汽车概述(1)

动力性能指标：有效扭矩Me、有效功率Ne等； 经济性能指标:有燃料消耗率ge,百公里燃料消耗量等。
2020/11/23
汽车概述(1)
1） 有效扭矩Me
它是内燃机曲轴传给汽车 传动系的力矩，单位为 N·m。它是作功过程产生 的气体作用力P，克服了各 部分阻力之后，曲轴能够 供给外界使用的扭矩，见 右图。
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汽车概述(1)
不同点：
1）可燃混合气形成方式不同 汽油机在气缸外面形成，而柴油机是在气缸内部形成； 2）着火方式不同 汽油机由火花塞点燃可燃混合气，柴油机靠自燃。 汽油机有点火系，而柴油机无点火系。
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4.4 发动机的主要性能指标
为了使汽车能很好地完成运输任务，汽车发动机应具 有良好的动力性能和经济性能。
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5.1.2.2 普通齿轮式变速器
基本功用 （1)改变传动比，从而改变汽车 的行驶速度和牵引力； （2)改变驱动轮的旋转方向，实 现倒档行驶； （3)设置空档，以利于发动机起 动、怠速、换档、滑行；
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变速器的工作原理
（1) 变速、变扭 利用若干对大小不 同的齿轮副传动改变驱 动轮所需的扭矩和转速。 若主动齿轮小，从 动齿轮大，降速；反之， 则升速；在改变转速的 同时改变了转矩。
式中：Ｇb—内燃机每小时耗油量（kg/h）。
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5、汽车底盘
主要内容： 5.1 汽车传动系 5.2 汽车行驶系 5.3 汽车制动系 5.4汽车转向系
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5.1 汽车传动系
基本内容: • 传动系基本组成与功能； • 各组成部件基本结构与工作原理
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2)压缩行程
进、排气门均关闭；活 塞由曲轴带动从下止点向上 止点移动；活塞上腔容积不 断减小，混合气被压缩，混 合气温度和压力不断增高； 活塞到达上止点时，压缩行 程结束。
压缩终了，气缸内压力 约为600～1500kpa；温度约 为600～800Ｋ（远高于汽油 的点燃温度，263Ｋ）
工 作 原 理 示 意 图
单 缸 四 冲 程 汽 油 机
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1)进气行程
进气门开启，排气门 关闭；活塞由上止点向下 止点移动；可燃混合气在 真空吸力作用下进入气缸； 活塞运动到下止点时，进 气门关闭，停止进气，进 气行程结束。
进气终了时气缸内气 体压力约为75～90kpa,气 体温度约370～440Ｋ。
附着力：路面对驱动轮切向反力的极限值
Fψ=Ｚ.φ
驱动轮对路面的垂 直作用力或路面给 驱动轮的法向反力
附着系数：取决于路面状 况、轮胎气压和花纹等。 一般由试验决定。
因此，汽车正常行驶应满足的条件：
F≤Ft ≤ F
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4、发动机总体构造和工作原理
主要内容： • 发动机的总体构造； • 四冲程内燃机的工作原理； • 发动机的主要性能指标。
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汽 油 发 动 机 外 观 图
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东风柴油发动机外观图
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4.1发动机的总体构造 4.1.1 曲柄连杆机构
作用:维持发动 机工作循环， 实现能量转换 的主要机构。 组成：机体组； 活塞连杆组； 曲轴飞轮组。
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3 汽车行驶的基本原理
欲使汽车行驶，必须对汽车施加一个驱动力，用以 克服行驶中遇到的各种阻力。
3.1 汽车的行驶阻力 通常情况下，汽车的行驶阻力有：滚动阻力、空气 阻力、上坡阻力和加速阻力。 汽车所受到的总阻力：∑F=Ff + Fw + Fi＋Fj
汽车行驶 基本原理
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2 汽车的总体构造
汽车通常由发动机、底盘、车身和电气设备四个部分 组成。典型的货车总体构造如图0-1所示（Ｐ2）。
2.1 发动机
基本功用：使供入其中的燃料燃烧产生动力，是汽车 行驶的动力源。
2.2 底盘
基本功用：接受发动机的动力，使汽车正常行驶。底 盘主要由行驶系、传动系、制动系和转向系四个子系统组 成。
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1、汽车的基本概念
汽车是由动力装置驱动，具有4个或4个以上车轮的非 轨道无架线的车辆。
汽车是用于物流领域完成道路运输任务的的主要物流 技术装备。按其用途和使用条件可分为普通货运汽车和 专用汽车两大类。普通货运汽车是具有栏板式车辆、用 于运载各种普通货物的汽车；专用汽车是装置有专用设 备，具备专用功能，用于承担专门运输任务的汽车。
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（2) 变换档位
通过改变不同的齿 轮啮合实现档位的变换。
