汽車各大組成系統(tǒng)介紹

1、汽車部分組成系統(tǒng)簡介摘要本文闡述了汽車系統(tǒng)各個部分的作用、組成、主要構(gòu)造、工作原理、及發(fā)展 現(xiàn)狀和方向； 采用了理論與實際相結(jié)合的方法， 經(jīng)過查找資料對汽車各個系統(tǒng)組 成有了初步的認識， 對所找資料內(nèi)容進行了良好的總結(jié)歸納， 以此進一步熟悉掌 握汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各方面知識， 深化鞏固汽車知識， 做到理論與實際相結(jié)合， 在 理論學習的前提下，用實際更好的理解所學內(nèi)容。關鍵詞 ： 汽車車身結(jié)構(gòu)與設計，汽車照明系統(tǒng)，汽車點火系統(tǒng)，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，汽車制動系統(tǒng)，汽車冷卻系統(tǒng)，汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。緒論汽車的發(fā)展史：1769年，法國人N 居紐(Cugnot)制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動三輪汽車。 1879年，

2、德國工程師卡爾 本茨(Karl Benz)，首次試驗成功一臺二沖程試驗性發(fā) 動機。 1883 年 10 月，他創(chuàng)立了 “本茨公司和萊茵煤氣發(fā)動機廠 ”， 1885 年，他 在曼海姆制成了第一輛本茨專利機動車， 該車為三輪汽車， 采用一臺兩沖程單缸 0.9 馬力的汽油機，此車具備了現(xiàn)代汽車的一些基本特點，如火花點火、水冷循 環(huán)、鋼管車架、鋼板彈簧懸架、后輪驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)向和制動手把等。 1886 年的 1 月29日，德國工程師卡爾 本茨為其機動車申請了專利。同年10月，卡爾 本茨 的三輪機動車獲得了德意志專利權(專利號：37435a )。這就是公認的世界上第一輛現(xiàn)代汽車。由于上述原因，人們一般都把

3、1886年作為汽車元年，也有些 學者把卡爾 本茨制成第一輛三輪汽車之年 (1885 年)，視為汽車誕生年。汽車工業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一， 據(jù)最新統(tǒng)計資料顯示， 我 國已成為世界第 4 大汽車生產(chǎn)國。 伴隨著我國現(xiàn)代化進程， 汽車工業(yè)的發(fā)展將會 有著更為強勁的勢頭。 中國汽車工業(yè)發(fā)展進入新階段中國汽車工業(yè)發(fā)展大致可以 分成三個階段：第一個階段：中國汽車工業(yè) 1953 誕生到1978 年改革開放前。 初步奠定了汽車工業(yè)發(fā)展的基礎。汽車產(chǎn)品從無到有。第二個階段， 1978 年到 20 世紀末。中國汽車工業(yè)獲得了長足的發(fā)展，形成了完整的汽車工業(yè)體系。從 載重汽車到轎車， 開始全面發(fā)展。

4、這一階段是我國汽車工業(yè)由計劃經(jīng)濟體制向市 場經(jīng)濟體制轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)型期。第三個階段，進入 21 世紀以后。中國汽車工業(yè)在中 國加入 WTO 后，進入了一個市場規(guī)模、生產(chǎn)規(guī)模迅速擴大；全面融入世界汽車 工業(yè)體。一:汽車車身結(jié)構(gòu)與設計第一章：車身概論1:車身包括：白車身和附件白車身通常系指已經(jīng)焊裝好但尚未噴漆的白皮車身，此處主要用來表示車身 結(jié)構(gòu)和覆蓋件的焊接總成，此外尚包括前、后板制件與車門，但不包括車身附屬 設備及裝飾等。囲l-日轎棗白車島i舉站tn眾前文撐檢1_水簡固宦flf架jijutfus 4呵錘釜5_苗翼子粗 fl_tfrn 9一后門jo隼輪持屁擁“后解于極 w厲if樞門一訐傘埴濫 &quo

5、t;一陌醫(yī)上追極白扳 門一上血盤頃宜 沖一咿宜礬（呵tt>專一前憎圍極22rtUIJlfe 23冊上蟹慎 曲一揄舌遲梔2S更_門窗拒2:按承載形式之不同，可將車身分為非承載、半承載式和承載式三大類。非承載車身的優(yōu)點：除了輪胎與懸架系統(tǒng)對整車的緩沖吸振作用外，撓性 橡膠墊還可以起到輔助緩沖、適當吸收車架的扭轉(zhuǎn)變形和降低噪聲的作用， 既延 長了車身的使用壽命，又提高了舒適性。底盤和車身可以分開裝配，然后總裝 在一起，這樣既可簡化裝配工藝，又便于組織專業(yè)化協(xié)作。由于車架作為整車 的基礎，這樣便于汽車上各總成和部件安裝， 同時也易于更改車型和改裝成其他 用途車輛，貨車和專用車以及非專業(yè)廠生產(chǎn)的大

