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总 论 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 通过本章节的学习，要求学生了解汽车的发展历史、定义和分类，对汽车整体构造、车辆识别代号编码有初步认识，熟练掌握汽车行驶基本原理及主要技术参数。 1．国内、外汽车工业概况 0.25课时 2．汽车的定义及分类 0。25课时 3．汽车识别代号编码 0.25课时 4．汽车整体构造 0.25课时 5．汽车主要技术参数 0。75课时 6．汽车行驶的基本原理 0.25课时 总2课时 1. 汽车的定义和分类 2. 汽车主要技术参数 3. 汽车行驶的基本原理 1. 横向对比其他交通工具突出汽车特点 2. 纵向对比各品牌车，介绍各种车系的优缺点 3. 若课时富裕可进行车标赏析 等多方面引起学生对汽车产生兴趣 主要采用多媒体播放PPT教学 注意事项： 1。大部分学生对汽车了解基本为零,作为专业基础课应该首先引起学生对汽车的兴趣，再由浅入深、从整体到局部慢慢讲解； 2。营销班文科生多本章节有力学,放慢节奏. 思考题：1.摩托车是汽车么？电动三轮车呢？（汽车的定义及分类提出） 课后习题： 1. 汽车的基本构造如何？ 2. 汽车行驶时,可能会遇到哪些阻力? 3. 什么叫附着力?

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讲稿内容 一、国内、外汽车工业概况 （一）国外汽车工业的发展 1. 汽车最初诞生在德国：1886年卡尔.本次制成了第一辆三轮汽车，并且申请了专利，同年德国人戴姆勒制成了第一辆四轮汽车。现在世界上公认的第一辆汽车是本次制造的三轮汽车. 2. 汽车工业的兴起：汽车工业兴起在美国，它是依靠优越的资源和自然条件，宽松的,以及欧洲汽车工业受到的第一次世界大战的破坏，使汽车工业迅速崛起。 汽车工业是以大规模生产为标志的.汽车大王福特将流水线生产引入到汽车生产中，实现了汽车的规模批量生产，为汽车工业的行起做出了巨大贡献 3. 汽车工业重心的转移:在20世纪六七十年代，日本依靠引进国外的先进技术和科学的经营管理方法，比如日本丰田的精益管理模式即使用最少的资源人力、原材料、设备)生产出顾客需要的产品，或提供给客户满意的服务,以及石油危机的影响，使日本的小型车风靡全球，而美国的豪华大型汽车此时开始逐渐敌不过日本汽车的生产。 4. 汽车工业的中心最终会转向发展中国家。比如现在的印度(塔塔），中国（奇瑞、吉利)。 备注 （二）国内汽车工业的发展 1、 建国初期25年：缺重少轻、轿车基本空白。 A. 东风牌轿车：这是一汽生产的第一辆轿车.当时一汽按一机部的通知开始生产轿车，1958年试制出东风牌71型小轿车. B. 红旗牌CA770高级轿车：1965年一汽红旗CA72转产，开始生产CA770型三排座高级轿车。这款车及其改进型为中国国家领导人和国宾服务了几十年。 C. 凤凰牌轿车和上海牌SH760型轿车：1958年，上海汽车装配厂生产。被定名为凤凰牌轿车。这是建国后，上海生产的最早的轿车。后遇困难时期,停产.19年，在国内经济好转的情况下，再次投产,改称上海牌SH760型轿车。上海牌轿车从投产到20世纪80年代初是国内惟一普通型公务用车,成为机关、企事业单位和接待外宾的主力车型。 2、 改革开放后15年：将汽车产业作为支柱产业。散乱差 3、 新的发展时期:3+X格局;自主研发;新能源汽车；实现弯道超越。 二、汽车的定义和分类 汽车是由自身的动力装置驱动，有四个或四个以上车轮的非轨道承载车辆，主要用来载人，载货,或牵引载运人员或货物。 有几种分类方式:按用途分、按动力装置类型分、按行驶道路条件分、按行驶机构特征分、按发动机位置及驱动形式分、按乘客座位数及汽车总质量分。 1. 按用途分:现在有两种 一个是原国家标准GB/T3730.1—1988，将汽车分为：普通运输车（轿车、客车、货车）、专用汽车（作业型专用汽车、运输型专用汽车）、特殊用途汽车(竞赛汽车、娱乐汽车) 另一个是新标准GB/T3730。1—2001，将汽车分为乘用车和商用车. 按动力装置分：内燃机（活塞式、燃气轮机）、电动汽车（蓄电池、燃料电池、混合动力）、喷气式（以喷气反作用力作为驱动力，“推力SSC\"装有劳斯莱斯的双缸喷气发动机，时速1227.73km）、其他动力装置（蒸汽机车、太阳能汽车） 2. 按动力装置分：内燃机(活塞式、燃气轮机）、电动汽车(蓄电池、燃料电池、混合动力）、喷2

