《汽車概論》

第3版

第一章汽車概述第一節(jié)汽車工業(yè)發(fā)展簡介

第二節(jié)汽車總體構造

第三節(jié)汽車分類

第四節(jié)汽車行駛基本原理

第五節(jié)汽車特征參數與性能指標第一節(jié)汽車工業(yè)發(fā)展簡介一、汽車的發(fā)明二、汽車工業(yè)的發(fā)展概況一、汽車的發(fā)明

車輛的主要特征是具有由輪和軸組成的輪軸系統(tǒng)，在輪軸系統(tǒng)之上支承著車架或車廂，用以乘坐或放置貨物。

用車輛運輸，變滑動摩擦為滾動摩擦，大大節(jié)省了驅動力。在車輛發(fā)展的漫漫長河中，驅動車輛行駛的動力主要是人力或畜力。陜西秦始皇陵出土的銅馬車，其豪華和精致，可以說是我國古代車輛的杰出代表。

中世紀的歐洲，經過文藝復興時期，思想開始解放，文化和科技開始繁榮，其車輛技術也逐漸超過了我國。與我國的馬車相比，歐洲馬車的車體更輕巧，轉向更輕便，有的還裝上了鋼板彈簧和制動器。有的馬車裝飾得非常豪華。

1.蒸汽機汽車2.電動汽車3.內燃機汽車1．蒸汽機汽車1698年英國工程師薩維利制造了第一臺用蒸汽作為動力的礦用抽水機。

首先將鍋爐產生的高壓蒸汽充入金屬容器中，然后關閉進氣閥，用冷水噴淋金屬容器，使金屬容器內的蒸汽冷凝產生真空，此時打開進水閥，在大氣壓力的作用下，便可將礦井里的水抽入金屬容器。然后，關閉進水閥，打開排水閥，將金屬容器中的礦井水排放掉，如此循環(huán)操作。礦用抽水機有兩個金屬容器，交替工作可連續(xù)排水。

在薩維利蒸汽機中，除了閥門外沒有可運動的部件。

1712年英國人紐科門制成了氣缸活塞機構的蒸汽機，采用了杠桿和鏈條等裝置。紐科門制造的蒸汽機仍是采用噴淋冷卻水使氣缸中的蒸汽冷凝產生真空，在大氣壓力作用下，使活塞運動對外做功。

上述兩種蒸汽機的工作原理相似，熱效率都很低。1765年，瓦特對紐科門蒸汽機進行了改進，制成了雙沖程的蒸汽機，蒸汽可以從汽缸的兩頭分別進入汽缸，由蒸汽來推動活塞往復運動。同時采用曲軸連桿機構，將活塞的直線運動變?yōu)榍S的旋轉運動，從而制成了能夠連續(xù)轉動的蒸汽機。這種蒸汽機經濟、高效，獲得了廣泛應用，為世界工業(yè)的迅猛發(fā)展做出了歷史性的巨大貢獻。

1769年法國工程師古諾造出了一輛用蒸汽機驅動的汽車。古諾的蒸汽機汽車在車的前部安裝了一個直徑為1.34m的鍋爐，鍋爐后面有兩個50L的氣缸，鍋爐產生的蒸汽送入氣缸，推動活塞上下運動，再用曲柄連桿機構驅動前輪轉動，行駛速度為3～4km/h，實現了不用馬拉車的夢想。

在古諾之后，歐洲大地上掀起了研制蒸汽機汽車的熱潮。蒸汽機汽車的技術水平迅速提高，到19世紀初已達到實用水平。到19世紀中葉，由于蒸汽機汽車馬力大，運量多，與馬車相比逐漸占了上風。

到了20世紀上半葉，內燃機汽車取得了突飛猛進的發(fā)展，其體積小、功率密度高以及效率高等優(yōu)勢使得體積大、質量大、效率低的蒸汽機汽車無法與之抗衡，蒸汽機汽車的市場越來越小。在美國，1923年最后一輛蒸汽機汽車開出工廠，蒸汽機汽車悄悄地退出了汽車舞臺。2．電動汽車1859年，法國人普蘭特開發(fā)出可實用的鉛酸蓄電池。1897年美國的莫里斯開創(chuàng)了紐約電動汽車租賃業(yè)務。

1899年，比利時人詹納茲駕駛的炮彈形電動汽車創(chuàng)造出車速105.88km/h的世界記錄。1900年美國生產的汽車中，電動汽車1575輛，蒸汽機汽車1684輛，汽油機汽車936輛。

那時，與蒸汽機汽車和內燃機汽車相比，電動汽車有很多優(yōu)點，例如無振動、沒有氣味、噪聲小等。此外，當時的內燃機汽車駕駛時換檔很麻煩，而電動汽車無需齒輪變換；蒸汽機汽車一次加水行駛的距離短于電動汽車一次充電行駛的距離。

那時的貨物運輸大都是在小鎮(zhèn)之間，距離不大，非常適合電動汽車。而且電動汽車還有一個好處，就是不需要內燃機汽車那樣手搖起動，也沒有換檔機構，操作簡便。雖然電動機的外特性好，操作簡單。但當時的電動汽車存在著幾個致命的弱點：

1、鉛酸蓄電池太笨重(占整車質量50％)；2、電容量小，續(xù)駛里程短，只能在短距離小范圍內使用；

3、充電太貴，而且一天要充兩三次電，太麻煩；

4、蓄電池壽命太短，使用成本很高。3．內燃機汽車

1866年，德國工程師奧托在研究煤氣機時，認識到壓縮行程的重要性，提出了四沖程內燃機工作循環(huán)理論，并據此理論發(fā)明了四沖程煤氣內燃機。奧托發(fā)明的煤氣內燃機的功率為2.9kw，壓縮比為2.5，熱效率提高到12％～14％，并于1877年申請了專利。

1890年，德國人狄塞爾提出了壓縮空氣帶燃油噴射后著火自燃的概念，并在1892年申請了專利，于1893年制造出了壓燃式柴油內燃機（簡稱柴油機）樣機。該樣機的熱效率達到了26％，大大高于同時期的其他熱力機。

1886年，本茨將他在1885年制造的裝有單缸汽油機的三輪車申請了發(fā)明專利，1886年1月獲得批準。同年，德國人戴姆勒與邁巴赫制造了一輛由汽油機驅動的四輪汽車。20世紀上半葉，石油工業(yè)的發(fā)展為汽車提供了充足的燃料，熱力學、燃燒學的理論和機械制造技術的進步使內燃機汽車技術取得了突飛猛進的發(fā)展。

代表汽車綜合性能的最高車速，1902年的世界記錄是120.79km／h，二戰(zhàn)后的1947年，在美國舉行的汽車賽中，車速創(chuàng)下了634.39km／h的世界記錄。二、汽車工業(yè)的發(fā)展概況1．國外汽車工業(yè)的發(fā)展

19世紀末到20世紀初，隨著生產力的大幅度提高，要求交通運輸工具也要有相應的發(fā)展。因此，繼德國人于1886年發(fā)明世界上第一輛內燃機汽車以后，法國于1890年、美國于1893年、英國于1896年、日本于1907年、蘇聯于1910年，相繼制造出了汽車，使世界汽車工業(yè)有了日新月異的變化。

目前，全世界汽車年產量約為9000萬輛，總保有量超過了10億輛，其中轎車占近80％。世界平均每千人汽車擁有量約為140輛，美國千人汽車擁有量約為800輛，居首位，我國約為90輛。2．我國汽車工業(yè)的發(fā)展

在新中國成立前，我國沒有自己的汽車工業(yè)。新中國成立后，汽車工業(yè)實現從無到有的發(fā)展，至2009年，我國汽車產量已經位居世界第一。我國汽車工業(yè)發(fā)展總體經歷了以下三個階段：（1）汽車工業(yè)創(chuàng)建成長階段(1953—1981年)

（2）汽車工業(yè)改革開放階段(1982—1993年)

（3）汽車工業(yè)快速發(fā)展期(1994年至今)從1950年到1992年的40多年時間內，汽車年產量從0增長到100萬輛；從100萬輛到200萬輛用了8年時間；從200萬輛到300萬輛只用了2年時間；從300萬輛到400萬輛只用了1年時間，汽車工業(yè)正突飛猛進地發(fā)展。但是，我國汽車的品牌多來自國外，自主開發(fā)能力較弱，亟待改進，以使我國從一個汽車大國變?yōu)槠噺妵５诙?jié)汽車總體構造一、汽車的基本組成二、汽車傳動系統(tǒng)的布置

