汽车概论（微课版）课件 第3-5章 汽车构造性能和基本原理、新能源汽车和汽车智能技术、汽车使用与维护

汽车构造、性能和基本工作原理第3章

LOGO汽车总体构造和行驶原理1主要内容汽车发动机的结构和工作原理2汽车底盘的结构和工作原理3汽车车身结构4汽车电气与电控系统5汽车性能6案例导入

王先生最近想购买一辆小轿车，当王先生上网查阅汽车的配置资料时，产生了巨大的疑惑：比如独立悬挂和非独立悬挂，哪一种汽车的乘坐舒适性更好？自然吸气和涡轮增压，哪一种发动机的动力更强劲？卤素大灯和LED大灯，哪一种灯光照明更具优势？等等。作为汽车专业的学生，你准备怎么为王先生解答疑惑呢？本章节将主要针对汽车的构造、汽车的性能以及汽车的工作原理等方面进行学习。/01汽车总体构造和行驶原理汽车总体构造发动机：使供入其中的燃料燃烧而发出动力的装置，是动力的源泉底盘：接受发动机的动力，使汽车运动并按驾驶员的操纵而正常行驶的部件，是汽车的基础车身：是驾驶员工作和装载乘客、货物的场所电器设备：汽车照明、信号装置等汽车总体构造发动机是汽车动力的源泉，为汽车的行驶提供动力。大多数汽车都采用往复活塞式内燃机，主要有汽油机和柴油机。它主要通过可燃混合体在气缸内燃烧膨胀产生高温高压的气体，推动活塞并通过连杆使发动机曲轴旋转，从而将燃料的热能转化为机械能，向外输出动力。1.发动机汽车总体构造汽车底盘用于传递发动机的动力，并将发动机曲轴的旋转运动转变成汽车的水平运动，并保证汽车按照驾驶人的操纵意图正常行驶。汽车底盘主要由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统四部分组成。2.底盘汽车总体构造汽车车身是驾驶员工作以及装载乘客和货物的场所。车身应为全体乘员提供安全、舒适的乘坐环境，保证驾驶人操纵方便以及保证货物完好无损。因此车身应具有隔声、隔热、减振、安全的功能。典型的货车车身包括车前钣金制件、驾驶室、车厢等部件。轿车的车身包括车窗、车门、驾驶舱、乘客舱、发动机舱和行李舱以及内外饰件、座椅等。3.车身汽车总体构造汽车电器设备的主要作用是保证发动机的点火、起动、汽车照明、仪表指示和信号报警，监视发动机及其他用电设备的技术状态，保障空调和电子控制装置的正常工作。总体来说可以分为电源系统、起动系统、点火系统、照明及信号装置、仪表及报警装置、电子控制装置和辅助电器等。4.电器行驶原理发动机变速器减速器等驱动轮驱动力汽车动力传动过程

1.驱动力行驶原理Ft–汽车驱动力Tt:作用于驱动轮上的转矩，N.m;

r:车轮滚动半径，m。行驶原理2.行驶阻力汽车在水平道路上直线等速行驶时，必须克服来自地面与轮胎相互作用而产生的滚动阻力和来自车身与空气相互作用而产生的空气阻力。汽车各种行驶阻力中，滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下都存在的，坡度阻力和加速阻力仅在一定行驶条件下存在。行驶原理3.汽车行驶的驱动—附着条件（1）汽车行驶的驱动条件若驱动力小于滚动阻力、坡度阻力和空气阻力之和，则汽车无法开动或正在行驶的汽车将减速直至停车。（2）汽车行驶的附着条件地面之所以产生切向反作用力，主要是依靠地面与驱动轮接地表面之间的摩擦作用。这种作用称为附着作用，附着作用所能提供的地面反作用力的极限值，称为附着力/02汽车发动机的结构和工作原理发动机的功用

发动机是汽车的动力源，其作用是使燃料燃烧，再将热能转化为机械能，驱动汽车行驶，并驱动其他机电设备，如图所示。由于汽车发动机是将燃料（液体与空气混合体）直接输入机器内部燃烧而产生热能，因此也称为内燃机。发动机的分类分类方法类别按所燃用燃料分类液体燃料发动机：汽油发动机、柴油发动机、醇类燃料发动机；气体燃料发动机：压缩天然气发动机、液化石油气发动机、液化天然气发动机等按气缸数数目分类可分为单缸发动机和多缸发动机。现代汽车主要采用多缸发动机，采用最多的是四缸发动机、六缸发动机，高级轿车也有采用八缸发动机的。按气缸布置形式分类可分为直列式发动机、V型发动机和水平对置式发动机按冷却方式分类可分为水冷式发动机和风冷式发动机按冲程数分类按完成一个工作循环所需行程数不同，可分为四冲程发动机和二冲程发动机。按着火方式分类-可分为点燃式发动机（汽油发动机）和压燃式发动机（柴油发动机）按进气状态分类可分为自然吸气式发动机和增压式发动机。发动机的组成汽油机主要曲柄连杆机构、换气系统、供油系统、润滑系统、冷却系统、点火系统（仅汽油机）和起动系统组成；柴油机主要由曲柄连杆机构、换气系统、供油系统、润滑系统、冷却系统和起动系统组成，柴油机是压燃的，不需要点火系统。汽油发动机柴油发动机发动机的基本术语发动机的基本术语（1）上止点活塞在气缸中运动，当活塞离曲轴中心最远时，活塞顶部所处的位置。（2）下止点活塞在气缸中运动，当活塞离曲轴中心最近时，活塞顶部所处的位置。（3）活塞行程活塞从一个止点运动到另一个止点所经过的距离，即曲轴每转半圈（180°），活塞运动一个行程。（4）曲柄半径曲轴与连杆大头连接中心至曲轴中心的距离称为曲柄半径。（5）燃烧室容积活塞位于上止点时，活塞顶部与气缸盖之间的封闭容积。（6）气缸工作容积活塞从上止点运动到下止点时，它所扫过的空间容积。发动机的基本术语（7）气缸总容积活塞位于下止点时，活塞顶部与气缸盖之间的封闭容积。（8）压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比值。压缩比表示活塞从下止点运动到上止点时，气体在气缸内被压缩的程度。不同类型的发动机对压缩比的要求不同，柴油机较高（ε=15～22），汽油机较低（ε=6～10）。（9）活塞总排量多缸发动机所有气缸工作容积之和。（10）发动机工况发动机在某一时刻的运行状况称为发动机工况，用发动机此时输出的转速和有效功率表示。（11）工作循环在气缸内进行的每一次将热能转化为机械能的一系列连续过程（进气、压缩、做功和排气）称为发动机的工作循环。发动机的工作原理1.进气行程活塞在曲轴的带动下由上止点（活塞运动的最高点）移至下止点（活塞运动的最低点）。此时排气门关闭，进气门开启。在活塞移动过程中，气缸容积逐渐增大，气缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进一步混合形成可燃混合气。2.压缩行程进气行程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时，进、排气门均关闭。随着活塞移动，气缸容积不断减小，气缸内的混合气被压缩，其压力和温度同时升高。3.做功行程压缩行程结束时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混合气点燃，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀，压力和温度迅速升高。在气体压力的推动下，活塞由上止点移至下止点，并通过连杆推动曲轴旋转做功。这时，进、排气门仍旧关闭。4.排气行程排气行程开始，排气门开启，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点，此时膨胀过后的燃烧气体(或称废气)在其自身剩余压力和在活塞的推动下，经排气门排出气缸之外。当活塞到达上止点时，排气行程结束，排气门关闭。四冲程汽油发动机组成与结构原理

发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器，其构造形式多种多样。但无论是汽油机还是柴油机，要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，主要由曲柄连杆机构、配气机构两大机构和燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统五大系统组成；柴油机由两大机构和四大系统组成（无点火系）。四冲程汽油发动机组成与结构原理（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。如图所示。四冲程汽油发动机组成与结构原理1．机体组机体组主要包括气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖和气缸垫等不动件，

