【文章內(nèi)容簡介】 210所示。 rMF t0 ?第二章 汽車的基本知識 圖 210 汽車驅(qū)動力 第二章 汽車的基本知識 汽車行駛的過程就是驅(qū)動力克服各種行駛阻力的變化過程。當 Ft＝ F時，汽車勻速行駛；當 Ft＞ F時，汽車加速行駛；當 Ft＜ F時，汽車減速行駛乃至停駛。 2．附著條件 驅(qū)動力的最大值一方面取決于發(fā)動機可能發(fā)出的最大轉(zhuǎn)矩和變速器換入最低擋時的傳動比，另一方面又受輪胎與地面的附著作用限制。 ???第二章 汽車的基本知識 當汽車在平整干硬路面上，車輪的附著作用是由于輪胎與路面間存在著摩擦力。這個摩擦力阻礙車輪的滑動，使車輪能夠正常地向前滾動并承受路面的反作用力 —— 驅(qū)動力。如果驅(qū)動力大于摩擦力，車輪與路面之間就會發(fā)生滑動。在松軟的地面上，除了輪胎與地面間的摩擦之外，還加上嵌入輪胎花紋凹部的軟地面凸起部所起的抗滑作用。由附著作用所決定阻礙車輪滑動的力的最大值稱為附著力，用 Fφ表示。附著力與車輪承受垂直于地面的法向力 G(稱為附著重力 )成正比： Fφ＝ Gφ 第二章 汽車的基本知識 由此可知，附著力是汽車所能發(fā)揮驅(qū)動力的極限，其表達式為 Ft≤Fφ 此式稱為汽車行駛的附著條件。 在冰雪或泥濘的路面上，由于附著力很小，汽車的驅(qū)動力受到附著力的限制而不能克服較大的阻力，導(dǎo)致汽車減速甚至不能前進，即使加大節(jié)氣門開度或換入低擋，車輪只會滑轉(zhuǎn)而驅(qū)動力不會增大。 第二章 汽車的基本知識 為了增加車輪在冰雪路面上的附著力，可采用特殊花紋的輪胎、鑲釘輪胎或者在普通輪胎上繞裝防滑鏈，以提高對冰雪路面的附著作用。非全輪驅(qū)動汽車的附著重力僅為分配到驅(qū)動輪上的那一部分汽車總重力，而全輪驅(qū)動汽車的附著重力則為全車的總重力，因而其附著力較前者顯著增大。 第二章 汽車的基本知識 第四節(jié) 發(fā)動機結(jié)構(gòu)與原理 一、發(fā)動機整體結(jié)構(gòu) 發(fā)動機是汽車動力的核心總成，其外觀與剖視圖如圖211所示。燃料在氣缸內(nèi)燃燒，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能，最終轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能并輸出。目前大部分汽車使用的是往復(fù)活塞式四沖程內(nèi)燃機。 第二章 汽車的基本知識 圖 211 發(fā)動機外觀與剖視圖 第二章 汽車的基本知識 隨著科學(xué)技術(shù)的進步，尤其是電子技術(shù)的發(fā)展，汽車發(fā)動機已經(jīng)由最原始的機械總成演變成了機電一體化總成，目前大多數(shù)發(fā)動機不但包括多種電子控制系統(tǒng)，如電控燃油噴射系統(tǒng)、電控點火系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)等，而且還通過 CAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與其他控制系統(tǒng) (巡航控制系統(tǒng)、 ABS防抱死控制和車身懸掛控制系統(tǒng)等 )相連，實現(xiàn)了全車智能化。 第二章 汽車的基本知識 1．發(fā)動機分類 內(nèi)燃機的分類方法很多，按照不同的分類方法可以把內(nèi)燃機分成不同的類型。 1) 按照所用燃料分類 內(nèi)燃機按照所使用燃料的不同可以分為汽油機和柴油機。汽油機與柴油機各有特點：汽油機轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，啟動容易，制造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。 第二章 汽車的基本知識 2) 按照行程分類 內(nèi)燃機按照完成一個工作循環(huán)所需的行程數(shù)可分為四行程內(nèi)燃機和二行程內(nèi)燃機。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈 (720176。 )，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動四個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為四行程內(nèi)燃機；而把曲軸轉(zhuǎn)一圈 (360176。 )，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動兩個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為二行程內(nèi)燃機。汽車發(fā)動機廣泛使用四行程內(nèi)燃機。 第二章 汽車的基本知識 3) 按照冷卻方式分類 內(nèi)燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機和風(fēng)冷發(fā)動機。水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進行冷卻的；而風(fēng)冷發(fā)動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進行冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代汽車的發(fā)動機。 第二章 汽車的基本知識 4) 按照氣缸數(shù)目分類 內(nèi)燃機按照氣缸數(shù)不同可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。