2016秋季西安交通大學(xué)汽車構(gòu)造選修課

1、請(qǐng)?jiān)谠谑燮囍羞x擇自己喜歡的一款車型，列出其主要參數(shù)。品牌：smart級(jí)別：微型車變速箱：6擋雙離合長(zhǎng)* 寬 * 高(mm) : 2695*1663*1555車身結(jié)構(gòu)：兩廂轎車最高車速(km/h) : 1550-100km/h 加速(s): 10.4軸距(mm)前輪距(mm)后輪距(mm) : 1873/ 1469/ 1451整備質(zhì)量(kg) : 955車門(mén)數(shù)(個(gè)):3座位數(shù)(個(gè))：2排量(mL) : 898進(jìn)氣形式：渦輪增壓氣缸排列形式：L氣缸數(shù)(個(gè))：3每缸氣門(mén)數(shù)(個(gè))：4壓縮比：9.5配氣機(jī)構(gòu)：DOHC缸徑(mm) : 72.2行程(mm) : 73.2最大馬力(Ps) : 90最大功率

2、(kW) : 66最大扭矩(N? m) : 135燃料：汽油燃油標(biāo)號(hào):汽油97號(hào)（京95號(hào)）供油方式:多點(diǎn)電噴環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)V請(qǐng)列舉并詳細(xì)說(shuō)明汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的不同之處至少列出10點(diǎn)區(qū)別。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油機(jī)的燃料是柴油汽油機(jī)的燃料是汽油由于柴油的粘度大、 蒸發(fā)性差、自燃溫度 低（約500K），需要借助噴油泵和噴油器 將柴油在接近壓縮終了時(shí)，以高壓、高速的方法噴入燃燒室。所以柴油機(jī)吸入氣缸 的是純空氣，可燃混合氣直接在燃燒室中 形成，并依靠壓縮后的咼溫空氣自行發(fā)火 燃燒。汽油機(jī)吸入的是混合氣柴油機(jī)轉(zhuǎn)速低，燃油消耗率低，燃油經(jīng)濟(jì) 性好。汽油機(jī)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)銷更大，汽油機(jī)格更高。柴油機(jī)氣缸工作

3、壓力大，所以柴油機(jī)的氣 環(huán)數(shù)比汽油機(jī)多汽油機(jī)的氣環(huán)數(shù)少柴油機(jī)的熄火是停止供油汽油機(jī)的熄火是停止火花塞的電柴油機(jī)每個(gè)循環(huán)需要消耗的空氣較多，所以柴油機(jī)大多有增壓系統(tǒng)汽油機(jī)較少柴油機(jī)的油含碳量高，易產(chǎn)生濃煙汽油機(jī)的油含碳量少，較容易完全燃燒， 污染小柴油機(jī)在預(yù)燃室加電熱死預(yù)熱汽油機(jī)要在進(jìn)氣支管進(jìn)展適當(dāng)加熱柴油機(jī)會(huì)有“飛車“現(xiàn)象，所以需要加調(diào) 速器汽油機(jī)不會(huì)柴油機(jī)沒(méi)有火花塞，在相應(yīng)位置安裝噴油 泵汽油機(jī)有火花塞請(qǐng)列舉3種常見(jiàn)的轎車用自動(dòng)變速系統(tǒng)，并概述其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和原理。1. AT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)與工作原理：現(xiàn)在自動(dòng)變速箱一般都是液力變矩器式自動(dòng)變速箱，也就是俗稱的“AT"自動(dòng)變速箱。它主要

4、由兩大局部構(gòu)成： 1、和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪連接的液力變矩器。 2、緊跟在液 力變矩器后方的變速機(jī)構(gòu)。液力變矩器一般是由泵輪、定葉輪、渦輪以與鎖止離合器組成的。鎖止離合器的 作用是當(dāng)車速超過(guò)一定速度時(shí)，采用鎖止離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)與變速機(jī)構(gòu)直接連接，這樣 可以減少燃油消耗。液力變矩器的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出傳遞到變速機(jī)構(gòu)。它里 面充滿了傳動(dòng)油，當(dāng)與動(dòng)力輸入軸相連接的泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它會(huì)通過(guò)傳動(dòng)油帶動(dòng)與輸出 軸相連的渦輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞出去。其原理就像一把插電的風(fēng)扇能 夠帶動(dòng)一把不插電的風(fēng)扇的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)一樣。AT自動(dòng)變速箱每個(gè)檔位都由一組離合片控制，從而實(shí)現(xiàn)變速功能。 現(xiàn)在的AT自動(dòng)變速箱采用電磁閥對(duì)

