汽车总结构与主要参数(7)(1).docx

汽车总结构与主要参数

汽车行驶的基本原理
一、汽车行驶的基本原理
我们知道汽车要运动，就必须有克服各种阻力的驱动力，也就是说，汽车在行驶中所需要的功率和能量是取决于它的行驶阻力。
因此，我们首先要了解的就是阻力。有些人大概会问了，我们只要给汽车装个大功率的发动机就好了，还用得着管它什么阻力么？如果是这样就会面临几个问题：1、究竟多大功率的发动机才可以呢？没有一个对比参照物，我们如何确定我们需要多大功率呢；2、汽车的设计是先设计了汽车的总成，比如底盘，车体等等的部分之后，才设计和选用发动机的，如果不知道这部汽车将面对的阻力，那么我们根本没办法设计出实用的汽车；3、就算有了非常大功率的发动机（足够可否任何在地面行驶时的阻力），并且已经装上了合适的车体，在使用中也会因为行驶性、油耗，排放，保养，维修等问题而使你无法正常使用它。由此可见，我们要了解汽车的动力性，首先就是要知道我们所遇阻力有哪些。
一般，汽车的行驶阻力可以分为稳定行驶阻力和动态行驶阻力。稳定行驶阻力包括了车轮阻力、空气阻力以及坡度阻力。
1、车轮阻力
我们所说的车轮阻力其实是由轮胎的滚动阻力、路面阻力还有轮胎侧偏引起的阻力所构成。
当汽车在行驶时会使得轮胎变形，而不是一直保持静止时的圆形，而由于轮胎本身的橡胶和内部的空气都具有弹性，因此在轮胎滚动是会使得轮胎反复经历压缩和伸展的过程，由此产生了阻尼功，即变形阻力。经过试验表明，当汽车超过45m/s（162km/h）时轮胎变形阻力就会急剧增加，这不仅要求有更高的动力，对轮胎本身也是极大的考验。而轮胎在路面行驶时，胎面与地面之间存在着纵向和横向的相对局部滑动，还有车轮轴承内部也会有相对运动，因此又会有摩擦阻力产生。由于我们是被空气所包围的，只要是运动的物体就会受到空气阻力的影响。这三种阻力：变形阻力、摩擦阻力还有轮胎空气阻力的总和便是轮胎的滚动阻力了。在40m/s（144km/h）以下的速度范围内，变形阻力占了轮胎的滚动阻力的90％－95％，摩擦阻力占2％－10％，而轮胎空气阻力所占的比率极小。
而路面阻力就是轮胎在各种路面上的滚动阻力，由于各种路面不同，而产生的阻力也不同，在这里就不详细研究了。还有便是轮胎侧偏引起的阻力，这是由于车轮的运动方向与受到的侧向力产生了夹角而产生的。
2、空气阻力
汽车在行驶时，需要挤开周围的空气，汽车前面受气流压力并且形成真空，产生压力差，此外还存在着各层空气之间以及空气与汽车表面的摩擦，再加上冷却发动机、室内通风以及汽车表面外凸零件引起的气流干扰等，就形成了空气阻力。它包括有压差阻力（又称形状阻力），诱导阻力，表明阻力（又称摩擦阻力），内部阻力（又称内循环阻力）以及干扰阻力组成。空气阻力与汽车的形状、汽车的正面投影面积有关，特别时与汽车——空气的相对速度的平方成正比当汽车高速行驶时，空气阻力的数值将显著增加。我们在汽车指标中经常见得的风阻就是计算空气阻力时的空气阻力系数。这个系数是越小越好。
3、坡度阻力
即汽车上坡时，其总重量沿路面方向的分力形成的阻力。
在动态行驶阻力方面，主要就是惯性力了，它包括平移质量引起的惯性力，也包括旋转质量引起的惯性力矩。
现在我们知道，汽车要能够运动起来就必须克服以上所介绍的总阻力，当阻力增加时，汽车的驱动力也必须跟着增加，与阻力达到一定范围内的平衡，我们知道，驱动力的最大值取决于发动机最大的转矩和传动系的传动比，但实际发出的驱动力还受到轮胎与路面之间的附着性能（即包括各种条件的路面情况）的限制。汽车只有在这些综合条件的限制中与各个因素达到平衡，才能够顺利的运动起来，成为我们所需要的工具。
以上我们已经基本了解了汽车行驶的一些基本原理。在以后的专题中，我们将深入汽车的结构，真正开始了解汽车。

