汽车文化：汽车构造基本知识

知识目标：1、了解汽车的基本构造。2、了解发动机各部分的基本组成，作用及工作原理。3、了解底盘各部分的基本组成，作用及工作原理。4、了解电气设备各部分的基本组成，作用及工作原理。项目三汽车构造基本知识普通的一辆汽车需有数以万计的零件装配而成，而其中有一千多个零件在同时运转。任何类型的汽车，其主要结构可分为四个部分：发动机、底盘、电气设备、车身及其附件。一、发动机发动机是汽车的动力装置，它的作用是将燃料的化学能转变为机械能。在现代汽车上广泛使用的是往复式内燃机。它一般是由汽缸体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系（汽油发动机用）、启动系等组成。二、底盘底盘是汽车装配与行驶的主体，其作用是支撑和安装发动机、车身及其它总成与部件，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动且保证汽车正常行驶。除传动系外，还有行驶系、转向系和制动系。三、电气设备电气设备由汽车电源系、起动系、点火系、照明与信号装置、仪表、空调、自动检测装置等组成。目前随着电子技术的发展以及对汽车性能的高要求，电气设备在汽车上的比重越来越大，越来越复杂，这些包括：微机、中心计算机系统及各种人工智能装置。如ABS防抱死系统、安全气囊、巡航装置、GPS定位系统等。四、车身及其附件车身主要用来覆盖、包装和保护汽车零部件，提供装载货物的空间以及为驾驶员和成员提供舒适的乘坐环境。车身附件是安装于车身之上的附属设备，如座椅、空调、风窗刮水器、玻璃升降器、点烟器、音响和通讯设备等。活动一发动机构造一、四冲程发动机工作原理（一）进气行程（二）压缩行程（三）作功行程（四）排气行程四行程汽油机经过进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环，这期间活塞在上、下止点往复运动了四个行程，相应地曲轴旋转了两圈。二、发动机总体构造现在汽车发动机的结构形式很多，即使是同一类型的发动机，其具体构造也是各式各样，但就总体构造而言，都由两大机构和五大系统组成。两大机构为曲柄连杆机构和配气机构，五大系统为燃油供给系统、点火系、润滑系、冷却系和起动系。（一）曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。1、机体组气缸盖、气缸体、油底壳一起构成了发动机机体的主要部分。2、活塞连杆组活塞连杆组和曲轴飞轮组是发动机的基本工作机构，由活塞、连杆、曲轴、飞轮等运动件组成。3、曲轴飞轮组（二）配气机构配气机构按照发动机气缸的点火顺序和气缸对工作循环的要求，适时开闭各缸的进、排气门以完成换气过程。配气机构由气门组和气门传动组构成。气门组由气门、气门弹簧、气门弹簧座、气门油封、锁片等组成。气门传动组对下置式凸轮轴而言由凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂等组成；对顶置式凸轮轴而言，推杆已不再需要，在某些结构中甚至没有摇臂。（三）燃油供给系汽油机所用的燃料是汽油。汽油在未进入气缸前，先喷散成雾状和蒸发，并按一定的比例与空气混合形成均匀的混合气。这种按一定比例混合的汽油空气混合物，称为可燃混合气，可燃混合气中燃油含量的多少称为可燃混合气浓度。汽油机燃料供给系的功用就是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。（四）点火系汽油机属于点燃式发动机，要求在压缩行程终了前，准时、可靠地点燃可燃混合气。尤其是现代车用汽油机，转速高达6000～8000r/min，负荷变化范围广，压缩比增加，排放性能要求严，采用废气再循环和燃用稀的混合气，都给汽油的可靠点燃带来新的困难。汽油机要求点火系在任何复杂的工况下都能以最佳的点火提前角准时点火，同时点火能量足以维持各种浓度和条件的混合气正常着火。 点火系按照点火脉冲方式的不同，可分为触点式点火系（又称传统点火系）、电子点火系（又称无触点点火系）和微机控制点火系。（五）润滑系发动机润滑系具有润滑、冷却、密封、清洗、防锈与防振五大功用。润滑是最主要的功用，它向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。润滑油在润滑工作表面的同时也带走了摩擦所产生的热量。润滑油的密封作用体现在活塞环与气缸壁间，油的存在减少了窜入曲轴箱燃气量。润滑油的流动带走了磨屑和杂质，油膜对减少机件表面的锈蚀和降噪也有一定作用。润滑系通常由油底壳、机油泵、机油滤清器、限压阀、旁通阀、机油压力表、集滤器等组成，如图3-10所示。（六）冷却系冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系的冷却方式有水冷、风冷两种传统方式。