《汽车构造》总结

汽车构造 机械工业出版社 第 3 版 目录 第一章 发动机的工作原理和总体构造 第二章 曲柄连杆机构 第三章 配气机构 第四章 汽油机供给系统 第五章 柴油机供给系统 第六章 发动机有害排放物的控制系统 第七章 车用发动机的增压系统 第八章 发动机冷却系统 第九章 发动机润滑系统 第十章 发动机点火系统 第十一章 发动机起动系统 第十二章 新型车用发动机 第十三章 汽车传动系统概述 第十四章 离合器 第十五章 变速器与分动器 第十六章 液力机械传动和机械式无级变速器 第十七章 万向传动装置 第十八章 驱动桥 第十九章 汽车行驶系统概述 第二十章 车架 第二十一章 车桥和车轮 第二十二章 悬架 第二十三章 汽车转向系统 第二十四章 汽车制动系统 第二十五章 汽车车身 第二十六章 汽车仪表、照明及附属装置 总论 1886 年，卡尔本茨发明世界上第一辆三轮内燃机汽车。 一、汽车类型 汽车：是由自身的动力装置驱动，具有 4 个或 4 个以上车轮的非轨道承载车辆，其主 要用途是载运人员和（或）货物、牵引载运人员和（或）货物 （一） 按用途分类 1. 普通运输汽车 （1） 轿车 （2） 客车 （3） 货车 2. 专用汽车 （1） 作业型专用汽车 救护车、消防车、机场作业车 （2） 运输型专用汽车 3. 特殊用途汽车 （1） 竞赛汽车 （2） 娱乐汽车 高尔夫球场专用汽车、海滩游玩汽车 （二） 按动力装置类型分类 1. 内燃机汽车 2. 电动汽车 3. 喷气式汽车 4. 其他动力装置汽车 （三） 按行驶道路条件分类 （四） 按行驶机构的特征分类 （五） 按发动机位置及驱动形式分类 （六） 按乘客座位数及汽车总质量分类 二汽车总体构造 （一） 汽车总体构造的组成部分 1. 发动机 2. 底盘 （1） 传动系统 （2） 行驶系统 （3） 转向系统 （4） 制动系统 3. 车身 4. 电器与电子设备 （二） 汽车的总体布置形式 1. 发动机前置后驱（FR） 2. 发动机前置前驱(FF) 3. 发动机后置后驱(RR) 4. 发动机中置后驱(MR) 三汽车形式基本原理 （一） 驱动条件 1. 驱动力 Ft 2. 滚动阻力 Ff 3. 空气阻力 Fw 4. 坡度阻力 Fi 5. 加速阻力 Fj 6. 驱动力与总阻力的关系 Ft=Ff+Fw+Fi+Fj （二） 附着条件 附着作用：车轮与路面之间的相互摩擦以及轮胎花纹与路面凸起部的相 互作用。 附着力 F ：由附着作用所决定的阻碍车轮滑转的最大力。 F =G 为附着系数 附着条件： FtF 第一章 发动机的工作原理和总体构造 第一节 发动机的分类 热力发动机（热机）：将热能转化为及机械能的发动机 分类： （1） 按着火方式分类 压燃式、点燃式 （2） 按使用燃料种类分类 汽油机、柴油机、气体燃料发动机、煤气机、液化石油 发动机 （3） 按冷却方式分类 水冷式、风冷式 （4） 按进气状态分类 非增压（自然吸气） 、增压 （5） 按冲程数分类 二冲程、四冲程 （6） 按气缸数及布置分类 单缸、多缸；立式、斜置式、卧式；直列式、对置式、 V 形。 第二节 四冲程发动机的工作原理 一、四冲程汽油机工作原理 发动机排量(L)： SiDiVst 62104 式中：V s 为气缸工作容积(L)；D 为气缸直径(mm)；S 为活塞行程(mm)；i 为气缸数。 工作循环包括：进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程） 、排气行程 （1） 进气行程 （2） 压缩行程 压缩比 ：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。即气缸总容积 Va 与燃烧室容积之比 Vc =Va/Vc 汽油发动机压缩比一般为 811 （3） 作功行程 （4） 排气行程 二、四冲程柴油机工作原理 柴油，粘度比汽油大，自燃温度较汽油低。 进气行程吸入的是纯空气 压缩比高（1622） 比较： 汽油机转速高，质量轻，工作噪声小，起动容易，制造和维修费用低。 