1.重型汽车结构与设计

载货汽车结构与设计一．概述1.汽车的分类汽车有很多分类方法，通常可按发动机排量、乘客座位数、汽车总质量、汽车总长、行驶道路条件以及用途的不同等分类。

1.1 现行国家标准GB/T3730.1-2001《汽车和挂车类型的术语和定义》把汽车分为乘用车（M1类）和商用车（M2、M3、N类、O类）；乘用车是指在设计和技术特征上主要用于运载乘客及其随身行李和临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位，它也可以牵引一辆挂车。

乘用车还可细分为：普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、舱背乘用车、旅行车、多用途乘用车（MPV）、越野乘用车及专用乘用车等。

商用车是指在设计和技术特征上用于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车。

商用车又可细分为：客车（指用于载运乘客及随身行李的商用车辆，包括驾驶员在内的座位数超过9座。

还包括城市客车、长途客车、旅游客车、专用客车等）、货车（普通货车、1.2 原国家标准GB/T3730.1-1988把汽车分类为：公路用车辆和非公路用车辆，虽然这项标准已经被2001版标准取代，都是目前我国政府在很多管理上仍然沿用这个老标准。

1.2.1公路用车辆公路用汽车是指适于公路和城市道路行驶的汽车。

其外廓尺寸（总长、总宽、总高）和单轴负荷等均受交通法规的限制。

公路车辆又分为普通运输汽车、专用汽车和特殊用途汽车。

1.2.1.1普通运输汽车普通运输汽车可分为轿车、客车和货车三大类；并按各自的主要特征参数进行分级，即：轿车按发动机的工作容积V（排量）、客车按车辆总长度La、货车按汽车的总质量ma分级。

•载货汽车平头式是将发动机布置在前轴上方、驾驶室下方。

这种布置的优点是：载货面积利用率高，驾驶员性视野好，转向系统布置紧凑，发动机维修接近性好。

缺点是：整车高度较高、迎风面积大，空阻系数高、驾驶室内操纵布置困难，与发动机隔热性差等。

长头式是将发动机布置在驾驶室前，其优缺点与平头式相反，其最主要的特点的是空气阻力系数较低，载货面积利用率低，自重较大。

短头式是将发动机布置成一部分伸出驾驶室前面，而发动机的后半部分伸进驾驶室内部，其特点介于平头和长头式之间。

•客车客车主要是供公共服务用，用于载运人员及行李物品的汽车，客车按车身总长度La（m）•1.2.1.2专用汽车专用汽车是用基本车型改装，装上专用设备或装置，完成某种或某些专门作业任务的汽车，按其用途可分为作业型专用汽车和运输型专用汽车。

•作业型专用汽车作业型专用汽车是指在汽车上安装各种特殊设备进行特定作业的汽车。

例如：医疗救护车、消防车、流动售货车、洒水车、垃圾车、抢险救援车、石油地质作业车、机场作业车等。

•运输型专用车运输型专用车是车身经过改装，用来运输专门货物的汽车。

例如：厢式货车、厢式冷藏车、自卸车、运输液体和粉状固体的罐车、以及挂车、半挂车、集装箱运输车等。

按照GB/T17350-2009«专用汽车和专用挂车术语、代号和编号规则»的规定，我国的专用汽车划分为厢式汽车、罐式汽车、专用自卸车、起重举升车、仓栅式汽车和特种结构汽车。

国家工信部对专用汽车市场准入管理的分类如下：1）专用客厢车装备有整体封闭结构车厢（与驾驶室连成一体），采用三类底盘或整车改装的、用于专业人员使用或运输特殊物品、货物，或者具有专用作业功能的专用汽车。

2）专用货车GB/T 3730.1标准规定的专用货车（专用客厢车除外）。

3）专用作业车GB/T 3730.1标准规定的专用作业车（专用客厢车除外）。

4）通用货车挂车包括平板、低平板、厢式、仓栅、自卸、罐式等运输类挂车。

5）其它挂车除通用货车挂车、特种作业挂车（超限挂车）外的其他挂车。

6）特种作业车（包括特种作业汽车及挂车、超限车）具有特殊结构或特殊作业装置，在特定场所内使用或用于特殊作业的专用汽车或挂车。

特种作业车的品种包括油田车、沙漠车、清障车、混凝土泵车、汽车起重机、桥梁检测车等，还包括车辆特性参数超出GB 1589标准规定的车辆。

7）罐式结构消防车装备有罐状容器，用于完成特定消防作业任务的罐式消防车。

举高结构消防车装备有可升降作业台（斗）和/或起重设备，用于完成特定消防、救援作业任务的消防车。

特种结构消防车具有特殊结构或特殊作业装置，在特定消防环境下使用或用于特殊消防作业的消防车，包括车辆特性参数超出GB 1589标准规定的消防车。

8）特种作业车底盘最大设计总质量不小于25吨、具有与特种作业车（超限车）功能和性能匹配的动力、传动、行驶、取力输出装置、有专门设计的固定连接位置及其他专用附属装置的非通用性底盘（非完整车辆），包括特种结构消防车底盘。

1.2.2非公路用车辆非公路用汽车分为两类：一类是其外廓尺寸和单轴负荷等参数超过公路用车辆法规的限制，只能在矿山、机场、工地、专用道路等非公路条件下使用的车辆。

另一类是能在无路地面上行驶的高通过性汽车，称为越野汽车。

越野车可以是轿车、客车、货车或其他用途的汽车。

1.3汽车产品编号规则国家标准GB9417-1988《汽车产品型号编制规则》规定了汽车的产品型号由企业代号、车辆类别代号、主参数代号、产品序号和企业自定代号组成；1.4汽车识别代码（VIN）现在世界各汽车公司生产的汽车大部分使用了VIN（Vehicle Identification Number）车辆识别代号编码。