汽車是由成千上萬個零件所組成的結構復雜的交通工具。根據其動力裝置、使用條件等不同，汽車的具體構造可以有很大的差別，但總體結構通常由發(fā)動機、底盤、車身以及電器與電子設備四大部分組成。一、汽車的基本組成1．發(fā)動機發(fā)動機是利用輸送進來的燃料燃燒而發(fā)出動力的部件，是汽車的動力裝置。在現代汽車上廣泛應用的發(fā)動機是往復活塞式汽油或柴油內燃機，它們通常由曲柄連桿機構、配氣機構、供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和起動系統(tǒng)組成。2．底盤底盤是接受發(fā)動機的動力，使汽車運動并按駕駛人的操縱正常行駛的部件。它是汽車的基體，發(fā)動機、車身、電器與電子設備以及各種附屬設備都直接或間接地安裝在底盤上。底盤主要由傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)四大部分組成。3．車身車身是駕駛人工作的場所，也是裝載乘客和貨物的部件。它有承載式車身和非承載式車身之分。車身主要包括發(fā)動機罩、車身本體，還包括貨車的駕駛室和貨箱以及某些汽車上的特種作業(yè)設備。

4．電器與電子設備電器與電子設備由電源和用電設備組成，包括發(fā)電機、蓄電池、起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)以及汽車的照明、信號裝置和儀表等。此外，在現代汽車上越來越多地裝用各種電子設備，如微處理機、中央計算機系統(tǒng)及各種電控裝置等，顯著地提高了汽車的使用性能。二、汽車傳動系統(tǒng)的布置

汽車傳動系統(tǒng)的布置形式主要與發(fā)動機的位置及汽車的驅動形式有關，常見的布置形式有五種。

1．發(fā)動機前置后輪驅動

2．發(fā)動機前置前輪驅動

3．發(fā)動機后置后輪驅動

4．發(fā)動機中置后輪驅動

5．發(fā)動機前置四輪驅動1．發(fā)動機前置后輪驅動

發(fā)動機安置在汽車前部，后輪為驅動輪。發(fā)動機發(fā)出的動力經過離合器、變速器和傳動軸等傳動裝置傳到后驅動輪。這種布置形式目前廣泛用在普通載貨汽車上，因為載貨汽車裝載后重心偏向后輪，采用后輪驅動的附著力大，易獲得足夠的牽引力。2．發(fā)動機前置前輪驅動

發(fā)動機安置在汽車前部，前輪為驅動輪。由于取消了縱貫前后的傳動軸，車身底板高度可以降低，有助于提高汽車高速行駛時的穩(wěn)定性。整個傳動系統(tǒng)集中在汽車前部，因而其傳動裝置比較簡單。這種布置形式目前已在微型和普及型轎車上廣泛應用，在中、高級轎車上的應用也日漸增多。3．發(fā)動機后置后輪驅動

發(fā)動機安置在汽車的后部，后輪為驅動輪。大型客車采用這種布置形式更容易做到汽車總質量在前后車軸之間的合理分配。具有室內噪聲小、空間利用率高等優(yōu)點。但是，在此情況下，發(fā)動機冷卻條件較差，發(fā)動機、變速器、離合器的操縱機構都較復雜。4．發(fā)動機中置后輪驅動

發(fā)動機安置在駕駛室后面的汽車中部，后輪為驅動輪。這種布置形式有利于實現前、后軸較為理想的軸載分配，是賽車和部分大、中型客車采用的布置形式。5．發(fā)動機前置四輪驅動

為了充分利用所有車輪與地面之間的附著條件以獲得盡可能大的牽引力，越野汽車采用四輪驅動。為了將發(fā)動機傳給變速器的動力分配給前、后兩驅動橋，在變速器后增設了分動器。第三節(jié)汽車分類

一、依據GB/T3730.1—2022《汽車、掛車及汽車列車的術語和定義第一部分：類型》分類二、依據GB／T15089—200l《機動車輛及掛車分類》分類一、依據GB/T3730.1—2022《汽車、掛車及汽車列車的術語和定義第一部分：類型》分類

GB/T3730.1—2022《汽車、掛車及汽車列車的術語和定義第一部分：類型》給出了各種車輛的術語和定義，下面僅介紹汽車的術語和定義。汽車分為乘用車、客車載貨汽車、專用汽車。1、乘用車2、客車3、載貨汽車4、專用汽車二、依據GB／T15089—200l《機動車輛及掛車分類》分類

GB／T15089—200l《機動車輛及掛車分類》按乘客座位數及汽車總質量對汽車進行分類，將汽車分為M類、N類、O類、L類和G類。1、M類2、N類

第四節(jié)汽車行駛基本原理

一、驅動條件二、附著條件一、驅動條件

汽車的驅動力來自發(fā)動機。發(fā)動機發(fā)出的功率經過汽車傳動系統(tǒng)施加給驅動車輪的轉矩為Mt，在Mt的作用下，驅動車輪與路面接觸處對地面施加一個作用力F0，其方向與汽車行駛方向相反，其數值為Mt與車輪滾動半徑r之比，即

F0＝Mt/r

與此同時，地面對車輪施加一個與F0大小相等、方向相反的反作用力Ft，這就是使汽車行駛的驅動力。

汽車的行駛總阻力∑F包括滾動阻力Ff、空氣阻力Fw和上坡阻力Fi，即

∑F＝Ff＋Fw＋Fi

汽車行駛的過程是驅動力克服各種阻力的變化過程。

當Ft＝∑F時，汽車勻速行駛；

當Ft＞∑F時，汽車加速，同時空氣阻力也隨車速的增大而增大，在某個較高車速處達到新的平衡后勻速行駛；

當Ft＜∑F時，汽車減速直至停駛。二、附著條件

汽車能否充分發(fā)揮其驅動力，還受到車輪與路面之間附著作用的限制。在平整的干硬路面上，汽車附著性能的好壞決定于輪胎與路面間摩擦力的大小。如果驅動力大于輪胎與路面間的摩擦力時，車輪與路面之間就會發(fā)生滑轉。在松軟的路面上，除了輪胎與路面間的摩擦力阻止車輪滑轉外，嵌入輪胎花紋凹處的軟路面凸起部分還起一定的抗滑作用。

通常把車輪與路面之間的相互摩擦以及輪胎花紋與路面凸起部分的相互作用綜合在一起，稱為附著作用。

由附著作用所決定的阻礙車輪滑轉的最大力稱為附著力，用Fφ表示。附著力的大小與車輪所承受垂直于路面的法向力G(附著重力)成正比，即

Fφ＝Gφ(1-3)

附著重力G，即汽車總重力分配到驅動輪上的那部分力；

附著系數φ，與輪胎的類型及路面的性質有關，良好的混凝土和瀝青路面，干燥時φ=0.7～0.8，潮濕時為0.5～0.6；土路干燥時φ=0.5～0.6，潮濕時為0.2～0.4。

附著力是汽車所能發(fā)揮驅動力的極限，汽車行駛的附著條件為

Ft≤Fφ

為了增加車輪在冰雪路面上的附著力，可采用特殊花紋的輪胎、鑲釘輪胎或在普通輪胎上繞裝防滑鏈，以提高其對冰雪路面的抓著能力。第五節(jié)汽車特征參數與性能指標

一、汽車的主要特征參數二、汽車的主要性能指標一、汽車的主要特征參數

1．質量參數

（1）整備質量汽車完全裝備好(但不包括貨物、駕駛人及乘客)的質量。除了包括發(fā)動機、底盤和車身外，還包括燃料、潤滑油、冷卻水、隨車工具和備用輪胎等的質量。（2）裝載質量載貨汽車在硬實、良好的路面上行駛時所允許的最大額定裝載質量?？蛙嚭娃I車的裝載質量一般以乘坐人數表示，其額定載客人數即為車上的額定座位數。（3）總質量汽車在滿載時的總質量，即汽車整備質量與裝載質量之和。2．尺寸參數

汽車的主要尺寸參數有軸距、輪距、車長、車寬、車高、前懸、后懸、接近角γ1、離去角γ2和最小離地間隙等。

（1）軸距（2）輪距（3）汽車的外廓尺寸（4）汽車的前懸和接近角（5）汽車的后懸和離去角（6）最小離地間隙二、汽車的主要性能指標

1．動力性

2．燃油經濟性

3．制動性

4．操控穩(wěn)定性

5．行駛平順性

6．通過性1．動力性

汽車動力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能，主要用以下三方面的指標來評定：（1）汽車的最高車速（2）汽車的加速時間（3）汽車的爬坡能力2．燃油經濟性