但燃油消耗率高，燃油经济性差。 柴油压缩比高，燃油消耗率低，燃油经济性好 但转速低，质量大，制造和维修费用较高。 第三节 二冲程发动机工作原理 第四节 发动机的总体构造 两个机构、五个系统 （1） 机体组 组成：气缸盖、气缸体、油底壳 作用：作为发动机各机构、系统的装配基体，其本身的许多部分又分别是曲柄连杆机 构、配气机构、供给系统、冷却系统和润滑系统的组成部分 （2） 曲柄连杆机构 组成：活塞、连杆、飞轮、曲轴 作用：将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力 （3） 配气机构 组成：进气门、排气门、摇臂、气门间隙调节器、凸轮轴、凸轮轴定时带轮 作用：使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排除废气 （4） 供给系统 组成：汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进气管、排气管、排气 消声器 作用：把汽油和空气混合为成分合适的可燃混合气供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生 成的废气排出发动机 （5） 点火系统 组成：蓄电池、发电机、分电器、点火线圈、火花塞 作用：保证按规定时刻点燃气缸中被压缩的混合气 （6） 冷却系统 组成：水泵、散热器、风扇、分水管、气缸体、水套 作用：把受热部件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作 （7） 润滑系统 组成：机油泵、机油集滤器、限压阀、润滑油道、机油滤清器 作用：将润滑油供给作相对运动的零件，以减少它们之间的摩擦阻力，减轻部件的磨 损，并部分地冷却摩擦零件，清洗摩擦表面 （8） 起动系统 组成：起动机及其附属装置 作用：使静止的发动机起动并转入自行运转 第五节 发动机主要性能指标与特性 一、动力性能指标 1.有效转矩 Ttq：发动机通过飞轮对外输出的平均转矩 2.有效功率 Pe：发动机通过飞轮对外输出的功率 Pe=Ttqn/9550 Pe(kW);Ttq(Nm);n(r/min) 标定功率：发动机所能发出的最大功率 标定工况：发动机在标定功率和标定转速下的工作状况 二、经济性能指标 燃油消耗率 beg/(kWh):发动机每发出 1kW 有效功率，在 1h 内所消耗的燃油质量 （g） be= 103PeB B（kg/h）发动机在单位时间内的耗油量;Pe(kW); 三、运转性能指标 1.排气品质 2.噪声 3.起动性能 四、发动机的转速特性 发动机外特性 部分速度特性 五、发动机的工作状况 发动机负荷：在某一转速下，发动机发出的功率与同一转速下所能发出的最大功率之 比（百分比） 。 第六节 内燃机产品名称和型号编制规则 内燃机型号四部分： 制造商代号或系列符号 气缸数、气缸布置形式符号、冲程形式符号、缸径符号 结构特征、用途特征 区分符号 第二章 曲柄连杆机构 第一节 概述 曲柄连杆机构功用：把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输 出机械能 主要零件：机体组，活塞连杆组，曲轴飞轮组 工作条件特征：高温、高压、高速、化学腐蚀 受力有：气体作用力、运动质量惯性力、摩擦力、外界阻力 第二节 机体组 组成：气缸体、气缸盖、气缸盖衬垫、油底壳 一、气缸体 上半部分 气缸 下半部分 曲轴箱 一般式气缸体 曲轴轴线与气缸体下表面在同一平面 龙门式气缸体 气缸体下表面在曲轴轴线一下 隧道式气缸体 水冷 水套 风冷 散热片 气缸排列：直列式V 形 对置式 气缸材料要求：耐高温、耐磨损、耐腐蚀 气缸套有干式、湿式 干缸套：不直接与冷却液接触 厚度 13mm 湿缸套：与冷却液直接接触 厚度 59mm 二、气缸盖与气缸盖衬垫 1.