《汽车专业英语》课件译文

第一部分汽车发展史第二部分汽车发动机第三部分底盘第四部分汽车电器第五部分汽车保养第六部分汽车商务第七部分汽车文化译文译文第一部分汽 车 发 展 史1.1早期的汽车冒险“不用马的马车”在1893年芝加哥的哥伦比亚博览会上初次亮相。朴实的不超过两座的四轮马车用一台电动发动机作为动力，这样的陈列品依然使观众兴奋异常。15年内，汽车工业已经站稳脚跟，生产宽敞的、舒适的汽车，时速可以达到60英里。一开始是富人玩具的汽车，由于它显而易见超越于马的优势开始被人们认真审视。在这些早期阶段驾驶始终是一种挑战。马匹完全可以行走的泥泞路面对汽车来说变成了难以通行的沼泽地。道路上也没有星罗棋布的加油站。尽管存在这些挑战，汽车还是由新奇事物变为必需品。虽然许多人继续批评这种运输的“新鲜玩意”，有一件事是肯定的：事情不会回头了。汽车成为美国文化的固有事物，我们对于它的迷恋发展成了强烈的爱好。

1906年，赢得“范德比尔特杯”

1904年，W.K.范德比尔特(W.K.Vanderbilt)创立了“范德比尔特杯”以促进汽车比赛运动的发展。这是在长岛公路上最早的比赛。人群沿着跑道排成一排而无任何的护栏保护。在规定时间内比赛、并用最快时间第一个闯过终点的驾驶者被公认为胜利者。1906年，路易斯·瓦格纳驾驶着一辆Darracq赢得了比赛。

1907年，驾车去弗吉尼亚州(Virginia)

1907年，一个勇敢的冒险家团队从纽约驾车前往弗吉尼亚州詹姆斯敦(Jamestown)，参加詹姆斯敦的博览会。他们的旅程持续了三天，穿过了纽约、宾夕法尼亚州(Pennsylvania)、特拉华州(Delaware)、马里兰(Maryland)和弗吉尼亚州。

1909年，爱丽丝·拉姆齐(AliceRamsey)，第一个从大西洋岸驾车到太平洋岸的女人(看图1.1.1)

1903年，纳尔逊·杰克逊(NelsonJackson)第一个驾车从大西洋岸到太平洋岸。之后的五年多时间里，有24人竞相与之相比，但没有一个是女人。这个荣誉落到了爱丽丝·休勒·拉姆齐，一个来自新泽西州(NewJersey)哈肯萨克的(Hackensack)22岁的贤妻良母身上。1909年6月9日，爱丽丝和三个女伴(没人会驾驶)离开了曼哈顿(Manhattan)。经历了59天和3 800英里之后，她们到达了旧金山(SanFrancisco)。图1.1.2向我们介绍了整个行程。“从格兰德岛开始的4英里，后车轴又断了。一个农民家庭接待了我们，直到一名机修工从丹佛(Denver)带来了一根新的。内蒂(Nettie)乐意地把她的位置让给了这个机修工，自己乘火车先行去塞延(Cheyenne)。在内布拉斯加州(Nebraska)Ogallala，我们被一队莫名其妙的郡治安官人马阻止了。他们正在寻找2个杀人犯，我们解释我们只是想驾车从纽约到旧金山，一开始他们不相信，直到警官确信没有藏匿武器或嫌疑犯他们才允许我们继续行程。”“在犹他州(Utah)，我们在路上遇到一个土拨鼠洞，使连接螺栓从前轮转向拉杆中脱出来。我们有一辆先驱车，司机弗兰克·欧文(FrankIrving)返回Orr农场，我们能作临时的修理。无论如何，我们最终穿越了内华达州(Nevada)，将近午夜到达了里诺(Reno)的河畔旅馆。第二天我们继续经由卡森城(CarsonCity)穿越Sierras到达了Placeville，然后到达萨克拉曼多(Sacramento加州首府)。”1.2汽 车 的 诞 生汽车的历史实际上可以追溯到大约4 000年前的印度，第一只轮子被用于运输开始。据记载，几个意大利人设计了风力驱动汽车。第一个是1335年的伽多·达瓦杰维诺(GuidodaVigevano)。这是一种靠风力旋转驱动齿轮，然后驱动车轮的方式。后来，雷奥纳多·达芬奇(LeonardodaVinci)设计了发条驱动的机器三轮车，带有舵柄转向装置和后轮之间的差速器。在15世纪早期，葡萄牙人到达中国，两种文化的交流产生了新技术的多样性，包括靠自身动力旋转的轮子的发明。17世纪初，小型蒸汽动力发动机出现了。大约1678年，一个名叫弗迪南·沃比斯特(FerdinanVerbiest)神父的天主教牧师为中国清朝皇帝造出了一台蒸汽动力汽车。关于这辆汽车没有什么详细信息，只有事件的记载。到1705年，詹姆斯·瓦特(JamesWatt)才发明了蒸汽机。虽然到15世纪中期，伴随着依靠弹簧、时钟机构、风这些动能驱动的汽车的发展，自动驱动汽车的想法已经被投入实践，但到了1769年，法国的尼古拉斯·约瑟夫·坎那特(Nicolas-JosephCugnot)才考虑制造第一辆真正的汽车。由坎那特设计，M· 布瑞辛(M.Brezin)制造，这也是有史以来第一辆靠自身动力行驶的汽车。坎那特的三轮蒸汽动力汽车可搭载4人。它的最高时速为每小时3.2公里。埃文斯是一个获得“自动驱动车”专利的美国人。实际上他曾尝试发明一个蒸汽货车和平板车的二合一车型，但在那时候没有受到任何关注。在19世纪30年代，蒸汽汽车已经取得巨大进步。但是来自轨道公司不合理竞争以及英国的法律强行使可怜的蒸汽车逐渐退出了在马路上的使用。早期的蒸汽动力车是如此的沉重以至于它们都只能行驶在如钢铁般坚硬的完美的平面上。因此在随后的125年中，路用铁轨制造成为标准。车辆变得更大、更重、更强劲，以使它们最后能够拉动一长列装满货物和乘客的车辆。卡尔·奔驰(CarlBenz)和哥特里伯·戴姆勒(GottliebDaimler)，两个德国人，分享了改变世界运输惯例的荣誉。因为如我们今天所知，他们的成就是建立在伟大的发动机产业基础上的。首先，1885年卡尔·奔驰发明了汽油发动机，一年之后戴姆勒制造了一辆依靠他自己设计的发动机驱动的汽车。戴姆勒的发动机被证实是一项伟大的成就，因为它重量更轻，能输出1 000转每分钟的转速，而只需非常小而轻的车辆来承载它们。

1890年，法国也登上了汽车的舞台，两个法国人潘哈德(Panhard)和莱瓦塞(Levassor)开始生产以戴姆勒的发动机为动力的汽车，戴姆勒自己则为汽车的活力而着魔，想要为他的发动机注入新的特色。他造出了第一台V型双列发动机，装有用以使气缸气体爆发的白金管——早期的火花塞型式。在汽车进入人们生活之后很多年，三种动力源被普遍应用：蒸汽发动机、汽油发动机以及电动发动机。1900年，在纽约、波士顿、马萨诸塞和芝加哥的登记在册的汽车超过2 300辆。其中1 170辆是蒸汽汽车，800辆是电动汽车，只有400辆是汽油汽车。从汽油发动机发明开始的10年间，汽车已经发展成令人惊异的设计和外形。1898年，美国有50家汽车生产公司，1908年该数字攀升至241家。那一年，亨利·福特凭借他的生产装配线和生产出的便宜、多功能、易于维修的T型车为汽车制造业作了彻底的改革。T型车的出现把汽车从富人的玩具转变成为了一样连低收入者都能消费得起的东西；20世纪20年代，汽车在现代工业国家成为平常事物。

20世纪30年代和40年代的汽车制造厂在福特和其他先驱者的带领下开始精工细作。汽车通常是大的，许多仍旧非常昂贵和豪华；大部分可收藏的汽车中，许多都源自这个时期。二战之后美国的新富使汽车制造有了更大的发展，同时，多数欧洲公司制造更小、更多的燃油汽车。自20世纪70年代中期始，燃油价格的上涨增加了这些小型汽车的需求量，许多日本生产的汽车也开始出现在欧洲和美国市场上。第二部分汽 车 发 动 机内燃机发动机(如图2.0.1所示)是通过汽油和空气的混合而运行的，理想的空燃比是14.7份质量的空气和1份质量的汽油混合。由于汽油比空气重得多，因此我们一直笼统地说成大量的空气和少量的燃油。当发动机点火后，一份被完全汽化的燃油和14.7份质量的空气混合，就能产生出巨大的动力。让我们来看一下现代发动机的工作原理。空气通过空气滤清器进入发动机，并进入节气门。通过油门踏板，你能控制经过节气门进入发动机的空气量。空气然后通过进气歧管进入各个气缸。根据不同的发动机类型，在空气滤清器后的某个部件，燃油通过燃料喷射系统或化油器(在老型号的汽车里)加入到气流中。现代汽车的发动机大多数是四冲程的、火花塞点火。2.1发 动 机 类 型发动机可以根据以下几种方法进行分类：(1)工作循环方式，(2)活塞做功方式，(3)活塞连接方式，(4)气缸布置形式，(5)燃油喷射方法，(6)速度。

