《汽车构造》实验报告要点

中国地质大学江城学院《汽车构造》实验报告

2012年11月12 日

目录

目录 (1)

实验一汽车总体构造认识 (2)

实验二曲柄连杆机构、配气机构认识 (4)

实验三汽车传动系认识 (11)

实验一汽车总体构造认识

一、实验目的

汽车构造课程实验教学的主要目的是为了配合课堂教学，使学生建立起对汽车总体及各总成的感性认识，从而加深和巩固课堂所学知识。

1、掌握解汽车基本组成及各组成功用；

2、了解发动机总体结构和作用；

3、了解底盘的总体结构和作用；

4、了解车身的总体结构和作用。

二、实验内容

通过认真观察，分析各种汽车的整体结构及组成。掌握汽车的四大组成部分，各主要总成的名称和安装位置，发动机的基本构成。

三、实验步骤

学生在实验指导人员讲解下，对于不同型号的汽车和发动机进行动态的现场学习。

1．观察各种汽车的整体结构及组成；

2．观察、了解各主要汽车总成的名称、安装位置和功用；

3．根据实物了解发动机的基本构成。

四．分析讨论题

1、汽车由哪些部分组成？各个组成部分的功用是什么？请就你分析的汽车来说

明。

汽车主要由四部分构成：发动机、底盘、车身、电子及电器设备

1)、发动机：汽车的核心，动力的提供者

2)、底盘：作为汽车的基体，发动机、车身、电器设备都直接或间接的安装在

底盘上，是使汽车运动并按驾驶员操纵而正常行驶的部件。

3)、车身：车身是驾驶员工作及容纳乘客和货物的场所。

4)、电器与电子设备：是使汽车行驶安全及驾驶员操纵方便以及其他方面所必要的。

2、观察各汽车的总布置形式。

1)、前置前驱：优点是动力流失小，传输快，容易驾驶，制造成本地，缺点是操控性跟不上，极限低，比如奥迪A8L 3.0。

2)、前置后驱：优点是平稳，操控直接，驾驶极限高，缺点是动力流失比较大，因为要经过传动轴把发动机的动力传到后轮需要时间，所以对发动机的动力要求大，比如宝马的7系。