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发 动 机 的 基 本 知 识 气式(以喷气反作用力作为驱动力，“推力SSC”装有劳斯莱斯的双缸喷气发动机，时速1227.73km）、其他动力装置（蒸汽机车、太阳能汽车） 3. 按行驶道路条件分(公路用、非公路用) 4. 按行驶机构特征分（轮式、履带式、雪橇式、气垫式、步行式） 5. 按发动机位置及驱动形式分 6. 按乘客座位数及汽车总质量分：按国标GB/T150-2001 三、汽车识别代号编码 1) 国产汽车产品型号编制规则 2) 车辆识别代号 四、汽车总体构造 （一）总体构造的组成部分 发动机、底盘、车身、电器与电子设备 （二）汽车的总体布置形式 FR、FF、RR、MR、nWR 五、汽车主要技术参数 1. 重量参数 2. 尺寸参数 3. 性能参数 六、汽车行驶基本原理 ➢ 驱动力的产生：路面对驱动轮的反力 ➢ 汽车的行驶阻力:滚动阻力、空气阻力、坡度阻力 ➢ 汽车的附着条件： 3

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教学目标和基本要求 教学内容和学时分配 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 掌握发动机相关术语，四冲程发动机的工作原理. 了解二冲程发动机的工作原理。 掌握发动机的基本结构,发动机的主要性能指标、速度特性、发动机工况. 熟悉内燃机产品名称和型号编制规则. 1. 概述 0。25课时 2. 四冲程发动机的工作原理 0。5课时 3. 发动机的总体构造 0。25课时 4. 发动机的主要性能指标与特性 0。5 课时 5. 内燃机名称及型号编制规则 0.5课时 总2课时 1. 四冲程发动机的工作原理 2. 发动机总体构造 3. 发动机的主要性能指标与特性 1. 与外燃机（蒸汽机)对比 2. 柴油机与汽油机性能指标对比 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项： 1. 发动机工作原理是整个机构设计的基本依据，是发动机各种特性的主要影响因素，是各种新技术的理论依据。为了后续内容开展必须讲透彻。 2. 发动机的主要性能指标与特性是发动机的主要评价指标,是最近几年汽车行业关注度极高的内容,要求数量掌握。 本章节有大量的定义和数理分析，注意根据学生实际情况详细分析。 思考题:1.汽车用外燃机会是什么情况?（概述时提出） 课后习题 1. 发动机的定义是什么? 2. 什么是发动机排量、燃烧室容积和压缩比？ 3. 简述四冲程汽油机工作原理。 4. 解释CA6102汽油机、496T柴油机的含义是什么? 4

