【正文】 第一章 汽車基礎(chǔ)當(dāng)今的汽車一般都由15000多個(gè)分散、獨(dú)立且相互配合的零部件組成。這些零部件主要分為四類：車身、發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和電氣設(shè)備。Body：車身Engine：發(fā)動(dòng)機(jī)Brakes：制動(dòng)器Power train：傳動(dòng)系Steering：轉(zhuǎn)向系Electrical：電器及電子設(shè)備Suspension：懸架Layout of a passenger car：乘用車總布置Layout of a mercial vehicle：商用車總布置 車身 汽車車身是由車窗、車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和行李箱蓋焊接在金屬板外殼內(nèi)而成。金屬板外殼將發(fā)動(dòng)機(jī)、乘客和貨物覆蓋以提供保護(hù)。車身的設(shè)計(jì)要保證乘客安全舒適。車身的款 式使得汽車看起來(lái)漂亮迷人、色彩斑斕、時(shí)尚前衛(wèi)。私家轎車有一個(gè)封裝起來(lái)的車身，4個(gè)大車門允許乘客進(jìn)出車廂。這個(gè)設(shè)計(jì)也可放置行李或其他貨物。私家轎車也可以稱為擁有固定車頂?shù)膫鹘y(tǒng)車輛。有許多類似車身設(shè)計(jì)的活頂式車除了擁有兩個(gè)車門，其他的設(shè)計(jì)和敞篷車大致一樣。 皮卡或載重汽車。通常它們有比轎車大的底盤和懸架來(lái)支撐重物質(zhì)量。型運(yùn)載貨車基于轎車的設(shè)計(jì)并改裝以便騰出最大限度的空間來(lái)裝載貨物。商用運(yùn)載貨物車輛的車身是專用設(shè)計(jì)的。如罐車運(yùn)載液體，自卸車搬運(yùn)泥土或大批谷物，平板車和貨車通常用來(lái)運(yùn)載普通貨物。公交車或長(zhǎng)途汽車通常是4輪固定模式的車輛，但會(huì)用到大量的車輪和輪軸。有時(shí)，鉸接式公交車是為了增加容量。公交車和貨車可以做成單層或雙層的。長(zhǎng)途汽車常用于長(zhǎng)距離運(yùn)載，且費(fèi)用比較昂貴，因此市區(qū)里就會(huì)用到公交車，如市郊間上下班時(shí)用于交通運(yùn)輸。 發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力裝置。最常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī)通過(guò)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸里的液體燃料而獲得能量。內(nèi)燃機(jī)有兩種類型：汽油機(jī)（又稱為點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)）和柴油機(jī)（又稱為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)）。兩種類型均稱為熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。燃燒燃料產(chǎn)生的熱量使汽缸里氣體的氣壓增加并提供能量通過(guò)傳動(dòng)軸連接到傳動(dòng)系統(tǒng)。 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的排列方式稱為發(fā)動(dòng)機(jī)配置。直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸呈一列布置。這個(gè)設(shè)計(jì)創(chuàng)造了一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造。在車輛應(yīng)用中，汽缸數(shù)一般是26缸，汽缸中心線與水平面垂直。當(dāng)汽缸數(shù)增多時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸和曲軸就成為一個(gè)問(wèn)題。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法就是采用V形（汽缸呈兩列布置，且兩列氣缸之間夾角為V形）發(fā)動(dòng)機(jī)。這個(gè)設(shè)計(jì)使發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸和曲軸都變得更短且更堅(jiān)硬。