交通安全及汽车知识汽车基础

交通安全及汽车知识

——公共选修课程

河南工业大学机电工程学院

第二章汽车基础

本章内容

第一节汽车基础知识

2.1.1汽车导论

2.1.2汽车基本构造与原理

2.1.3汽车设计与制造过程第二节汽车性能

2.2.1汽车使用性能

2.2.2汽车安全性能

第一节汽车基础知识

2.1.1汽车导论

2.1.2汽车基本构造与原理

2.1.3汽车设计与制造过程2.1.1汽车导论

汽车自19世纪末诞生至今100余年期间。目前，全世界有8亿辆汽车在陆地上行驶，并且以每年几千万量的速度增长。预计2050年将达到20亿辆。没有哪种机械产品像汽车那样对社会产生如此广泛而深远的影响。汽车发明

近代汽车发明是德国人卡尔·本茨（Carl·Benz），在1886年公开试车“本茨1号”样车，单缸两冲程汽油机，装载一辆三轮车上，每小时行驶15公里。汽车大规模生产和销售1913年福特发明了汽车流水生产线，福特T型车生产了1500万辆。1923年美国2/3的家庭拥有这款车。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。汽车分类方法很多：按用途、动力装置类型、行驶道路条件等。

汽车按用途分类（GB/T3730.1-1988年标准）⒈普通运输汽车（排量、长度、总质量）⑴轿车：个人使用、载运少量乘员（2～9人）微型轿车≤1.0L普及型轿车＞1.0～≤1.6L

中级轿车＞1.6～≤2.5L中高级轿车＞2.5～≤4.0L

高级轿车＞4.0L⑵客车：公共服务使用、载运较多乘员（9人以上）微型客车≤3.5m轻型客车＞3.5～≤7.0m

中型客车＞7.0～≤10m大型客车＞10～≤12m

特大型客车铰接式与双层⑶货车：载运货物微型货车≤1.8t轻型货车＞1.8～≤6.0t

中型货车＞6.0～≤14t重型货车＞14t⒉专用汽车（用于某种或某些专门作业任务）⑴作业型专用汽车救护车、消防车、环卫车、电视广播车、（供水、燃气）抢险车等。⑵运输型专用汽车冷藏车、自卸车、集装箱车、（燃油、燃气）罐车等。⒊特殊用途汽车⑴竞赛汽车一级方程式F1赛车⑵娱乐汽车旅游房车、高尔夫球场车、海滩车等。

汽车按用途分类（GB/T3730.1-2001年标准）⒈乘用车：载运乘客及随身行李和临时物品、包括驾驶员不超过9个座位。其中⑴～⑼种为原标准中的轿车。⒉商用车⑴客车：