6、客車之所以保留有車架，其主要原因也基于此。發(fā)生碰撞事故時，車架對車身起到一定的保護作用。非承載車身的缺點：由于計算設計時不考慮車身承載， 故必須保證車架有足夠 的強度和剛度，從而導致自重增加。由于車身和底盤之間裝有車架，使整車高 度增加。車架是汽車上最大而且質(zhì)量最大的零件， 所以必須具備有大型的壓床 以及焊接、工夾具和檢驗等一系列較復雜昂貴的制造設備。3:承載式車身分為基礎承載式和整體承載式?；A承載式特點：該結(jié)構(gòu)由截面尺寸相近的冷鋼桿件所組成， 易于建立較 符合的有限元計算模型，從而可以提高計算精度。容許設法改變桿件的數(shù)量和 位置，有利于調(diào)整桿件中的應力，從而達到等強度的目的。作為基礎承載的

7、格 柵底架具有較大的抗扭剛性，可以保證安裝在其上的各總成的相對位置關系及其 正常工作。提高材料利用率，簡化構(gòu)件的成型過程，節(jié)省部分沖壓設備，同時 也便于大客車的改型和系列化，為多品種創(chuàng)造了條件。4“三化”指的是產(chǎn)品系列化、零部件通用化以及零件設計標準化。第二章：車身設計方法初歩設計技術設計d交付生產(chǎn)祕1 概念設計：包括技術任務書的全部內(nèi)容和一個批準的三維模型。概念設計是 多部門（包括設計、研究、工藝等部門以及銷售部門的市場預測） 同時來進行的, 此種做法也被稱之為“同時工程”2工程設計：新車設計，車身設計所需周期最長。國外車身沒計系以三維模型 為基礎，在整車總布置配合下，首先進行 1:1內(nèi)部模

8、型和外部模型的設計和實 物制作，與傳統(tǒng)做法是相類似的，稍有不同之處在于國內(nèi)系從小比例的三維模型 開始。車身試驗（包括強度試驗、風洞試驗、振動噪聲試軟和撞車試驗等。第三章：車身總布置設計1 轎車車身布置：轎車車身的布置在很大程度上受底盤布置形式的限制。2地板凸包和傳動軸布置：為了保證車身地板凸包的高度最小以及后座凸包上的坐墊有足夠的厚度，通常采用在垂直平面內(nèi)將傳動軸布置成 U型方案，這樣可 以降低傳動軸的軸線，同時又能保證動力總成的外廓不致減小離地間隙，而且萬 向節(jié)叉軸線之間的夾角也不至于超過允許值。 凸包與傳動軸之間最小間隙一般可 取 1015mm3 為了減小地板平面應采取的措施：減小車架縱梁

9、高度后橋上面的一段縱 梁做成向上彎的形狀后橋采用雙曲面齒輪傳動以降低傳動軸等。4. 車身內(nèi)部布置：轎車送客，其車身內(nèi)部布置應該考慮人的因素，既要保證安全性又要保證舒適性；除某些專用車輛以外，一般車輛內(nèi)部均可按成年人的人體 尺寸來考慮。5. 車身橫截面布置：轎車車身的橫截面是由車門和頂蓋的外形來形成的，其輪 廓尺寸可按駕駛員和乘客位置上的尺寸數(shù)據(jù)來著手設計。 （車身內(nèi)部主要的輪廓 點取決于駕駛員頭部和頂蓋之間、 肩部和玻璃之間、 肘部與車門內(nèi)表面之間的間 隙；車身外表面上各點則決定于頂蓋的厚度、 玻璃下降的軌跡、 門鎖和玻璃升降 的尺寸等）6. 貨車車身系由駕駛室和貨箱兩部分組成， 駕駛室位于發(fā)

10、動機之后的長頭式， 駕 駛室部分地位于發(fā)動機之上的短頭式， 駕駛室全部位于發(fā)動機之上的平頭式， 駕 駛室偏置一側(cè)的偏置式。第四章：汽車造型設計1. 汽車造型設計：汽車車身總布置基本確定后進一步使汽車獲得具體形狀和藝術 面貌的過程， 它包括外形設計和室內(nèi)造型設計。 是運用藝術的手法科學地表現(xiàn)汽 車的功能、材料、工藝和結(jié)構(gòu)特點。2 汽車造型設計要求：使汽車具有完美的藝術形象（具有時代和社會特色） 使汽車具有良好的空氣動力性能使汽車車身具有良好的工藝性應保證汽 車良好的適用性考慮材料的裝飾效果。3汽車造型設計的程序：造型構(gòu)成三因素：形體構(gòu)成，線形構(gòu)成，裝飾和色彩構(gòu)成形體構(gòu)成：汽車基本 形狀和整體分塊

11、， 取決于汽車和車身總布置線形構(gòu)成： 汽車外形覆蓋件的形狀（曲線形狀）裝飾和色彩構(gòu)成：保險杠、燈具、標志等造型設計與布置、車身 的色彩設計。二：汽車照明系統(tǒng)：LED在汽車照明系統(tǒng)中的應用LED在汽車中的應用非常廣泛,除車頭前照燈外,其它一些車外和車內(nèi)燈、照 明與信號燈、高照度與低照度燈均可采用 LED光源。1： LED 在汽車低照度照明中的應用LED在汽車低照度照明系統(tǒng)中的應用主要是儀表板背光照明、操作開關、閱 讀燈、示寬燈、牌照燈等，這是汽車制造商最早將LED應用于汽車，同時也是目前 LED在汽車中應用最多的部分。汽車內(nèi)部的顯示，如儀表盤，過去主要采用白熾燈或真空熒光（VF）來提供背 光,后