气缸盖 功用：密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸一起形成燃烧室 单体气缸盖 块状气缸盖 整体气缸盖 燃烧室由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。 燃烧室要求：结构尽可能紧凑，表面积要小；使混合气在压缩终了时具有一定的气流 运动，以提高混合气燃烧速度。 燃烧室形状：楔形、浴盆形、半球形、碗形、篷形 2.气缸盖衬垫（气缸垫） 是气缸盖地面与气缸体顶面之间的密封件 三、油底壳 功用：贮存机油（润滑油）并封闭曲轴箱 四、发动机的支承 第三节 活塞连杆组 功用：将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲 轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。 组成：活塞、活塞环、活塞销、连杆 一、活塞 作用:承受气缸中的气压，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转 要求：密度小、热膨胀系数小、好的耐磨性、好的力学性能、好的热传导性及好的加 攻性能。 （1） 活塞顶部 （2） 活塞头部 作用：承受气压，并传给连杆与活塞环一起实现气缸的密封将活塞顶部吸收的 热量通过活塞环传给气缸壁 （3） 活塞群部 指自油环槽下端面起至活塞底面部分 作用：为活塞在气缸内作往复运动导向和承受侧压力 （4） 活塞销座 二、活塞环 气环、油环 气环作用：保证活塞与气缸壁间的密封，将活塞顶部的大部分热量传给气缸壁 油环作用：在气缸壁面上涂布一层均匀的机油膜，并起到封气的辅助作用 1.气环 发动机所有零件中工作寿命最短的 气缸内的燃气漏入曲轴箱的主要通路是活塞环的切口 气环的泵油作用 2.油环 普通油环、组合油环 三、活塞销 功用：连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆 四、连杆 第四节 曲轴飞轮组 一、曲轴 功用：承受连杆传来的力，并由此造成绕其本身轴线的力矩，并对外输出转矩 组成：曲轴的前段轴若干个由曲轴销、它左右两端的曲柄以及前后两个主轴颈组 成的曲拐曲轴的后端凸缘 整体式曲轴、组合式曲轴 平衡重：用来平衡发动机不平衡的离心力和离心力矩，又是还用来平衡一部分往复惯 性力 安排点火次序应注意：使两岸作功的两缸相距尽可能远作功间隔应力求均匀 4 缸点火顺序：1-2-4-3、1-3-4-2 6 缸点火顺序：1-5-3-6-2-4、1-4-2-6-3-5 V8 点火顺序：5-1-8-4-2-7-3-6 二、曲轴扭转减振器 汽车发动机常用的曲轴扭转减振器是 摩擦式减振器，工作原理：使曲轴扭转振动能量 逐渐消耗于减振器内的摩擦，从而使振幅逐渐减小 三、飞轮 功用：将在作功行程中传输给曲轴的一部分功储存起来，用以在其他行程中克服阻 力用作汽车传动系统中摩擦离合器的驱动件 第三章 配气机构 配气机构功用：按照发动机每一气缸内进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启 和关闭进、排气门，使新鲜充量（汽油机为可燃混合气、柴油机为空气）及时进入气缸， 而废弃及时从气缸排出。 充量系数 c=M/Mo M 进气过程中，实际充入气缸的充量；Mo 进气状态下，充满气缸工作容积的理论充量。 第一节 气门式配气机构的布置及传动 一、气门的布置形式 1.气门顶置式配气机构 现在汽车发动机均采用 2.气门侧置式配气机构 二、凸轮轴的布置形式 凸轮轴下置式配气机构 凸轮轴中置式配气机构 凸轮轴上置式配气机构 三、凸轮轴的传动方式 曲轴与凸轮轴之间的传动方式：齿轮传动，链传动，带传动 四、链（带）传动的张紧机构 1. 链传动的机械自动张紧机构 2. 链传动的液压自动张紧机构 3. 同步齿形带传动的张紧机构 五、每缸气门数及其排列方式 六、气门间隙 发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙。 