汽車總體構(gòu)造及典型零件

1、2021-5-31 汽車的總體構(gòu)造及典型零件 目錄 一、汽車的總體構(gòu)造簡介 二、發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 2.發(fā)動(dòng)機(jī)裝配視頻 3.發(fā)動(dòng)機(jī)典型鑄件介紹 三、汽車底盤構(gòu)造 1.汽車底盤組成 2.變速器結(jié)構(gòu)介紹（包含典型鑄件） 3.驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)介紹（包含典型鑄件） 4.某重型卡車驅(qū)動(dòng)橋裝配動(dòng)畫及運(yùn)動(dòng)仿真 四、汽車零部件的內(nèi)高壓成形 2 2021-5-33 一、汽車的總體構(gòu)造 發(fā)動(dòng)機(jī)：是汽車的動(dòng)力裝置，使燃料燃燒而發(fā)出動(dòng)力。 底盤：輸出發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使汽車按駕駛員的操作正常行駛。 車身：駕駛員工作的場所，也是裝載乘客和貨物的部件。 電氣設(shè)備：由汽車電子控制系統(tǒng)和汽車電器系統(tǒng)兩部分組成。 202

2、1-5-36 二、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造 兩大機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu) 五大系統(tǒng) 供給系統(tǒng) 點(diǎn)火系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng) 起動(dòng)系統(tǒng) 2021-5-37 桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 2021-5-38 某發(fā)動(dòng)機(jī)總成裝配與運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫 2021-5-39 2.1 曲柄連桿機(jī)構(gòu)概述 （一）功用 將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的 機(jī)械能，再通過連桿將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力。 （二）組成 1、機(jī)體組 2、活塞連桿組 3、曲軸飛輪組 2021-5-310 （1）機(jī)體組 曲軸箱 氣缸體 氣缸墊 氣缸蓋 氣缸 油底殼 2021-5-311 （2）活塞連桿組 氣環(huán)氣環(huán) 油環(huán)油環(huán) 活

3、塞銷活塞銷 活塞活塞 連桿連桿 連桿螺栓連桿螺栓 連桿軸瓦連桿軸瓦 連桿蓋連桿蓋 2021-5-312 （3）曲軸飛輪組 起動(dòng)爪 正時(shí)齒輪 主軸瓦 皮帶輪 扭轉(zhuǎn)減振器 飛輪 飛輪螺栓 曲軸 2021-5-313 桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組 2021-5-314 2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)典型鑄件簡介 汽車所用材料主要是鋼鐵、有色金屬，其中鑄件約占汽車總重的20%。發(fā) 動(dòng)機(jī)作為汽車的重要組成部分，其多個(gè)零件是由鑄造工藝制成。 發(fā)動(dòng)機(jī)鑄件包括： 汽缸體、汽缸蓋、氣缸罩、油底殼 活塞、活塞環(huán)、曲軸 發(fā)動(dòng)機(jī)支架 2021-5-315 （1）氣缸體 水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和

4、上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣 缸體缸體曲軸箱。曲軸箱。 工作特點(diǎn)： 高溫高壓、高 速運(yùn)動(dòng)摩擦 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 要求具有足夠 強(qiáng)度和剛度、 高精度內(nèi)表面 一汽奧迪一汽奧迪100汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體 氣缸體 曲軸箱 鑄造工藝 常用材料：鑄鋼（ZG15Gr2Mo1）、蠕墨鑄鐵、高密度球墨鑄 鐵、HT200或HT250、合金灰鑄鐵、Al-Si合金（美國牌號(hào) B390鋁合金） 2021-5-316 成型方式 特點(diǎn) 砂型鑄造 所用的造型材料廉價(jià)易得，鑄型制造簡便，試用范 圍廣 低壓鑄造 利用氣體壓力或電磁力將金屬液壓入鑄型，并在一 定壓力下結(jié)晶凝固，材料利用率高達(dá)（8595）%。 沒有冒口和澆道，澆

5、口較小，可以大幅度降低材料 費(fèi)和加工工時(shí)。容易形成方向性凝固，內(nèi)部缺陷少。 容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以多臺(tái)作業(yè)、多工序作業(yè)，受 操作者熟練程度的影響。材料的使用范圍廣。 擠壓鑄造 擠壓鑄造又稱為液態(tài)鍛造，是一種使用液態(tài)金屬在 高機(jī)械壓力下成型凝固的工藝方法，具有減少或消 除縮松和縮孔，減輕偏析，使鑄件組織致密等優(yōu)點(diǎn)。 2021-5-317 (2)氣缸蓋 功用：密封氣缸的上部，與活塞、氣缸等共同構(gòu)成燃燒室。 工作條件：接觸溫度很高的燃?xì)猓惺艿臒嶝?fù)荷很大。 鑄造工藝 材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金（Y4B5S、4AC4B合金、鋁 硅合金 ZL101A）。 2021-5-318 成型方式特點(diǎn) 低壓鑄造同

