公路运载工具原理及其应

第4章公路运载工具原理及应用运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用4.1公路运输的功能及其特点4.1.1道路运输的功能及特点交通运输是国民经济的动脉，是经济发展中的基础产业，随着改革开放规模逐步扩大，社会主义市场经济进一步发展，人民生活水平的稳步提高，对交通运输的需求逐年增加，交通运输系统的发展已成为控制国民经济的重要因素。4.1.2道路的简介公路以其快速灵活的运输方式，特别适合中、短途运输，它可以与其他运输方式互相配合，承担客货集散、运输衔接的任务，可以深入到城乡、平原、山区和机场、火车站、港口等各个角落，独立实现“门到门”的直达运输。

整理课件

4.1.3公路运输涵义

公路运输广义概念指利用一定的载运工具（人力车、畜力车、拖拉机、汽车等）沿公路（一般土路、有路面铺装的道路、高速公路）实现旅客或货物空间位移的过程。

公路运输狭义概念由于汽车已成为现代公路运输的主要载运工具，因此，现代的公路运输即是指汽车运输。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件1.在交通运输方面，道路有实现城乡旅客、货物交通中转、集散功能2.道路是城乡结构的骨架城市道路是城市建设的基础，其建筑是按道路网的布局走向布置的，所以城市道路是城市结构的骨架，地方道路是乡镇布局的骨架。3.道路本身又是公共空间它不仅是公共交通体系的空间，而且也是保证日照、通风、提供绿化、排水管线布置的空间。4.道路又是抵御灾害的通道在发生火灾、水灾、地震等自然灾害和战争时，能迅速疏散、避险和集结军队。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用4.1.4道路的功能整理课件

公路汽车运输在所有运输方式中是影响面最为广泛的一种运输方式，其系统特征如下。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

4.1.5公路汽车运输的特点

1公路运输的技术经济特征

（1）技术经营性能指标好由于工业发达国家不断采用新技术和改进汽车结构，汽车技术经济水平有很大提高，主要表现在动力性能的提高和燃料消耗的降低。动力性能提高，可以保证较高的行车速度和一定的爬坡能力。此外，为降低运输费用，目前世界各国普遍采用燃料经济性较好的柴油机作动力，货运运行能耗为3.4L/（100t·km），而汽油消耗则高达6.5L/（100t·km）。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

（2）货损货差小，安全性、舒适性不断提高随着人民生活水平的提高，货物结构中高价值的生活用品，如家用电器、日用百货、鲜活易腐货物等比重的增加，货物使用汽车运输能保证质量，及时送达。对于高价货物而言，汽车运价虽高，但在总成本中所占的比重较小，而且可以从减少货损货差、及时供应市场中得到补偿。随着公路网的发展和建设，公路等级不断提高，混合行驶的车道越来越少，而且汽车的技术性能与安全装置也大为改善。因此，公路运输的安全性也大为提高。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

（3）送达快在中、短途运输中，由于公路运输可以实现“门到门”直达运输，一般中途不需要倒运、转乘就可以直接将客货运达目的地，因此，与其它运输方式相比，其客、货在途时间较短，送达速度较快。有利于保持货物的质量和提高客、货的时间价值，加速流动资金的周转。快速是乘客对于客运的另一个重要要求。在短途运输时，汽车客运的送达速度一般高于铁路。依托高速公路的长途汽车客运的送达速度，在运距差不多时，也往往高于铁路。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

（4）原始投资少，资金周转快，回收期短公路运输与铁、水、航运输方式相比，所需固定设施简单，车辆购置费用一般也比较低，因此，投资兴办容易，投资回收期短。

（5）运量较小，运输成本较高目前，世界上最大的汽车是美国通用汽车公司生产的矿用自卸车，长20多米，自重610t，载重350t左右，但仍比火车、轮船少得多；由于汽车载重量小，行驶阻力比铁路大9～14倍，所消耗的燃料又是价格较高的液体汽油或柴油，因此，除了航空运输，就是汽车运输成本最高了。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

（7）安全性较低，污染环境较大据历史记载，自汽车诞生以来，已经吞吃掉3000多万人的生命，特别是20世纪90年代开始，死于汽车交通事故的人数急剧增加，平均每年达50多万。这个数字超过了艾滋病、战争和结核病人每年的死亡人数。汽车所排出的尾气和引起的噪声也严重地威胁着人类的健康，是大城市环境污染的最大污染源之一。（6）运行持续性较差据有关统计资料表明，在各种现代运输方式中，公路的平均运距是最短的，运行持续性较差。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

（1）车路分离世界各国公路的建设与养护，通常都由政府列入预算，汽车运输企业一般不直接负担其资本支出。2公路运输的生产组织、经营管理特征

由于公路运输网一般比铁路、水路网的密度要大十几倍，分布面也广，因此公路运输车辆可以“无处不到、无时不有”。公路运输在时间方面的机动性也比较大，车辆可随时调度、装运，各环节之间的衔接时间较短。尤其是公路运输对客、货运量的多少具有很强的适应性，汽车的载重吨位有小（0.25t～1t左右）有大（200t～300t左右）,既可以单个车辆独立运输,也可以由若干车辆组成车队同时运输，这一点对抢险、救灾工作和军事运输具有特别重要的意义。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用（3）可实现“门到门”的运输服务由于汽车体积较小，中途一般也不需要换装，除了可沿分布较广的路网运行外，还可离开路网深入到工厂企业、场库、市区、农村田间等地，既可承担全程运输任务，实现“门到门”运输，也可以辅助其他运输方式，实现“门到门”直达运输。这是其它运输方式无法与公路运输比拟的特点之一。