以补偿气门受热后的膨胀量。 第二节 配气定时 配气定时：进、排气门的实际开闭时刻，通常用相对与上、下止点曲拐位置的曲轴转 角的环形图（配气定时图）来表示。 气门重叠：一段时间内排气门与进气门同时开启的现象 气门重叠角：重叠时期的曲轴转角 第三节 配气机构的零件和组件 一、气门组 包括气门、气门导管、气门座、气门弹簧 二、气门传动组 包括凸轮轴、定时齿轮、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴等 作用：使进、排气门能按配气定时规定的时刻开闭，且保证有足够的开度 第四章 汽油机供给系统 第一节 汽油机供给系统的组成及燃料 一、汽油机供给系统的组成 汽油机供给系统任务：根据发动机各种不同工况的要求，配制出一定数量和浓度的可 燃混合气，供入气缸，使之在临近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功。最后，供给系统还应 将燃烧产物废气排入大气中。 组成： 1）燃油供给装置 油箱、汽油滤清器、汽油泵、油管 2）空气供给装置 空气滤清器 3)可燃混合气形成装置 化油器 4）可燃混合气供给和废气排除装置 排气管、进气管、排气消声器 空气滤清器空气 化油器进气管气缸排气管排气消声器 汽油泵汽油滤清器油箱 二、汽油 汽油的使用性能指标：蒸发性、热值、抗爆性 热值：1kg 燃料完全燃烧后所产生的热量。汽油的热值约为 44000kJ/kg 抗爆性:汽油在发动机气缸中燃烧时避免产生爆燃的能力 辛烷值越高，抗爆能力越好。 第二节 简单化油器与可燃混合气的形成 液体燃料必须在蒸发为气态后才能与空气均匀混合。化油器式混合气形成装置是利用 吸入空气流的动能实现汽油雾化的。 简单化油器的特性：在转速不变时，简单化油器所供给的可燃混合器浓度随节气门开 度或喉部真空度p h 变化的规律。 混合气浓度用过量空气系数 a 表示。a 越大，胡了其浓度越稀。 第三节 可燃很和气成分与汽油机性能的关系 理论混合气：空燃比为 14.7 的可燃混合气。 浓混合气：空燃比14.7 稀混合气:空燃比14.7 过量空气系数 a=燃烧 1kg 燃料实际攻击的空气质量/ 完全燃烧 1kg 燃料所需的理论空 气质量 a=1 理论混合气；a 1 浓混合气；a 1 稀混合气。 一、可燃混合气成分对发动机性能的影响 在发动机转速一定和节气门全开条件下： 火焰传播上限 a=0.4 过浓混合气 a=0.430.87 功率混合气 a=0.88 Pe 最大 标准混合气 a=1.0 经济混合气 a=1.11 be 最小 过稀混合气 a=1.131.33 火焰传播下限 a=1.4 二、汽车发动机各种工况对可燃混合气成分的要求 1.稳定工况 （1）怠速和小负荷工况 怠速时，化油器提供的混合区必须较浓，a 应为 0.60.8， 转入小负荷工况时，混合气浓度减至 a=0.70.9 为了减少怠速排气中的有害成分，宜采用较高的怠速转速 （2）中等负荷工况 化油器应供给结晶相应于燃油消耗率最小的 a=0.91.1 的混合气 （3）大负荷和全负荷 化油器能攻击相应于最大功率的浓混合气，a=0.850.95 2.过度工况 （1）冷启动 化油器攻击极浓的混合气，a=0.40.6 （2）暖机 暖机过程中，化油器供出的混合气 a 值应随着温度升高，从起动时的极小值逐渐加 大到稳定怠速所要求的数值为止 （3）加速 化油器应能在节气门突然开大时，额外添加供油量，以便及时使混合气加浓到足够的 浓度。 （4）急减速 化油器中的节气门缓冲器可以减缓节气门关闭的速度和限制节气门开度，从而避免混 合气过浓。 理想化油器特性：在一定转速下汽车发动机所要求的混合气成分随负荷变化的规律。 在小负荷和中负荷工况下，要求化油器能随着负荷的增加供给由较浓逐渐变稀的混合 气成分；当进入大负荷范围知道全负荷工况下，又要求混合气由稀变浓，最后加浓到能保 证发动机发出最大功率。 第四节 化油器的各工作系统 一、主供油系统 作用：保证发动机正常工作时，化油器所供给的混合气随着节气门开度加大而逐渐变 稀，并在中负荷下接近于最经济的成分。 