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讲稿内容 一、 概述 备注 发动机是将某一形式的能量转化为机械能的机器。发动机是汽车最主要的总成之一。它是动力的 来源，内燃机汽车发动机的作用是将燃料与空气进行混合在其机体内燃烧,推动活塞往复运动再带动曲 轴旋转、从而将化学能转变为机械能向汽车提供动力.由于燃料是在气缸中燃烧。因此又称内燃机。 二、 四冲程发动机的工作原理 (一) 发动机结构基本术语 1．上止点;活塞顶距离曲轴旋转中心最远的位置称为上止点； 2．下止点活塞顶距离曲轴旋转中心最近的位置，称为下止点。 3．活塞行程上、下止点间的距离称为活塞行程,用s表示. S=2R（R曲柄半径) 即曲轴每转一周，活塞完成两个行程。 4.燃烧室容积，活塞在气缸内作往复直线运动,当活塞位于上止点时,活塞顶上面的气缸空间为燃 烧室容积，用VC表示。 5.气缸工作容积活塞从一个止点移到另一个止点所扫过的容积称为气缸工作容积，用Vh(L)表示. 式中 D—-气缸直径，mm ; s——活塞行程，mm ； 6.气缸总容积活塞位于下止点时，活塞顶上部的全部气缸容积称为气缸总容积,用Va表示，即: Va=Vc+Vh 7。发动机排量多缸发动机所有气缸工作容积的总和称为发动机排量，用VL表示。 VL= Vhi 式中:i——发动机的气缸数。 8.压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用ε表示。 注意: ε=Va/ Vc=1＋Vh/ Vc 爆燃 ε表示活塞从下止点移到上止点时,气缸内气体被压缩的程度。 压缩比与经汽油机一般为6~9(有的轿车可达9～11)，柴油机一般为16~22。 济性的关系 9.进气行程 10.压缩行程 压缩比与爆11。做功行程 燃的关系 12.排气行程 (二) 四冲程汽、柴油机工作原理 表面点火 介绍四冲程汽、柴油机工作四行程 详细讲柴油机与汽油机工作的不同： 5

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柴油黏度比汽油大，自燃温度比汽油低，故在混合气的形成和着火方式上都不同。 1、 汽油机吸入的是可燃混合气，柴油机吸入的是纯空气，在压缩行程接近终了时，柴油机喷油泵将油压提高到10MPa以上，通过喷油器喷入汽缸，在短时间内与压缩后的高温空气混合. 2、 柴油机压缩比比较高,压缩终了时压力和温度都比较高，超过柴油燃点，自行发火燃烧。 3、 汽油机转速高、质量小、工作噪音小、启动容易、制造和维修的费用较低,但是燃油消耗率高、燃油经济性差;柴油机压缩比高，燃油消耗率低,柴油价格较低，燃油经济性好，但是转速低、质量大、制造和维修的费用高 三、 发动机的总体构造 四冲程汽油机的构造：机体组、曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、启动系统 四、 发动机的主要性能指标与特性 发动机的主要性能指标包括动力性指标（有效转矩、有效功率、转速）、经济性指标（燃油消耗率）、运转性能指标（排气品质、噪声、启动性能) (一) 动力性指标 1、有效转矩 发动机通过飞轮对外输出的平均转矩，有效转矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩平衡。指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩，通常用T e表示，单位为N·m。有效扭矩是作用在活塞顶部的气体压力通过连杆、传给曲轴产生的扭矩，并克服了摩擦，驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的净扭矩。 2、有效功率 指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率，通常用P e表示，单位为kW。有效功率同样是曲轴对外输出的净功率。它等于有效扭矩和曲轴转速的乘积.发动机的有效功率可以在专用的试验台上用测功器测定，测出有效扭矩和曲轴转速，然后用下面公式计算出有效功率。 (二) 经济性指标 燃油消耗率是指单位时间内单位有效功的燃油消耗量，也就是发动机每发出1kW有效功率在1小时内所消耗的燃油质量(以g为单位),通常用be表示，其单位为g/kW·h B为发动机在单位时间内的耗油量 有效燃油消耗率越小,其经济性越好。 (三) 运转性能指标 1、 排气品质 2、 噪声 3、 起动性能 (四) 发动机的速度特性 发动机速度特性指发动机的功率、转矩和燃袖消耗率三者随曲轴转速变化的规律。这个特性可以通过发动机在试验台上(例如测功器试验台）进行试验而求得。试验时，先保持一定的发动机节气门开度,同时用测功器对发动机曲轴施加一定的阻力矩.当发动机运转稳定后，即阻力矩与发动机发出的有效转矩相等时，可用转速表测出此时的稳定转速n，同时在测功器上测出该转速下的发动机有效转矩，根据式（1-1)即可计算出有效功率Pe。另外,可测出消耗一定量汽油所经历的时间，用以换算出发动机每小时耗油量B,从而技式（1—2）计算出燃油消耗率6.。改变测功器的阻力矩数值,用与上述相同的方法，又可以得到相应于另一转速的Ttq、Pe、be (五) 发动机工作状况 6