前置發(fā)動(dòng)機(jī)縱向安裝，既可前輪驅(qū)動(dòng)也可后輪驅(qū)動(dòng)。后置發(fā)動(dòng)機(jī)是將發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在后輪后面。發(fā)動(dòng)機(jī)可橫置或縱置，一般情況下為后輪驅(qū)動(dòng)。 電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)為起動(dòng)機(jī)、點(diǎn)火系統(tǒng)、照明燈具、取暖器提供電能。該電平由一個(gè)充電電路維護(hù)。 充電 充電系統(tǒng)為所有汽車電子元件提供電能。充電系統(tǒng)主要包括：蓄電池，交流發(fā)電機(jī)，電壓調(diào)節(jié)器，即通常是交流發(fā)電機(jī)上不可或缺的，充電警告或指示燈和金屬絲連成一個(gè)完整電路。蓄電池為起動(dòng)提供電能,然后發(fā)動(dòng)機(jī)工作，交流發(fā)電機(jī)就為所有的電子元件提供電能。同時(shí)也給蓄電池充電即用來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。電壓調(diào)節(jié)器有過(guò)充保護(hù)作用。 起動(dòng) 起動(dòng)系統(tǒng)包括：蓄電池、電纜、起動(dòng)機(jī)、飛輪和換向器。起動(dòng)時(shí)，有兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)運(yùn)行，該起動(dòng)機(jī)齒輪與飛輪齒圈嚙合，并起動(dòng)電機(jī)，然后運(yùn)行傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。起動(dòng)機(jī)電機(jī)將起動(dòng)機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上并由電池供電。 點(diǎn)火一個(gè)基本的點(diǎn)火系統(tǒng)包括：蓄電池、低壓電纜、點(diǎn)火線圈、線圈高壓電纜、火花塞電纜和火花塞。點(diǎn)火系統(tǒng)提供高強(qiáng)度火花使火花塞點(diǎn)燃燃料室里的液體燃料?；鸹ū仨氃谶m當(dāng)?shù)臅r(shí)候提供，并達(dá)到能夠使燃料點(diǎn)燃的能量要求。這些能量從蓄電池和交流發(fā)電機(jī)獲得，點(diǎn)火線圈使電壓增高。該系統(tǒng)有兩個(gè)電路，主電路或低壓電路點(diǎn)燃火花，次電路或高壓電路產(chǎn)生高壓并將其分配到火花塞上。復(fù)習(xí)題1. 列出汽車有那幾部分組成。2. 根據(jù)車身外形車輛常見(jiàn)類型是什么？3. 內(nèi)燃機(jī)的燃燒能源如何轉(zhuǎn)換為機(jī)械能？4. 那個(gè)系統(tǒng)里包含有底盤？大盤的功用是什么？5. 列出傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分。6. 車輛上為什么使用懸架？7. 一個(gè)空氣制動(dòng)系統(tǒng)如何工作？8. 6*2如何解釋？9. 列出充電系統(tǒng)的主要組成部分。10. 起動(dòng)時(shí)的發(fā)生的兩個(gè)運(yùn)行是什么？11. 點(diǎn)火系統(tǒng)的主要功用是什么？ INTERNAL COMBUSTION ENGINE. 能源與動(dòng)力能源是用于生產(chǎn)電力?；つ茉崔D(zhuǎn)化為燃料的燃燒的熱量，這個(gè)過(guò)程被稱為燃燒。如果發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒發(fā)生在汽缸內(nèi)的地方，被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)。如果燃燒發(fā)生在汽缸外的地方，被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)外部燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)。用于汽車的能源叫內(nèi)部燃燒高能源高溫能源在燃燒室里降低能緩解氣體燃燒在汽缸室里的溫度。燃燒氣體溫度的升高引起氣壓變大。燃燒室內(nèi)發(fā)展應(yīng)用到了活塞產(chǎn)生一個(gè)可用的機(jī)械力，然后將其轉(zhuǎn)換成有用的機(jī)械能。通過(guò)曲軸連桿連接活塞,造成氣體軸旋轉(zhuǎn)半轉(zhuǎn)。