第3章 汽车分类与性能

,汽车工程概论,1,配套教材信息,教材名称：汽车工程概论教材主编：凌永成教材定价：38RMB出版社：清华大学出版社出版时间/版次：2010年2月第1版国际标准书号（ISBN）：978-7-302-21778-7教材所属系列：普通高等院校汽车工程类规划教材,2,第3章汽车分类与性能,3.1我国汽车分类,汽车（motorvehicle，automobile）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。,汽车的类型较多，分类方法也很多，通常可按其用途、动力装置类型、行驶道路条件、行驶机构的特征、发动机位置及驱动形式、乘客座位数及汽车总质量等进行分类。,3.1.1按用途分类,根据原国家标准GBT3730.11988的规定，按用途不同，汽车分为普通运输汽车、专用汽车和特殊用途汽车等类型。,3,1.普通运输汽车,普通运输汽车可分为轿车、客车和货车，并按照各自的主要特征参数分级，即轿车按照发动机的工作容积（排量）、客车按照车辆的总长度、货车按照汽车的总质量分级。,1）轿车,轿车是供个人使用的、载运少量乘员（29人）的汽车，其分级见表3-1。,表3-1轿车的分级,4,图3-1奇瑞QQ微型轿车（排量0.8L）,图3-2捷达普及型轿车（排量1.6L）,5,图3-3桑塔纳志俊中级轿车（排量1.8L）,6,图3-4别克君威中高级轿车（排量3.0L）,7,图3-5红旗元首级HQE高级轿车（V12型发动机排量6.0L）,8,2）客车,客车是供公共服务用的、载运较多乘员（9人个以上）的汽车，其分级见表3-2。,表3-2客车的分级,9,图3-6长安之星6350型微型客车,图3-7沈阳金杯SY6480A1C-ME型轻型客车,10,图3-8金龙海格H8(KLQ6858)型中型客车,11,图3-9郑州宇通ZK6120HY1型大型客车,12,图3-10中大YCK6140HG特大型高档豪华客车,13,图3-11北京京华BK6180D型特大型铰接客车,14,3）货车,货车是用于载运货物的运输汽车，其分级见表3-3。,表3-3货车的分级,15,图3-12昌河福瑞达CH1020E微型货车,图3-13沈阳金杯SY1040BL6S轻型货车,16,图3-14东风EQ1088TZ中型箱式货车,17,图3-15解放J6重型货车,18,现行国家标准GBT3730.12001汽车和挂车类型的术语和定义（替代GB/T3730.1-1988）将汽车分为乘用车和商用车两大类。,所谓乘用车（passengercar）是指在设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位，它也可以牵引一辆挂车。,乘用车包括普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、舱背乘用车（这6种俗称轿车）、旅行车、多用途乘用车（MPV）、短头乘用车、越野乘用车、专用乘用车（旅居车、防弹车、救护车和殡仪车）等。,现行国家标准GBT3730.12001汽车和挂车类型的术语和定义是依据国际标准（ISO3833）制定的，实现了与国际接轨。同时，废除了“轿车”的提法，改称为“乘用车”，使汽车回复到代步工具的本真地位，也有助于消除“人分高低贵贱”的传统等级观念，促进社会和谐。,19,所谓商用车（commercialvehicle）是指在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车。,商用车包括客车（小型客车、城市客车、长途客车、旅游客车、铰接客车、无轨电车、越野客车、专用客车）、半挂牵引车、货车（普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车、专用货车）等。,2.专用汽车,专用汽车是用基本车型改装，装上专用设备或装置，完成某种或某些专门作业任务的汽车。按其用途可分作业型专用汽车和运输型专用汽车。,1）作业型专用汽车,作业型专用汽车是指在汽车上安装各种特殊设备进行特定作业的汽车。