3)、前置四驱：优点是动力响应快，极限状态下车的稳定性好，弯道平稳，缺点是油耗大，操控不直接，比如奥迪的A8L 6.0 W12。

4)、中置后驱：动力响应快，驾驶感受很直接，缺点是车辆难控制，对驾驶技术要求高，比如保时捷的波尔斯特。

5)、后置后驱：优点是动力响应极好，弯道提速快，终极操控，缺点是最难驾驶，一般的技术很难驾驭，比如保时捷911系列。

3、发动机的总体结构和工作过程分析（以汽油机为例）。

汽油机由两大机构和五大系统机构组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。

四冲程汽油机工作原理汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

1)吸气冲程活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排

气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽

缸内进一步混合形成可燃混合气。

2)压缩冲程压缩冲程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，

曲轴转动180°。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高。

3)做功冲程当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释

放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。

4)排气冲程排气冲程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上

止点运动，曲轴转动180°。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。

4、对实验提出自己的意见和建议并谈谈自己的感受。

实验二曲柄连杆机构、配气机构认识

一、实验目的及内容

1、掌握曲柄连杆机构组成、功用及各部件的名称、作用和结构特点；

2、掌握配气机构组成、功用各部件的名称、作用和结构特点；

3、掌握曲柄连杆机构的拆装方法、步骤；

4、掌握凸轮轴、气门组的拆装及气门间隙的调整位置；

5、了解发动机拆卸方法、步骤与装配的基本知识。

二、实验内容

掌握曲柄连杆机构、配气机构组成和安装形式，活塞、活塞环的特点，气门间隙的位置。

三、实验设备及工具

1．设备：发动机4台

2．工具：成套工具4盒活塞和活塞环专用安装工具4套气门拆装工具4套

四、实验步骤

1、准备，大致解体发动机

2、曲柄连杆机构的组成认识（如图2-1）

图2-1 曲柄连杆机构的组成

2.1 观察分析该机构的组成部分和各零件的结构特点

1）气缸体

·观察气缸体的三种结构形式（图2-2）：一般式、龙门式、隧道式

一般式龙门式隧道式

图2-2 气缸体的三种结构形式

·观察气缸的两种冷却方式：水冷、风冷

·观察气缸的排列形式：直列式和双列式

·比较两种气缸套的结构特点：干式和湿式

2）气缸盖：

·分析气缸盖的结构特点：找出冷却水套，进、排气道，油道，气门座圈、通孔，火花塞座孔或喷油器座孔。

·气缸盖的种类：一缸一盖、几缸一盖和所有气缸共用一个缸盖

·分析燃烧室的形状：楔形燃烧室、盆形燃烧室、半球形燃烧室

3）气缸垫：分析气缸垫的作用

4）活塞：

·活塞构造分为三个部分：顶部、头部、裙部。

·观察活塞顶部的形状（如图所示2-3）：平顶、凸顶、凹顶、凹坑

图2-3 活塞顶部的形状

(a)平顶 (b)凹顶(c)凸顶(e)(d)(f)凹坑

·观察活塞头部的环槽有几道，找出气环环槽、油环环槽和隔热槽

5）活塞环：

·分析气环和油环的结构特点。

·气环的切口形状有：直角形切口、斜切口、阶梯形切口、带防转销钉槽的切口·结合实物分析不同气环的断面形状（如图2-4所示）：矩形环、扭曲环、锥形环、梯形环、桶面环

·分析油环属于普通式（即整体式）还是组合式

6）活塞销

·分析活塞销连接配合方式是属于全浮式还是半浮式，分别适用于什么场合。

图2-4 气环的断面形状

7）连杆

·连杆由小头、杆身、大头三部分组成。找出连杆小头润滑用的油孔和油槽。连杆大头有平切口、斜切口两种，找出现场教学所用连杆的定位方法，属于螺栓和螺栓孔定位、止口定位、锯齿定位还是套筒定位。

·V形发动机连杆形式有并列连杆式、主副连杆式和叉形连杆式，现场教学的V 形发动机的连杆属于哪一种。

8）曲轴

·由曲轴前端、后端和若干个曲拐三部分组成。曲轴上只能设置一处轴向定位装置，多采用滑动止推轴承：翻边轴瓦的翻边部分和单制的具有减摩合金层的止推片。观察扭转减震器的形式：橡胶摩擦式扭转减震器、干摩擦式扭转减震器、粘液式扭转减震器。

9）飞轮

·功用：贮存能量、稳定转速、克服短时间的超负荷，它还是离合器的主动件·在保证转动惯量的前提下，质量应尽可能小，且质量集中在轮缘上。飞轮外缘一般压装有齿圈。飞轮、曲轴要进行动平衡实验。

3、配气机构的组成认识

3．1观察配气机构的种类和特点（如图2-5）

图2-5 配气机构的分类

·配气机构的形式：气孔式配气机构、气门式配气机构

·气门式配气机构的分类：

1）按气门的布置形式分气门顶置式、气门侧置式、进气门顶置和排气门侧置式和凸轮轴下置式

2）按凸轮轴的布置位置分凸轮轴中置式和凸轮轴上置式

3）按曲轴和凸轮轴的驱动方式分齿轮传动式、链传动式和带传动式

4）按每缸气门数目分二气门式、四气门式和五气门式

·气门顶置式配气机构主要由气门组和气门传动组组成。

·其中，气门组包括气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座、锁片等。气门传动组则由摇臂轴、摇臂、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮组成。

·识别各零件，分析各零件结构特点。

2．气门顶置式配气机构的组成

·主要由气门组和气门传动组组成。其中，气门组（如图2-6）包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座、锁片等。气门传动组（如图2-7）则由摇臂轴、摇臂、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮组成。

图2-6 气门组部件

图2-7 气门传动组部件

五、思考题

1、发动机曲柄连杆机构、配气机构各部件的名称、作用和结构特点。

曲柄连杆机构组成：由汽缸体、汽缸盖、活塞、连杆曲轴和飞轮等机件组成。

功能：曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。

配气机构由凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴、气门弹簧及气门导管等一些相关部件组成。是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求 定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。

2、气缸盖、顶置凸轮轴的拆装方法及要求；

汽缸盖的拆卸(1)从汽缸盖上取下进、排气歧管。(2)取下加强板、气门室罩，从凸轮轴轴承盖上撬下导油板。(3) 按照从两边到中间交叉进行的顺序旋下汽缸盖螺栓 拆下汽缸盖总成。

凸轮轴的拆卸(1)取下凸轮轴正时齿轮、半圆键。(2)按照先拆下第1、3道的轴承盖，再拆下第2、5道的轴承盖，最后拆下第4道的轴承盖的顺序，拆下凸轮轴轴承盖，并按顺序放好。

3、了解发动机拆卸与装配的基本知识。

1、拆卸机体组件：1）拆下气缸盖13固定螺钉，注意螺钉应从两端向中间交叉旋松，并且分3次才卸下螺钉。2）抬下气缸盖。3）取下气缸垫，注意气缸垫的安装朝向。4）旋松油底壳20的放油螺钉，放出油底壳内机油。5）翻转发动机，拆卸油底壳固定螺钉（注意螺钉也应从两端向中间旋松）。拆下油底壳和油底壳密封垫。6）旋松机油粗滤清器固定螺钉，拆卸机油滤清器、机油泵链轮和机油泵。