汽車以盡可能少的燃油消耗量經濟行駛的能力，稱為汽車的燃油經濟性。汽車的燃油經濟性常用一定運行工況下汽車行駛百公里的燃油消耗量或一定燃油量汽車行駛的里程來衡量。

在我國及歐洲，燃油經濟性指標的單位為L/100km，即行駛100km所消耗的燃油體積(L)數。該數值越大，汽車燃油經濟性能越差。3．制動性

汽車行駛時能在短距離內減速停車且維持行駛方向的穩(wěn)定性，在下長坡時能維持一定車速的能力，以及在一定坡道上能長時間停車不動的駐車性能，稱為汽車的制動性。汽車的制動性主要由下列三方面來評價：（1）制動效能；（2）制動效能的恒定性；（3）制動時的方向穩(wěn)定性。4．操控穩(wěn)定性汽車操控穩(wěn)定性涉及的問題較為廣泛，其中基本且重要的評價指標是汽車的穩(wěn)定轉向特性。穩(wěn)定轉向特性包括不足轉向、過度轉向以及中性轉向三種狀況。5．行駛平順性

汽車行駛平順性是指汽車在行駛過程中，產生的振動和沖擊對乘員舒適性的影響應保持在一定界限之內。因此，平順性主要根據乘員主觀感覺的舒適性來評價。對于載貨汽車還包括保持貨物完好的性能。6．通過性

汽車的通過性主要取決于地面的物理性質及汽車的結構參數和幾何參數。同時，它還與汽車的其他性能，如動力性、平順性、機動性、穩(wěn)定性、視野等密切相關。

第二章汽車發(fā)動機第一節(jié)發(fā)動機概述第二節(jié)曲柄連桿機構第三節(jié)配氣機構與進、排氣系統(tǒng)第四節(jié)燃油供給系統(tǒng)第五節(jié)潤滑系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)第六節(jié)點火系統(tǒng)與起動系統(tǒng)第一節(jié)發(fā)動機概述一、發(fā)動機的構造二、發(fā)動機常用術語三、發(fā)動機工作原理一、發(fā)動機的構造

各種發(fā)動機都有大致相同的總體構造。以四沖程汽油機為例，它們都是由兩個機構和五個系統(tǒng)組成的。即：曲柄連桿機構、配氣機構、供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和起動系統(tǒng)。二、發(fā)動機常用術語

活塞在缸內上下運動，上、下止點間的距離S稱為活塞行程，活塞行程S等于曲柄半徑R的兩倍。活塞每走一個行程相應于曲軸轉角180°?；钊麖纳现裹c到下止點所掃過的容積稱為氣缸工作容積或氣缸排量。多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和稱為發(fā)動機排量。

壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比，即氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比。

汽油機的壓縮比一般為6~9（轎車有的可達9~12），柴油機的壓縮比一般為16~22，壓縮比越大，發(fā)動機的燃燒效率越高。

三、發(fā)動機工作原理1．四沖程汽油機工作原理

四沖程汽油機每個工作循環(huán)包括四個活塞行程，分別是進氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程。進氣行程：進氣門打開，將可燃混合氣吸入氣缸。壓縮行程：進、排氣門關閉，壓縮缸內可燃混合氣。作功行程：進、排氣門關閉，點燃缸內可燃混合氣。排氣行程：排氣門打開，將廢氣排出氣缸。

進氣行程：進氣門打開，將可燃混合氣吸入氣缸。壓縮行程：進、排氣門關閉，壓縮缸內可燃混合氣。作功行程：進、排氣門關閉，點燃缸內可燃混合氣。排氣行程：排氣門打開，將廢氣排出氣缸。

2．四沖程柴油機工作原理

四沖程柴油機每個工作循環(huán)也經過進氣、壓縮、作功、排氣四個行程。由于柴油機所用燃料是柴油，其特點是粘度比汽油大且不易蒸發(fā)。因此，不能采用汽油機的方式形成可燃混合氣。進氣行程：進氣門打開，將純空氣吸入氣缸。壓縮行程：進、排氣門關閉，壓縮缸內純空氣。作功行程：進、排氣門關閉，缸內噴入柴油自燃。排氣行程：排氣門打開，將廢氣排出氣缸。

進氣行程：進氣門打開，將純空氣吸入氣缸。壓縮行程：進、排氣門關閉，壓縮缸內純空氣。作功行程：進、排氣門關閉，缸內噴入柴油自燃。排氣行程：排氣門打開，將廢氣排出氣缸。

汽油機具有轉速高、質量小、工作噪聲小、起動容易、制造和維修費用低等特點，故在轎車和輕型貨車及越野車上得到廣泛的應用。其不足之處是燃油消耗率高，燃油經濟性差。柴油機因壓縮比高，燃油消耗率平均比汽油機低20％～30％，且柴油價格較低，所以燃油經濟性好。一般裝載質量為5t以上的貨車大都采用柴油機。柴油機的缺點是轉速較汽油機低、質量大、制造和維修費用高。目前柴油機的這些缺點正在逐漸得到克服，其應用范圍正在向中、輕型貨車及轎車擴展。第二節(jié)曲柄連桿機構一、機體組二、活塞連桿組三、曲軸飛輪組

一、機體組

機體組由汽缸體、氣缸蓋、氣缸墊和油底殼(機油盤)等組成。氣缸體一般由鑄鐵或鑄鋁制造，氣缸體的作用是支承發(fā)動機的各總成和附件。活塞在氣缸體的圓柱形空腔內往復運動，為了提高氣缸工作表面的耐磨性，缸筒內鑲有用耐磨材料制成的氣缸套，以延長缸體的壽命。發(fā)動機的冷卻方式有水冷和風冷兩種。汽車發(fā)動機上廣泛采用的是水冷。冷卻水在水套內循環(huán)，帶走熱量，從而起到冷卻作用。

風冷發(fā)動機的氣缸體和氣缸蓋周圍外表面鑄有許多散熱片，以增加散熱面積，其結構簡單，但冷卻效果較差。

按照多缸發(fā)動機氣缸排列方式的不同，氣缸體可以分成單列式、V形式和對置式三種。二、活塞連桿組

活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等組成。活塞的主要作用是承受氣缸中的氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉?；钊敳窟€與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。

活塞頭部一般有3～4道環(huán)槽，上部2～3道環(huán)槽用以安裝氣環(huán)，汽油機一般有2道氣環(huán)，柴油機壓縮比大，一般有3道氣環(huán)。下面1道環(huán)槽用以安裝油環(huán)?；钊h(huán)是具有彈性的開口環(huán)，裝在活塞頭部的環(huán)槽中。

連桿的作用是連接活塞與曲軸，將活塞承受的氣體壓力傳給曲軸。連桿小頭與活塞銷相連，將活塞承受的氣體作用力傳給連桿。連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。三、曲軸飛輪組

曲軸飛輪組主要由曲軸和飛輪以及其他附件組成。曲軸與連桿配合將作用在活塞上的氣體壓力變?yōu)榍S的旋轉動力，傳給汽車底盤的傳動機構，同時驅動配氣機構和其他輔助裝置(如風扇、水泵、發(fā)電機等)運轉。

四沖程直列4缸發(fā)動機的4個曲拐布置在同一平面內。點火間隔角為720°/4=180°。點火次序有兩種，即1—2—4—3或1—3—4—2。4缸發(fā)動機的點火次序

四沖程直列6缸發(fā)動機的的點火間隔角為720°/6=120°。點火順序有兩種，第一種點火順序是：1—5—3—6—2—4，這種方案應用較普遍，國產的直列6缸發(fā)動機都用這種點火次序；另一種點火順序是：1—4—2—6—3—5。6缸發(fā)動機的點火次序第三節(jié)配氣機構和進、排氣系統(tǒng)一、配氣機構二、進氣系統(tǒng)三、排氣系統(tǒng)一、配氣機構

配氣機構的功用是按照發(fā)動機每一氣缸內所進行的工作循環(huán)和點火順序的要求，定時開啟和關閉進、排氣門，使新鮮可燃混合氣(汽油機)或空氣(柴油機)得以及時進入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出。1．配氣機構的布置

四沖程發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)，曲軸轉兩圈，凸輪軸只需轉一圈。曲軸通過傳動機構帶動凸輪軸轉動，所以曲軸與凸輪軸的傳動比為2。

四沖程發(fā)動機的配氣機構按凸輪軸的布置位置不同，可分為凸輪軸下置式、凸輪軸中置式和凸輪軸上置式三種配氣機構。

（1）凸輪軸下置式配氣機構

（2）凸輪軸中置式配氣機構

（3）凸輪軸上置式配氣機構（1）凸輪軸下置式配氣機構

凸輪軸布置在曲軸箱內，氣門與凸輪軸相距較遠，凸輪是通過挺柱、推桿、搖臂來驅動氣門運動的。因傳動環(huán)節(jié)多，且有往復運動構件，在高速運動時沖擊大，系統(tǒng)的彈性變形大影響氣門運動的準確性，廣泛用于中、低速發(fā)動機。（2）凸輪軸中置式配氣機