机体组是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。机体组主要由气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱等组成，如图所示。四冲程汽油发动机组成与结构原理2．活塞连杆组活塞连杆组将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出转矩，以驱动汽车车轮转动。活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销和连杆等主要机件组成。四冲程汽油发动机组成与结构原理3．曲轴飞轮组曲轴飞轮组的功用是：把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，为汽车的行驶和其他需要动力的机构输出扭矩。曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮、正时齿轮（或链轮）等组成四冲程汽油发动机组成与结构原理（二）配气机构1．功用配气机构的功用是按照发动机各缸的工作过程和着火顺序的要求，定时开启和关闭各缸进、排气门，准时地供给清洁、足量的新鲜工作介质（空气或可燃混合气），及时并尽可能彻底地排出废气，以保证发动机燃烧过程的有效进行。四冲程汽油发动机组成与结构原理2.组成配气机构的主要部件有气门组、气门传动组。（1）气门组气门组主要由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门锁夹等零件组成（2）气门传动组气门传动组由挺杆、推杆、摇臂轴及支座、摇臂及调整螺钉等组成。四冲程汽油发动机组成与结构原理3．配气相位进、排气门开启和关闭时刻所对应的曲轴转角称为配气相位，简称配气相。表示配气相位的环形图称为配气相位图四冲程汽油发动机组成与结构原理（三）燃料供给系统汽油机燃料供给系的功用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。燃料供给系统主要由空气供给系统、排气系统、燃油供给系统和电子控制系统等组成。1.空气供给系统空气供给系统的作用是为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气。空气供给系统如图所示，空气经空气滤清器、空气流量计、节气门体进入进气总管，再分配到各缸进气歧管进入气缸。四冲程汽油发动机组成与结构原理2.排气系统排气系统的作用是将燃烧后的废气引到大气中，并净化废气中的有害成分和降低排气的噪声。主要由排气歧管、排气消声器和三元催化转换器等组成，如图所示。四冲程汽油发动机组成与结构原理3.燃油供给系统电控燃油供给系统的作用是为发动机提供所需的清洁的压力燃油。当发动机运行时，发动机控制单元根据空气流量信号、发动机转速信号及其他信号，计算出发动机燃烧所需要的燃油量，并在合适的时刻发出喷油信号，打开喷油器，向进气道或气缸内喷射适量的燃油，并与空气混合，供给发动机运行。

燃油供给系统一般由燃油箱、电动燃油泵、燃油压力调节器、燃油滤清器、喷油器、燃油分配管等组成，如图所示。四冲程汽油发动机组成与结构原理（1）燃油泵燃油泵由电动机、油泵、安全阀和单向阀组成。工作时，电动燃油泵源源不断地将燃油从油箱泵出，经燃油滤清器滤去杂质和水分，压力调节器调压、稳压后，以一定压力将燃油送至喷油器，再由ECU根据发动机载荷工况按某特定方式，将燃油喷人进气管或气缸内，与空气混合成特定浓度的混合气。（2）燃油压力调节器燃油压力调节器一般采用相对压力调节器，汽油压力调节器由膜片、弹簧、油室、真空室组成。其主要功用是维持恒定的喷油压力，以保证精确的空燃比。（3）喷油器喷油器主要由电磁线圈、铁芯、弹簧、针阀、阀体和壳体组成。其主要功用是根据ECU喷油信号，将适量汽油喷射人进气管（或气缸）内。当ECU接通电磁线圈时，电磁力打开喷孔喷油。电磁线圈断电，磁力消失，铁芯因弹力作用迅速回位，喷油立即终止。（4）燃油分配管的功用是储油蓄压、减缓油压脉动，将汽油均匀、等压地输送到各缸喷油器。燃油分配管是一个容积较大的方形或圆形的油轨，其上装有喷油器和燃油压力调节器，但无回油式的燃油分配管上没有压力调节器。（5）汽油箱的主要功用是储存汽油。但现代电控汽油机的油箱结构越来越复杂，它不仅储存足够量的汽油，其内部还装有电动汽油泵、燃油液位传感器、与炭罐相连接的排气阀等部件。四冲程汽油发动机组成与结构原理燃油供给系统的工作原理：当燃油供给系工作时，燃油由燃油泵从油箱中泵出，经过燃油滤清器，除去杂质及水分后，再送至燃油脉动阻尼器，以减少其脉动。这样具有一定压力的燃油流至燃油分配管并分配到各缸喷油器。喷油器根据ECU的喷油指令，开启喷油阀，将适量的燃油喷于进气门前，待进气行程时，再将燃油混合气吸入气缸中。装在供油总管上的燃油压力调节器是用以调节系统油压的，目的在于保持油路内的油压约高于进气管300kPa。当油路压力超过规定值时，汽油压力调节器工作，使过量的燃油返流回油箱。从而使喷油器的喷射油压不变。此外，为了改善发动机低温启动性能，有些车辆在进气歧管上安装了一个冷启动喷油器，冷启动喷油器的喷油时间由热限时开关或者ECU控制。四冲程汽油发动机组成与结构原理（四）点火系统四冲程汽油发动机组成与结构原理组成：现代汽车多用微机控制点火系统，主要由电源、点火开关、点火线圈组件、传感器、电控单元ECU、火花塞等组成。四冲程汽油发动机组成与结构原理（1）传感器感知发动机的工作状态，为电控单元提供信息。（2）电控单元根据发动机转速、空气流量、节气门位置、电瓶电压、冷却液温度、进气温度、爆燃等信号，算出最佳点火正时提前角度，再发出点火信号，达到控制点火正时的目的。（3）点火控制组件执行电控单元的命令，为点火提供高压电。（4）高压线把点火控制组件中的点火线圈产生的高压电送给火花塞。（5）火花塞利用高压电击穿气隙，产生火花点燃气缸内的可燃混合气。四冲程汽油发动机组成与结构原理点火系统的工作原理：发动机工作时，根据凸轮轴位置传感器信号，判定哪缸即将到达压缩上止点，根据反映发动机工况的转速信号、负荷信号及与点火提前角有关的传感器信号，确定相应工况下的最佳点火提前角，向点火控制器发出控制指令，使功率晶体管截止，点火线圈一次电流被切断，二次绕组产生高压电，并按发动机点火顺序分配到各缸火花塞跳火点燃混合气。上述控制过程是指发动机在正常状态下点火时刻的控制过程。当发动机起动、怠速或汽车滑行时，设有专门的控制程序和控制方式对点火时刻进行控制。四冲程汽油发动机组成与结构原理

（五）冷却系统发动机冷却系统的主要作用是在任何工况下，对发动机高温机件进行适度的冷却，使发动机始终在最合适的温度范围内工作，防止燃烧室附近的部件（如活塞、气门、气缸和缸垫等）高温而损坏，从而保证发动机长久的正常工作。如图所示四冲程汽油发动机组成与结构原理