6、上 中壓鑄造能夠使用砂芯，能夠鑄造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)的缸體 金屬型重 力鑄造 模具一般是用耐熱合金鋼制作，反復(fù)多次使用，生產(chǎn) 效率很高。鑄件尺寸精度好，表面光潔，強(qiáng)度要比砂 型的更高，更不容易損壞。 消失模鑄 造 利用泡沫模樣代替復(fù)雜造型過程實(shí)現(xiàn)零件生產(chǎn)的鑄造。 廣泛應(yīng)用于具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的鑄造，通常情況，鑄 件越復(fù)雜越能體現(xiàn)工藝的優(yōu)越性。是一種無余量、精 確成形的工藝，容易實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，但成本較高 Cosworth 法（冷芯 組芯造型） 在可控氣氛、壓力下充型的鑄造工藝。與其他低壓鑄 造相似，不同之處在于：砂芯采用鋯砂，膨脹率小且 恒定，有利于獲得尺寸精度高的鑄件。 2021-5-319 (3)氣缸

7、罩 常用材料：AE44、鋁合金YL112、LM27（近似ZL106） 鑄造方法：壓力鑄造、金屬型鑄造 2021-5-320 (4)油底殼 功用：封閉曲軸箱作為貯油槽的外殼，防止雜質(zhì)進(jìn)入，并收 集和儲(chǔ)存由柴油機(jī)各摩擦表面流回的潤滑油，散去部分熱量， 防止?jié)櫥脱趸?油底殼多由薄鋼板沖壓而成，形狀較為復(fù)雜的一般采用鑄鐵 或鋁合金澆鑄成型。 2021-5-321 （5）活塞 功用：承受氣體壓力，并通過活塞銷和連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)。 材料： 鋁合金、灰鑄鐵。 常用材料：ZL108、 ZL109，柴油機(jī)活塞多 用銅鎳鎂鋁合金 鑄造工藝：金屬型重力 鑄造、擠壓鑄造、半固 態(tài)流變擠壓鑄造、低壓 鑄造、金屬型底

8、冒口補(bǔ) 縮鑄造。 中型活塞：內(nèi)冷油道鑄 造工藝、鑲鋼片工藝、 鑲耐磨鑄鐵圈工藝 2021-5-322 （6）曲軸 功用：把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙?duì) 外輸出。還用來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)及其他各種 輔助裝置。 常用材料：球墨鑄鐵（QT600-2、QT700-2、QT800-2、QT900-2） 鑄造工藝：濕型砂造型工藝、鐵型覆砂工藝、消失模工藝 制造方法：鍛造（大型、中型）、鑄造（中型、小型） 2021-5-323 2.3 配氣機(jī)構(gòu)概述 一、功用： 按照發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和發(fā)火 次序的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉氣缸的進(jìn)、排氣門， 使新鮮可燃混合氣(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī))得以及

9、時(shí) 進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)從氣缸排出。 二、組成：二、組成： 氣門組 傳動(dòng)組 驅(qū)動(dòng)組 2021-5-324 2021-5-325 2.4 供給系統(tǒng)概述 功用： 儲(chǔ)存、輸送、清潔燃 料，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，供 給汽缸一定濃度的可燃混 合氣，并將燃燒后的廢氣 排入大氣。 組成： 汽油供給裝置 空氣供給裝置 混合氣形成裝置 廢氣排出裝置 2021-5-326 桑塔納轎車汽油供給系示意圖 油箱 油管 汽油泵 汽油濾清器 化油器 空氣濾清器 2021-5-327 2.5 點(diǎn)火系統(tǒng)概述 功用： 保證按規(guī)定時(shí)刻及時(shí) 點(diǎn)燃?xì)飧字斜粔嚎s的混合 其。 組成： 蓄電池 分電器 點(diǎn)火線圈 火花塞 2021-5-328 2

