汽車概論-第1章 汽車基礎

1、第1章 汽車基礎目錄v1.1 汽車概念v1.2 汽車基本組成v1.3 汽車參數(shù)v1.4 汽車類型v1.5 汽車發(fā)展史v1.6 汽車行駛基本原理1.1 汽車概念 在中國，汽車是指一種快速而機動的陸路運輸工具。在中國，汽車是指一種快速而機動的陸路運輸工具。一般是指不用軌道和架線，自帶動力裝置驅(qū)動的輪式車一般是指不用軌道和架線，自帶動力裝置驅(qū)動的輪式車輛，包括載運客、貨車，牽引客、貨掛車的牽引車以及輛，包括載運客、貨車，牽引客、貨掛車的牽引車以及特殊用車。此定義排除了摩托車、裝甲車、坦克等車輛。特殊用車。此定義排除了摩托車、裝甲車、坦克等車輛。而某些進行特種作業(yè)的輪式機械，如輪式推土機、鏟運而某些進

2、行特種作業(yè)的輪式機械，如輪式推土機、鏟運機、叉式起重機及農(nóng)用輪式拖拉機等，在少數(shù)國家作為機、叉式起重機及農(nóng)用輪式拖拉機等，在少數(shù)國家作為專用汽車，而在我國分別劃入工程機械和農(nóng)用機械范疇。專用汽車，而在我國分別劃入工程機械和農(nóng)用機械范疇。 1.2 汽車基本構(gòu)成汽車基本構(gòu)成1.2.1 發(fā)動機發(fā)動機 汽車上廣泛使用的是往復活塞式內(nèi)燃機。汽車上廣泛使用的是往復活塞式內(nèi)燃機。 由兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成由兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成 兩大機構(gòu)：曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)，兩大機構(gòu)：曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)， 五大系統(tǒng)：燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點火系、五大系統(tǒng)：燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點火系、起動系。起動系。

3、注：柴油機缺少點火系。注：柴油機缺少點火系。1.2.2 底盤底盤 包括傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系。包括傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系。 傳動系作用是接受發(fā)動機的動力并傳給驅(qū)動輪，傳動系作用是接受發(fā)動機的動力并傳給驅(qū)動輪， 行駛系的作用是將發(fā)動機各總成及部件連成整體，行駛系的作用是將發(fā)動機各總成及部件連成整體，對全車起支撐作用，以保證汽車正常行駛，對全車起支撐作用，以保證汽車正常行駛， 轉(zhuǎn)向系的作用是控制汽車的行駛方向，使汽車按駕轉(zhuǎn)向系的作用是控制汽車的行駛方向，使汽車按駕駛員選定的方向行駛。駛員選定的方向行駛。 制動系的作用是使汽車減速或停車，及可靠的駐車。制動系的作用是使汽車減速或停車，

4、及可靠的駐車。1.2.3 車身車身 車身一般包括駕駛室和各種形式的車廂。車身一般包括駕駛室和各種形式的車廂。1.2.4 電氣設備電氣設備 電氣設備是保證汽車動力性、經(jīng)濟性、安全性和可靠電氣設備是保證汽車動力性、經(jīng)濟性、安全性和可靠性的重要組成部分。性的重要組成部分。 發(fā)動機、底盤、車身和電氣設備是汽車正常工作必不發(fā)動機、底盤、車身和電氣設備是汽車正常工作必不可少的組成部分。專用汽車和特殊汽車除此之外還有其專可少的組成部分。專用汽車和特殊汽車除此之外還有其專用和特殊的裝備。用和特殊的裝備。1.3 汽車參數(shù)汽車參數(shù) 1.3.1 尺寸參數(shù)尺寸參數(shù) 1. 外廓尺寸外廓尺寸 汽車的長、寬、高稱為汽車的外

5、廓尺寸。汽車的長、寬、高稱為汽車的外廓尺寸。 2. 軸距軸距 汽車在直線行駛位置時，同側(cè)相鄰兩軸的車輪落地中心點汽車在直線行駛位置時，同側(cè)相鄰兩軸的車輪落地中心點到車輛縱向?qū)ΨQ平面的兩條垂線之間的距離。到車輛縱向?qū)ΨQ平面的兩條垂線之間的距離。 3. 輪距輪距 輪距指同一車軸左、右輪胎中心間的距離。如后軸為雙輪距指同一車軸左、右輪胎中心間的距離。如后軸為雙胎，則為同一軸的一端兩輪胎中心到另一端兩輪胎中心間的胎，則為同一軸的一端兩輪胎中心到另一端兩輪胎中心間的距離。輪距包括前、后輪距。距離。輪距包括前、后輪距。4. 前后懸前后懸 汽車前懸是指汽車直線行駛位置時，其前端剛性固定件汽車前懸是指汽車直線