目前汽车发动机均采用强制循环式水冷却系统，它主要由风扇、水泵、水套、散热器百叶窗、水管和水温传感器等组成。（1）冷却风扇风扇旋转送风辅助散热器进行热交换。（2）散热器又名水箱，其功用是利用冷风冷却被加热的冷却液。散热器的芯管常用扁形直管，周围制有散热片，芯管有竖置和横置两种方式。（3）散热器盖散热器盖具有较高的密封性。其功用是使冷却系统保持一定的压力，提高冷却液的沸点。（4）节温器节温器是控制冷却液流路的开关阀，从而使冷却液保持适当的温度。（5）水泵水泵的功用是使冷却液循环。四冲程汽油发动机组成与结构原理冷却系统的工作原理：发动机工作时，水泵在曲轴的驱动下旋转，将冷却液吸入加压后送入分水管，并由分水孔进入各气缸间的水套中，使各缸冷却均匀，然后向上流经气缸盖水套及节温器。当冷却液温度低时，节温器主阀门关闭，冷却液不能流人散热器，只能从节温器的副阀门流入水泵，此时从水泵出来的冷却液经分水管、水套、出水口流回到水泵，此循环称小循环。由于冷却液不通过散热器，所以冷却液的温度不会下降，还会提高，使之满足发动机需要升温的工作要求;当发动机温度较高时，节温器主阀门开启，副阀门关闭，水泵将冷却液由散热器吸入，加压后经分水管流人气缸水套，冷却气缸后再从上部流到散热器，此循环称大循环，通过大循环，冷却液流经散热器带走热量，同时控制器根据发动机冷却液温度，自动控制冷却风扇的转速，从而调节流经散热器的空气量从而调节冷却强度，保持发动机在所需的温度下工作。四冲程汽油发动机组成与结构原理（六）冷却系统功用：（1）润滑功用润滑功用是将零件间的直接摩擦变为间接摩擦，减少零件磨损和功率损耗。（2）密封功用密封功用是利用润滑油的粘性，提高零件的密封效果。（3）散热功用散热功用是通过润滑油的循环，将零件摩擦时产生的热量带走。（4）清洗功用清洗功用是利用润滑油的循环，将零件相互摩擦时产生的金属屑带走。（5）防锈功用防锈功用是将零件表面附上一层润滑油膜，可以防止零件表面被氧化锈蚀。四冲程汽油发动机组成与结构原理润滑系统主要由油底壳、机油泵、滤清装置、限压阀、压力传感器、机油尺、油道及油管等组成。四冲程汽油发动机组成与结构原理（1）油底壳油底壳用来贮存润滑油。在大多数发动机上，油底壳还起到为润滑油散热的作用。（2）机油集滤器集滤器采用滤网式结构，装在机油泵进油管的进油口上，其功用是滤去机油中较大的杂质，防止其进入机油泵。集滤器有浮式和固定式两种。（3）机油泵机油泵功用是将一定量的润滑油从油底壳中抽出经机油泵加压后，源源不断地送至各运动零件的表面进行润滑，为润滑油在润滑系中的循环提供动力。一般机油泵装于曲轴箱内，由凸轮轴上的齿轮驱动。（4）机油滤清器机油滤清器用来过滤掉润滑油中的杂质、磨屑、油泥及水分等杂物，使送到各润滑部件的润都是干净清洁的。机油滤清器分为粗机油滤清器和细机油滤清器。（5）限压阀限压阀用来限制机油泵输出的润滑油压力。旁通阀与粗滤器并联，当粗滤器发生堵塞时，旁通阀打开，机油泵输出的润滑油直接进人主油道。四冲程汽油发动机组成与结构原理润滑系统油路

当发动机工作时，机油泵从油底壳中吸取机油，经机油滤清器过滤后的机油分成两路：一路进入气缸体主油道，经主油道将机油分配到各曲轴主轴承，再由曲轴上的斜油孔通往各连杆轴承；第二路经过气缸体通向气缸体上平面油道，一般经气缸盖的螺栓孔进入气缸盖主油道，将机油分配到各凸轮轴轴颈及液压挺柱，润滑后的机油从回油道重新流回油底壳。如图所示。四冲程汽油发动机组成与结构原理（七）起动系统统要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀做功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自行运转，工作循环才能自行进行。因此，需要通过起动系统的起动机将蓄电池的电能转换成机械能，再带动发动机运转。如图所示。四冲程汽油发动机组成与结构原理

汽车起动系统主要由蓄电池、控制电路（包含点火开关和起动继电器）和起动机三个部分组成，如图所示。四冲程汽油发动机组成与结构原理1.起动机起动机俗称马达，它的作用是把蓄电池的电能转换为机械能，产生电磁转矩，通过传动机构带动发动机飞轮旋转。起动机主要由直流电动机、传动机构（啮合机构）和控制装置（即电磁开关）三部分组成，如图所示。四冲程汽油发动机组成与结构原理起动系统的工作原理：用钥匙将点火开关打到START挡，此时接通蓄电池和起动系统的电路。起动机继电器通电后，一是接通起动机与蓄电池的电路，二是控制拨叉拨动，使起动机的驱动齿轮与发动机飞轮啮合。起动机通电后，起动机主轴上的驱动齿轮转动，带动发动机飞轮和曲轴旋转，最终使得发动机起动。当发动机起动后，在单向离合器的作用下，起动机的驱动齿轮会自动脱离与发动机飞轮齿圈的啮合，起动完成。/03汽车底盘的结构和工作原理汽车底盘的结构和工作原理

底盘是汽车的骨架，用来支撑车身和安装所有部件，同时将发动机的动力传递到驱动轮，还要保证汽车按照驾驶人的意志正常行驶。它主要由传动系统、行驶系统、转向系统统和制动系统四部分组成，如图所示。汽车底盘的结构和工作原理一、传动系统传动系统的作用是将发动机产生的动力传递到驱动车轮，还应具有变速、倒车、中断动力和轮间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。

传动系统主要由离合器、变速器、传动轴和驱动桥等组成，如图所示。汽车底盘的结构和工作原理1.离合器汽车从启动到行驶的整个过程中，经常需要使用离合器。它的作用是保证汽车起步时发动机与传动系柔顺地接合，并传递扭矩到变速器，当进行档位切换时，发动机与传动系可以迅速、彻底地分离，减少变速齿轮之间的冲击，保证换挡平顺。

离合器主要由飞轮、离合器压盘及盖总成、离合器从动盘和操纵机构四部分组成。汽车底盘的结构和工作原理离合器工作原理汽车底盘的结构和工作原理2.变速器（1）功用

①根据道路和交通状况，改变汽车的驱动力和行驶速度。

②切断发动机与驱动轮之间的动力传递，变速器的空挡具有这一功能。

③实现倒车。汽车底盘的结构和工作原理（2）类型1）手动变速器（简称MT）手动变速器普遍采用普通齿轮变速器。它必需用手拨动变速杆才能改变变速器的档位，从而改变内部齿轮啮合的位置，改变传动比，以达到变速变矩的目的。手动变速器主要由输入轴、输出轴、变速机构、换档操纵机构和同步器等组成汽车底盘的结构和工作原理2）自动变速器自动变速器不需要人操纵变速机构，根据需求，自动改变传动比，达到变速变矩的目的.主要分为液力自动变速器（简称AT）、机械无极变速器（简称CVT）、机械有级自动变速器（简称AMT）、双离合器式自动变速器（简称DCT）。AT自动变速器AMT自动变速器汽车底盘的结构和工作原理DCT自动变速器CVT自动变速器汽车底盘的结构和工作原理3.万向传动装置万向传动装置安装于变速器与驱动桥之间，功用是在变速器和驱动桥之间能适应轴线夹角变化和有轴向伸缩的前提下，可靠地传递动力。汽车底盘的结构和工作原理万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，当传动距离较远时，有时需要将传动轴分成两段，在中部加装中间支承.汽车底盘的结构和工作原理（1）万向节万向节是万向联轴节的简称，它允许输人轴与输出轴之间朝任何方向有夹角，故叫万向节。汽车万向节有不等速和等速两类，一般货车向传动装置采用不等速万向节。不等速万向传动装置

等速万向传动装置汽车底盘的结构和工作原理（2）传动轴传动轴一般应用于前置后驱的车辆，通常安装在变速器和驱动桥端的万向节之间，用来传递传动轴的转矩，因而传动轴多为空心轴，同时为了适应变速器和驱动桥相对位置的变化，传动轴应能轴向滑动。因此在传动轴采用花键连接，满足轴向滑动的需求。汽车底盘的结构和工作原理4.驱动桥

