fā)動機前置后輪驅動布置示意圖

2.根據(jù)汽車的布置形式與驅動方式分類（3）發(fā)動機中置后輪驅動（MR）。發(fā)動機中置后輪驅動布置形式（圖6-13）是方程式賽車和大多數(shù)跑車采用的布置形式。將功率和尺寸很大的發(fā)動機布置在駕駛員座椅與后軸之間，有利于獲得最佳軸荷分配和提高汽車的性能。二、汽車的分類圖6-13發(fā)動機中置后輪驅動布置示意圖

2.根據(jù)汽車的布置形式與驅動方式分類（4）發(fā)動機后置后輪驅動（RR）。發(fā)動機后置后輪驅動布置形式（圖6-14）是目前大、中型客車盛行的布置形式，具有室內噪聲小、空間利用率高等優(yōu)點。少數(shù)轎車也采用這種布置形式。二、汽車的分類圖6-14發(fā)動機后置后輪驅動布置示意圖

2.根據(jù)汽車的布置形式與驅動方式分類（5）四輪驅動（4WD）。四輪驅動布置形式（圖6-15），四輪驅動是指汽車4個車輪都是驅動輪，這是越野汽車特有的布置形式，少數(shù)轎車也采用這種方式。通常發(fā)動機前置，在變速器之后的分動器將動力分別輸送給全部驅動輪。二、汽車的分類圖6-15四輪驅動布置示意圖

1.車輛VIN的編碼規(guī)則車輛識別代號（VIN），又稱17位編碼（圖6-16），是國際上通行的標識機動車輛的代碼，是制造廠給每一輛車指定的一組字碼，一車一碼，保證在30年內不會重復，具有在世界范圍內對一輛車的唯一識別性。三、車輛識別代號（VIN）圖6-16車輛識別代號

1.車輛VIN的編碼規(guī)則VIN由世界制造廠識別代碼（WMI）、車輛描述碼（VDS）和車輛指示碼（VIS）三部分組成。（1）世界制造廠識別代碼（WMI）。通常占車輛識別代號（VIN）的前3位。世界制造廠識別代碼用來標識車輛制造廠的唯一性，這部分必須經(jīng)過申請、批準和備案后方能使用。第一個字符是表示地理區(qū)域，生產國家代碼，見表6-1。第二個字符是汽車制造商代碼。第三個字符是汽車類型代碼（不同的廠商有不同的解釋）。三、車輛識別代號（VIN）

1.車輛VIN的編碼規(guī)則（1）世界制造廠識別代碼（WMI）。第1和第2位字符的組合將能保證國家識別標志的唯一性。3位字符的組合能保證制造廠識別標志的唯一性。國內常見汽車制造廠家的WMI編號：LSV——上海大眾；LFV——一汽大眾；LDC——神龍汽車；LEN——北京吉普；LHG——廣州本田；LHB——北汽福田；LKD——哈飛汽車；LS5——長安汽車；LSG——上海通用。三、車輛識別代號（VIN）

1.車輛VIN的編碼規(guī)則（2）車輛描述碼（VDS）。用于說明車輛的一般特性，由車輛識別代號（VIN）的第4～9位共6位字符組成。如果制造廠不用其中的一位或幾位字符，應在該位置填入選定的字符占位。轎車：種類、系列、車身類型、發(fā)動機類型及約束系統(tǒng)類型。MPV：種類、系列、車身類型、發(fā)動機類型及車輛額定總質量。載貨車：型號或種類、系列、底盤、駕駛室類型、發(fā)動機類型、制動系統(tǒng)及車輛額定總質量?？蛙嚕盒吞柣蚍N類、系列、車身類型、發(fā)動機類型及制動系統(tǒng)。三、車輛識別代號（VIN）

1.車輛VIN的編碼規(guī)則（3）指車輛指示碼（VIS）。這部分由8位字符組成，其最后4位字符應是數(shù)字。車輛指示部分第1位字符一般指示車車輛生產年份，用阿拉伯數(shù)字1～9和大寫的英文字母A～Z（不包括字母I、O、Q、U、Z）表示。2008年代碼為8，2009年代碼為9，2010年代碼為A，2011年代碼為B……以此類推。第2位字符可以用來指示裝配廠，若無裝配廠，制造廠可規(guī)定其他內容。三、車輛識別代號（VIN）

1.車輛VIN的編碼規(guī)則（3）指車輛指示碼（VIS）。上海通用汽車有限公司生產的凱越轎車VIN說明見表6-2。三、車輛識別代號（VIN）

2.車輛VIN的位置VIN應位于易于看到并且能防止磨損或替換的部位。常見的部位有儀表與前風窗玻璃左下角的交界處（圖6-17）、發(fā)動機前橫梁上、左前門邊或立柱上和駕駛人左腿前方等。三、車輛識別代號（VIN）圖6-17汽車VIN的常見位置

第二節(jié)

活塞連桿組故障診斷與修復汽車的總體構造

汽車是由數(shù)百個總成，上萬個零部件組裝而成。不同的車型結構千差萬別，但基本上都是由發(fā)動機、底盤、車身及其附件和電氣設備四部分組成，如圖6-18所示。圖6-18汽車的總體構造

發(fā)動機是汽車的動力源，其作用是使燃料燃燒，將熱能轉變成機械能，驅動汽車行駛，并驅動其他機電設備。目前，國內外汽車絕大多數(shù)采用往復活塞式內燃機作為動力裝置，如圖6-19所示。汽車發(fā)動機是一部由許多機構和系統(tǒng)組成的復雜機器。其結構形式也多種多樣，但是由于基本工作原理相同，所以，其結構也大同小異，通常由兩大機構和五大系統(tǒng)組成。對于汽車用柴油機，由于其混合氣是自行著火燃燒的，所以柴油機沒有點火系統(tǒng)，因此柴油機由兩個機構和四個系統(tǒng)組成。一、發(fā)動機圖6-19往復活塞式內燃機立體結構圖

1.發(fā)動機的工作原理發(fā)動機按照完成一個工作循環(huán)所需的行程數(shù)可分為四沖程內燃機和二沖程內燃機。汽車發(fā)動機廣泛使用四沖程內燃機。單缸四沖程汽油機的基本結構如圖6-20所示。汽缸體內圓柱形腔體稱為汽缸，內裝有活塞，活塞通過活塞銷、連桿與曲軸相連接?；钊谄變茸魍鶑椭本€運動，通過連桿推動曲軸作旋轉運動。在汽缸蓋上裝有進、排氣門，通過凸輪軸控制進、排氣門開啟和關閉，實現(xiàn)向汽缸內充入新鮮可燃混合氣并將燃燒后的廢氣排出汽缸。一、發(fā)動機

1.發(fā)動機的工作原理

一、發(fā)動機圖6-20單缸四沖程汽油機結構示意圖

1.發(fā)動機的工作原理發(fā)動機基本術語如圖6-21所示，基本術語含義見表6-3。一、發(fā)動機圖6-21發(fā)動機基本術語

1.發(fā)動機的工作原理發(fā)動機基本術語如圖6-21所示，基本術語含義見表6-3。一、發(fā)動機

1.發(fā)動機的工作原理四沖程發(fā)動機的工作循環(huán)包括四個活塞行程（圖6-22），即進氣行程、壓縮行程，做功行程和排氣行程。一、發(fā)動機圖6-22四沖程發(fā)動機的工作循環(huán)

1.發(fā)動機的工作原理（1）進氣行程（圖6-22a）。活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進氣門開啟，排氣門關閉，曲軸轉動180°。汽油機將空氣與燃料先在汽缸外部進行混合，形成可燃混合氣，然后再吸入汽缸。（2）壓縮行程（圖6-22b）。為使吸入汽缸的可燃混合氣能迅速燃燒，以產生較大的壓力，從而使發(fā)動機發(fā)出較大功率，必須在燃燒前將可燃混合氣壓縮，使其容積縮小、密度加大、溫度升高，即需要有壓縮過程。在這個過程中，進、排氣門全部關閉，曲軸推動活塞由下止點向上止點移動。一、發(fā)動機