當發(fā)動機轉速較高時，為了減小氣門傳動機構的往復運動質量，將凸輪軸位置移到氣缸體的上部，由凸輪軸經過挺柱直接驅動搖臂，從而省去推桿。凸輪軸中置式配氣機構應用較少。（3）凸輪軸上置式配氣機構

凸輪軸布置在氣缸蓋上，氣門開啟的結構方式有兩種：一種是利用搖臂驅動氣門，進、排氣凸輪布置在一根凸輪軸上；另一種是由凸輪直接驅動氣門，進、排氣凸輪分別布置在兩根凸輪軸上。凸輪軸上置式配氣機構中沒有往復移動構件，因此適用于高速發(fā)動機。2．氣門組

氣門組包括氣門、彈簧座、氣門彈簧和氣門鎖片等零件。

氣門用來控制進、排氣道的開、閉，為了改善充氣情況，多數發(fā)動機的進氣門頭部直徑比排氣門的大。一般發(fā)動機都采用每缸一個進氣門和一個排氣門的結構。在轉速較高的汽車發(fā)動機上，多采用每缸4氣門甚至5氣門的結構，即2～3個進氣門和2個排氣門。3．氣門間隙

氣門間隙是指發(fā)動機冷態(tài)，氣門關閉時，氣門傳動組件之間的間隙。其作用是為氣門及傳動組件工作時留有熱膨脹的余地，氣門間隙約為0.2～0.3mm。4．液壓挺柱

目前轎車發(fā)動機上廣泛采用液壓挺柱，液壓挺柱的長度能自動變化，隨時消除配氣機構中的間隙，減小各零件間的撞擊和噪聲，減少進、排氣阻力，改善發(fā)動機的換氣質量，提高發(fā)動機的性能。5．配氣相位

由于發(fā)動機的轉速都很高，因而氣門開啟時間很短，難以保證氣缸有足夠的進氣量，也難以排盡廢氣。為了使發(fā)動機氣缸進氣充分、排氣徹底，發(fā)動機的進、排氣門實際開啟和關閉時間并不恰好在活塞的上、下止點，而是適當提前和遲后。二、進氣系統(tǒng)

汽油機的進氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進氣歧管等組成。在空氣濾清器與進氣歧管之間裝有燃油供給裝置。柴油機的燃油直接噴入氣缸，因此，空氣濾清器與進氣歧管之間直接用進氣管相連。1．空氣濾清器

空氣濾清器的功用主要是濾除空氣中的雜質或灰塵，讓潔凈的空氣進入氣缸。另外，空氣濾清器也有消減進氣噪聲的作用。

2．進氣歧管

進氣歧管是把進氣分配給各缸的通道。為了使進氣歧管內的汽油盡快霧化，許多汽油機把進、排氣歧管布置在缸蓋的同一側，進氣歧管布置在排氣歧管上面，二者緊靠在一起，利用排氣熱量加熱進氣歧管。3．廢氣渦輪增壓器

現代柴油發(fā)動機為了提高進氣量，在進氣系統(tǒng)中裝有增壓器以提高充氣壓力。這種增壓器由兩個渦輪組成，裝在排氣管路的稱為廢氣渦輪，裝在進氣管路的稱為進氣渦輪。三、排氣系統(tǒng)

汽車排氣系統(tǒng)的功用是把燃燒后的廢氣排出機外，減小排氣噪聲，并對廢氣進行凈化。汽車的排氣系統(tǒng)包括排氣歧管、排氣管、三元催化轉化器和消聲器。1．排氣歧管

排氣歧管像進氣歧管一樣，安裝于缸蓋的一側。為了不使各缸排氣相互干擾，以及不出現排氣倒流現象，按點火順序先后點火作功的兩個氣缸的排氣歧管不能過早合流，而且各排氣歧管要有足夠的長度。2．消聲器

消聲器的作用是減小排氣噪聲和消除廢氣中的火焰及火星，使廢氣安全地排入大氣。消聲器的基本原理是通過逐漸降低排氣壓力和衰減排氣壓力的脈動來消減排氣噪聲。3．排放污染與廢氣凈化

汽車發(fā)動機排放的廢氣中的有害成分主要有：一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氫化合物(HC)、二氧化硫(SO2)和碳黑等。三元催化轉化器使CO和HC產生氧化反應，使NOx產生還原反應，反應后變成無害的CO2、N2和H2O。第四節(jié)燃油供給系統(tǒng)一、混合氣基本知識二、汽油機的燃油供給系統(tǒng)三、柴油機的燃油供給系統(tǒng)一、混合氣基本知識

表征混合氣濃度的參數有兩個。一是空燃比A/F，即空氣質量與燃油質量的比值。理論上，lkg汽油完全燃燒約需14.7kg空氣。標準混合氣：空燃比A/F=14.7；濃混合氣：空燃比A/F＜14.7；稀混合氣：空燃比A/F＞14.7。

表征混合氣濃度的另一參數是過量空氣系數φa，其定義為燃燒lkg燃油實際供給的空氣量(質量)與理論所需空氣量的比值。

因此，φa＜l時為濃混合氣；φa＞1時為稀混合氣；φa＝1為標準混合氣。過量空氣系數二、汽油機的燃油供給系統(tǒng)

目前，汽油機的燃油供給普遍采用電控汽油噴射系統(tǒng)。大多數汽車采用低壓缸外噴射系統(tǒng)。少數汽車采用高壓缸內噴射系統(tǒng)，缸內噴射式汽油機可以實現混合氣稀薄分層燃燒，燃燒效率高、排放污染小，但成本比較高。

電控汽油缸外噴射系統(tǒng)由進氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三部分組成。（一）汽油缸外噴射系統(tǒng)1．進氣系統(tǒng)

電控汽油缸外噴射的進氣系統(tǒng)裝有空氣流量傳感器和空氣溫度傳感器，通過這些傳感器可計算出進入發(fā)動機的空氣質量，空氣質量是計算供油量的最重要的依據。2．燃油供給系統(tǒng)

燃油供給系統(tǒng)主要由電動汽油泵、汽油濾清器、噴油器以及燃油壓力調節(jié)器等組成。電控缸外汽油噴射系統(tǒng)采用電磁式噴油器，通過控制噴油器中電磁閥的通電時間，可精確控制噴油量。3．電子控制系統(tǒng)

電子控制系統(tǒng)主要由傳感器、控制器和執(zhí)行器三部分構成。傳感器比較全面地把汽車的行駛狀況以及發(fā)動機的工況信息傳遞給控制器?？刂破鞲鶕杉降母髀穫鞲衅鞯男盘枺M行計算、分析、判斷和發(fā)出指令，驅動執(zhí)行器工作。執(zhí)行器主要是噴油器，通過控制噴油器中電磁閥的開閉時間實現對噴油量的控制。（1）汽油箱

汽油箱用來貯存汽油，其容量一般可供汽車行駛300～600km。為了保持油箱內壓力正常，一般采用裝有空氣閥和蒸氣閥的油箱蓋。

若汽油機的燃油供給系統(tǒng)中裝有活性炭罐吸收汽油箱內產生的燃油蒸氣，這種汽油箱的油箱蓋上則只有空氣閥，沒有蒸氣閥，不會對環(huán)境產生污染。（2）電動汽油泵

電動汽油泵一般安裝在油箱內，由電動機和滾柱式轉子泵組成。（3）汽油濾清器

汽油濾清器有可拆式和不可拆式兩種。載貨汽車和客車上常用可拆式汽油濾清器，使用一定時間后應清洗或更換濾芯。轎車上常用不可拆式汽油濾清器，這種濾清器采用紙質濾芯，在使用中不需清洗，且濾清效果好，使用一定時間后應整體更換。（4）電磁式噴油器

電磁式噴油器體內有一個電磁線圈，噴油器頭部的針閥與銜鐵結合成一體。當電磁線圈通電時會產生電磁力，將銜鐵與針閥吸起，燃油從噴油器的噴嘴噴出；電磁線圈斷電時電磁力消失，銜鐵與針閥在彈簧力的作用下回位，噴油停止。（5）燃油壓力調節(jié)器

當油壓過高時，將克服彈簧力使膜片下移，打開回油孔使超壓的燃油流回油箱，以保持一定的燃油壓力。（6）節(jié)氣門控制部件

節(jié)氣門控制部件的功用是控制發(fā)動機的進氣量。節(jié)氣門開度增大，則進入氣缸的空氣量增加，發(fā)動機的功率增大；反之，節(jié)氣門開度減小，發(fā)動機的功率也減小。（二）汽油缸內噴射系統(tǒng)

電控汽油缸內噴射系統(tǒng)主要由低壓輸油泵、高壓泵、燃油分配管（又稱為共軌）、噴油器、燃油壓力傳感器、燃油壓力調節(jié)閥和電控單元等組成。三、柴油機的燃油供給系統(tǒng)

