【正文】 ...... 21 XXX 汽車變速器的裝配工藝分析 14 汽車制造與裝配技術 專業(yè) 2 班 ： 彭明淵 摘 要： 工業(yè)時代 的到來，令人類對各種能源的應用更加寬泛。但是，從最初使用蒸汽為動力，到使用煤氣、電力、汽油和柴油 、酒精等為動力燃料，再回歸到目前的電池驅動 。 汽車動力技術的發(fā)展，經歷的是一個螺旋上升的過程 ， 而人類此時恰恰站在了升華或深淵的十字路口。 新能源汽車的種類繁多，從純電動汽車、混合動力汽車 、燃料電池汽車，到天然氣汽車、液化石油氣汽車、甲醇汽車、乙醇汽車、二甲醚汽車等各類代用燃料汽車，每個國家都在選擇自己的新能源汽車發(fā)展路徑， 新能源汽車已成為汽車產業(yè)未來發(fā)展的趨勢 。 關鍵詞： 新能源 電動汽車 工作原理 工藝分析 前 言 新能源汽車是指采用非常規(guī)的 車用材料 作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力 裝置），綜合車輛的動力控制和 驅動 方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。 新能源汽車的分類很多，但大體上可分為純電動汽車和混合動力汽車。純電動汽車采用蓄電池作為儲能動力源，通過電池向電動機提供電能，驅動電動機運轉，從而推動汽車行駛。而我們通常所說的混合動力汽車，采用傳統(tǒng)的內燃機（柴油機或汽油機）和電動機作為動力源，也有的發(fā)動機經過改造使用其他替代燃料，例如壓縮天然氣、丙烷和乙醇燃料等。在新能源領域有個專有名詞叫“三電”，指的是電池、電機、電控技術，這是制約新能源汽車發(fā)展的主要技術瓶頸。在 電池技術上存在不少技術瓶頸。除了快速充電問題很難解決外，電池在不同的氣候、路況及工況下運行時，電池的各種性能不穩(wěn)定，其結果將造成電動車整車性能（車速、加速性、一次充電的續(xù)駛里程）不斷下降。電動汽車剛起步那時，其驅動系統(tǒng)采用的是直流電機驅動系統(tǒng)，但隨著大功率半導體技術，矢量控制的變頻調速技術和電機測試等技術的發(fā)展，感應交流電機驅動系統(tǒng)逐漸取代了直流電機驅動系統(tǒng)。 第 1 頁 第 1 章 概述 汽車動力發(fā)展史 發(fā)動機是汽車的動力源。汽車發(fā)動機大多是熱能動力裝置，簡稱熱力機。開始的汽車采用的是 蒸汽外燃機，熱效率低，僅 10%左右；現(xiàn)在多采用內燃機，內燃機是將燃料在氣缸內部產生的熱能直接轉化成機械能的動力裝置，它具有體積小、質量輕、操作簡單，便于移動和起動性能好等優(yōu)點，熱效率可以達到 30%~40%。 1860 年，法國發(fā)明家雷諾爾研制了世界第一臺二沖程內燃機，用煤氣作為燃料，發(fā)動機不壓縮混合氣，用電火花點火。 1876 年德國人奧托研制了第一臺往復活塞式四沖程汽油機并投入使用。由于采用了進氣、壓縮、做功和排氣四個沖程，發(fā)動機的熱效率達到 12%以上，而發(fā)動機的質量卻降低了70%。 1892 年 德國工程師狄塞爾發(fā)明了壓燃式發(fā)動機 (即柴油機 )，實現(xiàn)了內燃機歷史上的一大突破。 1926 年，瑞士人布希提出了廢氣渦輪增壓理論，利用發(fā)動機排出的廢氣能量來驅動壓氣機，給發(fā)動機增壓。 1956年，德國人汪克爾發(fā)明了轉子式發(fā)動機，使發(fā)動機轉速有較大幅度的提高。 1967 年德國博世公司首次推出由電子計算機控制的汽油噴射系統(tǒng)，開創(chuàng)了電控技術在汽車發(fā)動機上應用的歷史。 1972 年，日本本田售出裝有復合渦流控制燃燒的發(fā)動機的西維克牌轎車，這種發(fā)動機是在普通發(fā)動機燃燒室的頂部加上一個副燃燒室，先將這處副燃燒室中較濃 的混合氣體點燃，然后其火焰延燃到主燃燒室的稀薄混合氣中，使之全部燃燒做功，廢氣中的 CO 和 HC很少，減少了尾氣的污染。 目前汽車使用的發(fā)動機都是四沖程燃油發(fā)動機，發(fā)動機的技術創(chuàng)新層出不窮，從直列四缸，到直列六缸，從 V型發(fā)動機到 W型發(fā)動機。缸內直噴，可變正時氣門，渦輪增壓，汽車發(fā)動機的技術經過百年的發(fā)展，已經日趨完善。隨著世界經濟的快速發(fā)展，汽車的數(shù)量逐漸增長，對環(huán)境和能源也造成了嚴重的威脅，人類開始對新的汽車能源進行探索、應用。 第 2 頁 新能源汽車的產生 傳統(tǒng)的汽油和柴油汽車使用的燃料均為一次性能源，開發(fā)使用 后便不可再生。隨著全球能源消耗的增加，地球上的礦物能源正面臨枯竭。環(huán)境問題也日益突出，在世界各地大、中城市，大氣污染物中約 40%~70%來自內燃機汽車的尾氣排放。為了解決能源短缺和環(huán)境污染等社會問題，人類相繼開發(fā)了，電動汽車、燃氣汽車、太陽能汽車等新型發(fā)動機汽車。 1967年，美國進行了一次氫氣汽車行駛的公開表演，那輛氫氣汽車在 80公里時速下，每次充氫 10分鐘可運行 121公里。該車有 19個座位，由美國比林斯公司制造。 