12、來出現(xiàn)了用CCFL作為背光源的顯示板。隨著 LED技術的不斷進步丄ED已 經(jīng)取代傳統(tǒng)光源組合到背光照明中。 從儀表盤到整個娛樂、 導航、行程計算及信 息中心控制顯示等等丄ED幾乎無處不在。LED用于背光照明主要有以下三種方 式：（1）最簡單的方式是把LED直接安裝在LCD散射膜的后面,可使用許多封裝的 LED,也可采用未封裝的管芯。（2）另一種方式是將LED發(fā)出的光導入光纖束中，在光纖束的散射膜后面構(gòu)成 一個平坦的薄片，可以不同的方式將光從薄片中取出作為 LCD的背光照明。(3) 還有一種方式是邊緣光 LCD背光照明,用一個透明或半透明的矩形塑料 塊作為導光體，將其直接安裝在LCD散射膜后面，

13、塑料塊的后表面涂有白色反光 材料丄ED光從塑料塊的一個側(cè)邊射入,其余側(cè)邊或白色反光材料。當多個LED一同用于汽車儀表盤照明或娛樂系統(tǒng)控制時，顏色和亮度的一致 性就顯得特別重要 , 被照區(qū)域的亮度需要均勻一致 , 不應有任何陰影。LED在汽車內(nèi)部的照明主要包括一般照明用頂燈、閱讀燈、美容化妝燈、門 鎖燈等等。其達到的目的是提供放松和友好的和諧氣氛 , 以減輕駕駛員的疲勞 , 改善和提高舒適程度 , 幫助駕駛員能得到大量可讀和清晰的信息。2： LED在汽車高照度照明中的應用(1) LED 在汽車信號燈中的應用汽車信號燈主要指剎車燈、 方向燈和尾燈 , 對其照度和顏色都有明確的規(guī)定。 在上個世紀80

14、年代中期丄ED開始進入到汽車產(chǎn)業(yè)。我國第一個LED車燈是桑塔 納 2000 型轎車的高位制動燈 , 它由上海汽車電子工程中心和上海小系車燈有限 公司聯(lián)合開發(fā) , 并于 2000 年通過上海大眾汽車公司認證而投產(chǎn)。迄今為止 ,LED 在汽車上的應用除了儀表 LCD面板背光照明外，最流行的當屬中央高位剎車燈， 目前已有80%以上的歐系和日系汽車安裝了 LED中央高位剎車燈。在2004年北京車展上，法國富奧公司展示了用4個LED做成的高位剎車燈， 還有用一個LED燈來實現(xiàn)所有尾部信號燈功能，包括停車燈、后小燈、轉(zhuǎn)彎指示 燈、霧燈和倒車指示燈等。到 2010年，絕大部分汽車尾燈照明將采用 LED，包括

15、 倒車燈和牌照燈在內(nèi)。2000型凱迪拉克和S級奔馳車上，后燈(尾燈、剎車燈和 轉(zhuǎn)向燈)全部使用了 LED新奧迪A8轎車側(cè)面轉(zhuǎn)向燈、行車燈、剎車燈和轉(zhuǎn)向燈 等，也全部使用了 LED目前國際上新款式高檔轎車，如凱迪拉克、寶馬、豐田、 奔馳和福特等，都裝配了五彩繽紛LED燈具。(2) LED 在汽車前照燈中的應用初見端倪前照燈是汽車在夜問行駛時照明前方道路的燈具 ，是保障汽車安全運行的重 要部件之一。前照燈的照明距離越遠 ，配光性越好 ，汽車行駛的安全性能也就越 高。汽車前照燈發(fā)出遠光和近光兩種光束 ， 其中遠光在無對方來車的道路上 ， 汽車 以較高速度行駛。遠光應保證在車前 100m或更遠的路面上

16、得到明亮而均勻的照 明。在全部車LED燈具中，最難也是最后投入使用的則是車頭前照燈。目前LED前照燈都是用在一些車展上的概念車上。LED這種新光源，對于汽車前照燈的形狀和排列有著較大的靈活性。利用LED 體積小這一優(yōu)勢 ， 可以大幅縮小前照燈整組燈具的體積 ， 讓出一些寶貴的空間給 其它相關裝置?，F(xiàn)有的鹵鎢燈或 HID燈燈具總長約30cm，而許多概念車上的LED 燈具只有12.5cm，而且可以在造型上突破傳統(tǒng)燈具的圓形設計。由于LED采用模塊化設計，從造型上看，前照燈設計給人們以全新的視覺沖擊。使用LED作為前照 燈， 不僅顏色識別性比鹵鎢燈等老式燈高 ， 而且由于老式燈只有一個光源 ， 難以

17、擴 大照明區(qū)域，而LED燈具有多個光源，由此可使照明區(qū)域廣度擴大。(3) LED 在汽車前照燈中應用面臨許多挑戰(zhàn)在LED全面進軍汽車應用市場中，一個最大的障礙就是前照燈。前照燈傳統(tǒng) 光源已經(jīng)十分成熟，像代表性光源鹵鎢燈,雖然光效不是很高（約201m/W）,但價 格低廉。高壓氙燈雖然價格相對較高 , 但安全、高效、節(jié)能 , 而且體積小 , 燈具設 計簡單，因而倍受青睞。LED要在汽車頭燈中取代傳統(tǒng)光源，并非是一件容易的事 情, 需要解決以下幾方面的問題。一是亮度輸出。前照燈的亮度要求是：近燈9001m,遠燈11001m,整體為20001m,約是Lumileds公司的40個1W的LuxeonLED