1.發(fā)動機的工作原理（3）做功行程（圖6-22c）。在這個過程中，進、排氣門仍舊關閉。當活塞接近上止點時，裝在汽缸蓋上的火花塞發(fā)出電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣，可燃混合氣燃燒后，放出大量的熱能，推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉并輸出機械能。（4）排氣行程（圖6-22d）。排氣門開啟，進氣門仍然關閉，活塞從下止點向上止點運動，可燃混合氣燃燒后生成的廢氣從汽缸中排除，以便進行下一個進氣行程。綜上所述，四沖程汽油發(fā)動機經(jīng)過進氣、壓縮，做功和排氣四個行程，完成一個工作循環(huán)。這期間活塞在上下止點之間往復移動了四個行程，相應地曲軸旋轉了兩周。一、發(fā)動機

2.曲柄連桿機構曲柄連桿機構是往復活塞式內燃機實現(xiàn)工作循環(huán)、完成能量轉換的傳動機構，用來傳遞力和改變運動方式。工作中，曲柄連桿機構在做功行程中把活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，即進氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的旋轉運動轉變成活塞的往復直線運動。總的來說曲柄連桿機構是發(fā)動機借以產生并傳遞動力的機構。通過它把燃料燃燒后發(fā)出的熱能轉變?yōu)闄C械能。曲柄連桿機構由機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組等組成（圖6-23）。在做功行程中，活塞承受燃氣壓力在汽缸內作直線運動，通過連桿換成曲軸的旋轉運動，并從曲軸對外輸出動力，而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。一、發(fā)動機

2.曲柄連桿機構

一、發(fā)動機圖6-23曲柄連桿機構

2.曲柄連桿機構1）機體組簡而言之就是為活塞提供上下往復運動的基體，同時為曲柄連桿機構、配氣機構、發(fā)電機、水泵等各個部件提供安裝位?？梢哉f，機體組是整臺發(fā)動機的骨架?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機機體組主要由汽缸蓋罩、汽缸蓋、汽缸襯墊、汽缸體、主軸承蓋以及油底殼等組成，如圖6-24所示。一、發(fā)動機圖6-24發(fā)動機機體組

2.曲柄連桿機構2）活塞連桿組將活塞的往復直線運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動，同時將作用于活塞上的力轉變?yōu)榍S對外輸出轉矩，以驅動汽車車輪轉動?；钊B桿組主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿及連桿軸瓦等組成，如圖6-25所示。一、發(fā)動機圖6-25活塞連桿組

2.曲柄連桿機構2）活塞連桿組（1）活塞?；钊墓τ檬浅惺芷椎臍怏w壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉，它把燃燒氣體的壓力傳給曲軸，使曲軸旋轉并輸出動力?；钊身敳?、頭部和裙部等3部分構成，如圖6-26所示?；钊捻敳窟€與汽缸蓋、汽缸壁共同組成燃燒室。一、發(fā)動機圖6-26活塞構造

2.曲柄連桿機構2）活塞連桿組（2）活塞環(huán)?；钊h(huán)是用于嵌入活塞槽溝內部的金屬環(huán)?；钊h(huán)分氣環(huán)（又稱壓縮環(huán)）和油環(huán)（機油環(huán)）兩種，如圖6-27所示。氣環(huán)可用來密封燃燒室內的可燃混合氣體，防止汽缸中的高溫、高壓燃燒氣體大量的通過汽缸壁漏入曲軸箱，與此同時還將活塞頭的熱量傳到給汽缸壁；一般發(fā)動機活塞上裝有2~3道氣環(huán)。油環(huán)的作用則用來刮除汽缸上多余的機油，并且在汽缸壁上均勻適量的布油，形成均勻的油膜。通常發(fā)動機活塞上裝有1道油環(huán)。一、發(fā)動機圖6-27氣環(huán)和油環(huán)

2.曲柄連桿機構2）活塞連桿組（3）活塞銷?；钊N用來連接活塞和連桿小頭（圖6-28），同時將活塞承受的力傳給連桿?；钊N與活塞銷座孔與連桿小頭的連接方式有半浮式和全浮式兩種，全浮式應用最廣泛，工作時能夠在活塞銷座和連桿小頭中都可以轉動，其工作表面相對滑動速度較小，摩擦產生的熱量也相應減小，磨損較小且均勻，延長了活塞銷的使用壽命。一、發(fā)動機圖6-28活塞銷的連接方式

2.曲柄連桿機構2）活塞連桿組（4）連桿。連桿的功用是連接活塞和曲軸，并將活塞所受作用力傳給曲軸，將活塞的往復運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動。連桿由小頭、桿身和大頭構成，如圖6-29所示。連桿小頭與活塞銷連接，同活塞一起作往復運動；連桿大頭與連桿軸頸連接，同曲軸一起作旋轉運動。連桿工作時，要承受活塞銷傳來的氣體壓力、往復運動的慣性力和旋轉的慣性力，這些力的大小和方向都會發(fā)生周期性變化。因此，要求連桿要有足夠的剛度、強度，并且盡量做到輕量化。一、發(fā)動機圖6-29連桿結構

2.曲柄連桿機構3）曲軸飛輪組曲軸飛輪組（圖6-30）主要由曲軸、飛輪、正時齒輪或正時鏈輪、V形帶輪及曲軸扭轉減振器等組成。一、發(fā)動機圖6-30發(fā)動機曲軸飛輪組

2.曲柄連桿機構3）曲軸飛輪組（1）曲軸。曲軸的功用是把活塞、連桿傳來的氣體力轉變?yōu)檗D矩，用以驅動汽車的傳動系統(tǒng)和發(fā)動機的配氣機構以及其他輔助裝置。曲軸在周期性變化的氣體力、慣性力及其力矩的共同作用下工作，承受彎曲和扭轉交變載荷。因此，曲軸應有足夠的抗彎曲、抗扭轉的疲勞強度和剛度；軸頸應有足夠大的承壓表面和耐磨性；曲軸的質量應盡量小。（2）飛輪。飛輪的主要功用是用來儲存做功行程的能量，用于克服進氣、壓縮和排氣行程的阻力和其他阻力，使曲軸能均勻地旋轉。飛輪外緣的齒圈與起動機的驅動齒輪嚙合，供起動發(fā)動機用；汽車離合器也裝在飛輪上，利用飛輪后端面作為驅動件的摩擦面，用來對外傳遞動力。一、發(fā)動機

2.曲柄連桿機構3）曲軸飛輪組（3）曲軸扭轉減振器。曲軸是一種扭轉彈性系統(tǒng)，本身具有一定的自振頻率。扭轉減振器的功用就是吸收曲軸扭轉振動的能量，消減扭轉振動，避免發(fā)生強烈的共振及其引起的嚴重惡果。一般低速發(fā)動機不易達到臨界轉速。但曲軸剛度小、旋轉質量大、缸數(shù)多及轉速高的發(fā)動機，由于自振頻率低，強迫振動頻率高，容易達到臨界轉速而發(fā)生強烈的共振。因而加裝扭轉減振器就很有必要。一、發(fā)動機

3.配氣機構配氣機構的功用是按照發(fā)動機每一汽缸內所進行的工作循環(huán)或發(fā)火次序的要求，定時開啟和關閉各汽缸的進、排氣門，使新鮮可燃混合氣（汽油機）或空氣（柴油機）得以及時進入汽缸，廢氣得以及時從汽缸中排出。進入汽缸內的可燃混合氣或空氣對發(fā)動機性能的影響很大。進氣量越多，發(fā)動機的轉矩越大、功率越高。配氣機構大多采用頂置氣門式配氣機構，一般由氣門組和氣門傳動組組成（圖6-31）。氣門組包括氣門、氣門座、氣門導管和氣門彈簧等部件。氣門傳動組包括凸輪軸、凸輪軸正時帶輪、正時齒形帶、張緊輪、液壓挺柱等部件。一、發(fā)動機