僅有一個氣缸的發(fā)動機稱為單缸發(fā)動機；有兩個以上氣缸的發(fā)動機稱為多缸發(fā)動機，如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動機?，F(xiàn)代車用發(fā)動機多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動機。 第二章 汽車的基本知識 5) 按照氣缸排列方式分類 內(nèi)燃機按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。單列式發(fā)動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動機把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角小于 180186。(一般為 90186。)，稱為 V型發(fā)動機；若兩列之間的夾角等于 180186。，則稱為對置式發(fā)動機。 第二章 汽車的基本知識 6) 按照進氣系統(tǒng)是否采用增壓方式分類 內(nèi)燃機按照進氣系統(tǒng)是否采用增壓方式可以分為自然吸氣 (非增壓 )式發(fā)動機和強制進氣 (增壓式 )發(fā)動機。汽油機常采用自然吸氣式；柴油機為了提高功率有采用增壓式的。 第二章 汽車的基本知識 2．發(fā)動機工作原理 1) 四行程汽油機工作原理 汽油通過化油器霧化后與空氣混合成一定空燃比的混合氣，在進氣行程被吸入氣缸，經(jīng)壓縮點火燃燒而變成熱能，燃燒后的氣體所產(chǎn)生的高溫高壓，作用于活塞頂部，推動活塞作直線運動，同時通過曲柄連桿機構(gòu)而變?yōu)樾D(zhuǎn)的機械能，對外輸出動力。 汽油機的工作過程可分為：進氣行程、壓縮行程、作功行程、排氣行程，如圖 212所示。 第二章 汽車的基本知識 圖 212 四行程汽油機工作原理 第二章 汽車的基本知識 ① 進氣行程。在進氣行程開始時，活塞于上止點，進氣門開啟，排氣門關(guān)閉。曲軸轉(zhuǎn)動活塞從上止點向下止點移動，活塞上方容積增大，壓力降低，可燃混合氣在壓力差作用下進入氣缸。 ② 壓縮行程。壓縮行程開始，進、排氣門關(guān)閉，活塞從下止點向上止點移動?；钊戏饺莘e縮小，壓縮混合氣，使其壓力和溫度升高到易燃的程度。 第二章 汽車的基本知識 ③ 作功行程。作功行程時，進、排氣門仍然關(guān)閉，當壓縮接近終了時，火花塞發(fā)出電火花，點燃混合氣，燃燒后產(chǎn)生的高溫高壓推動活塞向下運動。 ④ 排氣行程。排氣行程開始，進氣門仍關(guān)閉，排氣門開啟，使活塞由下止點向上止點移動，把燃燒后的廢氣排出氣缸。 發(fā)動機完成進氣、壓縮、作功、排氣一個循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩周。 第二章 汽車的基本知識 2) 四行程柴油機工作原理 柴油機與汽油機不同，燃料采用柴油，為壓燃式結(jié)構(gòu)，無化油器和火花塞，柴油機吸入氣缸的為純凈空氣，柴油由噴油泵通過噴油器直接噴入氣缸，與壓縮后的高溫空氣混合并進行自燃。 第二章 汽車的基本知識 3．發(fā)動機基本結(jié)構(gòu) 1) 曲柄連桿機構(gòu) 曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內(nèi)作直線運動，通過連桿曲軸轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動，并通過曲軸飛輪對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪通過慣性釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運動。 第二章 汽車的基本知識 2) 配氣機構(gòu) 配氣機構(gòu)是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關(guān)閉進、排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動組組成。 3) 燃料供給系統(tǒng) 燃料供給系統(tǒng)是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，進入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出。一般由油箱、油泵、燃油濾清器、油管等組成。 第二章 汽車的基本知識 4) 潤滑系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng)是向運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以減小摩擦阻力，減輕機件的磨損，并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系統(tǒng)通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。 5) 冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。 第二章 汽車的基本知識 6) 點火系統(tǒng) 在汽油機燃燒室中，裝有火花塞，按點火順序在火花塞電極間產(chǎn)生電火花點燃混合氣。點火系統(tǒng)通常由蓄電池、發(fā)電機、點火線圈、分電器和火花塞等組成。 