18、在25C時的總光源輸出。 這類LED當環(huán)境溫度升至50C時,效率會降至80%以上。為提高亮度，需要更多數(shù) 量的LED,這不僅會引起成本增加，而且會使LED的故障率增加。二是散熱問題。傳統(tǒng)光源產(chǎn)生的熱雖然遠遠高于LED,但不會囚高溫而降低其光輸出。然而丄ED光輸出卻會因結(jié)溫升高而下降。因此，散熱問題在LED前照 燈燈具設計工作中至關重要。為防止 LED過熱而燒毀，需要為其加裝散熱片。由 于前照燈需用很多個LED,加設散熱片后體積會過于龐大，難以納入燈具之中。三是光學設計，利用LED作為光源設計燈具，需要對傳統(tǒng)的柱光源變?yōu)槊婀?源。為得到需要的流明輸出 丄ED需要較大的封裝面積，致使光學設計難度增

19、大。 在目前一些概念車上 , 都以模塊化設計取代現(xiàn)有的單一燈室設計 , 利用多組燈光 源來達到傳統(tǒng)燈具的照明水平 ,從而減小了光學設計難度 ,并增加了車體造型設 計感。3: LED在汽車中應用市場前景看好在 2006 年之前 ,LED 最大的應用亮點是手機 , 其在全球所占的份額達 52%。 2005 年之后 , 手機趨于飽和 , 取而代之的是汽車、交通燈、景觀照明和一般照 明。汽車產(chǎn)業(yè)在全球經(jīng)濟中仍然是一個支柱產(chǎn)業(yè)。 目前我國的汽車年產(chǎn)能達 800 多輛,已超過德國,產(chǎn)量位居世界第三。規(guī)模如此之大的汽車產(chǎn)業(yè) ,拉動了車用燈 具的發(fā)展，同時為LED在汽車上的應用提供了廣闊的市場空間。按目前LE

20、D的技術水平,一輛汽車需要300多個LED,其需求量非常之大。未來幾年我國車燈將會 有較大的發(fā)展 , 形成超過 10億元的年產(chǎn)值。汽車點火系統(tǒng)第一章：汽車點火系統(tǒng)的組成及作用1：作用： 點火系統(tǒng)在引擎運轉(zhuǎn)時所扮演的角色是在任何引擎轉(zhuǎn)速及不同的引 擎負荷下，均能在適當?shù)臅r機提供足夠的電壓， 使火花塞能產(chǎn)生足以點燃汽缸內(nèi) 混合氣的火花， 讓引擎得到最佳的燃燒效率。 點火系統(tǒng)的基本裝置包含了電源、 點火系統(tǒng)（電瓶）、點火觸發(fā)裝置、點火正時控制裝置、 高壓產(chǎn)生器（高壓線圈）、 高壓電分配裝置（分電盤） 、高壓導線及火花塞?，F(xiàn)代的點火提前裝置則已改由 引擎管理電腦所控制， 電腦收集引擎轉(zhuǎn)速、 進氣歧管壓

21、力或空氣流量、 節(jié)氣門位 置、電瓶電壓、水溫、爆震等訊號，算出最佳點火正時提前角度，再發(fā)出點火訊 號，達到控制點火正時的目的。2:組成點火線圈點火開蕓2.1點火開關用來控制儀表電路、點火系統(tǒng)初級電路以及起動機繼電器電路的開與閉。2.2點火線圈相當于自耦變壓器，用來將電源供給的12V、24V或6V的低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?5 20kV的高壓直流電。2.3分電器由斷電器、配電器、電容器和點火提前調(diào)節(jié)裝置等組成。 它用來在發(fā)動機工作時 接通與切斷點火系統(tǒng)的初級電路，使點火線圈的次級繞組中產(chǎn)生高壓電， 并按發(fā) 動機要求的點火時刻與點火順序，將點火線圈產(chǎn)生的高壓電分配到相應氣缸的火 花塞上。2.4斷電器主要由

22、斷電器凸輪、斷電器觸點、斷電器活動觸點臂等組成。斷電器凸輪由 發(fā)動機凸輪軸驅(qū)動，并以同樣的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，即發(fā)動機曲軸每轉(zhuǎn)兩周，斷電器凸輪 轉(zhuǎn)一周。2.5配電器由分電器蓋和分火頭組成。用來將點火線圈產(chǎn)生的高壓電分配到各缸的火花塞。 分電器蓋上有一個中心電極和若干個旁電極，旁電極的數(shù)目與發(fā)動機的氣缸數(shù)相等。分火頭安裝在分電器的凸輪軸上，與分電器軸一起旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機工作時，點 火線圈次級繞組中產(chǎn)生的高壓電，經(jīng)分電器蓋上的中心電極、分火頭、旁電極、 高壓導線分送到各缸火花塞。 岳電容器安裝在分電器殼上，與斷電器觸點并聯(lián)， 用來減小斷電器觸點斷開瞬間，在觸點處所產(chǎn)生的電火花，以免觸點燒蝕，可延 長觸點的使用壽