5、離合片進(jìn)展控制，使得系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，可靠性更好。AT自動(dòng)變速箱的傳動(dòng)齒輪和手動(dòng)變速箱的傳動(dòng)齒輪并不一樣。 AT自動(dòng)變速箱采用的是行星齒輪組實(shí)現(xiàn)扭矩的轉(zhuǎn)換。變速箱控制電腦通過(guò)電信號(hào)控制電磁閥的動(dòng)作，從而改變變速箱油在閥體油道的走向。當(dāng)作用在多片式離合片上的油 壓達(dá)到致動(dòng)壓力時(shí)，多片式離合片接合從而促使相應(yīng)的行星齒輪組輸出動(dòng)力。行星齒 輪組包括行星架、齒圈以與太陽(yáng)輪。當(dāng)上面提到的三個(gè)部件中的一個(gè)被固定后，動(dòng)力 便會(huì)在其他兩個(gè)部件之間傳遞。2. CVT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)與工作原理：CVT無(wú)級(jí)變速箱的主要部件是兩個(gè)滑輪和一條金屬帶，金屬帶套在兩個(gè)滑輪上。滑輪由兩塊輪盤(pán)組成，這兩片輪盤(pán)中間的凹槽形成一個(gè)V形，

6、其中一邊的輪盤(pán)由液壓控制機(jī)構(gòu)控制，可以視不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)展分開(kāi)與拉近的動(dòng)作，V形凹槽也隨之變寬或變窄，將金屬帶升高或降低，從而改變金屬帶與滑輪接觸的直徑，相當(dāng)于齒輪 變速中切換不同直徑的齒輪。兩個(gè)滑輪呈反向調(diào)節(jié)，即其中一個(gè)帶輪凹槽逐漸變寬時(shí)， 另一個(gè)帶輪凹槽就會(huì)逐漸變窄，從而迅速加大傳動(dòng)比的變化。當(dāng)汽車慢速行駛時(shí)，可以令主動(dòng)滑輪的凹槽寬度大于被動(dòng)滑輪凹槽，主動(dòng)滑輪的 金屬帶圓周半徑小于被動(dòng)滑輪的金屬帶圓周半徑，即小圓帶大圓，因此能傳遞較大的 轉(zhuǎn)矩；當(dāng)汽車逐漸轉(zhuǎn)為高速時(shí)，主動(dòng)滑輪的一邊輪盤(pán)向內(nèi)靠攏，凹槽寬度變小迫使金 屬帶升起，直至最高頂端，而被動(dòng)滑輪的一邊輪盤(pán)剛好相反，向外移動(dòng)拉大凹槽寬度

7、迫使金屬帶降下，即主動(dòng)滑輪金屬帶的圓周半徑大于被動(dòng)滑輪金屬帶的圓周半徑，變 成大圓帶小圓，因此能保證汽車高速行駛時(shí)的速度要求，3. DSG自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)與工作原理:手動(dòng)擋汽車在換擋時(shí)，離合器在別離和接合之間存在動(dòng)力傳遞暫時(shí)中斷的現(xiàn)象。這對(duì)于一般的民用車影響不大，但對(duì)于爭(zhēng)分奪秒的賽車來(lái)說(shuō)，會(huì)極大地影響成績(jī)。雙離合變速箱能夠消除換擋時(shí)動(dòng)力傳遞的中斷現(xiàn)象，縮短換擋時(shí)間，同時(shí)換擋更加平順。兩個(gè)離合器與變速箱裝配在同一機(jī)構(gòu)內(nèi)，其中一個(gè)離合器1負(fù)責(zé)掛1、3、5和倒擋;另一個(gè)離合器2負(fù)責(zé)掛2、4、6擋。當(dāng)駕駛員掛上1擋起步時(shí)，換擋撥叉同時(shí)掛上 1擋和2擋，但離合器1結(jié)合，離合器2別離，動(dòng)力通過(guò)1擋的齒輪輸