6、行駛位置時，其前端剛性固定件的最前點至兩前輪軸線的垂面間的距離。的最前點至兩前輪軸線的垂面間的距離。 汽車后懸是指汽車后端剛性固定件的最后點至后輪軸線汽車后懸是指汽車后端剛性固定件的最后點至后輪軸線的垂面之間的距離。的垂面之間的距離。 1.3.2 汽車質(zhì)量參數(shù)汽車質(zhì)量參數(shù) 1. 整備質(zhì)量整備質(zhì)量 汽車的整備質(zhì)量就是汽車經(jīng)整備后在完備狀態(tài)下的汽車的整備質(zhì)量就是汽車經(jīng)整備后在完備狀態(tài)下的自身質(zhì)量。自身質(zhì)量。 2. 總質(zhì)量總質(zhì)量 汽車的總質(zhì)量是指汽車裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客汽車的總質(zhì)量是指汽車裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客（包括駕駛員）、貨物時的重量。（包括駕駛員）、貨物時的重量。 3. 裝載質(zhì)量裝載質(zhì)量

7、 汽車的載運質(zhì)量是指汽車在良好的硬路面上行駛時汽車的載運質(zhì)量是指汽車在良好的硬路面上行駛時的最大限額（客車用座位數(shù)表示，貨車用噸位數(shù)表示）。的最大限額（客車用座位數(shù)表示，貨車用噸位數(shù)表示）。 4. 軸載質(zhì)量軸載質(zhì)量 汽車的軸載質(zhì)量是汽車總質(zhì)量分配給各軸的質(zhì)量，汽車的軸載質(zhì)量是汽車總質(zhì)量分配給各軸的質(zhì)量，它與轉(zhuǎn)向靈活、驅(qū)動性能、輪胎承重等有關。它與轉(zhuǎn)向靈活、驅(qū)動性能、輪胎承重等有關。1.3.3 汽車性能參數(shù)汽車性能參數(shù) 1. 動力性參數(shù)動力性參數(shù) 最高車速是指在水平良好路面（混凝土或瀝青）上最高車速是指在水平良好路面（混凝土或瀝青）上汽車能達到的最高行駛車速。汽車能達到的最高行駛車速。 汽車加速

8、時間指汽車加速到一定車速所用的時間。汽車加速時間指汽車加速到一定車速所用的時間。 汽車的上坡能力是用滿載（或某一載重質(zhì)量）時汽汽車的上坡能力是用滿載（或某一載重質(zhì)量）時汽車在良好路面上的最大爬坡度表示。車在良好路面上的最大爬坡度表示。 2. 經(jīng)濟性參數(shù)經(jīng)濟性參數(shù) 汽車以最少的燃料消耗量完成單位運輸工作量的能汽車以最少的燃料消耗量完成單位運輸工作量的能力，稱為燃料經(jīng)濟性，單位力，稱為燃料經(jīng)濟性，單位L/100km。3. 制動性參數(shù)制動性參數(shù) 汽車行駛時能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定汽車行駛時能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速的能力稱為汽車的制動性和在下長坡時能維持

9、一定車速的能力稱為汽車的制動性。汽車的制動性通過制動效能和制動穩(wěn)定性來評價。性。汽車的制動性通過制動效能和制動穩(wěn)定性來評價。4.通過性參數(shù)通過性參數(shù) 汽車的通過性是指汽車能以足夠高的平均車速通汽車的通過性是指汽車能以足夠高的平均車速通過各種壞路、無路地帶（如松軟地面、凹凸地面等）過各種壞路、無路地帶（如松軟地面、凹凸地面等）及陡坡、臺階、灌木叢、壕溝等各種障礙的能力。及陡坡、臺階、灌木叢、壕溝等各種障礙的能力。 汽車的通過性主要通過最小離地間隙、縱向通過汽車的通過性主要通過最小離地間隙、縱向通過角、接近角、離去角、最小轉(zhuǎn)彎半徑等進行評價。角、接近角、離去角、最小轉(zhuǎn)彎半徑等進行評價。1.3.4