（4）经营简易若私人经营汽车运输业，可采用小规模方式，甚至一人一车也可以经营，即使经营失利，也可以转往他处或将车辆出卖。整理课件4.2道路的发展50多年来，我国公路建设已取得巨大成就。回顾我国公路发展历程，对比世界公路发展趋势，可以认为，我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。但是，由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要，与发达国家的先进水平相比还有较大差距。为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标，按照道路的使用功能和交通需求，重点提高经济相对发达地区的公路技术等级，根据国家西部大开发战略，大力扶持西部地区公路基础设施建设，将是本世纪末以至下世纪初我国公路交通发展的战略重点。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用4.2.1国内道路整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用（2）第一个五年计划时期（1953～1957年）。这一时期是公路建设稳定发展阶段。各级公路部门补充完善了各项管理制度和技术规范，公路建设队伍进一步充实发展，使各项工作走上了正轨。在这个时期，县乡公路得到普遍发展，公路通车里程和有路面里程比期初增长了1倍，分别达到25.4万km和12.1万km。中华人民共和国成立以后，我国公路建设进入了逐步现代化的时期，其发展过程经历了5个阶段。（1）国民经济恢复时期（1949～1952后）。这个时期内从上到下建立了公路管理机构，并建立了设计、施工和养护的专业队伍。同时，国家颁布了一系列重要法规，对公路留地办法、公路养护办法、动员民工整修公路办法、养路费征收办法等，都作出了明确的规定。这个时期内，又进行了全国公路普查，全国恢复并改善了原有公路。到1952年底，公路通车里程达到12.6万km，有路面的里程达5.5万km。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用（4）十年动乱时期（1966～1976年）。动乱期间公路建设仍有发展。截至1976年底，公路里程增长到82.3万km，有路面里程增长到57.9万km。但是，由于“文化大革命”对公路修筑、管理和养护的影响和破坏，有的地区路况下降，工程质量事故和交通事故相当严重。（3）“大跃进”时期和国民经济调整时期（1958～1966年）。这个时期是公路数量猛增、再进行巩固的阶段，1958年，制定了简易公路的标准，公路里程猛增，但质量标准较低。1962年，公路建设开始了调整、巩固、充实、提高的阶段，恢复和完善了若干基本政策和制度，调整健全了公路机构和建设队伍。据统计，截至1965年底，公路通车里程达到51.4万km，有路面里程达30.5万km。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用公路运输在我国交通运输中发挥着重要的作用。2004年全社会完成公路客运量162.5亿人，旅客周转量8748.4亿人公里；公路客运量、旅客周转量在综合运输体系中所占比重分别为91.7%和53.6%；2004年全国公路客运平均运距为53.9公里。2004年全社会完成公路货运量124.5亿吨，货物周转量7840.9亿吨公里；公路货运量、货物周转量在综合运输体系中所占比重分别为74.3%和11.8%；货运平均运距为63.0公里。（5）社会主义经济建设新时期（1977年后）。这一时期是公路改革和提高的新阶段。在这个时期内，恢复并改革了各项规章制度，加强养护，扭转了路况下降的局面，公路建设进入了一个新的发展时期。整理课件自20世纪初汽车输入我国后，通行汽车的公路开始得到发展。从推翻清朝建立中华民国到中华人民共和国成立是中国近代道路发展的时期，但发展缓慢，并屡遭破坏，原有的马车路（有的也可勉强通行汽车）和驮运道仍是多数地区的主要交通设施。这个历史时期大致可分为清末和北洋政府时期、国民党政府前期、抗日战争时期和解放战争时期四个阶段。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用4.2.2国外道路的发展状况整理课件

1第一阶段

第一阶段从19世纪末到20世纪30年代，是各国公路的普及阶段。这期间随着汽车的大量使用，大多是在原有乡村大道的基础上按照汽车行驶的要求进行改建与加铺路面，构成基本的道路网，达到大部分城市都能通行汽车的要求。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

2第二阶段

第二阶段从30年代到50年代，是各国公路的改善阶段。这期间由于汽车保有量的迅速增加，公路交通需求增长很快，各国除进一步改善公路条件外，开始考虑城市间、地区间公路的有效连接，着手高速公路和干线公路的规划，英、美、德、法等国都相继提出了以高速公路为主的干线公路发展规划，并通过立法，从法律和资金来源等方面给予保障。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

3第三阶段

第三阶段从50年代到80年代，是各国高速公路和干线公路高速发展阶段。这期间各国大力推进高速公路和干线公路规划的实施与建设，并基本形成以道路使用者税费体系作为公路建设资金来源的筹资模式。各国经过几十年的发展，已基本形成了以高速公路为骨架的干线公路网，为公路运输的发展奠定了基础。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

4第四阶段

第四阶段为80年代末90年代初以来，是各国公路综合发展阶段。这期间各国在已经建成发达的公路网络的的基础上，维护改造已有的路、桥设施和进一步完善公路网络系统，重点解决车流合理导向、车辆运行安全以及环境保护等问题，以提高公路网综合通行能力和服务水平。此外各国还特别重视公路环保设施的建设，保证公路沿线动物的生活不受大的影响。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用从第二次世界大战结束到现在。发达国家先后形成了比较完善的全国公路网，同时大力兴建高速公路；战后恢复的汽车工业，已形成了一个比较完整的体系，生产能力和技术水平大为提高。一些工业发达国家公路建设也达到了新水平，实现了公路现代化。主要表现在：①建成了一个有相当规模的沟通全国城乡的公路网；②有一个跨越各主要城市的具有较高标准的国家干线公路网作为骨架，以保证长途直达运输畅通无阻；③建立了高速公路网，其中还包括超级高速公路；④实现了筑路养路机械化并向自动化迈进；⑤积极采用和发展先进的公路科学技术。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用汽车是由本身装备的动力装置驱动，具有四个或四个以上车轮，不依靠轨道和架线在陆地上行驶的车辆。在我国最早出现的这种车辆多装有汽油发动机，所以称之为汽车。公路运输是伴随着汽车的出现和发展而发展起来的。4.2.3汽车及汽车的发展过程汽车最先在欧洲出现。17世纪，荷兰人曾制成利用风帆、风车驱动的车辆。蒸汽机出现后，用蒸汽机驱动的车辆相继问世。1769年法国军官N.J居纽制成一辆前轮驱动的三轮蒸汽机汽车，行驶速度3.6km／h，用来拖炮，并可乘坐4人。此后，一些国家相继制成蒸汽机汽车。1790年法国巴黎出现蒸汽机公共汽车。19世纪初期，英国一些城镇间行驶着12～16个座位的蒸汽机载客汽车。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

1875年奥地利人S.马尔库斯制成一台装有二冲程内燃机的汽车，现存维也纳博物馆。1950年曾用它做过一次表演，行驶速度4.8km／h。1885年德国人K.奔驰制成一辆三轮机动车，装有一台转速为250r／min的汽油机。1886年德国人G.戴姆勒，把一辆马车改制成四轮汽车，用转速为900r／min的汽油机驱动。不久，法国人R.庞赫尔和E.勒瓦瑟改进了戴姆勒的汽车，使装有底盘前部的发动机通过离合器、变速器，用链条驱动后车轮，形成现代汽车的雏形。现代汽车有朝着专用化方向发展的趋势，即根据汽车的不同用途和使用条件，设计制造各种专用汽车，以获得最佳使用效能和提高对具体使用条件的适应性。由于汽车的数量愈来愈多，车速不断提高，交通事故、能源消耗和环境污染等已成为严重的社会问题，许多国家都为此颁布专门的法规，促使人们在这些方面改进汽车结构。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