3.配氣機構

一、發(fā)動機圖6-31配氣機構

3.配氣機構發(fā)動機工作時，曲軸通過曲軸正時帶輪、正時齒形帶、凸輪軸正時帶輪驅動凸輪軸旋轉，當凸輪軸轉到凸輪的凸起部分頂?shù)揭簤和χ鶗r，通過液壓挺柱，壓縮氣門彈簧，使氣門離座，即氣門開啟。當凸輪凸起部分離開液壓挺柱時，氣門便在氣門彈簧力的作用下上升而落座，氣門關閉，如圖6-32所示。一、發(fā)動機圖6-32氣門組的工作原理

4.燃料供給系統(tǒng)汽油機燃料供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動機各工況的不同要求，配制一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣并將其供入汽缸，使之在壓縮終了時點火、燃燒而膨脹做功，最后將燃燒后的廢氣排入大氣中。目前，絕大多數(shù)汽車的汽油機燃料供給系統(tǒng)采用電子控制燃油噴射式燃料供給系統(tǒng)（一般稱為“電控燃油噴射系統(tǒng)”）。電控燃油噴射系統(tǒng)如圖6-33所示。一、發(fā)動機圖6-33電控燃油噴射系統(tǒng)示意圖

4.燃料供給系統(tǒng)駕駛人通過踩踏加速踏板來控制節(jié)氣門開度，從而控制發(fā)動機汽缸的進氣量，空氣經(jīng)空氣濾清器、空氣流量傳感器、節(jié)氣門進入進氣總管，再分配到各缸進氣歧管，然后進入各汽缸?？諝饬髁坑嫏z測進入汽缸的空氣量，節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門開度，這兩個信號作為燃油噴射的主要信息輸入發(fā)動機控制單元（ECU），由ECU計算出主噴油量，再根據(jù)冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器、氧傳感器、爆震傳感器等輸入的信息，ECU對主噴油量進行必要的修正，確定出實際噴油量。一、發(fā)動機

4.燃料供給系統(tǒng)燃油從燃油箱中被電動燃油泵吸出，先由燃油濾清器將雜質濾除后再通過輸油管、燃油分配管等輸送到各個噴油器。噴油器則根據(jù)ECU發(fā)出的指令，將計量后的燃油噴入各進氣歧管中與流入發(fā)動機內的空氣進行混合，形成可燃混合氣，供入汽缸燃燒做功。產生的廢氣從排氣歧管排出之后，進入三元催化轉換器，將未完全燃燒的污染物轉換為無害物質，以保護環(huán)境，最后廢氣經(jīng)過排氣消聲器排入大氣中，如圖6-34所示。一、發(fā)動機圖6-34進、排氣系統(tǒng)

5.點火系統(tǒng)能夠在火花塞兩電極間產生電火花的全部設備稱為發(fā)動機點火系統(tǒng)。點火系統(tǒng)的作用是將汽車的低壓電變?yōu)楦邏弘姡⒏鶕?jù)發(fā)動機各種工況和使用條件適時將高壓電送到點火缸火花塞，擊穿火花塞間隙，點燃混合氣，使發(fā)動機做功。點火系統(tǒng)應在發(fā)動機各種工況和使用條件下保證可靠而準確地點火。一、發(fā)動機

5.點火系統(tǒng)1）傳統(tǒng)的點火系統(tǒng)的組成傳統(tǒng)的點火系統(tǒng)通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成，如圖6-35所示。一、發(fā)動機圖6-35傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成

5.點火系統(tǒng)1）傳統(tǒng)的點火系統(tǒng)的組成（1）電源。電源提供點火系統(tǒng)工作時所需的能量，由蓄電池和發(fā)電機構成，其標稱電壓一般為12V。（2）點火開關。點火開關用來控制儀表電路、點火系統(tǒng)初級電路以及起動機繼電器電路的開與閉。（3）點火線圈。點火線圈相當于自耦變壓器，用來將電源供給的12V、24V或6V的低壓直流電轉變?yōu)?5～20kV的高壓直流電。一、發(fā)動機

5.點火系統(tǒng)1）傳統(tǒng)的點火系統(tǒng)的組成（4）分電器。分電器由斷電器、配電器、電容器和點火提前調節(jié)裝置等組成。它用來在發(fā)動機工作時接通與切斷點火系統(tǒng)的初級電路，使點火線圈的次級繞組中產生高壓電，并按發(fā)動機要求的點火時刻與點火順序，將點火線圈產生的高壓電分配到相應汽缸的火花塞上。（5）火花塞。火花塞由中心電極和側電極組成，安裝在發(fā)動機的燃燒室中，用來將點火線圈產生的高壓電引入燃燒室，點燃燃燒室內的可燃混合氣。一、發(fā)動機

5.點火系統(tǒng)2）計算機控制點火系統(tǒng)隨著計算機技術的飛速發(fā)展和發(fā)達國家對汽車排放限制及對其他性能要求的提高，計算機開始在汽車上獲得應用——用計算機控制點火正時，形成計算機控制點火系統(tǒng)。由于計算機具有響應速度快、運算和控制精度高、抗干擾能力強等優(yōu)點。計算機控制點火系統(tǒng)可以通過各種傳感器感知多種因素對點火提前角的影響，使發(fā)動機在各種工況和使用條件下的點火提前角都與相應的最佳點火提前角比較接近。一、發(fā)動機

5.點火系統(tǒng)2）計算機控制點火系統(tǒng)計算機控制點火系統(tǒng)的組成示意圖如圖6-36所示，ECU接收曲軸位置傳感器、空氣流量傳感器、冷卻液溫度傳感器等的信號，以進行點火時間的控制與修正。計算機控制點火系統(tǒng)各部件的功用見表6-4。一、發(fā)動機圖6-36計算機控制點火系

5.點火系統(tǒng)2）計算機控制點火系統(tǒng)

一、發(fā)動機

6.冷卻系統(tǒng)發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的功用就是使工作中的發(fā)動機得到適度的冷卻，從而保持發(fā)動機在最適宜的溫度范圍內工作。另外，冷卻系統(tǒng)還為空調暖風系統(tǒng)提供熱源。水冷發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)一般由水泵、散熱器、節(jié)溫器、冷卻風扇、風扇控制機構、水套、膨脹水箱、溫度指示器及報警燈等組成，如圖６-37所示。一、發(fā)動機圖6-37冷卻系統(tǒng)布置圖

6.冷卻系統(tǒng)發(fā)動機工作時，水泵將冷卻液壓入發(fā)動機汽缸體水套，然后流入汽缸蓋水套吸收機體的熱量。此后冷卻液分兩路循環(huán)（圖6-38），一路為大循環(huán)，即冷卻液流經(jīng)散熱器冷卻后，進入裝在機體水泵進口處的節(jié)溫器，流向水泵進水口；另一路為小循環(huán)，即冷卻液直接進入節(jié)溫器后的水泵進水口，不經(jīng)散熱器冷卻。當冷卻液的溫度低于85℃時，進行小循環(huán)；當冷卻液高于85℃時，部分冷卻液進行大循環(huán)；當冷卻液溫度達到（102±3）℃時，流經(jīng)散熱器的冷卻液全都參加大循環(huán)，而小循環(huán)是常開的，這樣可使冷卻系統(tǒng)的溫度提高到一個較高的水平，改善發(fā)動機的熱效率，同時可以確保冷卻系統(tǒng)始終有冷卻液在循環(huán)，保持發(fā)動機在最佳溫度下工作。一、發(fā)動機

6.冷卻系統(tǒng)為了提高燃油霧化程度，利用冷卻液的熱量對進入進氣歧管內的混合氣進行預熱，車上的空調暖風裝置利用冷卻液帶出的熱量來達到取暖目的。當需要取暖時，打開空調暖氣控制閥，從汽缸體水套流出的部分冷卻液可流入空調暖風熱交換器供暖，隨后流回水泵。一、發(fā)動機圖6-38冷卻系統(tǒng)的循環(huán)示意圖

7.潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)的功用是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，并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系統(tǒng)通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門組成（圖6-39）。一、發(fā)動機圖6-39潤滑系統(tǒng)的組成