(1)工作循环方式根据每一次工作循环活塞运动的行程数，柴油发动机和汽油发动机可以分为两种类型，四冲程或者两冲程。发动机完成一个工作循环，需要四个行程，就称为四冲程循环发动机，或者简称四冲程发动机。如果发动机完成一个工作循环，只需要两个行程，就称为两冲程循环发动机，或者简称两冲程发动机。这样说来，两冲程发动机的点火次数是四冲程发动机的两倍。

(2)

活塞做功方式发动机活塞的做功方式可以分为(a)单向，(b)双向，(c)对置。单向做功的发动机只利用气缸的一端以及依靠活塞的一个面提供动力。工作区域是在远离曲轴的那一端，也就是说，在一台垂直的发动机的上端。双向做功的发动机在上升和下降的冲程时，同时利用气缸的两端以及依靠活塞的两个面提供动力。其结构是相当复杂的，因此，双向做功的发动机只适用于大型和相对低速的结构中，比如说，提供内燃机船的动力。对置式发动机的每个气缸中都有两个活塞沿相反方向运动。燃烧的空间位于气缸中部，在两个活塞之间。有两根曲轴；上面的活塞驱动一根，下面的活塞驱动另一根。要注意的是，每个活塞是单向做功的，也就是说，动力只由活塞的一个面来提供。

(3)

活塞连接方式活塞与连杆上端的连接，既可以是直接连接(筒状活塞式)，也可以是间接连接(十字头式)。

在筒状活塞式的发动机中，活塞与连杆上端通过一个水平销子连接。这是最常见的一种结构。在十字头型发动机中，活塞连接在一根垂直的活塞杆上，活塞杆的下端又连接在一个叫做“十字头”的滑动构件上，十字头在导轨中上下滑动。十字头通过一个十字销与连杆上端连接。这种非常复杂的结构多用于双向做功的发动机。它也用在一些大型的、低速的、单向做功的发动机上。

(4)

气缸布置形式 (见图2.1.1)柴油机和汽油机常见的气缸布置形式是：(a) 直列式，(b) V型，(c) 水平式，(d) 径向式。直列布置形式。这是一种最简单和最普通的布置形式，所有的气缸垂直的排列成一条线。这种结构，发动机最多用到12缸。发动机也制成水平的形式，常见的有一缸或者两缸，也有一些是三缸。如果发动机的气缸数超过八缸，就很难保证在曲轴也成直线布置的同时，制造出足够刚性的缸体。而且，发动机变得相当长，占据了相当多的空间。V形排列，由于每个曲柄销上有两根连杆，所以可使发动机的长度几乎缩短一半，这样就使发动机的刚性更大，曲轴也更坚固。这种形式只需要很少的维护工作，安装也方便。这在8缸，12缸，16缸发动机上是很常见的布置形式。气缸在被称作“箱体”的部件里排成一列，不同类型的箱体的角度是根据制造的需要而变化的，从30°到120°，大多数的角度是从40°到75°。(一个完整的循环是360°)水平布置的发动机是一种将箱体的角度增加到180°的形式。这种气缸排列通常用在头部空间很小的机动车上，如货车、公共汽车以及有轨电车上。水平布置发动机也称作“对置式”发动机。在径向式发动机里，所有的气缸都布置在一个圆圈里，而且都指向圆心。所有的活塞连杆都在同一个曲柄销上工作，绕着圆心旋转。这样一来，径向式发动机占据的空间很小。通过把连杆连接到包住曲柄销的一个主盘上，十二个气缸便可在同一个曲柄销上工作。

(5)

燃油喷射方法柴油机分为空气喷射发动机和固体喷射或者机械喷射发动机。空气喷射发动机利用一股高压气体将燃料吹到气缸内。空气喷射发动机在早期的柴油机上应用，但随着固体喷射系统的发展，空气喷射发动机已经被淘汰了。

(6)

速度根据速度，柴油发动机和汽油发动机可以分为三个等级：低速、中速和高速发动机。汽车柴油发动机的速度一般高于1 200转/分，但是有些发动机运转速度在350～1 200转/分之间，称作中速发动机。2.2发动机工作原理因为各气缸的工作行程是相同的，所以我们就从一个气缸了解四冲程是怎样运行的。四行程是指进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。进气行程，活塞下行；压缩行程，活塞上行；作功行程，活塞下行；排气行程，活塞上行。●进气行程(如图2.2.1所示)在进气行程，当活塞开始下行时，进气门打开，空气燃油的混合气被吸入气缸(类似于拉开注射器的柱塞，将液体吸到针管内)。当活塞到达进气行程的下止点时，随着空气燃油的混合气进入气缸，进气门关闭。●压缩行程活塞向上移动时，压缩在进气行程中吸入的混合气。混合气的压缩量，由发动机的压缩比决定。普通发动机的压缩比范围是8∶1到10∶1。这意味着当活塞到达气缸上止点时，空气燃油混合气被压缩到原来体积的十分之一。●作功行程火花塞点燃压缩的空气燃油混合气，燃烧使混合气迅速膨胀。其燃烧过程产生的巨大力量推动着活塞向下运行，带动曲轴而产生推动汽车的动力。每个活塞按不同的点火顺序依次点火。曲轴转两周，发动机里的气缸完成一个作功行程。●排气行程当活塞到达气缸的下止点时，排气门打开，燃烧后的废气被推挤到排气系统。由于气缸内压力非常高，当气门打开时，废气被一个巨大的推力排出(那就是为什么没有消声器的汽车噪音如此巨大的原因)。当活塞上升到达气缸上止点时，所有的废气被推出，排气门关闭以准备下一个四行程循环。机油系统机油是发动机的生命之源。一台没有油的发动机就像一个没有血的人。机油通过一机油泵加压，流到发动机的各个运动部件。机油泵安装在发动机油底壳的底部，并且，通过一个齿轮与凸轮轴或曲轴连接。这样，当发动机运转时，油泵也开始工作。在油泵附近有个油压力传感器，它能检测油的压力并传递给警示灯或仪表板上的油量表。当你打开点火开关，在启动车子之前，油量警示灯亮，表明此时无油压力，同时也让你知道报警系统已开始工作。一旦发动机启动，报警系统就同时启动，此时警示灯熄灭，表明此时已有油压。