柴油粘度大，揮發(fā)性差，不可能通過缸外噴射柴油與空氣混合形成滿足燃燒要求的可燃混合氣。因此，都采用高壓缸內噴射的辦法。柴油機用噴油泵和噴油器將高壓柴油噴入氣缸，噴出的柴油呈油霧狀，瞬間即與空氣混合成可燃混合氣，并自行燃燒作功。（一）傳統(tǒng)柴油機燃油供給系統(tǒng)

傳統(tǒng)柴油機燃油供給系統(tǒng)主要由燃油箱、輸油泵(低壓泵)、燃油濾清器、噴油泵(高壓泵)、噴油器、調速器和噴油提前器等組成。1．噴油泵

轉動柱塞，改變柱塞體上的螺旋槽與進油孔的相對位置，即可改變柱塞一次循環(huán)(上下往復一次)的泵油量。駕駛人腳下的加速踏板通過傳動裝置可使調節(jié)齒桿移動，并通過調節(jié)齒圈使柱塞轉動，從而改變供油量。2．噴油器

噴油器安裝在氣缸蓋上，其噴口伸入燃燒室中，高壓柴油以油霧狀態(tài)高速噴入氣缸。

噴油器主要由針閥、針閥體、調壓彈簧以及外殼等零部件組成。噴油器在不噴油時，噴孔被針閥關閉，將燃燒室與高壓油管分隔開。3．噴油提前器

從噴油開始到活塞到達壓縮上止點，曲軸所轉過的角度稱為噴油提前角。噴油提前角過大或過小均會使柴油機的動力性和經濟性惡化。噴油提前器就是一套能使噴油時刻隨著發(fā)動機轉速和功率的變化而提前或推后的自動調節(jié)裝置。4．調速器

不帶調速器的柴油機噴油泵，每次的供油量是隨發(fā)動機轉速變化而變化的。轉速升高，每次的供油量也隨之加大，反之則減小。這種特性給駕駛人穩(wěn)定發(fā)動機轉速帶來很大困難。調速器是一種負反饋裝置。它能在駕駛人給定的油門位置上，自動增減供油量，來穩(wěn)定發(fā)動機的轉速。（二）柴油機高壓共軌燃油供給系統(tǒng)

柴油機高壓共軌燃油供給系統(tǒng)主要由燃油箱（內含電動燃油泵）、濾清器、高壓泵、壓力調節(jié)閥、軌壓傳感器、共軌、噴油器、傳感器和電控單元等組成。第五節(jié)潤滑系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)一、潤滑系統(tǒng)二、冷卻系統(tǒng)一、潤滑系統(tǒng)1．潤滑系統(tǒng)的功用及潤滑方式

潤滑系統(tǒng)的主要功用是將潤滑油不斷地輸送到各摩擦表面，減小摩擦和磨損。此外，潤滑系統(tǒng)還兼起防腐、密封、清潔和冷卻的作用。

發(fā)動機的潤滑方式有壓力潤滑、飛濺潤滑和潤滑脂潤滑三種。

采用壓力潤滑方式的有曲軸上的主軸頸、連桿軸頸、凸輪軸頸、搖臂軸、正時齒輪等。

采用飛濺潤滑方式的有活塞與氣缸壁、凸輪與挺桿等。

采用潤滑脂潤滑的有水泵及發(fā)電機軸承等的潤滑。2．潤滑系統(tǒng)的組成與工作原理

發(fā)動機壓力潤滑系統(tǒng)主要由油底殼、機油泵、集濾器、機油濾清器、油道、機油壓力表和機油標尺等組成。（1）機油泵

機油泵的功用是提高潤滑油壓力，保證潤滑油在潤滑系統(tǒng)內不斷循環(huán)。常見的機油泵有齒輪泵和轉子泵。（2）集濾器與機油濾清器

機油濾清器起著濾除潤滑油中各種微粒雜質的作用。濾芯有紙質、金屬質等各種型式。紙濾芯機油濾清器由于價格低廉、濾清效果好而被廣泛使用。二、冷卻系統(tǒng)1．冷卻系統(tǒng)的功用及冷卻方式

發(fā)動機在正常工作時，燃燒室及附近零部件的溫度可高達2000℃以上，若不及時加以冷卻，則將導致零件的損壞，使燃燒效率下降，甚至引起致命故障。發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的功用就是根據發(fā)動機的工況對發(fā)動機進行適度的冷卻，從而保持發(fā)動機在最適宜的溫度范圍內(85～95℃)工作。2．冷卻系統(tǒng)的組成與工作原理

水冷式冷卻系統(tǒng)主要由水泵、缸體水套、缸蓋水套、散熱器、冷卻風扇、膨脹水箱、節(jié)溫器、百葉窗等組成。（1）散熱器

冷卻液在散熱器中得到冷卻，散熱器的散熱芯是由導熱性能良好的銅、鋁材料制成，為防止散熱器內壓力過高或過低而損壞散熱器，在散熱器蓋內設有壓力閥和真空閥。（2）水泵

水泵的作用是強制冷卻水循環(huán)流動。汽車發(fā)動機使用的大多是離心式水泵。離心式水泵的特點是尺寸小，流量大，結構簡單，成本較低。（3）風扇

風扇緊靠在散熱器的后面，風扇與水泵由曲軸前端的皮帶輪驅動，或由電動機驅動。有的汽車在風扇的葉片與帶輪之間裝有風扇離合器。當冷卻液溫度較低時(如低于70～75℃時)，離合器自動脫開，扇葉停止轉動或轉速很慢，以使發(fā)動機盡快升溫，或保持發(fā)動機的溫度。（4）節(jié)溫器

汽車上廣泛采用的是蠟式節(jié)溫器。當冷卻液溫度低于規(guī)定值時，感溫體內的石蠟呈固態(tài)，節(jié)溫器主閥門處于關閉狀態(tài)，副閥門處于打開狀態(tài)。當冷卻液溫度高于規(guī)定值時，石蠟逐漸融化變成液體，體積隨之增大，推動節(jié)溫器主閥門打開，副閥門關閉。

通過節(jié)溫器可以根據發(fā)動機的溫度變化，自動控制冷卻液的流動路徑。冷卻液在發(fā)動機水套與水泵之間流動，而不經過散熱器的循環(huán)方式稱為小循環(huán)。冷卻液在發(fā)動機水套、散熱器、水泵之間流動的循環(huán)方式稱為大循環(huán)。循環(huán)方式（5）防凍液

發(fā)動機的冷卻液不應當使用普通自來水，都要使用防凍液。特別是在北方的冬季，普通自來水因溫度低而凍結，將損壞散熱器和發(fā)動機。防凍液是在去除了鈣、鎂離子的軟水中加入有機溶液和防腐溶液配成的專用液體。第六節(jié)點火系統(tǒng)與起動系統(tǒng)一、汽車電源二、點火系統(tǒng)三、發(fā)動機起動系統(tǒng)一、汽車電源

汽車電源由蓄電池和發(fā)電機及其調節(jié)器組成，為汽車點火系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、燈光、信號等全車電器設備供電。1．蓄電池

汽車上使用的蓄電池主要是為起動機供電，所以也稱為起動蓄電池。其極板所使用的活性物質是鉛和鉛的氧化物，所使用的電解液是硫酸，所以又稱為鉛酸蓄電池。2．發(fā)電機與調節(jié)器

發(fā)電機是發(fā)動機正常工作時的主要電源。汽車上使用的發(fā)電機是三相交流發(fā)電機，用三相全波整流器將交流電變成直流電。為了防止發(fā)電機的輸出電壓過高而損壞用電設備和蓄電池，應使其輸出電壓穩(wěn)定在一定范圍內，為此，在發(fā)電機上裝電壓調節(jié)器來調節(jié)輸出電壓。二、點火系統(tǒng)

在汽油發(fā)動機中，燃油和空氣的混合氣是由點火系統(tǒng)產生的電火花點燃的。要求點火系統(tǒng)能在規(guī)定的時刻，按發(fā)動機的點火順序供給火花塞以足夠能量的高壓電，使其兩電極間產生電火花，點燃缸內的混合氣，使發(fā)動機作功?，F代汽車的點火系統(tǒng)普遍采用微機控制點火系統(tǒng)。1．微型計算機控制點火系統(tǒng)

微機控制點火系統(tǒng)有多種類型，下面介紹每缸一個點火線圈的微機控制點火系統(tǒng)。微機控制點火系統(tǒng)由傳感器、微機控制單元、執(zhí)行器、點火線圈和火花塞組成。點火線圈與火花塞組裝在一起。點火線圈又稱為變壓器，將低壓直流電轉變成高壓直流電。