8、出動(dòng)力，2擋齒 輪空轉(zhuǎn)。當(dāng)駕駛員換到 2擋時(shí)，換擋撥叉同時(shí)掛上 2擋和3擋，離合器1別離的同時(shí) 離合器2結(jié)合，動(dòng)力通過(guò)2擋齒輪輸出，3擋齒輪空轉(zhuǎn)。其余各檔位的切換方式均與 此類似。這樣就解決了換擋過(guò)程中動(dòng)力傳輸中斷的問(wèn)題。四、請(qǐng)列出汽車的根本組成局部，并闡述各局部的功用。常用汽車的總體構(gòu)造根本上由四局部組成：發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車身、電氣設(shè)備。1發(fā)動(dòng)機(jī)一一發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置。作用是將燃料燃燒的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，為汽車提供動(dòng)力。2底盤(pán)底盤(pán)承受發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，使汽車運(yùn)動(dòng)，并保證正常行駛。底盤(pán)由傳動(dòng)系、 行駛系、轉(zhuǎn)向系、制動(dòng)系組成。傳動(dòng)系：由離合器、變速箱、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)橋等組成。作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳

9、給驅(qū)動(dòng)車輪。行駛系：由車架、車橋、車輪、懸架等組成。作用是布置、安裝、連接汽車各總成，起到支持全車保證汽車行駛。轉(zhuǎn)向系：由方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置組成。作用是保證汽車按照駕駛?cè)怂ǚ?向行駛。制動(dòng)系：由制動(dòng)器，自動(dòng)傳動(dòng)裝置，制動(dòng)助力輔助裝置等組成。作用是行駛中減速、停車。3車身一一用以安置駕駛員、乘客或貨物?？蛙嚍檎w車身，貨車分駕駛室和貨 箱。五、4電氣設(shè)備一一為汽車啟動(dòng)、行駛與汽車附屬設(shè)施提供電源。主要由電源、啟動(dòng) 系、點(diǎn)火系，以與汽車照明、信號(hào)、輔助電氣設(shè)施等組成。請(qǐng)列舉至少3種汽車尾氣有害排放物后處理裝置，并概述其降低尾氣排放的原理。1.氧化催化劑DOC氧化催化技術(shù)是一種已用于柴油

10、車排氣后處理的技術(shù)，主要是通過(guò)催化劑的氧化反響除去微粒物中的可揮發(fā)有機(jī)物(SOF)，減少PM排放，同時(shí)可除去排氣中的HC，CO污染物和醛類、多環(huán)芳烴等排放標(biāo)準(zhǔn)未限制污染物。氧化催化劑通常是用陶瓷蜂窩體或者金屬蜂窩體為載體、其上負(fù)載氧化物涂層和活性金屬成分而構(gòu)成。 常用的活性金屬組分有貴金屬Pt、Pd等。氧化催化劑對(duì)微粒物的凈化性能受柴油品質(zhì)，特別是硫含量的影響較大。2微粒捕集器DPT/DPF微粒捕集器已經(jīng)有 20余年的歷史，不論是陶瓷壁流式、陶瓷纖維、金屬或泡沫陶 瓷，均有很高的過(guò)濾效率。它們的濾孔開(kāi)度均可小于40-80卩m實(shí)驗(yàn)證明，DPF對(duì)納米質(zhì)點(diǎn)數(shù)的過(guò)濾效率可高達(dá)95%-99.5%，是目前

11、對(duì)付納米微粒排放最有效的處理措施。但至今，沒(méi)有得到特別在轎車柴油機(jī)上大量商業(yè)性應(yīng)用。主要原因如下：1在發(fā)動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行工況下均可實(shí)現(xiàn)可靠、安全、周期性地進(jìn)展DPT/DPF再生系統(tǒng)還未研制成功；2要盡量降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率的惡化，已經(jīng)試驗(yàn)過(guò)很多的再生系統(tǒng)，如電加熱、微波加熱、紅外線加熱、補(bǔ)助噴油燃燒等等方法均因?yàn)楹哪苓^(guò)大或結(jié)構(gòu)復(fù)雜而難 以推廣；3要求開(kāi)展低本錢(qián)的再生技術(shù)。連續(xù)再生捕集器(continuous regeneration trap , CRT)是近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的微粒后處理系統(tǒng)，在氧化催化器中應(yīng)用了專門(mén)的催化劑，使排氣中的NOx大局部氧化為NO2NO2對(duì)濾清器中的積炭的氧化性很強(qiáng)，可在較低

