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汽車構(gòu)造原理與駕駛標(biāo)準(zhǔn)操作廖青2021年課程介紹汽車作為一種根本工具,在人們?nèi)粘I罴肮ぷ髦械氖褂迷絹碓狡占?,但是人們對汽車原理知識的相對欠缺,往往使人們在使用汽車過程中對出現(xiàn)的一些問題不知所措,如:汽車出現(xiàn)了什么問題、是什么原因造成的、應(yīng)如何解決,為什么要標(biāo)準(zhǔn)駕駛操作汽車等。本課程是為增強(qiáng)學(xué)生對汽車根本原理知識的認(rèn)識和了解,提高學(xué)生汽車技術(shù)知識而開設(shè)的素質(zhì)教育課。通過對本課的學(xué)習(xí)和實踐,學(xué)生應(yīng)能夠?qū)ζ囍饕獧C(jī)構(gòu)的工作原理、各主要部件的根本構(gòu)造、汽車常見故障及汽車駕駛知識有一個根本的認(rèn)識和了解,為學(xué)生們進(jìn)一步學(xué)習(xí)汽車技術(shù)打下良好的根底。本課程采用根底理論與實踐緊密結(jié)合的教學(xué)方法,所以在課程安排上,學(xué)習(xí)完成一定內(nèi)容的理論根底知識,就安排相應(yīng)內(nèi)容的實踐,使我們能把課堂教學(xué)與技術(shù)實踐有機(jī)地結(jié)合起來,以到達(dá)學(xué)以致用的目的。祝同學(xué)們學(xué)習(xí)進(jìn)步,順利完本錢課程學(xué)習(xí)。
§1總論1.1汽車簡介1.1.1汽車的概念汽車是由動力〔內(nèi)燃機(jī)〕驅(qū)動的、一般具有四個或四個以上車輪的非軌道承載工具。主要用于承載人員、貨物及一些特殊用途。汽車通常由發(fā)動機(jī)、底盤、車身三大局部〔也有說+汽車電器四大局部〕組成。1.1.2汽車對人們的影響※汽車具有高速、機(jī)動、舒適、使用方便等優(yōu)點,它極大地方便了人們的生活,提高了勞動生產(chǎn)效率?!嚠a(chǎn)業(yè)能有效地拉動國家經(jīng)濟(jì)的開展,促進(jìn)城市現(xiàn)代化建設(shè)、促進(jìn)勞動就業(yè)?!嚠a(chǎn)業(yè)的開展,能有效地推動科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。1.1.3汽車開展1、汽車的誕生1886年德國人Karl·Friedrich·Banz制造出了世界上第一輛裝有內(nèi)燃機(jī)的三輪汽車,并于1886年1月26日獲得世界上第一項汽車創(chuàng)造專利,該日被人們定為汽車誕生日。
2、汽車工業(yè)的開展可分為以下三個階段:※汽車快速開展階段:19世紀(jì)末—20世紀(jì)30年代福特T型車梅賽德斯-奔馳※汽車開展全盛時期:20世紀(jì)40年代—70年代初
高爾夫概念車※汽車產(chǎn)業(yè)兼并改組、產(chǎn)量相對穩(wěn)定時期:20世紀(jì)70年代后。
3、汽車生產(chǎn)現(xiàn)狀及開展趨勢※從生產(chǎn)現(xiàn)狀看,世界汽車產(chǎn)業(yè)形成了6+4〔3〕格局,見(表1-1)(表1-2)〔表1-3〕,展現(xiàn)出以規(guī)?;艛嗷癁闃?biāo)志的格局。表1-12003年世界汽車制造商產(chǎn)量名次制造商年產(chǎn)量(萬輛)全球市場占有率%1美國通用86015.62日本豐田67812.33福特-沃爾沃67212.24雷諾-日產(chǎn)5369.75德國大眾5009.16戴姆勒-克萊斯勒4327.67標(biāo)志-雪鐵龍3296.08日本本田2975.49韓國現(xiàn)代1983.610意大利菲亞特1903.5名次制造商年產(chǎn)銷量(萬輛)全球市場占有率%1美國通用920(838.18)2日本豐田825(812)3福特-沃爾沃800(620.87)4雷諾-日產(chǎn)610(613.11)5德國大眾580(524.28)6戴姆勒-克萊斯勒480(485.47)7韓國現(xiàn)代-起亞380(371.5)8標(biāo)志-雪鐵龍370(339)9日本本田340(336.5)10菲亞特204表1-22005年世界汽車制造商產(chǎn)〔銷〕量人民網(wǎng)-?環(huán)球時報??世界數(shù)據(jù)報告?ICXO。COM(日期:2006-07-1215:20)
根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,在這共10家企業(yè)中,前3家就占了全球汽車產(chǎn)量的近一半,前6大跨國公司合計產(chǎn)銷量已經(jīng)超過全球總量的75%,再加上4家獨(dú)立車廠,10家公司的汽車年產(chǎn)銷量占世界市場總量的比例高達(dá)92%。名次制造商年產(chǎn)量(萬輛)備注1美國通用892.622日本豐田803.603福特-沃爾沃626.82不包括沃爾沃產(chǎn)量4雷諾-日產(chǎn)571.595德國大眾568.466戴姆勒-克萊斯勒458.917韓國現(xiàn)代-起亞384.388日本本田366.959標(biāo)志-雪鐵龍335.6910菲亞特231.77表1-32006年世界汽車制造商產(chǎn)量物資采購網(wǎng)m188(日期:2007-08-1416:32)
名次制造商年產(chǎn)量(萬輛)備注(07年)1豐田892.62936.6萬輛2通用835936.9萬輛3大眾623619.2萬輛4雷諾-日產(chǎn)609616.3萬輛5福特540650萬輛6現(xiàn)代起亞420396.2萬輛7本田378.3376.7萬輛8標(biāo)志-雪鐵龍295.2342.8萬輛9鈴木262.4237.5萬輛10菲亞特215.3262.1萬輛表1-42021年世界汽車制造商產(chǎn)量上海證券報(日期:2021年02月26日)
1.1.4我國汽車工業(yè)開展1、創(chuàng)立階段〔1953-1981〕1956年建成“一汽〞生產(chǎn)出中國造第一輛汽車,后于1975年建成“二汽〞,形成了第二次汽車熱,其間還先后建立了南汽、上汽、北汽、濟(jì)汽、川汽、陜汽等幾個國家主要汽車企業(yè)。至1981年,我國汽車產(chǎn)量只有17、6萬輛,缺重少輕,轎車幾乎為空白。2、汽車工業(yè)改革開放階段〔1982-1993〕1982年中汽公司再次成立,85年中央把汽車列為國家支柱產(chǎn)業(yè),87年確定了重點開展轎車工業(yè)的戰(zhàn)略決策,84年第一個合資企業(yè)—北京〔克萊斯勒〕吉普汽車成立,后又有多家合資公司成立,先后引進(jìn)技術(shù)100多項,至1992年我國汽車產(chǎn)量突破100萬,1993年到達(dá)129.7萬輛。3、汽車工業(yè)快速增長期〔1994年至今〕形成了3+6格局,即一汽、東風(fēng)、上汽三大集團(tuán)+廣本、長安、奇瑞、華晨、南京菲亞特和吉利等六個骨干轎車企業(yè),初步形成了汽車產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整。下面是我國近年汽車生產(chǎn)開展?fàn)顩r