汽车结构的改进主要是：改善制动、转向、照明等与安全有关的系统，发展安全气囊等防碰撞装置；采用曲轴箱通风、废气再循环、排气触媒净化等措施，使汽车向低污染方向发展；减轻汽车自重，改进传动系统和耗能多的附属装置，采用子午线轮胎，改善车身流线等以减少汽车行驶的能量损失，从而降低运行油耗；在公路法规允许限度内，发展大吨位汽车，降低单位载重量能耗；在轿车和轻型货车上尽可能以热效率高的柴油机替换常规汽油机，同时积极改造常规汽油机。整理课件4.3道路1公路

公路：连接城镇、乡村和工矿基地之间主要供汽车行使的道路。

一个国家的公路分类与技术标准一般由该国负责管辖公路与建设的部门来制定。在我国由交通部来制定公路分级与标准。目前我国的公路等级按照其使用任务、功能和适应的交通量分为：

4.3.1道路的分类运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（1）高速公路

是专供汽车分向、分车道行驶，全线立交并控制出人的干线公路，一般按照需要设计高速公路的车道数，设计年限平均昼夜交通量为25000～100000辆；运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件20世纪30年代，随着汽车工业的迅速发展，公路运输量猛增，形成了车多路少的局面。原有的公路形式不仅不能满足运输的需要，而且交通肇事死亡率大大增高。在这种情况下，德国于1933年首先修建了汉堡至柏林的高速公路。随后，美国于1937年修建了加州高速公路。40年代以后，不少国家相继兴建高速公路，公路里程也不断增长。目前，有些国家已建成或即将建成本国的高速公路网，并与邻国接通。美国是全世界拥有高速公路里程最长的国家，以高速公路为主的全国州际与国防公路网长达68425km。目前，拥有高速公路2000km以上的国家主要有美国、德国、意大利、法国、日本、西班牙和中国等。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

高速公路造价很高，占用土地也很多，但服务水平高，能大大地提高运输效率，加快运输速度，降低运输成本，一般8～12年即可偿还投资。因此，许多国家当交通量发展到一定程度时，只要能力许可就修建高速公路。我国从1984年12月21日动工修建沪嘉（上海－嘉定）高速公路开始，相继于1986年底有西潼（西安－临潼）、广佛（广州－佛山）等高速公路动工，1987年又有广深珠（广州－深圳－珠海）、广州环城、京津塘（北京－天津－塘沽）和京石（北京－石家庄）等高速公路动工，从而使我国公路建设进入了一个新的时代。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

2003年我国新修通了4600公里高速公路，全国高速公路通车总里程达到2.98万公里。2004年中国新增公路通车里程4.6万公里，总里程将达185.6万公里；高速公路里程新增4400公里，到2004年底，我国高速公路通车里程已超过3.4万公里，继续保持世界第二。根据交通部公布的《国家高速公路网规划》，从2005年起到2030年，国家将斥资两万亿元，新建5.1万公里高速公路，使我国高速公路里程达到8.5万公里。未来高速公路建设存在着很大的资金缺口，如果单靠国家投资发展高速公路是不现实的，也是不可行的。组建高速公路公司发行股票上市和发行企业债券，是我国公路投融资体制改革的一项重大举措。目前资本市场上外资及社会闲置资金充足，有效利用这些外资和民间资本，将为高速公路建设的发展发挥积极作用。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件我国高速公路业正处在产业的扩张期，高速公路行业正面临着持续繁荣的契机。国家政策的扶植是高速公路发展的首要因素，稳定的行业背景为高速公路投资提供了稳定的投资回报。从长远来看，减少收费高速公路直至最后取消收费公路是未来的发展趋势，高速公路行业面临的政策风险很大。这是进行投资或信贷时应该重点判别的一个风险点，以减少因政策不确定性而带来的损失。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（2）一级公路是专供汽车分向、分车道行驶的公路，设计年限平均昼夜交通量15000~30000辆；运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（3）二级公路一般能适应年限平均昼夜交通量为3000~7500辆；运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（4）三级公路设计年限平均昼夜交通量为l000~4000辆；

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（5）四级公路

设计年限平均昼夜交通量一般为双车道l500辆以下，单车道200辆以下。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件2城市道路

定义：城市道路：通达城市的各地区，供城市内交通运输及行人使用，便于居民生活、工作及文化娱乐活动，并与市外道路相连接负担着对外交通的道路。主要包括城市高速干道、居住区道路、风景区道路、林荫干道以及自行车专用道路。

分类：城市道路一般按照其在道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能来分类。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

3农村道路

修筑在野外乡村地区、供当地各种非机动车辆和拖拉机行使，也可通行汽车的道路，一般是沟通乡（镇）到村、村到村或田间生产基地到乡（镇）、村的道路。

4林区道路

为林业服务的各类道路的总称，是林业生产建设环节中不可缺少的组成部分，从森林开发利用到抚育更新，都有重要作用。

5厂矿道路

为工厂、矿山、油田、港口、仓库等企业服务的道路，分为厂外道路、厂内道路和露天矿山道路。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件公路是指连接城市、乡村，主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路。在我国，根据公路的作用及使用性质，划分为：国家干线公路（国道）、省级干线公路（省道）、县级干线公路（县道）、乡级公路（乡道）及专用公路。根据所适应的交通量水平则分为五个等级：高速、一级、二级、三级和四级公路，各级公路所适应的交通量见表4－2－1。4.2.1公路设计基本控制标准（设计标准）

4.2公路运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用表4－2－1公路等级整理课件

出入口控制是限制车辆在指定出入口以外的地点出入道路路界。出人口控制方式和数量对于行驶的质量和安全有很大的影响。高速公路和收费公路应采用出入口完全控制的设施，仅允许车辆在规定的地点出入公路，这类公路同其他公路和铁路都不能采用平面交叉。一级公路和二级汽车专用公路，一般都设计成为部分控制的出人口，在交通量大、车速高的路口，应修建立体交叉，仅在影响通行能力不大的局部地方，允许修建少量的平面交叉。

