汽车架构的简单介绍演示幻灯片.ppt

,汽车的构造原理,目 录,汽车概述,发动机概述,发动机的工作原理,变速箱的工作原理,汽车概述,01,01,03,02,04,卡尔,本茨,最初在德国的曼海姆经营奥托四冲程煤气机，后来投入到汽油机的的研制。,1879,年，本茨首次试验成功一台二冲程试验性发动机。,1883,年,10,月，成立,奔驰公司,。,1885,年，造出,第一辆三轮汽车,1886,年，,戴姆勒,和他的助手,迈巴赫,制成了一台,高速四冲程汽油机,，并装在四轮马车上，这就是,世界上的第一辆四轮汽车,。,汽车人类智慧的结晶,1886,年，被公认为现代汽车诞生之年。戴姆勒和本茨,是世界上大多数人公认的以,内燃机为动力的现代汽车,的发明者。,戴姆勒与奔茨的成功是“,站在巨人的肩膀上取得的,”，早在第一辆汽车发明之前，与它相关的许多发明就已经出现了。要认识到汽车并不完全是由一个人发明的，而是由几百甚至几千项创造发明构成的，是人类智慧的结晶。,纵观汽车的发展历史，一百多年来，几乎所有的科技新成果、新技术都应用在汽车上。汽车电子技术的发展与应用，将推动汽车产品进入一个全新的时代。,车载通信系统,一、汽车的组成,发动机：现代汽车广泛采用活塞式内燃机，为汽车提供动力。,底盘：汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系等四大系统,组成。,车身：安置驾驶员、乘客或货物。客车和轿车是整体车身；普通货车车身由驾驶室和货箱组成。,电器：包括汽车电源、配电装置、全车电缆、用电器设备、计算机控制系统,等,。,点击请替换文字内容,轿车总体结构,点击请替换文字内容,发动机和底盘的位置,请替换文字内容，点击添加相关标题文字，修改文字内容，也可以直接复制你的内容到此。请替换文字内容，点击添加相关标题文字，修改文字内容，也可以直接复制你的内容到此。请替换文字内容，点击添加相关标题文字，修改文字内容，也可以直接复制你的内容到此。,点击请替换文字内容,点击请替换文字内容,汽车上的电缆,点击请替换文字内容,汽车电气设备,02,发动机概述,一、发动机组成,汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动和计算机控制系统六大系统组成。柴油机无点火系。汽油机和柴油机的结构如图所示,汽油机,柴油机,一、发动机组成,1.,曲柄连杆机构：,曲柄连杆机构是由机体、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成的，如图,1-10,所示。其作用是将燃料燃烧所产生的能量转化为动能，同时将活塞的往复直线运动转变为曲轴旋转运动，从而对外输出动力。如图,1-11,所示。,曲柄连杆机构的分解图,一、发动机组成,2.,配气机构：,配气机构由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是根据发动机工作需要，按时打开和关闭气门或气口，使新鲜气体或燃料及时充入汽缸，并使燃烧后的废气及时排出汽缸。,一、发动机组成,3.,燃料供给系,：,汽油燃料供给系有化油器式和燃油喷射式两种。柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、喷油器进排气管和排气消声器等组成。其作用是向汽缸内供给纯空气，并根据发动机的工作需要，按时向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后的废气排出汽缸。,化油器式燃料供给系,柴油机燃料供给系,一、发动机组成,4.,冷却系：冷却系有水冷式和风冷式两种，现代汽车大都采用水冷式。其作用是利用冷却水冷却高温零件，并通过散热器将热量散发到大气中去，保证,发动机,正常的,工作温度,。水冷式由水泵、散热器、风扇、分水管、节温器和水套,(,在机体内,),等组成。,汽车发动机冷却系,一、发动机组成,5.,润滑系：润滑系的作用是将润滑油送到各摩擦零件的表面，形成油膜，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面，从而延长发动机使用寿命。润滑系由机油泵、润滑油道、集滤器、机油滤清器、限压阀、油底壳等组成。,一、发动机组成,6.,点火系：点火系作用是按时提供电火花，点燃缸内的可燃混合气。汽油机传统点火系由电源,(,蓄电池和发电机,),、点火线圈、分电器和火花塞等组成。,一、发动机组成,7.,起动系：起动系的作用是带动飞轮旋转，使发动机获得必要的动能和起动转速，使发动机从静止转入自行运转状态。由起动机和起动继电器组成。,二、内燃机的分类,燃料不同：汽油机、,柴油机,循环冲程数不同：二冲程发动机、四冲程发动机,冷却方式不同：风冷、水冷,汽缸数不同：单缸发动机、多缸发动机,着火方式不同：点燃式、压燃式（柴油机）,进气方式不同：增压式、非增压,式,汽缸排列形式不同,：常见的有直,列、,V,型、,W,型发动机、水平对置型。,冷却方式不同：风冷、水冷,进气方式不同：增压式、非增压式,一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多，既然发动机的动力主要是来源于气缸，那是不是气缸越多就越好呢?