火花塞頭部的兩電極之間有一小間隙，高壓電擊穿間隙時產生電火花。

火花塞安裝在氣缸蓋上，火花塞的頭部伸入到燃燒室中，用來將點火線圈產生的高壓電引入燃燒室，點燃缸內的可燃混和氣。點火線圈與火花塞2．傳統(tǒng)點火系統(tǒng)

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要由電源、點火開關、點火線圈、分電器、火花塞等組成。三、發(fā)動機起動系統(tǒng)

用外力矩帶動靜止的發(fā)動機曲軸旋轉，使發(fā)動機進入自行運轉的過程稱為起動?，F代汽車發(fā)動機都采用起動機起動。起動機安裝在發(fā)動機飛輪旁邊，起動機上的小齒輪與飛輪上的大齒圈嚙合，將動力傳給曲軸。

起動機主要由直流電動機、傳動機構和控制機構三部分組成。汽車起動機為直流電動機，與普通直流電動機的主要區(qū)別是電壓很低(12V或24V)，電流很大(200A～600A)。起動機的傳動機構安裝在電動機轉子的延長軸上，用來起動發(fā)動機。

起動機的控制機構也稱為操縱機構，其作用是控制起動機主電路的通斷和驅動轉子軸上的小齒輪推出和退回。第三章汽車底盤

汽車底盤接受發(fā)動機的動力，使汽車正常行駛。它包括傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)四大部分。第一節(jié)傳動系統(tǒng)第二節(jié)汽車行駛系統(tǒng)第三節(jié)汽車轉向系統(tǒng)第四節(jié)汽車制動系統(tǒng)第一節(jié)傳動系統(tǒng)一、傳動系統(tǒng)概述二、離合器三、變速器四、自動變速器五、萬向傳動裝置六、驅動橋一、傳動系統(tǒng)概述

傳動系統(tǒng)是位于發(fā)動機與驅動輪之間的一套傳遞動力的裝置，它的的主要功用是：①將發(fā)動機輸出的動力傳遞給每一個驅動輪，并能改變動力的特性(轉矩、轉速和轉向)，以滿足汽車各種行駛工況的需要；②能隨時接通和斷開動力傳遞；③能實現倒車；

載貨汽車多采用發(fā)動機前置后輪驅動汽車的傳動系統(tǒng)。發(fā)動機發(fā)出的動力依次經過離合器、變速器、萬向傳動裝置(包括萬向節(jié)、傳動軸)、主減速器、差速器和半軸傳到驅動輪。

大多數轎車采用發(fā)動機前置前輪驅動的結構。其特點是變速器、主減速器和差速器等部件位于一個箱體內，結構緊湊。二、離合器1．離合器的功用離合器安裝在發(fā)動機與變速器之間，用于將兩者接合以傳遞發(fā)動機的動力，并能隨時將兩者分離。它有如下三個功用：

1)保證汽車平穩(wěn)起步。

2)切斷發(fā)動機與傳動系統(tǒng)的聯系，保證換檔時工作平順。

3)限制所傳遞的轉矩，防止傳動系統(tǒng)過載。

2．摩擦式離合器的工作原理

發(fā)動機飛輪、離合器蓋和壓盤是離合器的主動件，與發(fā)動機曲軸相連。從動件是位于飛輪與壓盤之間的從動盤，通過花鍵與輸出軸相連。膜片彈簧通過壓盤將從動盤緊壓在飛輪端面上，發(fā)動機發(fā)出的轉矩通過飛輪及壓盤與從動盤接觸面間的摩擦作用傳給從動盤。3．離合器的構造

膜片彈簧離合器的主動部分包括飛輪、離合器蓋、壓盤等零件。這部分零件與發(fā)動機曲軸連在一起，并始終與曲軸一起轉動。離合器的從動部分為從動盤，它將動力通過輸出軸傳給變速器。

4．離合器操縱機構

液壓式離合器操縱機構具有摩擦阻力小、傳動效率高、接合平順、結構比較簡單、便于布置以及不受車身和車架變形的影響等優(yōu)點，是汽車離合器普遍采用的一種操縱形式。三、變速器1．變速器的功用

汽車發(fā)動機的轉矩和轉速變化范圍不大，而復雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當大的范圍內變化。為此，在傳動系統(tǒng)中設置了變速器。變速器的主要功用是：

1）根據道路和交通狀況，改變汽車的驅動力和行駛速度。

2）切斷發(fā)動機與驅動輪之間的動力傳遞，變速器的空檔具有這一功能。

3）實現倒車。2．變速器的分類

按傳動比的變化方式劃分，變速器可以分為有級式、無級式和綜合式三種。

1）有級式變速器

2）無級式變速器

3）綜合式變速器有級式變速器采用手動操縱方式，也稱為手動變速器。

無級式變速器和綜合式變速器采用自動操縱方式，也稱為自動變速器。3．普通齒輪變速器的工作原理

在齒輪傳動中，若小齒輪主動，大齒輪從動，則具有“減速增矩”作用。反之，若大齒輪主動，小齒輪從動，則具有“增速減矩”作用。如果一個變速器內設有幾組不同齒數的齒輪傳動，該變速器便有幾個不同的傳動比，每個傳動比就稱為一個檔位。一般汽車具有3～6個檔位。

圖示為二軸式的四檔齒輪變速器結構圖。它主要由二根軸、11個齒輪和兩套同步器組成。同步器是換檔用的，與所在軸具有相同的轉速，其上的接合套可以軸向移動。同步器左、右側的兩齒輪均空套在軸上，可相對軸自由轉動，其他齒輪則與軸固連為一體。當用外力撥動同步器上的接合套移向左、右某齒輪時，該齒輪即通過同步器與所在軸連成一體。若把同步器B的接合套向右撥，則輸入軸的動力通過一擋主、從動齒輪傳給輸出軸，變速器工作在一檔狀態(tài)（圖3-9b）。若把同步器B的接合套向左撥，則輸入軸的動力通過二檔主、從動齒輪傳給輸出軸，變速器工作在二檔狀態(tài)（圖3-9c）。同理若把同步器A的接合套分別向右和向左撥，變速器將工作在三檔狀態(tài)（圖3-9d）和四檔狀態(tài)（圖3-9e）。若將A、B兩同步器的接合套置于中間位置，變速器處于空檔狀態(tài)（圖3-9a），此時輸入軸的運動不能傳給輸出軸。4．變速器的操縱機構

變速器操縱機構應保證駕駛人能準確可靠地操縱變速器使其掛入所需要的任一檔位，或使其退到空檔。

變速桿頭部位于不同位置即對應不同的檔位，表示其對應位置的圖稱為檔位圖，位于變速桿頭部。其中“R”表示倒檔，數字表示前進檔，線條相交處表示空檔。四、自動變速器自動變速器能夠根據發(fā)動機負荷和車速等情況自動變換傳動比，使汽車獲得良好的動力性和燃油經濟性，并減少發(fā)動機排放污染。自動變速器簡化了駕駛操作動作，降低了對駕駛技術和經驗的要求，能夠減少駕駛人在駕駛過程中的注意力分散和體力消耗，對安全行車更有保障。電控液動自動變速器由液力變矩器、行星齒輪組、換檔執(zhí)行機構、液壓控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)五部分組成。1．液力變矩器

液力變矩器（簡稱變矩器）是利用油液循環(huán)流動過程中動能的變化來傳遞動力的。它能根據汽車行駛阻力的變化，在一定范圍內自動地、無級地改變輸入、輸出之間的傳動比和變矩比。

液力變矩器的基本組成零件是泵輪、渦輪和導輪。泵輪、渦輪和導輪上都有葉片，葉片具有不同的彎曲角度。三者裝配后構成截面為圓形的圓環(huán)體，變矩器殼體內充滿工作油液。2．行星齒輪組

行星齒輪組是二自由度的機構，對太陽輪、內齒圈和行星架分別進行鎖止或聯動，就可以獲得多種變速組合，從而得到低速檔、中速檔、直接檔、倒檔、空檔等汽車變速器所需要的、傳動比確定的檔位。若把行星齒輪組與液力變矩器串聯在一起進行傳動，則每一個行星齒輪檔位都變成了一個傳動比連續(xù)變化的無級變速范圍。3．換檔執(zhí)行機構

換擋執(zhí)行機構是通過將行星齒輪組中各個元件分別進行鎖止或聯動來實現換檔操作的。它主要由帶式制動器和摩擦式離合器組成。制動器實現固定和放松功能，離合器實現接合和分離功能?，F代汽車自動變速器中，通常使用2～3個離合器和2～3個制動器，分別控制著不同的元件。4．液壓控制系統(tǒng)

液壓控制系統(tǒng)由一系列液壓閥、閥體和管路組成。液壓控制系統(tǒng)的主要任務是：①在汽車行駛過程中接收電子控制系統(tǒng)的換檔信號，使離合器和制動器動作，實現自動換擋。②控制液力變矩器中液壓油的循環(huán)和冷卻。③控制液力變矩器中鎖止離合器的工作狀態(tài)。5．電子控制系統(tǒng)