12、的溫度下對(duì)積炭氧化。但它要求用含 硫量很低的柴油。此外，NO2既是碳粒的氧化劑，又是的SO2氧化劑，含硫量多了，會(huì)產(chǎn)生硫酸鹽，因此，CRT系統(tǒng)中催化劑的配方問(wèn)題是很關(guān)鍵的問(wèn)題。(SAE paper 20001-1876)試驗(yàn)明確裝備 CRT系統(tǒng)的柴油機(jī)與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比，PM排放比G發(fā)動(dòng)機(jī)低，NOx排放略高，但THC CO和Carbonyl排放接近于零，比天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)低得多， 因此裝有CRT體統(tǒng)的超有機(jī)是更清潔的發(fā)動(dòng)機(jī)。3. SCR催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)SCR催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是歐洲經(jīng)長(zhǎng)期研究并趨于成熟的降低NOx排放的后處理裝置。由于直噴式柴油機(jī)存在 NOx-PM關(guān)系的trade-off 曲線，因此有一派意

13、見(jiàn)是，盡量使 燃燒過(guò)程優(yōu)化，使 PM排放和燃油消耗率 BSFC達(dá)最低，由此導(dǎo)致的 NOx升高，用復(fù)原能力特強(qiáng)的Urea-SCR系統(tǒng)來(lái)解決，尿素(Urea)消耗本錢(qián)用低油耗的節(jié)約來(lái)補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)搞經(jīng)濟(jì)性、低排放的目的。六、闡述評(píng)價(jià)汽車動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)方法和主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。汽車的動(dòng)力性是用汽車在良好路面上直線行駛時(shí)所能達(dá)到的平均行駛速度來(lái)表示。汽 車動(dòng)力性主要用三個(gè)方面的指標(biāo)來(lái)評(píng)定：最高車速；汽車的加速時(shí)間；汽車所能爬上 的最大坡度。最高車速是指汽車在平坦良好的路面上行駛時(shí)所能達(dá)到的最高速度。數(shù) 值越大動(dòng)力性就越好。汽車的加速時(shí)間表示汽車的加速能力也形象的稱為反映速度能 力，它對(duì)汽車的平均

14、行駛車速有很大的影響，特別是轎車，對(duì)加速時(shí)間更為重要。常 用原地起步加速時(shí)間以與超車加速時(shí)間來(lái)表示。汽車的爬坡能力用滿載時(shí)的汽車所能爬上的最大坡度。汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性常用一定工況下汽車行駛百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽 車行駛的里程來(lái)衡量。在我國(guó)與歐洲，汽車燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的單位為L(zhǎng)/100km，即汽車行駛100km所消耗的燃油升數(shù)，其數(shù)值越小，汽車燃料經(jīng)濟(jì)性就越好，汽車就越省 油。而在美國(guó)，如此用MPG或mi/gall表示，即每加侖燃油能行駛的公里數(shù)，它的意思是每加侖燃油能行駛的英里數(shù)，其數(shù)值愈大，汽車的經(jīng)濟(jì)性就愈好，汽車就愈省油。燃油經(jīng)濟(jì)性與很多因素有關(guān)，如行駛速度，當(dāng)汽車在接近于低速的

15、中等車速行駛時(shí)燃 油消耗量最低，高速時(shí)隨車速增加而迅速增加。另外，汽車的保養(yǎng)與調(diào)整也會(huì)影響到 汽車的油耗量。汽車行駛時(shí)在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定，以與汽車在長(zhǎng)坡時(shí) 維持一定車速的能力成為汽車的制動(dòng)性。汽車的制動(dòng)性能指標(biāo)主要有制動(dòng)效能、制動(dòng) 效能的恒定性、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性、汽車的制動(dòng)過(guò)程。七、概述天然氣作為車用燃料的主要優(yōu)缺點(diǎn)，并闡述天然氣作為車用燃料在車輛上的應(yīng)用方式？?jī)?yōu)點(diǎn)：具有環(huán)保性，具有經(jīng)濟(jì)型，價(jià)格低、安全缺點(diǎn)：騎車攜帶的燃料量較少，由于天然氣汽車是在原來(lái)的汽油車或柴油車的根底上 改裝的，使原來(lái)的汽車有效空間減少，本身的自重增加。資源有限，投資燃?xì)庹颈惧X(qián) 高。應(yīng)用方式：天然氣從