将3、4脱开，5、6 啮合，则档位变化，传 动比改变，输出轴的转 速和扭矩均改变；当3、 4和5、6齿轮均不啮合 时，输出轴无动力输出， 变速器处于空档。
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机体组
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活塞连杆组、曲轴飞轮组
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4.1.2 配气机构
作用：适时开关进 排气门，使可燃混 合气及时进入气缸， 废气及时排出气缸。 组成：进气门、排 气门、进排气门驱 动机构（凸轮轴正 时齿轮、凸轮轴、 挺杆、推杆、摇臂 等）
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4.2.1 基本术语
7)燃烧室容积（VC） 活塞在上止点时，活塞上方的 空间叫燃烧室，其容积叫燃烧 室容积。 8)气缸总容积（Va） 活塞在下止点时，活塞上方的 容积称为气缸总容积。 9)压缩比 气缸总容积与燃烧室容积的比。
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4.2.2 工作原理
式中：Ｔ—转动曲轴的切 向力（Ｎ）；
Ｒ—曲柄半径（m）
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活塞 连杆
连轴颈
图 曲柄连杆机构作用力图
曲柄
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2）有效功率Ne
它是内燃机曲轴输出的功率，单位为kw。有效功率 可用下式计算
有效扭矩
发动机转速
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3）燃料消耗率
它是内燃机每发出1kw有效功率，在lh内消耗的燃料 克数。燃料消耗率越低，说明燃油经济性能越好。单位 是 g／kw·h，燃料消耗率用下式计算：
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四 冲 工程 作柴 原油 理发 动 机 的
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4.3
工作原理
1)进气行程：进入气缸的是纯空气，进气终了时空气 压力和温度有所不同；
2)压缩行程：压缩的是纯空气，压缩终了压力和温度 比汽油机高；
3)作功行程：压缩行程末，高压柴油经喷油器呈雾状 喷入气缸内，与高温空气迅速混合形成可燃混合气，并自 行着火燃烧，此后一段时间内，边喷油边燃烧，气缸内的 压力和温度急剧上升，推动活塞下行作功。
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5.1.2 传动系的基本组成
普通载货汽车的传动系主要由离合器、变速器、万向 传动装置、驱动桥组成。
5.1.2.1 离合器的作用 （1)使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步； （2)暂时切断发动机与传动系的联系，便于发动机起 动和换档； （3)限制所传递的扭矩，防止传动系过载。
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5.1.2.1磨擦片式离合器的基本构造
离合器在车 上的位置： 发动机与变 速箱之间
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膜片弹簧式离合器组成
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摩擦片式离合器的组成
1）主动部分：飞轮、 离合器盖、压盘。
2）从动部分：从动盘 3）压紧机构：压紧弹 簧 4）分离机构：分离杠 杆、分离轴承、分离套筒、 分离叉 5）操纵机构：踏板、 拉杆、拉杆调节叉
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5.1.1 传动系的基本功用
功用：将发动机发出的动力按照需要传给驱动车轮。
图3-62 普通机械式传动系的基本构成及动力传递关系示意图
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具体 功能
1)变速、变扭 适合不同场合的行驶需要 2)实现汽车倒驶 在发动机旋转方向不变的情况下使驱动轮反 向旋转。 3) 必要时中断动力传动 起动、换档 4)差速 转弯时两侧车轮的滚动角速度不同－－差速 器。
组成：蓄电池、 点火线圈、点火 控制 器、分电器、火花塞 等。
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4.1.5 冷却系
作用：把受热机 件的热量散到大气 中去，保证发动机 在正常温度下工作。
组成：水泵、散 热器、水套、风扇 等。
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4.1.6 润滑系
作用：将润滑油供给 作相对运动的零件以减 少它们之间的摩擦阻力， 减轻机件的磨损，并部 分地冷却摩擦零件，清 洗摩擦表面。
4)排气行程：与汽油机基本相同。
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汽车概述(1)
两种不同发动机的工作原理比较
相同点： 1）每个工作循环曲轴转两圈，每一行程曲轴转半圈，进气行 程进气门开启，排气行程排气门开启，其余两个行程进、排气门均 关闭； 2）四个行程中只有作功行程产生动力，其它三个行程是辅助 行程； 3）发动机运转的第一个循环必须有外力使曲轴旋转完成进气、 压缩行程，着火后，完成作功行程，依靠曲轴和飞轮贮存的能量便 可以完成以后的行程，发动机便可自行运转。