7.潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)示意圖如圖6-40所示。機油泵由發(fā)動機驅動，將油底殼內的機油經(jīng)集濾器、機油冷卻器、機油濾清器輸送到各潤滑部位，潤滑結束后的機油流回到油底殼中。經(jīng)過汽缸體、汽缸蓋上的油道，輸送到曲軸軸頸、連桿軸頸、凸輪軸軸頸的機油，使軸浮在軸承（軸瓦）上旋轉。旋轉的曲軸曲柄飛濺起來的機油，在汽缸壁等金屬表面形成油膜，使摩擦減小。一、發(fā)動機圖6-40潤滑系統(tǒng)示意圖

8.起動系統(tǒng)要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復運動，汽缸內的可燃混合氣燃燒膨脹做功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉，發(fā)動機才能自行運轉，工作循環(huán)才能持續(xù)進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系統(tǒng)。起動系統(tǒng)主要由蓄電池、點火開關、電磁開關、起動機和導線等元件組成。圖6-41所示為起動系統(tǒng)的示意圖，實線部分為起動機電路，虛線部分為起動開關控制電路。一、發(fā)動機圖6-41起動系統(tǒng)示意圖

8.起動系統(tǒng)目前，大多數(shù)運輸車輛都采用電力起動機起動，電力起動機起動方式是用電動機作為機械動力，當將電動機軸上的齒輪與發(fā)動機飛輪周緣的齒圈嚙合時，動力就傳到飛輪和曲軸，使之旋轉。電動機本身又用蓄電池作為電源。它具有操作簡單、體積小、質量輕、安全可靠、起動迅速并可重復起動等優(yōu)點，一般將這種電力起動機簡稱為起動機。一、發(fā)動機

底盤是汽車的骨架，用來支撐車身和安裝所有部件，同時將發(fā)動機的動力傳遞到驅動輪，還要保證汽車按照駕駛人的意志正常行駛。汽車底盤由傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)四部分組成，如圖6-42所示。二、底盤圖6-42汽車底盤的組成

1.傳動系統(tǒng)汽車發(fā)動機所發(fā)出的動力靠傳動系統(tǒng)傳遞到驅動車輪。傳動系統(tǒng)具有變速、倒車、中斷動力、輪間差速和軸間差速等功能，與發(fā)動機配合工作，能保證汽車在各種工況條件下的正常行駛，并具有良好的動力性和經(jīng)濟性。傳動系統(tǒng)一般由離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器、差速器和半軸等組成，如圖6-43所示。發(fā)動機發(fā)出的動力經(jīng)離合器、變速器、萬向傳動裝置傳到驅動橋，在驅動橋處，動力又經(jīng)主減速器、差速器和半軸等到達驅動車輪。二、底盤圖6-43機械傳動系統(tǒng)的組成

1.傳動系統(tǒng)（1）離合器。汽車從起動到行駛的整個過程中，離合器是使發(fā)動機與變速器之間能平穩(wěn)接合或分離，從而保證汽車平穩(wěn)起步或停止行進；有時暫時切斷發(fā)動機與變速器之間的聯(lián)系，以便于換擋和減少換擋時的沖擊；此外，當汽車緊急制動時能起分離作用，防止變速器等傳動系統(tǒng)過載，起到一定的保護作用。離合器（圖6-44）類似開關，接合或切斷動力的傳遞，因此，任何形式的汽車都有離合器裝置，只是形式不同而已。二、底盤圖6-44離合器工作狀態(tài)

1.傳動系統(tǒng)（1）離合器。在壓緊彈簧作用下，離合器處于接合狀態(tài)。發(fā)動機轉矩靠飛輪與從動盤接觸面之間的摩擦作用而傳遞到從動盤上，再經(jīng)過從動軸傳遞給變速器。當駕駛人踩下離合器踏板時，推動傳動裝置克服壓緊彈簧的力，從動盤后移，使離合器處于分離狀態(tài)，中斷動力傳動。（2）變速器。變速器的主要功用表現(xiàn)在以下三個方面：①改變傳動比，滿足不同行駛條件對牽引力的需要，使發(fā)動機盡量工作在有利的工況下，滿足可能的行駛速度要求。②實現(xiàn)倒車行駛，用來滿足汽車倒退行駛的需要。③中斷動力傳遞，在發(fā)動機起動、怠速運轉、汽車換擋或需要停車進行動力輸出時，中斷向驅動輪的動力傳遞。按傳動比的變化方式劃分，變速器可分為有級式、無級式和綜合式三種。按操縱方式劃分，變速器可以分為強制操縱式、自動操縱式和半自動操縱式三種。二、底盤

1.傳動系統(tǒng)（2）變速器。手動變速器（圖6-45），又稱手動擋，即必須用手撥動變速桿才能改變變速器內的齒輪嚙合位置，改變傳動比，從而達到變速的目的。手動變速器在操縱時必須踩下離合器踏板，方可撥動變速桿。一般來說，如果駕駛人技術好，手動變速的汽車在加速超車時比自動變速汽車要快，也省油。二、底盤圖6-45手動變速器機構示意圖

1.傳動系統(tǒng)（2）變速器。自動變速器（圖6-46）通常利用行星齒輪機構進行變速，而駕駛人只需操縱加速踏板控制車速即可。雖說自動變速汽車沒有離合器，但自動變速器中有多片離合器、制動器和單向離合器等執(zhí)行元件，能夠根據(jù)車速和節(jié)氣門開度的變化而自動分離或接合，從而達到自動變速的目的。二、底盤圖6-46自動變速器的組成

1.傳動系統(tǒng)（2）變速器。無級變速器（圖6-47）的內部并沒有傳統(tǒng)變速器的齒輪傳動結構，而是以兩個可改變直徑的傳動輪，中間套上傳動帶來傳動?；驹硎菍鲃訋啥死@在一個錐形傳動輪上，傳動輪的外徑大小靠油壓大小進行無級的變化。起步時，主動傳動輪直徑變?yōu)樽畲笾睆?，而從動傳動輪變?yōu)橹睆阶钚?，實現(xiàn)較高的傳動比。隨著車速的增加和各個傳感器信號的變化，電腦控制系統(tǒng)來斷定控制兩個傳動輪的控制油壓，最終使傳動輪直徑發(fā)生連續(xù)變化，從而在整個變速過程中達到無級變速，沒有換擋的突跳感覺。二、底盤圖6-47無級變速器傳動結構示意圖

1.傳動系統(tǒng)（3）傳動軸總成。在汽車傳動系統(tǒng)及其他系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)一些軸線相交或相對位置經(jīng)常變化的轉軸之間的動力傳遞，必須采用萬向傳動裝置。萬向傳動裝置一般由萬向節(jié)和傳動軸組成，有時還要有中間支承。按萬向節(jié)在扭轉方向上是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。在汽車的傳動系統(tǒng)中常使用十字軸式萬向節(jié)（圖6-48），而在轉向驅動橋中往往使用球叉式、球籠式等速萬向節(jié)。二、底盤圖6-48十字軸式萬向節(jié)解體圖

1.傳動系統(tǒng)（4）驅動橋。普通車輛的驅動橋由主減速器、差速器、半軸和驅動橋殼組成，如圖6-49所示。二、底盤圖6-49驅動橋

1.傳動系統(tǒng)（4）驅動橋。主減速器是在傳動系統(tǒng)中起降低轉速、增大轉矩作用的主要部件，當發(fā)動機縱置時還具有改變轉矩旋轉方向的作用，它是依靠齒數(shù)少的齒輪帶動齒數(shù)多的齒輪來實現(xiàn)減速的，采用錐齒輪傳動則可以改變轉矩旋轉方向。一般微、輕、中型車基本采用單級主減速器，而一些要求大傳動比的中、重型車采用雙級主減速器。汽車在拐彎時車輪的軌線是圓弧，如果汽車向左轉彎，就要左邊輪子慢一點，右邊輪子快一點，用不同的轉速來彌補距離的差異。汽車差速器（圖6-50）的作用就是在向兩邊半軸傳遞動力的同時，允許兩邊半軸以不同的轉速旋轉，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。這種裝在同一驅動橋兩側驅動輪之間的差速器稱為輪間差速器。二、底盤