例如：公安消防车、广播电视转播车、商业售货车、医疗救护车、环卫环保作业车、市政建设工程作业车、农牧副渔作业车、石油地质作业车、机场作业车等。,20,图3-16公安消防车,21,图3-17广播电视转播车,22,2）运输型专用汽车,运输型专用汽车是车身经过改装，用来运输专门货物的汽车。例如：运输易污货物的闭式车厢货车、运输易腐食品的冷藏车厢货车、运输砂土矿石的自卸汽车（图3-18）、运输流体或粉状固体的罐车（图3-19）。此外，还有挂车、半挂车、集装箱货车等。,图3-18自卸汽车（后翻式）,23,图3-19混凝土输送车,24,3.特殊用途汽车,1）竞赛汽车,竞赛汽车是按照特定的竞赛规范而设计或改装的汽车。在进行竞赛时，竞赛汽车各种零部件的性能都将经受极其严峻的考验，因而竞赛汽车都经过精心的设计，并集中使用了大量高新科技成果。,法拉利F1一级方程式赛车F2003-GA,25,2）娱乐汽车,随着人民生活水平的提高，要求汽车不仅满足运输需要，而且还要满足精神生活的需要。娱乐汽车的例子如：装备卧具和炊具的旅游汽车（流动住房）、高尔夫球场专用汽车、海滩游玩汽车等。,图3-21高尔夫球场专用汽车,26,3.1.2按动力装置类型分类,1.内燃机汽车,1）活塞式内燃机汽车,活塞式内燃机可按活塞的运动方式分为往复活塞式和旋转活塞式等类型。,目前，汽车几乎都采用往复活塞式内燃机作为动力装置。按照燃料的不同，内燃机汽车又分为汽油机汽车、柴油机汽车和代用燃料汽车。目前，代用燃料主要有：合成液体石油、液化石油气（LPG）、压缩天然气（CNG）、醇类等燃料。,2）燃气轮机汽车,燃气轮机汽车（图3-22）是一种涡轮式内燃机汽车。与活塞式内燃机相比，燃气轮机功率大、质量小、转矩特性好，对燃油没有严格限制；但耗油量较多、噪声较大、制造成本较高。,27,图3-22美国通用汽车公司的火鸟XP21型燃气轮机动力汽车（1954年）,28,2.电动汽车,电动汽车是指以电动机为驱动装置，并有自身供电能源的车辆（不包括依靠架线供电行驶的车辆）。,3.喷气式汽车,喷气式汽车是依靠航空发动机或火箭发动机以及特殊燃料，并以喷气反作用力驱动的轮式汽车。普通汽车和竞赛汽车都不允许采用这种结构形式，这种汽车只能用于创造速度记录。,英国研究人员研制的新型“猎犬SSC”喷气式汽车（图3-23），速度高达1690kmh，是一辆比子弹还要快的超音速汽车。“猎犬SSC”喷气式汽车外形类似铅笔，长12.8m，高2.7m，重6.4t，以喷气式发动机和火箭为动力。,29,图3-23“猎犬SSC”喷气式汽车,30,4.其他动力装置汽车,如早期的蒸汽机汽车和新研制的太阳能汽车（图3-24）等。,图3-24太阳能汽车,31,3.1.3按行驶道路条件分类,1.公路用汽车,公路用汽车是指适于公路和城市道路上行驶的汽车。这种汽车的外廓尺寸（总长、总宽、总高）和单轴负荷等均受交通法规的限制。,2.非公路用汽车,非公路用汽车分为两类：一类是其外廓尺寸和单轴负荷等参数超过公路用汽车法规的限制，只能在矿山、机场、工地、专用道路等非公路地区使用；另一类是能在无路地面上行驶的高通过性汽车，称为越野汽车。,越野汽车可以是轿车、客车、货车或其他用途的汽车。根据国家标准GBT3730.12001的规定，越野汽车按总质量分级，见表3-6。,32,表3-6越野汽车的分级,图3-25北京BJ2020VA轻型越野汽车,图3-26EQ2080中型越野汽车,33,图3-27重型越野汽车,34,3.1.4按行驶机构的特征分类,1.轮式汽车,通常按驱动形式分为非全轮驱动和全轮驱动两种类型。,例如，普通轿车和大多数汽车通常属于42（非全轮驱动）类型，而越野汽车属于全轮驱动类型，有44（BJ2020轻型越野汽车）、66（EQ2080中型越野汽车）、88（三江航天WS2400重型越野汽车，图3-28）、1212（万山WS2900重型越野汽车，图3-29）等。,汽车的驱动形式常用符号“nm”表示，其中n是车轮总数（装在同一个轮毂上的双轮胎仍算1个车轮），m是驱动轮数。,35,图3-28三江航天WS2400重型88越野车,图3-29万山WS2900重型1212越野汽车,36,2.其他类型行驶机构的汽车,如履带式、雪橇式汽车，从广义上讲还可包括气垫式、公路铁路两用车等汽车。