其实不然，随着汽缸数的增加，发动机的零部件也相应 的增加，发动机的结构会更为复杂，这也降低发动机的可靠性，另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用。所以，汽车发动机的汽缸数都是根据发动机的用途 和性能要求进行综合权衡后做出的选择。像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上。,其实V型发动机，简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起，从侧面看像V字型，就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言，它的高度和长度有所 减少，这样可以使得发动机盖更低一些，满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的，可以抵消一部分的震动，但是不好的是必须要使用 两个气缸盖，结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了，但是它的宽度也相应增加，这样对于固定空间的发动机舱，安装其他装置就不容易了。,V型发动机结构,将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开，就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机，优点是曲轴可更短一些，重量也可轻化些，但是宽度也相应增大，发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分，结构更为复杂，在运作时会产生很大的震动，所以只有在少数的车上应用。,W型发动机结构,水平对置发动机的相邻气缸相互对立布置（活塞的底部向外侧），两气缸的夹角为180，不过它与180V型发动机还是有本质的区别的。水平对置发动机与直 列发动机类似，是不共用曲柄销的（也就是说一个活塞只连一个曲柄销），而且对向活塞的运动方向是相反的，但是180V型发动机则刚好相反。水平对置发动 机的优点是可以很好的抵消振动，使发动机运转更为平稳；重心低，车头可以设计得更低，满足空气动力学的要求；动力输出轴方向与传动轴方向一致，动力传递效 率较高。缺点：结构复杂，维修不方便；生产工艺要求苛刻，生产成本高，在知名品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁还在坚持使用水平对置发动机。,水平对置发动机结构,03,发动机工作原理,发动机为什么能源源不断提供动力,发动机之所以能源源不断的提供动力，得益于气缸内的进气、压缩、做功、排气这四个行程的有条不紊地循环运作。,进气行程：活塞从气缸内上止点移动至下止点时，进气门打开，排气门关闭，新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内。,压缩行程：进排气门关闭，活塞从下止点移动至上止点，将混合气体压缩至气缸顶部，以提高混合气的温度，为做功行程做准备。,做功行程：火花塞将压缩的气体点燃，混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力，将活塞从上止点推至下止点，通过连杆推动曲轴旋转。,排气行程：活塞从下止点移至上止点，此时进气门关闭，排气门打开，将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外。,发动机动力源于爆炸,发动机能产生动力其实是源于气缸内的“爆炸力”。在密封气缸燃烧室内，火花塞将一定比例汽油和空气的混合气体在合适的时刻里瞬间点燃，就会产生一个巨大的爆 炸力，而燃烧室是顶部是固定的，巨大的压力迫使活塞向下运动，通过连杆推动曲轴，在通过一系列机构把动力传到驱动轮上，最终推动汽车。,发动机的排量、压缩比,活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量；发动机所有气缸排量之和称为发动机排量，通常用升（L）来表示。如我们平时看到的汽车排量，1.6L、2.0L、2.4L等等。其实气缸的容积是个圆柱体，不太可能正好是整升数的，如1998mL、2397mL等数字，可以近似标示为2.0L、2.4L。,压缩比，即发动机混合气体被压缩的程度，气缸总容积与压缩后的气缸容积（即燃烧室容积）之比来表示。为什么要对气缸的混合气体压缩呢？这样可以让混合气体更容易、更快速的完全燃烧，从而提高发动机的性能和效率。,涡轮增压是怎样增压的？,涡轮增压大家并不陌生，平时在车的尾部都可以看到诸如1.4T、2.0T等字样，这说明了这辆车的发动机是带涡轮增压的。涡轮增压（Turbocharger）简称Turbo或T。涡轮增压是利用发动机的废气带动涡轮来压缩进气，从而提高发动机的功率和扭矩，使车更有劲。,涡轮增压器主要由涡轮机和压缩机两部分组成，之间通过一根传动轴连接。涡轮的进气口与发动机排气歧管相连，排气口与排气管相连；压缩机的进气口与进气管相连，排气口则接在进气歧管上。到底是怎样实现增压的呢？主要是通过发动机排出的废气冲击涡轮高速运转，从而带动同轴的压缩机高速转动，强制地将增压后的空气压送到气缸中。