10、.6 冷卻系統(tǒng)概述 功用： 將受熱零件吸收的部 分熱量及時(shí)散發(fā)出去， 保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜 的溫度狀態(tài)下工作。 組成： 水泵 散熱器 風(fēng)扇 分水管 2021-5-329 2.7 潤滑系統(tǒng)概述 功用： 將潤滑油輸送到傳動(dòng)件 的摩擦表面，在摩擦表 面之間形成油膜，實(shí)現(xiàn) 液體摩擦。從而減小摩 擦阻力、降低功率消耗、 減輕機(jī)件磨損。 組成： 機(jī)油泵 機(jī)油集濾器 限壓閥 機(jī)油濾清器 2021-5-330 2.8啟動(dòng)系統(tǒng)概述 功用： 通過啟動(dòng)機(jī)將蓄 電池的電能轉(zhuǎn)換成機(jī) 械能，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn) 轉(zhuǎn)。 組成： 蓄電池 點(diǎn)火開關(guān) 啟動(dòng)繼電器 啟動(dòng)機(jī) 2021-5-331 3.底盤總成 3.1底盤總成簡介 底盤是汽車的

11、集體，主要由傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)四大部分組成。 2021-5-332 （1）傳動(dòng)系統(tǒng) 傳動(dòng)系的作用將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力按照需要傳給驅(qū)動(dòng)車輪。 動(dòng)力傳遞路線：離合器 變速器 萬向傳動(dòng)裝置 主減速器 差速器 半軸 車輪 2021-5-333 （2）行駛系統(tǒng) 行駛系統(tǒng)由車架、車橋、懸架和車輪組成。行駛系統(tǒng)的 作用把來自于傳動(dòng)系的扭矩轉(zhuǎn)化為地面對(duì)車輛的牽引力；承 受外界力和力矩，保證汽車正常行駛。 2021-5-334 （3）轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器以及轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)組成。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用改變或恢復(fù)汽車行駛方向。 2021-5-335 （4）制動(dòng)系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng)由制動(dòng)器和

12、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。行駛系統(tǒng)的作 用是保證汽車行駛中能按駕駛員要求減速停車，保證車輛可 靠停放。 2021-5-336 3.2 手動(dòng)變速器簡介 手動(dòng)變速（ManualTransmission，簡稱MT）又稱 機(jī)械式變速器，即必須用手撥動(dòng)變速桿（俗稱“擋 把”）才能改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置，改變傳動(dòng) 比，從而達(dá)到變速的目的。 組成： 變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 操縱機(jī)構(gòu) 2021-5-337 變速器結(jié)構(gòu)圖 變速箱殼體 常用材料：鋁 合金、灰口鑄 鐵HT200 鑄造工藝：壓 力鑄造、消失 模鑄造、濕砂 型造型工藝 變速箱殼體 2021-5-338 成型方式 材料 原理優(yōu)缺點(diǎn) 濕砂型造型 工藝 HT200 成本低

13、、生產(chǎn)率高，勞動(dòng)條件得 到改善，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化； 但鑄型水分多、強(qiáng)度低。易產(chǎn)生 嗆火、夾砂、氣孔、沖砂、粘砂、 漲箱等鑄造缺陷。 壓力鑄造 鋁合金 工序簡單，節(jié)省材料，精度高， 壓鑄變速箱殼體已被廣泛地應(yīng)用 于輕型車和轎車的生產(chǎn)。 消失模工藝 HT200（如FT700、 FT800 等系列變 速箱體鑄件） 消失模鑄造有它的工藝適應(yīng)性和 局限性；優(yōu)點(diǎn)消失模能生產(chǎn)殼體 鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)腔有很多臍子、 筋板及局部小的結(jié)構(gòu)空腔，尺寸 精度要求較高的變速箱殼體。 2021-5-339 3.3 汽車驅(qū)動(dòng)橋簡介 驅(qū)動(dòng)橋一般由主由主減速器、差速器、半軸、橋 殼組成。它的作用將發(fā)動(dòng)機(jī)傳出的驅(qū)動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車

14、輪， 實(shí)現(xiàn)降速增扭的作用，同時(shí)改變動(dòng)力傳遞的方向。 2021-5-340 （1）主減速器 主減速器的作用是降低傳動(dòng)軸傳來的轉(zhuǎn)速并增大 輸出扭矩，同時(shí)改變旋轉(zhuǎn)方向。 主減速器的結(jié)構(gòu)類型 按減速齒輪副的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和雙級(jí)主減速器。 單級(jí)：結(jié)構(gòu)簡單，體 積小，重量輕，傳動(dòng) 效率高，可有效降低 車身和重心。 雙級(jí)：可獲得較大傳 動(dòng)比，保證驅(qū)動(dòng)橋足 夠離地間距，并縮短 傳動(dòng)軸的長度。 2021-5-341 某汽車主減速器結(jié)構(gòu)圖 主減速器殼 2021-5-342 多采用球墨鑄鐵QT400-10，QT450-10 成型方式 特點(diǎn) 有冒口鑄 造 采用雨淋澆口并輔以三塊冷鐵調(diào)節(jié)凝固速度，運(yùn)用均 衡凝固理論實(shí)現(xiàn)