10、汽車的身份參數(shù)汽車的身份參數(shù) 1. 發(fā)動機編號發(fā)動機編號 目前車用發(fā)動機主要是內(nèi)燃機。目前車用發(fā)動機主要是內(nèi)燃機。 （1）內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱均按所采用的燃料命名）內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱均按所采用的燃料命名 （2）內(nèi)燃機型號由阿拉伯數(shù)碼和漢語拼音字母組成。）內(nèi)燃機型號由阿拉伯數(shù)碼和漢語拼音字母組成。 （3）內(nèi)燃機型號由下列四部分組成）內(nèi)燃機型號由下列四部分組成 ： 第一部分：產(chǎn)品特征代號第一部分：產(chǎn)品特征代號 第二部分：由缸數(shù)符號、汽缸布置形式符號、沖程型第二部分：由缸數(shù)符號、汽缸布置形式符號、沖程型式符合和缸徑或缸徑式符合和缸徑或缸徑/行程（宜可用發(fā)動機排量或功率表示）行程（宜可用發(fā)動機排量或功率表示）符

11、號組成符號組成 第三部分：結(jié)構(gòu)特征符號和用途特征符號。第三部分：結(jié)構(gòu)特征符號和用途特征符號。 第四部分：區(qū)分符號。第四部分：區(qū)分符號。 2. 2. 車輛識別代號車輛識別代號 VINVIN (1) (1)車輛識別代號的基本組成車輛識別代號的基本組成 制造商代號（制造商代號（WMI）、車輛說明部分（）、車輛說明部分（VDS）、車）、車輛指示部分（輛指示部分（VIS）三部分組成，共）三部分組成，共17位。位。 年產(chǎn)量年產(chǎn)量500輛的車輛識別代號輛的車輛識別代號 和代表字母或數(shù)字和代表字母或數(shù)字WMIVDSVIS地理區(qū)域國別制造廠車輛特征代碼檢驗位生產(chǎn)順序號裝配廠車型年款代碼(2)(2)車輛識別代號的

12、說明車輛識別代號的說明 WMI 世界制造廠識別代號是車輛的第一部分世界制造廠識別代號是車輛的第一部分 VDS 車輛特征說明部分為車輛識別代號的第二部車輛特征說明部分為車輛識別代號的第二部分，由六位字碼組成。分，由六位字碼組成。 VIS 車輛出廠特征指示部分是車輛的第三部分，車輛出廠特征指示部分是車輛的第三部分，由八位字碼組成。由八位字碼組成。 車輛識別代號中的字碼僅能采用以下數(shù)字車輛識別代號中的字碼僅能采用以下數(shù)字和大寫的羅馬字母：和大寫的羅馬字母： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 和和 A B C D E F G H J K L M N P R S T U V W X Y Z (注意

13、：字母注意：字母I、O、Q不能使用不能使用)1.4 汽車類型1.4.1 按車型分類按車型分類 1.乘用車乘用車 乘用車是指在設計和技術特性上主要用于載運乘客乘用車是指在設計和技術特性上主要用于載運乘客及其隨身行李和及其隨身行李和/或臨時物品的汽車?；蚺R時物品的汽車。 2.商用車商用車 商用車是指在設計和技術特性上用于運送人員及其商用車是指在設計和技術特性上用于運送人員及其隨身行李和貨物的汽車，并且可以牽引掛車隨身行李和貨物的汽車，并且可以牽引掛車.1.4.2 按動力源分類按動力源分類 1.內(nèi)燃機汽車內(nèi)燃機汽車 指用內(nèi)燃機作為動力裝置的汽車。內(nèi)燃機汽車是當指用內(nèi)燃機作為動力裝置的汽車。內(nèi)燃機汽車

14、是當前應用最為廣泛的車輛。前應用最為廣泛的車輛。 2.電動汽車電動汽車 指由電動機驅(qū)動且自身裝備供電電源（不包括供電指由電動機驅(qū)動且自身裝備供電電源（不包括供電線架）的車輛線架）的車輛 。包括蓄電池電動汽車和燃料電池電動汽。包括蓄電池電動汽車和燃料電池電動汽車車 。3.混合動力汽車混合動力汽車 混合動力汽車是指具有兩種及以上車載動力源并協(xié)混合動力汽車是指具有兩種及以上車載動力源并協(xié)調(diào)工作的車輛調(diào)工作的車輛 。4.太陽能汽車太陽能汽車 太陽能汽車是以取自太陽能的能量為車載動力源的太陽能汽車是以取自太陽能的能量為車載動力源的車輛，是真正意義上的無公害無能源消耗的綠色汽車。車輛，是真正意義上的無公害

