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Aladdin的博客

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汽车基础理论知识  

2013-04-10 15:49:56|  分类: 汽车知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 一、汽车发动机  基本工作原理是将燃油在密封汽缸内燃烧,使气体膨胀时的热能推动活塞作功,转变为机械能为汽车的行驶提供动力。

(一)发动机的分类 。

按燃料分:汽油、柴油、天然气等发动机。

按冷却方式分:水冷式、风冷式发动机。

按进气方式分:自然吸气式----空气靠活塞的抽吸作用进入气缸内。增压式----在发动机上装有增压器,气体预先经过压缩后再进入气缸。

按点火方式分:压燃式发动机----利用气缸内空气被压缩后产生的高温使燃油自燃,如柴油机。点燃式发动机----利用火花塞发出的电火花点燃混合气,如汽油机、煤气机。

按实现循环的行程数分:四冲程发动机----活塞移动四个行程或曲轴转两圈气缸内完成一个工作循环。二冲程发动机----活塞移动两个行程或曲轴转一圈气缸内完成一个工作循环。

 按气缸数目分:单缸发动机、多缸发动机。

 按凸轮轴位置数量划分:SOHC与DOHC发动机。

 SOHC----单顶置凸轮轴发动机,适用于2气门发动机。

 DOHC----双顶置凸轮轴发动机,适用于多气门发动机。

(二)发动机的参数:包括发动机气缸数、气缸的排列形式、气门、压缩比、排气量、最高输出功率、最大扭矩等。

1.发动机缸数  汽车都用多缸发动机。排量1L以下用3缸;1.3L-2.3L多采用4缸;2.5L以上采用6缸;4L为8缸,5.5L以上用12缸。在同等缸径下,缸数越多排量越大,功率越高;在同等排量下,缸数越多缸径越小,转速可以提高,从而提升功率。

2.气缸的排列  有直列立式、直列卧式、V型。应用较少的还有对置式、H型、X型、星型等。

直列排法(L)  发动机的气缸成一字排开,缸体、缸盖和曲轴结构简单、维修方便、制造成本低、低速扭矩特性好。缺点是功率较低。一般5缸以下采用直列排法,少数6缸发动机也有直列排法,直列6缸的动平衡较好,振动相对较小。L4:表示直列4缸发动机。

V字形排列(V) 6到12缸采用V形排列。优点是占用空间小,可降低震动和噪音。V8结构复杂,成本高,使用较少。V12高级轿车采用。V8:表示V型排列8缸发动机。

3.气门数 国产发动机多采用每缸2气门,一个进气门一个排气门。国外轿车发动机采用每缸4气门,2个进气门2个排气门。有的采用5气门结构,3个进气门2个排气门,提高了进、排气效率,使燃烧更加彻底。5气门结构复杂加工困难。国产新捷达王发动机采用了五气门。

可变进气门控制技术VETC:通过改变进气门开度来改变进气量,提高发动机扭矩,丰田擅长此技术。

4.气缸的压缩比 气缸的最大容积与最小容积(或气缸总容积与燃烧室容积)之比,用ε表示。汽油机在运转时,吸进的是汽油与空气混合气,压缩比越大,压缩终了的混合气的压力和温度就越高,混合气中的汽油分子气化得更完全,燃烧更迅速更充分,输出的功率大。低压缩比(10以下)的发动机燃烧时间相对延长,增加了能量消耗降低了动力输出。压缩比越大发动机工作时抖振增大,压缩比过大会出现“爆燃”和“表面点火”现象。爆燃会引起发动机过热,功率下降,油耗增加,甚至损毁发动机。表面点火会增加发动机的负荷,使其寿命降低。

压缩比与燃油  压缩比越大,要求使用的汽油标号越高。压缩比低于7.5用90号汽油;压缩比7.5~8.0用90或93号汽油;压缩比8.0~10用93或95号汽油;压缩比在10以上用97号汽油。如果使用低于建议标号的汽油,可能会产生“敲缸”、发动机振动加剧、不匀速等问题,损害发动机性能,缩短使用寿命。也不是汽油标号越高越好,因为气缸的压缩比、点火提前角等参数在出厂时设置好了,并对抗爆性较差的汽油设置了微调节程序,而对高标号汽油则没有设置程序。盲目使用高标号汽油不仅是浪费,还可能会因其高抗爆性的优势无法发挥而产生加速无力的现象。最好按说明书或油箱盖上标明的选择油号,同时考虑燃油质量的因素。

5.排气量 气缸内活塞从最低点到最高点的容积称单缸排量,单位用升(L)表示。发动机所有气缸排量总和为该发动机排气量。排气量越大,输出功率就越高,加速性越好。

轿车按排气量分级:微型车排量≤l升;普通轿车>l升≤1.6升;中级轿车>l.6升≤2.5升;高级轿车>2.5升≤4升;特级轿车>4升。

6.最大功率 功率的单位是马力(PS)或千瓦(kw)。输出功率用每分钟转速(r/min)表示,如100PS/5000r/min表示发动机每分钟5000转时输出功率为100马力。马力决定车辆可克服阻力的速度。功率表现在高转速,它决定了车子能跑多快。发动机的转速增加,功率也相应提高,但达到一定的转速后,功率反而呈下降趋势。