1978 年，日本研究成功復合動力汽車，形成了混合動力汽車。目前，日本 豐田 公司在混合動力汽車 研究方面居于世界絕對領先地位。 1979 年 8 月，巴西制造出以酒精為燃料的汽車 —— 菲亞特 147型和帕薩特型轎車，及“小甲蟲”汽車。巴西是現(xiàn)在世界上使用酒精汽車最多的國家。 太陽能汽車是在 墨西哥 制成的。這種汽車，外形像一輛三輪 摩托車 ，在車頂上架有一個裝太陽能電池的大棚。我國在 1984年 9 月首次研制的“太陽號”太陽能汽車試驗成功，表明我國在研制新型汽車方面已達到世界先進水平。 英國人在 1873年制造了第一輛電動汽車，比燃油汽車早 12年。由于燃油汽車的綜合性能大大提高，而蓄電池技術發(fā)展緩慢，電 動汽車逐漸被燃油汽車取代，僅在特殊場合，作為貨物轉運或牽引車輛使用。 近些年來，石油資源的日益匱乏和環(huán)境污染的日益嚴重，人們再次將注意力轉移到非石油燃料的、零污染的汽車上來。 由于電動汽車具有突出的環(huán)保方面的優(yōu)勢， 很快又一次引起了人們極大的興趣。世界各國相繼成立了電動汽車研究會專門從事電動汽車的研究，各大汽車公司也投入巨資研制開發(fā)電動汽車，部分電動汽車已批量生產。電動汽車以零污染，結構簡單廣為人們稱贊，成為汽車未來的發(fā)展方向。第 3 頁 第 2 章 現(xiàn)代汽車動力來源 燃油汽車 ，是 以汽油作為燃料的發(fā)動機。由于汽油粘性小，蒸發(fā)快，可以用汽油噴射系統(tǒng)將汽油噴入氣缸，經過壓縮達到一定的溫度和壓力后，用火花塞點燃，使氣體膨脹做功。汽油機的特點是轉速高，結構簡單，質量輕，造價低廉， 運轉平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機在汽車上，特別是小型汽車上大量使用，至今不衰。 （ Engine）是一種能夠把其它形式的能轉化為機械能的機器，包括如內燃機（汽油發(fā)動機等）、外燃機（斯特林發(fā)動機、蒸汽機等）、電動機等。如內燃機通常是把化學能轉化為機械能。發(fā)動機既適用于動力發(fā)生裝置，也可指包括動力裝置的整個機器（ 如：汽油發(fā)動機、航空發(fā)動機）。發(fā)動機最早誕生在英國，所以，發(fā)動機的概念也源于英語，它的本義是指那種 “ 產生動力的機械裝置 ” 。 (1)汽油機分類 汽油發(fā)動機根據(jù)供給方式的不同，可分為化油器式及電噴式兩大類?；推鞒Ｒ娪诶宪囆偷陌l(fā)動機上，現(xiàn)在大部分發(fā)動機使用噴射式燃料供給方式。根據(jù)工作循環(huán)與活塞沖程特性劃分，又可分為兩行程與四行程發(fā)動機。還可以根據(jù)汽缸數(shù)、排列方式、冷卻方式等不同方式分類。 (2)總體結構 汽油機主要由“兩大機構、五大系統(tǒng)”組成。 1)曲柄連桿機構 實現(xiàn)熱能轉換的核心 ,也是發(fā)動機的裝配基礎。 2)配氣機構 保證氣缸適時換氣。 3)燃料系 控制每循環(huán)投入氣缸燃油的數(shù)量，調節(jié)發(fā)動機的輸出功率和轉速。 4)冷卻系 控制發(fā)動機的正常工作溫度。 5)潤滑系 減少摩擦力，延長發(fā)動機的使用壽命。 6)點火系 7)起動系 使曲軸旋轉完成發(fā)動機起動過程。 (3)工作原理 四沖程汽油機每一個工作循環(huán)都有四個活塞行程，按其作用分別稱 第 4 頁 為進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程。 如圖 21 所示。 圖 21 單 缸四行程汽油機工作原理 1)進氣沖程 在進氣程中，活塞由曲軸帶動從上止點向下止點運行，排氣門關閉，進氣門開啟。汽缸內容積逐漸增大，形成一定的真空度，塞到達下止點時，整個氣缸內充滿合。 2)壓縮行程 進氣行程結束后，活塞在曲軸的帶動下從下止點向上止點移動，此時排氣門關閉，而進氣門也開始逐漸關閉。隨著活塞的向上運動，進入氣缸內的混合氣被壓縮，其溫度和壓力升高，直到活塞到達上止點時壓縮行程結束。 3)做功行程 當活塞運動接近壓縮行程上止點時，火花塞跳火點燃氣缸內的混合氣，此時進氣門和排氣門均處于關閉狀態(tài)，氣缸內氣 體的溫度和壓力同時升高，從而推動活塞從上止點向下止點運動，并通過連桿推動曲軸旋轉輸出機械能。 4)排氣行程 做功行程結束時，氣缸內的氣體將活塞推至下止點，氣缸內的混合氣也因燃燒變?yōu)閺U氣。此時排氣門打開，進氣門仍處于關閉狀態(tài)，活塞在曲軸的帶動下從下止點向上止點運動，氣缸內的廢氣經排氣門排出，直到活塞到達上止點排氣行 程結束。第 5 頁 柴油發(fā)動機的工作過程、總體結構與汽油發(fā)動機有許多相同的地方，每個工作循環(huán)也經歷四個行程。柴油機用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻較汽油低，因此可 燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。最大的不同是，柴油機沒有點火系，因為柴油機氣缸中的混合氣是壓燃