驱动桥的作用是将万向传动装置传递来的发动机动力经过降速增扭，改变动力传递方向，再分配到左、右驱动轮，使汽车得以行驶，并允许左、右驱动轮以不同的转速行驶，如图所示。汽车底盘的结构和工作原理驱动桥一般由主减速器、差速器、半轴和桥壳等组成。汽车底盘的结构和工作原理（1）主减速器主减速器的功用是降速增扭，对于纵置发动机还可以改变动力传递方向的作用。通常分为单级减速器和双级主减速器。汽车底盘的结构和工作原理（2）差速器1）功用差速器是汽车上的一个重要装置。汽车转弯时，由于内、外轮转弯半径不同，使左右驱动轮的转速不相等。差速器的功用就是避免轮胎打滑，使汽车圆滑地转弯。2）组成差速器主要由四个行星齿轮、行星齿轮轴、两个半轴齿轮和差速器壳等组成汽车底盘的结构和工作原理（3）驱动半轴驱动半轴是差速器与驱动桥之间传递较大转矩的实心轴。其内端一般采用花键与差速器的半轴齿轮联接，外端通过凸缘盘等方式与驱动轮的轮毂相联。半轴结构因驱动桥结构形式不同而异，整体式驱动桥中的半轴为刚性整轴；转向驱动桥和断开式驱动桥中的半轴分段并用万向节联接。汽车底盘的结构和工作原理（4）桥壳驱动桥壳功用是用来支承并保护主减速器、差速器和半轴等，并通过悬架或轮毂的安装，使左右驱动轮的相对位置得以固定。同时，与从动桥一道支承车架及其上各部件的质量，承受车轮传来的地面反力和力矩，直至传给车架。驱动桥壳可分为整体式桥壳和分段式桥壳两类。汽车底盘的结构和工作原理二、行驶系统行驶系统的功用：1）将发动机传到驱动轮上的驱动转矩变为推动汽车行驶的驱动力，并使驱动轮的转动变成汽车在地面上的移动。2）传递并承受路面作用于车轮上的各向反力及其所形成的力矩。3）尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车行驶平顺性，且与汽车转向系很好地配合工作，实现汽车行驶方向的正确控制，以保证汽车操纵稳定性。4）支承汽车的全部质量。行驶系统的组成：汽车行驶系统主要由车架、车桥、车轮和悬架组成汽车底盘的结构和工作原理1.车架汽车车架，俗称“大梁”，其上安装发动机、变速器、传动轴、车桥、车身等总成和部件。车架的功用是支承和连接汽车的各总成和部件，并使它们保持正确的相对位置，承受来自车上和路面上的各种载荷。汽车的车架按结构形式可分为边梁式车架、中梁式车架和综合式车架、无梁式车架几种类型。边梁式车架中梁式车架综合式车架无梁式车架汽车底盘的结构和工作原理2.车桥

车桥通过悬架与车架或车身相连，两端安装车轮，其作用是传递车架与车轮之间的各种力和力矩。车桥按车轮的作用不同，可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。如图所示。车桥车桥车桥车桥汽车底盘的结构和工作原理（1）转向桥它能使装在前端的左右车轮偏转一定的角度来实现转向，还能承受车身的载荷，如图所示。汽车底盘的结构和工作原理（2）转向驱动桥发动机前置前轮驱动以及四轮驱动的汽车，其前桥既作为转向桥，还兼驱动桥的作用，故称为转向驱动桥。它主要由主减速器、差速器、半轴、转向节、轮毂和轮毂轴承等组成，如图所示。主减速器和差速器一般与变速器制成一体。汽车底盘的结构和工作原理（3）支持桥对于发动机前置前轮驱动的汽车，后桥既没有转向作用，也没有驱动的作用，只用于连接车轮与车身，起支撑车身的作用，所以称为支持桥。它主要由车桥、轮毂和轮毂轴承等组成，如图所示。汽车底盘的结构和工作原理3.车轮

车轮位于汽车车桥与路面之间，起支承汽车和装载质量的作用；还能传递汽车与路面之间的各种力和力矩；缓冲路面颠簸时所引起的振动；保持汽车的行驶方向等作用。它主要由轮辋、轮胎和气门嘴等组成，如图所示。汽车底盘的结构和工作原理分类：按照轮胎的结构不同，可分为斜交线轮胎与子午线轮胎按胎。子午线轮胎的特点是帘布层数少，滚动阻力小，节油，承载能力大，胎体柔软，缓冲能力好，乘坐舒适好，胎面耐磨性好，使用寿命长，接地面积大，附着性能好，能量损失小，行驶温度低，适应高速行车。斜交轮胎的特点:胎体坚固，胎侧不易损坏，低速行驶舒适性好，胎噪较小，滚动阻力较大，使用寿命短。汽车底盘的结构和工作原理4.悬架功用：1）将车架与车桥（或车轮）弹性连接在一起；2）传递两者之间的各种作用力和力矩；3）抑制并减小由于路面不平而引起的振动；4）保持车身和车轮之间的正确的运动关系；5）保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。组成：现代汽车悬架主要由弹性元件、减振器、导向装置（横向稳定杆、摆臂、纵向推力杆）组成汽车底盘的结构和工作原理

（1）弹性元件弹性元件它的作用是承受并传递垂直载荷，缓和不平路面引起的冲击，使车身与车桥之间保持弹性连接，改善乘坐的舒适性能。常见的弹性元件主要有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧和气体弹簧。螺旋弹簧钢板弹簧橡胶弹簧气体弹簧汽车底盘的结构和工作原理1）钢板弹簧钢板弹簧由一组弯曲弹簧钢片从短至长依次叠放而组成。这些重叠钢板在中心点用一枚U形中心螺栓或铆钉固定在一起。此外，为了防止钢板滑出原位，还用夹箍(弹簧夹)在几个地方将其固定。将最长的一条钢板(主钢板)的两端弯成弹簧卷耳(内装青铜或塑料、橡胶、粉末冶金制成的衬套)，用于将弹簧装在车架或构件(如侧梁)上。汽车底盘的结构和工作原理2）螺旋弹簧螺旋弹簧广泛地用于轿车的前悬架。螺旋弹簧只能承受重直载荷，必须安装导向机构以传递重直载荷以外的各种力和力矩，同时螺旋弹簧没有减震作用，必须配置减振器，用于衰减振动。汽车底盘的结构和工作原理3）扭杆弹簧扭杆弹簧是用其自身扭转弹性抵抗扭曲力的弹簧钢杆。扭杆的一端固定在车架或车身其他构件上，另一端连在受到扭力载荷的部件上。扭杆弹簧也用于制造稳定杆，适用于小型车及厢式车的悬架系统。汽车底盘的结构和工作原理4）橡胶弹簧当橡胶弹簧由于外力而变形时，便产生内部摩擦，以吸收振动。橡胶弹簧具有可以加工成任何形状、无噪声、不需润滑等优点。所以，橡胶弹簧主要用作辅助弹簧，或用作悬架部件的衬套、垫片、垫块、挡块及其他支承件。汽车底盘的结构和工作原理5）气体弹簧气体弹簧主要有空气弹簧和油气弹簧两种。①气体弹簧是以空气做弹性介质，即在一个气囊内装装入压缩空气，利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。②油气弹簧它以气体作为弹性介质，液体作为传力介质，不但具有良好的缓冲能力，还具有减振作用，同时还可调节车架的高度，适用于重型车辆和大客车使用。油气弹簧中的气体是通常是惰性气体氮气。汽车底盘的结构和工作原理（2）减振器减振器用来衰减车身振动，增强车轮和地面的附着力，提高行驶的平顺性。（3）导向装置导向装置的作用是传递各个方向的力和力矩，并保证车轮相对车身有正确的运动关系;横向稳定杆用来防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，以提高汽车抗侧倾能力。减振器汽车底盘的结构和工作原理(4)汽车常见的悬架麦弗逊独立悬架悬架双叉臂式独立悬架多连杆悬架扭力梁式非独立悬架汽车底盘的结构和工作原理三、转向系统统

转向系统的作用

汽车转向系统的作用是保证汽车在行驶中能按驾驶人的操纵要求，适时地改变行驶方向，且能在受到路面干扰偏离行驶方向时，还能保持汽车稳定地直线行驶。按转向能源的不同，转向系统可分为机械转向系统和动力转向系统两大类。汽车底盘的结构和工作原理1.液压助力转向系统液压式动力转向系统主要由转向储液罐、转向泵、转向控制阀、转向动力缸以及机械转向器等组成液压助力转向系统的优点：方向盘与转向轮之间全部机械连接，操控精准、路感反馈清晰，技术成熟，可靠性高；缺点：能耗较高，部件较多，结构复杂，占用空间较大；油路保持高压，存在液压油泄露风险。汽车底盘的结构和工作原理1）转向储液罐的功用是储存液压转向系统的工作油液；2）转向泵是动力转向系统的动力源，其功用是将发动机产生的机械能转化为驱动转向动力缸工作的液压能；3）转向控制阀的功用是在驾驶人进行转向操纵时自动控制转向泵输出的油液流向，使转向器与动力缸协同工作；4）转向动力缸的功用是产生液压动力，驱动转向传动机构，实现动力转向；汽车底盘的结构和工作原理2.电动助力转向系统电动助力转向系统利用直流电动机提供转向动力，辅助驾驶员进行转向操作。根据助力机构的不同可以分为电动液压助力和电动机直接助力两种。优点：继承了传统液压助力转向系统操控精准、路感反馈清晰的优势，并且大幅降低了能耗，转向助力可以根据转角、车速等参数自行调节，反应更加灵敏；缺点：增加了较多的电子单元，导致整体结构复杂度增加，成本略有上升，可靠性不如传统液压助力转向系统，且液压油泄露的问题依旧存在。1）电动液压助力转向系统电动液压助力转向系统的液压泵由电动机直接驱动，助力效果只与转向盘角速度和行驶速度有关，电控单元收集轮速传感器等数据，经过综合处理后控制液压阀的开启程度来改变油液压力，从而实现转向助力力度的大小调节。汽车底盘的结构和工作原理优点：效率高、能量消耗少，反应灵敏，滞后小，良好的操纵稳定性和回正性能，结构简单，质量小，系统集成度高，布置方便，无液压元件对环境污染少；缺点：依靠控制单元模拟转向手感和力度，会因此损失部分路感，电子部件较多，系统稳定性、可靠性不如机械转向，助力比较小，成本较高。2）电动机直接助力式转向系统电动机直接助力式转向系统主要由转矩传感器、ECU、助力电动机和电磁离合器等组成。当操纵转向盘时，ECU根据转矩传感器和车速传感器信号，计算出助力电动机的电流的大小和方向，调整转向助力的大小和旋转方向。助力电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增矩后，加在转向机构上，使之得到一个与汽车工况相适应的转向作用力。汽车底盘的结构和工作原理四、制动系统1.作用

