汽車構(gòu)造-1課件

總論一、汽車工業(yè)的發(fā)展： 二十世紀(jì)是汽車工業(yè)的世紀(jì)。1906年8萬(wàn)輛/年，1997年5420萬(wàn)輛/年。 我國(guó)1983年22萬(wàn)輛， 85年國(guó)務(wù)院決定將汽車工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，90年51萬(wàn)輛； 94年機(jī)械工業(yè)部出臺(tái)“汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策”，1995年155萬(wàn)輛； 中共中央15大決定“抓大放小，形成2~3個(gè)在國(guó)際上有競(jìng)爭(zhēng)力的汽車工業(yè)集團(tuán)，2005年560萬(wàn)輛，今年預(yù)計(jì)650萬(wàn)輛?？梢赃_(dá)到世界第三位。二、汽車型號(hào)： 例：CA1091 一汽9噸貨車第一次改型 EQ2080 二汽8噸越野車 SH3600 上海60噸自卸汽車 TJ6481 天津客車長(zhǎng)4.8m CA7226L 一汽轎車排量2.23升5缸加長(zhǎng)型即：首位字母為企業(yè)名； 中間4位數(shù)字是車型、規(guī)格、主要參數(shù)和產(chǎn)品序號(hào)； 第一位數(shù)字為車型：1、貨，2、越野，3、自卸， 4、牽引，5、專用，6、客車，7、轎車， 8、空，9、拖車。 最后可以加專用車分類號(hào)（X廂式，T特種）。 載重車按噸位分為輕型、中型、重型、超重型； 客車按長(zhǎng)度分為微型、輕型、中型、大型、特大型（3.5m,7m,10m,12m) 轎車按排量分為：微型、輕型、中級(jí)、中高級(jí)、高級(jí) （1.0L,1.6L,2.5L,4L)三、汽車的總體構(gòu)造： 發(fā)動(dòng)機(jī)+底盤+車身+電器； 底盤：傳動(dòng)系，行駛系，轉(zhuǎn)向系，制動(dòng)系。四、汽車的總體布置： FF，F(xiàn)R，RR，MR，nWD五、汽車行駛原理： 汽車行駛必須滿足驅(qū)動(dòng)條件和附著條件。 驅(qū)動(dòng)條件：驅(qū)動(dòng)力大于等于總阻力。 F0=Mr/rr Ft=F0≧∑F=Ff+Fw+Fi

附著條件： Fφ=Gφ Ft≦Fφ第一篇 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)第一章 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和總體構(gòu)造一、概述：1、發(fā)動(dòng)機(jī)的功能： 發(fā)動(dòng)機(jī)是將某種能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能機(jī)器。2、發(fā)動(dòng)機(jī)的分類： 發(fā)動(dòng)機(jī)：風(fēng)力，水力，電力，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)； 熱力發(fā)動(dòng)機(jī)：外燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)； 內(nèi)燃機(jī)：燃?xì)廨啓C(jī)，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)； 活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)：三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)， 往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)； 往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)：汽油機(jī)（點(diǎn)燃），柴油機(jī)（壓燃），氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)…… 此外還有：風(fēng)冷，水冷；單缸，多缸；二沖程，四沖程；立式，臥式，V型發(fā)動(dòng)機(jī)增壓，非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。3、基本術(shù)語(yǔ)：上死點(diǎn)，下死點(diǎn)，活塞行程S，燃燒室VC，工作容積Vh，總?cè)莘eVa，氣缸數(shù)i，氣缸直徑D壓縮比 發(fā)動(dòng)機(jī)排量二、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造：發(fā)動(dòng)機(jī)由兩個(gè)機(jī)構(gòu)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu) 和五個(gè)系統(tǒng)：供給系，冷卻系，潤(rùn)滑系，點(diǎn)火系，啟動(dòng)系， 此外還有機(jī)體組成。（柴油機(jī)沒(méi)有點(diǎn)火系）四沖程汽油機(jī)示功圖壓縮比越大，壓縮終了時(shí)溫度壓力越高，燃燒越快，則發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率越高，功率越大。但是汽油機(jī)受到爆燃的限制。爆燃： 燃燒室內(nèi)溫度壓力太大，引起可燃混合氣自燃，燃速極快，形成沖擊波，未能做功，卻造成發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，功率下降，敲缸，零件損壞，油耗增加。表面點(diǎn)火： 表面點(diǎn)火又稱為早燃，是由于燃燒室內(nèi)的灼熱點(diǎn)（主要是排氣門和火花塞處的積碳）提前將混合氣點(diǎn)燃，形成敲缸（較沉悶），加重零件負(fù)荷，壽命降低。二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理：1、上行：上壓下進(jìn)；2、下行：上爆做功，下壓，排換。二沖程柴油機(jī)工作原理二沖程柴油機(jī)工作原理2