電子控制系統(tǒng)由傳感器、控制器和執(zhí)行器三部分組成?？刂破鹘邮諅鞲衅餍盘?，并判斷是否需要換檔和換入哪一檔，同時發(fā)出換檔指令，使執(zhí)行器（電磁閥）動作，操縱液壓閥接通或切斷控制油路，實現換檔。6．變速桿及其檔位

自動變速器的變速桿旁邊有一個標牌，用字母和數字標示著檔位圖，變速桿在哪個位置，即選定了哪個檔位。當變速桿位于右圖右側的槽中時，具有手動換檔功能，即將變速桿向前推一下為提高一檔；向后拉一下為降低一檔。五、萬向傳動裝置1．萬向傳動裝置的功用

萬向傳動裝置用于兩傳動軸有夾角以及夾角時刻變化場合的動力傳動，廣泛用于汽車的傳動系統(tǒng)和轉向系統(tǒng)中。2．萬向傳動裝置的構造

萬向傳動裝置包括萬向節(jié)和傳動軸兩部分，其中萬向節(jié)允許夾角變化，傳動軸允許距離變化。

萬向節(jié)是萬向聯軸節(jié)的簡稱，它允許輸入軸與輸出軸之間朝任何方向有夾角。汽車用萬向節(jié)有不等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)兩類。六、驅動橋1．車橋分類

車橋又稱為車軸，是安裝車輪和支承汽車的總成。車橋分為驅動橋、轉向橋、轉向驅動橋和支承橋四類。驅動橋主要由主減速器、差速器、半軸和驅動橋殼等組成。2．主減速器

主減速器由一對弧齒錐齒輪組成。主動小齒輪與輸入軸是一個整體，與萬向傳動裝置相連。主減速器從動大齒輪用螺栓與差速器殼固連在一起。

主減速器的功用一是減速增矩，二是改變動力傳遞的方向。3．差速器

汽車在轉向時，內、外側車輪轉向半徑不相等，所駛過的距離也是不相等的。如果內、外側驅動輪剛性地固連在一起，具有相同的轉速，在汽車轉彎時必然出現外側車輪向前拖滑，內側車輪向后拖滑，或者出現轉向困難的現象。這不僅會造成輪胎磨損，而且使操縱汽車變得困難。差速器能夠保證內、外側車輪都具有驅動功能的同時，允許兩輪具有不同的轉速，即產生速度差（差速）。

在汽車直線行駛時，兩側驅動輪所遇阻力相同，差速器不起作用。差速器相當于一個剛體，隨主減速器的從動大齒輪一起轉動，兩側的驅動輪轉速相等。汽車轉彎時，兩側驅動輪所遇阻力不同，內側車輪比外側車輪所遇阻力大，外側車輪具有轉動加快的趨勢。在差速器的作用下，兩側驅動輪以不同轉速在地面上滾動（無滑動），汽車得以平穩(wěn)轉向。4．半軸與橋殼

半軸的內端通過花鍵與半軸齒輪相連，半軸外端的凸緣與驅動輪轂相連，其功用是將半軸齒輪上的轉矩傳給驅動輪。橋殼是一個空心殼體，橋殼中間的鼓包部分用于安裝主減速器、差速器，并盛放潤滑油。第二節(jié)汽車行駛系統(tǒng)一、車架二、車橋三、車輪與輪胎四、懸架系統(tǒng)一、車架

車架是汽車的骨架，是汽車的裝配基礎，汽車的各種總成和零部件都直接或間接地安裝在車架上。絕大部分載貨汽車、客車都有獨立的車架，大部分轎車和一些客車是將車架與車身制成一體，稱為承載式車身。

車橋通過懸架與車架相連，車橋的兩端安裝車輪。車橋分為驅動橋、轉向橋、轉向驅動橋和支承橋四種類型。在傳動系統(tǒng)中已經介紹了驅動橋。支承橋結構較簡單，不再介紹。下面僅介紹轉向橋和轉向驅動橋。二、車橋1、轉向橋轉向橋除支承汽車前部重量外，還配合轉向系統(tǒng)實現順利轉向。轉向橋主要由前軸(或前梁)、左右轉向節(jié)（與梯形臂為一體）、主銷和轉向橫拉桿等組成。2、轉向驅動橋發(fā)動機前置前輪驅動的汽車的前橋是轉向驅動橋，動力經主減速器和差速器（圖中未畫）傳至左、右半軸，圖中的左、右半軸是帶有等速萬向節(jié)的萬向傳動裝置，發(fā)動機的轉矩通過萬向傳動裝置傳給驅動輪。3、車輪定位

所謂車輪定位，就是要使汽車的每個車輪在汽車上的安裝位置、方向以及與其他車輪之間的相互位置關系保持正確、適當。轉向輪定位參數就是轉向輪和主銷相對于前軸安裝位置的幾何參數，主要由主銷后傾角γ、主銷內傾角β、車輪外傾角α以及前輪前束A-B四個參數組成。三、車輪與輪胎

車輪與輪胎的功用是：

①支承整車；

②緩和由路面?zhèn)鱽淼臎_擊力；

③通過輪胎與路面間的附著作用來產生驅動力和制動力；

④汽車轉向行駛時產生平衡離心力的側抗力，保證汽車能正常轉向行駛。1．車輪

車輪是介于輪胎和車軸之間承受負荷的旋轉組件，通常由輪轂、輪輞和輪輻（輻板）組成。輪胎安裝在輪輞上，輪轂與車軸之間裝有滾動軸承，車輪可在車軸上旋轉。2．輪胎

輪胎安裝在輪輞上，直接與路面接觸。輪胎必須有適當的彈性和承受載荷的能力，輪胎與地面接觸的部分應具有高的附著性能。汽車輪胎按組成結構不同，可分為有內胎輪胎和無內胎輪胎兩類；按胎體中簾布層排列的方向不同，可分為普通斜交輪胎和子午線輪胎兩類。輪胎由胎體、胎冠和胎圈三部分組成。胎圈內部有鋼絲圈，鋼絲圈是由若干匝鋼絲擰成的圈，它的作用是防止輪胎脫離輪輞。（1）有內胎輪胎和無內胎輪胎

有內胎輪胎其內胎中充滿著壓縮空氣，一般充氣壓力較高、要求密封性能好的輪胎采用有內胎輪胎，如載貨汽車輪胎和大型客車輪胎。無內胎輪胎中沒有內胎，空氣直接充入外胎中。對于充氣壓力較低，要求散熱性能好的輪胎都采用無內胎輪胎，如轎車輪胎。（2）普通斜交輪胎和子午線輪胎

普通斜交輪胎的特點是胎體簾布層的各相鄰層簾線交叉排列，各簾布層與胎冠中心線呈35°～40°的交角，因而稱為斜交輪胎。子午線輪胎的特點是胎體簾布層與胎冠中心線呈90°或接近90°角排列，簾線分布如地球的子午線，因而稱為子午線輪胎。（3）胎面花紋

輪胎按胎面花紋可分為普通花紋輪胎、越野花紋輪胎和混合花紋輪胎。四、懸架系統(tǒng)

懸架系統(tǒng)是汽車車架與車橋（或承載式車身與車輪）之間的彈性連接裝置。在車輪與車身之間裝上懸架系統(tǒng)，能有效地緩和沖擊，吸收振動，大大提高行駛的平順性和乘坐的舒適性。1．懸架的組成及分類2．非獨立懸架3．獨立懸架4．減振器5．電控懸架

1．懸架的組成及分類汽車的懸架通常是由彈性元件、減振器和導向機構三部分組成的。彈性元件用來緩和沖擊，減振器用來衰減系統(tǒng)的振動，導向元件用來使車輪按一定運動軌跡相對車身跳動，同時也起傳力作用。按懸架構造的不同，通常可分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。

非獨立懸架的結構特點是兩側的車輪由一根整體式車軸相連。非獨立懸架結構簡單、質量大、強度高，主要用于載貨汽車。獨立懸架的結構特點是兩側車輪分別安裝在車架（或車身）的結構上，沒有車軸部件。兩側車輪可以獨立跳動，互不影響。獨立懸架結構較復雜，質量小，主要用于轎車。2．非獨立懸架

鋼板彈簧非獨立懸架是在中型以上汽車上用得最多的一種懸架型式。鋼板彈簧是由若干不等長的彈簧鋼板疊加在一起組合而成的。在汽車行駛過程中，由鋼板彈簧的變形來吸收振動能量和緩和沖擊。除垂直載荷外，鋼板彈簧還承受縱向力、橫向力以及各種力矩。減振器用于進一步吸收振動能量。3．獨立懸架