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发动机工作状况(简称发动机工况）一般是用它的功率与曲轴转速来表征．有时也用负荷与曲轴转速来表征。 发动机负荷是指发动机驱动从动机械所耗费的功率或有效转矩的大小;也可表述为发动机在某一转速下的负荷,就是当时发动机发出的功率与同一转速下所能发出的最大功率之比（在同一转速下,节气门开度不同，发动机发出的功率不同) 注意：负荷的概念不同于功率，如某一转速全负荷不意味着发动机发出最大功率，如图上的f点,所以功率大小不等于负荷大小。 在外特性曲线上各点都表示在各转速下的全负荷工况，但在同一条部分负荷速度特性曲线上各点的负荷值不相同. 五、 内燃机名称及型号编制规则 审定并颁布7因家标准GB 725—-91。该标准的主要内容如下: (1)内燃机产品名称均按所采用的燃料命名,例如柴油机沼气机。双(多种）燃料发动机等. (2)内燃机型号由阿拉伯数码和汉语拼音字母组成。 (3）内燃机型号由下列四部分组成

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授课题目 教学目标和基本要求 曲 柄 连 杆 机 构 掌握曲柄连杆机构功能、组成 了解机体组的结构 了解活塞连杆的结构 了解曲轴飞轮组 掌握直列四缸和六缸发动机的点火顺序 1. 概述 0。5课时 2. 机体组 1课时 3. 活塞连杆组 1.5课时 4. 曲轴飞轮组 1课时 总4课时 1. 曲柄连杆机构的作用 2. 曲柄连杆机构各组成部分的作用及组成 3. 曲柄连杆机构的工作原理 4. 点火顺序 1. 深入介绍下各零部件的材质及选用该材质的原因 2. 详细分析直列四缸和六缸机工作循环表 3. 新型干式油底壳的样子、原理和使用 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项： 1. 从本章节开始详细介绍发动机的组成了，本章节进度不宜过快，避免难度突然加大使学生不适应； 2. 曲柄连杆机构的零部件比较多，分类比较复杂。需要多强调，加深印象； 3. 由于没有力学课程作铺垫，需要先介绍些基础力学知识，然后更好的介绍本章知识. 大量零部件、材料知识和力学知识，所以这章节应该放慢进度，为后续内容打好基础 课后习题 1. 气环的作用是什么？ 2. 曲轴的组成和作用分别是什么？ 3. 画出直列四缸机和六缸机工作循环表。 教学内容和学时分配 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 8