15、無能源消耗的綠色汽車。 1.4.3 其他分類其他分類 1.GB/T 15089-2001 1.GB/T 15089-2001 對汽車的分類對汽車的分類 GB/T 15089-2001 GB/T 15089-2001機動車輛及掛車分類機動車輛及掛車分類將汽車分為將汽車分為三類：三類：M M類、類、N N類和類和O O類。類。 （1）M類類 定義：至少有四個車輪，且用于載客的車輛。定義：至少有四個車輪，且用于載客的車輛。 （2）N類類 定義：至少有四個車輪，并用于載貨的機動車輛。定義：至少有四個車輪，并用于載貨的機動車輛。 （3）O類類 O類車輛指掛車（包括半掛車）。類車輛指掛車（包括半掛車）。2

16、.2.按發(fā)動機布置及驅(qū)動形式分類按發(fā)動機布置及驅(qū)動形式分類 (1)(1)發(fā)動機前置后輪驅(qū)動發(fā)動機前置后輪驅(qū)動（FRFR） (2)(2)發(fā)動機前置前輪驅(qū)動（發(fā)動機前置前輪驅(qū)動（FFFF） (3)(3)發(fā)動機后置后輪驅(qū)動（發(fā)動機后置后輪驅(qū)動（RRRR） (4)(4)發(fā)動機中置后輪驅(qū)動（發(fā)動機中置后輪驅(qū)動（MRMR） (5)(5)全輪驅(qū)動（全輪驅(qū)動（nWDnWD） 3.3.按行駛道路條件分類按行駛道路條件分類 (1)(1)公路用車公路用車 (2)(2)非公路用車非公路用車1.5 汽車發(fā)展史汽車發(fā)展史 人類關于車的夢想有幾千年的歷史。人們先是發(fā)明了人人類關于車的夢想有幾千年的歷史。人們先是發(fā)明了人力車

17、、畜力車，以及近代的風力車等。大約公元前力車、畜力車，以及近代的風力車等。大約公元前4000年，年，人們開始思考不依賴于人力或獸力而能獨立運動的運輸工具。人們開始思考不依賴于人力或獸力而能獨立運動的運輸工具。v1768年，英國的詹姆斯瓦特研制成蒸汽機，為實用汽車的出現(xiàn)奠定了基礎。v1769/70法國的尼古拉斯古諾建造了世界上第一輛完全依靠自身動力行駛的三輪蒸汽機汽車。這是汽車發(fā)展史上的第一個里程碑。車輛的最高時速達到4km/h，而且承重達到7噸的。v1801年英國的發(fā)明家理查德特雷威蒂克制造出行駛性能良好的能運載乘客的蒸汽機汽車。v1816年轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)被發(fā)明。v1845年來自愛丁堡的羅伯特湯

18、姆生在倫敦為世界上最早使用的充氣輪胎注冊了專利。這款充氣輪胎是用于馬車上的。v1860年法國的發(fā)明家萊諾伊爾成功研制出了燃氣發(fā)動機v1862年德國的尼古拉斯奧托提出了四沖程發(fā)動機的工作原理，并制造了世界上第一臺四沖程發(fā)動機。v1876年尼古拉斯奧托研制成功運轉(zhuǎn)可靠的往復式四沖程內(nèi)燃機。v1882年德國發(fā)明家和工程師戴姆勒和德國設計師邁巴赫研究輕型高速汽油機。v1885年邁巴赫發(fā)明了浮子式化油器。v1886年德國工程師卡爾本茨為世界上第一輛汽車注冊了專利。v同在1886年戴姆勒成功發(fā)明了世界上第一輛四輪汽車。v1889年英國人鄧祿普首次將充氣輪胎推向市場，大大提高了汽車的減震能力。v1892年德

19、國工程師狄塞爾發(fā)明了壓燃式發(fā)動機，即柴油機，并獲得了專利。v1894年法國人米西林兄弟發(fā)明了裝有內(nèi)胎的可充氣的汽車輪胎。v1895年鄧祿普首次將充氣輪胎應用于汽車上。v1900年法國開始生產(chǎn)戴姆勒的第一輛專利汽車v1901年戴姆勒汽車公司成功生產(chǎn)出第一輛梅賽德斯汽車。v1902年德國企業(yè)主羅伯特博世發(fā)明了高壓電磁點火系統(tǒng)。v1903年美國工程師亨利福特建立了福特汽車公司。v1913年福特將流水線加工方式引入他的汽車廠，從而極大的提高了生產(chǎn)量。v1924年柴油機首次被裝在卡車上使用。v1925年電池點火裝置在博世公司研制成功。v1927年柴油噴射泵被博世公司采用生產(chǎn)。v1934年大眾汽車公司的發(fā)