2、拆卸发动机活塞连杆组1）转动曲轴，使发动机1、4缸活塞处于下止点。2）分别拆卸1、4缸的连杆的紧固螺母，去下连杆轴承盖，注意连杆配对记号，并按顺序放好。3）用橡胶锤或锤子木柄分别推出1、4缸的活塞连杆组件，用手在气缸出口接住并取出活塞连杆组件，注意活塞安装方向。4）将连杆轴承盖，连杆螺栓，螺母按原位置装回，不同缸的连杆不能互相调换。5）用样方法拆卸2、3缸的活塞连杆组。

3、拆卸发动机曲轴飞轮组1）旋松飞轮紧固螺钉，拆卸飞轮，飞轮比较重，拆卸时注意安全。2）拆卸曲轴前端和后端密封凸缘及油封。3）按课本要求所示从两端到中间旋松曲轴主轴承盖紧固螺钉，并注意主轴承盖的装配记号与朝向，不同缸的主轴承盖及轴瓦不能互相调换。4）抬下曲轴，再将主轴承盖及垫片按原位装回，并将固定螺钉拧入少许。注意曲轴推力轴承的定位及开口的安装方向。

4、发动机总体安装1）按照发动机拆卸的相反顺序安装所有零部件。2）安装注意事项如下：1.安装活塞连杆组件和曲轴飞轮组件时，应该特别注意互相配合运动表面的高度清洁，并于装配时在相互配合的运动表面上涂抹机油。

2.各配对的零部件不能相互调换，安装方向也应该正确。

3.各零部件应按规定力矩和方法拧紧，并且按两到三次拧紧。

4.活塞连杆组件装入气缸前，应使用专用工具将活塞环夹紧，再用锤子木柄将活塞组件推入气缸。

5.安装正时齿轮带时，应注意使曲轴正时齿形带轮位置与机体记号对齐并与凸轮轴正时齿形带轮的位置配合正确。6、拆装完后将所有工具及地面清理一遍。

实验三汽车传动系认识

一、实验目的

1．掌握传动系组成及工作原理。

2．掌握离合器、手动变速器的结构特点。

3、掌握驱动桥组成。

4、熟悉主减速器、差速器结构和工作原理

二、实验内容

掌握传动系的组成、功用以及各部件的结构及相互连接关系，动力传递路线。三、实验设备及工具

东风1090汽车一台，离合器、手动变速器等传动系主要部件；驱动桥1个、主减速器4个；差速器4个；常用工具4套

四、实验步骤

1、观察不同汽车传动系的形式。分清离合器、变速器、万向传动装置（万向节

与传动轴）、驱动桥(主减速器、差速器和左、右半轴)等组成。1）发动机前置、后轮驱动——FR（图3-1）

图3-1 EQ1091 汽车传动系

2）发动机前置前轮驱动——FF（图3-2）

图3-2

3）发动机前置四轮驱动（图3-3）

图3-3

2、观察传动系各总成，分析它们的工作过程和原理

1）离合器

①分析离合器组成：①主动部分：飞轮、离合器盖、压盘；②从动部分：从动盘、离合器轴；③压紧机构：弹簧压紧装置；④操纵机构：踏板及传动装置

②分析膜片弹簧离合器结构和工作原理示意图

③离合器自由间隙：离合器处于完全结合状态时，分离杠杆内端头与分离轴承之间的间隙。

2）变速器

①分析变速器组成

②变速传动机构(轴、换档齿轮、同步器、接合套等组成。

五、思考题

1、前驱动，后驱动，四轮驱动汽车主要类型有哪些？其动力流运行情况是怎样？

奥迪A4L，东风本田思铂睿，东风本田雅阁，迈腾采用前置前驱。

宝马3系，奔驰C级，皇冠，奔驰E系采用前置后驱。

法拉利F430，兰博基尼盖拉多采，宝马Z4采用中置中后。

保时捷911车型采用后置后驱，奔驰S系列采用了4驱系统。

后驱动指发动机放在前面，动力传递到变速箱，然后传到后轴，最后传递到两个后轮。前驱动指发动机放在前面，动力传递到变速箱，然后传到前轴，最后传递到两个前轮。四轮驱动指发动机将动力传递到变速箱，然后传到前轴与后轴，最后传递到四个轮子。

2、发动机、离合器、变速箱在汽车底盘上常用布置类型有哪些？

1)发动机前置后轮驱动，如货车和部分高档轿车；

2)发动机前置前轮驱动，一般运用于中低档乘用车；

3)发动机后置后轮驱动，一般运用于大客车上；

4)发动机前置全轮驱动，一般运用于越野汽车上，此种汽车上装有分动器，可

把动力同时传给前后驱动轮。

5)另外，发动机的位置也有横置和纵置之分，而离合器一般是与发动机的飞轮

连接并通过摩擦作用把动力传给变速器以及后面的万向传动装置及主减速器、差速器、半轴，最后传给驱动车轮，实现汽车的行驶。

3、画出EQ1090汽车传动系动力传递过程简图，并说明各总成功用？