23、命。2.6點火提前調(diào)節(jié)裝置由離心和真空兩套點火提前調(diào)整裝置組成，分別安裝在斷電器底板的下方和分 電器的外殼上，用來在發(fā)動機工作時隨發(fā)動機工況的變化自動調(diào)整點火提前角。2.7火花塞由中心電極和側(cè)電極組成，安裝在發(fā)動機的燃燒室中，用來將點火線圈產(chǎn)生的高 壓電引入燃燒室，點燃燃燒室內(nèi)的可燃混合氣。2.8 電源提供點火系統(tǒng)工作時所需的能量，由蓄電池和發(fā)電機構(gòu)成，其標稱電壓一般為 12V。四：汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1. 什么是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用來改變或保持汽車行駛或倒退方向的一系列裝置稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) （steering system） 。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能就是按照駕駛員的意愿控制汽車的行 駛方向。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對汽車

24、的行駛安全至關重要， 因此汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的零件都 稱為保安件。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)都是汽車安全必須要重視的兩個系統(tǒng)。2. 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述汽車在行駛的過程中 , 需按駕駛員的意志改變其行駛方向。 就輪式汽車而言 , 實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的方法是 , 駕駛員通過一套專設的機構(gòu) , 使汽車轉(zhuǎn)向橋 （ 一般是前 橋）上的車輪 （轉(zhuǎn)向輪）相對于汽車縱橫線偏轉(zhuǎn)一定角度。這一套用來改變或恢復 汽車行駛方向的專設機構(gòu)，即稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類：機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：完全靠駕駛員手力操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：借助動力來操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又可分為液壓動 力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和

25、電動助力動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。3. 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介機械轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，其中所有傳力件都是機械的。機 械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三大部分組成。駕駛員對轉(zhuǎn)向盤施加的轉(zhuǎn)向力矩通過轉(zhuǎn)向軸輸入轉(zhuǎn)向器。從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳 動軸這一系列零件即屬于轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)。 作為減速傳動裝置的轉(zhuǎn)向器中有級減速 傳動副。經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力矩和減速后的運動傳到轉(zhuǎn)向橫拉桿， 再傳給固定于 轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂， 使轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承的轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)， 從而改變了汽車的行 駛方向。這里，轉(zhuǎn)向橫拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂屬于轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)。3.1 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)由方向盤、 轉(zhuǎn)向軸、 轉(zhuǎn)向管柱等組成， 它的作用是將駕駛員

26、轉(zhuǎn) 動轉(zhuǎn)向盤的操縱力傳給轉(zhuǎn)向器。3.2. 機械轉(zhuǎn)向器機械轉(zhuǎn)向器 （ 也常稱為轉(zhuǎn)向機 ）是完成由旋轉(zhuǎn)運動到直線運動 （或近似直線 運動）的一組齒輪機構(gòu)， 同時也是轉(zhuǎn)向系中的減速傳動裝置。 目前較常用的有齒 輪齒條式、循環(huán)球曲柄指銷式、蝸桿曲柄指銷式、循環(huán)球 - 齒條齒扇式、蝸桿滾輪式等。3.3轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)， 使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，且使二轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時車 輪與地面的相對滑動盡可能小。五：汽車制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)是汽車的一個重要組成部分，他直接影響汽車的安全性。據(jù) 有關資料介紹，在由于汽車本身造成的交通事故中，制動

27、故障引起的事故 占事故總量的45%可見，制動系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個系統(tǒng) 一、 制動系的工作原理簡介左；：九軸S1ur|制動系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身 （或車架）相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車 輪（或傳動軸）相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的趨 勢。1）制動系不工作時蹄鼓間有間隙，車輪和制動鼓可自由旋轉(zhuǎn)2）制動時要汽車減速，腳踏下制動器踏板通過推桿和主缸活塞，使主缸油液在一定壓力下流入輪缸，并通過兩輪缸活塞推使制動蹄繞支承銷轉(zhuǎn)動，上端向兩邊分開而以其摩擦片壓緊在制動鼓的內(nèi)圓面上。不轉(zhuǎn)的制動蹄對旋轉(zhuǎn)制動鼓產(chǎn)生摩擦力矩，從而產(chǎn)生制動力3 ）解除制動當放開制動踏板時回位彈簧

28、即將制動蹄拉回原位，制動力消失二、ABS制動系的簡介有汽車參與的交通事故中，事故的預防、事故的回避、乘客保護等安全領域 與汽車的運動性能有密切的關系。 事故預防中起主要作用的是駕駛員，事故發(fā)生 瞬間對乘客保護主要是汽車的被動安全設備起作用，而事故的回避則與汽車的制 動控制系統(tǒng)有緊密的關系。在事故預防環(huán)節(jié)中人和環(huán)境的作用是主要的，在事故 回避環(huán)節(jié)中車的作用是主要的。在汽車中，提高安全性的制動控制系統(tǒng)除了ABS、TCS、ESP（ VSC、VDS ）等，另外還有 BAS（ Brake Assist System ， 制動器輔助系統(tǒng)）。ABS系統(tǒng)的原理是充分利用輪胎和地面的附著系數(shù)，提高汽車制動能力。