20、展始于費迪南德保時捷設計了大眾品牌的甲殼蟲型汽車。v1948年米其林輪胎公司研制成功了世界上第一條全鋼絲子午線輪胎。v1954年德國工程師菲力汪克爾設計出了旋轉(zhuǎn)式活塞發(fā)動機，即轉(zhuǎn)子發(fā)動機。v1967年電子控制汽油噴射轉(zhuǎn)置（D-Jetronic）首次大批量應用于汽車上。v1970年汽車前排座位開始使用安全帶。v1978年防抱死系統(tǒng)（ABS）開始在汽車上批量安裝。v1983年電子化油器和氣缸爆震調(diào)整裝置及增壓調(diào)節(jié)裝置開始被應用。v1984年安全氣囊和安全帶張緊器被用于批量生產(chǎn)的汽車中。v1985年帶有氧傳感器的尾氣催化凈化器和無鉛燃料在德國被應用。v1985年帶有氧傳感器的尾氣催化凈化器和無鉛燃料

21、在德國被應用。v1990年汽車尾氣催化凈化器被應用于柴油機轎車上。v1993年可變進氣管技術和可變凸輪軸調(diào)節(jié)技術被應用。v1994年電子導航系統(tǒng)開始應用于轎車。v1995年車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）被應用于汽車。v1996年具有可變幾何廢氣渦輪增壓器（VTG）被應用。v1997年總線控制噴射系統(tǒng)在轎車用柴油發(fā)動機上被應用。v2000年汽油機直噴技術在德國汽車批量生產(chǎn)中被使用。v2001年電子液壓剎車系統(tǒng)（EHB）在批量汽車生產(chǎn)中被應用。v2002年PAX-輪胎系統(tǒng)在汽車的批量生產(chǎn)中應用。v2003年混合動力裝置開始應用于汽車的批量生產(chǎn)中。v2004年具有高穩(wěn)定性和較高穩(wěn)定性的不銹鋼車身實現(xiàn)了批

22、量生產(chǎn)。v2005年保持行車方向的駕駛員輔助系統(tǒng)開始應用于汽車的大規(guī)模生產(chǎn)中。1.6 汽車行駛基本原理汽車行駛基本原理1.6.1 驅(qū)動條件驅(qū)動條件 汽車在水平路面上等速行駛時，會受到來自地面的汽車在水平路面上等速行駛時，會受到來自地面的滾動阻力滾動阻力FfFf和來自空氣的空氣阻力和來自空氣的空氣阻力FwFw；而當汽車加速行；而當汽車加速行駛時需要克服加速阻力駛時需要克服加速阻力FjFj；當汽車在坡道上上坡行駛時，；當汽車在坡道上上坡行駛時，還必須克服重力沿坡道的分力還必須克服重力沿坡道的分力- -坡度阻力坡度阻力FiFi。 所以，汽車在行駛過程中須克服的總阻力為：所以，汽車在行駛過程中須克服的

23、總阻力為： F=Ff+Fw+Fj+FiF=Ff+Fw+Fj+Fi(1)(1)滾動阻力滾動阻力 滾動阻力是由于車輪滾動時輪胎與路面發(fā)生變形而滾動阻力是由于車輪滾動時輪胎與路面發(fā)生變形而產(chǎn)生的，滾動阻力的大小與汽車的總重力、輪胎的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的，滾動阻力的大小與汽車的總重力、輪胎的結(jié)構(gòu)與氣壓、行駛路面的性質(zhì)等相關。與氣壓、行駛路面的性質(zhì)等相關。(2)(2)空氣阻力空氣阻力(3)(3)坡度阻力坡度阻力 汽車在上坡行駛時，汽車重力沿坡道的分力表現(xiàn)為汽車在上坡行駛時，汽車重力沿坡道的分力表現(xiàn)為汽車的坡度阻力，即汽車的坡度阻力，即Fi = Gsin 式中，式中，G為作用于汽車上的重力，為作用于汽車上的重力，為道路的坡角度。為道路的坡角度。(4)(4)加速阻力加速阻力 汽車加速行駛時，需要克服其質(zhì)