汽車機(jī)械基礎(chǔ) 第3版 課件 第1章 汽車機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)介

《汽車機(jī)械基礎(chǔ)》

第一章汽車機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)介【本章內(nèi)容】1.1燃油車的總體構(gòu)造1.2純電動(dòng)汽車的機(jī)械系統(tǒng)1.熟悉燃油車及純電動(dòng)汽車的總體構(gòu)造；2.熟悉燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤的機(jī)械系統(tǒng)組成、作用；3.了解純電動(dòng)汽車的傳動(dòng)裝置、行駛裝置、轉(zhuǎn)向裝置及制動(dòng)裝置的組成及作用；4.理解汽車動(dòng)力的傳動(dòng)路線。1.能識(shí)別汽車主要總成：發(fā)動(dòng)機(jī)總成、轉(zhuǎn)向器總成、變速器總成、前后橋、車架等；2.能正確描述燃油車各組成部分的作用；3.能正確描述純電動(dòng)車的組成及各機(jī)械裝置的作用。培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，提高學(xué)生的終身學(xué)習(xí)意識(shí)。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)一、典型轎車的組成燃油車一般由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身及電氣設(shè)備組成。

1.1燃油車的總體構(gòu)造二、典型轎車的總體結(jié)構(gòu)1-發(fā)動(dòng)機(jī)罩2-發(fā)動(dòng)機(jī)3-發(fā)電機(jī)4-前大燈5-前輪6-變速箱7-座椅8-傳動(dòng)軸9-后輪10-制動(dòng)器

11-后轉(zhuǎn)向燈

12-驅(qū)動(dòng)橋

13-行李廂

14-車頂縱梁

15-車窗

16-車門

17-轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

18-前懸架

三、發(fā)動(dòng)機(jī)典型轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車中所處的位置發(fā)動(dòng)機(jī)能夠把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，也稱為引擎。目前，大多數(shù)燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)都采用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其主要由兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成：曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃油供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和啟動(dòng)系統(tǒng)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別是沒有點(diǎn)火系統(tǒng)。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)1-機(jī)油加注口2-氣門搖臂3-凸輪軸4-排氣門5-張緊輪6-正時(shí)帶7-機(jī)油濾清器8-曲軸帶輪9-油底殼10-汽車發(fā)電機(jī)11-連桿12-活塞13-進(jìn)氣門14-飛輪15-進(jìn)氣歧管16-進(jìn)氣歧管

曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)一般由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)完成能量轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)可燃混合氣在氣缸中燃燒時(shí)，活塞承受燃?xì)鈮毫υ谄變?nèi)作直線運(yùn)動(dòng)，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過曲軸向外輸出動(dòng)力。1-活塞2-活塞環(huán)3-活塞銷4-連桿5-連桿螺栓6-連桿蓋7-連桿軸瓦8-連桿螺母9-飛輪10-曲軸

配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和工作過程，定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入汽缸，并使廢氣從汽缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過程。曲軸通過正時(shí)帶輪和正時(shí)皮帶驅(qū)動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由凸輪的旋轉(zhuǎn)控制氣門定時(shí)開啟和關(guān)閉。1-凸輪軸正時(shí)皮帶2-凸輪軸正時(shí)帶輪3-張緊輪4-曲軸正時(shí)帶輪5-凸輪軸6-氣門7-氣門彈簧8-氣門彈簧座燃油供給系統(tǒng)汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入汽缸，并將燃燒后的廢氣從汽缸內(nèi)排出到大氣中；柴油機(jī)燃油供給系的功用是把柴油和空氣分別供入汽缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。

1-燃油箱2-燃油泵3-燃油濾清器4-燃油壓力調(diào)節(jié)器5-噴油器6-進(jìn)氣管7-節(jié)氣門8-進(jìn)氣門9-排氣門10-活塞11-排氣管點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的功用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序定時(shí)產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的電火花把混合氣點(diǎn)燃。1-電源2-點(diǎn)火開關(guān)3-點(diǎn)火線圈4-點(diǎn)火控制器5-點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器6-分電器7-火花塞潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的功用就是向作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面輸送定量的清潔潤(rùn)滑油，以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損，同時(shí)還能對(duì)零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。1-機(jī)油泵2-油底殼3-機(jī)油濾清器4-安全閥5-潤(rùn)滑油道討論：汽車為什么需要潤(rùn)滑系統(tǒng)？冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)受熱零部件吸收的多余熱量及時(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。發(fā)動(dòng)機(jī)采用兩種冷卻方式，即風(fēng)冷與水冷。1-風(fēng)扇2-散熱器3-冷卻水管4-膨脹水箱5-發(fā)動(dòng)機(jī)水套排氣管6-節(jié)溫器7-水泵8-氣缸體水套討論：汽車為什么需要冷卻系統(tǒng)？啟動(dòng)系統(tǒng)曲軸在外力作用下從開始轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)開始自行運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。啟動(dòng)系統(tǒng)主要由蓄電池、點(diǎn)火開關(guān)、起動(dòng)機(jī)等組成，在點(diǎn)火開關(guān)和啟動(dòng)繼電器的控制下，蓄電池提供電能，起動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪齒圈和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。1-蓄電池2-點(diǎn)火開關(guān)3-起動(dòng)機(jī)4-飛輪5-啟動(dòng)繼電器