15、無冒口鑄造，鑄件自補(bǔ)縮，出品率高， 成產(chǎn)成本低。 無冒口鑄 造 取消冒口，在型板芯頭處用氣眼針扎透，這樣既有 溢流排氣的作用，也可以起到一定的補(bǔ)縮作用。更易 實(shí)現(xiàn)澆注系統(tǒng)的短期補(bǔ)縮，冷卻時(shí)鑄件整體同時(shí)降溫， 顯著降低縮孔缺陷。 2021-5-343 斯太爾卡車主減速器動(dòng)畫 2021-5-344 （2）差速器 差速器由行星齒輪、行星齒輪軸、半軸齒輪等組成。差速 器的功用是當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或在不平路面行駛時(shí)，左右驅(qū)動(dòng)輪 以不同的角速度滾動(dòng)，保證兩側(cè)車輪在地面純滾動(dòng)。 差速器殼 2021-5-345 差速器多為鑄件，鑄造大多采用球墨鑄鐵QT450-10、 QT600-10、QT500-7 混合基體球鐵 成

16、型方式特點(diǎn) 無冒口鑄造 采用雨淋澆口并輔以三塊冷鐵調(diào)節(jié)凝固速度，運(yùn) 用均衡凝固理論實(shí)現(xiàn)無冒口鑄造，鑄件自補(bǔ)縮， 出品率高，成產(chǎn)成本低。 水平分型無 箱射壓造型 工藝 型砂為普通粘土砂，分型面選擇在最大圓盤的下 端面處 投資小，產(chǎn)品質(zhì)量較好，成品率高。 V法鑄造 又稱真空密封干砂造型法，采用塑料薄膜覆膜， 干砂真空造型，在負(fù)壓下澆注。鑄件輪廓清晰， 尺寸精度高，成本低，勞動(dòng)環(huán)境好，鑄件表面質(zhì) 量方面較傳統(tǒng)砂型鑄造有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。 消失模鑄造 利用加粗的直澆道代替冒口補(bǔ)縮 ，并提高鑄型緊 實(shí)度 ，生產(chǎn)勞動(dòng)條件好、生產(chǎn)成本低。 2021-5-346 斯太爾卡車差速器動(dòng)畫 2021-5-347 （3）斯

17、太爾驅(qū)動(dòng)橋總成 汽車橋殼 2021-5-348 制造方法：沖壓焊接、鋼管擴(kuò)張成形、脹壓成形、鑄造 鑄造工藝：普通鑄造、擠壓鑄造。 常用材料：球墨鑄鐵QT450-10、QT600-10 成型方式 特點(diǎn) 普通鑄造 采用橋殼水平中間為澆注位置，選取橋殼軸孔中心 平面為分型面，有利于造型及合箱澆注，工藝簡單， 力學(xué)性能良好，易出現(xiàn)縮孔和氣孔。 改進(jìn)鑄造 在后橋殼鑄件下部厚壁處放置2塊冷鐵，以增大厚壁 處的凝固速度，使此處由以前的后凝固轉(zhuǎn)向與其相 連部位同時(shí)凝固，使同時(shí)凝固和順序凝固相結(jié)合。 成功消除了鑄件中的縮孔、氣孔等缺陷。 擠壓鑄造 擠壓鑄造又稱為液態(tài)模鍛。使用液態(tài)金屬在高機(jī)械 壓力下成型凝固的工

18、藝方法，具有減少或消除縮松 和縮孔，減輕偏析，使鑄件組織致密等優(yōu)點(diǎn)。 2021-5-349 斯太爾后橋總成裝配動(dòng)畫 2021-5-350 斯太爾后橋運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫 2021-5-351 謝謝！ 2021-5-352 一、汽車的總體構(gòu)造 發(fā)動(dòng)機(jī)：是汽車的動(dòng)力裝置，使燃料燃燒而發(fā)出動(dòng)力。 底盤：輸出發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使汽車按駕駛員的操作正常行駛。 車身：駕駛員工作的場所，也是裝載乘客和貨物的部件。 電氣設(shè)備：由汽車電子控制系統(tǒng)和汽車電器系統(tǒng)兩部分組成。 2021-5-353 某發(fā)動(dòng)機(jī)總成裝配與運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫 2021-5-354 2.3 配氣機(jī)構(gòu)概述 一、功用： 按照發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和發(fā)火 次序的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉氣缸的進(jìn)、排氣門， 使新鮮可燃混合氣(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī))得以及時(shí) 進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)從氣缸排出。 二、組成：二、組成： 氣門組 傳動(dòng)組 驅(qū)