7.最大扭矩 扭力是指曲轴回转所做的功,它决定车行驶时可克服阻力的限度,包括加速性。扭矩的表示方法是N.m/r/min。引擎驱动车辆时,最大扭矩一般在发动机的中、低转速的范围。随着转速的提高,扭矩反而会下降。

发动机参数不仅要看功率同时要看扭力参数,以发动机处于最大功率、最大扭矩时的转速值稍低为好。若一台车的最大马力、扭力发生在引擎低转速,该车适合于低速行驶;若发生于高转速该车适合于高速加速性。两部车的扭矩不同,同样300马力,跑车的速度可到250公里/小时,货车可能只有150公里/小时,但它能拖动30-40吨重的货箱。

 (三)四冲程汽油发动机工作原理  由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个行程组成。

1.进气行程  曲轴带动活塞由上止点向下上止点移动,进气门开启,排气门关闭。气缸内的容积增大,气体压力下降,形成一定的真空度,燃料经化油器与空气混合后被吸入气缸。当活塞移动到下止点时,气缸内充满了新鲜混合气以及上一个工作循环未排尽的废气。

2.压缩行程  曲轴在飞轮的惯性力作用下旋转,通过连杆推动活塞向上移动,进、排气门关闭,气缸内容积逐渐减小,气缸内的混合气被压缩温度逐渐升高。

3.燃烧膨胀行程  火花塞点火,混合气剧烈燃烧,气缸内的温度、压力急剧上升,高温、高压气体推动活塞向下移动,通过连杆带动曲轴旋转。这个行程实现热能转化为机械能,又称为作功行程。

4.排气行程  活塞从下止点移动到上止点,排气门打开,废气随着活塞的上行排出气缸。由于燃烧室占有一定容积,不能将废气排尽,残余的废气不仅影响充气,对燃烧也有不良影响。

排气行程结束时,活塞回到上止点,完成了一个工作循环。随后,曲轴依靠飞轮转动的惯性作用仍继续旋转,开始下一个循环,周而复始,发动机不断地运转起来。

(四)涡轮增压器(T)Turbo即涡轮增压,简称T,一般在车尾标有1.8T、2.8T等字样。

发动机靠燃料在汽缸内燃烧产生功率,输入汽缸的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制。如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率,只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,提高燃烧作功能力。

涡轮增压有单涡轮和双涡轮增压,是指废气涡轮增压,实际上是一种空气压缩机,它利用发动机排出废气的惯性冲力来推动涡轮室的涡轮,涡轮带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道进来的空气进入汽缸,提高发动机的功率,降低发动机的燃油消耗。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸。空气的压力和密度增大可燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率。

涡轮增压器可提高发动机输出功率10%以上。缺点是“滞后响应”,由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓(1.7秒以上),使发动机延迟增加或减少输出功率。对要突然加速或超车而言,瞬间会有点提不上劲的感觉。

(五)柴油发动机  与汽油发动机一样,每个工作循环经历进气、压缩、作功、排气四个行程。燃料在临近压缩终了时才喷入气缸,在气缸内与空气混合。柴油粘度比汽油大,不易蒸发,自燃温度较汽油低,柴油发动机无需点火。柴油发动机主要分SDI与TDI两种:

1.自然吸气直喷式柴油发动机(SDI)。用压缩使气缸内空气温度超过柴油的自燃点,再喷入柴油与空气混合气而燃烧。自然吸气的升功率不是很高,转速比汽油发动机低。

2.涡轮增压直喷式柴油发动机(TDI) 在柴油机上加装了涡轮增压器,使进气压力增加,压缩比达到10以上,燃烧更加充分,可在低转速下输出较大的扭矩。

二、离合器。位于发动机与变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上。

离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在行驶中驾驶员根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离或逐渐接合,切断或传递向变速器输入的动力。主要作用:

(一)保证汽车平稳起步。起步前汽车处于静止状态,如果发动机与变速箱是刚性连接的,一旦挂上档,汽车将由于突然接上动力而前冲,不但会损伤机件,而且驱动力不能克服汽车前冲的巨大惯性力,使发动机转速急剧下降而熄火。

起步时,利用离合器将发动机与变速箱分离,挂上前进档后,再使离合器逐渐接合,由于离合器的主动、从动部分之间存在滑磨现象,使离合器传出的扭矩由零逐渐增大,汽车的驱动力也逐渐增大,汽车平稳地起步。

(二)便于换档。汽车行驶中为适应不断变化的条件,要换用不同的变速箱档位。没有离合器将发动机与变速箱暂时分离,变速箱中啮合的传力齿轮因载荷没有卸除,啮合齿面间的压力很大而难于分开。另一对待啮合齿轮因圆周速度不等而难于啮合,强行啮合会产生很大的齿端冲击损坏机件。