產(chǎn)量/萬輛年度我國近年汽車生產(chǎn)開展目前我國汽車產(chǎn)量已經(jīng)躍居世界第一位,2006年中國汽車產(chǎn)量為719萬輛,趕超德國,成為世界第三大汽車生產(chǎn)國;2021年產(chǎn)量為934.51萬輛〔超過美國的870.524萬輛占居第二〕,轎車503.73萬輛;2021年產(chǎn)量為1379.10萬輛〔一舉超過日本585.65萬輛躍居第一〕,比上年增長46.2%,轎車747.31萬輛;比上年增長54.1%,年度增幅之高,為世界各國所罕見。2021年我國產(chǎn)銷汽車分別到達(dá)1826.47萬輛和1806.19萬輛,〔打破了美國2000創(chuàng)下的銷售1740萬輛最高紀(jì)錄〕,產(chǎn)量比上年增長32.44%,其中轎車949.43萬輛;比上年增長27.05%。
但應(yīng)該看到,我國汽車工業(yè)與先進(jìn)國家相比還相差甚遠(yuǎn),全國產(chǎn)量只相當(dāng)于國外一兩個大公司的產(chǎn)量,最不相稱的是我國汽車品牌或高端核心技術(shù)幾乎都來自國外。名次國家年產(chǎn)量(萬輛)同比增長﹪1日本11486.32美國1126-5.73中國71925.94德國5825韓國3943.46法國317-10.表1-52006年世界汽車主要生產(chǎn)國汽車產(chǎn)量中國新聞圖片網(wǎng)2007.5.15.19:44名次07年(萬輛)08年(萬輛)09年(萬輛)2010年(萬輛)1日本1159.6日本1156.3中國1379.1中國1826.472美國1075.1中國934.5日本793.5美國1150(預(yù)計)3中國888.2美國870.5美國571.2日本921.74德國619.6德國640.05德國521550(轎車)5韓國408.6韓國380.6韓國351.3韓國427.26法國309法國256.8巴西318表1-6近4年世界汽車主要生產(chǎn)國汽車產(chǎn)量中國汽車市場格局是,國際資本以40%的資本占據(jù)著我國50%的份額,攫取70%的利潤。德國一家研究所報告顯示,群眾集團(tuán)每輛汽車平均盈利683歐元,利潤率僅為4.9%,在德國車廠中排名最后,但該集團(tuán)在華銷售汽車的利潤是1000歐元,比集團(tuán)平均利潤高46.4%,利潤率為7.2%?,F(xiàn)在企業(yè)把盈利的主要途徑放在了產(chǎn)品升級方面,其外資企業(yè)主要是依靠品牌溢價、知識產(chǎn)權(quán)、資本市場、售后效勞等方面來盈利。在核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件領(lǐng)域,外資控股和壟斷趨勢明顯,產(chǎn)業(yè)控制力進(jìn)一步增強(qiáng)。據(jù)統(tǒng)計,外商獨(dú)資及合資公司在發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、平安氣囊、ABS系統(tǒng)、三元催化器、電動天窗、空調(diào)系統(tǒng)、汽車座椅總成、電動玻璃升降器、照明系統(tǒng)、自動變速箱、高壓燃料泵等系統(tǒng)和部件方面,控制了70%以上的市場份額,局部產(chǎn)品幾乎全部為外資所壟斷。我國汽車電子產(chǎn)品與國際先進(jìn)水平相比要落后10到15年1.2汽車分類及代號1.2.1汽車分類
汽車種類繁多,分類方法也各不相同,根據(jù)我國新標(biāo)準(zhǔn)GB/T3730.1-2001規(guī)定,我國汽車分為乘用車和商用車兩大類。1、乘用車:主要包括轎車、吉普車、旅行車、專用途、多用途等非商務(wù)用乘用車。2、商用車:主要用于商務(wù)用途,也包括上述種類汽車及各種客車、貨車等。1.2.2汽車代號現(xiàn)在各國汽車公司生產(chǎn)的汽車大都使用了VIN〔車輛識別碼〕它是由一組字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成,共17位,又稱17位識別代號編碼:□□□□□□□□□□□□□○○○○WMIVDSVIS區(qū)域國別制造廠車輛特征代碼檢驗位年份裝配廠順序號1.3汽車主要技術(shù)參數(shù)1.3.1主要尺寸參數(shù)包括:軸距、輪距、總長、總寬、總高、前懸、后懸等。1.3.2質(zhì)量參數(shù)主要有:裝載質(zhì)量、總質(zhì)量、整備質(zhì)量、整備質(zhì)量利用系數(shù)、軸載荷分配等。1.3.3主要性能指標(biāo)含:動力性能〔最高車速、加速性能、爬坡性能〕、經(jīng)濟(jì)性能〔燃料消耗率〕、通過性能、制動性能、穩(wěn)定性能、操縱性能和有害氣體排放指標(biāo)等。1.4汽車行駛根本原理汽車驅(qū)動力與行駛阻力1.驅(qū)動力:FQ=TQ/r2.汽車行駛阻力:FZ=F滾+F空+F坡+F加3.汽車行駛方程:FQ=FZ3.汽車驅(qū)動條件:FQ≥F滾+F空+F坡4.汽車附著力:FF=Ftμ5.汽車行駛附著條件:FQ≤FF汽車通過性1.最小轉(zhuǎn)彎半徑與偏出距2.最小離地間隙、3.接近角與離去角、4.縱向通過角與橫向通過角5.內(nèi)輪差作業(yè)課后思考1、說明汽車主要是由哪幾局部組成,以及各局部的作用。2、說明汽車主要有哪些技術(shù)參數(shù)指標(biāo)。發(fā)動機(jī)主要是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)是將燃料在氣缸內(nèi)部燃燒產(chǎn)生的熱能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動力機(jī)械,所以又叫做內(nèi)燃機(jī)。.§2發(fā)動機(jī)根本結(jié)構(gòu)及工作原理發(fā)動機(jī)是汽車最主要的總成之一,是汽車動力的來源。被稱為汽車的“心臟〞。2.1四沖程發(fā)動機(jī)根本結(jié)構(gòu)及各系統(tǒng)功用2.1.1汽車發(fā)動機(jī)根本構(gòu)造2.1.2汽車發(fā)動機(jī)總體組成
現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)種類繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一臺發(fā)動機(jī)通常由上萬個零件組成,但從整體上看,汽油機(jī)都是在一個機(jī)體組件上安裝一個“機(jī)構(gòu)〞和六大“系統(tǒng)〞?!膊裼蜋C(jī)為五大系統(tǒng),沒有點火系統(tǒng)〕:見表1-1表1-1發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)及功用