发动机冷却发动机必须保持一个恒定的工作温度，既不太热也不太冷。由于燃烧过程会产生大量热量，如果发动机无法自我冷却，那么发动机会严重损坏。发动机的主要部件变形从而导致漏水漏油，机油也会沸腾从而失效。有些发动机采用空气冷却方式，大部分发动机采用液体冷却方式，水泵使冷却液在整个发动机形成循环，冷却液流至气缸和气缸盖周围发热的区域，然后水泵把热的冷却液抽到散热器中使之冷却下来。2.3发动机元件(1)我们已经了解油气混合燃料是如何通过燃料供给系统输送到发动机气缸，并在气缸中压缩、点火、燃烧的。我们已知道燃烧产生高压，并推动活塞下行，带动曲轴转动。现在让我们详细研究一下发动机的各部分结构。发动机气缸体水冷发动机的气缸体是发动机的基本构件。其他部件都支承或安装在它上面。缸体是由灰铸铁或含有镍或铬的合金铸铁整体铸造而成的。有的缸体由铝浇铸而成。缸体不仅包括气缸，而且包括环绕的水套。在铝铸造的气缸中，装有铸铁或钢制的气缸套(或称之为气缸衬套)。这类金属的耐磨性比铝更好，能更好地经受住活塞和活塞环在气缸中上下运动而产生的磨损。对于大部分发动机来说，铸铁是气缸壁的良好材料。而对于一些小型发动机，气缸壁面镀铬，铬是一种硬度非常高的金属，可减少气缸壁的磨损并延长使用寿命。气缸盖气缸盖通常由铁、铁合金或铝合金整体铸成。铝兼有重量轻，导热性好的优点。也就是说，在其他因素一样时，铝盖更易冷却。气缸盖有两种：L型气缸盖和I型气缸盖。气缸盖带有用于冷却的水套，在装配发动机时，这些水套通过出水口与气缸体水套相连通。气缸盖上留有火花塞口和凹槽，凹槽使气门打开时可以移动。气缸垫气缸体与气缸盖之间的结合处必须保持密封，并且能够承受燃烧室产生的高压和高温。机器加工并不能使气缸体和气缸盖平整光滑到严丝合缝。这样，就要使用气缸垫。气缸盖用的密封垫是用软金属薄片或金属和石棉组成的薄片制成。留出所有的气缸孔、水道孔、气门孔和气缸盖螺栓孔。当气缸垫装在气缸体上，然后装上气缸盖以后，气缸盖螺栓就压紧软金属垫，这样结合处就完全密封了。密封垫也同样用于密封其他部件之间的结合处，例如，油底壳、歧管、水泵与气缸体之间的密封。油盘(下曲轴箱油底壳)油盘通常用薄钢板冲压制成。依其不同的发动机，油盘的容量通常从5到10升不等。油盘和气缸体的下部一起被称为曲轴箱，用来封闭或罩住曲轴。润滑系统中的油泵把机油从油底壳中抽上来，输送到发动机的各个活动部件。机油再流下来回到油盘。这样，机油就在油盘和发动机的各个部件之间不断循环流动。活塞实质上活塞是一个在气缸中上下移动的圆筒状的塞子。上面装有活塞环，从而使活塞和气缸壁之间具有良好的密封性。活塞由于燃气而发热，假如要使金属的温度保持在安全限度以内就必须散热。活塞的不断往复运动产生了惯性力，惯性力随活塞的重量及其速度的增加而增大。为此，设计者设法使活塞造的轻些，特别是高速发动机。由于低发动机罩和短行程发动机的进一步普及，半围延裙活塞和滑裙式活塞开始使用。在这些活塞中，活塞环的数量减少到三个，即两个气环，一个油环。使用滑裙式活塞的原因是：短行程发动机需除去部分活塞裙部，从而为曲轴的平衡让出空间。滑动活塞长度较短，由于裙部被部分切除后而重量较轻。这就减少了发动机轴承上的惯性负荷，使发动机反应更加灵敏。活塞越轻，轴承的负荷越小，轴承的工作寿命就越长。还有一种可使活塞质量减小的方法，就是用轻金属制造活塞。理想的活塞材料应该重量轻、强度高、导热好、热膨胀小、耐磨、价格低廉。因此今天大多数的汽车发动机活塞都是铝制成的，铝的重量还不到铸铁的一半。铸铁活塞在早期的发动机中广泛使用。随着温度的增加，铝比铸铁膨胀量更大，然而，由于气缸体是铸铁的，因此必须采取特殊的措施，以维持工作温度下正常的活塞间隙。考虑到这一点，活塞顶部要加工成略呈锥状体，即活塞顶部与活塞裙部交接处直径最大，愈向顶部，直径愈小。活塞环在活塞与气缸壁之间必须保持良好的密封以防止漏气,“漏气”这一名称是指燃烧气体从燃烧室溢出，经过活塞进入曲轴箱。换句话说，这些气体是通过活塞溢出的。实际上，活塞与气缸间再严密也免不了会漏气。所以活塞环就用来提供必要的密封。活塞环装在活塞的凹槽中。事实上有两种活塞环，气环和油环。当可燃混合气压缩时，气环密封可燃混合气；当可燃混合气燃烧时气环可阻止所产生的压力不外溢。油环的作用是刮去气缸壁上多余的机油，使之流回油底壳。活塞环有接口(也就是有一缝隙),这样可以使端部扩张并滑入活塞上的凹槽中。汽车发动机上的活塞环通常是有接口的。但在一些重型发动机上，活塞环的接口可以是斜角接口，搭接式或密封式的。活塞环的直径要略大于装入气缸时的直径。这样，在活塞环装入气缸中时，活塞环就会被压缩，接头几乎闭合了。受压使之具有预张力，活塞环就紧紧地压在气缸壁上。连杆连杆的一端与曲轴的连杆轴颈相连，另一端通过活塞销与活塞相连。连杆必须具有足够的强度和刚度，并且要尽可能轻。连杆的作用是将活塞承受的压力传给连杆轴颈。同时，连杆做偏心运动。为了把振动和轴承负荷减小到最低限度，连杆的重量必须尽可能的轻。为了保持发动机的良好平衡，连杆和连杆盖都要精心配套。发动机连杆的质量都必须相等，否则，就会产生明显的振动。在进行装配时，连杆和连杆盖都必须一一配对。为了防止拆装发动机时弄混，通常在零件上刻上记号。在维修过程中，千万不能弄混，因为这会造成轴承不配套及轴承的损坏。2.4发动机燃料供给系统燃料供给系统的作用是为发动机提供被称为可燃混合气的汽油与空气混合物。燃料供给系统由油箱、燃油泵、汽油滤清器、化油器和油管组成。所有的汽车都有燃料供给系统。其目的就是存储燃油，为化油器提供清洁、连续且具有一定压力的汽油。此外，燃料供给系统必须在车辆处于不同环境温度、海拔和速度的条件下完成上述工作。燃料供给系统的组成典型的燃料供给系统由油箱总成、油管、燃油泵和汽油滤清器组成。油箱用于存储汽油。油箱油箱实际的容积与设计要考虑到汽车外形、安装位置、油箱内汽油流动的控制和汽油在油箱中的膨胀空间。油箱体分成两部分，使用抗腐蚀的薄钢板。油箱暴露在外的部分采用比不暴露部分更厚实的钢板制成，用于保护油箱不受道路条件的损害与侵蚀。另外，两部分都有连续的加强筋用以提高油箱的强度。最后，在两部分焊接之前，会在油箱中加装夹板，用以减轻由于汽车行驶时汽油的振荡。油管油箱必须装备以下元件：加油管、油箱通风系统、吸入管、滤清器和油量传感装置。加油管用于与加油设备相连。油箱通风系统任何汽车的油箱都装有通风系统。当汽油受到温度影响产生膨胀或收缩时，无论油箱中的汽油有多少，与大气相通的安装在油箱上的通风系统阀门，都可以维持油箱内的压力。特别要防止汽油收缩时，由于油箱内的大气压力不足导致供油中断。为了汽油能输送到化油器中，燃油泵中的真空度必须与大气压力同步。吸入管与滤清器吸入管的直径与油箱主油管相同，并与燃油泵的进口相连，为发动机的运转输送必需的汽油。管子通常安装在离油箱底部约1.5英寸的位置。这样安装的好处就是可以避免燃油泵将油箱底部的水和沉淀物输送至发动机。在大多数的吸入管的尽头装有滤清器。这样就可以避免沉淀物与水被输送到燃油泵。箱体与燃油表通常吸入管与滤清器是安装在一起的总成并属于油箱单元。与油箱相连的燃油表通过电控的方式向驾驶员显示油箱中的油量。两种常见的油量显示系统是温控式和平衡线圈式。燃油管燃料供给系统大多数部件之间是通过金属管和软管连接的。通过这些管路，将燃油从油箱输送至燃油泵，再从燃油泵输送到化油器，剩余的燃油送回油箱。根据安装的形式，这些管路可以是刚性连接也可以是柔性连接。燃油泵的形式每种燃油供给系统都有燃油泵。其作用就是将燃油送至化油器。机械式燃油泵汽车上安装的燃油泵有两种基本形式：机械式和电动式。大多数的燃油泵是单膜片机械式的。这种泵是由发动机凸轮轴上的偏心轮驱动。偏心轮可能与凸轮轴是一体的，也可能是通过螺钉连接的。当凸轮轴旋转时，偏心轮推动燃油泵工作。电动式燃油泵电动式燃油泵比机械式燃油泵更有优势。例如，当点火开关接通的同时，燃油就能送至化油器。当发动机满负荷工作时，电动式燃油泵可以提供比发动机需要的更多的燃油。因此发动机不会在这种工况下缺油。最后，在多数情况下，电动式燃油泵解决了机械式燃油泵水蒸气凝结(气阻)的问题。滤清器的形式燃油泵出口滤清器滤清器一般安装在三个位置：燃油泵、油管或者化油器。有些汽车的滤清器安装于燃油泵的出口。这种滤清器中安装滤膜，但通常安装纸制滤芯。管路滤清器管路滤清器在汽车中是很常见的，通常安装在燃油泵与化油器之间的油管上。化油器化油器是将空气与燃油按一定比例混合的计量装置，形成的可燃混合气送至进气歧管最终进入燃烧室。作为计量装置的化油器要能精确地控制燃油与空气通过化油器。发动机无法充分利用液态状汽油，只有雾化后的汽油才能真正为发动机燃烧利用。因此，化油器或者其他的类似装置必须精确地按照比例将汽油与空气进行混合，使得汽油充分燃烧。化油器的基本系统化油器必须在各种工况下完成其功能。因此化油器有一些装置可以根据发动机的不同工况对化油器的工作进行调节。化油器一般有五个，或者六个基本装置：浮子装置、怠速装置、主供油装置、大负荷加浓装置、加速装置和启动装置。浮子装置浮子系统也许是化油器中最重要的装置。浮子系统包括浮子室、浮子、针阀和化油器基座。浮子装置的作用是为化油器其他各部件储存和提供清洁的燃油，控制燃油泵输出的燃油量，同时必须精确地保证浮子室中的燃油量不变。怠速装置所有汽车化油器都必须有怠速(低速)装置。这个必不可少的装置在发动机怠速(低速)时为发动机提供适当比例的可燃混合气。在这样的工况下，节气门几乎关闭，流过化油器的空气很少。节气门是一个位于化油器下方的圆形薄片，节气门的张开度决定了进气量的多少，从而控制发动机的转速。由于节气门几乎关闭，因此流过喉管的空气量使得主喷管喷出的燃油量很少。主供油装置主供油装置为发动机高速运行时提供可燃混合气。在这个阶段，发动机的复合较小，因此此时可采用经济比例的可燃混合气。主供油装置包括主量孔、主腔、主喷管和渗气孔。主量孔在浮子室与主腔之间。主腔为主供油装置蓄油。主喷管喷出的燃油在化油器喉部与空气雾化。渗气孔增加的空气使雾化更充分。大负荷加浓装置主供油装置为化油器每个工作循环提供最稀的可燃混合气，在发动机急加速和大功率工况下，必须提供更浓的可燃混合气。在发动机最大功率的工况下，燃烧过程中浓的可燃混合气会将燃烧室中的所有空气消耗完。要完成这样的工况，化油器要求有大负荷加浓装置为主供油装置作补充。大负荷加浓装置根据节气门的张开度和发动机负荷，从加浓量孔增加燃油量。换句话说，就是这附加装置根据节气门位置和发动机负荷的需求，在主供油装置供油的基础上增加碰油量。加速装置当驾驶员为了加速迅速踩下油门时，节气门从关闭或接近关闭的位置迅速打开，发动机中真空度迅速降低，此时流过化油器的空气量增加。由于燃油与空气的重量有很大的差别，因此燃油总是比空气进入化油器迟。使得发动机功率只要一降低，输出动力就减弱。加速装置为这种情况提供额外的燃油，从而克服这种问题，使发动机在加速过程中平顺工作。启动装置当发动机冷启动时，燃油雾化的条件较差。由于这个原因，要使发动机迅速启动，必须通过化油器向每个汽缸提供浓的可燃混合气。所以在节气门和主喷管的上方增加了一个阻风门。在冷启动时，阻风门使燃油提早进入主供油装置。2.5发动机冷却系统虽然汽油发动机改进了许多，但是，在化学能量转变为机械能量过程中，发动机的效率仍然不高。发动机的大部分能量变成了热能，而冷却系统的任务就是处理这些热能。事实上，冷却系统把热量散发时将热量分为了两部分！冷却系统的首要任务是通过将热传递给大气层以阻止发动机过热，且冷却系统还有一些其他的任务。你的汽车在很高的温度下运转良好。当发动机未预热还处在冷的状态时，发动机的零件磨损会更快，而且发动机的效率会下降，尾气的排放会造成更严重的污染。因此冷却系统还有一个重要任务，就是让发动机迅速预热，然后，就让发动机保持恒定的温度。本文将讨论汽车冷却系统(如图2.5.1所示)的零部件以及工作原理。首先，让我们了解一些基本知识。基本知识在发动机内，燃油在不停地燃烧。很多热量从燃烧室散发出来，直接进入废气排气系统，一部分热量进入了发动机去预热发动机。在华氏200度(93摄氏度)时，发动机运转达到最佳化。在这个温度下：● 燃烧室温度不断上升，使燃油变成蒸气，改善了燃烧也降低了排放。●发动机的润滑油粘度较低(浓度较稀)，便于发动机运转自如，减少发动机的损耗。●减少金属零件的磨损。冷却系统有两种：液冷和风冷。液冷液冷系统在发动机中的管路和通道中循环流动。当液体流过发热的发动机时，就吸收了大量热量。当液体流出发动机时，通过热交换器或散热器，将液体变为气体吹走。风冷有些老式的汽车和少数现代汽车采用风冷系统。发动机不是用液体循环冷却，而是在发动机上装有铝制散热片，使热量从气缸排出机体外。在散热片的上面有大功率的风扇，把热风吹走，使发动机冷却。因为大部分的汽车采用液体冷却，所以我们主要讨论液冷系统。水泵水泵就是一个简单的离心泵(如图2.5.2所示)，用皮带连接发动机上的曲轴。发动机无论何时运转水泵都能循环起来。当水泵转动时，其离心力把液体甩出来，从而就不断地从中心吸水。泵的入口靠近中心，因而能使从散热器回来的液体流到水泵的叶片。叶片将水甩出，进入发动机。液体从水泵流出进入发动机箱和气缸缸体，然后进入散热器最后回到水泵。散热器