1、上行掃排氣—（排氣門關(guān)）壓縮

2、下行爆發(fā)做功—排氣掃氣（排氣門開）四、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性：1、動(dòng)力性指標(biāo)： 有效轉(zhuǎn)矩Te（N-m）： 有效功率Pe（KW）： Pe=Te.n/9550 n（r/min）2、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)： 燃油消耗率be（g/kW.h） be=1000B/Pe B（kg/h）3、發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)： 包括：a、排氣品質(zhì)：排放標(biāo)準(zhǔn) b、噪聲標(biāo)準(zhǔn)：我國(guó)82dB C、啟動(dòng)性能：4、速度特性：（外特性-節(jié)氣門全開，和部分特性）5、發(fā)動(dòng)機(jī)工況：負(fù)荷——某轉(zhuǎn)速下，節(jié)氣門部分開度時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率占發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（節(jié)氣門全開）的百分比。五、內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱與型號(hào)：首部：系列代號(hào)+換代符號(hào)中部：缸數(shù)+布置形式+沖程+缸徑后部：結(jié)構(gòu)特征+用途特征 直立，水冷，四沖程省略例如：R175A， 165F， 1E65F， 495T， 4100Q， 12VE230Z。一、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件：

受力分析：主要有氣體作用力、慣性力、磨擦力、外界阻力（輸出）。（1）氣體作用力及影響動(dòng)力與阻力氣體力分解成：Fpz（缸壁側(cè)壓力）Fr（主軸承壓緊力）Fs（曲軸轉(zhuǎn)矩）。影響：都是交變力，磨損部位缸壁橢園、軸承（主、連）不均勻。（2）慣性力：往復(fù)與離心。影響：附加載荷，所有零件及軸頸、振動(dòng)（未平衡部分)變形與磨損.（3）對(duì)受力影響的辦法：質(zhì)量輕（慣性力小）、加平衡塊、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證強(qiáng)度和剛度、其他。

高溫、高壓、高速（10~14m/s）、腐蝕，潤(rùn)滑難、冷卻難，交變應(yīng)力、熱應(yīng)力、慣性力。第二章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)二、機(jī)體組：（見原理p12下圖）1、機(jī)體與氣缸體：作為全部零件的總支承、冷卻水通道，必須有足夠的剛度與強(qiáng)度。缸體部分應(yīng)耐高溫、磨損與腐蝕，通常鑲氣缸套。（1）機(jī)體結(jié)構(gòu)有：一般、龍門、隧道三種。氣缸體

