汽车构造与原理概述（图解）

一、汽车（motor vehicle）定义

国家标准GB/T3730.1—2001对汽车的定义：由动力驱动，具有四个或四个以上车轮的非轨道承载的车辆。主要用于：载运人员和(或)货物；牵引载运人员和(或)货物的车辆；特殊用途。本术语还包括：a)与电力线相联的车辆，如无轨电车；b)整车整备质量超过400kg的三轮车辆。

国家标准GB/T3730.1—2001把汽车主要分为乘用车和商用车。

乘用车（Passengercar）：在其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和/或临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。它也可牵引一辆挂车。分为普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、仓背乘用车（以上六种类型，一般合称为轿车）、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车和专用乘用车等11类；

商用车（commercial vehicle）：在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车。乘用车不包括在内。商用车分为客车、货车和半挂牵引车等3类。客车细分为小型客车、城市客车、长途客车、旅游客车、铰接客车、无轨客车、越野客车、专用客车。货车细分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车、专用货车。

二、汽车总体构造

以内燃机为动力装置的汽车而言，它们的基本构造都是由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分所组成，如图0-1，图0-2分别表示一般货车、轿车的总体构造。。

图0-1  一般货车的总体构造

图0-2  一般轿车的总体构造

1. 发动机

发动机是汽车的动力装置。其作用是将燃料燃烧所产生的热能转变为机械能，并通过底盘驱动汽车行驶。现代汽车的动力装置主要选用往复活塞式内燃机，所用燃料以汽油和柴油为主。

汽油发动机由曲柄连杆机构、配气机构和燃料供给系、冷却系、润滑系、点火系、起动系组成。

柴油发动机的点火方式为压燃式，所以无点火系。

2. 底盘

底盘是汽车装配与行驶的主体，其作用是支承、安装发动机及车身等总成与部件，用以形成汽车的整体造型，并接受发动机输出的动力，使汽车产生运动且确保汽车正常行驶。

底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。

3. 车身

车身安装在底盘的车架上，供驾驶员、乘客乘坐或装载货物。

轿车和客车车身一般为整体结构，货车车身通常由驾驶室和货箱两部分组成。

4. 电气设备

电器设备由电源系统、起动系统、照明、信号、仪表、报警、空调、其它电子控制系统等部分组成。

三、汽车总体布置形式

1. 发动机前置前轮驱动 (Front Engine Front Drive，简称FF)（图0-3）

（图0-3）

2. 发动机前置后轮驱动(Front Engine Rear Drive，简称FR) （图0-4）

 

（图0-4）

3. 发动机前置全轮驱动(Front EngineAll-Wheel-Drive，简称F-AWD）（图0-5）

（图0-5）

4. 发动机中置后轮驱动(Middle Engine Rear Drive，简称MR) （图0-6）

（图0-6）

5. 发动机中置全轮驱动（Middle Engine All Wheel Drive，简称M-AWD）（图0-7）

（图0-7）

6. 发动机后置后轮驱动(Rear Engine Rear Drive，简称RR）（图0-8）

 

（图0-8）

7. 发动机后置全轮驱动(Rear Engine All-Wheel-Drive，简称R-AWD）（图0-9）

（图0-9）

四、汽车的主要特征参数和技术特性

1. 汽车通过性评价指标及几何参数（图0-10，图0-11）

 

图0-10

图0-10

(1)自重(千克)：也称整车装备质量。汽车完全装备好的质量，包括润滑油、冷却液、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。

2)载重量：也称最大总质量。汽车满载时的总质量。客车以座位计，货车以吨位计。

(3)车长(毫米)：汽车纵向两边缘极端点间的距离。长度大稳定性好，灵活机动性差，长度小空间也小，但经济方便。

(4)车宽(毫米)：倒车镜除外的车身横向两极端点间的距离。宽度大稳定性好，空间大；但驻车面积大，不适宜在狭窄道路上行驶。

(5)车高(毫米)：汽车没有装载时最高点至地面间的距离。高度大空间大，惯性大，风阻系数也大，在转弯多和风多地区不宜。

(6)轴距(毫米)：汽车前轴中心至后轴中心间的距离，轴距长空间容易布置，气派，稳定性较好。但通过能力不适宜在有沟坎的道路上行驶。轴距短空间就小，高速行驶稳定性差。但灵活方便，通过能力好，适合在道路条件较差的山区、村镇和交通拥挤及停车面积狭小的城市使用。

(7)轮距(毫米)：同一轿车左右轮胎胎面中心线间的距离。宽则稳，但占地多；窄则不稳，但占地少，灵活。

(8)前悬(毫米)：汽车最前端至前轴中心的距离。

(9)后悬(毫米)：汽车最后端至后轴中心的距离。

(10)最小离地间隙(毫米)：指汽车满载时，最低点距地面的距离。与通过能力有关。间隙大，通过能力就好，但离心力增大，影响稳定性；间隙小，汽车在坑洼不平的路上易“托底”，而损伤机件。

(11)接近角(°)：汽车前端下沿最突出点向前轮引的切线与地面形成的夹角。

(12)离去角(°)：汽车后端下沿最突出点向后轮引的切线与地面形成的夹角。

（13）纵向通过角(°)：汽车空载、静止时，在汽车侧视图上通过前、后车轮外缘做切线交于车体下部较低部位所形成的最小锐角。

(14)最小转弯半径(毫米)：转向盘转到极限位置时的转弯半径为最小转弯半径。汽车转向时，当方向盘打到最大极限时，汽车外侧转向轮的轨迹圆半径。

2. 汽车动力性评价指标

（1）汽车的最高速度

汽车在满载，风速≤3m/s，水平良好路面（混凝土或沥青）上汽车能达到的最高行驶速度。

（2）汽车的加速时间

加速时间表示汽车的加速能力，它对汽车的平均车速有很大影响，也和行驶的安全性有关。常用的评价指标有：原地起步加速时间和超车加速时间。

原地起步加速时间：汽车由一档起步，并以最大加速度，逐步换到高档后达到某一预定的距离或车速所需要的时间。

超车加速时间：指汽车由某一中速全力加速到某一高速所需要的时间。

（3）汽车的最大爬坡度：指汽车满载，用最低档在良好路面上能爬上的最大坡度。

3. 汽车的燃料经济性评价指标：

（1）行驶里程的燃油消耗量

我国和欧洲用每行驶百公里所消耗燃油的升数来表示，其单位为：L/100km ，其值越小越经济。

（2）单位燃料消耗量的行驶里程：

美国用每升燃油所能行驶的公里（或英里）数来表示，其单位为： km/l或 mile/Gallon, 其值越大越经济。

五、汽车行驶基本原理

汽车能在路面上以一定的速度行驶，需要有足够的驱动力，同时克服汽车行驶中的各种阻力。汽车行驶中受到的主要力有：

1. 驱动力

它是由发动机的转矩经过传递系统至驱动轮得到的。

2. 滚动阻力

车轮在地面上滚动时产生的阻力。它是由轮胎和路面的变形、轮胎内部的摩擦以及车轮轴承中的摩擦因素引起的。

3. 空气阻力

汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。它与汽车的迎风面积、汽车与空气的相对速度等直接相关。

4. 坡道阻力

当汽车上坡时，汽车重力沿坡道的分力表现为汽车的坡道阻力。它与所爬坡度直接相关。

5. 加速阻力

加速阻力是汽车加速时，由汽车惯性力形成的阻力。

汽车的行驶条件：驱动力≥滚动阻力 + 空气阻力 + 坡道阻力 + 加速阻力