散热器是热交换器的一种。散热器将发热的冷却液的热量传递给空气，然后用风扇吹入大气。大多数汽车使用铝散热器。散热器由薄铝片通过铜焊焊在扁铝管上。冷却液经过很多平行管由入口流到出口。散热片将热量从水管传递到经过散热器的空气。节温器(如图2.5.3所示)节温器的主要任务是使发动机迅速预热，然后使发动机保持一个恒定的温度。这是通过调节流过散热器的水流量来调节的。在低温时，散热器的出口完全被堵住——所有的冷却液在发动机内来回流动。一旦冷却液的温度上升至华氏180～195度(82～91摄氏度)，节温器开始打开，允许机油流至散热器。到冷却液的温度升至华氏200～218度(93～103摄氏度)，节温器全开。风扇就像节温器一样，冷却风扇能使发动机维持在一个恒定的温度。前轮驱动汽车采用电风扇是因为发动机横置意味着发动机的输出指向汽车的侧面。风扇要么由恒温开关控制，要么由发动机芯片控制，当冷却液温度高于设定值时，风扇开。当冷却液温度低于该设定值时，风扇关掉。发动机纵置的后轮驱动汽车发动机驱动电风扇。这些风扇有一个恒温控制的粘液离合器。粘液离合器安装在风扇的中心，浸在来自散热器的气流里。这种特殊的粘液离合器就像四轮驱动汽车里的粘性联轴器。2.6发动机润滑系统机油功能机油有很多功能，然而它会在发动机性能的其他方面也引起很多缺点。润滑为了减少摩擦、热量和磨损，机油在所有发动机零件中提供了一层油膜。摩擦和磨损是由相互运动零件金属表面接触所引起的。磨损也是由酸性腐蚀、生锈和来自机油所携带的渣滓引起的研磨所引起的。密封在活塞环之间有高的燃烧压力。为了密封，在活塞环与连杆之间、活塞环与或活塞槽之间需要一层油膜以承受住这些高压，阻止漏气。冷却机油大量被用于活塞冷却。热量通过油膜至汽缸壁再至冷却系统，热量也可由机油从裙部带至曲轴。然而稳定的机油也需要承受住高压力。沉积控制活塞环必须保持自由以便能正确地运动及维持好的密封。在活塞环槽内和活塞岸上的沉积物必须被控制。光泽控制发动机零件尤其是活塞，必须保持光泽以确保性能和正确的冷却。沉淀控制高低温形成的沉淀污染必须得保持在悬架上，不允许滴漏出去和累积下来。较大的颗粒由过滤器过滤掉。沉积物和磨粒在形成时就由机油过滤掉。轴承保护机油损耗和燃烧的损耗产品能引起轴承损耗。机油中的添加剂使轴承损耗最小化，使漏气中性化，这有助于形成一层保护层。生锈控制包括气门顶开器、气门杆、活塞环、气缸壁在内的发动机元件受严格的生锈条件所影响，尤其在冬季停停走走驾驶挡。生锈是由机油成分所控制的。磨损控制磨损发生在金属表面接触、酸性腐蚀、生锈和机油污染之处。金属表面接触是由适当的粘度与油膜形成的复合物所控制。酸性腐蚀与生锈是由机油成分所控制的，而磨料磨损是由空气、机油过渡与机油更换间隔时间所控制的。磨损保护高峰压力出现在诸如配气机构的区域内，尤其是凸轮轴凸轮处。防止摩擦或防粘添加剂用来使这种磨损最小化。燃烧室积炭控制沉积物，包括机油形成的积炭累积在燃烧室，提高了压缩比并形成热点。燃烧室积炭提高了排气污染。机油必须被注入以减少这类沉积。气门上沉积物的控制一些高的烟灰油在一些要求较高的装置上的出气阀上产生沉积，这种趋势必须得以最小化。润滑系统是否能成功地实现所有这些功能与很多因素和条件有关。必须要有足够的质量好的润滑剂输送到所有的发动机运动零件上，为运动零件提供液力润滑，同时也为受滑动摩擦影响的表面提供液力润滑。