,图3-31雪橇式汽车,图3-30履带式汽车,37,图3-33公路铁路两用车,图3-32气垫式汽车,38,3.1.5按发动机位置及驱动形式分类,按发动机位置及驱动形式分，轿车可分为前置发动机前轮驱动轿车、前置发动机后轮驱动轿车、后置发动机后轮驱动轿车及四轮驱动轿车；客车可分为前置发动机后轮驱动客车、中置发动机后轮驱动客车和后置发动机后轮驱动客车；货车基本上都采用前置发动机后轮驱动形式。,3.1.6按乘客座位数及汽车总质量分类,国家标准GBT150892001按乘客座位数及汽车总质量对汽车进行了分类，见表3-7。,3.1.7国产汽车产品型号编制规则,国产汽车型号应能表明其厂牌、类型和主要特征参数等。该型号由拼音字母和阿拉伯数字组成，包括首部、中部和尾部三部分：,首部由2个或3个拼音字母组成，是识别企业的代号。如：CA代表“一汽”、EQ代表“二汽”、SY代表沈阳等。,39,中部由4位数字组成，分为首位、中间两位和末位数字3部分，其含义见表3-8。,表3-8汽车型号中部4位阿拉伯数字的含义,汽车总质量大于100t时，允许用3位数字。汽车总长度大于10m时，数字1m。,40,尾部由拼音字母或加上阿拉伯数字组成，可以表示专用汽车的分类或变型车与基本型的区别。,例如：型号CA1092表示一汽集团生产的货车，总质量9t，末位数字2表示在原车型CA1091的基础上改进的新车型。,型号CA7226L表示一汽集团生产的轿车，发动机工作容积2.2L，序号6表示安装5缸发动机的车型，尾部字母L表示加长型（即小红旗加长型中级轿车）。,3.2国外汽车分类,3.2.1欧系汽车分类法,目前，也有许多欧洲汽车公司按照排量或者轴距对乘用汽车进行分类。其中，以德国大众的轿车分类法最具代表性。,41,在欧系分类法中，通常把乘用汽车分为A、B、BC、D、E、EF和G级。其等级划分主要依据轴距、排量、重量等参数，字母顺序越靠后，该级别车的轴距越长、排量和重量越大，轿车的豪华程度也越高。,1.A级车（包括A0、A00）,A级车（包括A0、A00）车是指小型轿车。,A00级轿车的轴距应在22.2m之间，发动机排量小于1L，例如奥拓、奇瑞QQ、通用五菱SPARK（图3-34）就属于A00级轿车。,图3-34通用五菱SPARK,42,A0级轿车的轴距为2.22.3m，排量为11.3L，比较典型的是两厢夏利轿车；一般所说的A级车其轴距范围约在2.32.45m之间，排量约在1.31.6L，德国大众的捷达、波罗POLO（图3-35）都算得上是A级车当中的明星。,图3-35波罗POLO,43,2.B级车,B级车是中档轿车。B级中档轿车轴距约在2.452.6m之间，排量在1.62.4L之间。,近年来，B级车市场逐渐成为国内汽车企业拼杀的主战场，奥迪A4、帕萨特、中华骏捷（图3-36）、东方之子等众多车型均属于B级车阵营。,图3-36中华骏捷,44,3.C级车,C级车是高档轿车。C级高档轿车的轴距约在2.62.8m之间，发动机排量为2.33.0L，国内名气最大的C级车非奥迪A6L（图3-37）莫属。,图3-37奥迪A6L,45,4.D级车,D级车指的是豪华轿车。D级豪华轿车大多外形气派，车内空间极为宽敞，发动机动力也非常强劲，其轴距一般均大于2.8m，排量基本都在3.0L以上。,目前，常见的D级车有奔驰S系列、宝马7系（图3-38）、奥迪A8和劳斯莱斯、宾利等几个品牌的车型。,图3-38宝马760,46,5.E级车,E级为高级车，如奔驰E级、E280（图3-39）和E200K。,图3-39奔驰E280,6.F级车,F级车一般为赛车，如宝马索伯车队的F1赛车BMWSauberF1.08。,图3-40BMWSauberF1.08,47,3.2.2设计理念分类法,1.PICK-UP,PICK-UP即皮卡，又名轿卡（俗称半截美）。顾名思义，亦轿亦卡，是一种采用轿车车头和驾驶室，同时带有敞开式货车车厢的车型。其特点是既有轿车般的舒适性，又不失动力强劲，而且比轿车的载货和适应不良路面的能力更强。,图3-41中兴旗舰皮卡,48,2.SUV,SUV的全称是SportUtilityVehicle，即运动型多用途车。