发动机中使高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的一系列装置称为风冷式，而使这些热量先传导给水，然后再散入大气而进行冷却的一系列装置称为水冷式。（七）起动系按总体结构不同，起动机可分为电磁式、永磁式、减速式起动机。按传动机构啮入方式不同，起动机可分为强制啮合式、电枢移动式和同轴齿轮移动式起动机。现代汽车应用较多的是电磁操纵强制啮合式起动机。按传动形式不同，起动机可分为直接传动型起动机、减速传动型起动机。活动二底盘构造汽车底盘是承载发动机、车身和某些电气设备与附件等并接受发动机输出的动力，通过其本身的各种机构传送到车轮，可使其转速降低，转矩增大，从而驱动车辆前进或倒退。底盘上还设置有控制方向、减轻振动、维持安全、提高舒适的各种装置。汽车底盘主要由传动系、行驶系、转向系和制动系四大部分组成。一、传动系传动系的首要任务是与发动机协同工作，将发动机发出的动力传给驱动车轮，以保证汽车能在不同使用条件下正常行驶，并具有良好的动力性和燃油经济性。为此，任何形式的传动系统都具有减速增扭、变速、使汽车倒车、中断汽车动力传递、使两侧驱动轮差速旋转等功能。（一）离合器（二）变速器变速器按传动比的变化方式分，可分为有级式、无级式和综合式三种。按操纵方式分，可分为手动操纵式、自动操纵式和半自动操纵式三种。（三）万向传动装置万向传动装置通常由万向节和传动轴组成，有时还包括中间支承。（四）驱动桥主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳组成了驱动桥。驱动桥的主要功用是将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速并增大转矩；通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向；通过差速器实现差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向。驱动桥一般可分为非断开式和断开式两种。二、行驶系汽车的行驶系由车架、悬架、车桥和车轮组成。行驶系的功用有：接受传动系的动力，通过驱动轮与路面的作用产生牵引力，使汽车正常行驶；承受汽车的总重量和地面的反力；缓和不平路面对车身造成的冲击，衰减汽车行驶中的振动，保持行驶的平顺性；与转向系配合，保证汽车操纵稳定性。三、转向系汽车行驶方向的改变是通过转向轮（一般是前轮）相对于汽车纵轴线偏转一定角度来实现的。由驾驶员操纵的用来使转向轮转向的一整套机构称为转向系。在汽车直线行驶时，有时转向轮受路面侧向干扰力的作用产生自动偏转而改变行驶方向，此时，驾驶员也可利用转向系使转向轮反方向偏转，从而使汽车恢复原来的行驶方向。四、制动系汽车在行驶过程中，必然有车速由快到慢，或由慢到停等情况，这时就需要对车轮施加制动阻力，它靠行车制动装置来实现。汽车在停放，尤其是在坡道上停放时，需要防止汽车移动，这依靠驻车制动装置来实现。制动系统按作用分，可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统以及辅助制动系统等；按制动操纵力源分，可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为唯一制动力源的制动系统称为人力制动系统；完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压进行制动的系统称为动力制动系统；兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。汽车制动系一般包括两套独立的制动装置。一套为行车制动装置，另一套为驻车制动装置。较完善的制动系还具有制动力调节装置、报警装置、压力保护装置等附加装置。活动三电气设备构造一、电气设备的组成现代汽车的电气设备种类及数量繁多，但总的来说可以大致分为三大部分：即电源系、用电设备、汽车电气线路。二、电气设备的特点（一）两个电源发电机是汽车的主要电源，提供除起动机以外的汽车运行时各用电设备用电；蓄电池为辅助电源，主要向起动机供电。（二）低压直流目前汽车电系的额定电压为12V和24V两种，汽油车广泛采用12V电系，重型柴油车多采用24V电系。（三）单线并联（四）负极搭铁为便于汽车电气设备的应用维修，按国际通行的做法及国家标准的规定，汽车电系均为负极搭铁。三、电源系汽车电气设备所使用的电源是直流电源，它来自蓄电池或发电机。由蓄电池、发电机、调节器、电流表（或充电指示灯）、开关和导线等连接而成的电气系统称为电源系统。（一）蓄电池汽车用的起动型蓄电池一般为铅蓄电池，主要由正负极板、隔板、电解液、外壳、联条和极桩等组成。蓄电池通常由六个单格电池串联而成，每个单格电池的额定电压为2V。（二）硅整流发电机现代汽车的各种设施越来越完善，用电设备的数量越来越多，因此，要求发电机有较大的输出功率。传统的直流发电机已不能适应现代汽车的要求而逐渐被交流发电机所取代。用硅整流元件的交流发电机在各种类型汽车上得到了广泛的应用。硅整流发电机具有体积小，质量轻，结构简单，维护方便，使用寿命长和低速充电性能好等显著特点。在发动机怠速以上运转时，向起动机以外的所有用电设备供电，同时当发电机电压高于蓄电池电压时，能及时向蓄电池充电。硅整流发电机主要由转子、定子、硅整流器、电刷及电刷架、前后端盖及传动散热装置（皮带、风扇与带轮）等组成。（三）调节器