與

氣缸套缸體與缸套（2）鑄鐵氣缸體曾經(jīng)是主流，現(xiàn)在越來(lái)越重視輕量化，鋁合金氣缸體越來(lái)越多了，缸距盡量小，加強(qiáng)筋特別多。（3）氣缸套多為單獨(dú)制造后鑲?cè)耄ê辖痄摶蚝辖痂T鐵）。見原理書p13其中：干式缸套：?。?~3mm厚）半截或全部，可拆或不可拆（小型）,廣泛用于汽油機(jī)；濕式缸套：厚（5~9mm）可拆，缸體易加工，冷卻效果好，剛度差。易漏水、氣。廣泛應(yīng)用于柴油機(jī)，密封要求高（三定位A、B、C，三密封，橡膠圈、紫銅墊、氣缸墊），頂面高出0.05~0.15mm 氣管套內(nèi)壁常用鍍鉻（多孔或網(wǎng)溝型）。（4）風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)有散片。V型與臥式機(jī)體：V6夾角90°，V8為60°。2、氣缸蓋、氣缸墊與燃燒室（1）氣缸蓋形狀復(fù)雜，熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷重，裝有凸輪軸，又有燃燒室、冷卻水套、進(jìn)排氣道、氣門座、火花塞孔或噴油器孔及許多螺栓孔，剛性差，又要求密封性好，不變形。所以，一般用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，也有用鋁合金。 小缸徑時(shí)用整體式，大缸徑時(shí)用塊狀或單體氣缸蓋。（2）燃燒室常用的有楔形、盆形與半球形燃燒室。燃燒室應(yīng)滿足： A、結(jié)構(gòu)緊湊、冷卻面積小。（熱損失少，火焰行程短不易爆燃） B、有利于渦流形成（與活塞頂形狀配合）容易形成均勻的可燃混合氣。其中，半球形結(jié)構(gòu)最緊湊，對(duì)燃燒與排放最有利，但機(jī)構(gòu)復(fù)雜。（進(jìn)、排氣在發(fā)動(dòng)機(jī)兩側(cè)）DOHC4氣門發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋汽油機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)形式氣缸墊（3）氣缸墊：密封燃燒室。要求：A、高溫高壓燃?xì)庾饔孟?，有足夠的?qiáng)度。B、耐熱、耐腐蝕，在高溫高壓燃?xì)狻C(jī)油壓力、冷卻水作用下不燒損變質(zhì)。C、有一定彈性，保證壓緊密封。D、拆裝方便，能重復(fù)使用壽命長(zhǎng)。常見金屬—石棉板、沖壓鋼板幾種。厚1.2~2mm。新型氣缸墊有多層鋼板壓成的無(wú)石棉氣缸墊和膨脹石墨粘成的。安裝注意光面向下，對(duì)齊所有的通孔。

注意：缸蓋螺栓必須從中間向兩邊分多次逐步擰緊，最后緊到規(guī)定的力矩。鋁合金缸蓋必須在冷態(tài)擰緊。3、油底殼(或稱曲軸箱） 內(nèi)有擋油板（防波動(dòng)）、放油塞（帶磁性）、散熱。4、發(fā)動(dòng)機(jī)的支承由于運(yùn)行中車架會(huì)變形，支承必須是彈性的。三、曲柄連桿機(jī)構(gòu)A、活塞連桿組——工作條件惡劣1、活塞：（1）工作條件與要求：高溫下材料強(qiáng)度降低，膨脹量大。間隙配合不易，高沖擊壓力下變形，而交變慣性力又要求質(zhì)量小。要求：質(zhì)量小、熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱性好、耐磨。（2）結(jié)構(gòu)：①、用高強(qiáng)度、高壓擠壓鑄造而成，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工和熱處理上強(qiáng)化。②、活塞由頂部、頭部和裙部組成，形成承壓、密封導(dǎo)熱、導(dǎo)向三部分。

