《汽車機械制》課件

汽車機械制造汽車機械制造是一個復(fù)雜的領(lǐng)域，涵蓋了從發(fā)動機到車身的各個方面。從設(shè)計到生產(chǎn)，汽車機械制造需要精密的工程技術(shù)和高超的工藝。課程簡介汽車制造學(xué)習(xí)汽車制造基礎(chǔ)知識，了解汽車設(shè)計、生產(chǎn)流程、質(zhì)量控制等方面的內(nèi)容。汽車發(fā)動機學(xué)習(xí)汽車發(fā)動機類型、工作原理、結(jié)構(gòu)及維護保養(yǎng)知識。汽車傳動系統(tǒng)學(xué)習(xí)汽車變速器、傳動軸、差速器等傳動系統(tǒng)部件的原理和結(jié)構(gòu)。汽車底盤系統(tǒng)學(xué)習(xí)汽車懸掛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等底盤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。課程目標(biāo)11.了解汽車機械制造基本知識掌握汽車基本結(jié)構(gòu)、組成和工作原理。22.學(xué)習(xí)汽車主要部件的結(jié)構(gòu)深入理解發(fā)動機、變速器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。33.培養(yǎng)汽車機械制造實踐能力通過理論學(xué)習(xí)和實操訓(xùn)練，提高學(xué)生解決汽車機械制造實際問題的能力。44.提升學(xué)生汽車維修技能為學(xué)生從事汽車維修行業(yè)奠定扎實的基礎(chǔ)，并為進一步學(xué)習(xí)汽車相關(guān)專業(yè)知識打下堅實基礎(chǔ)。課程內(nèi)容汽車發(fā)動機汽車發(fā)動機是汽車的核心部件，負(fù)責(zé)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能。汽車變速器變速器通過改變傳動比，使汽車能夠適應(yīng)不同的行駛速度和負(fù)載。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將駕駛員的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)化為車輪的轉(zhuǎn)向動作，使汽車能夠按照駕駛員的意愿行駛。汽車制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)使汽車能夠減速或停車，保證行車安全。1.汽車概述汽車定義汽車是指以動力機械為驅(qū)動，具有車身、底盤、發(fā)動機等主要部件的交通工具，主要用于人員或貨物運輸。汽車作用汽車在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著重要作用，方便人們出行，促進經(jīng)濟發(fā)展，推動社會進步。汽車發(fā)展從早期的蒸汽機汽車到現(xiàn)代的電動汽車，汽車技術(shù)不斷發(fā)展，為人類創(chuàng)造了更舒適便捷的出行方式。1.1汽車發(fā)展歷史馬車時代早期交通工具主要依靠動物力量，馬車是主要交通工具。汽油機問世德國工程師卡爾·本茨發(fā)明了世界上第一輛三輪汽車，標(biāo)志著汽車時代的開始。規(guī)?；a(chǎn)福特汽車公司率先采用流水線生產(chǎn)，使汽車價格大幅下降，汽車開始普及。性能提升隨著科技進步，汽車性能不斷提升，出現(xiàn)了高性能跑車和豪華轎車。新能源汽車近年來，新能源汽車技術(shù)快速發(fā)展，成為汽車發(fā)展趨勢。1.2汽車構(gòu)造及分類汽車主要組成部分汽車由多個系統(tǒng)組成，共同協(xié)作實現(xiàn)車輛的運動和操控。發(fā)動機變速器底盤車身電氣系統(tǒng)汽車分類根據(jù)用途、動力形式、結(jié)構(gòu)等，汽車可分為多種類型。乘用車商用車特種車新能源汽車1.3汽車技術(shù)特點安全性汽車安全技術(shù)不斷發(fā)展，例如安全氣囊、防抱死制動系統(tǒng)（ABS）和電子穩(wěn)定程序（ESP）。燃油經(jīng)濟性汽車制造商正在努力提高燃油效率，以降低油耗和排放，例如使用混合動力和電動汽車技術(shù)。舒適性和便利性現(xiàn)代汽車注重舒適性，例如自動空調(diào)、巡航控制系統(tǒng)、倒車影像和導(dǎo)航系統(tǒng)等。智能化汽車正逐漸走向智能化，例如自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)和智能語音控制等。2.汽車發(fā)動機汽車的心臟汽車發(fā)動機是車輛的核心動力系統(tǒng)，將燃料轉(zhuǎn)化為機械能，為汽車提供動力。發(fā)動機類型多種多樣，各有優(yōu)缺點，滿足不同需求。工作原理發(fā)動機通過燃油燃燒產(chǎn)生能量，推動活塞運動，最終將能量傳遞到車輪。燃油的燃燒過程是復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，通過氣缸、活塞、曲軸等零件協(xié)同工作。發(fā)動機結(jié)構(gòu)發(fā)動機內(nèi)部包含許多精密零件，如氣缸、活塞、連桿、曲軸、配氣機構(gòu)等，每個零件都有其特定功能，共同保證發(fā)動機正常工作。2.1發(fā)動機分類按工作循環(huán)分類汽油發(fā)動機，柴油發(fā)動機，混合動力發(fā)動機，等等。按氣缸排列方式分類直列式，V型，水平對置式，W型等等。按冷卻方式分類水冷式，風(fēng)冷式，油冷式等等。按燃料類型分類汽油發(fā)動機，柴油發(fā)動機，混合動力發(fā)動機，等等。2.2發(fā)動機工作原理1進氣沖程空氣進入氣缸2壓縮沖程活塞壓縮空氣3做功沖程燃燒推動活塞4排氣沖程廢氣排出氣缸發(fā)動機通過四個沖程完成一個循環(huán)。