1.傳動系統(tǒng)（4）驅動橋。

二、底盤圖6-50差速器原理圖

2.行駛系統(tǒng)行駛系統(tǒng)的功用是接受傳動系統(tǒng)的動力，通過驅動輪與路面的作用產生牽引力，使汽車正常行駛；承受汽車的總質量和地面的反力；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；與轉向系統(tǒng)配合，保證汽車操縱穩(wěn)定性。行駛系統(tǒng)主要由車輪、車橋、車架和懸架組成。（1）車架與車身。車架是汽車上各部件的安裝基礎。如發(fā)動機、變速器、車身或駕駛室通過彈性支撐安裝于車架上；前、后橋通過懸架連接在汽車車架上；而轉向器則直接安裝在車架上。通常車架由縱梁和橫梁組成，如圖6-51所示。在一些客車和轎車上，車身和車架制成一體，這樣的車身稱為半承載式車身，有的被加強了車身則能完全起到車架的作用，這樣的車身稱為承載式車身，不另設車架。隨著節(jié)能技術的發(fā)展，為了減輕自重，越來越多的轎車都采用了承載式車身。二、底盤

2.行駛系統(tǒng)（1）車架與車身。二、底盤圖6-51車架

2.行駛系統(tǒng)（2）懸架。汽車懸架是車架（或車身）與車軸（或車輪）之間的彈性連接裝置的統(tǒng)稱。它的作用是彈性地連接車橋和車架（或車身），緩和行駛中車輛受到的沖擊力，保證貨物完好和人員舒適，衰減由于彈性系統(tǒng)引進的振動，使汽車行駛中保持穩(wěn)定的姿勢和良好的乘坐舒適性，改善操縱穩(wěn)定性。懸架通常分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類，如圖6-52所示。二、底盤圖6-52懸架的種類

2.行駛系統(tǒng)（2）懸架。目前大多數(shù)轎車的前后懸架都采用了獨立懸架的形式，并已成為一種發(fā)展趨勢。懸架的基本構成簡單說來，包括彈性元件、減振器和傳力裝置等三部分（圖6-53），分別起緩沖、減振和受力傳遞的作用。二、底盤圖6-53麥弗遜式獨立懸架

2.行駛系統(tǒng)（3）車輪。一般是指由輪轂、輪輻、輪輞和輪胎所組成的總成。如圖6-54所示。車輪的功用是支持全車的質量，承受驅動力、制動力以及地面對車輪的各種力，并通過輪胎與路面接觸而實現(xiàn)汽車的運動。同時，轉向輪還承擔引導汽車前進方向的任務。汽車上目前最常用的是無內胎輪胎，即通常所謂的真空胎。輪胎的結構分為三部分：胎體、簾布、外胎面。胎體較柔軟，外胎面剛性較大，中間的簾線起到加強胎體強度和定型的作用，多加以金屬絲提高輪胎的彈力性能。二、底盤

2.行駛系統(tǒng)（3）車輪。二、底盤圖6-54車輪結構

3.制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)可分為行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、應急制動系統(tǒng)及輔助制動系統(tǒng)等。制動系統(tǒng)一般由制動操縱機構和制動器兩個主要部分組成（圖6-55），制動系統(tǒng)的一般工作原理是利用與車身（或車架）相連的非旋轉元件和與車輪（或傳動軸）相連的旋轉元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉動或轉動的趨勢，而這個任務主要由制動器完成。二、底盤圖6-55制動系統(tǒng)的組成

3.制動系統(tǒng)目前汽車所用的摩擦制動器可分為鼓式制動器和盤式制動器兩大類。鼓式制動器（圖6-56）是將一個以內圓面為工作表面的金屬制動鼓固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉。在固定不動的制動底板上，有兩個支承銷，支承著兩個弧形制動蹄的下端。制動蹄的外圓面上裝有摩擦片。制動底板上還裝有液壓制動輪缸，用油管與裝在車架上的液壓制動主缸相連通。制動主缸中的活塞可由駕駛人通過制動踏板機構來操縱。當駕駛人踩下制動踏板，使活塞壓縮制動液時，制動輪缸活塞在液壓的作用下將制動蹄壓向制動鼓，使制動鼓減小轉動速度或保持不動。二、底盤圖6-56鼓式制動器

3.制動系統(tǒng)盤式制動器（圖6-57）中的旋轉元件是以端面工作的金屬圓盤，被稱為制動盤。其固定元件則有多種結構形式，大體上可分為兩類：一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動塊，每個制動器中有2～4個制動塊，這些制動塊及其促動裝置都裝在橫跨制動盤兩側的夾鉗形支架中，總稱為制動鉗，這種由制動盤和制動鉗組成的制動器稱為鉗盤式制動器；另一類是固定元件的金屬背板和摩擦塊呈圓盤形，制動盤的全部工作面可同時與摩擦塊接觸，這種制動器稱為全盤式制動器。二、底盤圖6-57盤式制動器

3.制動系統(tǒng)ABS是“Anti-LockBrakeSystem”的英文縮寫，翻譯過來可以稱作防抱死制動系統(tǒng)。在汽車制動時，如果車輪抱死滑移，車輪與路面間的側向附著力將完全消失。如果只是前輪（轉向輪）制動到抱死滑移而后輪還在滾動，汽車將失去轉向能力。如果只是后輪制動到抱死滑移而前輪還在滾動，即使受到不大的側向干擾力，汽車也將產生側滑（甩尾）現(xiàn)象。這些都極易造成嚴重的交通事故。因此，汽車在制動時不希望車輪制動到抱死滑移，而是希望車輪制動到邊滾邊滑的狀態(tài)。ABS是通過控制制動油壓，來達到對車輪抱死的控制。其工作過程實際上是抱死—松開—抱死—松開的循環(huán)工作過程，使車輪始終處于臨界抱死的間隙滾動狀態(tài)，以達到最好的制動效果。二、底盤

3.制動系統(tǒng)通常，ABS是在普通制動系統(tǒng)的基礎上加裝車輪速度傳感器、ABS電控單元、制動壓力調節(jié)裝置及制動控制電路等組成的，如圖6-58所示。二、底盤圖6-58ABS的組成

4.轉向系統(tǒng)汽車上用來改變或恢復其行駛方向的專設機構稱為汽車轉向系統(tǒng)。它能夠按照駕駛人的意志實現(xiàn)汽車轉向，它將駕駛人轉動轉向盤的動作轉變?yōu)檐囕啠ㄍǔＪ乔拜啠┑钠D動作，如圖6-59所示。轉向機構必須工作可靠，操縱輕便，能減小地面?zhèn)鞯睫D向盤上的沖擊，并保持適當?shù)摹奥犯小薄．斊嚢l(fā)生碰撞時，轉向裝置應能減輕或避免對駕駛人的傷害。轉向系統(tǒng)主要由轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構和轉向助力裝置等部分組成。按轉向能源的不同，轉向系統(tǒng)可分為機械轉向系統(tǒng)和動力轉向系統(tǒng)兩大類。二、底盤圖6-59汽車轉向原理示意圖

車身的作用主要用來覆蓋、包裝和保護汽車零部件，提供裝載貨物的空間以及對駕駛人和乘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備，如座椅、空調、風窗刮水器、玻璃升降器、點煙器、音響和通信設備等。汽車車身結構從形式上說，主要分為非承載式和承載式兩種。使用非承載式車身（圖6-60）的汽車有剛性車架，又稱底盤大梁架。車身本體懸置于車架上，用彈性元件連接。車架的振動通過彈性元件傳到車身上，大部分振動被減弱或消除，發(fā)生碰撞時車架能吸收大部分沖擊力，車廂變形小，對車身起到保護作用，因此，平穩(wěn)性和安全性好，而且?guī)麅仍肼暤?。但這種非承載式車身比較笨重，質量大，汽車質心高，高速行駛穩(wěn)定性較差。一般應用在貨車、客車和越野車上。三、車身及其附件圖6-60非承載式車身