1出入口控制运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件计算行车速度是决定公路几何线形的基本要素，是直接决定汽车行驶曲线半径、超高、视距等几何线形要素，同时又与公路的重要性、经济性有关，是用来体现公路等级的一项指标。各级公路的计算行车速度，一般规定如表4－2－2所示。

2计算行车速度

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用表4－2－2各级公路计算行车速度整理课件

路上行驶着不同类型的车辆，各有不同的几何尺寸和性能。公路的车道宽度和高度净空应能容纳这些车辆通过，因此车辆的外廓尺寸是公路几何设计的重要依据。公路设计所采用的各种设计车辆的基本外廓尺寸一般规定见表4－2－3。

3设计车辆

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用表4－2－3设计车辆外廓尺寸整理课件交通量是公路分级和确定所需车道数的主要依据。高速公路、一级公路交通量，以小客车及四个车道（即单向双车道）为准确定，二级、三级、四级公路则以中型载货汽车为准。设计中采用标准车的年平均日交通量（AADT）预测值作为依据。公路上不同的车辆组成按表4－2－4规定的换算系数折算成标准车的交通量。

4设计交通量

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用表4－2－4各种车辆对标准车的换算系数整理课件4.2.2公路的构成

1公路的几何组成（线形组成）

公路由于自然条件或现状地形的限制，在平面上有转折、纵面上有起伏。在转折点两侧相邻直线处，为了满足车辆行使顺适、安全和速度的要求，必须用一定半径的曲线连接，路线在平面和纵面上均由直线和曲线组成。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用公路是一种线形工程构造物，主要由路基、路面、桥梁、隧道、涵洞以及交通标志、路面标线等基本构造物和其它辅助构造物及设施组成。整理课件

路线的类型及其特点:对于山岭区路线选线，按照线路行经地区的地形地貌特征，主要有：

①沿河线：即沿着河谷两岸布线。特点是纵面困难较少，平面限制较多。主要问题是河岸选择、线位高低和跨河桥位的选定等。而路桥配合的关系一般为：路线服从大桥，小桥服从线路。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

②越岭线：是以纵断面为主导，主要处理好垭口选择、过岭标高选择和哑口两侧路线展线方案三者的关系。垭口是越岭线的主要控制点。

③山坡线：也称山腰线。要求是在任何情况下，路线必须设在平缓稳定的山坡上。

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

④山脊线：

在合乎路线总方向的条件下，沿分水岭布设的路线。优点是排水性能良好，排水结构物可以少用。缺点是距离居民点远，受自然条件影响大等。

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件2公路的结构

1）公路的构成公路是一种线形工程构造物，主要由路基、路面、桥梁、隧道、涵洞等基本构造物和其它辅助构造物及设施组成。公路横断面一般布置图运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

（1）公路路基路基是路面的基础,并与路面共同承受车辆荷载的作用,同时抵御地表各种自然因素的危害。路基宽度与公路横向的路幅宽度相同，而路幅宽度为中间的路面宽度与两侧的路肩宽度之和。路基根据横断面的不同可分为路堤、路堑和半填、半挖三种基本形式。为了满足车辆和行人的通行要求，公路路基必须坚固和稳定。因此在公路选线时应考虑路基的坚固；合理地设计路基的形状和尺寸；施工时应注意分层填筑、压实；特别是要处理好路基排水问题。

a)路堤;b)路堑;c)半填半挖路基运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

（2）公路路面

公路路面是在路基上用坚硬材料铺筑供汽车行使的层状结构物，直接承受车辆的行驶作用力。其一般分为面层、基层、垫层和土基。路面按面层材料的不同，可分为沥青路面、水泥混凝土路面、块料路面和粒料路面。按技术条件及面层类型不同，又分为高级、次高级、中级和低级路面。合理的选用和设计路面能显著地降低公路的造价。路面的选用一般应根据公路性质、任务、交通量以及充分利用当地材料和结合施工条件等因素确定。为了保证车辆一定的行驶速度和安全等,公路路面要具有一定的强度、平整度和必要的粗糙度。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（3）桥隧与涵洞当公路跨越河流、沟谷，或与铁路、其它公路立体交叉时，需要修建桥梁或涵洞；当线路翻越山岭时，则需修筑隧道。按照有关技术规定，凡单孔跨径小于5m或多孔跨径之和小于8m的称为涵洞，大于这一规定值则称为桥梁。桥梁有梁式桥、拱桥、吊桥、刚构桥和斜拉桥之分。公路的隧道一般设置在公路线形的平坡和直线部分，也可设在不设超高的大半径平曲线上。隧道内纵坡度应不小于0.3%，不大于3%，以利于隧道排水和行车安全。较长的公路隧道，还需照明、通风、消防设施及报警等其它应急设施。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件2交通控制设备

交通控制设备主要有交通标志、路面标线和交通信号3类，其功能主要是对车辆、驾驶员和行人起限制、警告和诱导作用。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

（1）交通标志交通标志是指把交通指示、交通警告、交通禁令和指路等交通管理与控制法规用文字、图形或符号形象化地表示出来，设置于路侧或公路上方的交通控制设施。交通标志包括如下4种。①警告标志唤起驾驶员对前方公路或交通条件的注意，如陡坡、急转弯、窄桥、铁路子交口及影响行车安全的地点的标志，如图所示；整理课件图4－2－2警告标志

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件③禁令标志：禁止或限制车辆、行人通行的标志，如限速、不准停车、不准超车、不准左转等；图4－2－3禁令标志运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

③指示标志。指示车辆、行人行进或停止的标志，如绕道标志、目的地和距离标志等；图4－2－4指示标志运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件④指路标志。指出前方的地名或其他名胜古迹的位置和距离，预告和指示高速公路或一级公路的中途出人口、沿途的服务设施和必要的导向等。图4－2－5指路标志运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

（2）路面标线和路标路面标线与交通标志具有相同的作用，它是将交通的警告、禁令、指示和指路用画线、符号、文字等标示嵌、画在路面、缘石和路边的建筑物上，例如道路中心线、车道边缘线、停车线、禁止通行区等。路面标线的颜色有黄色和白色两种。白色标线一般用于准许车辆越过的标线，例如车道线、转弯符号等；黄色标线一般用于车辆不准许超越的标线，例如禁止通行区、不准超车的双中心线等。路标为沿道路中线或车道边线或防撞墙埋设的反光标志物。车辆夜间行驶时，在车灯照射下，路标的反光作用勾画出行车道或车道的轮廓，从而向驾驶员提供行驶导向。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件图4－2－6路面标线与路标运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