29、 它主要采用控制制動液壓壓力的方法，給各車輪施加最合適的制動力，以實現(xiàn) aa這一目的。ABS系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：ABS系統(tǒng)的第一個優(yōu)點是能縮短制動距離。這是因為在同樣的緊急制動情 況下，ABS系統(tǒng)可以將滑移率控制在 20%左右，即可獲得最大的縱向制動力， 縮短制動距離。ABS系統(tǒng)的第二個優(yōu)點是增加了汽車制動時的穩(wěn)定性。汽車在制動時，四 個輪子上的制動力是不一樣的，如果汽車的前輪抱死，駕駛員就無法控制汽車的 行駛方向，這是非常危險的;倘若汽車的后輪先抱死，貝U會出現(xiàn)側(cè)滑、甩尾，甚 至使汽車整個調(diào)頭等嚴重事故。ABS系統(tǒng)可以防止四個輪子制動時被完全抱死，提高 7汽車行駛的穩(wěn)定性。 資料表明，裝有AB

30、S系統(tǒng)的車輛，可使因車輪側(cè)滑引起的事故比例下降 8%左 右。ABS系統(tǒng)的第三個優(yōu)點是改善了輪胎的磨損狀況。車輪抱死會造成輪胎杯 形磨損，輪胎面磨耗也會不均勻，使輪胎磨損消耗費增加。經(jīng)測定，汽車在緊急 制動時，車輪抱死所造成的輪胎累加磨損費，已超過一套ABS系統(tǒng)的造價。因此，裝用ABS系統(tǒng)具有一定的經(jīng)濟效益。ABS系統(tǒng)的最后一個優(yōu)點是使用方便，工作可靠。 ABS系統(tǒng)的使用與普通 制動系統(tǒng)的使用幾乎沒有區(qū)別。制動時只要把腳踏在制動踏板上，ABS系統(tǒng)就會根據(jù)情況自動進 AT.作狀態(tài)，如遇雨雪路滑，駕駛員也沒有必要用一連串的點剎車方式進行制動， A13S 系統(tǒng)會使制動狀態(tài)保持在最佳點。應該注意的是：

31、ABS 系統(tǒng)工作時，駕駛員會感到制動踏板有顫動，并聽到 一點噪聲，這些都屬于正常現(xiàn)象。 ABS 系統(tǒng)工作十分可靠，并有自診斷能力。 如果它發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部有故障，就會自動記錄，并使 ABS 故障警告燈點亮，讓普 通制動系統(tǒng)繼續(xù)工作。 維修人員可以根據(jù) ABS 電控系統(tǒng)記錄的故障 (以故障碼的 形式輸出 )進行修理。ABS系統(tǒng)從目前看有以下種類：博世(Bosch)ABS系統(tǒng)、坦孚(Teves)ABS系統(tǒng)、 德科 (Delco)ABS 系統(tǒng)和本迪克斯 (Bendix)ABS 系統(tǒng)，這四種系統(tǒng)都被廣泛應用， 而且還在不斷發(fā)展、更新和換代。如果說還有其他種類的 ABS 系統(tǒng)，基本上也 是上述四種系統(tǒng)中某一

32、種的變型。六：汽車冷卻系統(tǒng)1.1 冷卻系統(tǒng)的功用發(fā)動機工作時，由于燃料的燃燒，氣缸內(nèi)氣體溫度高達2200K2800K使發(fā)動機零部件溫度升高， 特別是直接與高溫氣體接觸的零件， 若不及時冷卻， 則難 以保證發(fā)動機正常工作。 冷卻系統(tǒng)的功用就是帶走引擎因燃燒所產(chǎn)生的熱量， 使引擎維持在正常的運轉(zhuǎn)溫度范圍內(nèi)。 冷卻系按照冷卻介質(zhì)不同可以分為風冷和 水冷)，如果把發(fā)動機中高溫零件的熱量直接散入大氣而進行冷卻的裝置稱為風 冷系。而把這些熱量先傳給冷卻水， 然后再散入大氣而進行冷卻的裝置稱為水冷 系。由于水冷系冷卻均勻，效果好，而且發(fā)動機運轉(zhuǎn)噪音小，目前汽車發(fā)動機上 廣泛采用的是水冷系。1.2 冷卻系統(tǒng)的

33、組成 水冷系由散熱器蓋、節(jié)溫器、水泵、風扇、冷卻水套和冷卻強度調(diào)節(jié)裝置等 組成。 1 散熱器功用： 增大散熱面積，加速水的冷卻。冷卻水經(jīng)過散熱器后，其溫度可降低 1015C。為了將散熱器傳出的熱量盡快帶走，在散熱器后面裝有風扇與散熱器 配合工作。安裝位置 ：大多安裝在發(fā)動機及風扇的前方。結(jié)構(gòu)：散熱器又稱為水箱，由上貯水室、散熱器芯和下貯水室等組成，有些還配有補償水桶，補償水桶通過橡膠管與散熱器通氣管相連。 當冷卻液受熱膨脹時， 多余的冷卻液通過橡膠管進入補償水桶；而當溫度降低，散熱器內(nèi)產(chǎn)生真空時， 補償水桶內(nèi)的冷卻液及時返回散熱器。2 節(jié)溫器功用：根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)