名稱功用主要部件機(jī)體組件發(fā)動機(jī)的骨架,支承著發(fā)動機(jī)的所有零部件機(jī)體,氣缸,氣缸蓋,氣缸墊等曲柄連桿機(jī)構(gòu)將活塞頂部的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩,輸出機(jī)械能活塞,連桿,曲軸,飛輪等換氣系統(tǒng)按照發(fā)動機(jī)要求,定時開閉進(jìn)、排氣門,吸入干凈可燃混合(空)氣,排除廢氣空氣濾清器,進(jìn)排氣管系,配氣機(jī)構(gòu)(氣門組件,凸輪軸,驅(qū)動機(jī)構(gòu))排氣消聲器等燃料供給系統(tǒng)按照發(fā)動機(jī)要求,定時,定量供給發(fā)動機(jī)所需要的燃料汽油機(jī):汽油箱,輸油泵,濾清器,壓力調(diào)節(jié)器,各種傳感器,電控噴油器,電控單元等(舊汽油機(jī)采用化油器)柴油機(jī):柴油箱,輸油泵,濾清器,高壓油泵,調(diào)速器,噴油器等點火系統(tǒng)按規(guī)定的時刻,準(zhǔn)時點燃汽油機(jī)氣缸內(nèi)的可燃混合氣蓄電池,點火開關(guān),點火線圈組件,傳感器,電控裝置,火花塞等潤滑系統(tǒng)對機(jī)件摩擦表面潤滑,減摩,延長壽命,密封,清潔,冷卻,防銹蝕油底殼,機(jī)油泵,機(jī)油濾清器,機(jī)油壓力表,機(jī)油道等冷卻系統(tǒng)保持發(fā)動機(jī)在適宜的溫度下工作冷卻水泵,風(fēng)扇,節(jié)溫器,散熱器,冷卻水道等起動系統(tǒng)起動發(fā)動機(jī)蓄電池,起動開關(guān),起動馬達(dá)等發(fā)動機(jī)的形式與分類
V型發(fā)動機(jī)直列式發(fā)動機(jī)水平對置式發(fā)動機(jī)
內(nèi)燃機(jī)的類型奧迪V8-4.0發(fā)動機(jī)
奧迪W12-6.0發(fā)動機(jī)燃料供給系統(tǒng)
潤滑系統(tǒng)
2.1.4四沖程發(fā)動機(jī)工作原理及工作過程術(shù)語沖程:發(fā)動機(jī)的類型
行程:活塞在汽缸內(nèi)上下止點運(yùn)行的距離1、進(jìn)氣行程排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開啟溫度370~440K,壓力75~90kPa示功圖:表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。大氣壓力線示功圖上止點下止點rVP
2、
壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉壓縮比:ε=Va/Vc活塞溫度600~800K,壓力600~1500kPaVr大氣壓力線ca下止點上止點示功圖P瞬時最高:溫度2200~2800K,壓力3~5MPa3、作功行程進(jìn)氣門關(guān)閉Z上止點下止點瞬時最高:溫度2200~2800K,壓力3~5MPa作功終了:溫度1500~1700K,壓力300~500kPa活塞進(jìn)氣門關(guān)閉瞬時最高:溫度2200~2800K,壓力3~5MPa作功終了:溫度1500~1700K,壓力300~500kPa活塞Va大氣壓力線Prcb示功圖排氣門關(guān)閉作功終了:溫度1500~1700K,壓力300~500kPa活塞進(jìn)氣門關(guān)閉4、
進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門翻開活塞溫度900~1200K壓力105~125kPa剩余廢氣排氣行程上止點下止點r大氣壓力線示功圖PV單缸式發(fā)動機(jī)
2.1.5二沖程發(fā)動機(jī)簡介顧名思意,二沖程發(fā)動機(jī)就是活塞上下運(yùn)動兩個行程,做功一次。二沖汽油機(jī)的進(jìn)排氣過程完全不同于四沖汽油機(jī),二沖程發(fā)動機(jī)進(jìn)氣要經(jīng)過兩次壓縮,在二沖發(fā)動機(jī)上,混合氣先流進(jìn)曲軸箱然后才流進(jìn)汽缸,而四沖發(fā)動機(jī)的混合氣是直接流進(jìn)汽缸;二沖柴油機(jī)的進(jìn)排氣過程又有別于汽油機(jī)。其工作原理如圖示:
二行程柴油機(jī)工作原理轉(zhuǎn)子式發(fā)動機(jī)
二沖程發(fā)動機(jī)
2.2發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)2.2.1動力性能指標(biāo)1、有效轉(zhuǎn)矩發(fā)動機(jī)曲軸輸出的平均轉(zhuǎn)矩,用Te表示,單位為N·M。2、有效功率發(fā)動機(jī)曲軸的輸出功率,用Pe表示,單位為kW。Pe=Te〔2πn/60〕10-3=Ten/95503、升功率便于比較不同發(fā)動機(jī)的性能:Pc〔kW/L〕Pc=Pe/〔Vsi〕Vs—?dú)飧坠ぷ魅莘e,i—?dú)飧讛?shù)2.2.2經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)1、燃油消耗率每小時單位有效功率消耗的燃油量〔g/kW·h〕。2、有效熱效率燃料熱值轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ谋壤拨莈=We/Q1〕。2.2.3運(yùn)轉(zhuǎn)及使用性能指標(biāo)主要包括起動性能、排放、噪聲,可靠性、耐久性等性能指標(biāo)。2.2.4發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性見右圖發(fā)動機(jī)特性曲線思考1.理論上,它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動機(jī)的二倍。2.由于作功頻率較大,二沖程發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。3.構(gòu)造簡單,質(zhì)量較小。4.易受磨損和經(jīng)常需要修理的運(yùn)動部件數(shù)量較少。但二沖程汽油機(jī)混和氣易隨廢氣排出,廢氣不易排盡,造成經(jīng)濟(jì)性差,HC排放增加,又由于熱負(fù)荷大,潤滑困難,機(jī)件壽命短,所以汽車較少采用二沖程汽油機(jī)。二沖程發(fā)動機(jī)與四沖程發(fā)動機(jī)相比,有何特點?§3發(fā)動機(jī)的工況3.1.汽油機(jī)燃料供給系根本要求汽油機(jī)對燃供系的根本要求是:燃供系能根據(jù)汽油機(jī)不同的工況供給不同濃度的混和氣,盡可能滿足發(fā)動機(jī)發(fā)揮出最大效率??扇蓟旌蜌赓|(zhì)量〔濃度〕可用空燃比α=A/F〔理論α′=14.7〕或過量空氣系數(shù)Φ=α/α′表示。發(fā)動機(jī)根本工況分為穩(wěn)定工況〔發(fā)動機(jī)經(jīng)預(yù)熱,轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn),并且在一定時間內(nèi)沒有突然變化的工況〕和過渡工況〔冷起動、暖機(jī)和加速工況〕。通常稱為“四穩(wěn)、三過渡。3.2.發(fā)動機(jī)工況對混合氣濃度的要求3.2.1穩(wěn)定工況對混和氣濃度的要求
1、怠速工況〔發(fā)動機(jī)不對外做功,轉(zhuǎn)速一般為700~900r/min〕進(jìn)入缸內(nèi)混合氣量少,要求供給Φ=0.6~0.8的濃混合氣。2、小負(fù)荷工況〔發(fā)動機(jī)負(fù)荷<25%〕進(jìn)入缸內(nèi)混合氣數(shù)量有所提高,混和氣濃度可以略為減小,一般Φ=0.75~0.9。
3、中等負(fù)荷工況〔發(fā)動機(jī)負(fù)荷在25%~85%〕進(jìn)入氣缸內(nèi)混合氣數(shù)量增多,燃燒條件好,同時為提高經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)供給較稀混合氣,一般Φ=1.0~1.15。