動(dòng)力沖程“使用了”氣壓，意味著必須提供手段驅(qū)逐燃燒氣體和回灌用新鮮的汽油和空氣混合氣體鋼瓶：這種氣體的運(yùn)動(dòng)控制是閥門的責(zé)任。一進(jìn)氣閥使新進(jìn)入的混合物在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和一排氣閥讓燃燒后的氣體在已完成了它的工作任務(wù)后排出。發(fā)動(dòng)機(jī)條款（圖21）：TDC（上止點(diǎn)）：曲軸對(duì)應(yīng)活塞的位置時(shí)，活塞遠(yuǎn)離曲軸。BDC（下死點(diǎn)）：曲軸對(duì)應(yīng)活塞的位置時(shí)，活塞最接近曲軸。行程：下死點(diǎn)和上止點(diǎn)之間的距離。中風(fēng)是由曲軸，行程是由曲軸控制。缸徑：圓柱的內(nèi)部直徑。波及體積：下死點(diǎn)和上止點(diǎn)之間的音量。發(fā)動(dòng)機(jī)排量：這是所有的氣缸容積，例如四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)，有一個(gè)排量為2000㎝179。的汽車，配有500㎝179。氣缸波及體積。隙容積：上述內(nèi)活塞的空間體積位于上止點(diǎn)以上。壓縮率E =（容積+間隙容積）/（間隙容積）二沖程：能量掌握在每一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)的曲軸上。四沖程：能量掌握在每一個(gè)其它的運(yùn)轉(zhuǎn)的曲軸上火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)是一種內(nèi)部與外部的點(diǎn)火器，它轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，在燃料中的能量供應(yīng)的燃燒。在經(jīng)營(yíng)周期分布在四個(gè)活塞行程。以完成整個(gè)周期需要兩個(gè)曲軸的使命。運(yùn)行過(guò)程如（圖2 2）1． 進(jìn)氣行程（進(jìn)氣） 向下移動(dòng)的冰錐增加汽缸容積和新鮮的通過(guò)進(jìn)氣閥開(kāi)啟的空氣燃料混合。2． 壓縮行程向上移動(dòng)的活塞減少了汽缸內(nèi)體積和壓縮的空氣燃料混合物。不久之前，香港貿(mào)易發(fā)展局是達(dá)成共識(shí)，火花塞點(diǎn)燃?jí)嚎s空氣燃料的混合物，從而啟動(dòng)了燃燒過(guò)程。更高的壓縮比意味著更好的燃油利用率。壓縮的程度受制于敲限制?；鸹c(diǎn)火后在火花塞點(diǎn)燃了壓縮空氣燃料的混合物，作為混合的結(jié)果溫度升高。在汽缸增加，迫使活塞向下的壓力?；钊D(zhuǎn)讓的權(quán)力，通過(guò)連桿曲軸。 向上移動(dòng)的活塞燃燒排出的氣體（廢氣）通過(guò)公開(kāi)排氣閥。在四沖程過(guò)完成后又周期重復(fù)。這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)有數(shù)以百計(jì)的其它部分。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，發(fā)動(dòng)機(jī)頭，活塞，連桿，曲軸和閥門。其他部分一起營(yíng)造系統(tǒng)。這些系統(tǒng)是燃油系統(tǒng)，進(jìn)氣系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)和排氣（圖2 2）。這些系統(tǒng)都有一定的作用。這些系統(tǒng)將在后面詳細(xì)討論。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)的基本框架。所有其他發(fā)動(dòng)機(jī)零件要么在其中的位置或固定它。其所持有的氣瓶，水套和油畫廊（圖2 4）。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體還持有曲軸，那拴到塊的底部。還裝在凸輪軸塊，除卻架空凸輪（OHC）發(fā)動(dòng)機(jī)。在大多數(shù)汽車，這個(gè)部件是由灰鑄鐵或者一種合金（混合物）灰鐵和其它金屬如鎳或鉻。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是鑄件。有些氣缸體，特別是在小汽車?yán)锏哪切?，都是由鋁做成的。這種金屬比鐵輕得多，然而，鐵的耐磨性比鋁好。因此，在大多數(shù)鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)鑲有鐵或鋼套管。