汽車原理概論

汽車原理概論北京翰林國際咨詢有限公司車輛基本結(jié)構(gòu)車身結(jié)構(gòu)與配備底盤懸吊系統(tǒng)底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)地盤傳動(dòng)系統(tǒng)剎車系統(tǒng)車輪與車胎引擎原理與結(jié)構(gòu)2023/7/312引擎結(jié)構(gòu)與運(yùn)作原理2023/7/313汽車引擎型式目前常見的汽車引擎四行程汽油引擎四行程柴油引擎轉(zhuǎn)子引擎油電混合引擎使用最普遍安靜、低震動(dòng)低成本低速扭力較差油耗較差省油耐用低速扭力強(qiáng)較為環(huán)保成本較高出力大低震動(dòng)油耗不佳較不環(huán)保妥善率性能佳環(huán)保省油結(jié)構(gòu)復(fù)雜維修成本高NissanTiidaOpelAstra1.9CDTiMazdaRX-8NissanAltimaHybrid2023/7/314引擎結(jié)構(gòu)引擎結(jié)構(gòu)引擎本身是由汽缸頭、汽缸體、活塞、連桿、曲軸、凸輪軸和飛輪等構(gòu)成2023/7/315引擎氣缸排列形式常見的汽車引擎排列方式直列式引擎V型引擎水平對(duì)臥引擎氣缸排列成一直線，使得引擎寬度較小，但引擎的總長度會(huì)因汽缸數(shù)的增加而變長氣缸以V型排列，而使引擎整體的結(jié)構(gòu)較緊密，且因曲軸的軸承數(shù)較少，使得磨損也較少氣缸以兩行對(duì)向排列，可使引擎高度降低但寬度增加。且使引擎震動(dòng)較少直列式引擎寬度較小V型多氣缸能緊密結(jié)合水平對(duì)向式較短但較寬2023/7/316汽門與凸輪軸型式常見的汽門設(shè)計(jì)型式頂上式單凸輪軸SOHC頂上式雙凸輪軸DOHC汽門搖桿式OHV一根凸輪軸位于引擎上端，透過搖臂驅(qū)動(dòng)汽車動(dòng)作兩根凸輪軸位于引擎上端，透過搖臂驅(qū)動(dòng)汽車動(dòng)作凸輪軸位于引擎下方，透過汽門挺桿及搖臂驅(qū)動(dòng)汽門2023/7/317四行程引擎的運(yùn)作2023/7/318排氣量如何計(jì)算排氣量排氣量是當(dāng)活塞由下死點(diǎn)至上死點(diǎn)之間的容積總排氣量（以立方公分-cm3表示）是以單杠排氣量乘以汽缸數(shù)所得之和引擎排氣量代表意義：排氣量越大引擎出力相對(duì)越大排氣量越大油耗量相對(duì)越大2023/7/319壓縮比是什么？壓縮比壓縮比就是當(dāng)活塞在下死點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)的容積與活塞在上死點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)的容積之比值當(dāng)活塞在上死點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)的容積稱為燃燒室容積當(dāng)活塞在下死點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)的容積等于排氣量加上燃燒室的容積壓縮比P=排氣量V+燃燒室容積V’燃燒室容積V’代表意義：壓縮比越大，引擎效率越佳2023/7/3110理想混合比油氣混合比燃燒所需要的空氣和燃油混合比率稱為油氣混合比（計(jì)算基礎(chǔ)是重量而不是體積）為了完全燃燒1g的汽油，需要14.7g的空氣，這種油氣混合比稱為理想的油氣混合比油氣混合比=空氣量（g）燃油（g)理想油氣混合比=14.7g（空氣量）1g（燃油）越接近此比例，則越省油2023/7/3111稀薄燃燒技術(shù)主端口負(fù)端口一般引擎稀薄燃燒引擎稀薄燃燒原理渦輪控制閥主端口負(fù)端口使引擎盡量達(dá)到理想混合比的燃燒狀況，以減低HC、CONOx排放會(huì)提高2023/7/3112什么是可變汽門？