制动系统的作用是利用机械摩擦作用来产生制动作用，使汽车根据驾驶人的需要适时减速或停车，还能使已经停驶的车辆实现可靠停放。如图所示。汽车底盘的结构和工作原理2.分类（1）汽车制动系统按制动传动介质不同分类，可分为液压制动系统和气压制动系统两大类，如图所示。轿车上普遍采用液压制动系统，大型载重汽车上都采用气压制动系统。汽车底盘的结构和工作原理（2）汽车制动系统按作用分类，可分为行车制动系统、驻车制动系统、辅助制动系统和应急制动系统。行车制动系统用于行驶中的汽车减速或停车，由驾驶人用脚操纵；驻车制动系统用于使停驶的车辆停留原地不动，通常由驾驶人用手操纵。汽车底盘的结构和工作原理3.结构液压式行车制动系统主要由制动踏板、真空助力器、制动总泵、储液罐、制动管路和制动器等组成。汽车底盘的结构和工作原理①制动主缸制动主缸也称制动总泵，其作用是将制动踏板输入的机械能转换成液压能。制动主缸与储液罐制成一体，储液罐上一般有制动液的最高和最低平面线。为了保证安全性，汽车的制动装置都采用双管路制动传动，因此，都使用串联双腔式制动主缸。汽车底盘的结构和工作原理

②制动器制动器的作用是将从制动管路传过来的液压力转换成摩擦力矩迫使车轮减速或停转。制动器按结构不同，可分为鼓式制动器和盘式制动器。如图所示。其中鼓式制动器由于能产生大的制动力矩，多用于货车或轿车后轮；盘式制动器由于散热性能好，多用于轿车的前轮。汽车底盘的结构和工作原理4.驻车制动机构驻车制动器的作用是停驶后防止滑溜，坡道起步，行车制动效能失效后临时使用或配合行车制动器器进行紧急制动。汽车底盘的结构和工作原理5.辅助制动系统对于经常在山区或丘陵地带行驶的汽车，为了使下长坡时长时间而持续地减低或保持稳定车速并减轻或解除行车制动器的负荷，通常需要加装缓速器等辅助制动装置。辅助装置可大大减少行车制动（刹车）的使用，从而减少蹄片（或碟片）磨损，大大降低蹄片（或碟片）连续制动过热导致的行车安全风险。电涡流缓速器液力缓速器汽车底盘的结构和工作原理6汽车的布置形式发动机前置后轮驱动发动机前置前轮驱动汽车底盘的结构和工作原理发动机后置后轮驱动全轮驱动/04汽车车身结构汽车车身结构一、车身的功用1）车身应对驾驶人提供便利的工作环境，对乘员提供舒适的乘坐条件，保护他们免受汽车行驶时的振动、噪声、废气的侵袭以及外界恶劣气候影响，2）安全、可靠地容纳客、货，以及保护客、货免受风、沙、雨、雪等侵袭和恶劣汽候影响，应保证完好无损地运载货物且装卸方便。3）车身应保证汽车具有合理的外部形状，在汽车行驶时能有效地引导周围的气流，减少空气阻力，从而提高汽车的动力性、燃油经济性和行驶稳定性，并改善发动机的冷却条件和室内通风。4）汽车车身上的一些结构措施和装备应有助于安全行车和减轻车祸等严重事故的后果。5）有助于提高汽车的行驶稳定性和改善发动机的冷却条件。汽车车身结构二、车身的分类1.车身按承载形式可分为：承载式车身、非承载式车身和半承载式车身三大类。（1）非承载式车身非承载式车身有独立的车架，车身本体悬置于车架上，用弹簧或橡胶垫弹性连接，底盘总成以及发动机总成等也安装在车架上，安装和承载的主体是车架。车架的振动通过弹性元件传到车身上，大部分振动被减弱或消除，发生碰撞时车架能吸收大部分冲击力，在坏路行驶时对车身起到保护作用，因此车厢变形小、平稳性和安全性好且车厢内噪声低。车身只承受所载人员和行李的重力，不参与承载，所以整车质量和尺寸增大了。汽车车身结构（2）承载式车身

承载式的结构特点是没有车架。车身由底板、骨架、内皮和外蒙皮、车顶等组件焊成刚性框架结构，整个车身构件全部参与承载，所以称之为承载式车身。对承载式车身而言，由于整个车身都参与承载，强度条件好，减轻车身的自重，具有较大的抗弯曲和抗扭转的刚度，车室内空间可增大，地板高度可降低，整车的高度也可下降，其重量小，重心低，室内空间大，装配简单，有利于提高乘用车的行驶稳定性和上下车的方便性。汽车车身结构（2）半承载式车身