载运乘客及其随身行李，包括驾驶员超过9座⑵半挂牵引车：具有特殊装置用于牵引半挂车⑶货车：载运货物

汽车按动力装置类型分类：⒈活塞式内燃机汽车⑴汽油车⑵柴油车⑶液化石油气车⑷天然气车⒉电动汽车⑴纯电动汽车⑵混合动力汽车⑶燃料电池汽车⒊喷气式汽车⒋太阳能汽车2.1.2汽车基本构造与原理一.汽车总体构造㈠汽车的组成部分汽车是数以万计的零件所组成的交通工具，其总体结构通常由发动机、底盘、车身、电器与电子设备四大部分组成。⒈发动机：使输送进来的燃料燃烧而发出动力的部件，是汽车的动力装置。“汽车的心脏”⒉底盘：接受发动机动力，使汽车运动并按照驾驶员的操纵而正常行驶的部件。⒊车身：驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的部件。⒋电器与电子设备：汽车仪表、汽车照明与信号、汽车辅助电器、汽车自动控制系统等设备。㈡汽车的总体布置形式现代汽车按发动机位置分为下面几种布置形式：⑴发动机前置后轮驱动（FR）⑵发动机前置前轮驱动（FF）⑶发动机后置后轮驱动（RR）⑷发动机中置后轮驱动（MR）⑸全轮驱动（nWD）越野汽车特有的形式，通常发动机前置⑴发动机前置后轮驱动:大多数货车、部分轿车和部分客车采用的形式⑵发动机前置前轮驱动:现代大多数轿车盛行的形式⑶发动机后置后轮驱动:大、中型客车盛行的形式⑷发动机中置后轮驱动:方程式赛车和大多数跑车采用的形式⑸全轮驱动（nWD）越野汽车特有的形式，通常发动机前置㈢汽车行鉴驶基本凭原理汽车行代驶必须爷具备两链个基本竞条件：毙驱动条布件和附灾着条件庸。⒈驱动停条件汽车必惑须有足填够的驱台动力，齐以克服抄各种行暴驶阻力月，才能形正常行众驶。⑴驱动力示：来自发动挂机的动力燃施加在驱伸动车轮上港，力图使剧其旋转，患车轮与路荒面接触处杆对地面施下加一个作窑用力，方连向和行驶警方向相反畜。车轮与现路面附着冶作用，路卵面对车轮炉施加一个百反作用力选，这就是碍汽车行驶异的驱动力符。⑵滚动阻膛力：由遣于车轮续滚动时弟轮胎和惊路面两亭者在其善接触区渠域发生辈变形而菠产生。⑶空气钻阻力：默汽车前释后气流夹的压力烫差，以专及空气慕与车身嗓表面摩凶擦产生来。（随点车速增材高而增单大）⑷坡度阻园力：汽副车在坡街道上其等总重力约沿坡道珍方向的盈分力。鉴（上坡钥为正、查下坡为纺负、水若平为零著）⑸加速拆阻力：睬加速惯郑性力。（加速烛为正、口减速为值负、匀淘速为零拿）⑹驱动力膜与总阻力阴的关系（热驱动条件充）驱动力＝窃总阻力①水平疑道路匀偶速行驶鸦：F驱动＝F滚动＋F空气②水平讲道路加移速行驶武：F驱动＝F滚动＋F空气＋F加速③上坡闯道路匀萌速行驶你：F驱动＝F滚动＋F空气＋F坡度④上坡道覆路加速行偷驶：F驱动＝F滚动＋F空气＋F坡度＋F加速⒉附着条件通常把挨车轮与背路面之棕间的相驱互摩擦秆以及轮遭胎花纹逝与路面醋凸起部叼的作用竟综合在景一起，情称为附矿着作用脱。由附着作马用所决定届的阻碍车损轮滑转的汉最大力称触为附着力裳。F附着＝WφW—法向力φ—附着系数附着条件故：F驱动≤F附着二.汽车发动偶机原理和蔑构造总体构洽造⑴机体懒组⑵曲柄连替杆机构⑶配气机脱构⑷汽油机氏供给系统⑸冷却系幕统⑹润滑横系统⑺汽油机邀点火系统⑻起动系炸统㈠发动机工棋作原理和墓总体构造⒈发动机虏的分类发动机是脑将某种能浆量直接转失换成机械胜能并拖动虑某些机械染工作的机荐器。热力发爱动机是尿将热能锯转换成赏机械能白发动机计。内燃机是禾将液体或柴气体燃料日和空气混生合后直接恨输入机器肯内部燃烧坑而产生热臭能，然后附将热能再抢转变成机短械能的热周力发动机谋。汽车发吸动机（校指汽车纸用活塞构式内燃害机）分灾类：⑴按点财火方式辫：压燃巡寿式和点婶燃式⑵按燃之料：汽献油机和柳柴油机⑶按冲程狗数：二冲钱程和四冲碌程⑷按气缸置数及布置堂形式：单铁缸机和多把缸机⑸气缸累中心线悠：立式蕉、斜置逃式、卧轰式；⑹汽缸排挣列：直列搬、V型、对置学。⒉四冲程发友动机的工挣作原理⑴基本输构造气缸进气门排气门火花塞活塞连杆曲轴飞轮⑵气缸的概请念气缸骂上止陆点自下止点蚕冲中程论工作容枯积晓排量⑶四冲程发闸动机的工押作过程①进气疫行程、蔬②压清缩行程偶、③店做功行抹程、躁④排气袍行程四冲程汽专油机经过模进气、压则缩、燃烧皮作功、排摸气四个行饥程，完成殖一个工作毯循环。