可變汽門正時(shí)利用油壓機(jī)構(gòu)改變汽門開啟與關(guān)閉時(shí)間可改善低速扭力并提高高轉(zhuǎn)速馬力代表意義：擁有較佳的容積效率廢氣排放更潔凈、更省油可變汽門作動(dòng)器2023/7/3113什么是可變汽門？可變汽門揚(yáng)程利用油壓機(jī)構(gòu)改變凸輪軸的角度，籍以改變汽門開啟的行程可改善低速扭力并提高高轉(zhuǎn)速馬力代表意義：廢氣排放更潔凈、更省油擁有較佳的容積效率可變汽門揚(yáng)程之凸輪軸設(shè)計(jì)2023/7/3114TurboEngine原理原理由引擎排放的廢氣來驅(qū)動(dòng)渦輪葉片，引導(dǎo)空氣在高壓力下進(jìn)入引擎由于是以高壓將大量的空氣壓縮進(jìn)入引擎燃燒室，可產(chǎn)生較大的動(dòng)力渦輪增壓是目前提升引擎動(dòng)力最有效的方法，其原理是利用排廢氣的壓力驅(qū)動(dòng)渦輪，并帶動(dòng)同軸的空氣壓縮葉片，壓縮吸入的氣流再送往氣缸2023/7/3115TurboEngine的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)引擎出力提升30%~40%，兼具高壓力扭力及省油性小引擎，大動(dòng)力，2000cc可輸出相當(dāng)于排氣量2500cc~4000cc的動(dòng)力在高山上行駛時(shí)，不會(huì)因較低的大氣壓力而進(jìn)氣不足、動(dòng)力衰退渦輪車比相同動(dòng)力，大排氣量的車省稅金油耗比一般相同動(dòng)力的車子省油2023/7/3116引擎爆震爆震當(dāng)汽油引擎受到過大的負(fù)荷（例如：突然加速或上一個(gè)陡坡），有時(shí)候引擎會(huì)發(fā)出一種聲音，好像有人用榔頭在敲打氣缸般，稱為爆震爆震是因?yàn)樵邳c(diǎn)火之后油氣混合氣尚未完全引燃，在燃燒室一角的混合氣因?yàn)閴嚎s產(chǎn)生高溫而自燃，并因?yàn)楦邷馗邏憾杆傺訜?，結(jié)果其壓力波會(huì)撞擊到汽缸壁或活塞頂而產(chǎn)生了聲音如爆震經(jīng)常發(fā)生，而造成壓力和溫度迅速上升，則會(huì)影響到活塞頂、墊片、汽門的壽命避免爆震產(chǎn)生的方法：降低壓縮比使用高辛烷值的汽油（辛烷值表示汽油防爆震的能力）調(diào)整（延遲）點(diǎn)火正時(shí)2023/7/3117點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)依引擎運(yùn)轉(zhuǎn)情況于適當(dāng)時(shí)間提供電子火花點(diǎn)燃混合氣體點(diǎn)火系統(tǒng)組件點(diǎn)發(fā)火線圈-產(chǎn)生高壓電分電盤-控制點(diǎn)火時(shí)間和分配高壓電火星塞-安裝于氣缸頭上，利用點(diǎn)火線圈傳來的高壓電跳過兩個(gè)電極來產(chǎn)出火花點(diǎn)燃混合氣高壓導(dǎo)線-傳送點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電至火星塞2023/7/3118柴油引擎運(yùn)作原理柴油引擎有較高的熱效率，其優(yōu)點(diǎn)為燃油較安全、油耗較低和耐久性較佳柴油引擎與汽油引擎比較，在進(jìn)氣和爆炸行程有所不同進(jìn)氣行程汽油引擎吸入氣缸的是油氣混合氣。而柴油引擎吸入氣缸有純空氣壓縮行程在柴油引擎上，燃油的點(diǎn)燃是因?yàn)榭諝獗粔嚎s所產(chǎn)生的熱。因此空氣必須被壓縮至溫度上升達(dá)到燃油的點(diǎn)火溫度，一般為400-500℃柴油引擎之壓縮比為汽油引擎的2-3倍爆炸行程柴油引擎的點(diǎn)火方式與汽油引擎不同，汽