半承载式车身的结构与非承载式车身的结构基本相同，也有车架的。它们之间的区别在于：半承载式车身的车架与车身焊接或用螺栓固定，车身只是部分地参与承载，车架是主承载体。由于是刚性连接，冲击力会通过刚性连接传到车身上。汽车车身结构一、汽车车身的基本结构1.车身壳体车身壳体是由纵梁、横梁和立柱等主要承力元件以及与它们连接的板件共同组成的。刚性的构架，是整车的安装基础。车身壳体由地板焊接总成、左右侧围焊接总成、前围焊接总成、顶盖总成、后围焊接总成等组成。汽车车身结构2.车身钣金件车身钣金件有水箱罩、发动机罩、翼子板、挡泥板、驾驶室踏脚板、承载式轿车保险杠等。汽车车身结构3.车门车窗总成车门、车窗总成包括门泵、摇窗机构、车锁等汽车车身结构4.车身内外装饰件车身内外装饰件主要有仪表板、顶篷、侧壁、座位的表面覆饰等；车身外装饰件则有装饰条、车轮罩、车辆标志等汽车车身结构5.车身附件汽车的车身附件一般包括风窗刮水器、风窗洗涤器、遮阳板、后视镜、收放机、杆式天线、车门扶手、点烟盒、安全带等汽车车身结构6.座位汽车上的座位是由支架、靠背和坐垫组成7.其他装置汽车车身上除了上述结构外，还有安放行李的内、外行李架，有的还具有取暧、通风装置，还有保护驾驶人的气囊装置。/05汽车电气系统汽车电气系统一、汽车电气设备的组成汽车上所装电气设备虽然种类繁多功能各异，但按其功能可分为电源、用电设备、全车电路和配电装置等4部分。汽车电气系统1．电源（1）蓄电池。起动发动机时，蓄电池是汽车上供给起动机电流的唯一电源。（2）发电机。当发电机达到一定转速，其电压高于蓄电池电压时，发电机向全车用电设备（起动机除外）供电，并向蓄电池充电。它是汽车运行中的主要电源。汽车电气系统二、用电设备（1）起动系统起动系统用来起动发动机，起动系统主要包括起动机及控制电路，已在前文中详细介绍。2）点火系统点火系统用来产生电火花，点燃汽油发动机气缸内的可燃混合气。现在汽车主要采用计算机控制点火系统，其主要包括点火线圈、电子点火器、火花塞、各种传感器、电子控制单元等，已在前文中详细介绍。汽车电气系统二、照明与信号系统1.汽车照明系统照明系统提供车辆夜间安全行驶的必要照明。汽车照明灯一般由车外照明灯(主要包括前照灯、雾灯、倒车灯和牌照灯)和车内照明灯(主要包括顶灯、行李舱灯和发动机舱灯)组成。大多数汽车前照灯、雾灯和前转向信号灯等组合成组合前灯，而将后部尾灯、后转向信号灯、制动灯和倒车灯等组合成组合尾灯。汽车电气系统（1）前照灯前照灯俗称大灯或头灯，装在汽车头部的两侧，用来照亮车前的道路。具有远光和近光两种照明方式。汽车夜间行驶、无对方来车时使用远光，以清晰照亮道路；近光主要用于夜间会车，以防止迎面来车的驾驶人目眩。前照灯的光色为白色。前照灯的灯泡一般分为卤素灯泡、氙气灯泡、LED灯泡以及激光灯泡灯。汽车电气系统①卤素大灯卤素大灯又称作钨卤大灯，白炽灯的一个变种，其原理是利用电阻有电流通过发热，当温度足够高时发出波长在可见光频段的黑体辐射。不过，卤素大灯由于其光线昏暗偏黄、照射范围小，但卤素大灯成本低廉、维修更换方便等优势。汽车电气系统②氙气大灯氙气大灯是一种气体放电灯，它是利用配套的电子镇流器将蓄电池的12V电压瞬间提升至23V以上,触发电压后，高压脉冲电在完全封闭的微型石英灯泡内的金属电极之间激励灯泡内氙气、少量水银蒸气和金属卤化物等物质，在电弧中电离产生光亮。优点：1）氙气灯泡拥有比卤素灯泡高三倍的光照亮度，能耗却只有其三分之二；2）氙气大灯采用与日光相近的光色，能为驾驶者创造出更佳的视觉条件。缺点：不过在雾天环境下，氙气大灯的穿透性要稍逊于颜色偏黄的卤素大灯。汽车电气系统③LED灯LED灯又称发光二极管，LED灯发光效率高,能耗却仅为卤素灯的1/20，使用寿命却长达10万小时，在整车设计寿命中基本上不需要更换。同时，LED灯组体积小，便于布置和车辆的造型设计，但是价格也相对较高，目前LED大灯在中高端的车型应用较广。汽车电气系统④激光大灯激光大灯比LED大灯聚光能力更强、更加节能，寿命更长。激光大灯的原理是激光发光二极管的蓝光灯将会贯穿前大灯单元内有荧光的荧光粉材料，将其转换成一个扩散的白光，明亮的同时对眼睛也更加友好。激光大灯照射距离远、光线发散小、能耗低、寿命长是最理想的车灯。唯一的缺点就是成本过于高昂，一般用于豪华车型。汽车电气系统（2）雾灯前雾灯采用黄色灯泡和黄色玻璃灯罩，灯光颜色为白色或黄色，这种光的光波较长，穿透能力强，在雾中行驶时能照亮较远的距离；后雾灯为红色。在大雾的情况下，便于后方汽车的观察，使汽车更为易见。后雾灯只有在远光灯、近光灯或前雾灯打开时才能打开。（3）牌照灯牌照灯安装在车后牌照灯上方，光色为白色，要求能照清整个牌照表面，其作用上夜间或者天色比较暗时照亮牌照。按照有关规定，所有车辆夜间行驶时，必须打开车后牌照灯。汽车电气系统（4）内部照明装置内部照明装置主要有仪表灯、顶灯、车厢灯、踏步灯和行李舱灯等，分别用于夜间行车的仪表板和操纵、驾驶室、车厢、车厢乘员的上下车及打开行李舱时的照明。有的汽车上还装有工作灯及工作灯插座，用于夜间汽车的维修及其他工作的照明。汽车电气系统2.汽车信号系统

汽车的信号系统主要有灯光信号装置、制动信号装置及喇叭信号装置等。其中灯光信号装置主要包括示宽灯、转向灯、危险警告灯等，位置如图所示。汽车电气系统（1）转向信号装置转向灯分别装在车身前部和后部的左右两侧，汽车转向时，驾驶人打开转向灯开关，转向灯发出明暗交替的闪光信号，指示转向方向，转向结束时，应立即关闭转向灯。转向信号装置主要由转向灯、闪光器、转向灯开关和装在仪表板上的指示信号灯等组成。转向灯是转向信号的光源，由前转向灯、侧转向灯和后转向灯组成，要求颜色为琥珀色。汽车电气系统（2）制动灯制动灯俗称刹车灯，安装在汽车尾部。汽车制动时，制动信号灯应发出较强的红光，以向汽车后方其他道路使用者表明汽车正在制动，警告他们保持安全距离。有的汽车还装有高位制动灯，以使制动信号更加醒目。制动灯装置由制动信号灯、制动灯开关及连接线路组成。汽车电气系统（3）倒车灯倒车灯安装在汽车尾部，其功用是在倒车时照亮车后路面，并警示车后的车辆和行人，倒车灯的光色为白色，当变速器挂倒档时，倒车灯自动点亮，照亮汽车后侧。汽车电气系统（4）危险报警灯危险报警灯也称双闪灯，当汽车遇危险情况或汽车发生故障不能正常行驶或需紧急停车时，以及在雾天或大雨天，打开危险报警灯，使所有转向灯同时闪烁作为警告信号，向其他汽车及行人报警。危险警告信号由独立的开关控制，与转向信号共用一套灯光、闪光器，也有个别汽车单独安装危险警告用闪光器的。危险警告开关将闪光器直接与蓄电池相连，所以其在点火开关切断(停车)时也可使用。（5）示廓灯。示廓灯是装在车前、后方最侧边的灯，其功用是在夜间表示汽车的存在及大体的宽度，便于其他车辆在会车和超车时判断，以防与其他车辆相撞。汽车电气系统三、仪表及报警装置用来监测发动机及汽车的工作情况，使驾驶人能够通过仪表、报警装置及时检视发动机和汽车运行的各种参数及异常情况，确保汽车正常运行。它包括车速里程表、发动机转速表、冷却液温度表、燃油表、机油压力表、电压(电流)表、气压表和各种警报灯等汽车电气系统

四、辅助电器系统

为了提高车辆的安全性、舒适性和经济性，汽车上还安装有很多辅助电器系统，如电动刮水器、电动后视镜、风窗洗涤器、空调、中控门锁、电动车窗和电动座椅等，如图所示。汽车电气系统四、汽车电子控制系统汽车电子控制系统主要指利用计算机控制的各个汽车系统，包括汽油机电控燃油喷射系统、计算机控制点火系统、电控自动变速器、防抱死系统、驱动防滑系统、电控悬架系统、自动巡航系统、安全气囊、自动空调等。电控系统的采用可以使汽车上的各个系统均处于最佳工作状态，达到提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性，降低汽车排放污染的目的。/06汽车运行性能汽车运行性能汽车的运行性能是指汽车在运行过程中所表现的各项基本性能，主要有动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性、环保性，以及可靠耐久性等八项内容。一、汽车动力性汽车动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。汽车动力性主要用以下三方面的指标来评定：（1）汽车的最高车速（2）汽车的加速时间（3）汽车的爬坡能力最大爬坡度的展示汽车运行性能二、燃油经济性汽车的燃油经济性是指汽车在一定的使用条件下，以最少的燃料消耗量完成单位运输工作量的能力。汽车的燃油经济性又分为以下两种指标。（1）百公里燃料平均消耗量车百公里燃料平均消耗量是指：汽车在一定使用条件下，每行驶100km所消耗的燃油量L/100km）。（2）每加仑燃油行驶的里程数汽车在一定使用条件下，每加仑燃油行驶的里程数mile/gal（英里/加仑)。汽车运行性能三、制动性汽车行驶时能在短距离内减速停车且维持行驶方向的稳定性，在下长坡时能维持一定车速的能力，以及在一定坡道上能长时间停车不动的驻车性能，称为汽车的制动性。主要由下列三方面来评价：（1）制动效能；（2）制动效能的恒定性；（3）制动时的方向稳定性。