34、流動路線， 從而控制 通過散熱器冷卻水的流量。安裝位置 節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中， 根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低 自動改變水的循環(huán)流動路線， 以達到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強度。 節(jié)溫器有蠟式和乙 醚皺紋筒式兩種，目前多數(shù)發(fā)動機采用蠟式節(jié)溫器。蠟式節(jié)溫器的結(jié)構(gòu) 蠟式節(jié)溫器由上支架、下支架、主閥門、旁通閥、感應體、中心桿、橡膠管 和彈簧等組成。蠟式節(jié)溫器如圖所示。 節(jié)溫器的上支架和下支架與閥座鉚成一體。 中心桿上 端固定在上支架的中心， 其下部插入橡膠管的中心孔內(nèi)， 中心桿下端呈錐形。 橡 膠管與感應體外殼之間的空腔里裝有石蠟。 為了提高導熱性， 石蠟中常摻有銅粉 和鋁粉。感應體外殼上下部有聯(lián)動的

35、主閥門和旁通閥門。 主閥門上有通氣孔， 它 的作用是在加水時使水套內(nèi)的空氣經(jīng)小孔排出， 保證能加滿水。 為了防止通氣孔 阻塞，有的加裝一個擺錘。3 水泵是對冷卻水加壓，使冷卻水循環(huán)流動。車用發(fā)動機多采用離心式水泵。安裝位置水泵用螺栓固定在發(fā)動機前端面上。通過皮帶與曲軸帶輪相連。組成主要由水泵殼、葉輪、水泵軸、軸承、水封等組成，如圖所示。1- 凸緣盤 2- 軸承 3- 通氣孔 4- 小循環(huán)進水道 5- 水封 6- 葉輪 7- 水泵軸 8- 水泵殼 9- 大循環(huán)進水道4 風扇功用風扇通常安排在散熱器后面并與水泵同軸。 用來提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和風 量，增強散熱器的散熱能力，同時對發(fā)動機其他附件

36、也有一定的冷卻作用。安裝位置通常安裝在散熱器后面。由皮帶帶動的風扇與水泵同軸，與水泵一起轉(zhuǎn)動。 特點：車用發(fā)動機的風扇軸流式和離心式。 軸流式風扇所產(chǎn)生的風， 其流向與風 扇軸平行；離心式風扇所產(chǎn)生的風， 其流向為徑向。軸流式風扇效率高， 風量大， 結(jié)構(gòu)簡單，布置方便。因而在車用發(fā)動機上得到了廣泛的應用。車用發(fā)動機采用軸流式風扇的三種型式結(jié)構(gòu)特點：葉片多用薄鋼板壓制而成，為 46片，葉片間夾角一般不相等。葉 片與其旋轉(zhuǎn)平面成30°45 °的安裝斜角。整體風扇在轎車和輕型載貨汽車上 應用較多。近年來轎車上還采用了電動風扇。5 冷卻強度調(diào)節(jié)裝置 發(fā)動機由于使用條件（負荷、轉(zhuǎn)速和

37、環(huán)境溫度）經(jīng)常改變，冷卻強度也必須不斷 地改變。否則， 會出現(xiàn)發(fā)動機過熱或過冷現(xiàn)象而影響正常使用。 冷卻強度通過兩 種方式調(diào)節(jié)：一是改變通過散熱器的空氣量； （靠百葉窗和風扇離合器來完成）另一種是改變通過散熱器的冷卻液量。 （靠節(jié)溫器來實現(xiàn)的）1.3 冷卻系統(tǒng)工作原理冷卻系的功用就是使發(fā)動機在任何工況下都得到適度的冷卻 , 從而保持在適宜 的溫度（冷卻液溫度 ）下工作。1.4 冷卻系統(tǒng)的特點傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的作用是可靠地保護發(fā)動機， 而還應具有改善燃料經(jīng)濟性和降 低排放的作用。 為此，現(xiàn)代冷卻系統(tǒng)要綜合考慮下面的因素： 發(fā)動機內(nèi)部的摩擦 損失；冷卻系統(tǒng)水泵的功率；燃燒邊界條件，如燃燒室溫度、充量密

38、度、充量溫 度。先進的冷卻系統(tǒng)采用系統(tǒng)化、 模塊化設計方法， 統(tǒng)籌考慮每項影響因素， 使 冷卻系統(tǒng)既保證發(fā)動機正常工作，又提高發(fā)動機效率和減少排放。發(fā)動機工作溫度的極限值取決于排氣門周圍區(qū)域最高溫度。 最理想的情況是 按金屬溫度而不是冷卻液溫度控制冷卻系統(tǒng)， 這樣才能更好地保護發(fā)動機。 由于 冷卻系統(tǒng)設定的冷卻溫度是以滿負荷時最大散熱率為基礎， 因此，發(fā)動機和冷卻 系統(tǒng)在部分負荷時處于不太理想狀態(tài)， 如市區(qū)行駛和低速行駛時， 會產(chǎn)生高油耗 和排放。通過改變冷卻液溫度設定點可改善發(fā)動機和冷卻系統(tǒng)在部分負荷時的性能。 根據(jù)排氣門周圍區(qū)域溫度極限值， 可升高或降低冷卻液或金屬溫度設定點。 升高 或降

39、低溫度點都各有特點，這取決于希望達到的目的。提高溫度設定點提高工作溫度設定點是一種比較受歡迎的方法。 提高溫度有許多優(yōu)點， 它直 接影響發(fā)動機損耗和冷卻系統(tǒng)的效果以及發(fā)動機排放物的形成。 提高工作溫度將 提高發(fā)動機機油溫度，降低發(fā)動機摩擦磨損，降低發(fā)動機燃油消耗。 研究表明，發(fā)動機工作溫度對摩擦損失有很大影響。將冷卻液排出溫度提高到 150C，使氣缸溫度升高到 195C，油耗則下降4%-6%將冷卻液溫度保持在 90-115 C范圍內(nèi)，使發(fā)動機機油的最高溫度為 140C，貝葉由耗在部分負荷時下降 10%。提高工作溫度也明顯影響冷卻系統(tǒng)的效能。 提高冷卻液或金屬溫度會改善發(fā) 動機和散熱氣熱傳遞傳遞