四、汽車底盤1-轉(zhuǎn)向系2-制動(dòng)系3-傳動(dòng)系4-行駛系底盤是用來(lái)支撐和安裝汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其零部件的總成，形成汽車的整體造型，接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使汽車能夠正常運(yùn)動(dòng)和行駛。底盤由四部分組成：傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系。傳動(dòng)系傳動(dòng)系統(tǒng)主要由離合器、變速器、萬(wàn)向節(jié)、傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)橋組成。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過離合器傳給變速器2，再通過傳動(dòng)軸3、萬(wàn)向節(jié)4、主減速器和差速器5傳給驅(qū)動(dòng)半軸6，驅(qū)動(dòng)半軸將動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車輪，進(jìn)而使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)具有減速、變速、倒車、中斷發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞及左右車輪差速等功能。傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)配合工作時(shí)，能保證汽車在各種工況下正常行駛。1-發(fā)動(dòng)機(jī)2-變速器3-傳動(dòng)軸4-萬(wàn)向節(jié)5-主減速器和差速器6-半軸行駛系行駛系接受發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，通過驅(qū)動(dòng)車輪與路面間的附著作用，產(chǎn)生汽車牽引力，保證汽車正常行駛，此外行駛系還能緩和不平路面對(duì)車身造成的沖擊和振動(dòng)，保證汽車行駛的平順性。行駛系主要由車架、車橋（也稱車軸）、懸架和車輪組成，圖示為載貨汽車的行駛系組成，現(xiàn)在的普通轎車一般已沒有車架，僅由懸架和車輪等部分組成。1-車架2-車橋3-懸架4-車輪轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向系的功用是改變或恢復(fù)汽車行駛方向。主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)作用是將駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的力傳遞到轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向器一般固定在汽車車架或車身上，轉(zhuǎn)向力一般通過轉(zhuǎn)向器后會(huì)改變傳遞方向。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳遞給車輪，使左右車輪按一定關(guān)系偏轉(zhuǎn)。1-方向盤2-轉(zhuǎn)向軸3-轉(zhuǎn)向器4-轉(zhuǎn)向橫拉桿5-轉(zhuǎn)向泵6-轉(zhuǎn)向臂制動(dòng)系汽車制動(dòng)系的作用是使行駛中的汽車減速甚至停止。制動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)作用不同可分為行車制動(dòng)系統(tǒng)、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)及輔助制動(dòng)系統(tǒng)。行車制動(dòng)系統(tǒng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。使行駛中的汽車降低速度甚至停車的制動(dòng)系統(tǒng)稱為行車制動(dòng)系統(tǒng)；使已停駛的汽車駐留原地不動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)稱為駐車制動(dòng)系統(tǒng)。1-制動(dòng)踏板2-真空助力器3-制動(dòng)器4-手剎5-制動(dòng)管路

五、汽車車身轎車車身結(jié)構(gòu)圖車身安裝在底盤車架上，供駕乘人員乘坐或裝載貨物。轎車和客車的車身一般為整體結(jié)構(gòu)，卡車的車身一般由駕駛室和貨箱兩部分組成。汽車車身結(jié)構(gòu)主要包括：車身外殼、車門、車窗、前面板、內(nèi)外飾件和車身附件、座椅、通風(fēng)、加熱、冷卻和空調(diào)裝置等。

六、電氣設(shè)備電氣系統(tǒng)是汽車的重要組成部分之一，主要包括電子系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。電氣設(shè)備由電源系、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系和點(diǎn)火系、汽車照明和信號(hào)裝置等組成。此外，在現(xiàn)代汽車上愈來(lái)愈多地裝用各種電子設(shè)備：微處理機(jī)、中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及各種人工智能裝置等，顯著地提高了汽車的性能。1.2純電動(dòng)汽車的機(jī)械系統(tǒng)新能源汽車是指使用新型能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油的汽車，主要包括電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車。純電動(dòng)汽車以電力作為動(dòng)力源，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛。沿用傳統(tǒng)的汽車構(gòu)造結(jié)構(gòu)劃分，新能源電動(dòng)汽車可分為電動(dòng)機(jī)、底盤、車身和電氣設(shè)備四部分，或者劃分為電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)三部分。1-電動(dòng)機(jī)2-底盤3-電氣設(shè)備4-車身純電動(dòng)汽車底盤新能源電動(dòng)汽車的機(jī)械系統(tǒng)主要包括傳動(dòng)裝置、行駛裝置、轉(zhuǎn)向裝置及制動(dòng)裝置，工業(yè)用的電動(dòng)汽車還設(shè)有為完成作業(yè)要求而設(shè)置的工作裝置。

一、傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置指的是驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸和車輪之間的機(jī)械連接部分，由于電動(dòng)機(jī)具有良好的牽引特性，因此純電動(dòng)汽車不需要離合器和變速箱。純電動(dòng)汽車的傳動(dòng)裝置主要包括減速器、傳動(dòng)軸、差速器等。（a）固定速比減速器（b）兩檔減速器

二、行駛裝置行駛裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩通過車輪變成對(duì)地面的作用力，驅(qū)動(dòng)車輪行走。其結(jié)構(gòu)與燃油車類似，主要由車架、車橋、車輪和懸架等部件組成。

三、轉(zhuǎn)向裝置

四、制動(dòng)裝置電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)向裝置的作用是保持或改變行駛方向，其組成與燃油車類似，主要包