4、大、全負(fù)荷工況〔發(fā)動機(jī)負(fù)荷>85%為大負(fù)荷,=100%為全負(fù)荷〕此時為克服較大外部阻力,要求發(fā)動機(jī)發(fā)出盡可能大的功率,應(yīng)供給較濃量多大功率混合氣,一般為Φ=0.85~0.95。3.2.2過渡工況對混和氣濃度的要求1、冷起開工況〔發(fā)動機(jī)溫度為環(huán)境溫度時的起動過程〕發(fā)動機(jī)溫度低汽油蒸發(fā)困難,需供給極濃混合氣,一般要求到達(dá)Φ=0.2~0.6。2、暖機(jī)工況〔發(fā)動機(jī)冷機(jī)起動后,逐漸升高到正常溫度的過程〕混合氣濃度應(yīng)隨發(fā)動機(jī)溫度升高而減小,從起動時的極濃減小到穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)濃度。
3、加速工況〔發(fā)動機(jī)負(fù)荷迅速增加的運(yùn)轉(zhuǎn)過程〕急加速時,由于汽油的比重比空氣大,汽油流量增加比空氣慢得多是混合氣過稀,反而使發(fā)動機(jī)動力下降甚至熄火,因此需用專門裝置額外供油來加濃混合氣,以滿足發(fā)動機(jī)急加速的要求。3.3.汽油機(jī)的燃燒過程汽油機(jī)的正常燃燒1、著火延遲期從點火〔1點〕開始到火焰核心〔2點〕形成的這一時期。這一時期主要是進(jìn)行燃燒前的物理、化學(xué)準(zhǔn)備。2、速燃期從火焰核心〔2〕點形成開始到氣缸內(nèi)形成最高壓力點〔3〕為止。在此期間,火焰由中心迅速向周圍傳播直到全部混合氣被點燃。3、后燃期從后燃期終了到燃料全部燃燒結(jié)束的這一段時期。在此期間,局部未來得及燃燒的燃料和已燃燒燃料的二次產(chǎn)物繼續(xù)燃燒。汽油機(jī)的非正常燃燒1、爆燃當(dāng)火花塞點火后,正?;鹧?zhèn)鞑ブ?,末端混合氣自燃并迅速燃燒,產(chǎn)生爆燃沖擊波和鋒利的金屬敲擊聲的現(xiàn)象成為爆燃。汽油機(jī)發(fā)生爆燃的主要原因是:末端混合氣受到不正常的熱輻射或壓縮等原因,使本身的溫度不斷升高,出現(xiàn)一個或多個火焰中心。2、外表點火由燃燒室內(nèi)的熾熱局部〔排氣門、火花塞電極、金屬突出點、積炭等〕點燃混合氣的現(xiàn)象稱為外表點火。1〕早火:外表點火發(fā)生在火花塞點火之前的現(xiàn)象。早火最大的危害是壓縮功增大,缸內(nèi)零件過熱,發(fā)動機(jī)功率嚴(yán)重下降。2〕后火:外表點火發(fā)生在火花塞點火之后的現(xiàn)象。熾熱點溫度較低,火花塞點燃混合氣的燃燒過程中,熾熱點點燃其余混合氣。這種現(xiàn)象可發(fā)生在發(fā)動機(jī)斷火后,這時發(fā)動機(jī)就像仍有電火花一樣繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3.4.影響混合氣燃燒的因素使用因素對燃燒的影響1、燃料的性質(zhì)的影響辛烷值愈大,燃燒的爆燃頃向愈小。2、混合氣濃度的影響混合氣燃燒速度取決于火焰?zhèn)鞑サ乃俣?,影響火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊闹饕饕蛩刂皇交旌蠚獾臐舛?。如圖3、點火提前角的影響點火提前角過大時,大局部混合氣在壓縮過程中燃燒,氣體壓力升高過早,增加了壓縮功的消耗,使功率降低。這時氣體在壓縮時的壓力和溫度大幅增高,末端混合氣燃燒前的溫度也提高,這就為爆燃創(chuàng)造了有利的條件,使發(fā)動機(jī)工作粗暴性增加,爆燃的傾向也增加。點火提前角過小時,會使燃燒在汽缸容積膨脹過程中進(jìn)行,燃燒的最高壓力和最高溫度將降低,而熱損失增多,發(fā)動機(jī)的功率也下降。4、轉(zhuǎn)速的影響因為轉(zhuǎn)速的提高,混合氣的渦流運(yùn)動也增強(qiáng),這樣火焰?zhèn)鞑ニ俣纫苍黾?,但以曲軸轉(zhuǎn)角計相對于火焰?zhèn)鞑ニ俣葏s增加過大,所以轉(zhuǎn)速提高后,應(yīng)增大點火提前角,以保證燃燒在活塞上止點附近完成。5.負(fù)荷的影響當(dāng)負(fù)荷減少時,節(jié)氣門開度變小,進(jìn)入氣缸的混合氣量減少,而剩余廢氣量幾乎不變的,這樣剩余廢氣所占比例相對增大,相當(dāng)于對進(jìn)入氣缸的混合氣起到稀釋作用。同時,由于每循環(huán)燃燒的混合氣數(shù)量減少,使氣缸壁與燃燒室壁的溫度都有下降。這些因素都使混合氣的著火延遲時間加長。為此,必須相應(yīng)地加大點火提前角。因而在分電器中都裝有真空點火提前調(diào)節(jié)裝置。構(gòu)造因素對燃燒的影響1、壓縮比的影響增大壓縮比可提高發(fā)動機(jī)的功率和經(jīng)濟(jì)性;但壓縮比不適當(dāng)?shù)靥岣撸瑫箟嚎s終了的混合氣的溫度和壓力過大,從而造成爆燃傾向增大。2.
燃燒室形式及火花塞位置的影響燃燒室形式及火花塞位置,影響到火焰前鋒外表的形狀、大小及火焰?zhèn)鞑サ乃俣?,因而也影響到發(fā)動機(jī)工作的粗暴性及爆燃傾向。a.因此,我們希望燃燒室具備以下條件:①燃燒室的結(jié)構(gòu)盡量緊湊。②燃燒室內(nèi)混合氣要有適當(dāng)?shù)臏u流運(yùn)動。③降低末端可燃混合氣的溫度b.火花塞的安放位置要注意以下問題:①使火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x盡量縮短,而且與燃燒室各點的距離盡量均勻一致。②火花塞與排氣門之間的距離要短這是因為排氣門在燃燒室內(nèi)形成一個熱點,容易形成爆燃中心。當(dāng)火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較短時,可以較早地將該處混合氣燒掉。③要使火花塞電極能夠受到進(jìn)氣的冷卻,并使電極附近的燃燒產(chǎn)物得到去除。火花塞電極過熱,形成熱點容易產(chǎn)生早燃,電極附近廢氣過多會造成斷火。這些都破壞了發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定工作,這樣就希望火花塞靠近進(jìn)氣門處。
綜上所述,在實際應(yīng)用的浴盆形燃燒室中,火花塞的位置總是布置在兩個氣閥中間而且略偏于排氣閥的位置上。3.
氣缸尺寸的影響指氣缸直徑的影響。氣缸d↑,那么燃燒室的尺寸也加大了,燃燒室的面容比卻下降了,因而傳給冷卻系的熱量減少。一般情況下大直徑氣缸的汽油機(jī)有較好的燃料經(jīng)濟(jì)性,但是氣缸直徑增加也增加了火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x,使爆燃傾向增加。
這就說明了為什么有缸徑大的柴油機(jī),而沒有缸徑大的汽油機(jī)。4.
氣缸蓋和活塞材料的影響。
氣缸蓋和活塞常用的材料是鑄鐵和鋁這兩種。由于鋁的導(dǎo)熱性好,鋁制的氣缸蓋,活塞工作外表的溫度較低,發(fā)動機(jī)的熱負(fù)荷明顯下降,這也使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生爆燃的傾向減少。5.