這些軸套被稱為氣缸套。有些氣缸體完全由鋁做成。 氣缸套 氣缸套用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體提供活塞和活塞環(huán)的耐磨材料。那塊可由一種鐵，易于鑄造而作出的套筒使用另一種就是能夠更好地起到磨損作用，還有兩種主要類型的套筒：干，濕（圖2 5 ）。干套可以被拋棄，或壓成一個(gè)新的塊或用于嚴(yán)重磨損或損壞而無(wú)法輕易被鋼瓶翻新得的套筒。這是一個(gè)在其在缸體孔壓適合。它的墻壁是兩毫米厚。它的外表面，是符合其全長(zhǎng)塊接觸。它與頂塊沖洗和面漆難以看到。一旦到位，干袖子成為缸體的永久部分。用濕的套筒。外表面是周圍的汽缸水套的一部分。這就是所謂濕缸，因?yàn)樗袑?duì)其外表面的冷卻液。這有助于加快熱套和冷卻水之間的轉(zhuǎn)移。套筒頂部密封，以防止冷卻液泄漏 缸蓋氣缸蓋扣緊到塊頂部，正如屋頂適合在一幢房子。底部與活塞頂形成燃燒室。缸直列機(jī),只有一種輕型車輛的所有缸，缸頭大缸直列機(jī)可以有兩個(gè)或更多。正如與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，缸蓋，可制成鑄鐵或鋁合金。鋁合金制成的頭比如果當(dāng)鑄鐵制成打火機(jī)。鋁還進(jìn)行更迅速帶走熱量比鐵。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，這三個(gè)最流行的燃燒室類型是半球形，楔形和半半（圖2 6）。氣缸頭攜帶閥門，閥門彈簧和搖臂軸搖臂，這個(gè)山谷齒輪部分正在進(jìn)行這項(xiàng)工作的推桿。有時(shí)，凸輪軸安裝在氣缸頭直接并且不用搖臂控制閥門工作。這就是所謂的一個(gè)頂置凸輪軸安排。氣缸蓋連接到具有高強(qiáng)度汽缸體。它們之間的連接必須不透氣，使燃燒的混合氣體都不能泄露。這是由使用氣缸蓋墊片實(shí)現(xiàn)，這是一個(gè)夾層墊片，即在兩片銅之間的石棉，這兩種材料能承受高溫和發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的壓力。 油底殼通常由鋼沖壓形成。油底殼和氣缸體的下半部分一同被叫做曲軸箱，他們把曲軸封閉起來(lái)。潤(rùn)滑系統(tǒng)中的油泵從油底殼抽取油，并將其發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)的所有工作部件。石油排水起飛和碰到向下平移進(jìn)入到鍋里。因此，潤(rùn)滑油在發(fā)動(dòng)機(jī)的軸箱與工作著的零件之間不斷地循環(huán)。 活塞，連桿和曲軸 曲柄機(jī)構(gòu)和能量 活塞由曲柄機(jī)構(gòu)和氣缸，連桿組成。這些部件通過(guò)氣體能量推動(dòng)，從而引起這些部件產(chǎn)生慣性力。 氣能產(chǎn)生的力可以再細(xì)分為垂直于豎直平面的力Fn，且作用于汽缸壁，和一個(gè)推動(dòng)連桿的力Fs，這個(gè)連桿的力，從而引起切向力Ft并作用于曲柄機(jī)構(gòu)，這些能量要求在一起產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)和法向力Fr。 這氣體作用力分為作用角α,支點(diǎn)于連桿的作用角β,和壓縮比入: 連桿作用力: Fs=Fg/cosβ 側(cè)向力 : Fn=Fgtanβ 法向力 : Fr=Fgcos（α+β）/ cosβ 切向力 : Ft=Fg sin（α+β）/ cosβ 所以的這些關(guān)系代表了一種方法計(jì)算各部件的振動(dòng). 活塞是四個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中一個(gè)重要部分,很多活塞都是從鋁中 ,通過(guò)連桿傳遞能量來(lái)壓縮點(diǎn)燃混合氣體.,圓形的鋼圈裝入汽缸,。這些用來(lái)放活塞環(huán)的稱為凹槽。一個(gè)活塞銷放在中間通過(guò)一個(gè)小孔固定?；钊N的作用是固定活塞于連桿之間的連接，對(duì)活塞銷起作用的是活塞銷凸臺(tái)。 活塞本身,它的環(huán)和活塞銷一起稱為活塞總成。1活塞 為了抵抗高溫的燃燒室，活塞必須非常堅(jiān)固，但是也必須輕便，因?yàn)樗窃跉飧變?nèi)高速運(yùn)轉(zhuǎn)而上下運(yùn)動(dòng)的，活塞內(nèi)是空的，在頂部是厚的用來(lái)傳遞高溫高壓的氣體動(dòng)力，底部溫度較低所以做成薄的。頂部是活塞頭或活塞頂，薄部分是裙部，兩節(jié)之間的凹槽稱為環(huán)帶。 