1．在规定的间隔内更换机油和过滤器。

2．发动机必须在有效的温度下工作。

3．发动机机油温度不许过热或过冷。第三部分底盘3.1齿轮齿轮用于两个不同转速的轴之间的动力传递。齿轮有很多作用，但最重要的作用是动力设备的减速。这主要是因为，通常，当小小的电机高速运转时，虽然能提供足够的功率，但不能提供足够的力矩。如果使用齿轮减速，就可以降低输出速度，同时增加力矩。齿轮的另一个作用是改变旋转方向。例如，汽车的差速器必须将动力转90度传递给车轮。传动比是由两轮的中心到啮合点的距离所决定的。例如，两个齿轮的传动机构中，如果一齿轮的尺寸是另一齿轮的两倍，那么传动比就是2∶1。这种齿轮传动的缺陷在于，每个齿轮的中心到啮合点的距离在运转的过程中是变化的。也就是说，当齿轮转动时，齿轮的传动比是变化的，那就意味着输出速度也会变化。假如你的车内使用这种齿轮，那么你就不可能保持稳定的速度——你就一直在加速或减速。很多现代齿轮使用一种称为渐开线的齿廓。这种轮廓的齿轮具有特别重要的性质，就是保持两齿轮间稳定的传动比。下面就介绍其中的几种齿轮：直齿轮(如图3.1.1所示)安装在两根平行轴上的直齿轮是最常见的齿轮，这种齿轮带直齿。有时，一次用多级齿轮传动可获得大的降速比。直齿轮运行时噪音很大。每次一齿轮与另一齿轮啮合时，齿间就发生冲击，从而产生噪音，同时也增加了齿面上的压应力。为了降低噪音、减小应力，我们的轿车较多地使用斜齿轮。斜齿轮(如图3.1.2所示)和直齿轮一样，斜齿轮也安装在两根平行轴上，但是，斜齿轮上的齿与轴线不是平行的，而是成一斜角。当两齿啮合时，齿面由一个头开始啮合，并在运转时逐步扩大接触面，直到全齿完全啮合。逐步啮合的过程使斜齿轮在运转时，比直齿轮更平缓、噪音更低。正因如此，几乎所有轿车的传动系统都使用斜齿轮。因为斜齿轮的齿有个角度，所以，在其啮合时就会产生轴向推力。所以采用斜齿轮的机构均使用能承受轴向载荷的轴承。锥齿轮(如图3.1.3所示)当两传动轴旋转时需改变方向时，采用锥齿轮是一种十分有用的方法。通常，锥齿轮的两轴呈90度，但也可以设计成其他角度。锥齿轮的齿可以是直齿、螺旋形或准双曲面。直齿锥齿轮和直齿轮存在着同样的问题——齿的啮合过程中始终存在冲击。就像直齿轮一样，这个问题的解决也是将轮齿变为曲线。螺旋锥齿轮的啮合和斜齿轮是一样的：齿面由一个端面进入啮合，逐步扩大接触面，直到全齿完全啮合。蜗轮蜗杆(如图3.1.4所示)蜗轮和蜗杆可获得很大的降速比，但是存在严重的相对滑动。通常蜗轮蜗杆的减速比可达到20∶1，甚至达到300∶1或更大。很多蜗轮蜗杆具有其他齿轮传动所没有的一种有趣的性质：蜗杆能很容易地带动蜗轮，但是蜗轮却带不动蜗杆。这是因为，蜗轮蜗杆间的升程角很小，当蜗轮要带动蜗杆时，蜗轮蜗杆间的摩擦力把蜗杆锁住了。对于各种负载和动力，仅仅靠一对齿轮是不够的，如：在变速箱中，采用多种齿轮的复杂组合。3.2

离合器离合器是发动机传动系中的一个基础部件，无论什么样的发动机，传动系都可以接上或脱开。离合器还可以在负载过大时在轴上“打滑”。离合器有很多类型，但大多数离合器都有一个或多个摩擦片，用弹簧紧紧压着飞轮。当离合器踏板踩下时，弹簧松开，摩擦片就松动并可以自由旋转。对于两轴之间的联结，离合器是十分有用的。在这些装置中，典型的情况是，一根轴由发动机或皮带轮传动，另一根轴将动力传递给其他部件。离合器就是实现两轴的联结，或者使两轴接合，以相同的转速运转；或者两轴分离，各自以不同的转速运转。在汽车上，发动机始终不停地运转，而车轮却不能不停地转动。为了在发动机不熄火的情况下使汽车停下来，车轮需要断开与发动机的联系。离合器借助相互之间的打滑，使转动的发动机与静止的传动系平稳接合。在图3.2.1中，飞轮与发动机连接，离合器盘与传动系连接。当你松开踏板，膜片弹簧将压盘逐渐压紧在离合器盘上，压力依次传到飞轮。这样使发动机和传动系输入轴可靠地接合，使它们以相同的转速运转。离合器能传递的力的大小取决于离合器盘和飞轮之间的摩擦系数，以及弹簧对压盘的压紧力的大小。离合器的摩擦力和制动器的摩擦力起一样的作用，不同的是压在地面上的重压力变成了离合器中弹簧压在离合器盘上的压力。当踩下离合器踏板时，在分离叉上的绳索或液压活塞，压着分离轴承顶住膜片弹簧的中心。当膜片弹簧的中心被推凹进去时，在弹簧周围的一圈铆钉将压盘后拉，使压盘与离合器盘分离。这样，离合器也就切断了发动机的传动。注意离合器盘内的弹簧组，这些弹簧帮助隔离离合器接合时的冲击，避免冲击传给传动系统。离合器的最常见的问题是盘上的摩擦材料的磨损。离合器盘上的摩擦材料类似于盘式制动器上的摩擦片的材料、或鼓式制动器上制动蹄的材料——过一段时间就被磨掉了。当摩擦材料被全部磨损或大部分磨损后，离合器就开始打滑，最终，这个离合器将失去从发动机向车轮传递动力的能力。只有当离合器盘和飞轮转速不同的时候，离合器才会磨损。当处于结合状态时，摩擦材料与飞轮紧密接合并同步运转。只有当离合器盘在飞轮上打滑时，才会出现磨损现象。因此，假如你在开车时，离合器常常打滑，那么，你的离合器就会迅速磨损。在车上，离合器是由最左的踏板控制的。如果踏板上没有压力，离合器就接合(行驶)，而踩下离合器，则可以让驾驶员换挡。当最右的踏板(加速)踩下时，离合器踏板将在同时脱开。装有自动变速器的汽车一般不需要离合器。在这些汽车上，变速器自动操作，因此驾驶员不必使用离合器来换挡。3.3

