汽车的分类、总体构造、各部分功用和行驶基本原理

1、汽车构造,课程教学大纲,学时/学分：48/3 先修课程：机械制图、机械设计、机械原理等 一、教学目标 通过本课程的学习，使学生了解国内外汽车工业的发展状况；了解汽车类型的分类方法；了解国产汽车产品型号编制规则；掌握汽车整车及各子系统的结构和工作原理；熟悉汽车各总成、部件的构造、关系及其在整车中的作用和位置。同时，配合拆装实习的进行，使学生对整车结构有系统深入的了解。为后续专业课程的学习提供扎实的专业基础知识。,二、教学内容 总论（2学时） 汽车发动机的工作原理和总体构造（2学时） 第二章 机体组及曲柄连杆机构（3学时） 第三章 配气机构（2学时） 第四章 汽油机燃油系统（2学时） 第五章 柴油

2、机燃油系统（2学时） 第六章 进排气系统及排气净化装置（1学时） 第七章 发动机冷却系统（1学时） 第八章 发动机润滑系统（1学时） 第九章 发动机点火系统（1学时） 第十章 发动机起动系统（1学时）,第十一章 汽车传动系概述 （1学时） 第十二章 离合器 （3学时） 第十三章 变速器与分动器 （4学时） 第十四章 液力机械变速器 （3学时） 第十五章 万向传动装置 （3学时） 第十六章 驱动桥 （2学时） 第十七章 汽车行驶系概述 （2学时） 第十八章 车架 （1学时） 第十九章 车桥 （2学时） 第二十章 车轮和轮胎 （1学时） 第二十一章 悬架 （3学时） 第二十二章 汽车转向系 （5学

3、时） 第二十三章 汽车制动系 （4学时） 三、教学安排及方式 本课程讲授48学时，其中总论2学时，内燃机构造部分内容16学时，汽车底盘部分内容30学时 ， 四、考核方式 闭卷笔试，时间2小时； 课堂不定期抽查、点名。,课程的学习方法,性能的视角 系统的观点 简洁的表达 典型的结构 兼顾“新颖” 提出问题 画龙点睛 辅助手段 挑战性思考题,性能的视角,上下游部件的功能； 整车性能角度看待汽车结构； 已有结构形式只是满足性能、实现功能的一种方式；你有更好的实现方式吗？ (创新) 学习构造的乐趣不仅在于理解构造本身，更在于探究设计该结构的人的想法。,汽车的定义,定义：汽车是由自身动力装置驱动，一般有

4、四个或四个以上车轮，不依靠轨道架线的车辆。 用途：载运人或货物；牵引载运人或货物；特殊用途 。 汽车区别于火车、有轨电车、拖拉机、工程机械，二或三轮摩托车、具有武器和装甲的作战车辆不属于汽车。,一、汽车史话,（一）汽车发展大致分三个阶段：,1885年德国人Daimler将自制的汽油机装在自行车上进行了实验。该汽油机是水冷四冲程单缸机功率0.37kW，最高转速600rpm。目前存于戴姆勒-本茨博物馆。同年晚些时候本茨制造出了两冲程汽油机驱动的三轮车，并于1886年成功试车，被称为现代汽车的原型，目前存于慕尼黑科学博物馆。 1886年Daimler将经改进的汽油机装四轮马车上，该车被公认为世界上第

5、一辆现代意义的汽车。1886年被成为汽车的诞生年。,（二）汽车史上三次重大变革,第一次变革：流水线大批量生产（1913年美福特公司发明装配流水线),第二次变革：汽车产品多样化（欧洲开发了多姿多彩的新车型）,第三次变革：精益生产方式（日本把产品质量、技术服务结合生产方式),二、国内外汽车发展概况,三、 国内汽车工业概况,四、汽车的分类,乘用车 是指设计和技术特性上主要用于载运乘客及随身行李和/或临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位，它也可以牵引一辆挂车。 乘用车又可细分为：轿车、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车、专用乘用车、旅居车、防弹车、救护车、殡仪车。 商用车 是