使用承載式車身（圖6-61）的汽車沒有剛性車架，只是加強了車頭、側圍、車尾、底板等部位，車身和底架共同組成了車身本體的剛性空間結構。這種承載式車身除了其固有的承載功能外，還要直接承受各種負荷。這種形式的車身具有較大的抗彎曲和抗扭轉的剛度，質量小，高度低，汽車質心低，裝配簡單，高速行駛穩(wěn)定性較好。但由于道路負載會通過懸架裝置直接傳給車身本體，因此噪聲和振動較大。一般應用用在轎車上，現(xiàn)在一些客車也采用這種形式。三、車身及其附件圖6-61承載式車身

1.概述電氣設備包括電源系統(tǒng)（蓄電池、發(fā)電機和調節(jié)器）、發(fā)動機起動系統(tǒng)和點火系統(tǒng)（汽油機）、照明與信號系統(tǒng)、儀表裝置、刮水與洗滌系統(tǒng)、空調系統(tǒng)以及音響、安全氣囊等。在現(xiàn)代汽車上，汽車電子化、智能化的程度也越來越高?，F(xiàn)代汽車電子控制已從單一項目的控制，發(fā)展到多項內容復合的集中控制，逐漸形成整車電子控制。汽車電氣設備的特點如下。（1）低壓。汽車采用低壓直流電，現(xiàn)代汽車的標稱電壓有12V和24V兩種。目前汽油車普遍采用12V電源系統(tǒng)。（2）直流。汽車上采用直流電氣系統(tǒng)，其主要原因是發(fā)動機靠電力起動機起動，而起動機的電源是蓄電池，當蓄電池的電能消耗完后必須用直流電進行充電，所以汽車電氣系統(tǒng)為直流系統(tǒng)。四、電氣設備

1.概述（3）單線制。單線制即是從電源到用電設備使用一根導線連接；而另一根導線則由汽車車身或發(fā)動機機體代替，作為電氣回路的連接方式，材單線制不僅節(jié)約導線，使線路簡化、清晰，而且也便于安裝和檢修，現(xiàn)代汽車普遍采用單線制。（4）負極搭鐵。采用單線制時，蓄電池的一個電極接到車身上，俗稱“搭鐵”。蓄電池的負極與車身相連，就稱為負極搭鐵；反之，若蓄電池的正極與車身相連接，則稱為正極搭鐵。《汽車電氣設備基本技術條件》（QC/T413—2002）規(guī)定，國產汽車電氣系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)定為負極搭鐵。四、電氣設備

2.電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)包括蓄電池、發(fā)電機及調節(jié)器，如圖6-62所示。發(fā)電機與蓄電池并聯(lián)工作，發(fā)動機不工作時由蓄電池供電，發(fā)動機起動后，轉由發(fā)電機供電。在發(fā)電機給用電設備供電的同時，也給蓄電池充電。發(fā)電機配有調節(jié)器，其主要作用是在發(fā)電機轉速變化時，自動保持發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定。四、電氣設備圖6-62電源系統(tǒng)的組成

3.照明與信號系統(tǒng)為了保證汽車行駛安全，現(xiàn)代汽車上都裝備多種照明及信號設備，如圖6-63所示，且各國對照明及信號設備在法律上有不同程度的規(guī)定，而這些設備就構成了照明與信號系統(tǒng)。照明系統(tǒng)用于提供車輛夜間安全行駛必要的照明，包括車外照明和車內照明。信號系統(tǒng)用于提供安全行車所必需的信號，包括喇叭信號和燈光信號。四、電氣設備圖6-63照明與信號設備的位置

4.儀表儀表就是汽車各部位（如油箱、冷卻液、機油、充電系統(tǒng)等）的監(jiān)視系統(tǒng)，能夠讓駕駛人隨時了解汽車各部的運行狀況，保證安全駕駛。為了提高對駕駛的報警及指示作用，現(xiàn)代汽車還利用各種報警及指示燈來代替儀表，如機油壓力報警燈取代機油壓力表，充電報警燈取代電流表等，另外再增加駐車制動報警燈、遠光指示燈、轉向指示燈、擋位指示燈、車門未關報警燈、安全帶未系報警燈、發(fā)動機故障報警燈、ABS報警燈、SRS報警燈等各種報警及指示燈。現(xiàn)代汽車越來越多的報警燈，是由電子模塊組控制電路的搭鐵，使報警燈點亮，如圖6-64所示。四、電氣設備

4.儀表

四、電氣設備圖6-64各種報警及指示燈

5.空調系統(tǒng)汽車空調系統(tǒng)（圖6-65）能在各種氣候和行駛條件下，為乘員提供舒適的車內環(huán)境，并能預防或除去附在風窗玻璃上的霧、霜或冰雪，以確保駕駛人的視野清晰與行車安全。汽車空調主要由制冷裝置、暖風裝置、通風裝置、加濕裝置、空氣凈化裝置和控制裝置等組成。四、電氣設備圖6-65空調系統(tǒng)的布置

5.空調系統(tǒng)汽車空調制冷系統(tǒng)的工作原理如圖6-66所示，包括壓縮、放熱、節(jié)流和吸熱四個過程。四、電氣設備圖6-66汽車空調制冷系統(tǒng)的工作原理

5.空調系統(tǒng)壓縮過程：汽車空調壓縮機吸入蒸發(fā)器出口處的低溫低壓制冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓氣體排出壓縮機，經(jīng)管道進入冷凝器。放熱過程：高溫高壓的過熱制冷劑氣體進入冷凝器后，由于溫度的降低，達到制冷劑的飽和蒸汽溫度，制冷劑氣體冷凝成液體，并放出大量的液化氣熱。節(jié)流過程：溫度和壓力較高的液態(tài)制冷劑通過膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀排出膨脹裝置。吸熱過程：霧狀制冷劑液體進入蒸發(fā)器，由于壓力急劇下降，達到飽和蒸汽壓力，液態(tài)制冷劑蒸發(fā)成氣體。蒸發(fā)過程中吸收大量的蒸發(fā)器表面熱量，變成低溫低壓氣體后，再次循環(huán)進入壓縮機。四、電氣設備

6.安全氣囊系統(tǒng)安全氣囊的全稱為汽車安全輔助氣囊系統(tǒng)，又稱SRS（SupplementRestraintSystem），是現(xiàn)代轎車上引人注目的新技術裝置。汽車安全氣囊在汽車發(fā)生碰撞時，可以迅速在駕駛人或乘員與汽車內部結構之間打開一個充滿氣體的袋子，使駕駛人或乘員撞在氣袋上，避免或減緩碰撞，從而到達保護駕駛人或乘員的目的，如圖6-67所示。四、電氣設備圖6-67安全氣囊

6.安全氣囊系統(tǒng)當前方或側面方向發(fā)生碰撞時，前部碰撞傳感器或側面碰撞傳感器輸出信號給電控單元，當碰撞沖量超過預先設定值時，氣體發(fā)生器點火，安全氣囊便迅速膨脹。由于駕駛人或乘員和氣囊相碰撞時容易因振蕩使造成傷害，所以在氣囊背面會開有兩個用于泄氣的圓孔。這樣，當駕駛人或乘員和氣囊相碰撞時，借助圓孔的放氣可減輕振蕩，有助于保護駕駛人或乘員，如圖6-68所示。從碰撞→點火劑著火→產生氣體→氣囊充氣→氣囊泄氣，整個過程耗時僅為0.1s即完成，為瞬間動作的高度安全裝置。安全氣囊的保護作用在系安全帶時比不系安全帶時的效果更好。四、電氣設備圖6-68安全氣囊的工作原理

第三節(jié)

活塞連桿組故障診斷與修復汽車材料

為了滿足人們對汽車環(huán)保性、節(jié)能性、安全性、舒適性越來越高的要求，汽車用材料正在發(fā)生變化。在降低油耗、減少排放的諸多措施中，降低汽車的質量已越來越得到汽車行業(yè)的重視，資料表明，車中減輕10%，可節(jié)省燃油3%～7%，為了降低汽車的質量，近年來，世界各大汽車廠越來越多的使用鋁或塑料等非鋼鐵材料，并有代替鋼的趨勢。一、汽車制造材料