换档时,利用离合器使发动机与变速箱暂时分离,原来啮合的一对齿轮因载荷卸除,啮合面的压力大大减小容易分开。另一对待啮合的齿轮由于主动轮与发动机分开后转动惯性很小,合适的换档动作能避免或减轻齿轮间的冲击,顺利进入啮合实现换档。

(三)防止传动系过载 。汽车紧急制动时车轮突然降速,与发动机相连的传动系由于旋转惯性,仍保持原有转速,会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性力矩,使传动系的零件容易损坏。离合器是靠磨擦力来传递转矩的,当传动系内载荷超过磨擦力所能传递的转矩时,离合器的主、从动部分就会自动打滑,起到防止传动系过载的作用。

三、变速器 由传动机构和变速操纵机构组成。

传动机构是改变转矩方向和转速,操纵机构是控制传动机构,实现变速器传动比的变换,达到变速变矩。机械式变速箱应用齿轮传动的原理,变速箱内有几组传动比不同的齿轮,通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮工作,即换档。低速时让传动比大的齿轮工作,高速时让传动比小的齿轮副工作。

(一)变速器的功用:

1.改变汽车行驶速度和输出扭矩的大小,使汽车行驶速度和驱动扭矩适合不同的行驶条件。

2.实现倒车。发动机轴只能向一个方向转动,利用变速箱中设置的倒档,改变输出轴转动的方向来实现倒车。

3.实现空档。可以在发动机工作且离合器接合的状态下,变速箱不输出动力。

(二)变速器种类:分手动M、自动A变速器。 A4:四速自动变速器。

自动挡变速器

P档:停车,在车子停放或完全静止时采用。

N档:空档,车辆暂停时使用,如等候红灯放行。

D档:行车档。

L档:低速档,用于爬斜坡或易打滑路面。

Z档:中速档,在雪地或市区等情况下使用。

OD档:超速档,用于高速行驶情况。

R档:倒车,必须将车完全静止才能入挡。严禁在运动中由前进挡换入倒车挡,以防损坏齿轮。

四、分动器:是一个固定在车架上的齿轮传动系统,将变速器输出的动力分配到各驱动桥,其输入轴与变速器的输出轴用万向传动装置连接,输出轴有几根,分别经万向传动装置与各驱动桥相连。

分动器比变速箱的负荷大,分动器中的常啮齿轮均为斜齿轮,采用圆锥滚子轴承支承。例如,前轮驱动的汽车两前轮都陷入沟中,汽车就无法继续前进,如果这辆车的四个轮子都能产生驱动力的话,另外两个没陷入沟中的车轮工作则能使汽车继续行驶。

五、汽车行驶系  包括车桥、车轮、车架和悬架四部分。

(一)车桥(车轴)  通过悬架和车架(或承载式车身)相连,两端安装车轮。作用是传递车架与车轮之间各方向作用力。

整体式车桥:两端通过悬架系统支撑车身,通常与非独立悬架配用。

断开式车桥:象两把雨伞插在车身两侧,各自通过悬架系统支撑车身,与独立悬架配用。

车桥分转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种。其中转向桥和支持桥为从动桥。前置后驱动的汽车,前桥为转向桥,后桥为驱动桥。前置前驱动汽车前桥为转向驱动桥,后桥为支持桥。

1.转向桥 由两个转向节(万向节)和一根横梁组成。转向节通过主销与横梁连接,可左右摇晃,车轮装在转向节上,中间用轴承分隔开,行驶时车轮转,转向节不转只作左右晃动。主销是车轮转动的轴心。

万向节 汽车上的万向节与传动轴组合成万向节传动装置。万向节允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化。有十字轴式刚性万向节、准等速万向节(双联轴式和三销轴式)、等速万向节(球叉式和球笼式),扰性万向节。

前置后驱的车辆,万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间。前置前驱的车辆,万向节装在负责驱动和转向的前桥半轴与车轮之间。

单个万向节不能使输出轴与输入轴的瞬时角速度相等,容易造成振动产生很大的噪音。因此,后轮驱动汽车都采用双万向节,传动轴两端各有一个万向节,使传动轴两端的夹角相等,保证输出轴与输入轴的瞬时角速度相等。

后驱动汽车应用最广的万向节由万向节叉、十字轴等构成。十字轴装配在万向节叉上做连接,其轴头上装有滚针轴承,当轴头接入万向节叉时,十字轴与万向节叉之间可以相对旋转,能作多角度变化。万向节叉用花键连接可轴向移动,以满足夹角和距离同时变化。

等速万向节。前轮驱动汽车的驱动桥半轴与轮轴之间采用,每个半轴用两个等速万向节,靠近变速驱动桥的是半轴内侧万向节,靠近车轴的是半轴外侧万向节。在各种等速万向节中,常见是球笼式万向节,它用六个钢球传力,主动轴与从动轴在任何交角下钢球都位于两园的交点上,从而保证主、从动轴等角速度传动。

