第一章 汽车总体构造
一、汽车的组成和技术参数
(一)汽车的组成
现代汽车种类很多,但对以内燃机为动力装置的汽车而言,基本构造都是由发动机、底盘、电器设备和车身四大部分组成,如图1-1所示。
图1-1 汽车的总体构造
1-发动机;2-前轴;3-前悬架;4-转向车轮;5-离合器;6-变速器;7-驻车制动器;8-传动轴;9-驱动桥;10-后悬架;11-驱动车轮;12-车架;13-车厢;14-转向盘;15-驾驶室;16-车前钣金制件
1.发动机
发动机的作用是使供入其中的燃料燃烧而发出动力。多数汽车都采用往复式内燃机,它一般由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系(汽油发动机采用)、启动系等部分组成的。
(1)机体:机体的作用是作为发动机的各机构、各系统的装配基础,而且其本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系和润滑系的组成部分。气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分,是承受高温、高压的机件。在进行结构分析时,常把机体组列入曲柄连杆机构。
(2)曲柄连杆机构:曲柄连杆机构包括活塞、连杆、带有飞轮的曲轴等。这是发动机借以产生动力,并将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。
(3)配气机构:配气机构包括进气门、排气门、挺柱、推杆、摇臂、凸轮轴以及凸轮轴正时齿轮(由曲轴正时齿轮直接或间接驱动)。其作用是使可燃混合气及时充入气缸并及时把燃烧后的废气从气缸中排出。
(4)供给系:供给系包括油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进气歧管、排气歧管、排气消声器等。其作用是将汽油和空气混合成合适的可燃混合气进入气缸,以供燃烧,并将发动机燃烧完的废气排出发动机。
(5)点火系:点火系的功用是保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的可燃混合气。其中包括供给低压电流的蓄电池和发电机,将低压电流变为高压电流的断电器(与配电装置等组合成为分电器)和点火线圈,把高压电流按规定时刻通过分电器装置通到各气缸的火花塞等。
(6)冷却系:冷却系主要包括水泵、散热器、风扇、分水管、气缸体放水阀以及气缸体和气缸盖里铸出的空腔即水套等。其功用是把受热机件的热量散到大气中去,以保证发动机正常工作。
(7)润滑系:润滑系包括机油泵、集滤器、限压阀、润滑油道、机油粗滤器、机油细滤器和机油冷却器等。其功用是将润滑油供给做相对运动的零件表面以减小它们之间的摩擦阻力,减轻机件的磨损,并部分地冷却摩擦零件,清洗摩擦表面。
(8)启动系:包括启动机及其控制装置,用以使静止的发动机启动并转入自行运转。
2.底盘
底盘接受发动机的动力,使汽车产生运动,并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。底盘由下列部分组成:
(1)传动系:将发动机的动力传给驱动车轮。传动系包括离合器、变速器、传动轴、差速器、主减速器等部件。
(2)行驶系:将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支撑作用,以保证汽车正常行驶。行驶系包括车架、前轴、驱动桥的壳体、车轮(转向车轮和驱动车轮)、悬架(前悬架和后悬架)等部件。
(3)转向系:保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶,由转向盘、转向器、转向动力泵及转向传动装置组成。
(4)制动系:使汽车减速或停车,并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停住。每辆汽车的制动装备都包括若干个相互独立的制动系统,每个制动系统都由供能装置、控制装置、传动装置和制动器组成。
3.电气设备
电气设备由蓄电池、发电机、启动系、点火系、汽车照明和信号装置等组成。此外,在现代汽车上越来越多地装用各种电子设备,如微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置等,显著地提高了汽车的性能。
4.车身
车身是驾驶员工作的场所,也是装载乘客和货物的场所。车身应为驾驶员提供方便的操作条件,以及为乘客提供舒适安全的环境或保证货物完好无损。典型的货车车身包括驾驶室、车厢等部件。
(二)汽车的主要技术参数
为了便于使用、维护和管理车辆,通常用以下主要结构特征和技术参数来反映汽车的结构与使用性能。
1.质量参数
(1)整车装备质量:车辆装备齐全,加足燃油、润滑油和冷却液,并带齐随车工具、备胎及其他应带的备品,符合正常行驶要求时的质量。
(2)最大装载质量:设计允许的最大装载货物质量。
(3)最大总质量:汽车满载时的总质量。最大总质量等于整车装备质量加上最大装载质量。
(4)最大轴载质量:汽车满载时各轴所承载的质量。
2.主要尺寸参数(单位:mm)
主要结构参数如图1-2所示。
图1-2 汽车主要结构参数
(1)总长:车体纵向的最大尺寸(前后最外端间的距离)。
(2)总宽:车体横向的最大尺寸。
(3)总高:车体最高点到达地面间的距离。
(4)轴距:相邻两轴中心线之间的距离。
(5)轮距:同一车桥左右轮胎面中心线(沿地面)间的距离。双胎结构则为双胎中心线间的距离。
(6)前悬:汽车最前端至前轴中心线的距离。
(7)后悬:汽车最后端至后轴中心线的距离。
(8)最小离地间隙:满载状态下,底盘下部(车轮除外)最低点到地面的距离。
(9)接近角:车体前部突出点向前轮引的切线与地面间的夹角。
(10)离去角:车体后端突出点向后轮引的切线与地面间的夹角。
3.性能参数
(1)最高车速:汽车在平直良好的道路上行驶,所能达到的最大车速(单位:km/h)。
(2)最大爬坡度:车辆满载时的最大爬坡能力(%)。
(3)最小转弯半径:转向盘转至极限位置时,外侧转向轮中心平面在地平面上移动的轨迹圆半径(单位:m)。
(4)平均燃油消耗量:汽车在公路上行驶时每百千米消耗的燃油量(单位:L/100km)。
(5)驱动方式:用“车轮总数×驱动轮数”或“车轴总数×驱动轮数”来表示,例:4×2表示四轮,二轮驱动。