1.金屬材料（1）黑色金屬材料。車身大部分為鋼板，底盤為鋼板和棒材，懸架彈簧用線材等，發(fā)動機本體和動力傳遞系統(tǒng)使用棒材、線材和鑄件的比例高，排氣系統(tǒng)采用不銹鋼、合金鋼比例較高。汽車面板部件要求板材具有良好的成形性、強度、碰撞能量吸收能力、疲勞耐久度、耐腐蝕性、焊接性；運動部件要具有良好的成形性、剛性、疲勞耐久度、耐腐蝕性。從生產工藝特點劃分為熱軋鋼板、冷軋鋼板和涂鍍層鋼板。從強度角度可劃分為：普通鋼板、低合金高強度鋼板、普通高強度鋼板和先進高強度鋼板等。一、汽車制造材料

1.金屬材料（2）鋁鎂及其合金。鋁及其合金除了具有質量輕、導熱性好等特點外，還具優(yōu)良的塑造性，鑄造方法多，生產效率高。目前用于汽車上的鋁合金可分為鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁合金在汽車上的使用量最多，主要應用于發(fā)動機和底盤，見表6-5；變形鋁合金包括鍛造鋁合金和鋁合金板材等，主要應用于車身和冷卻系統(tǒng)部件，見表6-6。鎂的優(yōu)點是剛性好，質量輕；低的熔化黏滯性和良好的成形性；可回收利用；可大規(guī)模生產；儲量豐富。適用于離合器外殼、變速器外殼、變速器上蓋、發(fā)動機罩、轉向盤、座椅支架等。一、汽車制造材料

1.金屬材料（2）鋁鎂及其合金。一、汽車制造材料

1.金屬材料（3）鈦及其合金。鈦合金屬于新型結構材料，它具有優(yōu)異的綜合性能，密度小，比強度高。鈦的密度為4.5112g/m3，介于鋁的密度（2.7123g/m3）和鐵的密度（7.6123g/m3）之間。鈦合金的比強度高于鋁合金和鋼，韌性也與鋼鐵相當。鈦及鈦合金抗蝕性能好，優(yōu)于不銹鋼，特別是在海洋大氣環(huán)境中抵抗氯離子的侵蝕和微氧化情況下耐蝕性好，鈦合金的工作溫度較寬，低溫鈦合金在-253℃還能保持良好的塑性，而耐熱鈦合金的工作溫度可達550℃左右，其耐熱性明顯高于鋁合金和鎂合金。同時具有良好的加工性、焊接性能。一、汽車制造材料

1.金屬材料（3）鈦及其合金。盡管鈦及鈦合金早在20世紀50年代就進入了汽車制造領域，但發(fā)展比較緩慢，其原因主要是價格因素。為了滿足汽車工業(yè)用鈦，鈦工業(yè)在熔煉、加工、制造等方面進行了大量的工作，以滿足汽車工業(yè)的需求。鈦金屬熔點高，化學性質十分活潑，與O、H、N、C等元素有極強的化學親和力，致使純鈦提取困難。工業(yè)上普遍使用的Kroll鎂還原法生產海綿鈦。kroll鎂還原法生產海綿鈦工藝復雜，能耗高，周期長，并且不能連續(xù)生產，同時需用大量的金屬鎂作還原劑，生產成本較高。一、汽車制造材料

2.汽車用非金屬材料（1）汽車橡膠。橡膠是高彈性的高分子化合物。分為天然橡膠和合成橡膠兩種。主要應用于輪胎、密封膠條、管路、傳動、減振等。質量優(yōu)異的橡膠表面光潔美觀、無接痕，具有良好的彈性和抗壓縮變形性，耐老化性能優(yōu)異。阻燃性能優(yōu)異，低煙、低毒。產品擠出穩(wěn)定，尺寸精度高。橡膠占汽車用材料總質量的5%，每輛車上多達400～500個橡膠件。隨著環(huán)保和汽車多樣化，橡膠的再生利用、耐熱性以及進一步降低成本已成為汽車橡膠發(fā)展的主要課題。新型彈性體材料，如熱塑性彈性體、高飽和丁腈橡膠在汽車上取得了長足的發(fā)展，其在汽車上用量已占汽車橡膠總消耗量的20%～50%（除輪胎）。汽車上大量使用的氟膠、硅膠、丙烯酸酯橡膠等高檔膠和耐熱彈性體仍是汽車橡膠發(fā)展的主流方向。一、汽車制造材料

2.汽車用非金屬材料（2）塑料。塑料是一種高分子材料，主要應用與前照面、保險杠、發(fā)動機罩、行李艙罩、頂蓋一些車身骨架構件。有眾多優(yōu)點——質量輕、成形容易、緩沖能力強、耐腐蝕性強、改變內外飾。汽車工業(yè)的發(fā)展離不開汽車塑料化的進程，2010年，我國工程塑料自給率約為10%，處于較低水平。汽車工業(yè)是聚丙烯（PP）最大用戶。聚丙烯用于汽車工業(yè)具有較強競爭力，但因其模量和耐熱性較低，沖擊強度較差，因此不能直接用作汽車配件材料，轎車中使用的均為改性聚丙烯產品，其耐熱性可由80℃提高到145～150℃，并能承受一定時間的持續(xù)高溫。汽車輕量化使包括聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、熱固性復合材料、ABS、尼龍和聚乙烯等在內的塑材市場得以迅速增大。近兩年，車用塑料的最大品種聚丙烯，每年都在高速增長。一、汽車制造材料

2.汽車用非金屬材料（3）汽車玻璃。汽車玻璃是汽車本身附件必不可少的，主要起防護作用。目前汽車玻璃以夾層鋼化玻璃和鋼化玻璃為主，能承受較強的沖擊力。夾層玻璃是由兩層或兩層以上的玻璃用一層或數(shù)層透明的黏結材料黏合而成的玻璃制品。它具有高抗沖擊強度，受沖擊后，脆性的玻璃破碎，同時由于它又和有彈性的PVB相結合，使其具有高的抗穿透能力，破碎后仍能保持高能見度。夾層玻璃與PVB黏結力非常強，當玻璃破碎后，玻璃碎片仍然粘在PVB上不剝落，不傷人，具有安全性，且耐光、耐熱、耐濕、耐寒，如圖6-69所示。一、汽車制造材料圖6-69破碎后的汽車玻璃

2.汽車用非金屬材料（4）陶瓷材料。陶瓷是以黏土為主要原料以及各種天然礦物質經(jīng)過粉碎混煉、成型和煅燒制成的。汽車上使用的智能陶瓷產品，是功能材料、驅動系統(tǒng)與反饋系統(tǒng)相結合的智能材料系統(tǒng)或結構，包括汽車減振裝置、汽車智能刮水器、汽車有源消聲陶瓷材料等。過去，汽車發(fā)動機都用合金鋼制造，汽缸工作溫度只有1000℃左右，而且還要用冷卻液冷卻。由于汽缸的活塞銷耐高溫摩擦性能較差，壓縮效率下降較快，因而成了新型汽車工業(yè)的攔路虎。1980年日本五十鈴汽車公司采用氮化硼陶瓷汽車發(fā)動機（DE），這種新型發(fā)動機的溫度可達到1300～1500℃而不用冷卻液冷卻，再加上其密度只有鋼的一半，所以，汽車質量減輕。它不僅可節(jié)省30%的熱能，而且工作效率提高了15%～20%。陶瓷DE是在燃燒室和活塞的部分表面用比金屬更加耐熱的陶瓷材料，從而提高了零部件的耐熱性，進一步簡化了冷卻系統(tǒng)，除可減少冷卻損失、提高熱效率外，還可使DE更加緊湊，使自身質量減輕。一、汽車制造材料

2.汽車用非金屬材料（4）陶瓷材料。保時捷汽車的陶瓷制動系統(tǒng)（PCCB），其制動碟表面的摩擦系數(shù)在制動初段比鑄鐵高25%，這樣在緊急制動時，車子無需額外的制動輔助技術，單靠制動器便能迅速提供充足的制動力。陶瓷制動器（圖6-70）采用6活塞的制動卡鉗，在活塞與制動片之間，裝有陶瓷隔熱體，用以防止制動時產生的高熱傳入液壓組件和制動液，這套制動系統(tǒng)可以在800℃高溫下正常工作。一、汽車制造材料圖6-70保時捷汽車陶瓷制動器