3普通道路交通控制系统运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用普通道路交通控制系统分点控制、线控制和面控制。

（1）点控制系统点控制系统是线控制系统和面控制系统的基本单元，它通过安装在单个子交路口上的信号机控制信号周期和绿信比。信号周期是信号灯的红、黄、绿灯各显示一次的时间，而绿信比是信号灯某方向的绿、黄灯显示时间之和与信号周期之比。点控制的分类如图4－2－7所示。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用（2）线控制系统线控制系统有信号周期、绿信比和相位差三个基本参数。相位差是指相邻两个交叉口信号机同方向绿灯开启时间差与周期之比。线控制系统根据其功能的不同可分为如下三种。①单时段线控制系统。整个系统只有一种周期、绿信比、相位差只能组合成一种控制模型。②多时段线控制系统。该系统具有多种周期、绿信比和相位差，可组成多种控制模型，并能按时间自动变换，以适应交通流量的变化。③感应式线控制系统。该系统设有主控制器，将预先编好的各种控制模型存储在主控制器内，主控制器根据车辆检测器所检测到的交通量大小，通过传输电缆把控制指令发给各交叉口上的信号机，使其按控制模型的要求变换灯色，同时收集车辆检测器所提供的交通情报，并进行处理。整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

（3）面控制系统面控制系统是指对城市道路网上若干个相邻交叉口的信号周期、绿信比、相位差和设在道路上的各种可变标志进行集中统一控制，其基本功能包括以下几个方面。①收集交通情报。设在道路上的车辆检测器随时把检测到的车辆、车辆行驶速度、车辆阻塞度和空间占有率等情报，通过传输系统送到中心处理机处理。②控制终端信号和可变标志。中心处理机根据交通流量的变化，实时地改变控制模型，随时发出控制指令，控制终端信号机和可变标志。③诱导车辆。中心处理机根据收集的交通情报，对于交通阻塞地点，诱导车辆避开阻塞地点。④集中监视。通过各种显示设备和电视监视系统，工作人员可了解控制区域内的交通状况。整理课件4.3公路运输站场及附属设施

公路运输站场是公路运输办理客货运输业务及仓储保管、车辆保养修理以及为用户提供相关服务的场所，是汽车运输企业的生产与技术基地。汽车站既是公路运输系统的基本设施，又是汽车运输企业组织公路客货运输的基层单位。根据经营的业务汽车站可分为客运站、货运站和客货兼营站。此外，城市公共汽车为乘客上下车在行车路线上设置的停车点，通常也称汽车站。客运站是专门办理旅客运输业务的汽车站，一般设在公路旅客集散点，其规模大小视当地的客运量而定。我国把汽车客运站分为三等，省辖市及港口、铁路枢纽一般设一等站，县、市政府所在地一般设二等站，乡政府所在地或较大集镇设三等站。客运站一般设有售票处、问事处、行包托运处、小件寄存处、候车室、停车场等。大的客运站还有为旅客和车辆驾乘人虽提供食宿的设施。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件4.3.1客运站

公路运输客运站的主要功能是发售客票、候车服务、调度车辆、组织乘客上下车、行包受理与交付及其它服务性工作等。我国公路运输客运站主要是按日旅客发送量，并结合所在地政治、经济及文化等因素分为四级。日旅客发送量在7000人次及其以上的为一级站；3000～7000人次的为二级站；500～3000人次的为三级站；500人次以下的为四级客运站。济南客运站运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（1）舍设计布局要以旅客综合大厅为中心，合理配置旅客的其它用房；（2）站舍设计布局应最大限度地避免人流、车流、行包流的相互交叉干扰；（3）旅客候车室应简化设置，可采用小站房、大站场的布局方式；（4）通道设置应宽敞或设置多个进站通道，以适应旅客从“等候空间”向“通过空间”的流动；（5）设置数量较多的检票口，以缩短旅客在检票口的通行时间，并保持检票口畅通无阻；运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（6）改善售票组织工作，建立计算机售票、电话订票、市内预售、车站窗口现售等多层次售票网络，以方便旅客购票；（7）设置多用途，多功能的其它用房和服务处所，尽可能方便旅客，如问讯处、小件行李寄存处，旅行社，（旅馆）介绍处，其它交通方式的乘车候车处及售票处，小汽车、相机、礼服等的租赁处等；（8）车站广场的各类交通设施及停车场地要配置合理，有条件的地方，可建成交通综合换乘枢纽等。客运站的设施主要由站前广场、停车场、发车位、站房以及车辆维修车间、材料库等辅助设施组成。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件4.3.2货运站

公路运输货运站有时也称汽车站或汽车场，其主要功能包括货物的组织与承运、中转货物的保管、货物的交付、货物的装卸以及运输车辆的停放、保修等内容。公路货运站又可分为汽车零担站、零担中转站、集装箱货运中转站等。通常汽车货运站比较简单，有的货运站仅有供运输车辆停靠与货物装卸的场地。对于大型的货运站还设有保养场、修理厂、加油站等。零担货运站一般是按照年工作量划分等级的，年货物吞吐量在6万吨以上的为一级站；在2～6万吨的为二级；在2万吨以下的为三级站。零担货运站应主要配备零担站房、仓库、货棚、装卸车场、集装箱堆场、停车场及维修车间、洗车台、材料库等生产辅助设施。集装箱货运中转站应配备拆装库、高站台、拆装箱作业区、业务用房、装卸机械与车辆等。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件4.3.3停车场（库）

停车场（库）的主要功能是停放与保管运输车辆。现代化的大型停车场还具有车辆维修、加油等功能。从建筑性质来看，可以分为暖式车库、冷式车库、车棚和露天停车场等。目前我国露天停车场采用较为普遍，尤其是专业运输和公交车辆广泛采用。停车场内的平面布置要方便运输车辆的驶出和进行各类维护作业，多层车库或地下车库还需设有斜道或升降机等，以方便车辆出入。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件4.4汽车