SUV离地间隙较大，在一定的程度上既有轿车的舒适性又有越野车的越野性能。,图3-42凯迪拉克Escalade,图3-43陆虎RangeRover,49,3.CRV,CRV是本田的一款车，国产的版本叫做东风本田CR-V（图3-44），取英文CityRecreationVehicle之意，即城市休闲车。,图3-44本田CR-V,50,4.SRV,SRV的英文全称是SmallRecreationVehicle，意为小型休闲车，一般指两厢轿车，比如吉利豪情SRV（图3-45）和上海通用赛欧SRV（图3-46）。,图3-45吉利豪情SRV,图3-46赛欧SRV,51,5.RAV,RAV源于丰田的一款小型运动型车RAV4（图3-47）。丰田公司的解释是，Recreational(休闲)、Activity(运动)、Vehicle(车)，缩写就成了RAV，又因为车是四轮驱动，所以又加了个4。,图3-47丰田RAV4,52,6.HRV,HRV源于上海通用别克凯越HRV轿车，取Healthy(健康)、Recreational(休闲)、Vigorous(活力)之意，是一个全新的汽车设计概念。,图3-48别克凯越HRV轿车,53,7.MPV,MPV的全称是Multi-PurposeVehicle(或MiniPassengerVan)，即多用途汽车。,MPV集轿车、旅行车和厢式货车的功能于一身，车内每个座椅都可调整，并有多种组合方式。例如，将中排座椅靠背翻下即可变为桌台，前排座椅可作180回转调节等。,长城2.0升MPV嘉誉、金杯阁瑞斯、上海通用GL8、普力马、奥德赛等都属于MPV。,近年来，MPV趋向于小型化，并出现了所谓的S-MPV，S是小(Small)的意思，车身紧凑，一般为57座。江西昌河北斗星（图3-51）是S-MPV的典型代表。,54,图3-49长城2.0升MPV嘉誉,图3-50阁瑞斯MPV,55,图3-51北斗星S-MPV,56,8.CUV,CUV是英文Car-BasedUtilityVehicle的缩写，是以轿车底盘为设计平台，融轿车、MPV和SUV特性为一体的多用途车，也称为Crossover。,图3-53长城哈弗CUV,图3-52三菱欧蓝德（Outland）CUV,57,9.NCV,NCV的全称是NewConceptVehicle，即新概念轿车。NCV以轿车底盘为平台，兼顾了轿车的舒适性和SUV的越野性。,奇瑞瑞虎和黄海法萨特都属于NCV。作为新概念轿车，NCV比家用轿车的使用范围更广。,图3-54瑞虎NCV,58,图3-55黄海法萨特NCV,59,10.RV,RV的全称是RecreationVehicle，即休闲车，是一种适用于娱乐、休闲、旅行的汽车，首先提出RV汽车概念的国家是日本。,RV的覆盖范围比较广泛，没有严格的范畴。,宝马BMWX5就是一款相当出色的RV。,从广义上讲，除了轿车和跑车外的轻型乘用车，如MPV及SUV、CUV等都可归属于RV。,图3-56宝马BMWX5,60,3.3车辆识别代号（VIN）,3.3.1车辆识别代号（VIN）的意义和作用,现在国外各汽车公司生产的汽车大都使用VIN（vehicleidentificationnumber）车辆识别代号。VIN由一组字母和阿拉伯数字组成，共17位，是识别一辆汽车不可缺少的工具。,VIN具有很强的惟一性、通用性、可读性以及最大限度的信息载量和可检索性。VIN识别代号一般以标牌的形式，装贴在汽车的不同部位。,VIN识别代号可用于：（1）车辆管理（2）车辆检测（3）车辆防盗（4）车辆维修（5）二手车交易（6）汽车召回（7）车辆保险,另外，利用VIN识别代号还可以鉴别出拼装车、走私车。因为拼装的进口汽车一般是不按VIN规定进行组装的。,61,3.3.2VIN相关术语,1.车身形式,车身形式（BodyType）是指车辆的一般配置或形状，即描述车门和车窗数量、装载特性，如轿车、轻型载货汽车、重型载货汽车等。,2.发动机形式,发动机形式（EngineType）是指动力装置的特征，如型号、燃料、缸数、排量等。轿车或多用途载客车（MPV）上的发动机，都按规定标明了发动机制造厂、型号及生产编号。,3.品牌,品牌（Mark）是制造厂对一类车辆所给予的名称。