a=0.91.1 二、怠速系统 功用：保证在怠速和很小负荷时供给很浓的混合气 a=0.60.8 三、加浓系统（省油器） 功用：在大负荷和全负荷时额外供油，保证在全负荷时混合气浓度达到 a=0.9，使发 动机发出最大功率 分为机械式、真空式 四、加速系统（加速泵） 功用：在节气门突然开大时，及时将一定量的额外燃油一次性地喷入喉管，使混合气 临时加浓，以适应发动机加速的需要。 五、起动系统 作用：当发动机在冷态下起动时，在化油器内形成极浓的混合气，a=0.20.6，使进 入气缸的混合气中有足够的汽油蒸汽，以保证发动机能够顺利起动。 但气缸内的混合气没有化油器内那样浓，a 并未超出火焰传播上限 第五节 化油器类型 一、化油器的分类 按喉管处空气流动方向不同分：上吸式、下吸式、平吸式 按空气管腔数目：单腔式、双腔并动式、双腔（或四腔）分动式 二、电控化油器 三、化油器的操纵 第六节 汽油供给装置 组成：汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、油管 第七节 汽油喷射系统 按喷射系统执行机构分：多点喷射、单点喷射 按喷射控制装置形式分：机械式、电子控制式、机电混合控制式、 按喷射方式分:间歇喷射或脉冲喷射式、连续喷射或稳定喷射式 按喷射位置：进气道喷射、缸内喷射 第五章 柴油机供给系统 第一节 柴油及其使用性能 1.车用柴油的牌号和规格 按凝点分 10、5、0、-10、-20、-35、-50 2.车用柴油的使用性能 （1）发火性 指柴油的自燃能力，用十六烷值评定，值越大，发火性好，容易自燃。 国家规定不小于 45. （2）蒸发性 用馏程和闪点表示。 如 50%馏出温度即柴油馏出 50%的温度，此温度越低，蒸发性越好。 闪点：在一定的试验条件下，当柴油蒸气与周围空气形成的混合气接近火焰时，开始 出现闪火的温度。闪点低，蒸发性好。 （3）低温流动性 用凝点和冷滤点。 凝点：柴油失去流动性开始凝固时的温度 冷滤点：在特定的试验条件下，在 1min 内柴油开始不能流过过滤器 20mL 时的最高温 度。 （4）粘度 评定柴油稀稠度的一项指标，与柴油的流动性有关。 当温度升高，粘度减小，流动性增强。 3.车用柴油的选择 第二节 柴油机供给系统的组成 一、柴油机混合气形成特点 与汽油机相比，柴油机混合气形成的时间极短，只占 1535曲轴转角 按结构形式分：直喷式燃烧室，分隔式燃烧室 分隔式燃烧室，气缸内为主燃烧室，气缸盖中为副燃烧室。 分隔式的涡流燃烧室的副燃烧室为涡流室，预燃燃烧室的副燃烧室为预燃室 二、柴油机供给系统的功用 1）在适当的时刻，将一定数量的洁净柴油增压后以适当的规律喷入燃烧室 2）在每个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致 3）根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证柴油机稳定运转 4）储存一定数量的燃油，保证汽车的最大续驶里程 三、柴油机燃油供给系统的组成 组成：喷油泵、喷油器、调速器、燃油箱、输油泵、油水分离器、燃油滤清器、喷油 提前器和高、低压油管 直列柱塞式、分配式喷油泵柴油机燃油供给系统 柱塞式： 油箱油水分离器输油泵燃油滤清器 回油管喷油器高压油管喷油泵 燃烧室 第三节 喷油器 功用：根据柴油机混合气形成的特点，将燃油雾化成细微的油滴，并将其喷射到燃烧 室特定的部位。 根据喷油嘴结构形式不同分：孔式喷油器、轴针式喷油器 一、孔式喷油器 孔式喷油器用于直喷式燃烧室柴油机上 二、轴针式喷油器 分流型轴针式喷油器用于涡流燃烧室 第六节 调速器 功用:根据柴油机负荷的变化，自动增减喷油泵的供油量，使柴油机能够以稳定的转速 运行 第八章 发动机冷却系统 第五节 节温器 节温器功用：根据冷却液温度的高低，打开或关闭冷却液通向散热器的通道 蜡式节温器工作原理：当冷却液温度低于规定值时，节温器感温体内的石蜡呈固态， 节温器阀在弹簧的作用下关闭冷却液流向散热器的通道，冷却液经旁通孔、水泵返回发动 机，进行小循环。 