油引擎使用電子火星塞點(diǎn)燃油氣混合氣，

柴油引擎則是靠空氣被壓縮所產(chǎn)生的熱，

噴油嘴噴出柴油燃燒產(chǎn)生動(dòng)力排氣行程燃燒后的廢氣則經(jīng)由排氣門排出2023/7/3119柴油引擎VS汽油引擎柴油引擎與汽油引擎比較項(xiàng)目柴油引擎汽油引擎燃油柴油汽油進(jìn)汽純空氣汽油與空氣的混合物汽化機(jī)構(gòu)噴射泵化油器（或噴油嘴）輸出控制改變噴油量改變油氣混合的量點(diǎn)火自燃電子火星塞壓縮比高（15-23）低（7-10）壓縮壓力高{1,961-2,942kPa（19.6-29.4bar，20-30kg/㎝2，284-427psi）}低{981-1,471kPa（9.8-14.7bar，10-15kg/㎝2，142-213psi）}燃燒壓力高{4,904-8,826kPa（49.0-88.3bar，50-90kg/㎝2，711-1,280psi）}低{2,942-4,904kPa（29.4-49.0bar，30-50kg/㎝2，427-711psi）}啟動(dòng)性能良好（需要一點(diǎn)時(shí)間）良好反應(yīng)差良好引擎構(gòu)造機(jī)械結(jié)構(gòu)較大機(jī)械結(jié)構(gòu)較小引擎重量較汽油引擎重小噪音較汽油引擎大安靜2023/7/3120進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)構(gòu)造說明消音器排氣管排氣歧管進(jìn)氣歧管空氣濾清器2023/7/3121進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)進(jìn)氣歧管傳送油氣混合氣到各氣缸之間分歧管路排氣歧管從每一個(gè)氣缸收集燃燒后排放的廢氣，必須要有最小的阻力來通過排氣歧管到達(dá)排氣管排氣管和消音器連接于排氣歧管和消音器之間讓廢氣流動(dòng)的管路成為排氣管消音器利用漸進(jìn)方式讓氣體膨脹和冷卻來減少排氣噪音2023/7/3122冷卻系統(tǒng)當(dāng)引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在燃燒室會(huì)長生2000℃（3632°F）或更高的溫度，因此需由冷卻系統(tǒng)持續(xù)地冷卻以保持在容許的溫度范圍內(nèi)冷卻系統(tǒng)依冷卻方式分成氣冷式和水冷式2023/7/3123冷卻系統(tǒng)水箱水箱散熱器包括了上水箱、下水箱、泄放塞、水箱蓋和芯子水箱蓋冷卻水一般在100℃（212°F）-（1atm海平面的大氣壓力）時(shí)會(huì)沸騰并汽化。如使用水箱蓋能增加水箱內(nèi)的壓力而能提升冷卻水的沸點(diǎn)，也提升冷卻水的溫度范圍并增進(jìn)冷卻效果2023/7/3124冷卻系統(tǒng)冷卻水混合液要防止冷卻液結(jié)冰，而在冷卻液中加入乙二醇（防凍劑），可避免冷卻液結(jié)冰、沸騰、汽化和管道腐蝕如要將冷卻液溫度范圍擴(kuò)大的方法，其一為增加冷卻液中防凍劑的量，其二為增加系統(tǒng)內(nèi)的壓力適量的增加冷卻液中的防凍劑的量能提升其沸點(diǎn)，且同時(shí)降低其冰點(diǎn)（降低冷卻液結(jié)冰的溫度）。但加入過多的防凍劑會(huì)降低冷卻液傳送熱量的效率，其冷卻液與水的比例必須不超過50%：50%適量的增加冷卻系統(tǒng)內(nèi)的壓力能提升其冷卻液沸點(diǎn)，但無法影響其冰點(diǎn)。