【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(shù) 專業(yè) 2 班 ： 彭明淵 摘 要： 工業(yè)時(shí)代 的到來，令人類對(duì)各種能源的應(yīng)用更加寬泛。但是，從最初使用蒸汽為動(dòng)力，到使用煤氣、電力、汽油和柴油 、酒精等為動(dòng)力燃料，再回歸到目前的電池驅(qū)動(dòng) 。 汽車動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷的是一個(gè)螺旋上升的過程 ， 而人類此時(shí)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(dòng)汽車、混合動(dòng)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(gè)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(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的趨勢(shì) 。 關(guān)鍵詞： 新能源 電動(dòng)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(dòng)力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動(dòng)力 裝置），綜合車輛的動(dòng)力控制和 驅(qū)動(dòng) 方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。 新能源汽車的分類很多，但大體上可分為純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車。純電動(dòng)汽車采用蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源，通過電池向電動(dòng)機(jī)提供電能，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而推動(dòng)汽車行駛。而我們通常所說的混合動(dòng)力汽車，采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)（柴油機(jī)或汽油機(jī)）和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，也有的發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)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(lǐng)域有個(gè)專有名詞叫“三電”，指的是電池、電機(jī)、電控技術(shù)，這是制約新能源汽車發(fā)展的主要技術(shù)瓶頸。在 電池技術(shù)上存在不少技術(shù)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(yùn)行時(shí)，電池的各種性能不穩(wěn)定，其結(jié)果將造成電動(dòng)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(dòng)汽車剛起步那時(shí)，其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用的是直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但隨著大功率半導(dǎo)體技術(shù)，矢量控制的變頻調(diào)速技術(shù)和電機(jī)測(cè)試等技術(shù)的發(fā)展，感應(yīng)交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逐漸取代了直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 第 1 頁 第 1 章 概述 汽車動(dòng)力發(fā)展史 發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力源。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)大多是熱能動(dòng)力裝置，簡稱熱力機(jī)。開始的汽車采用的是 蒸汽外燃機(jī)，熱效率低，僅 10%左右；現(xiàn)在多采用內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)是將燃料在氣缸內(nèi)部產(chǎn)生的熱能直接轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的動(dòng)力裝置，它具有體積小、質(zhì)量輕、操作簡單，便于移動(dòng)和起動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)，熱效率可以達(dá)到 30%~40%。 1860 年，法國發(fā)明家雷諾爾研制了世界第一臺(tái)二沖程內(nèi)燃機(jī)，用煤氣作為燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)不壓縮混合氣，用電火花點(diǎn)火。 1876 年德國人奧托研制了第一臺(tái)往復(fù)活塞式四沖程汽油機(jī)并投入使用。由于采用了進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率達(dá)到 12%以上，而發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)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(dòng)機(jī) (即柴油機(jī) )，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)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(dòng)機(jī)排出的廢氣能量來驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，給發(fā)動(dòng)機(jī)增壓。 1956年，德國人汪克爾發(fā)明了轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)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(jì)算機(jī)控制的汽油噴射系統(tǒng)，開創(chuàng)了電控技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用的歷史。 1972 年，日本本田售出裝有復(fù)合渦流控制燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)的西維克牌轎車，這種發(fā)動(dòng)機(jī)是在普通發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的頂部加上一個(gè)副燃燒室，先將這處副燃燒室中較濃 的混合氣體點(diǎn)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(dòng)機(jī)都是四沖程燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新層出不窮，從直列四缸，到直列六缸，從 V型發(fā)動(dòng)機(jī)到 W型發(fā)動(dòng)機(jī)。缸內(nèi)直噴，可變正時(shí)氣門，渦輪增壓，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)經(jīng)過百年的發(fā)展，已經(jīng)日趨完善。隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車的數(shù)量逐漸增長，對(duì)環(huán)境和能源也造成了嚴(yán)重的威脅，人類開始對(duì)新的汽車能源進(jìn)行探索、應(yīng)用。 第 2 頁 新能源汽車的產(chǎn)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(nèi)燃機(jī)汽車的尾氣排放。為了解決能源短缺和環(huán)境污染等社會(huì)問題，人類相繼開發(fā)了，電動(dòng)汽車、燃?xì)馄嚒⑻柲芷嚨刃滦桶l(fā)動(dòng)機(jī)汽車。 1967年，美國進(jìn)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(shí)速下，每次充氫 10分鐘可運(yùn)行 121公里。