2.转向驱动桥:桥壳中装有差速器,驱动左右两根半轴,两个轮子与两根半轴直接相连。汽车发动机的动力经离合器、变速器、传动轴传送到驱动桥再左右分配给半轴驱动车轮。驱动桥的主要部件是减速器和差速器。减速器的作用就是减速增矩,靠齿轮之间的啮合完成。

3、差速器。是汽车驱动轿的主件。由行星齿轮、行星轮架(差速器壳)、半轴齿轮组成。发动机的动力经传动轴进入差速器驱动行星轮架,再由行星轮带动左右半轴分别驱动左右车轮。差速器的左半轴转速+右半轴转速=2倍行星轮架转速。汽车直行时,左右车轮与行星轮架三者的转速相等。汽车转弯时,外侧车轮有滑拖、内侧车轮有滑转的现象,两个驱动轮产生两个方向相反的附加力,由于“最小能耗原理”,导致两边车轮的转速不同,并通过半轴反映到半轴齿轮上,迫使行星齿轮产生自转,外侧半轴转速加快,内侧半轴转速减慢,使两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶,减少轮胎与地面的摩擦。

汽车拐弯时车轮的轨线是圆弧,圆弧的中心点在内侧,在相同时间里外侧轮子走的弧线比内侧轮子长。为了平衡这个差异,就要内侧轮子慢一点外边轮子快一点来弥补距离的差异。如后轮轴做成一个整体,就无法调整两侧轮子的转速差。法国人路易斯·雷诺设计出了差速器。

“最小能耗原理” 地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。如把一粒豆子放进碗内,豆子会停在碗底不会停在碗壁,碗底是能量最低位置(位能),它自动选择静止(动能最小)而不会运动。同理,车轮在转弯时也会趋向能耗最低的状态,自动按照转弯半径调整左右轮的转速。

(二)车轮 轮胎是汽车的重要部件,合适的内压是轮胎的生命。汽车行驶时轮胎被反复的往地面按压,轮胎橡胶材料受弯曲拉伸变形,如气压不正常,反复交叉变形就不能保持在设计允许的范围内,轮胎寿命缩短,耗油量增加,甚至有可能爆胎翻车。轮胎气压每月约减少0.7公斤/平方厘米。温度每升/降10℃轮胎气压随之升/降0.07-0.14公斤/平方厘米。一般轿车的油箱盖和司机座旁标有该车轮胎标准气压值。

轮胎选用。轮胎种类不同,其极限速度、负荷率不同。宽胎纵向稳定性、抗侧风能力强,转弯时轮胎变形度小,可以缩短制动距离。宽胎抓地力强,加速性能有所提升。有的人认为宽胎会加大路噪,有的认为轮胎的路噪主要与轮胎花纹有关,相同花纹不同宽度的轮胎路噪不会变化。宽胎比窄胎价格高,油耗有所增加。选购时要选择耐热性强、平衡性好的,轮胎圆度不够或易变形,行车时上下颠簸。

(三)汽车悬架系统。 悬架是车架与车桥之间传力连接装置的总称。由弹性元件、减震器和导向机构三部分组成。

1.前悬架系统。采用独立悬架系统,即左右两个车轮独立地通过悬挂装置与车体相连,可以各自独立地上下跳动。悬架系统由连杆机构和弹簧、减震器组成三角形或其它形状的连接方式固定车轮与车身的位置,在弹簧的作用下使车轮可以相对车身上下运动。有双横臂式和滑柱摆臂式。

双横臂式悬架 由上短下长两根横臂连接车轮与车身,两根横臂类似字母Y或C,这样设计既增加强度,提高定位精度,也为减震器和弹簧留出了安装位置。下横臂与车轮中心大致处于同一水平线上,在车轮跳动导致下横臂摆动时,不致产生太大的摆动角,保证了车轮的倾角不产生太大变化。

滑柱摆臂式悬架 由下横臂和减震器弹簧组连接车轮与车身,结构简单重量轻,占用空间小,上下行程长。由于减震器弹簧组充当了主销的角色,它同时承受了地面作用于车轮上的横向力,在上下运动时阻力较大,磨损增加。当急转弯时,由于车身侧倾,左右两车轮也向外侧倾斜,出现不足转向,弹簧越软这种倾向越大。

2.后悬架系统。种类比前悬架多,驱动方式不同决定有无后车轴。多使用连杆式和摆臂式。

连杆式:主要在FR驱动方式并且后车轴左右一体化(与中间的差速器刚性连接)的情况下使用。左右两侧各有一对连杆,分上拉杆和下拉杆,作为传递横向力(汽车驱动力)的机构。通常再与一根横向推力杆组成五连杆式,横向推力杆一端连接车身一端连接车轴,目的是防止车轴(或车身)横向窜动。当车轴因颠簸而上下运动时,横向推力杆以与车身连接的接点为轴做圆弧运动,如果摆动角度过大会使车轴与车身之间产生明显的横向相对运动。横向推力杆设计得比较长以减小摆动角。连杆式悬架与车轴形成一体,左右车轮不能独立运动,颠簸路面对车身产生的冲击较大,平顺性差。