汽车总体结构
前面已经了解了汽车行驶最基本的原理了，那么现在让我们真正开始接触汽车，先来简要了解下它的总体构造吧。
汽车通常是由发动机、底盘、车身、电气设备四部分组成。
发动机的作用是使供入其中的燃料燃烧而发出动力。大多数汽车都采用往复活塞式内燃机（由于现代科技的高速发展，汽车发动机除了有内燃机外，还有了燃料电池式发动机，蓄电池式电动机等，我们将在以后的新技术里面介绍），它一般是由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系（汽油发动机采用）、起动系等部分组成。
底盘接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。底盘由以下几部分组成：
传动系——将发动机的动力传递给驱动车轮。它包括有离合器、变速器、传动轴、驱动桥等部件。
行驶系——将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支承作用，以保证汽车正常行驶。行驶系包括车架、前轴、驱动桥的壳体、车轮（包括转向轮和驱动轮）、悬架等部件。
转向系——保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶，由转向盘的转向器及转向传动装置组成。
制动装置——使汽车减速或停车，并保证驾驶员离开后汽车能可靠地停驻。每辆汽车地制动装备都包括若干个相互独立地制动系统，每个制动系统都由供能装置、控制装置、传动装置和制动器组成。
车身是驾驶员工作地场所，也是装载乘客和货物地场所。车身应为驾驶员提供方便地操作条件，以及为乘客提供舒适安全地环境或保证货物完好无损。
电气设备由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置组成。此外，在现代汽车上愈来愈多地装用了各种电子设备：微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置等，显著提高了汽车的性能。
为满足不同的使用要求，汽车的的总体构造和布置型式都不尽相同。一般安装发动机和各个总成相对位置的不同，以及驱动方式的不同，现代汽车的布置型式通常有这几种：
发动机前置后轮驱动（FR）——这是比较传统的布置型式，一般多用在货车上，轿车及客车上就相对应用得少些。
发动机前置前轮驱动（FF）——这是目前轿车主流得布置方式，它具有结构紧凑、减少重量、降低地板高度、改善高速时的操纵稳定性等优点。
发动机后置后轮驱动（RR）——这是大多数客车所采用的布置方式，其具有降低室内噪音、利于车身内部布置等优点。
发动机中置后轮驱动（MR）——多运用于运动型跑车和方程式赛车上。由于这类型的汽车需要极大功率的发动机，因此其发动机的尺寸也比较大，将发动机安置在驾驶员座椅之后和后桥之前，有利于获得最佳轴荷分配和提高汽车的性能著名的宝时捷跑车便是采用这种布置型式的。
全轮驱动（nWD）——通常是越野车所采用的方式，此种方式一般发动机前置，在变速器后装用分动器以便将动力分别输送到全部车轮上。不过现在的一些豪华轿车也都采用了这种方式，如奥迪A8等。