自 动 变 速 器手动变速器和自动变速器完成同一任务，而且，除了工作原理完全不同以外，其他各方面完全一样。和手动变速器一样，自动变速器的首要任务是解决：发动机的运行速度范围有限，而汽车行驶或倒车的速度变化范围很大。自动变速器的主要组成部分：①行星齿轮机构：提供多个前进挡和倒挡的机械系统。②液压系统：通过控制各个离合器和制动箍带，来控制行星齿轮机构。③密封：用来保持油位，防止漏油。④液力变矩器：类似于离合器，允许汽车在发动机不熄火的情况下让车停下来。下面就是自动变速器的最主要的机构：行星齿轮机构(如图3.3.1所示)。自动变速器内有许多齿轮的组合。在一个手动变速器里，当你操纵换挡杆从一个挡位到另一个挡位时，齿轮沿轴向滑动，使大小不同的齿轮进行啮合从而满足不同的传动比的需要。但是，在自动变速器里，齿轮不需要滑动，所有齿轮相互之间保持常啮合状态，换挡是通过行星齿轮的控制来实现的。通常，行星齿轮系统包含太阳轮，齿圈和两个或两个以上行星轮，所有齿轮都始终处于啮合状态。行星齿轮用同一个行星架相互连在一起，每个行星轮在各自的轴上转动，行星轮也称为行星架上的“小齿轮”。之所以叫做行星齿轮，是由于小齿轮在围绕中心轮转动的同时也自转，正如同太阳系诸行星自转并围绕太阳运行一样。这种系统的一种运行方式是，发动机动力经由输入轴传入齿圈，行星架与输出轴相连，太阳轮固定。在这种动力流中，当我们转动齿圈，行星轮将绕着太阳轮转动(太阳轮固定)，则输出轴与输入轴同向运转，但是输出轴减速，低速运行(类似汽车一挡时的操作)。如果我们松开太阳轮，把任意两个构件连为一体，则三个构件就全部以同样转速运转，那么输出轴与输入轴就会以相同的转速运转。这就相当于三挡或高速挡。行星齿轮的另一种传动方式是行星架固定，动力传入齿圈，齿圈带动太阳轮反向运转，这就是倒挡。图3.3.2为前面讲述的实际变速器中的一个简单行星轮系统。输入轴与齿圈(蓝色)连接，输出轴与行星架(绿色)相连，行星架上装有多片离合器。太阳轮与轮毂(黄色)连接，轮毂同时也连接离合器的另一半。在轮毂外是箍紧用的制动箍带，随时可固定连着太阳轮的轮毂，使其停止转动。图3.3.2在这种情况下，由离合器将行星架和太阳轮连成一体，使两者以相同转速运转。如果离合器和制动带都松开，那么该系统就处于空挡。输入轴转动可以带动行星齿轮使太阳轮反向转动，但是，由于太阳轮处于非约束状态，所以，太阳轮只是空转，对输出轴没有任何作用。如果，将行星机构置于一挡，制动箍带将锁住太阳轮。如果从一挡换至高速挡，制动带松开，离合器接合，则输出轴和输入轴同速同向旋转。两排或三排以上的简单行星齿轮机构进行不同的组合，就形成了现代自动变速器各个前进挡和倒挡。现在，还出现了四排和五排行星齿轮机构的智能化自动变速器，结构十分复杂，难以靠大脑对一挡到高速挡的动力传动进行分析。在较新型的汽车上，车上的计算机监控这些挡位，使换挡操作几乎感觉不到。3.4转向系统转向器的作用是把方向盘的旋转运动变为连杆机构的直线运动。转向器有很多类型。最常见的有齿轮齿条式和循环球式。齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器正迅速发展，广泛运用于轿车、微型货车和SUV旅行多用途车。事实上，它结构简单、操作轻便。整个齿轮齿条式转向器装在金属壳内，其齿条从转向器伸出来与转向摇臂连接。拉杆，或称为转向拉杆，与齿条的另一端连接。小齿轮连接在转向轴上。当转动转向盘时，齿轮即转动，而齿条就移动。齿条一端连着拉杆，拉杆与车轮轴上的转向摇臂相连接。(见图3.4.1)齿轮齿条式转向器有两个作用：●把转向盘的旋转运动转变成车轮转向所需的直线运动。●减速增力，使转向更方便容易。在大多数情况下，转向盘转三到四周方能使车轮从一个极限位置转到另一个极限位置(从最左转到最右)。转向盘的转角与车轮偏转角的比值，称为转向系的角传动比。例如：转向盘转一周(360度)，使车轮转20度的话，那么其角传动比就是360除以20，或18∶1。大的角传动比意味着，要获得一定的车轮转角，必须使转向盘转过的角度更大。可是，高的角传动比可以使转向更轻便。一般地说，轻型车、赛车的转向系角传动比较低，而重型车和卡车角传动比较高。转向系角传动比低，则转向灵敏——当你想将车轮转过一定角度时，不必把转向盘转很大的角度——这正是赛车所需要的。而且，这些轻便型和小型车即使在低传动比下，所需的转向力也是足够的。有些车的转向系角传动比是可变的，这种转向器采用齿轮齿条式，它在中间而不是外部，有不同的齿密度(每寸齿数)。这使得车轮开始转时，转向灵敏(齿条更靠近中心)，而在车轮接近最大偏转角时减少其转向力。循环球式转向器(如图3.4.2所示)循环球式转向器被广泛用于卡车和旅行多用途车。其转动车轮的结构与齿轮齿条式稍有不同。转向器基本上由两部分组成：装在转向轴末端的蜗杆和转向摇臂，转向摇臂上装有扇形齿轮。螺母在蜗杆上移动，同时，螺母还与扇形齿轮啮合。当转向轴转动时，带动螺母在蜗杆上轴向移动。螺母上的齿同时与扇形齿轮啮合，带动了扇齿轮转动，这使得与扇齿连接的转向摇臂左右摆动。这一运动又依次推动或拉动与转向摇臂相连的转向直拉杆。于是，与前轮相连的转向节臂使车轮在其轴线上左右转动。转向螺杆不是直接啮合的，在螺母和蜗杆之间装有很多循环滚动的钢球。这些钢球实际上有两个目的。其一，可以减少传动时的摩擦和磨损；其二，钢球可以减少转向盘的自由行程。3.5制动系统现代汽车速度很快，良好的制动系统是安全的基本保证。实际上，大多数汽车的前轮采用盘式制动，后轮采用鼓式制动。盘式制动器(见图3.5.1)现代汽车中常见的盘式制动器是浮钳盘式制动器。盘式制动器包括以下主要的零件：●制动摩擦片●制动钳，内有活塞●制动盘，安装在轮毂上盘式制动器和自行车上的刹车很像。自行车的刹车有一个夹钳，夹钳夹紧摩擦片，使它紧紧地夹紧车轮。在盘式制动器中，摩擦片夹住的是制动盘而不是车轮，夹紧力不是通过刹车带提供的而是由液压系统提供的制动力。制动摩擦片和盘之间的摩擦力使制动盘速度降下来。行驶中的车辆具有一定的动能，因此，制动系统必须消耗掉车的动能才能使车停住。制动器是如何消耗能量的呢？每当你停车时，摩擦片和制动盘之间的摩擦就把动能转变成了热能。大多数汽车的制动器是通风的。通风盘式制动器在两侧有叶片，空气在泵的作用下流动使制动盘冷却。鼓式制动器鼓式制动器与盘式制动器的工作原理是一样的：制动蹄压在旋转表面上。在鼓式制动中，这个表面被称为鼓。在蹄—鼓制动器中，有一个带有两个活塞的制动轮缸。当驾驶员踩下制动踏板时，制动液由于主缸的作用进入轮缸，推动两个活塞向外侧移动。这使得圆弧状的制动蹄张开与制动鼓相接触。制动蹄对制动鼓所产生的摩擦力迫使制动鼓和车轮减速或停车。很多车子在后轮采用鼓式制动，前轮采用盘式制动。鼓式制动比盘式制动的零件多，维护也更困难，但鼓式制动造价便宜，且易于与紧急制动机构配合。制动助力器目前，后轮大部分采用鼓式制动，不一定需要动力制动——鼓式制动可以自己提供助力。因为现在大多数汽车采用盘式制动，至少前轮采用盘式制动，那就需要动力制动了。没有制动助力器那么司机的腿会非常疲劳。制动助力器采用真空泵把你的脚作用在主缸上的力放大。车轮防抱死制动系统(ABS)防抱死制动系统(ABS)是为汽车急刹车时提供最佳减速度和稳定性而设计的，它通过调节每个车轮的制动液压来防止车轮抱死。目前有各种各样的ABS系统以及控制。不考虑其类型，所有系统的工作原理是相似的。控制系统始终监视着速度传感器。它随时检测车轮的减速度是否异常。当车轮即将抱死前，ABS系统迅速检测到车轮减速异常。假如没有ABS系统的检测，那么抱死比车轮普通制动更迅速。在理想条件下，当车速为每小时60英里(96.6公里每小时)行驶时，完全停车需5秒钟，但是车轮抱死在不到一秒钟的时间内就可能发生了。防抱死制动系统(ABS)设计有自诊断功能。每当汽车启动时，会进行两项自检。首先，当钥匙打开时，系统进行一项被称为“启动过程”的电器检查。在这项检查中，红色制动警告灯和防抱死警告灯亮。大约1到2秒钟后，测试结束，灯熄灭。当车速达到大约4.8～6.4千米/小时时，系统进行一项称为“驶离”的功能检查，各液压阀短暂激活，以测试它们的功能。汽车启动后第一次起步时，“驶离”检查可从一系列急速的喀嚓声中被觉察到。如果在“驶离”检查时踩制动踏板，该项检查就不进行了。这两种情况都是系统自检的正常部分。大多数故障将以ABS故障码的形式存储在防抱死制动控制器(CAB)内，它可以通过检索防抱死制动控制器帮助进行故障诊断。3.6