汽车是公路运输的基本运输工具，它由车身、动力装置和底盘3部分组成。车身包括驾驶室和车厢两部分；动力装置是驱动汽车行驶的动力源，现代汽车的动力装置主要是汽油机和柴油机；底盘是车身和动力装置的支座，同时是传递动力、驱动汽车、保证汽车正常行驶的综合体，它由传动系、行驶系和操纵系3部分组成。传动系将动力装置输出的动力传给驱动车轮，行驶系将汽车的各个组成部分连成一体并使整体能够行驶，操纵系用于保证按驾驶入的意志控制汽车行驶和选择行驶路线。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件4.4.1现代汽车类型

现代汽车种类繁多，分类方法各有不同。按汽车的用途和结构来分，可分为轿车、客车、货车、牵引车和汽车列车、特种车、工矿自卸车、农用车及越野车等类型。

1轿车载运人员和货物的汽车，最多有9个座位(包括驾驶员座位)。轿车按发动机排量可分为微型、普通型、中级、中高级和高级轿车，如表所示。类型微

型普通型中

级中高级高

级发动机排量（L）≤1.0＞1.0～≤1.6＞1.6～≤2.5＞2.5～≤4.0＞4.0运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

2客车

用于载运乘客及其行李，有9个以上座位。客车按用途分类可分为旅行客车、城市客车、长途客车和游览客车等；按总长度可分微型、轻型、中型、大型和超大型。如表所示。类型微型轻型中型大型超大型铰链型双

层车辆长度（m）＜3.53.5～77～1010～12＞1210～12运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

3货车

主要用于运输货物，也可牵引挂车的汽车。货车按最大总质量可分为微型、轻型、中型和重型，如表所示。

类型微型轻型中型重型总质量（t)＜1.81.8～66～14＞14运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

4牵引车和汽车列车

1)牵引车专门或主要用于牵引挂车的汽车。可分为全挂牵引车和半挂牵引车。全挂牵引车采用牵引杆来牵引挂车，一般都装有辅助货台，可作普通货车使用。半挂牵引车专门用于牵引半挂车，通常装有牵引座。

2)挂车本身没有自带动力及驱动装置，由汽车牵引组成汽车列车。挂车分为全挂车、半挂车和特种挂车等。用长货挂车装运65米的乙烯精馏塔运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

5.特种车

一种在许多特征上不同于上述任何类型或经过特殊改装之后才能用于运输货物和人员的车辆，它是只用于完成特定任务的车辆。

6.工矿自卸车

主要用于矿区、工地运输矿石、砂土等散装货物，其货箱能自动倾翻的汽车。由于其总质量和最大轴载质量超过公路规定，因此只能在专用路上行驶。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用7.农用汽车是农村地区运输或农耕作业用汽车。

8.越野车主要用于非公路上载运人员和货物或牵引各种装备的车辆。越野汽车的全部车轮都可以作为驱动轮。

整理课件

4.4.2国产汽车产品型号编制规则汽车型号编制

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件4.4.3汽车的总体构造汽车由发动机、底盘、车身和电气设备等四部分组成。

小轿车装有空调和其他附属设备。普通货车总体构造的基本型式如图；普通轿车总体构造的基本型式如图。

图2-1

货车的总体构造

图2—2

普通轿车的总体构造

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

1发动机——将燃料燃烧的热能转化为机械能，是汽车行驶的动力源。

发动机

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

2底盘——接受发动机的动力，使汽车正常行驶。由传动系、行驶系、转向系和制动系组成。

(1)传动系——将发动机的动力传到驱动轮。由离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥等组成。变速器离合器运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

(2)行驶系——安装部件、支承全车并保证行驶。由车架、车桥、车轮和悬架等组成。前悬架运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

(3)转向系——保证汽车按驾驶员选定的方向行驶。由转向器和转向传动机构组成。转向器运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

(4)制动系——使汽车能减速以至于停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠停驻。后轮鼓式制动器前轮钳盘式制动器运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

3车身——用以安置驾驶员、乘客或货物。客车和轿车是整体车身；普通货车车身由驾驶室和货箱组成。

4电气设备——由电源和用电设备组成，包括发电机、蓄电池、起动系、点火系以及汽车的照明、信号装置和仪表等。此外，在现代汽车上愈来愈多地装用各种电子设备：微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置，显著地提高了汽车的使用性能。车身运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件发动机是将燃料燃烧的热能转化为机械能的一种机器。现代汽车用发动机多为往复活塞式内燃机，简称活塞式内燃机。它将燃料在气缸内燃烧，使其热能直接转化成机械能。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用4.4.4汽车发动机工作原理和总体结构

整理课件

发动机前置后轮驱动(FR)——是传统的布置形式。大多数货车、部分轿车和部分客车采用这种形式。

发动机前置前轮驱动(FF)——是在轿车上盛行的布置形式，具有结构紧凑、减小轿车质量、降低地板高度、改善高速行驶时的操纵稳定性等优点。

发动机前置、纵置，前轮驱动的布置示意图

发动机前置、纵置，前桥驱动，使得变速器和主减速器连在一起，省掉了它们之间的万向传动装置。

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用1发动机的布置型式整理课件

发动机后置后轮驱动(RR)——是目前大、中型客车盛行的布置形式，具有降低室内噪声、有利于车身内部布置等优点。少数轿车也采用这种形式。

发动机中置后轮驱动(MR)——是目前大多数跑车及方程式赛车所采用的形式。由于汽车采用功率和尺寸很大的发动机，将发动机布置在驾驶员座椅之后和后轴之前有利于获得最佳轴荷分配和提高汽车性能。此外，某些大、中型客车也采用这种布置形式，把配备的卧式发动机装在地板下面。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

2基本类型1）按照所用燃料分类

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。整理课件2）按照行程分类运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。整理课件3)按照冷却方式分类运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作、冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。整理课件4）按照气缸数目分类运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。整理课件5）按照气缸排列方式分类运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。整理课件6）按照进气系统是否采用增压方式分类运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。若进气是在接近大气状态下进行的，则为非增压内燃机或自然吸气式内燃机；若利用增压器将进气压力增高，进气密度增大，则为增压内燃机。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。整理课件3发动机的工作原理