活塞A、頂部：汽油機(jī)多為平頂，柴油機(jī)多為凹頂（配合噴油霧化）二沖程中有凸頂（掃氣）。B、頭部：與活塞環(huán)配合密封與導(dǎo)熱?；钊h(huán)槽上方可以有隔熱槽。形狀上小下大錐形，適應(yīng)熱膨脹。一般有2(3)道氣環(huán)1(2)道油環(huán)。C、裙部：導(dǎo)向作用。活塞銷軸向短的橢園形適應(yīng)熱膨脹擠壓與彎曲受力變形（銷座強(qiáng)度大變形小，但厚度大，膨脹大）。T型、П型槽為了阻熱（保護(hù)導(dǎo)向、要有剛度，不傷缸壁）。鑲鋼片(p63圖）可減少變形、膨脹和間隙，提高性能。表面處理（鍍錫，磷化）可提高磨合性?，F(xiàn)代活塞 現(xiàn)代活塞裙部做得短而輕（拖板式），可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)高度，減少慣性沖擊，使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)； 短行程氣缸：缸徑大于活塞行程，加速性好，適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。頂部氣門凹坑大，可防止正時(shí)皮帶跳齒時(shí)氣門沖擊活塞； 活塞銷偏置可以減少活塞的換向沖擊、噪聲與摩擦； 曲軸偏置使上死點(diǎn)不死，活塞的側(cè)壓力減少2、活塞環(huán)：條件最差，壽命最短。作用：以密封為主，導(dǎo)熱為輔。

活塞環(huán)失效時(shí)，將出現(xiàn)起動(dòng)困難、 功率不足、曲軸箱壓力升高，嚴(yán)重冒煙、燒機(jī)油，積炭嚴(yán)重。材料：合金鑄鐵。熱處理：第一道鍍多孔鉻（硬、存油）其余鍍錫或磷化或噴鉬。形狀：帶切口彈性（壓緊），安裝時(shí)切口錯(cuò)開形成迷宮，間隙0.25~0.8mm。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，活塞上有銷釘為防止環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。斷面形狀：矩形環(huán)，常用、簡(jiǎn)單、有泵油作用。扭曲環(huán)及泵油作用的防止：桶面環(huán)、梯形環(huán)等。油環(huán)：上外有倒角。也有做成組合式油環(huán)。活塞銷、連桿、曲軸飛輪組3、活塞銷配合多用“全浮式”，內(nèi)外均能轉(zhuǎn)動(dòng)，磨損均勻，滲炭處理，鋁活塞需加熱后安裝，兩頭用卡環(huán)定位。4、連桿受到拉、壓、彎交變載荷，要求質(zhì)量輕、強(qiáng)度和剛度大不變形。材料：一般用中碳鋼、合金鋼，模鍛而成形，經(jīng)加工、熱處理。 連桿螺栓用中碳鋼調(diào)質(zhì)處理，螺帽要均勻地緊到規(guī)定的扭力并防松；連桿蓋要定位對(duì)中心。 ‘I’型斷面現(xiàn)在連干斷面的主流。B、曲軸飛輪組1、曲軸 曲軸由前端、主軸頸、曲柄銷（連桿軸頸）、曲柄（曲拐）及后端凸緣組成。載荷大時(shí)用全支承（主軸頸比缸數(shù)多一個(gè)），如柴油機(jī)。載荷小時(shí)用非全支承。如下圖曲軸曲軸有整體式和組合式兩種。曲軸要求高強(qiáng)度及耐疲勞強(qiáng)度、耐磨。 一般用中碳鋼或中碳合金鋼模鍛。或球鐵，軸頸表面淬 火或氮化，最后精磨。曲軸內(nèi)鉆有潤(rùn)滑油孔、曲柄銷內(nèi)是空心的，減輕質(zhì)量。在曲拐上有平衡塊。平衡塊用于平衡離心力，要求高的發(fā)動(dòng)機(jī)也有用平衡軸平衡二次振動(dòng)的。曲軸其他 曲軸前端有甩油盤（大頭向后），后端有回油螺紋（必須右旋），都是防止漏油的。 甩油盤前面是鋼骨橡膠油封。 曲軸的止推有反邊軸瓦，止推片或止推環(huán)等。曲軸端部結(jié)構(gòu)2、曲軸扭轉(zhuǎn)減震器與飛輪

曲拐布置與