冷卻方式的影響
因為水的導(dǎo)熱性比空氣要高的多,所以水冷式汽油機(jī)的冷卻效果比風(fēng)冷式要好,水冷式汽油機(jī)氣缸和燃燒室工作外表的溫度可以維持在較低值。這就極大降低了爆燃的傾向。3.2.化油器式燃供系的根本功用及組成
功用:儲存、輸送、清潔燃料,根據(jù)發(fā)動機(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3.3化油器工作原理3.3.1根本構(gòu)造3.3.2現(xiàn)代化油器工作原理
1、主供油系統(tǒng)工作過程功用:保證正常工作時,混合氣隨節(jié)氣門開大而逐漸變稀。起作用工況:除怠速與極小負(fù)荷工況,均起作用。油粒氣化方法:降低主量孔處真空度,即引入少量空氣到主量孔。2、怠速系統(tǒng)工作過程功用:保證怠速和小負(fù)荷時供給濃混合氣。〔〕怠速系統(tǒng)結(jié)構(gòu):怠速油道、怠速量孔、怠速過渡量孔、怠速空氣量孔、怠速調(diào)整螺釘、節(jié)氣門開度調(diào)整螺釘3、加濃系統(tǒng)〔省油器〕工作過程機(jī)械加濃裝置:真空加濃裝置:取決于節(jié)氣門開度。取決于節(jié)氣門后真空度。4、加速系統(tǒng)〔加速泵〕工作過程加速泵:由節(jié)氣門控制,內(nèi)有活塞,進(jìn)油閥和出油閥。節(jié)氣門開度減小時:活塞上移,汽油進(jìn)入加速泵;節(jié)氣門開度加大時:活塞下移,進(jìn)油閥關(guān)出油閥開,汽油從加速噴孔噴出。5、起動系統(tǒng)工作過程起開工況:極濃混合氣〔〕結(jié)構(gòu):阻風(fēng)門工作系統(tǒng):主供油系統(tǒng)和怠速系統(tǒng)自動閥:防止起動過程后期,由于轉(zhuǎn)速加大真空度增大而導(dǎo)致混合氣過濃。3.4柴油機(jī)燃供系簡介3.4.1柴油機(jī)供給系根本功用儲存、濾清和輸送柴油,并按照柴油機(jī)各工況需求,定時、定量、定壓將柴油噴入燃燒室,最后將廢氣排入大氣。3.4.1柴油的品質(zhì)發(fā)火性:十六烷值,十六烷值越高,發(fā)火性越好。蒸發(fā)性:蒸發(fā)性越好,越有利于燃燒。凝點:說明柴油的低溫流動性。汽車柴油機(jī)應(yīng)選用十六烷值較高、蒸發(fā)性較好、凝點和粘度適宜、不含水分和機(jī)械雜質(zhì)的柴油。3.4.1柴油機(jī)供給系的組成由燃油供給裝置、空氣供給裝置、混合氣形成裝置、廢氣排出裝置和噴油泵、噴油器、調(diào)速器、輸油泵、濾清器、油管等組成。3.5電控汽油噴射系統(tǒng)3.5.1概述1、汽油噴射的根本概念
汽油噴射是用噴油器將一定數(shù)量和壓力的汽油直接噴射到氣缸或進(jìn)氣歧管中,與進(jìn)入的空氣混合而形成可燃混合氣。
2、汽油噴射系統(tǒng)開展概況汽油噴射技術(shù)始于20世紀(jì)30年代,最初用于飛機(jī)上,50年代開始用于汽車上;目前,大局部轎車均裝配了汽油噴射系統(tǒng)。3、汽油噴射優(yōu)點1)提高了發(fā)動機(jī)的充氣效率;2)可采用較高的壓縮比;3)可使發(fā)動機(jī)燃用稀薄的可燃混合氣;4)冷起動性和加速性能較好;5)使發(fā)動機(jī)在任何工況下都處于最佳工作狀態(tài);6)使各缸可燃混合氣分配更加均勻;7)可節(jié)省燃油并減少廢氣中的有害成分。4、氣門噴油器輸油管進(jìn)氣支管電控燃油噴射系統(tǒng)的分類1〕按噴射器安裝位置分每一個氣缸有一個噴油器?!?〕多點噴射〔SPI〕調(diào)壓器噴油器節(jié)氣門體位置傳感器節(jié)氣門〔2〕單點噴射〔SPI〕幾個缸共用一個噴油器,又稱節(jié)氣門體噴射〔TBI〕。將燃料直接噴入氣缸內(nèi),需較高的噴射壓力?!?〕氣缸內(nèi)噴射調(diào)壓器噴油器節(jié)氣門體位置傳感器節(jié)氣門2〕4〕按多點噴射的噴油間隔來分〔1〕同時噴射〔2〕分組噴射〔3〕順序噴射3〕按進(jìn)氣量檢測方法來分〔1〕間接測量〔2〕直接測量〔2〕閉環(huán)控制傳感器電子控制單元執(zhí)行器發(fā)動機(jī)開環(huán)控制氧傳感器閉環(huán)控制按控制方式來分〔1〕開環(huán)控制3.5.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組成1、燃油供給系統(tǒng)功用:向氣缸內(nèi)供給燃燒時所需一定量的燃油.組成:
汽油泵回油管汽油濾清器油壓調(diào)節(jié)器輸油管路噴油器2、空氣供給系統(tǒng)功用:為發(fā)動機(jī)可燃混合氣的形成提供必要的空氣,并測量和控制空氣量。組成:節(jié)氣門體空氣濾清器空氣流量計怠速控制閥電子控制單元空氣閥
3、電子控制系統(tǒng)
電控單元:接受來自各個傳感器傳來的信號,并完成對這些信息的處理和發(fā)出指令控制執(zhí)行器的動作組成:各種傳感器:把各種反映發(fā)動機(jī)工況和汽車運(yùn)行狀況的參數(shù)〔非電量參數(shù)〕轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴搽妷夯螂娏鳌程峁┙o電控單元,使電控單元正確地控制發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或汽車運(yùn)行。執(zhí)行器:用來完成電控單元發(fā)出的各種指令,是電控單元指令的執(zhí)行者。電控噴射工作演示3.5.4實例上海桑塔納2000轎車發(fā)動機(jī)電子控制汽油噴射系統(tǒng)
油箱汽油泵濾清器壓力調(diào)節(jié)器電控單元冷起動閥節(jié)氣門開關(guān)怠速調(diào)整螺釘節(jié)氣門空氣流量傳感器輔助空氣閥油壓調(diào)節(jié)器噴油器燃油分配器空氣溫度傳感器氧傳感器曲軸轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)速傳感器1、了解發(fā)動機(jī)工況對混合氣濃度的要求。2、簡述汽油發(fā)動機(jī)燃供系的根本組成。3、了解柴油發(fā)動機(jī)燃供系的根本組成。4、簡述電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點。5、了解電控燃油噴射系統(tǒng)的根本組成。課后思考§44.1
概述汽油發(fā)動機(jī)點火系根本要求在壓縮行程終了前,準(zhǔn)時、可靠地點燃混合氣。發(fā)動機(jī)點火系功用按照發(fā)動機(jī)的工作順序使火花塞產(chǎn)生電火花點燃?xì)飧變?nèi)混合氣。
點火系類型1.傳統(tǒng)分電器點火系2.半導(dǎo)體點火系3.微機(jī)控制點火系4.磁電機(jī)點火系發(fā)動機(jī)點火系的組成4.24.2.1組成
傳統(tǒng)分電器式點火系主要由電源、點火開關(guān)、點火線圈、斷電器、配電器、電容器、火花塞、高壓導(dǎo)線、附加電阻等組成。4.2.2工作原理
觸點閉合時:初級電路通電,電流從蓄電池的正極經(jīng)點火開關(guān),點火線圈的初級繞組,斷電器觸點,接地流回蓄電池的負(fù)極,為低壓電路。觸點斷開時:在初級繞組通電時,其周圍產(chǎn)生磁場,并由于鐵芯的作用而加強(qiáng)。當(dāng)斷電器凸輪頂開觸點時,初級電路被切斷,初級電路迅速下降到零,鐵芯中的磁通隨之迅速衰減以至消失,因而在匝數(shù)多,導(dǎo)線細(xì)的次極繞組中感應(yīng)出很高的電壓,使火花塞兩極之間的間隙被擊穿,產(chǎn)生火花。4.3半導(dǎo)體點火系統(tǒng)4.3.1無觸點點火系磁感應(yīng)式光電式霍而效應(yīng)式分類〔觸發(fā)方式不同〕利用了一些半導(dǎo)體元件替代了蓄電池點火系中的斷電器,產(chǎn)生脈沖信號點火。