活塞頂可以是平的，凹的，圓頂?shù)幕蚴请[蔽的，在柴油機(jī)的燃燒可能形成完全或部分活塞冠，依靠這種方法噴射。所以活塞采用不同的形狀。2?；钊h(huán) 如圖29所示，活塞環(huán)裝進(jìn)接近活塞頂部的環(huán)槽。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，活塞環(huán)是薄的，是圓形的金屬片,適合槽活塞頂部的。 現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)，每個(gè)活塞有三個(gè)活塞環(huán)，（老式的發(fā)動(dòng)機(jī)有四個(gè)甚至五個(gè)）?；钊h(huán)裝在活塞內(nèi)表面的凹槽內(nèi)?；钊h(huán)的外表面緊靠著汽缸壁活塞環(huán)提供了活塞環(huán)于汽缸壁之間的密封，也就是說(shuō)，只有活塞環(huán)接觸汽缸壁。頂頭兩個(gè)活塞環(huán)是防止氣體從汽缸壁漏出的，稱為壓縮環(huán)。最底下的一個(gè)是防止汽油飛濺到缸桶而從間隙進(jìn)入到燃燒室，所以稱為油環(huán)。表面鍍鉻的鑄鐵壓縮環(huán)一般用于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。鍍鉻的活塞環(huán)提供了光滑，耐磨的表面。 在做功行程，燃燒室對(duì)壓縮環(huán)的壓力是非常大的。原因是他們朝汽缸壁方向擠開(kāi)，一些高壓的氣體進(jìn)入到活塞環(huán)，這樣使得活塞環(huán)表面充分接觸到汽缸壁，燃燒的氣體壓力使得活塞環(huán)底部緊緊地壓住活塞凹槽，然而，越高的燃燒的氣體壓力更加緊緊地把活塞環(huán)表面和汽缸壁密封住。3?；钊N 活塞銷是用來(lái)連接活塞于連桿的?；钊N裝入銷孔，裝入連桿最頂頭的小孔。連桿的頂部應(yīng)遠(yuǎn)小于連桿的尾部才能裝進(jìn)曲柄軸頸。小的底部裝進(jìn)活塞的內(nèi)底部。活塞銷通過(guò)一邊裝入活塞銷，通過(guò)小的連桿一端，然后通過(guò)活塞的另一邊。這使得連桿穩(wěn)固地在活塞中間適當(dāng)?shù)奈恢??；钊N是是空心的且是高強(qiáng)度的鋼制成的。很多銷的鍍鉻的使得更加耐磨。 連桿是高強(qiáng)度的鋼鑄造的，它通過(guò)曲柄軸頸傳遞力和運(yùn)動(dòng)從活塞到曲柄銷。連桿小的一頭是連接活塞銷的。軸瓦是用軟金屬制成的，比如青銅，用來(lái)這樣合成的。下級(jí)的連桿裝進(jìn)曲柄軸頸。這稱為大頭。這個(gè)軸承，是鋼背的鉛或者是錫殼制成的。這些是一樣被用作主要軸承。大端的分離切口往往是單個(gè)的，所以它足夠小可以從燃燒室中取出。連桿由合金鋼鑄成。 曲軸如圖210所示，連同連桿通過(guò)旋轉(zhuǎn)而帶動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)汽車行駛。它是由碳鋼和低比例的鎳合成的主要的曲軸軸頸裝進(jìn)汽缸，大端匹配連桿。在曲軸的后端附加有飛輪，在曲軸的前端有驅(qū)動(dòng)輪對(duì)應(yīng)的正時(shí)齒輪，風(fēng)扇，冷卻水和發(fā)電機(jī)。 曲軸的擺幅，i，e，是主要的軸頸和大端中心之間的距離?？刂茮_程的幅度，沖程是雙次進(jìn)行的，擺動(dòng)的幅度是活塞從TDC到BDC的距離，反之亦然。 單缸的發(fā)動(dòng)機(jī)每?jī)纱吻S循環(huán)只能提供單一的能量脈沖。能量只能提供四分之一的時(shí)間。當(dāng)超過(guò)一個(gè)汽缸時(shí)它能從曲軸獲得流動(dòng)性的能量。額外的能量被均勻地隔開(kāi)遍及兩個(gè)轉(zhuǎn)數(shù)或四沖程的一個(gè)周期。四缸的一般用于汽車。 為了保持曲軸的平衡設(shè)置第一和第四的活塞是在TDC。第二和第三的活塞是在BDC 每個(gè)沖程的間隔是180176。，圖標(biāo)的序列顯示了各個(gè)缸的點(diǎn)火順序，點(diǎn)火順序是1342，但是這個(gè)順序可以改變?yōu)?243，如果安裝了另外的凸輪軸。 注意到第四個(gè)活塞總是伴隨著第一活塞進(jìn)行的。當(dāng)?shù)谒幕钊M(jìn)氣閥完全打開(kāi)時(shí)，第一缸的活塞完全關(guān)閉，這是用來(lái)調(diào)節(jié)氣門間隙的。表格 飛輪有碳鋼制成，裝在曲軸的后端。同時(shí)帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)和離合器。同時(shí)傳送給變速器，和啟動(dòng)齒圈包圍著在四個(gè)沖程當(dāng)中只有一個(gè)沖程是做功的所