摆臂式:由车轴中间的差速器固定,左右半轴在差速器与车轮之间设万向节,并以其为中心摆动,车轮与车架之间用Y型下摆臂连接。“Y的单独一端与车轮刚性连接,另两端与车架连接形成转动轴,根据转动轴是否与车轴平行,摆臂式悬架又分为全拖动和半拖动式摆臂,平行的是全拖动式,不平行的叫半拖动式。

3.自动调平悬架(SLS) 越野车上装有SLS,后螺旋弹簧为空气弹簧,负载或空载时都能使车辆自动调平。高度传感器持续测量后悬架的高度,如果增加载荷使车辆的高度降低,电子控制系统控制气泵增加对空气弹簧的空气供应量,保持车辆的平衡。如果车重减轻悬架升高,系统控制排放空气弹簧中的空气,将车辆降至平衡状态。

当汽车在崎岖地面行驶时,电子控制系统检测各种情况(如,零地面速度),控制向空气弹簧充入空气,弹簧延展至其最大位移,使车辆获得牵引力并驶过路面障碍。如果检测到地面速度,悬架会返回先前位置。汽车驶离崎岖地面后SLS进入正常操作模式。

手动操纵SLS  车速小于50公里/小时,允许驾驶员操作安装在仪表板上的开关,将汽车后部升高到车桥上方的40毫米处(高出后保险杠)以提高车辆的离去角。超出50公里/小时速度,系统自动将悬架返回标准驾乘高度。也可用遥控器从车外操作。使用该装置可以调节车后部的高度,使其与挂车的挂钩高度相配,或方便装货卸货。

六、汽车的驱动形式。由发动机驱动转动从而推动或拉动汽车行驶的轮子就是驱动轮。

根据发动机在车上的位置及驱动轮的数量、位置分:前置后驱(FR)、前置前驱(FF)、后置后驱(RR)、中置后驱(MR)、四轮驱动等。民用轿车常用前置后驱、前置前驱形式。

1.前置后驱(FR):发动机前置后轮驱动。前轮负责转向,后轮承担驱动工作。发动机输出的动力通过离合器、变速器、传动轴输送到后驱动桥驱动后轮“推”着汽车前进。优点:转向和驱动分开,高速稳定性好,爬坡能力强,负荷分布较均匀。 缺点:传动轴较长,增加了重量和动力损耗,转弯时易出现转向过度的情况。

2.前置前驱(FF):发动机前置前轮驱动。将变速器和驱动桥做成一体,固定在发动机旁将动力输送到前轮“拉”着车前进。优点:机构简单、发动机散热条件好,车内空间大,可降低车身高度,减轻重量,动力传递距离短,减少功率传递损耗。缺点:前桥同时承担转向和驱动任务,高速稳定性较差,上坡时驱动轮易打滑,高速下坡时易翻车。

3.四轮驱动 用4X4或4WD表示。汽车前后轮都有动力,可根据行驶路面状态不同将发动机输出扭矩按比例分配到前后轮子上,以提高汽车的行驶能力。

越野车用4轮驱动,前后车轴各装一个驱动桥。变速器后面装有手动分力器,输出的扭矩通过分力器和传动轴分别传递到前后车轴的驱动桥,通过驱动桥将扭矩传递到车轮。

轿车4轮驱动装置是常啮合式,采用计算机控制省去了手动分力器,增加了粘性耦合器。车子随时根据路面的反馈信息,自动将扭矩分配在前后轮,正常路面将输出扭矩的92%分配到前轮;滑溜路面至少将输出扭矩的40%分配给后轮,当前轮打滑时,前后轮的转速差使耦合器将扭矩传递至后轮,待前后轮的转速差消失就自动回复原有驱动形式。

驱动模式:分全时驱动、兼时驱动、适时驱动、兼时/适时混和驱动模式。

全时驱动:维持4轮驱动,将发动机输出扭矩按50/50设定在前后轮。驾驶操控性和行驶循迹性好。缺点是废油。

兼时驱动:由驾驶员根据路面情况,接通或断开分动器来实现2轮或4轮驱动。

适时驱动:由电脑控制驱动,如果路面不良或驱动轮打滑,电脑将发动机输出扭矩分配给其它两轮,切换到4轮驱动状态。正常路面一般采用后轮驱动。

粘性偶合器 又称粘性联轴器。由壳体、外板、内板、内轴等构成,装在4轮驱动汽车的差速器上。壳体和外板为主动部分,内板和内轴为从动部分。内外板间隔排列在一起间隙很小,黏度很高的硅酮油液充入间隙中,利用液体的粘性或油膜的剪切作用来传递动力。在输入与输出端转速差较少时,硅酮油和内、外板以同一转速旋转,油液内部不会产生剪切粘性阻力,偶合器不传递动力。当输入与输出端转速差较大时,接近内板的油液与接近外板的油液之间有较大的转速差产生剪切粘性阻力,迫使输入端与输出端之间减少转速差,偶合器传递动力。车辆能根据路面状态自动调节前后轮的动力分配,如果前轮出现打滑空转,前后轮出现很大的转速差,粘性偶合器开始工作并将动力分配给后轮驱动。正常行驶时,各轮没有转速差粘性偶合器不工作。