当冷却液温度达到规定值后，石蜡开始融化而逐渐变成液体，体积随 之增大，并压迫胶管使其收缩。推杆对胶管和感温体产生向下的反推力使阀门开启。这时 冷却液经节温器阀进入散热器，并由散热器经水泵流回发动机，进行大循环。 第十四章 离合器 第一节 概述 一、离合器的基本功用 保证汽车平稳起步 保证传动系统换挡时工作平稳 限制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载 二、简单摩擦离合器的结构及工作原理 组成：主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构。 工作原理：欲使离合器分离，踩下离合器踏板，从动盘毂拨动从动盘，克服压紧弹簧 的压力与飞轮分离，摩擦副之间的摩擦力消失。 当要恢复动力传递时，适当放松踏板， 使从动盘与飞轮恢复接触，两者接触面间摩擦力矩逐渐增加，离合器处于打滑状态。随着 飞轮和从动盘结合紧密程度逐渐增大，两者转速逐渐相等，直到离合器完全接合而停止打 滑。 第二节 摩擦离合器 按压紧弹簧布置位置分：周布弹簧离合器、中央弹簧离合器、周布斜置弹簧离合器 按压紧弹簧形式不同分：圆柱螺旋弹簧离合器、圆锥螺旋弹簧离合器、膜片弹簧离合 器 一、周布弹簧离合器 采用若干个螺旋弹簧作压紧弹簧并沿从动盘圆周分布的离合器 当离合器处于正常接合状态，分离套筒被回位弹簧拿到后极限位置时，在分离轴承和 分离杠杆内端之间应留有一定的间隙，以保证摩擦片在正常磨损过程中离合器仍能完全 接合。为消除这一间隙所需的离合器踏板行程，称为离合器踏板的自由行程 二、膜片弹簧离合器 膜片弹簧实质上是一种用薄弹簧钢板制成的带有锥度的蝶形弹簧。 结构特点： 1）轴向尺寸较小，径向尺寸很大 2）结构简单，零件数目少，质量轻 3）可适当增加压盘厚度，提高热容量 4）主要部件形状简单，可采用冲压加工。 结构形式分：推式膜片弹簧离合器、拉式膜片弹簧离合器 三、从动盘和扭转减振器 1.从动盘 组成:从动片、摩擦片、从动盘毂 为了使单盘离合器接合柔和、起步平稳，从动盘一般应具有轴向弹性。 整体式弹性从动盘、分开式弹性从动盘、组合式弹性从动盘 2.扭转减振器 为了避免共振，缓和传动系统所受的冲击载荷，提高零件的寿命。 3.双质量飞轮扭转减振器 优点： 1）可降低发动机、变速器震动系统的固有频率 2）由于将减振器由从动盘转到飞轮上，故可适当加大减振弹簧的位置半径， 3）减震效果好 六、离合器的通风散热措施 1）是压盘具有足够大的质量以保证其足够的热容量 2）可在压盘上加设散热筋或鼓风筋 3）在压盘体内铸出足够多的导风槽 4）将离合器盖和分离杠杆设计成带有鼓风叶片的结构 5）在摩擦片表面开槽， 6）在离合器壳上设置冷却气流的入口和出口 第十五章 变速器与分离器 变速器功用：改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的 行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车 能倒退行驶，利用空档，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换 挡或进行动力输出。 变速器按传动比变化方式分：有级式、无级式、综合式 第一节 变速器的变数传动机构 一、普通齿轮式变速器 同步器：一种加装了一套同步装置的接合套换挡机构。 直接挡 超速挡 倒挡 防止自动跳挡的结构措施： （1）齿端制成倒斜面 （2）花键毂齿端的齿厚切薄 中间轴式（三轴式）适用于发动机前置后驱 两轴式 适用于前置前驱，后置后驱 二、组合式变速器 分段式配挡 插入式配挡 第十六章 液力机械传动和机械式无级变速器 优点： 1）操纵方便 2）有良好的传动比转换性能，速度变换快而平稳 3）减轻驾驶员疲劳，提高行车安全性 4）降低排气污染 缺点：结构复杂，造价高，传动效率低 第一节 液力机械传动 一、液力耦合器 主动元件 泵轮 从动元件 涡轮 泵论与涡轮装合后，通过轴线的纵断面呈环形，称为循环圆 二、液力变矩器 主要由 泵轮、涡轮 和固定不动的导轮组成 工作原理：在循环流动的过程中，固定不动的导轮给涡轮一个反作用力，使涡轮输出 的转矩不同于泵轮输出的转矩。 