四、用电设备汽车上的用电设备包括：起动系、点火系、照明与信号装置、仪表、报警及显示装置、舒适与安全装置等。 （一）照明信号装置为了保证汽车的安全行驶，汽车上安装了各种照明与信号装置：1、前照灯前照灯俗称大灯，主要用于夜间或光线昏暗路面上汽车行驶时的照明。2、倒车信号灯倒车信号灯又称后照灯，装于汽车尾部，白色光。汽车倒车时，信号灯自动发亮，照明车辆后侧，同时警告车后的行人及车辆注意避让，一般与倒车蜂鸣器（或语音提示）同时工作。3、示廓灯又称“角标灯”，空载高3.0m以上的车辆均应安装示廓灯，用来标示车辆轮廓。该灯应安装于车身的前后左右四角，为黄色光，30m外应能看清。4、牌照灯牌照灯由控制停车灯和前照灯电路的开关控制，当其中一个电路接通，牌照灯即亮。5、倒车灯汽车倒车灯有两个作用，一是向其他驾驶员和行人发出倒车警告（有的还加上倒车蜂鸣器）；二是提供夜间倒车时的照明，避免撞车。6、转弯照明灯所谓转弯照明灯，就是在汽车转弯方向上提供附加照明，辅助前照灯的照明灯。此灯与转向系统联动，但不闪烁。汽车转弯时，点亮相应的转弯照明灯，就可以对前照灯照射不到或亮度不足的地方补充照明，从而提高了夜间行车的安全性。7、内部照明灯现代汽车的内部采用了各种各样的内部照明灯，用于一般照明和指示。8、转向信号灯汽车转向信号灯安装与汽车头尾部两侧，淡黄色光，在车辆转向、调头、起步、超车、停车等过程中，发出明暗交替的闪烁信号，指示车辆的行驶趋向。9、制动信号灯制动信号灯俗称“刹车灯”，是汽车上采用的第一个信号灯，它装在汽车尾部，红色光。10、报警信号灯在紧急情况下，打开危险报警灯开关，能使前后左右的全部转向灯同时闪烁，警示别的车辆及行人注意避让。11、汽车喇叭汽车上配装喇叭的目的是警告行人和其他车辆注意，保证行车安全。喇叭按发音动力的不同可分为气喇叭和电喇叭。电喇叭声音悦耳，体积小，重量轻，已广泛用于各型汽车上。气喇叭利用气流冲击使金属膜片振动产生音响。外形一般为长筒形，多用于具有空气制动装置的重型载货车或客车。12、汽车音响报警器消防车、救护车、警车等都需加装音响报警装置。（二）仪表、报警及显示装置为了使汽车驾驶员及时获取汽车各系统工作状态的信息，在驾驶员易于观察的转向盘前仪表板上都装有仪表、报警指示灯及电子显示装置。（三）舒适与安全装置随着现代科学技术的进步和人们生活水平的提高，现代汽车的设计越来越重视人性化。车内舒适性能大大提高，如利用电控的门窗系统可以轻松地升降指定的门窗或全部门窗上的玻璃；利用电动座椅系统可以根据每个人的乘坐习惯调整座椅的高度、靠背倾斜度，并可进行前、后移动；利用电动后视镜系统可以任意调整后视镜的视野大小；利用车载电话或卫星导航系统可以和外界保持密切的联系；利用娱乐设备可以听音乐或看电视节目；驾驶员和乘员通过使用空调装置，便可以获得理想的空气温度和湿度。同时汽车的安全性也得到不断的改善，如利用电控的风窗及前照灯刮水器，在雨、雪天可以保证驾驶员的视野清晰，能看清道路情况；利用防盗系统，可以保证车辆不被盗等等。五、电气线路汽车电气线路主要包括电路开关、继电器、中央控制盒、保险装置、电线束及插接器等，使全车电路构成一个统一的整体。（一）电路开关电路开关按操纵方式分，可分为旋转式、推拉式、压力式、顶杆式、翘板式及组合式等多种。（二）继电器汽车用继电器一般为电磁式继电器，通常由铁心、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。（三）保险装置电路保护器用于电路或电气设备发生短路及过载时，自动切断电路，以防线束或电气设备烧坏。汽车上常用的电路保护器有易熔器、熔断器（片）及电路断路保护器。（四）中央控制盒为便于故障诊断、规范布线，现代汽车常将熔断器、断路保护器、继电器等电路易损件集中布置在一块或几块配电板上，配电板背面用来连接导线，这种配电板及其盖子就组成了中央控制盒。（五）插接器活动四车身及其附件汽车车身是驾驶员的工作场所，也是装载乘客和货物的场所。车身应为驾驶员提供良好的操作条件，为乘员提供舒适的乘坐条件（隔离汽车行驶时的振动、噪声、废气以及恶劣气候的影响），并保证完好无损地运载货物且装卸方便。车身结构和设备还应保证行车安全和减轻事故后果。车身应具有合理的外部形状，以便汽车行驶时能有效地引导周围的气流，提高汽车的动力性、燃油经济性和行