七、汽车制动器  分盘式和鼓式制动器,盘式有通风盘和实心盘两种,前通风式带滑动卡钳制动性能好。中低档车大多采用“前盘后鼓” 式,即前轮用盘式、后轮用鼓式制动。

1.盘式制动 有一个圆盘片与车轮固定同速转动,刹车时油压推动刹车片夹紧圆碟产生接触摩擦力来抑制车轮转动实现刹车。反应快、稳定性、散热性好,更换简便。缺点:易磨耗。

2.鼓式制动(块式)  有一类似铃鼓状的铸铁件称为刹车鼓,固定在车轮上同速转动,制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧,刹车时制动块向外张开摩擦制动轮的内侧实现刹车。制动性和散热性比盘式差,在不同路面上制动力变化大不易掌控。制动块和轮鼓在高温下易发生变形,产生制动衰退和振抖现象。使用一段时间后,要调校刹车蹄的空隙,清理刹车鼓内累积的刹车粉。

四轮轿车在制动过程中,前轮负荷占70-80%,后轮起辅助制动作用。采用前盘后鼓的制动方式成本低。车速不高的重型车,刹车蹄的耐用度比盘式制动高,用四轮鼓式制动。

3.防抱死制动系统(ABS):当刹车踩到底时ABS会防止车轮抱死,使车子具有转向功能以便绕开障碍物。车轮“抱死”就是车轮相对于车静止,在车轮抱死的情况下只能靠轮胎与地面的摩擦力才能让车停下来。如果四个轮子与地面的摩擦力不等或方向不同,车子就容易失控,如果前轮失控会发生跑偏,后轮失控会发生甩尾,四轮都失控后果难料。

4.汽车手刹:专业称呼是辅助制动器。用钢丝连接到后制动蹄上,手刹有回复弹簧,拉起手刹制动时弹簧被拉长;松开手刹时弹簧回复原长。停车时,应尽量让车子各个零部件在不受力的情况下进行手刹制动,以延长使用寿命。

八、汽车照明及信号装置  为保证汽车行驶安全和可靠,在汽车上装有各种照明和信号装置,用以照明道路,标示车辆宽度,照明车厢内部及仪表指示和夜间检修等。

(一)车身外部的照明装置。前大灯、前小灯(示宽灯)、标高灯、雾灯、防空灯、后灯等。

1.前大灯:汽车在夜间行驶时照明前方道路的灯具。前大灯是双丝灯泡,能发出远光和近光两种光束。远光灯丝位于反光罩的焦点,近光灯丝位于焦点上方,在近光灯丝下方加有金属遮罩,下部分的光线被遮罩挡住,防止光线向上反射及直接照射对方驾驶员而引起眩目。反光罩的形状是一旋转抛物面,其作用是将远光灯丝发出的光线聚合成平行光束,使光度增大几百倍。透光玻璃是许多透镜和棱镜的组合体,其上有皱纹和棱格,光线通过透镜和棱镜的折射作用使一部分光束折射并分散到汽车的两侧和车前路面上。

远光灯:能照到车前100m的路面,在夜间对面无来车、汽车以较高速度行驶时使用。

近光灯:在夜间会车和市区明亮道路上行驶时使用。会车时,为避免使迎面来车的驾驶员目眩而发生危险,将远光转变成光度较弱且光束下倾的近光。

前大灯分二灯式和四灯式。二灯式在汽车前端左右各装一个大灯;四灯式在汽车前端左右各装两个大灯。

2.前小灯(示宽灯) : 在夜间行驶会车时,使对方能判断本车的外廓宽度,也可供近距离照明用。

3.标高灯:在公共汽车的车身顶部装有一个或两个标高灯,若有两个则兼示宽灯作用。

4.雾灯:装在汽车的前部,光色为黄色。

5.防空灯:灯上部有伸出的灯罩,被免在空中发现。越野车、军车前部装有防空灯。

6.后灯:其玻璃是红色的,便于后车驾驶员判断前车的位置和动向。后灯兼作照明汽车牌照,应保证夜间在车后20m处能看清牌照号码。有的汽车牌照灯是单装的。

(二)车内照明装置 包括驾驶室顶灯、车厢照明灯、车门灯和行李箱灯。驾驶室仪表板上有仪表照明灯。为便于夜间检修发动机还装有发动机罩下灯。为满足夜间在路上检修的需要,车上应预备有足够长电线的工作灯。

(三)汽车信号装置  信号装置在转弯、制动、倒车等情况下发出亮光和音响信号。有左右转向、刹车信号灯。

1.转向信号灯:共4个分装在车身前后左右两侧,驾驶员根据需要相应地开亮左侧或右侧的转向灯,以告知交通警察、行人和其它车上的驾驶员。为引人注目,转向信号灯的亮度很强,并在信号灯电路中装有闪光器使灯光闪烁。闪烁式转向信号灯可以单独设置,也可以与前小灯合成一体(用双丝灯泡),有的后转向信号灯和后灯合成一体。