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讲稿内容 一、 概述 备注 曲柄连杆机构的功用是：是把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械 能。 曲柄连杆机构的主要零件可以分成三组:机体组、活塞连杆组以及曲轴飞轮组. 曲轴工作环境恶劣：温度高、压力大、活塞运动线速度大、与可燃混和气和燃烧废气接触的机件 还受到化学腐蚀。 曲柄连杆机构的受力情况复杂，包括:气体作用力、往复惯性力与离心力、摩擦力 由于曲柄连杆机构的工作条件恶劣，所以为了保证工作可靠、减少磨损,在结构上必须采取相应的措 施。 二、 机体组 结构主要包括:气缸体、气缸盖、气缸盖衬垫以及油底壳等组成，机体组是发动机的支架,是曲柄连 杆、配气机构和发动机各系统得主要零件的装配基体。各运动件的润滑和受热件的冷却也都要通过机 体组来实现。 （一）汽缸体 水冷发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体,称为气缸体-曲轴箱，也可简称为气缸体，气缸体上半部 有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔,称为气缸,下半部为支撑曲轴的曲轴箱,其内腔为曲 轴运动的空间。 1. 气缸体的形式 2. 气缸的冷却方式 3. 气缸的排列方式 4. 气缸和气缸套 整体式气缸 气缸套：干式、湿式 （二）气缸盖与气缸盖衬垫 1. 气缸盖 气缸盖的主要功用是密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。 气缸盖内部也有冷却水套，共端面上的冷却水孔与气缸体的冷却水孔相通，以便利用循环水来冷却燃 烧室等高温部分. 功用：封闭气缸上部，与活塞顶部和汽缸壁一起组成燃烧室 工作条件:高温、高压 材料：一般采用灰铸铁、合金铸铁、铸铝 型式：单体式:刚度大，维修方便，但结构复杂 整体式：可缩短汽缸中心距和发动机的总长度,刚性较差 块状：介于二者之间 D和E为C2. 燃烧室 发展而来 A. 盆形燃烧室 B. 楔形燃烧室 C. 半球形燃烧室 D. 双球形燃烧室 新型汽缸9

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垫: （三）汽缸垫 FW（钢板—功用：密封汽缸体与气缸盖的结合面 软材料） 工作条件：高温、高压 MLC（金属-材质：常用1.金属-石棉 2。耐热密封胶 涂层） （四）油底壳 ME（金属—功用：储存机油（润滑油）并封闭曲轴箱 弹性体) 材质：薄钢板冲压 近年来新发明了干式油底壳,防止转弯,上、下坡等特殊路况下无法提供充足机油。 （五）发动机支撑 三、 活塞连杆组 活塞连杆组将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输 出的转矩，以驱动汽车车轮转动，由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成。 （一）活塞 活塞的主要作用是承受气缸中的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。活 塞顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。 活塞顶部工作环境:高温、高压、受力大,并且导致活塞侧压力大，惯性力大，承受交变载荷。 为了适应这种工作环境，保证发动机的良好运转，对活塞的材料、制造工艺、结构特点作出了要 求 材质：铝合金 结构：活塞顶部、活塞头部（环槽）、活塞裙部（上大下小椭圆锥形）、活塞销座 （二）活塞环 包括气环和油环 气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封,防止气缸中的高温、高压燃气大量混入曲轴箱，同时还 将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水或空气带定。 油环用来刮除气缸壁上多余的机油,并在气缸壁面涂上一层均匀的机油膜，这样既可以防止机油窜 入气缸燃烧．又可以减小活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力。此外，油环也起到封气的辅助作用。 1. 气环 气环 ：密封和导热 ；工作条件:高温高压燃气，工作速度高、高温下机油容易变质，润滑条件变 坏，难以保证液体润滑； 材料：合金铸铁，表面镀多孔性铬，镀锡，磷化，喷鉬;采用钢片环，或粉末冶金的金属陶瓷和聚 四氟乙烯制造的活塞环。 结构：有切口外型尺寸比气缸内径大 气环切口的形状：四种 气环断面的形状:六种 泵油原理 2. 油环 普通油环、组合油环 活塞销一般（三）活塞销 偏心安装,功用:连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆 防止敲缸现工作条件：高温下承受很大的周期性冲击载荷，润滑条件差 象. 要求：有足够的刚度和强度，表面耐磨，质量尽可能小. E. 多气门形燃烧室 10