“VIN车辆识别代号编码”由一组字母和阿拉伯数字组成，共17位，又称17位识别代号编码。

它是识别一辆汽车不可缺少的工具。

VIN的每位代码代表着汽车的某一方面信息参数。

按照识别代号编码顺序，从VIN中可以识别出该车的生产国别、制造公司或生产厂家、车的类型、品牌名称、车型系列、车身形式、发动机型号、车型年款、安全防护装置型号、检验数字、装配工厂名称和出厂顺序号码等。

车辆识别代号由三个部分组成：第一部分，世界制造厂识别代号（WMI）；第二部分，车辆说明部分（VDS）；第三部分，车辆指示部分（VIS）：（1）第一部分：世界制造厂识别代号，必须经过申请、批准和备案后方能使用。

①世界制造厂识别代号的第一位字码是标明一个地理区域的字母或数字；第二位是标明一个特定地区内的一个国家的字母或数字。

第一、二位字码的组合将能保证国家识别标志的唯一性。

第三位字码是标明某个特定的制造厂的字母或数字。

第一、二、三位字码的组合能保证制造厂识别标志的唯一性。

②对于年产量≥500辆的制造厂，世界制造识别号由以上所述的三位字码组成。

对于年产量＜500辆的制造厂，世界制造厂识别代号的第三位字码为数字9。

此时车辆指示部分的第三、四、五位将与第一部分的三位字码作为世界制造厂识别代号。

（2）第二部分：车辆说明部分由六位字码组成，如果制造厂不用其中的一位或几位字码，应在该位置填入制造厂选定的字母或数字占位。

此部分应能识别车辆的一般特性，其代号顺序由制造厂决定。

（3）第三部分：车辆指示部分由八位字码组成，其最后四位字码应是数字。

③如果制造厂生产的某种类型的车辆年产量≥500辆，第三至第八位字码表示生产顺序号；如果制造厂的年产量＜500辆，则此部分的第三、四、五位字码应与第一部分的三位字码一起来表示一个车辆制造厂。

二．载货汽车用柴油机2.1车用发动机分类现代汽车发动机基本是采用四冲程往复活塞式内燃机，按不同特征分类为；按所用燃料种类不同分类可分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机。

按行程数分类按完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机，汽车发动机广泛使用四行程内燃机。

按冷却方式分类可分为水冷发动机和风冷发动机按照气缸数目分类按气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。

现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。

按照气缸布置形式分类按气缸布置形式可分为L型（直列式）发动机、V型发动机、斜置发动机和对置式发动机。

按照进气系统状态不同分类按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。

2.2 柴油机的工作原理柴油机是一种将柴油燃烧产生的热能转变成机械能的转换机构。

要完成这个能量转换必须经过进气把新鲜空气引入气缸；然后将进入气缸的空气压缩，压缩接近终点时将柴油高压喷入气缸内形成可燃混合气并引燃；可燃混合气着火燃烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功；最后排出燃烧后的废气。

这种进气、压缩、作功、排气的四个过程就是一个工作循环；通过工作循环不断地重复，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。

完成一个工作循环，曲轴转两圈(720°)，活塞上下往复运动四个行程。

四冲程柴油机工作过程柴油机每个工作循环都是由进气、压缩、做功和排气组成；由于柴油自燃温度低、粘度大，不容易蒸发、因此柴油机采用压缩终点自燃点火，其工作过程如下：1）进气冲程柴油机进入气缸的工质是纯空气；进气冲程中，活塞从上止点向下止点运动；随着活塞下移，气缸内容积增大，压力减小，当压力低于大气压时，在气缸内产生真空，新鲜工质在汽缸内真空的作用下被吸进汽缸。

柴油机的进气阻力较小，进气终了时气缸内气体压力小于大气压，约为0.075MPa～0.095MPa，工质由于受到残余废气、汽缸壁、活塞顶等高温机件的加热，温度总是高于大气温度，进气终了温度约为300K～340K。

进气冲程用曲线ra表示。

2) 压缩冲程压缩冲程用曲线ac表示，在这个过程中，排气门关闭，进气门也在下止点后不久关闭，活塞从下止点向上止点运动，气缸内气体受到压缩后压力和温度不断上升，气体被压缩的程度称为压缩比；柴油机的压缩比ε＝16～22。

压缩开始时进入汽缸的新鲜气体温度较低，随着压缩过程的进行，气体温度不断升高，在压缩结束时的温度和压力为：Pc=3.0MPa～5.0MPa，Tz=750K～1000K。

大大超过柴油机的自燃温度（约520K）。

3) 做功冲程当压缩冲程接近终了时，在高压油泵的作用下，柴油将以10MPa左右的高压通过喷油器喷人气缸燃烧室中，在很短时间内与空气混合后立即自行发火燃烧，气缸内气体压力急剧上升，高达5mpa~9MPa。

最高温度达1800K~2000K,这个过程用曲线zb表示，作功过程是一个多变过程。

膨胀终了的压力和温度越低，说明气体膨胀和热量利用越充分。

柴油机的压缩比高，活塞的冲程长，气体膨胀和热量利用更充分，柴油机膨胀终了的温度和压力为：Pb=0.2MPa～0.5MPa，Tb=700K～900K。

4) 排气冲程作功冲程接近终了时，排气门提前开启，进气门仍然关闭，首先靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点再向上止点运动时，继续把废气强制排出到大气中，活塞到达上止点附近时，排气冲程结束。

但由于气体流动存在惯性，排气门在活塞到达上止点之后关闭，曲线br表示这个过程。

在实际工作中，常把排气温度作为检验发动机工作状态的技术指标。