40、的效果， 降低冷卻液的流速， 減小水泵的額定功率， 從 而降低發(fā)動機的功率消耗。 此外，可采用不同的方式， 進一步減小冷卻液的流速。 降低溫度設定點降低冷卻系統(tǒng)的工作溫度可提高發(fā)動機充氣效率， 降低進氣溫度。 這對燃燒 過程、燃油效率及排放有利。 降低溫度設定點可以節(jié)省發(fā)動機運行成本， 提高部 件使用壽命。研究表明，若氣缸蓋溫度降低到50T，點火提前角可提前3C A而不發(fā)生爆震，充 氣效率提高 2%，發(fā)動機工作特性改善， 有助于優(yōu)化壓縮比和參數(shù)選擇， 取得更好的燃油效率和排放性能。七：汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展汽車工業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一，據(jù)最新統(tǒng)計資料顯示，我 國已成為世界第4大汽車

41、生產(chǎn)國。伴隨著我國現(xiàn)代化進程，汽車工業(yè)的發(fā)展將會 有著更為強勁的勢頭。然而，汽車在帶給人們迅捷與方便的同時， 也帶來很多負 面的影響，其中最令人關注的就是由汽車引來的全球能源短缺和尾氣排放對人類 生存環(huán)境的污染問題。針對汽車工業(yè)面臨的可持續(xù)發(fā)展問題， 本文首先分析汽車 輕量化的技術內(nèi)涵和實現(xiàn)途徑，進而介紹變截面薄板及其在汽車白車身制造中的 應用。1、汽車輕量化的內(nèi)涵和途徑（1）汽車輕量化的技術內(nèi)涵不論是以內(nèi)燃機為動力的燃油車， 還是以新型燃料電池為動力的電動車或者 混合動力汽車，減輕汽車自身的重量一一汽車輕量化問題應該是消除上述負面影 響的一劑良方。因為汽車自重越輕，需要的引擎也就越輕，耗油或

42、耗電就會更低， 同時尾氣排放量（對于燃油車）也越小。汽車輕量化將成為汽車工業(yè)發(fā)展中的一 項關鍵性研究課題。然而，汽車輕量化絕非是簡單地將其小型化而已。首先應保持汽車原有的性 能不受影響，即既要有目標地減輕汽車自身的重量，又要保證汽車行駛的安全性、 耐撞性、抗振性及舒適性，同時汽車本身的造價不被提高，以免給客戶造成經(jīng)濟 上的壓力。（2）實現(xiàn)汽車輕量化的主要途徑據(jù)統(tǒng)計，汽車車身、底盤、發(fā)動機三大件約占一輛轎車總重量的65%以上。其中車身外、內(nèi)覆蓋件的重量又居首位。因此減少汽車白車身重量對降低發(fā)動機 的功耗和減少汽車總重量具有雙重的效應，是汽車輕量化的重要途徑。為減輕白車身的重量，首先應在白車身制造

43、材料方面尋找突破口。具體說來 可以有如下幾種方案：（1）使用密度小、強度高的輕質(zhì)材料，像鋁鎂輕合金、塑料聚合物材料、 陶瓷材料等；（2）使用同密度、同彈性模量而且工藝性能好的截面厚度較薄的高強度鋼；（3）使用基于新材料加工技術的輕量化結(jié)構(gòu)用材，如連續(xù)擠壓變截面型材、 金屬基復合材料板、激光焊接板材等。方案（1）和（2）是通過更換車身材料種類來達到汽車輕量化的目的。而方 案（3）是從材料加工的角度出發(fā)，使經(jīng)過特殊加工后的鋼板材料的承載性能、 成形性能或者其他方面的性能大大提高。這就是本文進一步要探討的車用變截面 薄板。2變截面薄板用于車身制造的變截面薄板分為兩種，一種是激光拼焊板，另一種是通過柔

44、 性軋制工藝生產(chǎn)的連續(xù)變截面板。下面分別介紹這兩種變截面板的制作工藝。（1）TWB生產(chǎn)工藝TWB是根據(jù)車身設計的強度和剛度要求，采用激光焊接技術把不同厚度、不 同表面鍍層甚至不同原材料的金屬薄板焊接在一起， 其加工過程如同裁縫在縫制 衣服，用于沖壓成形的金屬板就像服裝面料那樣被隨心所欲地裁減和拼接，然后再進行沖壓。這樣，沖壓工程師可以根據(jù)車身各個部位的實際受力和變形的大小， 預先為某車身部件定制一塊理想的拼接板料，從而達到節(jié)省材料、減輕重量且提 高車身零部件性能的目的。由于TW刖以根據(jù)需要任意進行拼接，因而具有極大 的靈活性，并且能按照等強度的概念優(yōu)化設計一些原來是等厚度的車身零部件， 并進而把它們由原來的鍛造加工轉(zhuǎn)換為沖壓加工，既提高加工效率，又節(jié)省加工能源。但是，TWB