,涡轮增压是怎样增压的？,涡轮增压主要是利用发动机废气的能量带动压缩机来实现对进气的增压，整个过程中基本不会消耗发动机的动力，拥有良好的加速持续性，但是在低速时涡轮不能及时介入，带有一定的滞后性。,（涡轮增压工作原理）,04,变速箱工作原理,变速器有哪些种类?,汽车变速器按照操控方式可分为手动变速器和自动变速器。常见的自动变速器主要有三种，分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、双离合器变速器（DSG）。,手动变速器的结构,手动变速器（Manual Transmission，简称MT），就是必须通过用手拨动变速器杆，才能改变传动比的变速器。手动变速器主要由壳体、传动组件（输入输出轴、齿轮、同步器等）、操纵组件（换挡拉杆、拨叉等）。,手动变速器工作原理,手动变速器的工作原理，就是通过拨动变速杆，切换中间轴上的主动齿轮，通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴结合，从而改变驱动轮的转矩和转速。,发动机的动力输入轴是通过一根中间轴，间接与动力输出轴连接的。如上图所示，中间轴的两个齿轮（红色）与动力输出轴上的两个齿轮（蓝色）是随着发动机输出一起转动的。但是如果没有同步器（紫色）的接合，两个齿轮（蓝色）只能在动力输出轴上空转（即不会带动输出轴转动）。图中同步器位于中间状态，相当于变速器挂了空档。,当变速杆向左移动，使同步器向右移动与齿轮（如上图所示）接合，发动机动力通过中间轴的齿轮，将动力传递给动力输出轴。,手动变速器的结构,手动变速器（Manual Transmission，简称MT），就是必须通过用手拨动变速器杆，才能改变传动比的变速器。手动变速器主要由壳体、传动组件（输入输出轴、齿轮、同步器等）、操纵组件（换挡拉杆、拨叉等）。,AT自动变速箱的结构及工作原理：,现在自动变速箱一般都是液力变矩器式自动变速箱，也就是俗称的“AT”自动变速箱。它主要由两大部分构成：1、和发动机飞轮连接的液力变矩器。2、紧跟在液力变矩器后方的变速机构。,液力变矩器一般是由泵轮、定叶轮、涡轮以及锁止离合器组成的。锁止离合器的作用是当车速超过一定速度时，采用锁止离合器将发动机与变速机构直接连接，这样可以减少燃油消耗。,液力变矩器的作用是将发动机的动力输出传递到变速机构。它里面充满了传动油，当与动力输入轴相连接的泵轮转动时，它会通过传动油带动与输出轴相连的涡轮一起转动，从而将发动机动力传递出去。其原理就像一把插电的风扇能够带动一把不插电的风扇的叶片转动一样。,AT自动变速箱每个档位都由一组离合片控制，从而实现变速功能。现在的AT自动变速箱采用电磁阀对离合片进行控制，使得系统更简单，可靠性更好。AT自动变速箱的传动齿轮和手动变速箱的传动齿轮并不相同。AT自动变速箱采用的是行星齿轮组实现扭矩的转换。,CVT自动变速箱的结构及工作原理：,CVT无级变速箱的主要部件是两个滑轮和一条金属带，金属带套在两个滑轮上。滑轮由两块轮盘组成，这两片轮盘中间的凹槽形成一个V形，其中一边的轮盘由液压控制机构控制，可以视不同的发动机转速，进行分开与拉近的动作，V形凹槽也随之变宽或变窄，将金属带升高或降低，从而改变金属带与滑轮接触的直径，相当于齿轮变速中切换不同直径的齿轮。两个滑轮呈反向调节，即其中一个带轮凹槽逐渐变宽时，另一个带轮凹槽就会逐渐变窄，从而迅速加大传动比的变化。,当汽车慢速行驶时，可以令主动滑轮的凹槽宽度大于被动滑轮凹槽，主动滑轮的金属带圆周半径小于被动滑轮的金属带圆周半径，即小圆带大圆，因此能传递较大的转矩；当汽车逐渐转为高速时，主动滑轮的一边轮盘向内靠拢，凹槽宽度变小迫使金属带升起，直至最高顶端，而被动滑轮的一边轮盘刚好相反，向外移动拉大凹槽宽度迫使金属带降下，即主动滑轮金属带的圆周半径大于被动滑轮金属带的圆周半径，变成大圆带小圆，因此能保证汽车高速行驶时的速度要求。,DSG自动变速箱的结构及工作原理：,手动挡汽车在换挡时，离合器在分离和接合之间存在动力传递暂时中断的现象。这对于一般的民用车影响不大，但对于争分夺秒的赛车来说，会极大地影响成绩。双离合变速箱能够消除换挡时动力传递的中断现象，缩短换挡时间，同时换挡更加平顺。,上图是一个大众6速DSG双离合变速箱的工作原理图。两个离合器与变速箱装配在同一机构内，其中一个离合器（1）负责挂1、3、5和倒挡；另一个离合器（2）负责挂2、4、6挡。当驾驶员挂上1挡起步时，换挡拨叉同时挂上1挡和2挡，但离合器1结合，离合器2分离，动力通过1挡的齿轮输出动力，2挡齿轮空转。当驾驶员换到2挡时，换挡拨叉同时挂上2挡和3挡，离合器1分离的同时离合器2结合，动力通过2挡齿轮输出，3挡齿轮空转。其余各档位的切换方式均与此类似。这样就解决了换挡过程中动力传输中断的问题。,上图是一个大众7速DSG双离合变速箱的工作原理图，其工作原理与6速类似。离合器1负责控制1、3、5、7挡；离合器2负责控制2、4、6和倒档。,如果大家还是没弄懂双离合变速箱的原理，大家可以看看上面这个大众6速DSG双离合变速箱的原理简图。这个简图非常清晰地说明了双离合变速箱的传动原理。,THANK 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