左转向灯:汽车左侧前后各装1个。汽车起步驶离停车场地、向左转弯、向左变更车道、准备超车、掉头、由匝道进入高速公路时,都应提前开启。

右转向灯:汽车右侧前后各装1个。右转弯、向右变更车道、超车完毕驶回原车道、驶离环岛、靠路边停车时都应当提前开启。

2.刹车灯:装在车后面,踩刹车时自动接通电路,灯光为红色,提醒后车注意。

九、汽车仪表及报警装置 在汽车驾驶室装有各种指示仪表及报警装置,使驾驶员随时掌握各系统的工作情况。

(一)车速里程表  由车速表和里程计组成。二者装在同一壳体中由同一根轴驱动。

1.车速表:利用电磁互感作用,使表盘上指针的读数与汽车行驶速度对应。

车速报警器:在车速表内装设了音响报警系统。当汽车行驶速度达到或超过某一限定车速时,车速表内速度开关接通蜂鸣器电路,发出声音报警。

2.里程计:由若干个计数转鼓及转动装置组成。有的车速里程表分总里程计和单程里程计,分别记录汽车累计行驶里程、单程行驶里程。单程里程计可以随时复位至零。

(二)机油压力表:指示发动机润滑系主油道中机油压力大小的仪表。它包括油压指示表和油压传感器两部分。

机油低压报警灯。由装在仪表板上的机油低压报警灯和装在发动机主油道上的油压传感器组成。发动机润滑系主油道中的机油压力低于正常值时,发出告警信号。

(三)燃油表:由带稳压器的燃油面指示表和油面高度传感器组成,指示汽车燃油箱内的存油量。

燃油低油面报警灯:当燃油箱内的油量少于某一规定值时发亮报警。

(四)水温表:指示发动机气缸盖水套内冷却液的温度。

水温报警灯:在冷却液温度接近沸点(95-98℃)时发亮。

十、汽车安全保护装置。汽车安全带、气囊。车辆发生事故时,安全带对人身起主要保护作用。据统计,在所有可能致命的车祸中,正确使用安全带,可以挽救45%的生命。如果同时使用安全气囊,比例将上升到60%。

1.安全带:系上安全带后,卷收器自动将其拉紧自锁,当车辆出现紧急制动、正面碰撞或翻滚时,驾乘员使安全带受到快速而猛烈的拉伸,卷收器的自锁功能在瞬间卡住安全带,使乘员身体紧贴座椅,避免摔出车外或碰撞受伤。安全带是瑞典人发明的,由高强度合成纤维制成,采用对人体的肩部和腰部三点式约束。

2.安全气囊:由折叠好的气囊袋、充气器、点火器和氮气固态粒子组成。工作原理:当车辆发生碰撞时,几组感应器感应车辆与外物的撞击度,快速对信号处理,确认发生碰撞的严重程度已超出安全带的保护能力时,迅速释放气囊,使乘员的头、胸部直接与气囊接触,通过气囊的缓冲作用减轻乘员的伤害。安全气囊未引爆前可以保持10年。

3.安全气囊警告灯(SRS):位于仪表盘上,当点火开关转到“ACC”或“ON”位置时进行自检,警告灯亮约6秒后熄灭,安全气囊处于正常状态。若警告灯一直亮,则表明安全气囊系统有故障,可能出现误弹出或气囊不起作用的情况,应到正规修理厂检测、排除故障。

4.注意事项:

▲在不系安全带的状况下,安全气囊对乘员起不到保护作用,其爆发力还可能会对乘员有杀伤力。

▲不能撞击或敲打气囊裸露在外的标识部位。因为气囊中含有一种易被电引爆的化学成分,如受到一定力的敲打容易被引爆。引爆后的安全气囊必须更换。

▲挡风玻璃前不要悬挂小饰物,以免气囊弹出时,挂件突然受撞像子弹一样射向乘坐者。

▲8岁以下的小孩最好坐后排。因为气囊是依照成人制作的,对小孩起不到保护作用,相反可能造成伤害。

十一、高档车的稳定系统

1.四轮驱动力电子控制系统(ETC):通过每个车轮上的齿形轮及传感器监视车轮相对于车速的转速。如果系统检测到某根轴上的一个或两个车轮的转速有所提高,即刻对出偏差的车轮施加制动力,同时允许在这些车轮上仍有牵引力以保持前进运动。该系统模拟粘液耦合器和防滑差速器,在抓地能力低的越野路面上行驶时受益良多。只要驾驶员未进行制动、车辆没在转弯状态,该系统在车速50km/h时仍具可操作性,某些功能在100km/h时仍能运行。

验证ETC。在停车场地放置一些金属棍、管子或圆木。将车辆的一侧压到圆棍上,或用千斤顶将车架起,并在其下方放置圆木,验证电子控制系统的作用,显示当车轮处于不同路面时,如何从静态启动。还可架起对角的两个车轮,然后将车启动,驶离架起位置。