該車有 19個(gè)座位，由美國比林斯公司制造。 1978 年，日本研究成功復(fù)合動(dòng)力汽車，形成了混合動(dòng)力汽車。目前，日本 豐田 公司在混合動(dòng)力汽車 研究方面居于世界絕對(duì)領(lǐng)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(gè)裝太陽能電池的大棚。我國在 1984年 9 月首次研制的“太陽號(hào)”太陽能汽車試驗(yàn)成功，表明我國在研制新型汽車方面已達(dá)到世界先進(jìn)水平。 英國人在 1873年制造了第一輛電動(dòng)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(shù)發(fā)展緩慢，電 動(dòng)汽車逐漸被燃油汽車取代，僅在特殊場(chǎng)合，作為貨物轉(zhuǎn)運(yùn)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(yán)重，人們?cè)俅螌⒆⒁饬D(zhuǎn)移到非石油燃料的、零污染的汽車上來。 由于電動(dòng)汽車具有突出的環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)， 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(dòng)汽車研究會(huì)專門從事電動(dòng)汽車的研究，各大汽車公司也投入巨資研制開發(fā)電動(dòng)汽車，部分電動(dòng)汽車已批量生產(chǎn)。電動(dòng)汽車以零污染，結(jié)構(gòu)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(dòng)力來源 燃油汽車 ，是 以汽油作為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)。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(jīng)過壓縮達(dá)到一定的溫度和壓力后，用火花塞點(diǎn)燃，使氣體膨脹做功。汽油機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，造價(jià)低廉， 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機(jī)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(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，包括如內(nèi)燃機(jī)（汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等）、外燃機(jī)（斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)、蒸汽機(jī)等）、電動(dòng)機(jī)等。如內(nèi)燃機(jī)通常是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。發(fā)動(dòng)機(jī)既適用于動(dòng)力發(fā)生裝置，也可指包括動(dòng)力裝置的整個(gè)機(jī)器（ 如：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)）。發(fā)動(dòng)機(jī)最早誕生在英國，所以，發(fā)動(dòng)機(jī)的概念也源于英語，它的本義是指那種 “ 產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)械裝置 ” 。 (1)汽油機(jī)分類 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)上，現(xiàn)在大部分發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)。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(jié)構(gòu) 汽油機(jī)主要由“兩大機(jī)構(gòu)、五大系統(tǒng)”組成。 1)曲柄連桿機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換的核心 ,也是發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配基礎(chǔ)。 2)配氣機(jī)構(gòu) 保證氣缸適時(shí)換氣。 3)燃料系 控制每循環(huán)投入氣缸燃油的數(shù)量，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn)速。 4)冷卻系 控制發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度。 5)潤滑系 減少摩擦力，延長發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。 6)點(diǎn)火系 7)起動(dòng)系 使曲軸旋轉(zhuǎn)完成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程。 (3)工作原理 四沖程汽油機(jī)每一個(gè)工作循環(huán)都有四個(gè)活塞行程，按其作用分別稱 第 4 頁 為進(jìn)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(jī)工作原理 1)進(jìn)氣沖程 在進(jìn)氣程中，活塞由曲軸帶動(dòng)從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)行，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門開啟。汽缸內(nèi)容積逐漸增大，形成一定的真空度，塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，整個(gè)氣缸內(nèi)充滿合。 2)壓縮行程 進(jìn)氣行程結(jié)束后，活塞在曲軸的帶動(dòng)下從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，此時(shí)排氣門關(guān)閉，而進(jìn)氣門也開始逐漸關(guān)閉。隨著活塞的向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入氣缸內(nèi)的混合氣被壓縮，其溫度和壓力升高，直到活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)壓縮行程結(jié)束。 3)做功行程 當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)接近壓縮行程上止點(diǎn)時(shí)，火花塞跳火點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的混合氣，此時(shí)進(jìn)氣門和排氣門均處于關(guān)閉狀態(tài)，氣缸內(nèi)氣 體的溫度和壓力同時(shí)升高，從而推動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過連桿推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)輸出機(jī)械能。 4)排氣行程 做功行程結(jié)束時(shí)，氣缸內(nèi)的氣體將活塞推至下止點(diǎn)，氣缸內(nèi)的混合氣也因燃燒變?yōu)閺U氣。此時(shí)排氣門打開，進(jìn)氣門仍處于關(guān)閉狀態(tài)，活塞在曲軸的帶動(dòng)下從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的廢氣經(jīng)排氣門排出，直到活塞到達(dá)上止點(diǎn)排氣行 程結(jié)束。第 5 頁 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程、總體結(jié)構(gòu)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有許多相同的地方，每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷四個(gè)行程。柴油機(jī)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(diǎn)火方式都與汽油機(jī)不同。最大的不同是，柴油機(jī)沒有點(diǎn)火系，因?yàn)椴裼蜋C(jī)氣缸中的混合氣是壓燃