如别克、奥迪、本田、大众等。有的品牌和制造商名相同，如大众、本田；有的则不同，如别克品牌的制造商是通用汽车公司。,62,4.车系,车系（line）是指制造商为一个品牌（Mark）中的一组或一批车辆的命名，这些车辆在结构上（如车身、底盘、驾驶室形式）具有一定的共性。如普通桑塔纳、桑塔纳2000属于桑塔纳车系；别克世纪、别克GL8属于别克G系列。,5.型号,型号（Model）又称车型，是制造商对具有相同品牌、车系和车身形式的车辆所给予的名称。如别克的赛欧、GL8；奥迪的A4、A6；大众的帕萨特、捷达等。,6.子车型,子车型（Sub-model）属于同一车型，但某些附件或选装件不同。如JettaCi经济型两气门；JettaGi豪华型两气门；JettaCiX捷达前卫；JettaGiX捷达前卫豪华型；JettaGTX豪华型5V改型捷达王（新捷达王）；JettaAT自动变速新捷达王（都市先锋）。,63,子车型对配件和保险行业很重要。在子车型代码中，各个字母的含义为：C普及型；G豪华舒适型；X新型；I电喷。,7.车型年份,车型年份（ModelYear）代码表示车型的年份（年款），不一定是实际生产的年份，一般是制造商指定的车型年份。在北美，每年9月份以后上市的车辆，其车型年份都标注为下一年款。现在，新车推出的时间有前移的趋势，甚至7月份就推出了下一年份的车辆。,8.制造工厂,标贴VIN的制造工厂（Plant），一般就是指装配工厂。同一年款的同一车型，可能出自不同的装配工厂。购买进口车的车主一定要注意车辆的制造工厂。,64,3.3.3VIN识别代号的组成,根据国际标准ISO3779-1983（道路车辆-车辆识别代号-内容与构成）的规定，VIN编码的组成如图3-57、图3-58所示。,图3-57VIN编码的组成,注：代表字母或数字；代表数字。数字为09共10个阿拉伯数字，字母为AZ共23个大写英文字母（I、O、Q不能使用）,图3-58VIN码构成,65,3.3.4VIN标牌的安装位置,VIN标牌的安装位置各大汽车厂不完全一样，一般在：左风挡仪表盘上；门柱上；发动机、车架等大部件上；左侧轮罩内；转向柱上；散热器支架上；发动机前部的加工垫上；质保和保养手册、车主手册上。,如图3-59所示为安装在左风挡仪表盘上的标致307的车辆识别代号。,66,3.4汽车性能指标,各种不同用途的汽车对其性能的要求有所侧重，微型轿车要求经济实用，高级轿车要求动力强劲、豪华舒适，载货车要求多拉快跑，越野汽车要求越障过沟。,概括起来，离不开五个方面的性能要求：动力性、经济性、机动性、安全性和舒适性。这些性能在汽车使用期的保持和恢复构成了汽车的可靠性和可维修性。,1.动力性,汽车的动力性通常用三个参数来评价，称为动力性指标：,（1）汽车的最高车速amax（kmh）（2）汽车的加速时间t（s）（3）汽车的最大爬坡度imax（%）,67,2.经济性,汽车的经济性即燃料经济性，指单位燃料消耗量所完成的运输工作量。,根据不同的行驶条件规定，用于评价经济性的油耗指标有等速油耗、道路循环油耗和汽车测功器循环油耗三类。,3.机动性,机动性是具有广泛内涵的一种性能，简单地说就是指它的快速运动能力。,图3-60汽车的通过性几何参数1-接近角；1-离去角；1-纵向通过半径；2-横向通过半径；c-最小离地间隙,68,图3-61汽车的转弯直径和转弯通道圆,对各种越野车辆，为提高其越障能力，通常要求：最小离地间隙接近轮胎半径；接近角和离去角不小于45；车身下应平坦；多轴全驱动；大直径轮胎；较小的纵向和横向通过半径；较小的转弯直径；车体结构具有与地面几何形状相适应的能力。,为提高其在松土上的行驶能力，往往要求：最小的自重；大直径、低压轮胎；良好的轮胎设计；多轴全驱动；自锁差速器；一定的最大轴荷限制。,69,4.安全性,汽车的交通安全要素由车辆、道路、驾驶员三者组成。对汽车设计人员来说，其责任是保证汽车自身具有良好的安全性能，它主要涉及主动安全性、被动安全性和环境安全性。主动安全性包括汽车的制动性和操纵稳定性；被动安全性主要是撞车安全性、防火安全性和防盗安全性；环境安全性则涉及到废气排放和噪声控制。,（1）汽车的制动性能,