6、指在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车。乘用车不包括在内。 商用车可细分为： 客车、小型客车、城市客车、旅游客车、铰链客车、越野客车、专用客车、半挂牵引车、货车、普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车、专用货车。,汽车的分类方法很多,（一）按汽车用途分类：普通运输车辆、专用汽车、特种用途汽车,货车分类,越野车按厂定最大总质量分类表 （GB3730.1）,自卸车按厂定最大总质量分类表 （GB3730.1）,载货车按厂定最大总质量分类表 （GB3730.1）,（二）按动力装置类型分类,（三）按道路条件分类,（四）按发动机位置及驱动形式分类,活塞式内燃机,占大

7、多数，主要使用汽油和柴油，目前有许多代用燃料，如：LPG，CNG，LNG，醇类等燃料 可按活塞的运动方式分为 往复活塞式 旋转活塞式,燃气轮机汽车,与活塞式汽车比其功率大，质量小，转矩特性好，对燃油无严格限制 但耗油多，噪声大，制造成本高 1964年以时速648.71km/h创造了当时陆上车速最高记录，是靠车轮驱动的陆地车辆迄今所能达到的最高车速,喷气式汽车,是依靠航空发动机或火箭发动机以及特殊燃料，并以喷气反作用力驱动的轮式汽车 1997年10月，英国的安迪.格林在美国内华达州黑岩沙漠驾驶“推力SSC”以1227.73km/h创造了陆上车辆行驶速度最高世界记录,电动汽车,指以电动机驱动并且自

8、身装备供电能源的汽车 纯电动汽车 蓄电池式电动汽车 太阳能式电动汽车 燃料电池式的电动汽车,混合动力汽车,是使电动车和内燃机汽车两者扬长避短的折衷式车型 克服电动车速度低，续航里程短等主要缺点 发挥内燃机最佳工况，降低排放 虽然结构较复杂，但如在批量生产降低成本，则会有较好的前景,1、公路用车（路面车辆）,2、非公路用车（越野车辆）,五、汽车总体构造,依据汽车所用动力装置不同，其总体构造差异很大。本课程主要讲述以往复活塞式内燃机为动力装置的汽车： （发动机、底盘、车身、电气设备）,其它：车身、仪表及显示、照明与信号、电气与电子系统、空调、取暖及通风、雨刷,汽车组成： 发动机、底盘、车身、电气设

9、备四大部分。,汽车各组成部分功用：,1.发动机：使供入其中的燃料发出动力。,3.车身：是驾驶员工作和装载乘客货物的场所。,4.电气设备：是汽车所有用电设备的供能装置。,离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥,汽车动力传递路线：发动机离合器变速器副变速器传动轴主减速器差速器半轴轮边减速器车轮,制动系工作原理,六、国产汽车产品型号编制,举例：,七、汽车行驶基本原理,汽车的驱动力与阻力 驱动力 滚动阻力 空气阻力 坡度阻力 加速阻力 驱动力与阻力的关系 汽车的附着条件,汽车驱动力Ft,Tractive Force,轮胎径向变形曲线,滚动阻力Ff,空气阻力FW,汽车的空气阻力由FW表示，在高速行驶时前部

10、受正压后部受负压，形成压力差，气流与车身的摩擦和气流的干扰形成空气阻力。 汽车的空气阻力与汽车的形状，汽车的正面投影面积，特别是与汽车和空气的相对速度的平方成正比 高速时空气阻力是汽车阻力的主要部分,轿车行驶中的车外气流,Velocity field around a wheel,Pressure distribution,Velocity field around a car in overtaking process,坡度阻力Fi,汽车在坡道上时，其总重力沿坡道方向的分力称为坡道阻力，坡道阻力只产生于上坡时，下坡时转化为汽车的动能。,加速阻力Fj,驱动力与总阻力的关系,F=Ff+Fw+Fi +Fj Ft = F时，汽车静止或匀速行驶 Ft F时，