16、儲(chǔ)氣瓶通過(guò)軟管導(dǎo)入燃料，在發(fā)動(dòng)機(jī)附近，天然氣將進(jìn)入壓力調(diào) 節(jié)器從而實(shí)現(xiàn)降壓。將高壓氣瓶中儲(chǔ)存的天然氣經(jīng)過(guò)減壓后送到混合器中，燃料在四 沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的混合器中與空氣混合。傳感器和計(jì)算機(jī)將對(duì)燃料和空氣的混合氣體進(jìn)展 調(diào)節(jié)，以便火花塞點(diǎn)燃天然氣時(shí)，燃燒更有效。然后，天然氣將進(jìn)入多點(diǎn)順序噴射噴 軌，該噴軌會(huì)將氣體引入氣缸中，仍然使用原汽油機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)中的火花塞點(diǎn)火。八、作為一名普通消費(fèi)者，在動(dòng)力性接近的條件下你會(huì)選擇純電池電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車還是傳統(tǒng)的汽、柴油汽車？請(qǐng)給出選擇的理由。我還是會(huì)選擇傳統(tǒng)的汽油汽車。首先，純電池電動(dòng)汽車，需要頻繁的充電，但是現(xiàn)在公共的充電設(shè)備較少，因此很不 方便，并且電動(dòng)車

17、的電池較貴。等設(shè)施較完善后，可能會(huì)考慮。其次，雖然混合動(dòng)力車和汽油車一樣到加油站加油，但是因?yàn)橛秃牡?，所以加油次?shù) 很少，不用改變使用習(xí)慣，燃油經(jīng)濟(jì)性能高。但是混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)本錢(qián)要高于汽油發(fā) 動(dòng)機(jī)，所以同樣車型，混動(dòng)版要比汽油版貴一些。九、智能車輛是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng),它集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能與自動(dòng)控制等技術(shù)，是 典型的高新技術(shù)綜合體。作為一名大學(xué)生，請(qǐng)談?wù)勀闫诖悄苘囕v帶給汽車產(chǎn)業(yè)和消 費(fèi)者哪些影響和變革。我非常期待智能汽車。智能汽車將帶給汽車產(chǎn)業(yè)巨大的變革。未來(lái)智能汽車將逐 步開(kāi)展成為人類的伙伴，并從三個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)汽

18、車對(duì)人的最大化延伸。其一，理解人,未來(lái)的智能汽車將充分感知甚至預(yù)測(cè)駕乘人員的需求和情緒，提供伙伴式的對(duì)話和關(guān)心；其二，幫助人，未來(lái)智能汽車將成為人類的好幫手，比如遲到時(shí)可在車內(nèi)開(kāi)視頻會(huì)議又如可以自己去找停車場(chǎng)、充電站 ，甚至幫助訂餐、訂票等；其三,解放人，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 駕駛，其主要目的是將人解放出來(lái)做更多事情，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)車輛在無(wú)人情況下的自由移動(dòng)。從這個(gè)意義上講，智能汽車未來(lái)的開(kāi)展空間無(wú)限廣闊，我們甚至無(wú)法完全預(yù)測(cè)其能夠?yàn)槿祟愄峁┑乃锌赡?。但是目前中?guó)在開(kāi)展智能汽車上面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，存在著明顯短板。其一，傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)整體上與國(guó)際先進(jìn)水平有明顯差距。目前，中國(guó)尚無(wú)世界級(jí)的汽車品牌和整車企業(yè)，質(zhì)量控制能力和根底研發(fā)能力不足；本土供給商的實(shí)力大多有限 ，產(chǎn)業(yè)鏈條上存在關(guān)鍵缺失；而與汽車產(chǎn)業(yè)嚴(yán)密相關(guān)的根底工業(yè)水平，包括根底材料、根底工藝、根底元器件與技術(shù)根底也存在嚴(yán)重不足。按照德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)衡量，中國(guó)制造業(yè)整體上還處于工業(yè) 2.0至U 3.0之間的水準(zhǔn),尚不能直接支撐向 4.0的躍升。必須明確的是,智能汽車首先 依然是汽車產(chǎn)品，造好“傳統(tǒng)'汽車是造好智能汽車的前提和根底。正如造好電池、電機(jī)不等于就能造好電動(dòng)汽車一樣，擁有一些智能互聯(lián)技術(shù)或平臺(tái)也不等于就能造好智 能網(wǎng)聯(lián)汽車。我們切勿陶醉于所謂“彎道超車'的可能性，必須踏踏實(shí)實(shí)提升支撐產(chǎn)業(yè) 開(kāi)展的根底工