1）基本概念

（1）内燃机产品名称和型号编制规则

我国于1982年制定了新的国家标准GB725一82。该标准的主要内容如下：①内燃机产品名称均按所采用的燃料命名，如汽油机、柴油机等。②内燃机型号以阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。③内燃机型号由下列四部分组成：首部：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门核准。中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号等组成。后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件(1)汽油机1E65F：4100Q：4100Q-4：(2)柴油机495Q：6135Q：X4105：表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品表示四缸，四行程，缸径95mm，水冷车用表示六缸，四行程，缸径135mm，水冷车用表示四缸，四行程，缸径105mm，水冷通用型，X表示系列代号运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件2）基本术语如图所示，活塞置于气缸中，活塞可在气缸内作往复直线运动，活塞通过连杆和曲轴相连，曲轴可绕其轴线旋转。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用发动机基本术语示意图(点击动画)整理课件（1）上止点：活塞离曲轴回转中心最远处，通常指活塞上行到最高位置。（2）下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞下行到最低位置。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用动画动画整理课件（3）活塞行程(S)：上、下两止点间的距离(mm)。（4）曲柄半径(R)：与连杆下端(即连杆大头)相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离(mm)。曲轴每转一转，活塞移动两个行程。（5）气缸工作容积(Ⅴh)：活塞从上止点到下止点所让出的空间容积(L)。Ⅴh=πD2/(4×106)S(L)式中：D——气缸直径(mm)。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用动画动画整理课件（6）发动机排量(ⅤL)：发动机所有气缸工作容积之和(L)。设发动机的气缸数为i，则

Ⅴ1=Ⅴhi（L）（动画）

（7）燃烧室容积(ⅤC)：活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积(L)。（动画）（8）气缸总容积(Ⅴa)：活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积(L)。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即Ⅴa=Ⅴh+ⅤC运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用（动画）整理课件（9）压缩比(ε)：气缸总容积与燃烧室容积的比值，即ε=Ⅴa/ⅤC=(Ⅴh+ⅤC)/ⅤC=1+Ⅴh/ⅤC它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。一般车用汽油机的压缩比为6~10，柴油机的压缩比为15~22。

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用动画整理课件（10）发动机的工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程(进气、压缩、作功和排气)称发动机的工作循环。（动画）（11）二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环的称为二冲程发动机。（12）四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环的称为四冲程发动机。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件2）发动机工作原理

（1）四行程汽油机的工作原理（动画）四行程汽油机的运转是按进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程的顺序不断循环反复的。(1)进气行程(intakestroke)（动画）(2)压缩行程(compressionstroke)（动画）(3)作功行程(powerstroke)（动画）(4)排气行程(exhauststroke)（动画）四冲程汽油机工作原理示意图1－排气门2－汽缸盖3－火化塞4－进气门5－－汽缸6－活塞7－连杆8－曲轴四冲程汽油机经过进气、压缩、作功和排气等四个行程而完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复运动四个行程，曲轴旋转两周，即每一个行程有180°曲轴转角。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

（2）四行程柴油机的工作原理（动画）四行程柴油机每一个工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四个行程，但由于柴油机使用的燃料是柴油，柴油与汽油有较大的差别。（1）四行程柴油机在进气行程中所不同的是柴油机吸入气缸的是纯空气而不是可燃混合气；（2）压缩行程压缩的也是纯空气；（3）柴油喷入气缸后，在很短的时间内与空气混合后便立即着火燃烧，柴油机的可燃混合气是在气缸内部形成的；柴油机与汽油机比较，柴油机的压缩比高，热效率高，燃油消耗率低，同时柴油价格较低。但它的主要缺点是转速低，质量大，噪声大，振动大，制造和维修费用高。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

（3）二行程汽油机的工作原理（动画）二行程汽油机的工作循环也是由进气、压缩、燃烧膨胀、排气过程组成，但它是在曲轴旋转一圈(360°)，活塞上下往复运动的两个行程内完成的。第一行程：活塞从下止点向上止点运动，事先已充满活塞上方气缸内的混合气被压缩，新的可燃混合气又从化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。第二行程：活塞从上止点向下止点运动，活塞上方进行作功过程和换气过程，而活塞下方则进行可燃混合气的预压缩。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

（4）二行程柴油机的工作原理（动画）二行程柴油机和二行程汽油机工作类似，所不同的是，柴油机进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。第一行程：活塞从下止点向上止点运动，行程开始前不久，进气孔和排气门均以开启，利用从扫气泵流出的空气使气缸换气。当活塞继续向上运动进气孔被关闭，排气门也关闭，空气受到压缩，当活塞接近上止点时，喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室，燃油和空气混合后燃烧，使气缸内压力增大。第二行程：活塞从上止点向下止点运动，开始时气体膨胀，推动活塞向下运动，对外作功，当活塞下行到大约2/3行程时，排气门开启，排出废气，气缸内压力降低，进气孔开启，进行换气，换气一直延续到活塞向上运动1/3行程进气孔关闭结束。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

（5）多缸发动机的工作原理就能量转换过程，发动机的每一个气缸和单缸机的工作过程是完全一样的，都要经过进气、压缩、作功和排气四个行程。多缸发动机的作功行程是差开的，按照工作顺序作功，即曲轴转两圈交替作功，因此，运转平稳，振动小。缸数越多，作功间隔角越小，同时参与作功的气缸越多，发动机运转越平稳。多缸机使用最多的有四缸发动机，六缸发动机和八缸发动机。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

3总体构造汽油机通常由二大机构、五大系统组成；柴油机由二大机构、四大系统(较汽油机少点火系)组成。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（1）汽油发动机的两大机构①曲柄连杆机构主要由缸盖、缸体、油底壳、活塞、连杆、曲轴及飞轮等组成。其作用是实现功能转换。②配气机构主要由进气门、排气门、挺杆、推杆、摇臂、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮等组成。其作用是适时开关进、排气门，以便可燃混合气能及时进入气缸、废气能及时从缸内排出。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用一汽奥迪100型轿车发动机总体构造

整理课件（2）汽油发动机的五大系统运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

①燃料供给系：主要由汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进气管、排气管、排气消声器等组成。其作用是将汽油和空气混合成一定数量和一定浓度的混合气供入气缸，并将着火燃烧后的废气排出发动机。②点火系：主要由分电器、点火线圈、火花塞等组成。其作用是使火花塞适时产生电火花，点燃缸内的可燃混合气。

整理课件运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用

③冷却系：主要由水泵、散热器、水套、风扇、节温器等组成。其作用是把受热机件感受的多余热量散发到大气中去，以保证发动机在正常温度下工作。

④润滑系：主要由机油泵、集滤器、润滑油道、机油粗滤器、机油细滤器等组成。其主要功用是将机油送到各摩擦副间，以减少它们之间的摩擦与磨损。⑤起动系：主要由起动机等件组成。其功用是起动发动机。