这瞒期间活塞灶在上、下衡止点间往份复移动了攀四个行程嚼，曲轴旋锡转了两周刚。气缸内孩燃烧示粘意图⒊发动机的珍总体构造发动机是衫一部由许扒多机构和骨系统组成割的复杂机凭器。汽油机：1组2机构5系统（坦柴油机：1组2机构4系统）⑴机体组期：是各机克构、各系剑统的装配匪基体和组屑成部分⑵曲柄深连杆机闪构：将渡往复运紧动变为苍旋转运泉动并输菠出动力⑶配气机下构：使可覆燃混合气豪及时充入恨气缸并及刮时排出⑷供给描系统：艘提供汽络油和空张气比例慌合适的纤可燃混币合气⑸点火争系统：未保证及验时点燃饮混合气⑹冷却系渣统：把受耀热机件的谱热量散到累大气中，侵保证发动俭机正常工仗作⑺润滑立系统：矛润滑作椒相对运慈动的零纳件，减狗少摩擦叫力⑻起动疤系统：察使静止盛发动机醒起动并忙转入自唯行运转⒋发动机殊主要性李能指标倡与特性⑴动力职性能有效转矩有效功率曲轴转速⑵经济涉性能燃油消定耗率g/（kW·h）⑶排放性疫能有害气趴体：NOx、HC、CO⑷速度特性㈡机体组机体组谷主要由吹气缸体率、汽缸景盖、汽或缸盖衬震垫以及效油底壳晕等组成夹，把发溜动机的拐各种机喜构和系愚统组成径为一个奋整体。⒈气缸体⒉汽缸旨盖和汽健缸盖衬臂垫⒊油底壳⒋发动乖机支承㈢曲柄连杆惭机构⒈概述把燃气慢作用在词活塞顶宴上的力运转变为赌曲轴的改转矩，拥向工作巡寿机械输丢出机械总能。⒉机体兔组⒊活塞连崖杆组⑴活塞界⑵活塞氏环⑶活港塞销⑷牲连杆⒋曲轴飞雪轮组⑴曲轴般⑵曲轴运扭转减陷振器⑶会飞轮㈣配气机构配气机构转的功用是疑按照发动偿机每—气缸内望所进行洁的工作版循环和姻发火次赶序的要早求，定票时开启撒和关闭童进、排我气门，见使新鲜矩可燃混甩合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时蜂进入气缸份，废气得湿以及时从岁气缸排出留。⒈气门兄式配气姥机构的蔽布置及莲传动⒉配气定惨时：进排绵气的实际胡开闭时刻⒊配气机衔构的零件三和组件⑴气门组死：气门、即导气门管俘、气门座闯、气门弹句簧⑵气门督传动组往：凸轮搜轴、定甜时齿轮芬、挺柱曲、推杆渐、摇臂逗、摇臂丙轴㈤汽油机供维给系统汽油发班动机电膜控喷射巡寿系统主溉要由空河气供给俗系统、肢燃(汽)油供给系气统、ECU组成。⒈空气供抽给系统为发动机用形成可燃阻混合气提馒供空气。蚁由空气滤匀清器、空径气流量计邮、节气门末、进气总洲管、进气闲支管组成证。⒉燃油供给感系统依据发动镰机工况、达进气量为便发动机燃弊烧所需空歌燃比提供硬精确燃油最量。⒊电子控捏制系统狐（ECU）根据各括种传感坊器的信码息进行队综合分轮析和处之理，精稼确控制具喷油量堡，使发蚂动机在筋各种工符况具有搜最佳性辉能㈥发动机隔冷却系窑统⒈冷却系垮统的功用使发动机驴在所有工荷况下都保兔持在适当冈的温度范候围内。冷扛却系既要凡防止发动乖机过热，染也要防止糠冬季发动便机过冷。律在冷发动列机起动之斧后，冷却随系还要保筋证发动机南迅速升温腿，尽快达柿到正常的殿工作温度绕。组成⒉冷却液⒊散热器⒋冷却半风扇⒌节温鞋器⒍水泵⒎变速器兆机油冷却末器㈦发动机润对滑系统⒈润滑导系统的逗功用在发动惹机工作荒时连续环不断地披把数量灾足够的般洁净润傅滑油输夏送到全辜部传动客件的摩薪擦表面耽，并在躺摩擦表准面之间朗形成油犯膜，实复现液体址摩擦，尺从而减磨小摩擦派阻力、挂降低功魄率消耗嚷、减轻驼机件磨律损，以熟达到提茧高发动恶机工作爽可靠性葛和耐久陷性的目骨的。⒉润滑剂⒊机油泵⒋机油滑滤清器⒌机油梨冷却器㈧发动机点狸火系统⒈概述为了适怪应发动熄机的工材作，要歉求点火之系在规蚁定的时巧刻，按傲发动机援的点火复次序供括给火花毫塞以足鞋够能量唯的高压孕电，使叼其两电主极间产谨生电火抬花，点直燃混合越气，使摆发动机盛做功。蒸能够按扬时在火盆花塞两忌电极之仔间产生饿电火花敢的全部代装置，趟称为发喷动机点刻火系。⒉点火过系统组缩慧成与工涨作原理⒊点火时肚刻⒋点火报控制技印术⒌汽车纤电源㈨发动机翻起动系奇统⒈概述为了使静休止的发动肝机开始进族入工作状恼态，必须罢先用外力舟转动发动千机的曲轴阿，使气缸啄内吸入可金燃混合气洲，并