四轮驱动四驱的种类几乎和四轮驱动的车辆一样多。很多汽车制造商都想方设法给四个车轮都提供动力。不同的厂商对四轮驱动的定义是有差异的，因此让我们先搞清楚四轮驱动的概念。四驱就是指半时四驱，平时你可以使用两轮驱动，有时可以使用四轮驱动形式，不是始终使用四轮驱动的。也就是说，仅在地面低附着力的路况下，如越野路面、雪地或结冰时，采用四轮驱动的方式。全驱系统是指只能用四轮驱动的汽车，不可以换成两轮驱动的形式。全驱系统用于各种路面情况，既可在普通公路上行驶，也可以越野行驶，而大多数全驱系统不能脱开四轮驱动状态。半时四驱和全时四驱，其衡量标准是一样的。最好的传动系是实现四个车轮的力矩合理分配，即达到轮胎不滑移时的最大转矩。本节将讨论四轮驱动的基本知识，从地面附着力知识开始。力矩、附着力和车轮滑移在学习不同的四轮驱动系统之前，我需要了解一些力矩，地面附着力和车轮滑移方面的知识。转矩转矩是指发动机产生的扭转力矩。发动机的转矩驱动着你的汽车。减速器、差速器中各种各样的齿轮传动机构使力矩成倍增大，并传递给各个车轮。一挡变速传给车轮的转矩比五挡传出的转矩大，因为一挡变速有大的传动比，而大的降速比则加大了驱动力矩。其中一个有兴趣的现象是在低附着力情况下，最大转矩取决于地面附着力，而不是取决于发动机。即使你的轿车里安上了NASCAR(全美普通汽车赛车协会)的发动机，如果轮胎不能牢牢地在地面上附着，那么也就无法传递动力。附着力在本文中，我们将附着力定义为地面对轮胎的最大作用力(或者是轮胎对地面的作用力——这两个力是一回事)。影响地面附着力的有下列因素。●轮胎上重量——在轮胎上承载越大，附着力越大。汽车行驶时，汽车的重心会移动。例如：汽车转弯时，重心会移到外侧车轮上，当汽车加速时，重心就会移到后轮上。●摩擦系数——这个系数是与相对摩擦的两个表面摩擦力有关的一个系数。此处，是指轮胎与马路之间摩擦力有关的一个系数。摩擦系数既是轮胎的性能指标也是路面状况的指标。例如：NASCAR轮胎在干燥的混凝土公路上有很高的摩擦系数。这就是为什么NASCAR赛车可以在很高速度时急转弯。同样的轮胎在泥泞的地面上，其摩擦系数可能几乎为零。与此相反，大轮胎、凸花纹轮胎和越野轮胎在干燥的路面上的摩擦系数没有那么高；但在泥泞的道路上，这种轮胎的摩擦系数却很高。●车轮滑移——路面和轮胎有两种接触方式：静摩擦和动摩擦。●静摩擦——路面与轮胎无相对滑动。此时因为静摩擦系数比动摩擦系数高，所以静摩擦的附着力较大。●动摩擦——轮胎在路面上打滑。因为动摩擦系数较低，所以附着力较小。令人瞩目的是，现代的SUV车已开发出全新的智能型四轮驱动系统。SUV的这套四轮驱动系统能全区域自动调整前后轮的扭力分配。此系统能自动侦测路况并迅速做最适当的调整与分配，而且是在避免失去抓地力前就开始快速调整。3.7

差速器差速器是后桥壳总成的一个部件，后桥壳总成包括差速器、后桥、车轮和轴承。后桥与车轮相连，内端装有一个半轴锥齿轮。差速器壳支承在左侧车桥上，而且能够在轴承上做独立转动。差速器壳支承在行星齿轮轴上，行星齿轮与两个半轴齿轮相啮合。冠状齿轮与差速器壳相连，这样当冠状齿轮由传动齿轮驱动时，差速器壳也转动。大部分市场上的差速器都是开式差速器，不能在越野时提供额外的附着力。开式差速器的分动器在小阻力的道路上，通过十字轴，将动力按最小附着力分配给车轮。最明显的越野路况是一个轮胎丧失附着力或转不动(如在泥泞路面或一个车轮腾空)。图3.7.1标出了开式差速器的各部分名称。当一辆轿车沿着一条路直线行驶时，两侧车轮以同一转速转动。主动齿轮带动冠状齿轮和壳体，壳体内的小齿轮都不转动——两边的齿都有效地将壳体锁住。注意到主动齿轮的齿数比冠状齿轮少。你可能已经学过后桥减速比或主减速比。在差速器中，这些都是指减速比。如果主减速比为4.10，冠状齿轮的齿数就要比主动齿轮的齿数多4.10倍。当一辆汽车转弯时，车轮必须以不同的转速旋转。图3.7.1中，壳体内的小齿轮在车辆转向时开始转动，以此实现两侧车轮以不同的转速旋转。内侧车轮要比壳体转得慢，但外侧车轮就要转得相对快点。开式差速器一般都是将相同大小的扭矩分配到两侧车轮上。有两个因素决定分配到车轮扭矩的多少：设备和牵引力。在干燥的环境，有充足的牵引力的情况下，分配到车轮的扭矩受到发动机及齿轮的限制；在牵引力较小的情况下，诸如在冰面上行驶，在这种情况下，扭矩的大小受限于车轮不至于打滑。所以，即使一辆车可以产生更大的扭矩，同样需要足够的牵引力用以将这些扭转力矩传输到地面上。如果当车轮开始打滑时，你用力踩油门，只会使车轮转得更快。如果你曾经在冰面上开过车，你可能知道使加速变得容易的方法：那就是你不以一挡起步而是以二挡起步，甚至是三挡，因为变速器里的挡位越高，传到车轮上的扭矩会变得更少。这样就会让车轮在不转的情况下加速更快。当汽车的一个驱动轮在附着系数较高的路面上，而另一个驱动轮却在冰面上时，会发生什么情况呢？这就是开式差速器的问题所在。记住，开式差速器总是运用于两轮转矩相等的情况下，最大扭矩受限于最大防滑系数的限制。它并不会给在冰面上的车轮以更大的扭矩。而且牵引力好的那个车轮仅获得和差的车轮一样的很少量的扭矩，此时，你的车就不能正常运行。除此之外，开式差速器可能在你越野的时候给你带来麻烦。如果你有一辆前后都有差速器的四轮驱动车或越野车，你可能被卡住。现在，记得——就如我们之前已经提到过的一样，开式差速器一般都是给两轮传递相等的扭矩。如果一侧前轮及一侧后轮都陷入地中，那么其他两轮只能在空中无助地旋转，汽车根本无法移动。这类问题只能通过防滑式差速器(LSD)来解决，有时也叫做“positraction”。防滑差速器使用多种机械技术来实现常规差速器使车辆转弯的行为。当一侧车轮打滑时，它提供更多的扭矩给不打滑的轮子。第四部分汽车电器4.1

启动系统汽车发动机是不能自动启动的。为了启动发动机，曲轴必须先运转起来。为此，启动机必须从蓄电池得到足够的电能。接着启动机将这部分电能转化成机械能，通过驱动机构传到发动机曲轴飞轮上。启动机需要蓄电池提供大量的电流。一个大型的启动机需要大约300～400安培的电流。电流通过重型电缆从蓄电池连接到启动机上。驾驶员通过启动开关来控制这个电流。如果导线从蓄电池经过启动开关连接到启动机上，在导线上会产生大量的电压降。为了避免这个问题，启动系统设计有两套电路：启动机电路与控制电路。安全启动开关启动安全开关又称为空挡启动开关。它是一个常开开关，用来防止在汽车挂挡后启动系统工作。如果没有安全启动开关，启动系统很可能在挂挡后工作。这种情况是非常危险的，将会使汽车前进或后退。安全开关或者互锁装置在所有的自动排挡或手动排挡的汽车上都有应用。安全开关可以是一种电子开关，当汽车挂挡后，它断开控制电路。同样，安全开关也可以是机械互锁装置，当汽车挂挡后不允许点火开关转到启动位置。电磁开关启动系统的电磁开关用于控制控制电路断开或接通启动机电路。开关形式如下：

1．继电器：利用吸引线圈产生磁场，吸引衔铁并闭合触点。

2．电磁线圈：利用吸引线圈产生磁场，推动柱塞进入线圈并闭合触点。柱塞通常是机械运动，就如使启动机挂挡的电磁驱动装置一样。启动机启动机将蓄电池的电能转化为驱动发动机启动的机械能。它是利用电磁互感的原理制成的。通有电流的导体在其周围会产生磁场。当这样的导体被放置到另一个磁场中时，两个磁场将有一侧被加强而另一侧被减弱。当大电流流过汽车启动机的线圈时，可以产生足以让发动机曲轴转动的力矩。图4.1.1中展示了启动机的一部分。电枢由线圈组成用以使发动机曲轴转动。启动机驱动安装在电枢转轴上的齿轮。磁极产生稳定磁场。启动机外壳内装入电枢与磁极，外壳两端的轴承支撑电枢转轴，并将启动机与启动系统支架相连。4.2