整理课件4.4.5曲柄连杆机构

1功用

将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。2组成主要由机体组，活塞连杆组，曲轴飞轮组等组成。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用机体组

整理课件

1）机体组机体组由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。

（1）气缸体与曲轴箱构造

通常将气缸体与曲轴箱铸为一体，笼统地称为气缸体。

气缸体内引导活塞做往复运动的圆筒就是气缸，气缸外面制有水套以散热。曲轴箱上有主轴承座孔，还有主油道和分油道。气缸体运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件气缸的排列形式

直列式：多用于六缸以下的发动机。

V型式：它缩短了发动机的长度和高度，多用于八缸以上的发动机。

对置式：是V型的特殊形式。图2—6

气缸体的构造

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

（2）油底壳功用：贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。构造：用薄钢板冲压而成；内部设有稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的波动；最低处有放油塞；曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

（3）气缸套目的解决成本与寿命之间的矛盾。气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的气缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量轻的铝合金制成，这样，既延长了使用寿命，又节省了好材料。型式干式缸套定义：其外表面不直接与冷却水接触。特点：壁厚较薄；与刚体承孔过盈配合；不易漏水漏气。湿式缸套定义：其外表面直接与冷却水接触。特点：壁厚较厚（5mm～9mm）；散热效果好；易漏水漏气；腐蚀。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

（4）气缸盖结构：气缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门道、气门导管孔和进排气门座、火花塞孔（汽油机）或喷油器座孔。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件汽油机燃烧室盆形燃烧室：气门平行于气缸轴线；有挤气—冷激面，可形成挤气涡流；盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量较差，燃烧速度较低，CO和HC排放较高，NO排放较低。楔形燃烧室气门斜置，气流导流较好，充气效率高；有挤气—冷激面，可形成挤气涡流；燃烧速度较快，CO和HC排放较低而NO的排放稍高。半球形燃烧室气门成横向V型排列，因此气门头部直径可以做得较大，换气好；火花塞位于燃烧室的中部，火焰行程短，燃烧速度高，动力性、经济性好。高速发动机常用；CO和HC排放最少，NO的排放较高。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件2）活塞连杆组

（拆装动画）活塞连杆组由活塞、连杆、活塞环、活塞销和连杆等组成。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（1）活塞

功用：与气缸盖气缸壁等共同组成燃烧室；承受气体压力，并将此力传给连杆，以推动曲轴旋转。材料：

汽车发动机活塞广泛采用铝合金。其特点为：要有足够的刚度和强度，传力可靠；导热性能好，要耐高温高压，耐磨损；质量小，重量轻，尽可能减少往复惯性力。

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件组成：

根据其作用，活塞可分为顶部、环槽部、裙部和活塞销座四部分。图2-16

活塞的组成

根据其作用，活塞可分为顶部、环槽部、裙部和活塞销座四部分。顶部：是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。汽油机活塞的顶部形状有：a平顶：受热面积小，采用广。b凸顶：与半球形燃烧室配用。c凹顶：高压缩比发动机为了防止碰撞气门，也可用凹坑的深度来调整压缩比。图2-17

活塞顶部形状运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件图2-16

活塞的组成

环槽部：用以安装活塞环。裙部：为活塞运动导向和承受侧压力。其型式有a全裙式：裙部为一薄壁圆筒。b半拖板式：将非承压面的裙部去掉一部分，以减少质量和防碰曲轴平衡重。c拖板式：将非承压面的裙部全部去掉。(4)活塞销座：用以安装活塞销。在销座孔两端有卡环槽，用以安装卡环。图2-19

拖板式活塞图2-18

半拖板式活塞

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件

（2）活塞环

气环作用：密封：防止气缸内的气体窜入油底壳；传热：将活塞头部的热量传给气缸壁；辅助刮油、布油。油环作用：刮油。即将气缸壁上多余的润滑油刮下来。图2-36

整体式油环

1-槽；2-回油孔运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（4）连杆

功用将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。组成连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成。图2-51

连杆组

1-小头；2-杆身；3-大头；4、9-装配记号（朝前）；5-螺母；6-连杆盖；7-连杆螺栓；8-轴瓦；10-连杆体；11-衬套；12-集油孔

构造小头：用来安装活塞销，连接活塞。杆身：做成“工”字形断面。大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做成分开式。运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件3）曲轴飞轮组（拆装动画）曲轴飞轮组由曲轴、飞轮、皮带轮、正式齿轮（或链轮）等组成。构造

曲轴包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后端轴等，一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈构成一个曲拐。功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出；驱动配气机构及其它附属装置。（1）曲轴

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件构造飞轮为一外缘有齿圈的铸铁圆盘；有的飞轮上有气缸上止点记号和点火提前角刻度线（汽油机）或供油提前角刻度线（柴油机），以便调整和检验点火正时，供油提前角和气门间隙。功用：贮存和能量，在作功行程贮存能量，用以完成其它三个行程，使发动机运转平稳；利用飞轮上的齿圈起动时传力；将动力传给离合器；克服短暂的超负荷。（2）飞轮运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件2类型：配气机构多采用顶置式气门。根据凸轮轴的位置分为下置式、中置式和上置式。1功用配气机构的功用是按照发动机各缸工作过程的需要，定时地开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废气得以及时排出气缸。4.4.6配气机构

运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（1）凸轮轴下置式配气机构

组成

其组成主要有气门驱动组和气门组两大部分。

结构特点：下置式配气机构应用最广泛，其进、排气门都倒装在气缸盖上。A.凸轮轴装在曲轴箱内，而摇臂轴装在气缸盖上，两者相距较远，推杆较长。B.凸轮轴距曲轴较近，两者之间采用正时齿轮传动。图3-1配气机构的组成运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（2）置凸轮轴式配气机构

结构特点：A.凸轮轴位于气缸体的上部。B.推杆较短，运动惯性小。C.也可省去推杆，而由挺柱直接驱动摇臂。中置凸轮轴式配气机构运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件（3）上置凸轮轴式配气机构结构特点：A.凸轮轴布置在气缸盖上。B.凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，没有挺柱和推杆，使往复运动质量大大减小，因此它适用于高速发动机。上置凸轮轴式配气机构运载工具原理及应用－－公路运载工具原理及应用整理课件4.4.7汽油机燃料供给系1汽油机燃料供给系的作用不断地输送滤清的汽油和清洁的新鲜空气，根据发动机各种不同的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，进入气缸燃烧，作功后将废气出。