獨立懸架是與單獨安裝于車身上的車輪配套使用的，其結構類型很多。雙橫臂式獨立懸架主要由上擺臂、下擺臂和螺旋彈簧等組成?；B桿式獨立懸架也稱為麥弗遜式懸架。它主要由滑柱、螺旋彈簧、下擺臂等組成，減振器與導向滑柱合為一體。這種懸架結構簡單，所占寬度較小，給發(fā)動機留出了較大的空間。4．減振器

減振器是吸收振動能量而衰減振動的部件。液力雙向作用筒式減振器主要由活塞桿、活塞、工作缸、油液、單向閥等組成。5．電控懸架

電控懸架能根據汽車運動狀態(tài)和路面狀況，實時地調節(jié)懸架的剛度和（或）阻尼，使懸架處于最佳減振狀態(tài)?？勺冏枘犭娍貞壹芟到y(tǒng)的微處理器從傳感器接收汽車行駛狀態(tài)的多種信號，計算出所需要的阻尼值，步進電機驅動閥桿轉動，調節(jié)閥門開度，使減振器的阻尼連續(xù)變化，以滿足不同路面和不同行駛狀態(tài)下汽車的緩沖減振要求。第三節(jié)汽車轉向系統(tǒng)一、轉向系統(tǒng)的基本組成及工作原理二、轉向操縱機構三、轉向器四、轉向傳動機構一、轉向系統(tǒng)的基本組成及工作原理1．機械轉向系統(tǒng)

以駕駛人的體力(手力)作為轉向能源的轉向系統(tǒng)稱為機械轉向系統(tǒng)，機械轉向系統(tǒng)由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構組成。從轉向盤到轉向傳動軸這一系列零部件，屬于轉向操縱機構。由轉向搖臂至轉向梯形這一系列零部件，屬于轉向傳動機構。

在轉向傳動機構中，左、右梯形臂、轉向橫拉桿和車軸組成轉向梯形，轉向梯形是轉向系統(tǒng)中具有重要意義的機構。

2．動力轉向系統(tǒng)

兼用駕駛人體力和發(fā)動機(或電動機)的動力作為轉向能源的轉向系統(tǒng)稱為動力轉向系統(tǒng)。它是在機械轉向系統(tǒng)的基礎上加設一套轉向加力裝置而形成的。在液壓動力轉向系統(tǒng)中，屬于轉向加力裝置的部件是：轉向助力泵、油管、轉向油罐、轉向控制閥以及轉向助力缸等。

由于駕駛人操縱轉向盤的力矩小，轉向平穩(wěn)，因此提高了汽車操縱的穩(wěn)定性和行駛的安全性。二、轉向操縱機構

轉向操縱機構由轉向盤、轉向軸、傳動軸等組成，其作用是將駕駛人轉動轉向盤的操縱力傳給轉向器。

現代汽車一般都裝有傾斜角度可調整、長度可伸縮的轉向柱，以適應不同身高和駕駛習慣的駕駛人。轎車的轉向盤內通常裝有安全氣囊，在撞車時保護駕駛人的安全。三、轉向器

轉向器的功用是改變力的傳遞方向和力的大小，使轉向器輸出端獲得所要求的位移和轉角。現代汽車上廣泛采用的轉向器有齒輪齒條式、循環(huán)球—齒條齒扇式等幾種結構形式。1．齒輪齒條式轉向器

齒輪齒條式轉向器主要由齒條、齒輪、轉向器殼體等組成。為了減小駕駛人操縱轉向盤的力，現代轎車廣泛采用液壓助力轉向系統(tǒng)。齒輪齒條式轉向器具有結構簡單、質量小、轉向靈敏、制造成本低等優(yōu)點，目前廣泛應用于轎車、微型和輕型汽車上。2．循環(huán)球-齒條齒扇式轉向器

循環(huán)球-齒條齒扇式轉向器中有兩級傳動副，第一級是螺桿螺母傳動副，第二級是齒條齒扇傳動副。為了減小轉向螺桿和轉向螺母之間的摩擦，在螺桿和螺母之間設有封閉的循環(huán)滾道，滾道間充以鋼球。

循環(huán)球-齒條齒扇式轉向器傳動效率高、操作輕便、使用壽命長、工作平穩(wěn)可靠，廣泛用于各類各級汽車。四、轉向傳動機構

轉向傳動機構的功用是將轉向器輸出的力和運動傳到轉向橋兩側的轉向節(jié)，使兩側轉向輪偏轉，且使兩轉向輪偏轉角按一定關系變化，以保證汽車轉向時車輪與地面的相對滑動盡可能小。1．汽車轉向輪的轉向分析

為了減小汽車轉向時輪胎與地面的橫向滑磨量，使汽車轉向更順暢，要求所有的車輪在地面上均作純滾動。要做到這一點，必須使所有車輪的軸線在地面的延長線交于一點，整車繞該點作旋轉運動。2．轉向傳動機構非獨立懸架配用的轉向傳動機構，主要由轉向搖臂、轉向直拉桿、轉向節(jié)臂、梯形臂和轉向橫拉桿等組成，采用循環(huán)球-齒條齒扇式轉向器。轉向梯形是汽車上的一個重要機構，它不僅起到在左、右轉向輪之間傳遞力和運動的作用，更重要的是它可以使左、右兩轉向輪的轉角近似符合前述轉角關系。

在獨立懸架的汽車上，每個轉向輪都需要相對車架作獨立運動，因而轉向橋必須是斷開式的。與此相應，轉向傳動機構中的轉向梯形也必須是斷開式的。

與獨立懸架配用的轉向傳動機構，采用齒輪齒條式轉向器。第四節(jié)汽車制動系統(tǒng)一、制動系統(tǒng)的組成及分類二、制動器的構造和工作原理三、制動系統(tǒng)的傳動裝置四、真空助力器五、氣壓制動系統(tǒng)六、防抱死制動系統(tǒng)一、制動系統(tǒng)的組成及分類

制動系統(tǒng)主要由制動踏板、制動主缸、前輪制動器、后輪制動器、駐車制動桿（及傳動零件）和制動管路等組成。按制動系統(tǒng)的作用不同，制動系統(tǒng)分為行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)及輔助制動系統(tǒng)等。

按制動操縱的能源不同，制動系統(tǒng)可分為人力制動系統(tǒng)、動力制動系統(tǒng)和助力制動系統(tǒng)等。二、制動器的構造和工作原理

制動器安裝在車輪中，稱為車輪制動器。車輪制動器一般用于行車制動，也兼用于駐車制動。車輪制動器有兩種常見的結構形式，一種是鼓式制動器，另一種是盤式制動器。

1．鼓式制動器

鼓式制動器主要由制動鼓、制動蹄(兩個)、制動輪缸、制動底板和回位彈簧等組成。制動鼓固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉。在固定不動的制動底板上有兩個支承銷，支承著兩個弧形制動蹄。制動蹄的外圓柱面上裝有摩擦片。2．盤式制動器

盤式制動器的制動鉗跨于制動盤兩側，每側各有1～2個制動塊。未制動時，制動塊與制動盤之間有一定的間隙；制動時，壓力油進入輪缸，將活塞向右推出，使制動盤一側的制動塊壓向制動盤，同時通過制動鉗拉動另一側的制動塊也壓向制動盤，從而產生制動力。三、制動系統(tǒng)的傳動裝置

汽車制動系統(tǒng)的傳動裝置有機械式和液壓式兩種。駐車制動系統(tǒng)采用機械傳動裝置，行車制動系統(tǒng)采用液壓傳動裝置。1．機械式駐車制動系統(tǒng)

施行駐車制動時，駕駛人將駐車制動操縱桿向上扳起，通過拉桿將駐車制動杠桿拉緊，從而促動兩后輪制動器施行駐車制動。欲解除制動，須先將操縱桿扳起少許，再壓下操縱桿端頭的按鈕，通過棘爪壓桿使棘爪離開棘爪齒板，然后將操縱桿向下推到解除制動位置。2．液壓式行車制動系統(tǒng)

液壓式行車制動系統(tǒng)主要由制動踏板、制動主缸、液壓管路、后輪鼓式制動器中的制動輪缸和前輪盤式制動器中的制動輪缸等組成。

按交通法規(guī)的要求，現代汽車的行車制動系統(tǒng)都必須采用雙回路制動系統(tǒng)。因此，液壓制動系統(tǒng)都采用串列雙腔式制動主缸。四、真空助力器

為了減少制動時駕駛人施加在制動踏板上的力，同時又要求增大汽車制動力，現代汽車的制動系統(tǒng)中都裝有制動助力裝置，最常見的是真空助力器。

真空助力器在制動時，通過管路將發(fā)動機進氣管的真空度引入真空助力器，可以增大制動主缸推桿上的推力，相當于加大