不同觸發(fā)方式的信號發(fā)生器磁電感應(yīng)式傳感器霍爾式傳感器磁電式信號發(fā)生器4.3.2微機(jī)控制半導(dǎo)體點火系4.3.3無分電器點火系點火系組成:〔1〕傳感器、〔2〕電控單元、〔3〕點火模塊優(yōu)點:點火提前角控制精確火花塞跳火能量較大點火系能耗較小免維護(hù)
1、汽油機(jī)對點火系有那些根本要求。2、試說明傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的根本組成、工作過程及存在的缺陷。3、簡述微機(jī)控制點火系統(tǒng)的根本組成、工作原理及特點。復(fù)習(xí)思考案例分析
發(fā)動機(jī)常見故障發(fā)動機(jī)最常見的故障是燃料供給系和點火系統(tǒng)工作不良,在此,我們僅以燃供系和點火系工況對發(fā)動機(jī)的影響進(jìn)行分析。方法:觀看錄像資料,結(jié)合實物講解。發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)認(rèn)識實了解發(fā)動機(jī)總體結(jié)構(gòu),動手操作發(fā)動機(jī)的拆卸和組裝,掌握發(fā)動機(jī)拆卸、組裝的根本要求?!?汽車底盤主要總成構(gòu)造及工作原理5.1傳動系總體組成5.1.1傳動系的功用1、實現(xiàn)變速變速器、主減速器2、實現(xiàn)倒駛變速器倒檔3、中斷動力傳遞離合器、變速器空檔4、實現(xiàn)差速轉(zhuǎn)動差速器術(shù)語:汽車底盤
底盤是整個汽車的基體,支承著發(fā)動機(jī)、車身等各種零部件,同時把發(fā)動機(jī)的動力傳遞和分配給各機(jī)構(gòu)總成,并按駕駛員的操作使汽車行駛〔加速、減速、轉(zhuǎn)向、制動等〕。它一般由行駛系、傳動系、轉(zhuǎn)向系、制動系四大局部組成。
5.1.2傳動系的組成主要總成離合器變速器萬向傳動裝置驅(qū)動橋5678
閱讀傳動系的布置形式FRFFRRMR4WD1、FR:即發(fā)動機(jī)前置、后輪驅(qū)動國內(nèi)外的大多數(shù)貨車、局部轎車和局部客車都采用這種型式。2、RR:即發(fā)動機(jī)后置、后輪驅(qū)動在大型客車上多采用這種布置型式,少量微型、輕型轎車也采用這種型式。發(fā)動機(jī)后置,使前軸不易過載,并能更充分地利用車箱面積,還可有效地降低車身地板的高度或充分利用汽車中部地板下的空間安置行李,也有利于減輕發(fā)動機(jī)的高溫和噪聲對駕駛員的影響。缺點是發(fā)動機(jī)散熱條件差,行駛中的某些故障不易被駕駛員覺察。遠(yuǎn)距離操縱也使操縱機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜、維修調(diào)整不便。但由于優(yōu)點較為突出,在大型客車上應(yīng)用越來越多。3、FF:發(fā)動機(jī)前置、前輪驅(qū)動這種型式操縱機(jī)構(gòu)簡單、發(fā)動機(jī)散熱條件好。但上坡時汽車質(zhì)量后移,使前驅(qū)動輪的附著質(zhì)量減小,驅(qū)動輪易打滑;下坡制動時那么由于汽車質(zhì)量前移,前輪負(fù)荷過重,高速時易發(fā)生翻車現(xiàn)象?,F(xiàn)在大多數(shù)轎車采取這種布置型式。4、4WD:越野汽車的傳動系越野汽車一般為全輪驅(qū)動,發(fā)動機(jī)前置,在變速箱后裝有分動器將動力傳遞到全部車輪上。目前,輕型越野汽車普遍采用4×4驅(qū)動型式,中型越野汽車采用4×4或6×6驅(qū)動型式;重型越野汽車一般采用6×6或8×8驅(qū)動型式。5.2
離合器
功用:5.2.1離合器的類型
有摩擦片式、液力耦合式和電磁式。配用機(jī)械變速器的汽車普遍采用的是摩擦片式離合器。摩擦片式離合器按壓緊彈簧結(jié)構(gòu)形式分為:
螺旋彈簧式和膜片彈簧式。保證汽車平穩(wěn)起步使換檔時工作平順暫時切斷動力傳遞防止傳動系過載。5.2.2摩擦片式離合器工作原理飛輪從動盤膜片彈簧離合器蓋壓盤離合器踏板別離時,踩下踏板,別離叉推動別離軸承、帶動別離杠桿內(nèi)端左移,別離杠桿外端那么右移,同時帶動壓盤右移,使飛輪與從動盤別離,動力中斷。接合時,抬起踏板,彈簧彈力作用下,別離軸承漸回位,壓盤在壓緊彈簧作用下左移,將從動盤壓緊在飛輪上。5.2.3離合器踏板行程
1、自由行程離合器長期使用后,從動盤變薄,壓盤就會向飛輪方向移動一個距離,為保證離合器接合,別離杠桿內(nèi)端也要向右移動。因此,安裝時〔即接合時〕,別離杠桿內(nèi)端和別離軸承之間應(yīng)留有一間隙,踩下離合器踏板時應(yīng)先消除這一間隙才能別離離合器,而消除這一間隙的離合器踏板行程就稱為離合器踏板自由行程。2、有效行程用以使別離軸承推動別離杠桿,帶動壓盤后移,使從動盤與飛輪別離的踏板行程。離合器踏板總行程=自由行程+有效行程5.3變速器
功用
變速器的分類改變汽車的行駛速度和牽引力〔傳動比:輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速的比值。〕改變驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)方向?qū)崿F(xiàn)空擋驅(qū)動其他機(jī)構(gòu)有級式變速器:采用齒輪傳動,變速器檔數(shù)—前進(jìn)檔的位數(shù)。一般汽車采用3~5個前進(jìn)檔和一個倒檔。無級式變速器:采用液力變矩器傳動,傳動比可在一定的數(shù)值范圍內(nèi)連續(xù)變化。綜合式變速器:由液力變矩器和行星齒輪式變速器組成,傳動比可在幾個范圍內(nèi)連續(xù)變化。
5.3.1齒輪變速器
1、總體結(jié)構(gòu)輸入軸中間軸輸出軸倒檔軸變速齒輪結(jié)合套○Z6Z5Z7Z8Z3Z4Z9Z2i2=〔z6/z5〕×〔z2/z9〕i3=〔z6/z5〕×〔z3/z8〕2檔和3檔的傳動比是多少?Z12、變速原理變速原理一軸中間軸二軸3、二軸式變速器〔桑塔納轎車〕結(jié)構(gòu)分析: 一軸:一、二檔齒輪與軸一體;三、四檔齒輪與軸通過軸承空套軸上。 二軸:一、二檔齒輪與通過軸承連接;三、四檔齒輪與軸一體。桑塔納轎車變速器結(jié)構(gòu)簡圖5.3.2同步器1、功用:使結(jié)合套與待嚙合齒圈迅速同步,縮短換檔時間,同時防止嚙合時齒間沖擊。
2、結(jié)構(gòu):
同步裝置、鎖止裝置、結(jié)合裝置。3、分類:
鎖環(huán)式慣性同步器、鎖銷式慣性同步器。鎖環(huán)式慣性同步器細(xì)牙螺旋槽滑塊鎖銷式慣性同步器摩擦錐盤摩擦錐環(huán)定位銷結(jié)合套鋼球定位銷鎖銷5.3.3自動變速器特點1〕使駕駛操作簡便省力,提高了行車的平安性。2〕提高了發(fā)動機(jī)和傳動系的壽命,因采用液力傳動,發(fā)動機(jī)和傳動系是彈性連接,能緩和沖擊,有利于延長相關(guān)零件的壽命。3〕能自動適應(yīng)行駛阻力的變化,在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)自動換檔,提高了汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性。4〕提高了乘車的舒適性。5〕可防止因外界負(fù)荷突增而造成過載和發(fā)動機(jī)熄火現(xiàn)象,并且可以降低排放污染.總體組成液力變矩器液壓控制系統(tǒng)行星齒輪機(jī)構(gòu)車速信號節(jié)氣門開度信號連接曲軸液力變矩器、〔行星〕齒輪變速器、自動換檔控制系統(tǒng)〔液壓控制系統(tǒng)〕或電子控制系統(tǒng)。電子控制系統(tǒng)液力傳動裝置功用:利用液壓油的流動來傳遞扭矩,將曲軸輸出的動力傳給變速器。分類:液力變矩器:既能傳遞轉(zhuǎn)矩又能增大轉(zhuǎn)矩。