進氣沖程中，空氣通過進氣門進入氣缸。壓縮沖程中，活塞向上運動，壓縮氣缸內(nèi)的空氣。做功沖程中，燃料在壓縮空氣中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞向下運動。排氣沖程中，活塞向上運動，將燃燒后的廢氣排出氣缸。2.3發(fā)動機結(jié)構(gòu)及零件曲軸曲軸是發(fā)動機最重要的零件之一，將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，傳遞到傳動軸。連桿連桿連接活塞和曲軸，將活塞的往復(fù)運動傳遞給曲軸，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換?；钊钊跉飧變?nèi)往復(fù)運動，將燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能。氣缸蓋氣缸蓋密封氣缸，容納進氣門、排氣門和點火裝置，控制燃燒過程。2.4發(fā)動機性能指標(biāo)指標(biāo)說明功率發(fā)動機輸出的機械能大小扭矩發(fā)動機輸出的旋轉(zhuǎn)力矩大小燃油消耗率發(fā)動機每單位功率消耗的燃油量排放發(fā)動機工作時排放的污染物3.汽車變速器11.變速器作用變速器連接發(fā)動機和驅(qū)動輪，傳遞動力，改變轉(zhuǎn)速和扭矩，適應(yīng)不同行駛條件。22.變速器分類汽車變速器主要分為手動變速器和自動變速器。33.變速器結(jié)構(gòu)變速器包括變速機構(gòu)、離合器、操縱機構(gòu)等。44.變速器性能變速器的性能指標(biāo)包括傳動效率、換擋平順性、可靠性等。3.1變速器分類手動變速器手動變速器通過駕駛員手動選擇擋位來改變傳動比，適用于追求駕駛樂趣和操控感的駕駛者。自動變速器自動變速器由電子控制系統(tǒng)自動選擇最佳擋位，提供更加舒適和便捷的駕駛體驗。無級變速器無級變速器可以實現(xiàn)平滑的加速和減速，提高燃油經(jīng)濟性，適用于追求駕駛舒適度和節(jié)能的駕駛者。雙離合變速器雙離合變速器結(jié)合了手動變速器和自動變速器的優(yōu)點，兼顧駕駛樂趣和舒適性，廣泛應(yīng)用于轎車和SUV車型。3.2手動變速器結(jié)構(gòu)1變速箱殼體變速箱殼體是變速器的外殼，用于容納變速器內(nèi)部的各種零件。2變速器齒輪變速器齒輪用于改變傳動比，實現(xiàn)不同的速度和扭矩輸出。3同步器同步器用于將變速器中的齒輪同步，使換擋過程更加平穩(wěn)。4離合器離合器用于連接和斷開發(fā)動機與變速器之間的動力傳遞。5換擋機構(gòu)換擋機構(gòu)用于控制變速器中齒輪的選擇，實現(xiàn)不同擋位的切換。3.3自動變速器結(jié)構(gòu)1液力變矩器將發(fā)動機動力傳遞到變速器2行星齒輪組實現(xiàn)不同的傳動比3電子控制系統(tǒng)控制換擋邏輯和操作4液壓系統(tǒng)控制變速器的換擋操作自動變速器結(jié)構(gòu)由多個關(guān)鍵組件組成，它們協(xié)同工作以實現(xiàn)自動換擋。液力變矩器負(fù)責(zé)將發(fā)動機動力傳遞到變速器，行星齒輪組則根據(jù)不同的駕駛情況提供不同的傳動比。電子控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)根據(jù)駕駛情況選擇合適的檔位，并控制換擋邏輯和操作。液壓系統(tǒng)則負(fù)責(zé)控制變速器的換擋操作。4.汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤方向盤是駕駛員控制汽車轉(zhuǎn)向的主要部件，通過旋轉(zhuǎn)方向盤，將駕駛員的指令傳遞給轉(zhuǎn)向機構(gòu)。轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)向柱連接方向盤和轉(zhuǎn)向機構(gòu)，將轉(zhuǎn)向力傳遞至轉(zhuǎn)向機構(gòu)。轉(zhuǎn)向機轉(zhuǎn)向機將方向盤的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動，并根據(jù)轉(zhuǎn)向角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向助力。轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向拉桿連接轉(zhuǎn)向機和轉(zhuǎn)向節(jié)，將轉(zhuǎn)向力傳遞至車輪，控制車輪的轉(zhuǎn)向。4.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依靠駕駛員直接操作轉(zhuǎn)向盤，通過轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)傳遞力量到轉(zhuǎn)向輪。機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但轉(zhuǎn)向力較重，操作靈活性較差。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了助力裝置，可減輕駕駛員轉(zhuǎn)向操作的負(fù)擔(dān)，提升轉(zhuǎn)向的輕便性和操控性。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。4.2轉(zhuǎn)向機構(gòu)結(jié)構(gòu)1轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸連接轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器，將轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)運動傳遞到轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向軸通常采用螺旋齒輪傳動，以提高傳動效率和耐久性。2轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中最重要的部件之一，它將轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向運動。轉(zhuǎn)向器根據(jù)其工作原理可以分為齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸輪蝸桿式等。3轉(zhuǎn)向連桿轉(zhuǎn)向連桿將轉(zhuǎn)向器輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動傳遞到轉(zhuǎn)向節(jié)，并將轉(zhuǎn)向節(jié)的旋轉(zhuǎn)運動傳遞到轉(zhuǎn)向輪。4.3轉(zhuǎn)向操作特性轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動角度與車輪轉(zhuǎn)角關(guān)系，決定車輛轉(zhuǎn)向靈活性。車輪轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為車輪轉(zhuǎn)角，改變車輛行駛方向。轉(zhuǎn)向響應(yīng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)響應(yīng)速度影響駕駛員操控體驗，快速響應(yīng)意味著更精準(zhǔn)操控。轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性轉(zhuǎn)向系統(tǒng)穩(wěn)定性是指車輛在轉(zhuǎn)向過程中保持穩(wěn)定狀態(tài)，防止轉(zhuǎn)向過度或不足。5.汽車制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)分類汽車制動系統(tǒng)主要分為鼓式制動器和盤式制動器，根據(jù)車輛類型和性能需求，選擇不同的制動方式。制動原理及特點制動系統(tǒng)通過摩擦力來減速或停止車輛，鼓式制動器利用制動鼓和制動蹄之間的摩擦力，盤式制動器利用制動盤和制動卡鉗之間的摩擦力。制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)制動系統(tǒng)主要包括制動踏板、制動主缸、制動管路、制動輪缸、制動器等部件。5.1制動系統(tǒng)分類機械制動利用摩擦力使汽車減速或停車。機械制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，維護方便。液壓制動利用液壓系統(tǒng)傳遞制動力，操作方便，制動力強。氣壓制動利用氣壓系統(tǒng)傳遞制動力，適合大型車輛，制動力強。電磁制動利用電磁力產(chǎn)生制動力，制動效率高，響應(yīng)速度快。5.2制動原理及特點1摩擦制動利用摩擦力將汽車的動能轉(zhuǎn)換為熱能，從而減速或停車。2制動器類型常見的制動器類型包括鼓式制動器和盤式制動器。3制動系統(tǒng)特點制動系統(tǒng)必須確保可靠性、穩(wěn)定性和效率，以確保駕駛安全。5.3制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)制動盤制動盤連接到車輪，制動鉗利用摩擦力來減緩車輪速度。制動鉗制動鉗夾住制動盤，產(chǎn)生制動摩擦力。制動管線制動管線將制動液從主缸輸送到制動鉗。制動踏板駕駛員通過制動踏板施加壓力，啟動制動系統(tǒng)。6.汽車懸掛系統(tǒng)懸掛系統(tǒng)分類根據(jù)懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理，可分為獨立懸掛和非獨立懸掛。懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)懸掛系統(tǒng)主要由彈簧、減震器、橫向穩(wěn)定桿、控制臂、轉(zhuǎn)向節(jié)等組成。懸掛系統(tǒng)性能懸掛系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)汽車行駛平穩(wěn)性、操控性和乘坐舒適性。6.1懸掛系統(tǒng)分類非獨立懸掛非獨立懸掛結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但操控性能較差，舒適性也不如獨立懸掛。獨立懸掛獨立懸掛結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，但操控性能優(yōu)越，舒適性也更佳。麥弗遜式懸掛麥弗遜式懸掛是最常見的獨立懸掛類型，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但操控性能一般。多連桿式懸掛多連桿式懸掛結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，但操控性能優(yōu)異，舒適性也更佳。6.2懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)麥弗遜式結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用廣泛雙橫臂式操控性好，穩(wěn)定性強多連桿式操控性能優(yōu)越，舒適性高扭桿式結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高6.3懸掛系統(tǒng)性能舒適性懸掛系統(tǒng)緩沖路面顛簸，提供