汽车运行性能四、操纵稳定性汽车操控稳定性基本的、重要的评价指标是汽车的稳定转向特性。稳定转向特性包括不足转向、过度转向以及中性转向三种状况。汽车运行性能五、平顺性

汽车行驶平顺性是指汽车在行驶过程中产生的振动和冲击对乘员舒适性的影响应在一定界限之内，因此，平顺性主要根据乘员主观感觉的舒适性来评价，对于载货汽车还包括保持货物完好的性能。由于平顺性主要是根据乘坐的舒适度来评价的，所以它又称为乘坐舒适性。

汽车平顺性试验

汽车运行性能六、通过性汽车的通过性主要取决于地面的物理性质及汽车的结构参数和几何参数。同时，它还与汽车的其他性能，如动力性、平顺性、机动性、稳定性、视野性等密切相关。汽车运行性能7.汽车的环保性汽车的环保性（即排放污染物与噪声污染）是指汽车运行过程中对周围环境产生不利影响的程度。汽车排放的废气一般有三个来源：尾气、曲轴箱窜气和油箱的汽油蒸气。目前汽车的主要污染源是尾气排放和噪声污染。尾气检测汽车运行性能8.汽车的可靠性和耐久性（1）可靠性汽车的可靠性是指在规定的使用条件下，汽车在整个寿命期内，完成其规定功能的能力。（1）耐久性汽车的耐久性是指在规定的使用和维修条件下，当达到某种技术经济指标极限时，汽车完成规定功能的能力。汽车整车可靠性试验场及试验第四章

新能源汽车和汽车智能技术新能源汽车认知第1节Content电动汽车的结构、性能和发展自动驾驶汽车分级和发展第2节第3节其他汽车智能技术第4节案例导入据中央广播电视总台报道： 2023年7月3日，我国第2000万辆新能源汽车在广州广汽下线，这是广汽新能源汽车的高光时刻，也是中国新能源汽车的荣耀时刻。

第2000万辆新能源汽车下线，意味着什么？意味着中国新能源汽车在产业化、市场化的基础上，迈入规模化、全球化的高质量发展新阶段。从产业化到规模化，从市场化到全球化，中国新能源汽车一路疾驰，留下无数个闪亮节点。

我国新能源汽车产销规模已连续8年稳居全球第一，全球市场份额超过60%；2022年，全球新能源汽车销量前十中，中国品牌占六席；近日，由我国牵头的新能源汽车可充电储能系统功能安全国际标准正式发布……

从市场规模全球领先，到关键技术有效突破，从品牌竞争力大幅提升，到配套设施环境日益优化，中国新能源汽车形成了独特的“魅力攻势”，获得了用户青睐。

这组数据值得说说：我国新能源汽车达成第一个1000万辆，用了15年；完成第二个1000万辆，仅用了17个月。“产量越来越多，用时越来越短”，这背后是政策和市场双重支撑，也是技术和体系共同“加持”。案例导入