点火系统内燃机的点火系统产生电火花，点燃燃烧室内的可燃混合气体。火花由电弧产生，是由经过火花塞电极的高电压形成的。火花应该在接近压缩行程终了的时候产生，即活塞位于接近上止点(TDC)。各缸的点火应该有合适的顺序和精确的时间，这取决于发动机的转速、负荷和温度。火花塞由一对电极组成(如图4.2.1所示)，称为中心电极和搭铁(旁)电极，由一个间隙分开。火花由在中心电极和旁电极之间的高电压(大约6千伏到40千伏)产生。一旦电弧产生，必须有一个较低的电压来维持电弧点燃混合气。点火系统分为两条回路：初级和次级。初级回路是系统的低压端，并控制着次级回路，而次级回路是系统的高压端。初级回路由以下基本部分组成：

1．蓄电池和发电机。提供低压电(12伏)让低压电路正常工作。

2．点火开关。通过点火开关的控制，把蓄电池电压提供给初级电路。

3．初级导线。低压导线用来连接初级回路的各个部件。

4．点火线圈初级绕组。电流通过线圈，产生一个电磁场，用来在次级线圈中产生高电压。

5．电子控制单元。包括由转速传感器控制的开关晶体管，用来断开或接通初级电路。

6．转速传感器或者感应线圈。产生一组脉冲电压，给点火火花的产生提供信号。次级回路由以下基本部分组成：

1．点火线圈次级绕组。当初级回路的电磁场每一次消失的时候，会产生一个高电压(40 000伏或更高)。

2．(线圈)高压导线(中央高压线)。导线必须确保绝缘，以保证高电压从点火线圈传输到分电器盖。

3．分电器的分火头。作用是与分电器盖相连，把高电压从点火线圈分配到需要点火的火花塞导线上。

4．分电器盖。该盖子是绝缘的，确保高压电从分火头传输到火花塞导线上。

5．火花塞导线(分缸高压线)。导线必须确保绝缘，以保证高电压从分电器传输到火花塞。

6．火花塞。在燃烧室里提供空气间隙，保证高电压的电弧通过，来点燃混合气。点火系统以及发动机启动的基本工作过程如下：

1．触发叶轮随发动机转速而旋转，使得转速传感器或拾波线圈产生与发动机转速和活塞位置相对应的触发电压脉冲。

2．电子控制单元使电流通过初级绕组直到感知到一个从转速传感器或拾波线圈产生的触发电压脉冲。

3．每个触发电压脉冲促使电子控制单元断开点火线圈初级绕组的电流，使得电磁场迅速消失，在次级绕组中产生一个高电压。

4．次级的高电压从线圈里，经过分火头和分电器盖，到达处于合适行程的气缸的火花塞，点火，点燃混合气。4.3

照明线路普通车的照明系统包括前照灯、泊车灯、转向信号灯、轮廓灯、制动灯、倒车灯、尾灯以及车内灯。灯光总开关灯光总开关(有时叫做前照灯开关)是照明系统的心脏。它控制前照灯、泊车灯、轮廓灯、尾灯、牌照灯、仪表板灯和车内灯(如图4.3.1所示)。个别的开关被提供作为控制特别的灯，像是转向信号、危险警告闪烁装置、倒车灯和礼貌灯。灯光总开关可能是“拉杆式的”或“拉杆及旋钮式”类型。一个典型的开关一般有三个位置：关闭、泊车和前照灯。一些开关也包含一个可变电阻器，控制仪表板灯的灯光亮度。可变电阻器由旋转的控制手柄操纵，与灯光总开关的推—拉的操作是分开的。当灯光总开关接通前照灯线路的时候，近光灯丝点亮，为在城市道路驾驶和在高速公路上两车交会时提供照明。当变光开关工作时，单丝前照灯打开，同时双丝前照灯的远光灯也一起打开。变光开关的另一个接通时，双丝前照灯上只有近光灯打开。一些汽车装备了前照灯电子变光装置，当接收到一辆逐渐靠近的汽车的灯光时，或接收到前面被赶上的车的尾灯灯光时，能自动地将前照灯从远光转变到近光。自动前照灯的变光开关是一种特别的开关。它位于转向柱上，作为组合变光开关、喇叭和转向信号开关的一部分。轻轻朝着驾驶员的方向拉动开关控制杆这一动作，就可以使前照灯远光灯泡点亮，而不用顾及灯的数量。

近年来，人们开始讨论有关偏振光的前照灯系统的优势。一个这样的系统包括能产生偏振光的特殊面的前照灯。所有的汽车挡风玻璃会配备有偏振光玻璃，这样，来自某一正在接近的汽车的眩目的光线会被定向除去，于是向前的视角就能够保持当前的水平方向。该系统的优势显得很有吸引力，但是实际的制造上的问题非常大，因为将现存汽车全部改换成这种系统显然不实际。这些益处只是次要的，因为眩目本身并不是意外事件发生的常见因素。因此，许多汽车现在装备使光线折射的玻璃或把玻璃染色来减少眩目的影响。转向开关转向开关就安装在转向柱毂的下面。从开关上突出的一个用手控制的杠杆使驾驶员能根据所转的方向显示转向信号。向下移动开关柄将会点亮车辆左前和左后的“转向信号灯”，表示向左转。向上移动开关将会点亮车辆右边(前面和后面)的灯，表示向右转。藉由一个转向开关表示方向信号，转向灯被一个转向信号闪光器交替地控制“ON”和“OFF”。合并在转向开关中的是一个“变换开关机构”。该特征提供给驾驶员一个机会来握住转向杆，靠向一个爪来表示一个变换信号，在操纵完之后，释放它就可以立刻取消该信号。制动灯开关为了要表示停车，由刹车踏板操纵“制动灯开关”控制汽车的制动灯。除了传统照明的后灯，开关也控制中央高位刹车灯，在最新的车型中是强制性安装的。装备了巡航控制的汽车也可能利用一个真空释放阀。在这种情况下，真空释放阀和制动灯开关都由刹车踏板的运动控制。4.4

空 调 和 暖 通我们不仅靠汽车去我们想去的地方，而且还要让汽车将我们舒适地送达。当外界寒冷的时候，我们希望车内温暖，以使我们感觉舒适；当外界炎热的时候，我们希望空调系统使我们感觉凉爽。我们从加热器获取热量，加热器是第二级散热器的一种，它是空调系统的一部分。我们从复杂的空调系统中获取空气的调节。尽管尺寸相对很小，但冷却系统必须驱除大量的热量来保护发动机，防止摩擦生热和燃烧过热。冷却系统必须每分钟带走大约6 000英国热量单位的热量。这些(热量)比我们在一个寒冷的天气要加热一个大房子所需的热量还要多一些。这些热量可以用来让我们保持暖和。图4.4.1表示的是一套用于汽车的典型的空气调节和加热系统。图4.4.1空调和暖通1－压缩机2－冷凝器3－高压管4－膨胀阀5－储液器和干燥器6－低压管7－空调箱总成空调使得我们在炎热的天气里，驾驶时感觉非常舒适。你的轿车里的空调起到清洁和除湿(带走多余的水汽)的作用，把外面的空气带进你的轿车里。它也承担保持空气处于你所选择的温度这一工作。这些都是很繁重的工作。如何使我们的轿车保持我们所希望的“驾驶环境”呢？

大部分的人认为，空调系统的工作是把“冷”空气加到轿车的内部。实际上，并没有任何东西变“冷”，只是热量的流失，或者比我们感觉舒适时的热量要少。空调系统的作用是将令人不舒服的热量“带走”，同时在寒冷的时候将热量返送到轿车内部。空调，或者制冷系统的工作，实际上是把热量从某种物体(例如空气)中带走的过程。压缩机带动液体制冷剂循环，该制冷剂叫做R-12(我们通常叫它做“氟利昂”，一种商品名称，就像我们叫某种复印机为“施乐”复印机一样)。压缩机将R-12从蒸发器压入冷凝器和膨胀阀，最后直接回到蒸发器。蒸发器就处于风扇前面，以带走热量和轿车内部湿的空气。制冷剂使得潮湿的热空气压缩成水滴，并从空气中带走热量。一旦水分被带走，“冷”空气就被带进轿车内部。有时候我们担心汽车的地板上会有一个水坑，但请放心，你会发现这只是从空调系统的冷凝器里流出的水滴(无色，无味，而且是干燥的！)。注意：R-12是极其危险的。当它在场时，必须采取一些特殊的预防措施。它能使任何接触到的物质结冰(包括你的眼睛)，它比空气重，会使你窒息而死，当遇到明火时，它会释放出有毒气体。在热天，若遇到长时间的交通拥堵，排出的废气直逼开着的车窗，尤其是当你因公