1.汽車燃料目前使用的傳統(tǒng)汽車燃料有汽油和柴油，都是石油產品，由石油提煉而成。（1）汽油。汽油為油品的一大類，是含有4～12個碳原子的復雜烴類混合物，很難溶解于水，易燃，餾程為30～205℃，空氣中含量為74～123g/m3時遇火爆炸。汽油的熱值約為4.4×107J/kg（燃料的熱值是指1kg燃料完全燃燒后所產生的熱量）。二、汽車運行材料

1.汽車燃料（1）汽油。汽油的顏色為無色或淡黃色（圖6-71），紅色或綠色都是人為加入油溶色料造成的，汽油有濃烈的刺激性氣味，一般來說味道越濃烈，說明含二次加工的烴類成分越多，其辛烷值越高。汽油主要用于汽車、摩托車等各種點燃式發(fā)動機（簡稱汽油機）做燃料。二、汽車運行材料圖6-71車用汽油

1.汽車燃料（1）汽油。汽油類燃料包括航空汽油、車用汽油和溶劑汽油。汽油的牌號和規(guī)格，國家標準《車用汽油》（GB17930—2016）按研究法辛烷值將我國車用汽油分為90號、93號、97號3個牌號。車用汽油（V）、車用汽油（VIA）和車用汽油（VIB）按研究法辛烷值分為89號、92號、95號和98號4個牌號。牌號越高其抗爆性越好，適合高壓縮比的汽油機使用。辛烷值是這樣給定的：異辛烷的抗爆性較好，辛烷值給定為100，正庚烷的抗爆性差，給定為0，汽油辛烷值的測定是以異辛烷和正庚烷為標準燃料，使其產生的爆震強度與試樣相同，標準燃料中異辛烷所占的體積百分數(shù)就是試樣的辛烷值。車用汽油主要有六大品質要求：良好的蒸發(fā)性、良好的抗爆性、良好的高氧化安定性、良好的抗腐蝕性、良好的清潔性和滿足環(huán)保要求。二、汽車運行材料

1.汽車燃料（2）柴油。柴油是石油提煉后的一種油質的產物，由不同的碳氫化合物混合組成，主要成分是含9～18個碳原子的鏈烷、環(huán)烷或芳烴。柴油的化學和物理特性位于汽油和重油之間，沸點在170～390℃，熱值約為4.1×107J/kg。柴油的顏色為茶黃色至褐黑色（圖6-72），沒有刺激性氣味，是壓燃式發(fā)動機（簡稱柴油機）燃料，由于柴油機較汽油機熱效率高、功率大，燃料消耗低，比較經(jīng)濟，故應用日趨廣泛，用于各種汽車、拖拉機、船舶和礦山、發(fā)電和鉆井等大功率的運輸工具及固定式機械的高速壓燃式發(fā)動機。二、汽車運行材料圖6-72車用柴油

1.汽車燃料（2）柴油。柴油類包括輕柴油、重柴油和軍用柴油。輕柴油是柴油汽車、拖拉機等柴油發(fā)動機燃料。目前國內應用的輕柴油按凝固點分為6個牌號：10號柴油、0號柴油、-10號柴油、-20號柴油、-35號柴油和-50號柴油。選用柴油的依據(jù)是使用時的溫度。例如，-20號柴油的最低使用溫度為零下20℃，如果溫度再低，柴油就會變黏甚至凝固。車用柴油主要有四大性能要求：良好的霧化和燃燒性、良好的燃料供給性、對發(fā)動機沒有腐蝕和磨損作用、良好的儲存和熱安定性。二、汽車運行材料

2.汽車潤滑料汽車潤滑料用于汽車各相對運動零件摩擦表面間的潤滑介質，具有減小摩擦阻力、保護摩擦表面的功能，并有密封、吸收和傳散摩擦熱以及清洗零件的作用。汽車潤滑料主要有發(fā)動機潤滑油、齒輪油和潤滑脂。各種潤滑料都有多種規(guī)格和不同的使用范圍，應按技術規(guī)范正確選用和定期更換，其中發(fā)動機潤滑油尤為重要。發(fā)動機潤滑油規(guī)格通常采用“質量等級+黏度等級”的美國標準標示，如圖6-73示。其中質量分級法由美國石油學會（API）制定；黏度分類法由美國汽車工程師學會（SAE）制定，潤滑油不同黏度等級對應狀態(tài)見表6-7。二、汽車運行材料

2.汽車潤滑料

二、汽車運行材料圖6-73潤滑油規(guī)格含義

2.汽車潤滑料

二、汽車運行材料

3.汽車特種液料汽車特種液料是汽車某些機構工作必需的液料，主要有汽車制動液、汽車防凍液、液力變矩器液、動力轉向器液、減振器液和電解液等。液力變矩器液用于高檔轎車和重型載貨汽車裝用的液力變矩器中作為傳遞轉矩的介質。變矩器液應具有較好的抗泡性，高溫下有較好的抗氧化性，能在-40～170℃范圍內工作。動力轉向器液用于重型載貨汽車或客車裝用的助力式轉向器中，作為傳遞轉向力的介質，常與變矩器液通用。減振器液用于減振器，它應具有良好的黏溫性，以減少溫度變化對黏度的影響。電解液用于鉛蓄電池，由蒸餾水和硫酸按一定比例配制而成。氣溫20℃時，電解液的密度應為1.24～1.28g/m3。二、汽車運行材料

第四節(jié)

活塞連桿組故障診斷與修復汽車的設計與制造

一個全新車型的開發(fā)需要幾億元甚至十幾億元的大量資金投入，如果不經(jīng)過很細致的市場調研可能就會“打水漂”了；現(xiàn)在國內有專門的市場調研公司，汽車公司會委托他們對國內消費者的需求、喜好、習慣等作出調研，明確車型形式和市場目標，即價格策略，很多車型的失敗都是因為市場調研沒有做好。譬如：當年雪鐵龍汽車公司固執(zhí)的在中國推廣兩廂車，而忽視了國人對“三廂”的情有獨鐘，致使兩廂車進入中國市場太早，失去了占領市場的機會。一、市場調研階段

概念設計主要分三個階段：總體布置、造型設計、制作油泥模型。1.總體布置總體布置設計是汽車的總體設計方案，包括：車廂及駕駛室的布置、發(fā)動機與離合器及變速器的布置、傳動軸的布置、車架和承載式車身底板的布置、前后懸架的布置、制動系統(tǒng)的布置，以及油箱、備胎和行李艙等的布置，空調裝置的布置。二、概念設計階段

2.造型設計在進行了總體布置草圖設計以后，就可以按其確定的公稱尺寸進行造型設計，造型設計包括外形和內飾設計兩部分。設計草圖是設計師快速捕捉創(chuàng)意靈感的最好方法，最初的設計草圖都比較簡單，它也許只有幾根線條，但是能夠勾勒出設計造型的神韻，設計師通過大量的設計草圖來盡可能多的提出新的創(chuàng)意，如圖6-74所示。這種車型到底是簡潔還是穩(wěn)重，是復古還是動感，都是在此確定的。二、概念設計階段圖6-74造型設計手繪草圖

3.制作油泥模型隨著計算機的應用，草圖繪制完成后，可以使用各種繪圖軟件制作三維計算機數(shù)據(jù)模型（這種模型能夠直接將數(shù)據(jù)輸入5軸銑床，銑削出油泥模型），看到更加清晰的設計表現(xiàn)效果，然后進行1∶5的油泥模型制作。完成小比例油泥模型制作后，進行評審，綜合考慮各種因素：美學、工藝、結構等，然后進行1∶1的油泥模型制作。傳統(tǒng)的全尺寸油泥模型（圖6-75）都是完全由人工雕刻出來的，這種方法費時費力而且模型質量不能得到很好的保證，制作一個整車模型要花上3個月左右的時間，現(xiàn)在隨著技術的進步，各大汽車廠家的全尺寸整車模型基本上都是由5