同学们想一想：1、为什么新能源汽车产业在我国备受关注？2、为什么我国新能源汽车的发展规模和质量全球领先？3、新能源汽车的发展趋势是什么吗？/01新能源汽车认知新能源汽车发展19世纪末至20世纪初，进入黄金期。后由于多种原因，迅速退出历史舞台石油危机、生态恶化、环境污染等原因，重新发展新能源汽车1832年，英国人发明电动车美国汽车公司重启新能源汽车研究日本丰田普锐斯车型大获成功新能源汽车发展进入21世纪，我国政府大力扶持新能源汽车发展1992年，钱学森提出电动汽车计划2018年，对外资放开新能源汽车产业2020年后，新能源汽车产量大幅提升1995年，孙逢春院士制造出“远望号”电动客车新能源汽车发展新能源汽车定义根据2020年7月工业和信息化部最新修订、颁布实施的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》，新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车。新能源汽车分类电动汽车其他新能源汽车纯电动汽车混合动力汽车燃料电池汽车太阳能汽车风能汽车等新能源汽车分类采用燃料电池作为电源的汽车称为燃料电池汽车。燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能的高效率发电装置，燃料可以是氢气、甲醇、石油气、甲烷及其他能分解出氢的烃类化合物，目前大多数燃料电池汽车使用压缩氢气或液化氢气作为燃料。以氢燃料为例，燃料电池发电的基本原理是：电池的阳极(燃料极)输入氢气(燃料),氢分子(H₂)在阳极催化剂作用下被解离成氢离子(H+)和电子(e-),H+穿过燃料电池的电解质层向阴极(氧化极)方向运动，e-因不能通过电解质层而由一个外部电路流向阴极；电池的阴极输入氧气(O₂),氧气在阴极催化剂作用下被解离成为氧原子(O),与通过外部电路流向阴极的e-和穿过电解质的H+结合生成稳定结构的水(H₂O),完成电化学反应放出热量。这种电化学反应与氢气在氧气中发生的剧烈燃烧反应是完全不同的，只要阳极不断地输入氢气、阴极不断地输入氧气，电化学反应就会连续不断地进行下去，e-就会不断地通过外部电路流动形成电流，从而连续不断地向汽车提供电力。新能源汽车分类燃料电池汽车与内燃机汽车和纯电动汽车相比，具有以下优点：（1）效率高。（2）续航里程长。（3）绿色环保。（4）过载能力强。（5）低噪声。新能源汽车分类新能源汽车分类燃料电池汽车具有以下缺点：（1）燃料电池汽车的制造成本和使用成本过高。（2）辅助设备复杂，且质量和体积较大。（3）启动时间长，系统抗震能力有待进一步提高。新能源汽车分类太阳能汽车有两种类型：一种是以装在车身表面的太阳能电池所得的电能为驱动能源的车辆；另一种是先将装在车身外部的太阳能电池得到的电源输给车载蓄电池，然后利用蓄电池上的电源作为驱动能源的汽车。太阳能汽车的工作原理如下：太阳能电池板将收集的太阳光和其他形式的光照射在太阳能电池板表面上，内部建立了电场来生产电流。峰值最大跟踪器将根据太阳能电动车行驶条件的需要，将转化的电流传送到蓄电池并储存起来，也可以直接输送到电动机控制器，或是根据行驶的工况，蓄电池和太阳能电池板同时为电动机提供电流。新能源汽车的常见标识小型新能源汽车牌照为渐变绿色，大型新能源汽车牌照为黄绿双拼色，中文字(汉字)、数字和字母颜色为黑色。新号牌与传统号牌相比，有以下特点：（1）增设专用标志。（2）号牌号码“升位”（3）实行分段管理。（4）改进制作工艺。新能源汽车铭牌是标明车辆基本特征的标牌，通过铭牌，可以了解新能源汽车的主要信息。新能源汽车的常见标识新能源汽车的常见标识英文缩写中文含义EV电动汽车BEV纯电动汽车HEV混合动力电动汽车SHEV串联式混合动力电动汽车PHEV并联式混合动力电动汽车PSHEV混联式混合动力电动汽车PHEV插电式混合动力电动汽车FCEV燃料电池电动汽车REEV增程式电动汽车ISG汽车启动发电一体机BSG皮带传动启动/发电一体化电机BMS电池管理系统SOC荷电状态/02电动汽车的结构、性能和发展电动汽车分类根据动力来源的不同，电动汽车（见图4.10）包括纯电动汽车（BatteryElectricVehicle，BEV）、混合动力电动汽车（HybridElectricVehicle，HEV）和燃料电池电动汽车（FuelCellElectricVehicle，FCEV）。电动汽车分类纯电动汽车（BEV）是指驱动能量完全由电能提供的、由电机驱动的汽车。混合动力电动汽车（HEV）是指能够至少从两类车载储存的能量（可消耗的燃料、可再充电能量储存装置）中获得动力的汽车。电动汽车的组成和工作原理1.纯电动汽车的组成和工作原理纯电动汽车主要由驱动电机系统、电源系统、整车控制器和辅助系统等组成电动汽车的组成和工作原理电动汽车的组成和工作原理2.混合动力电动汽车的组成和工作原理 混合动力电动汽车的组成和工作原理较为复杂，可根据不同的分类来看。混合动力电动汽车一般可从动力系统结构形式、混合度、是否外接充电等方面分类。电动汽车的组成和工作原理（1）按动力系统结构形式分类①串联式混合动力电动汽车②并联式混合动力电动汽车③混联式混合动力电动汽车电动汽车的组成和工作原理（2）按混合度分类混合度是指混合动力电动汽车中的电动机峰值功率占动力源总功率（电动机峰值功率+发动机峰值功率）的百分比。①微混合型混合动力电动汽车。②轻度混合型混合动力电动汽车。③重度混合型混合动力电动汽车。电动汽车的组成和工作原理（3）按是否外接充电分类①外接充电型混合动力电动汽车②非外接充电型混合动力电动汽车电动汽车的性能参数1.电池基本参数（1）电压（2）电池容量（3）电池能量（4）能量密度（5）功率密度（6）电池放电倍率（7）荷电状态（8）寿命电动汽车的性能参数电机基本参数（1）额定功率。（2）峰值功率。（3）额定转速。（4）最高工作转速。（5）额定转矩。（6）峰值转矩。（7）额定电压。（8）额定电流。（9）额定频率。电动汽车的充电设备1.充电设备分类（1）按充电机安装位置分类。①车载充电机。②非车载充电机。（2）按能量转换方式分类①接触式充电机。②感应式充电机。电动汽车的充电设备2.充电模式（1）慢充方式。（2）快充方式。（3）换电池模式新闻大课堂2023年6月21日，国务院新闻办公室举行国务院政策例行吹风会，工业和信息化部副部长辛国斌介绍了我国新能源汽车产业的有关情况。以下是新闻发布会实录：我（工业和信息化部副部长辛国斌）简要介绍一下我国新能源汽车产业有关情况。新能源汽车是全球汽车产业转型升级、绿色发展的主要方向，也是我国汽车产业高质量发展的战略选择。党中央、国务院高度重视新能源汽车产业发展。习近平总书记强调，发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，要深化新能源汽车产业交流合作，让创新科技发展成果更好造福世界各国人民。李强总理指出，要优化支持购买使用政策，加快充电桩等基础设施建设，进一步释放新能源汽车消费潜力。党的十八大以来，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，我国率先确立了发展新能源汽车国家战略，接续制定面向2020年和2035年产业发展规划，国务院批复建立产业发展顶层设计和推进机制，各部门齐心协力、主动作为，先后推出70余项支持新能源汽车产业发展政策举措，各地方结合自身实际出台配套政策，行业企业加快创新步伐，共同推动我国新能源汽车产业发展取得历史性成就。经过坚持不懈努力，我国建立了结构完整、有机协同的新能源汽车产业体系，产销量逐年攀高，形成了新能源汽车与相关行业互融共生、合作共赢的良好发展局面。今年1—5月，新能源汽车产销分别完成300.5万辆和294万辆，同比分别增长45.1%和46.8%，新能源汽车销量占到汽车新车总销量的27.7%，继续保持良好发展势头。当前，全球主要汽车生产国纷纷加大政策支持力度，跨国车企也加大研发投入，这为全球新能源汽车产业发展注入了强大动力。当然，产业竞争也日趋激烈。虽然我国新能源汽车产业发展取得了一定成效，但产业仍存在关键核心技术供给不足、全面市场化发展不均衡不充分、支撑保障能力优待提升等问题，需要有关各方共同应对解决。下一步，我们将全面贯彻落实党的二十大精神，落实6月2日国务院常务会议精神，按照党中央、国务院统一部署，统筹发展和安全，深入实施《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，会同相关部门加强宏观指导、加大工作力度，推动新能源汽车产业高质量发展。新闻大课堂请同学们讨论：1.通过查阅相关资料，从新能源汽车产销量、保有量占比、新能源汽车供应链规模等方面，谈谈我国新能源汽车产业在世界上什么水平，近些年快速发展的原因是什么。2.查阅《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，畅谈我国新能源汽车产业的发展前景。/03自动驾驶汽车的分级和发展自动驾驶汽车发展燃油车经过100多年的发展，技术已经十分成熟，难再有新的突破性成长点。伴随着科技的进步、减碳理念盛行、消费者需求的改变以及借助电动车的发展，汽车正朝着电子化、智能化的方向迈进，其中最具有代表性的就是自动驾驶技术。根据我国最新发布的《智能网联汽车道路测试管理规范（试行）》给出的定义，智能网联汽车、智能汽车、自动驾驶汽车等是同一概念，具体是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与X（人、车、路、云端等）智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现安全、高效、舒适、节能行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。自动驾驶汽车发展自动驾驶汽车发展2011年，美国内华达州立法委员会通过了第一部允许测试无人驾驶汽车的法案，并于2012年5月该州的机动车辆管理局向谷歌发出首张无人驾驶许可证，允许其上路测试。2016年1月，英国交通部宣布，准许自动驾驶汽车在伦敦街头上路测试，并将在2017年允许无人驾驶汽车在高速公路与重要道路上进行测试。2016年2月，日本经济产业省制造产业局汽车课正式公布“无人驾驶评价据点整备项目”并征集承接单位。2017年5月，德国议会两院通过了一项由运输部提出的法案，修改现行的道路交通法规，允许高度或全自动驾驶系统代替人类自主驾驶，给予其和驾驶人同等的法律地位。自动驾驶汽车发展20世纪90年代初期，我国多所高校联合研制成功了我国第一辆自动驾驶汽车ATB-1（AutonomousTestBed）型。2012年11月26日，由陆军军事交通学院改装的“猛狮3号”自动驾驶汽车，完成了从北京台湖收费站到天津东丽收费站共114km的无人驾驶试验。百度公司于2013年开始了百度无人驾驶汽车项目，2016年12月，百度无人驾驶汽车在国内首次实现了城市、环路和高速公路混合路况下的全自动驾驶，测试时的最高速度达100km/h。2018年11月，在杭州举行的世界互联网大会上，阿里巴巴展示了无人配送车“小蜜蜂”，该车可以在城市道路上进行无人配送，并与行人和其他车辆进行交互2021年2月初，文远知行获得网约车运营许可，成为中国第一家拥有开展网约车业务资质的自动驾驶企业自动驾驶汽车分级等级等级名称等级定义0级应急辅助（emergencyassistanc）

系统不能持续执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制，但具备持续执行动态驾驶任务中的部分目标和事件探测与响应的能力。1级部分驾驶辅助（Partialdriverassistance）

系统在其设计运行条件下持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制，且具备与所执行的车辆横向或纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力。2级组合驾驶辅助（combineddriverassistance）

系统在其设计运行条件下持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向和纵向运动控制，且具备与所执行的车辆横向和纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力。3级有条件自动驾驶（conditionallyautomateddriving）系统在其设计运行条件下持续地执行全部动态驾驶任务4级高度自动驾驶（highlyautomateddriving）

系统在其设计运行条件下持续地执行全部动态驾驶任务并自动执行最小风险策略。5级完全自动驾驶（fullyautomateddriving）

系统在任何可行驶条件下持续地执行全部动态驾驶任务并自动执行最小风险策略。我国于2021年8月发布了国家标准《汽车驾驶自动化分级》（GB/T40429-2021）。该标准基于驾驶自动化系统能够执行动态驾驶任务的程度，根据在执行动态驾驶任务中的角色分配以及有无设计运行范围限制，将驾驶自动化分成0级至5级/04其他汽车智能技术环境感知技术

智能汽车的环境感知模块利用激光雷达、毫米波雷达、视觉传感器、超声波传感器等各种传感器对周围环境进行数据采集与信息处理，以获取当前行驶环境及本车的有关信息决策规划技术决策规划技术是智能汽车的控制中枢，相当于人类的大脑，其主要作用是依据感知层处理后的信息以及先验地图信息，在满足交通规则、车辆动力学等车辆诸多行驶约束的前提下，生成一条全局最优的车辆运动轨迹。车载语音交互技术

车载语音交互是指车辆内部的交互界面采用语音作为主要的输入和输出方式进行操作和反馈的技术。它通过语音识别技术将驾驶员的语音指令转化为可理解的指令，然后通过语音合成技术将系统的反馈信息以语音形式传达给驾驶员智能座舱技术 智能座舱技术集成了多种IT和人工智能技术，可以为驾驶员和乘客提供智能体验、促进行车安全。新闻大课堂据《中国商报》报道，2023年11月17日，工业和信息化部、公安部、住