几种典型的液力变矩器： 1.三元件综合式液力变矩器 2.四元件综合式液力变矩器 3.带锁止离合器的液力变矩器 第二节 机械式无级变速器 金属带式无级传动，优点：结构紧凑、工作可靠、寿命长、效率高、噪声低 组成：金属带、工作轮、液压泵、起步离合器、控制系统 CVT 工作原理：当主、从动动作轮的可动部分做轴向移动时，即可改变传动带与工作 轮的啮合半径，从而改变了传动比。 第三节 变速器操纵机构 作用：保证驾驶员能准确而可靠地使变速器挂入所需要的任一挡位工作，并可随时使 之退到空挡。 直接操纵式变速器操纵机构 间接操纵式变速器操纵机构 自锁装置、互锁装置、倒挡锁 第十七章 万向传动装置 第一节 概述 功用：实现一对轴线香蕉且相对位置经常变化的转轴之间的动力传递 用处： 1）用于发动机前置后驱的汽车 2）用于多轴驱动的越野汽车 3）用于转向驱动桥的半轴 4）汽车的动力输出装置和转向系统的操纵机构中 第二节 万向节 刚性万向节：动力是靠零件之间的铰链式连接传递的 挠性万向节：动力是靠弹性零件传递的，具有一定的缓冲减振作用 刚性万向节分：不等速万向节，准等速万向节，等速万向节 一、不等速万向节 十字轴式万向节 1.结构 十字轴、两个万向节叉、滚针轴承 损坏是以十字轴轴颈和滚针轴承的磨损为标志，因此润滑与密封的好坏直接影响万向 节的使用寿命 2.单十字轴式万向节运动特性 所谓“传动的不等速性”是指从动轴旋转过程中角速度不均匀而言的。而主、从动轴 的平均转速是相等的，因为主动轴转过一周，从动轴相应也转过一周 3.双十字轴式万向节的运动特性 条件：第一万向节两轴间的夹角 1 与第二万向节两轴间的夹角 2 相等第一万 向节从动叉的平面与第二万向节主动叉的平面处于同一平面内 二、准等速万向节 1.双联式万向节 2.三销轴式万向节 3.球面滚轮式万向节 三、等速万向节 基本原理：从结构上保证万向节在工作过程中的传力点永远位于主、从动轴交点的平 分面上。 1.球叉式万向节 2.球笼式万向节 第十八章 驱动桥 组成：主减速器、差速器、半轴、驱动桥壳 功用：将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动 轮，实现降低转速、增大转矩通过主减速器锥齿轮副改变转矩的传递方向通过差速器 实现两侧车轮的差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向 断开式驱动桥、非断开式驱动桥（整体式） 第一节 主减速器 功用：将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时，还具有改变转矩旋 转方向的作用。 一、单级主减速器 优点：结构简单、体积小、质量小、传动效率高 要求：在结构上一方面要使主动和从动锥齿轮有足够的支承刚度，使其在传动过程中 不至于发生较大变形而影响正常啮合；另一方面应有必要的啮合调整装置。 圆锥滚子轴承应有一定的装配预紧度，目的：为了减小在锥齿轮在传动过程中产生的 轴向力所英气的齿轮轴的轴向位移，以提高轴的支承刚度，保证锥齿轮副的正常啮合。 圆锥滚子轴承预紧度的调整必须在齿轮啮合调整之前进行 锥齿轮啮合的调整是指齿面合印迹和齿侧间隙的调整 准双曲面齿轮 广泛应用于轿车、货车。 二、双击主减速器 三、轮边减速器 将双级主减速器中的第二级减速齿轮机构制成同样的两套，分别安装在两侧驱动轮的 近旁。 四、双速主减速器 五、贯通式主减速器 第二节 差速器 功用：当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动车轮以不同的角速度滚动， 以保证两侧驱动轮与地面间作纯滚动运动。 