液力偶合器:傳遞轉(zhuǎn)矩,輸出轉(zhuǎn)矩與輸入轉(zhuǎn)矩相等。
液力變矩器原理示意圖液力變矩器結(jié)構(gòu)飛輪渦輪導(dǎo)輪泵輪變矩器殼液力變矩器工作特性a.泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三個工作輪是轉(zhuǎn)換能量,傳遞動力和變扭的根本元件;
b.液體同時繞工作輪軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和沿循環(huán)圓作軸面循環(huán)運(yùn)動;
c.變矩器輸出轉(zhuǎn)矩隨渦輪的轉(zhuǎn)速而變化
轉(zhuǎn)速比:iWB=nw/nB變矩系數(shù)K:渦輪與泵輪的轉(zhuǎn)矩之比,K=Mw/MB效率η:渦輪輸出功率與泵輪輸入功率之比。η=KiWB行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)行星輪齒圈行星架太陽輪行星齒輪行星齒輪變速原理示意圖太陽輪齒圈行星輪行星架太陽輪齒圈行星輪行星架太陽輪齒圈行星輪行星架太陽輪齒圈行星輪行星架行星齒輪變速原理方案主動件被動件固定件傳動比運(yùn)動特點備注1太陽輪行星架齒圈1+αi>1主、被動件同向減速增扭2齒圈行星架太陽輪(1+α)/αi>1主、被動件同向3太陽輪齒圈行星架-α∣i∣>1、i<0主、被動件反向4行星架齒圈太陽輪α/(1+α)1>i>0主、被動件同向增速減扭5行星架太陽輪齒圈1/(1+α)1>i>0主、被動件同向6齒圈太陽輪行星架-1/α∣i∣<1、i<0主、被動件反向7任意兩個連成一體1直接傳動直接檔8無任意元件固定又無任二元件連成一體三元件自由轉(zhuǎn)不傳遞動力空檔5.4差速器5.4.1功用5.4.2分類使左右車輪可以不同的車速進(jìn)行純滾動或直線行駛。 將主減速器傳來的扭矩平均分給兩半軸,使兩側(cè)的車輪驅(qū)動力相等。輪間差速器 軸間差速器普通差速器 防滑差速器5.4.3普通差速器構(gòu)造行星錐齒輪差速器5.4.4工作原理運(yùn)動特性:直線行駛時:
n1=n2=nk轉(zhuǎn)彎行駛時:ω1+ω2=2ω5.4.5防滑差速器簡介1、強(qiáng)制鎖住式差速器
在路況不好時,通過使用差速鎖,使兩根半軸連成一體,防止一側(cè)車輪打滑使另一側(cè)輪不能驅(qū)動。工作時,通過駕駛員操縱差速鎖鎖止差速器,使差速器暫時失去差速作用。2、自鎖式差速器
在兩半軸轉(zhuǎn)速不等時,行星齒輪自轉(zhuǎn),差速器所受摩擦力矩與快轉(zhuǎn)半軸旋向相反,與慢轉(zhuǎn)半軸旋向相同,故能夠自動地向慢轉(zhuǎn)一方多分配一些轉(zhuǎn)矩,使慢轉(zhuǎn)半軸受到較大的轉(zhuǎn)矩力作用而正常轉(zhuǎn)動。5.5轉(zhuǎn)向系5.5.1概述術(shù)語:
轉(zhuǎn)向系:是改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)。組成:轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)分類機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向系組成及工作過程〔非獨(dú)立懸架配裝〕轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向萬向節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂橫拉桿轉(zhuǎn)向梯形動力轉(zhuǎn)向系動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根底上設(shè)置的動力轉(zhuǎn)向裝置組成:主要有轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向液壓油泵、轉(zhuǎn)向控制閥、轉(zhuǎn)向動力缸
機(jī)械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向動力缸5.5.2轉(zhuǎn)向器
1、功用及術(shù)語增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力,并改變力的傳遞方向正向傳動:
作用力從轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向搖臂的減速過程。逆向傳動:
轉(zhuǎn)向搖臂將地面的沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤的過程。極限可逆式轉(zhuǎn)向系:
當(dāng)?shù)孛鏇_擊力很大時,沖擊力才能傳到轉(zhuǎn)向盤上,即正效率遠(yuǎn)大于逆效率的轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向盤自由行程:
轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤消除傳動副之間的間隙后,車輪才偏轉(zhuǎn),此時轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)過的角度為轉(zhuǎn)向盤自由行程。2、類型1〕循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器〔演示〕特點:正傳動效率很高,操縱輕便,使用壽命長。但逆效率也高,容易將路面沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤上。2〕齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器
齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、質(zhì)量輕剛度大、轉(zhuǎn)向靈敏,制造容易,正、逆效率高等優(yōu)點。結(jié)構(gòu)原理
彈簧通過壓塊將此齒條壓緊在轉(zhuǎn)向齒輪上,以保證無間隙嚙合。彈簧的預(yù)緊力可用調(diào)整螺釘調(diào)整。3、蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器
轉(zhuǎn)向器蓋上裝有調(diào)整螺塞,兩軸承預(yù)緊度調(diào)整后用螺母鎖緊。搖臂軸用粉末冶金襯套支承在殼體中指銷同蝸桿的嚙合間隙用側(cè)蓋上的調(diào)整螺釘調(diào)整,調(diào)整后用螺母鎖緊。5.5.3動力轉(zhuǎn)向器功用:
在轉(zhuǎn)向阻力較大時,可以減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度,改善轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)性能。分類:
液壓式:
工作時無噪聲,工作滯后時間短,且能吸收來自不平路面的沖擊。
氣壓式:
前軸最大軸載質(zhì)量為3~7噸并采用氣壓制動的貨車或轎車。
1、液壓式動力轉(zhuǎn)向器工作壓力大,10MPa部件尺寸小系統(tǒng)工作無噪聲工作滯后時間短吸收不平路面的沖擊應(yīng)用廣泛2、動力轉(zhuǎn)向系的組成及工作原理
主要構(gòu)件及功用
轉(zhuǎn)向控制閥:有滑閥式和轉(zhuǎn)閥式兩種用來控制油液流量
流量控制閥用以限定轉(zhuǎn)向油泵的最大流量平安閥用以限定轉(zhuǎn)向油泵的最高壓力
單向閥轉(zhuǎn)向油泵短路1〕常壓式液壓轉(zhuǎn)向系
儲能器壓力定值時,油泵空轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)向時,控制閥開啟,動力缸工作—動力轉(zhuǎn)向
轉(zhuǎn)向停止,控制閥關(guān)閉
液壓管路中總是高壓機(jī)械轉(zhuǎn)向器油罐轉(zhuǎn)向動力缸控制閥儲能器2〕長流式液壓轉(zhuǎn)向系機(jī)械轉(zhuǎn)向器動力缸控制閥油罐油泵流量控制閥平安閥單向閥
不轉(zhuǎn)向:
控制閥常開啟;動力缸兩腔均與低壓油路相通,油泵空轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)向時:
控制閥工作;動力缸的相應(yīng)油腔通輸出油管,另一腔仍通回油管。
轉(zhuǎn)向停止:控制閥隨即回到中立位置2、轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)及工作原理1.閥套2.閥芯R.接右轉(zhuǎn)向動力腔L.接左腔B.接油泵G.接油罐1〕結(jié)構(gòu)
2)工作原理左右動力缸油壓相等,汽車保持直線行駛轉(zhuǎn)向時,閥芯與閥套的相對位置發(fā)生改變,液壓油流入某一動力缸,促進(jìn)汽車左傳或右轉(zhuǎn)5.6制動系5.6.1概述一、制動系統(tǒng)的功用:
使行駛中的汽車強(qiáng)制減速甚至停車;使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定,以保證行車的平安;使已停駛的汽車在各種道路條件下(包括在坡道上)穩(wěn)定駐車。二、制動系統(tǒng)類型:
(1)按制動系統(tǒng)的功用A、行車制動系統(tǒng)——用以使行駛中的汽車降低速度甚至停車的制動系統(tǒng)B、駐車制動系統(tǒng)——用以使已停駛的汽車駐留原地不動的制動系統(tǒng)C、第二制動系統(tǒng)〔應(yīng)急制動系統(tǒng)〕——在行車制動系統(tǒng)失效的情況下,保證汽車仍能實現(xiàn)減速或停車的制動系統(tǒng)D、輔助制動系統(tǒng)——在下長坡時,防止行車制動器過熱失效的輔助制動系統(tǒng)。
上述各制動系統(tǒng)中,行車制動系統(tǒng)和駐車制動系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。(2)按制動操縱能源A、人力制動系統(tǒng)——以駕駛員的肌體作為唯一制動能源的制動系統(tǒng)B、動力制動系統(tǒng)——完全靠由發(fā)動機(jī)的動力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢能進(jìn)行制動的系統(tǒng)C、伺服制動系統(tǒng)〔助力制動系統(tǒng)〕——兼用人力和發(fā)動機(jī)動力進(jìn)行制動的制動系統(tǒng)(3)按制動能量的傳輸方式制動系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時采用兩種以上傳能方式的制動系稱為組合式制動系統(tǒng)。三、制動踏板制動主缸制動油管制動鼓制動輪缸摩擦片制動蹄支承銷回位彈簧制動系的工作原理是利用與車身(或車架)相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪(或傳動軸)相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的趨勢??捎糜覉D所示的一種簡單的液壓制動系統(tǒng)示意圖來說明制動系統(tǒng)的工作原理。一個以內(nèi)圓面為工作外表的金屬制動鼓固定在車輪輪轂上,隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動的制動底板上,有兩個支承銷,支承著兩個弧形制動蹄的下端。制動蹄的外圓面上裝有摩擦片。制動底板上還裝有液壓制動輪缸,用油管與裝在車架上的液壓制動主缸相連通。主缸中的活塞可由駕駛員通過制動踏板機(jī)構(gòu)來操縱。四、對制動系性能的要求:1、良好的制動性能2、操縱輕便3、制動穩(wěn)定性好4、制動平順性好5、制動器散熱好5.6.2液壓制動系統(tǒng)一、液壓制動回路結(jié)構(gòu):后輪制動器前輪制動器油管前制動輪缸后制動輪缸制動主缸液壓式雙管路制動系統(tǒng)的布置形式性能: 當(dāng)其中一套管路損壞時,另一套仍可以正常工作,保證汽車制動系的工作可靠性。1、兩橋制動器獨(dú)立制動
當(dāng)一套管路失效時,另一套管路仍能保持一定的制動效能。制動效能低于正常時的50%。制動主缸2、前后制動器對角獨(dú)立制動一套管路失效時,另一套管路使對角制動器保持一定的制動效能,為正常時的50%。制動主缸3、同一制動器兩個輪缸獨(dú)立制動制動主缸
當(dāng)一套管路失效時,另一套管路仍能使前、后制動器保持一定的制動效能。制動效能為正常時的50%。制動主缸:
雙腔制動主缸:活塞活塞出油閥出油閥與前腔連接的制動管路漏油時,那么只能后腔中建立液壓。此時前缸活塞迅速前移,后缸工作腔中液壓升高到制動所需的值。與后腔連接的制動管路漏油時,先是后缸活塞前移,不能推動前缸活塞,在后缸活塞直接頂觸前缸活塞時,前缸活塞前移,使前缸工作腔建立必要的液壓而制動。5.6.4車輪制動器制動鼓制動底板制動輪缸調(diào)整凸輪偏心支承銷一、鼓式制動器組成:
旋轉(zhuǎn)局部:制動鼓固定局部:制動底板 制動蹄張開機(jī)構(gòu):輪缸定位調(diào)整:調(diào)整凸輪 偏心支承銷二、鼓式制動器常見類型1、領(lǐng)從蹄式制動器領(lǐng)蹄〔增勢蹄〕從蹄〔減勢蹄〕制動輪缸何為“領(lǐng)蹄〞“從蹄〞?左右蹄片摩擦片長度不同2、雙領(lǐng)蹄式制動器制動輪缸制動輪缸領(lǐng)蹄領(lǐng)蹄單向助勢平衡式制動器3、雙向雙領(lǐng)蹄式制動器制動輪缸制動輪缸制動蹄制動蹄雙向助勢平衡式制動器4、雙從蹄式制動器制動輪缸制動輪缸從蹄從蹄5、單向自增力式制動器頂桿F2>F16、雙向自增力式制動器鼓式制動器工作原理演示思考幾種制動器制動效能比較,哪種最好?自增力式制動器>雙領(lǐng)蹄式>領(lǐng)從蹄式>雙從蹄式三、盤式制動器制動盤制動鉗體一汽奧迪100轎車前輪制動器制動塊活塞制動鉗導(dǎo)向銷1、定鉗盤式制動器結(jié)構(gòu):活塞制動鉗體制動塊車橋進(jìn)油口制動盤缺點:油缸多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制動鉗尺寸大油路中的制動液受制動盤加熱易汽化。2、浮鉗盤式制動器結(jié)構(gòu):車橋?qū)蜾N進(jìn)油口活塞制動鉗制動塊制動盤浮鉗盤式制動器工作演示盤式制動器特點優(yōu)點:
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