如系統(tǒng)壓力每增加一磅時(shí)，冷卻液沸點(diǎn)上升3℃2023/7/3125充電系統(tǒng)交流發(fā)電機(jī)點(diǎn)火開關(guān)電池2023/7/3126潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)的功用潤滑回路→目前以全流濾清壓力供油式為最廣用潤滑系統(tǒng)中于油道上會(huì)裝置一個(gè)機(jī)油壓力開關(guān)或機(jī)油壓力感知器，而顯示于警示燈和壓力表來提醒駕駛者機(jī)油油壓是否在規(guī)定范圍內(nèi)測(cè)量機(jī)油油量之機(jī)油尺，為檢查油底殼內(nèi)機(jī)油量，其上下限之間差大約是一公升2023/7/3127燃油系統(tǒng)維修口蓋油量信號(hào)傳送單元油箱蓋液氣分離管油箱燃料切斷閥油泵燃料回流管油氣管燃料噴射器燃料管壓力調(diào)節(jié)器燃料過濾器活性炭罐燃料供應(yīng)管二路閥2023/7/3128啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)系統(tǒng)為引擎于靜止發(fā)動(dòng)時(shí)，由啟動(dòng)馬達(dá)（直流馬達(dá)）帶動(dòng)引擎來回轉(zhuǎn)產(chǎn)生進(jìn)、壓、動(dòng)、排之循環(huán)，使得引擎發(fā)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)2023/7/3129看懂規(guī)格表汽車規(guī)格表2023/7/3130汽車底盤2023/7/3131底盤分類底盤傳動(dòng)系統(tǒng)懸吊機(jī)件剎車系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)離合器變速箱傳動(dòng)軸和方向接頭驅(qū)動(dòng)軸最終傳動(dòng)和差速器輪軸和懸吊車輪和車胎剎車駐車剎車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2023/7/3132車輛驅(qū)動(dòng)型式常見的車輛驅(qū)動(dòng)型式前置引擎前輪傳動(dòng)FF前置引擎后輪傳動(dòng)FR后置引擎后輪傳動(dòng)RR中置引擎后輪傳動(dòng)MR后置引擎前輪傳動(dòng)4WD前置引擎全輪傳動(dòng)4WD最普遍的設(shè)計(jì)動(dòng)力損耗少行使安全性佳高級(jí)車與性能車普遍采用操控性特殊僅保時(shí)捷等跑車采用操控較不安定操控性最佳用途車種廣泛僅保時(shí)捷911采用改善RR操控不安定的特性跑車與商用車采用配重均衡操控性佳2023/7/31334WD簡介四輪傳動(dòng)（4WD=4WheelDrive）部分時(shí)4WD：可以選擇2WD或4WD全時(shí)4WD（恒定4WD）：利用一個(gè)安裝在加力箱之后的黏性連接器，它能容許扭力可以變化地傳送2023/7/3134變速箱的型式目前常見的汽車變速箱液壓自排（AT）無段變速自排（CVT）手排變速箱（MT）自動(dòng)手排（AMTorDSG）使用最普遍3~8段檔位如增加固定檔位模式即成為手自排省油無頓挫可增加虛擬檔位即成為手自排動(dòng)力損耗少具駕駛樂趣耐用4~6段檔位結(jié)合手排與自排雙重優(yōu)點(diǎn)2023/7/3135最終傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最終傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括最終齒輪（減速齒輪）和差速器差速器容許左右車輛以不同的速度旋轉(zhuǎn)最終齒輪減少引擎的速度而增加驅(qū)動(dòng)扭力差速器扭力傳送：傳動(dòng)軸→驅(qū)動(dòng)小齒輪→環(huán)輪→差速器殼→差速器小齒輪→邊齒輪→輪軸最終齒輪比=被動(dòng)環(huán)齒數(shù)驅(qū)動(dòng)小齒輪齒數(shù)2023/7/313