汽车主要参数

这些参数反映出汽车的技术性能以及适用范围，有下面几项。
1、 整车参照
1) 外形尺寸：长×高×宽
2) 重量参数：整车自重（千克）、总质量（千克）、载质量（千克）、空载轴荷分配等。
3) 通过性及机动性参数：最小离地间隙（一般为驱动桥壳最底点与地面之间的距离）、前悬、
后悬、接近角、离去角、轴距、轮距、最小转弯半径。
4) 容量参数：载质量、座位数、货厢容积、行李厢容积、燃油箱容积等。
5) 性能参数：有最高转速、最大爬坡度、起步加速时间、各挡加速时间、百公里油耗量、制
动距离等。
2、发动机参数
1) 发动机型号与生产厂家。
2) 发动机形式：包括冲程数、缸数、汽缸排列方式（直列用"L"表示，V型排列用"V"表示）、
汽油机还是柴油机等。
3) 冷却方式：是风冷还是水冷。
4) 性能参数：包括最大功率、最大扭矩以及最低燃料消耗率等。还给出最大功率和最大扭矩
时对应发动机转速。
5) 尺寸参数：包括发动机排量、压缩比、缸径×行程、外形尺寸与重量等。
6) 燃油供给方式：是化油器式还是燃油喷射方式。
7) 废气排放控制装置。
3、底盘参数
1) 传动系多数：
i. 离合器：离合器的型号（是机械摩擦式还是液力变扭器等）、摩擦片数目、压紧装置类型
（是膜片弹簧式还是螺旋弹簧式等）和摩擦片尺寸等。
ii. 变速器：主要有变速器的型号（是手动还是自动）、前进档位数以及各档传动比等。
iii. 主减速器：主要有主减速器齿轮型号和主减速比。
2) 转向系：主要有转向器型号和转向器速比等。
3) 制动系：主要有制动器结构型号（鼓式或者盘式）、制动蹄或制动盘直径、驻车制动器以
及制动系管路等。
4) 悬挂装置：主要有悬挂的种类（独立与非独立）、弹性元件的种类以及减振器的布置等。
5) 轮辋、轮胎规格与种类等。
4、发动机布置与驱动形式
发动机布置分成前置、后置和中置三种。
驱动类型有前轮驱动、后轮驱动和全轮驱动。
驱动形式是指驱动轮数目，用下式表示： 全部车轮数×驱动车轮数（车轮数控车轮毂数计算）。
例如：4×2汽车、表示双桥汽车，其中一桥为驱动桥；4×4汽车，表示双桥都是驱动桥，即
越野汽车。

何谓汽车排放欧Ⅰ欧Ⅱ标准
　　最近通过这些天各种媒体的大力宣传，想必有车的没车的都已经知道，达到欧洲Ⅰ号排放标准的车辆可以贴绿标，达不到这个标准但通过检测的车辆可以贴黄标，没有得到环保标志的车辆从8月1日起就不能上路了。由此，“欧洲Ⅰ号标准”、“欧洲Ⅱ号标准”成为了读者提及率最高的字眼。可是，对车的命运有着决定作用的这个“欧洲标准”到底是什么，却很少有人知道。带着这个疑问，记者专程采访了北京市环保局。
　　环保局的有关负责人告诉记者，我们所必须遵循的这个“欧洲标准”属于一个非常专业的技术范畴，它的具体界定、具体内容只是对于汽车生产厂家和车辆检测场有参考利用的价值。但为了让这个标准的具体执行人和受益人———老百姓，对该标准能够有一个更清楚的认识，这位负责人还是耐心地向记者举了一个例子来解释何为“欧洲标准”。
　　以设计乘员数不超过6人(包括司机)，且最大总质量不超过2.5吨这类车辆为例。在1999年1月1日到2003年12月31日这个阶段，必须达到的排放标准限值为：一氧化碳不得超过3.16克／公里；碳氢化合物不得超过1.13克／公里；其中柴油车的颗粒物标准不得超过0.18克／公里；耐久性要求为5万公里。以上便是平常我们所提到的欧洲Ⅰ号标准。到2004年1月1日后，标准就又有所提高：汽油车一氧化碳不超过2.2克／公里，碳氢化合物不超过0.5克／公里；柴油车一氧化碳不超过1.0克／公里，碳氢化合物不超过0.7克／公里，颗粒物不超过0.08克／公里。这便是2004年我们将要实行的欧洲Ⅱ号标准。至于欧洲Ⅲ号标准，至今还没有具体的数据规定产生。
　　有了这个规定，各汽车生产厂家就有了一个明朗化的努力标准：在2004年以前都要达到生产符合欧洲Ⅱ号标准的汽车的生产水平，这样才能有继续生存下去的可能。而对于广大车主来说，当务之急便是改造好您的车，使之达到标准。否则到了2004年，您的车就将“惨遭淘汰”。