轮间差速器 装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器 轴间差速器 多轴驱动汽车的各驱动桥之间的差速器 一、齿轮式差速器 对称式锥齿轮差速器的运动特性方程式： n1+n2=2n0 表明两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，而与行星齿轮转速无关。 二、强制锁止式差速器 三、高摩擦自锁式差速器 四、牙嵌式自由轮差速器 五、托森差速器 六、粘性联轴差速器 七、变速驱动桥 前置前驱的传动系统中，发动机、变速器、主减速器和差速器成为一体式传动。省去 了传动轴，缩短了传动路线，提高了传动系统中的机械效率。 第三节 半轴与桥壳 半轴：在差速器与驱动轮之间传递动力的实心轴 1.全浮世半轴支承 用于货车 使半轴只承受转矩，而两端均不承受任何反力和弯矩。 2.半浮式半轴支承 用于轿车 只能使半轴内端免受弯矩，而外端却承受全部弯矩。 第十九章 汽车行驶系统概述 功用： 1）接受由发动机经传动系统传来的转矩，并通过驱动轮与路面间的附着作用，产生路 面对驱动轮的驱动力，以保证汽车正常行驶。 2）传递并承受路面作用于车轮上的各向反力及其所形成的力矩 3）尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击，并衰减其振动，以保证汽车行驶平顺性。 4）与汽车转向系统协调配合工作，实现汽车行驶方向的正确控制，以保证汽车操纵稳 定性。 组成：车架、车桥、车轮、悬架 第二十章 车架 三种：边梁式、中梁式、综合式 1.边梁式车架 由两根位于两边的纵梁和若干横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚定 的刚性构架。 2.中梁式车架（脊骨式车架） 只有一根位于中央贯穿前后的纵梁 3.综合式车架（复合式车架） 车架的前部是边梁式，而后部是中梁式 4.承载式车身 部分轿车和一些大型客车取消了车架，而以车身兼起车架的作用，即将所有部件固定 在车身上，所有的力也由车身来承受。 第二十一章 车桥和车轮 第一节 车桥 功用：传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向的作用力及其力矩 车桥分：整体式、断开式 一、转向桥 利用车桥中的转向节使车轮可以偏转一定角度，以实现汽车的转向 二、转向轮定位参数 转向轮应有 自动回正作用，以保证汽车稳定直线行驶 这种自动回正作用由转向轮的定位参数来保证。 转向轮的定位参数有：主销后倾角、主销内倾角，前轮外倾角、前轮前束 第二十二章 悬架 悬架：车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。 功用：把路面作用于车轮上的反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上以保 证汽车的正常行驶。 组成：弹性元件、减振器、导向机构、缓冲块、横向稳定器 种类：非独立悬架、独立悬架 1.非独立悬架 结构特点：两侧的车轮由一根整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架与车 架（或车身）连接。当一侧车轮因道路不平而发生跳动时，必然引起另一侧车轮在汽车横 向平面内发生摆动。 纵置钢板弹簧非独立悬架 螺旋弹簧非独立悬架 空气弹簧非独立悬架 油气弹簧非独立悬架 2.独立悬架 结构特点：车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独地通过弹性悬架与车架（或车身） 连接，两侧车轮可以单独跳动，互不影响。 横臂式独立悬架 纵臂式独立悬架 麦弗逊式悬架 单斜臂式独立悬架 第二十三章 汽车转向系统 第一节 概述 功用：保证汽车能按驾驶员的意志而进行转向行驶 一、汽车转向系统的类型和组成 分：机械转向系统、动力转向系统 1.机械转