7) 啟動系統(tǒng) 要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復(fù)運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)，發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進行。啟動系統(tǒng)一般由啟動機、控制開關(guān)等組成。 第二章 汽車的基本知識 二、曲柄連桿機構(gòu) 1．機體組 發(fā)動機機體組包括氣缸體、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊、油底殼等零件，如圖 213所示。 第二章 汽車的基本知識 圖 213 機體組 第二章 汽車的基本知識 發(fā)動機機體是發(fā)動機的裝配基體，它支撐著發(fā)動機的運動件，安裝著各種附件，承受著發(fā)動機工作時產(chǎn)生的內(nèi)、外作用力，必須要有足夠的強度和剛度，且對于冷卻液、潤滑油和混合氣有良好的耐腐蝕性。 第二章 汽車的基本知識 1) 氣缸體 氣缸體是發(fā)動機的基礎(chǔ)骨架，它不僅要承受著高溫高壓氣體的作用力，而且發(fā)動機的所有零件幾乎都安裝在氣缸體上，因此氣缸體應(yīng)具有足夠的強度和剛度，在正常使用情況下缸體一般不易損壞。 第二章 汽車的基本知識 水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體 — 曲軸箱，也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支撐曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強筋，冷卻水套和潤滑油道等。 為了能夠使氣缸內(nèi)表面在高溫下正常工作，必須對氣缸和氣缸蓋進行適當?shù)睦鋮s。水冷發(fā)動機的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套，并且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通，冷卻水在水套內(nèi)不斷循環(huán)，帶走部分熱量，對氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。 第二章 汽車的基本知識 2) 氣缸套 氣缸直接鏜在氣缸體上叫做整體式氣缸，整體式氣缸強度和剛度都好，能承受較大的載荷，這種氣缸對材料要求高，成本高。如果將氣缸制造成單獨的圓筒形零件即氣缸套，然后再裝到氣缸體內(nèi)。這樣，氣缸套采用耐磨的優(yōu)質(zhì)材料制成，氣缸體可用價格較低的一般材料制造，從而降低了制造成本。目前幾乎所有的發(fā)動機都采用了鑲?cè)胧礁滋状鏆飧左w充當氣缸的工作表面，同時，氣缸套可以從氣缸體中取出，因而便于修理和更換，并可大大延長氣缸體的壽命。 第二章 汽車的基本知識 3) 氣缸蓋 氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高壓縮比。氣缸蓋上還裝有進、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進、排氣門，還有進氣通道和排氣通道等。在正常情況下，氣缸蓋不屬于易損件，但是會因發(fā)動機使用異常導(dǎo)致失油、失水而引起高溫變形、產(chǎn)生裂紋等，氣缸蓋損壞時，一般應(yīng)更換新的氣缸蓋。 第二章 汽車的基本知識 4) 氣缸墊 氣缸墊裝在氣缸蓋和氣缸體之間，主要是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣，漏水和漏油。 5) 油底殼 油底殼在氣缸體下部用來貯存潤滑油，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動機的總體布置和機油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車顛動時油面波動過大。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬碎屑，減少發(fā)動機的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤? 第二章 汽車的基本知識 2．活塞連桿組 活塞連桿組包括活塞、活塞銷、活塞環(huán)、連桿和連桿軸瓦等，如圖 214所示。 第二章 汽車的基本知識 圖 214 活塞連桿組 第二章 汽車的基本知識 (1) 活塞。主要是承受燃燒氣體的作用力，并將此力通過活塞銷傳遞給連桿以推動曲軸旋轉(zhuǎn)，活塞頂部還與氣缸蓋、氣缸壁共同構(gòu)成燃燒室?；钊粌H要具有足夠的強度，而且重量要輕，導(dǎo)熱性要好，且耐磨、耐腐蝕。 (2) 活塞銷。連接活塞和連桿，把活塞所承受的力傳給連桿，因此活塞銷要有足夠的剛度和較輕的重量。活塞銷的安裝采用“全浮式”，即在發(fā)動機工作過程中，活塞銷在連桿小頭銅襯套內(nèi)和活塞的銷座孔內(nèi)均能緩慢轉(zhuǎn)動，這樣可使磨損均勻，延長使用壽命。 第二章 汽車的基本知識 (3) 活塞環(huán)。分為氣環(huán)和油環(huán)兩種，氣環(huán)能保證活塞與氣缸壁之間的密封，防止氣缸中的高溫高壓燃氣大量竄入曲軸箱，同時還將活塞頂部的大部分熱量傳給氣缸壁，再由冷卻水帶走。油環(huán)能刮掉氣缸壁上多余的機油，并重新在氣缸壁上涂一層均勻的油膜，這樣既可防止機油竄入氣缸燃燒，又可減小活塞、活塞環(huán)與氣缸的磨損和摩擦阻力。一般轎車發(fā)動機有兩道氣環(huán)和一道油環(huán)。 第二章 汽車的基本知識 (4) 連桿。接受活塞通過活塞銷傳來的力，并將力傳給曲軸，推動曲軸轉(zhuǎn)