2.稳定循迹防侧滑控制系统(STC):监控驱动轮转动,减少牵引力丧失的危险。如果一个或两个驱动轮在地面上打滑,STC能自动调整发动机转速,防止发生侧滑现象;还可使车在油滑地面轻松启动;可保持车辆转弯时的侧稳定性。

3.动态稳定和牵引控制系统(DSTC):可在行驶状态下监控四个车轮与车辆的行驶方向是否一致,如果车轮跑偏,DSTC可提供必要的控制;如果在转弯时车辆直行,DSTC会降低发动机转速,或提供给车轮一定的刹车,校正行驶方向、提高转向稳定性。

4.自动校平系统(NIVD MAT):可改善弹簧功能和转弯稳定性。速感助力转向系统可使高速行驶时方向盘会因速度的增加而自动束紧,防止车辆飘动不定、难以操控。

5.调控四轮刹车力分配防滑系统(EBD):可提高刹车性能和刹车时车身的稳定性。

十二、汽车用油  汽油、机油(润滑油)、变速箱油、刹车油、动力辅助液压油。

(一)汽油:合理选油。如果车只需要92辛烷值的汽油,给它98辛烷值汽油也不会提高效率或动力。

(二)机油(润滑油)分冬、夏、四季用机油。大部分汽车使用四季用机油。在未发动引擎之前机油液位应在机油标尺的上下限之间。

1.选择机油 根据车辆在不同环境温度下行驶,选择经过权威API(美国石油学会)和ACEA(欧洲汽车制造商协会)认证的。高档车用SL和SJ级全合成5W/40润滑油,中档用SJ级10W/40半合成机油,一般用SG级15W/40机油。

2.机油“识别码”机油的黏度用SAE标识。API等级代表机油质量的分类,用代码描述机油的工作能力,从“SA”到“SL”字母越靠后质量等级越高,保护发动机的添加剂就更多。如SAE5w-40或SAE15w-40,“W” 表示冬季,其前面的数字越小机油的黏度越稀,流动性越好,冷启动时对发动机的保护能力越好。“W”后面的数字是耐高温性能指标,数值越大机油在高温下的保护性能越好。黏度高的机油对运动系的阻力也较高,耗费功率、增加油耗,而且机油容易氧化。

十三、汽车防盗装置。汽车转向锁和电子防盗装置。

1.转向锁。由锁杆、凸轮轴、锁止器挡块、开锁杠杆和开锁按钮组成。当拔出启动钥匙后,转向柱便被锁杆锁住。即使偷窃者把发动机起动了汽车仍不能够驾驶。但不能防止他人进入车内、打开行李厢、发动机罩或起动发动机。

2.电子防盗装置。不仅能防止汽车被盗,还能防止他人偷入车内和拆卸某些汽车零件。

十四、汽车新名称含义 

零公里:自组装后到用户手中,汽车行驶里程几乎为零。国际协会规定行驶不超过50英里的车才算新车。

绿色汽车 少污染、低噪音汽车:如电动汽车、太阳能汽车,使用天然气、液化气、甲醇、氢气的汽车。

迷你汽车:车身短、外壳小、百公里耗油3.5升以下的微型轿车。

概念汽车:车展上体现超前设计思想和水平的样车。

多功能汽车:汽车上装有生活、休闲、娱乐设施。

智能汽车:具有自动识别行驶道路、自动驾驶、自动调速等先进功能的汽车。

安全汽车:以电脑控制、协调汽车各安全机构,保证最佳安全性能。装有防抱死(ABS)、防滑(ARS)、乘员保护(SRS)等系统装置。

休闲车(RV):是价廉质优、安全节油、小排量、少污染的家庭用轻型轿车。

多用途车(MPV):集轿车、旅行车和厢式货车的功能于一身,车内每个座椅都可调整,并有多种组合的方式。

运动型多用途车(SUV):在皮卡底盘上发展的厢体车,离地间隙较大,既有轿车的舒适性又有越野车的越野性能。

十五、汽车的十种类型

1. sedan 常见的四门三厢车,大陆称轿车台湾称房车。

2. coupe 两门三厢车。富有时代感,年轻人宠爱。

3. hatchback 揭背式两厢车,车尾的门可向上掀起,外形小巧玲珑。

4. wagon 旅行车。将轿车的后备厢加高到与车顶齐平,增加行李空间,既有大的行李空间又有轿车的舒适。

5. VAN 客货两用车。也叫大面包、子弹头,有7、8个座位,侧面是滑行的车门。

6. SUV 兰德罗孚,兰奇罗孚大切诺基,陆地巡洋舰,现在的凌志LX470,都是相当出色的SUV。

7. pick-up truck 皮卡。

8. Convertible 蓬可折叠的敞篷车。

9. ROADSTER 跑车。跑的快,飙,像ACURA NSX。

10. 小排量微型车。模样千奇百怪,统称大个摩托车。

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