（四）连杆 作用：将活塞承受的力传给曲轴从而使得活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 工作条件：承受活塞销传来的气体作用力和活塞往复运动的惯性力，连杆摆动产生惯性力矩，使 得连杆承受一定的弯矩，力和力矩的大小和方向都是周期性变化的，因此连杆受到压缩、拉伸和弯曲 等交变载荷。 材料和工艺:低碳钢或合金钢经模锻或辊锻而成，然后再进行机械加工或热处理。 结构：包括大头、杆身、小头。 连杆大头按剖分面的方向：平切口、斜切口 连杆体与连杆大头盖为了防止装配时错位,常用的定位方式：止口定位、套筒定位、锯齿定位 V型发动机左右俩侧对应的两个气缸的连杆有三种安装方式：并列、叉形、主副。 四、 曲轴飞轮组 （一） 曲轴 曲轴的功用是承受连杆传来的力，并由此造成统其本身轴线的力矩。在发动机工作中,曲轴受到旋 转质量的离心力、周期性变化的气体压力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲与扭转载荷。为 了保证工作可靠，要求曲袖具有足够的刚度和强度，各工作表面要耐磨而且润滑良好。 曲柄主要由三部分组成:①曲轴的前端（或称自由端）轴；②若干个曲柄销和它左右两瑞的曲柄，详细分析曲以及前后两个主轴颈2组成的曲拐;③曲轴后端(或称功率输出端）凸缘. 拐的布置形曲轴的曲拐数取决于气缸的数目和排列方式，直列式发动机曲轴的曲拐数等于气缸数；v形发动机式，点火顺曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。 序.要求学全支撑、非全支撑 生熟记 整体式、组合式 材料和结构 点火次序:在安排多缸发动机点火次序时：1、使连续做功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承载荷， 同时避免进气行程中可能发生抢气现象2、做功间隔应力求均匀,也就是说，在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个汽缸都应发或做功一次,而且各缸发火的间隔时间应力求均匀. 《汽车构造》教案

材料和结构:一般为空心结构；用低碳钢或低碳合金钢制造 活塞销 内孔形状：圆柱形、组合形、两段截锥形。 活塞销与销座孔和连杆小头衬套孔的连接，一般采用全浮式。 （二） 曲轴扭转减震器 功用：为了降低曲轴的扭转振动 分类:常用摩察式扭转减振器：1.橡胶摩擦式 2.硅油式 （三） 飞轮 功用:储存做功行程的一部分能量，保证发动机也能赚平稳；是传动系中摩擦离合器的主动盘,或液力变矩器的驱动盘

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授课题目 教学目标和基本要求 教学内容和学时分配 配 气 机 构 了解配气机构的功用类型构造和工作原理。 顶、侧置式配气机构各组成零件的工作条件，构造材料和要求。 配气定时的意义，气门间隙的意义及调整方法。 1. 概述 1课时 2. 配气机构的布置形式 1课时 3. 配气相位 1.5课时 4. 配气机构的主要零部件 1.5课时 5. 可变进气系统 1课时 总6课时 1. 配气相位 2. 配气机构的主要零部件 1. 了解不通车系的可变进气系统原理 2. 气门间隙的调整方法 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项: 1. 配气相位和配气相位图的理解； 2. 和前面章节关于四冲程发动机原理的各个冲程动作有不一致的地方，注意区分； 3. 同名凸轮、异名凸轮的理解； 4. 气门和气门杆的结构特征比较特殊,要求记忆。 思考题 1. 从配气相位图上看，进、排气门开启有两段重合，为什么只有一个气门叠开角?(配气相位时提出） 2. 气门锥角越大，那么气流通过的截面积是越大还是越小？（零部件时提出) 课后习题 1. 凸轮轴的布置形式有哪几种？凸轮轴的传动方式又有哪几种? 2. 什么叫配气相位？画出配气相位图. 3. 什么叫气门间隙?为什么要留气门间隙？在哪里调整和测量？ 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 12

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讲稿内容 一、 概述 1. 配气机构的功用 据发动机每一气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求，定时打开和关闭各气缸的进、排气门,使新鲜可燃混合气(汽油机）或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出，使换气过程最佳,以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。 2. 四冲程内燃机采用气门式配气机构是由气门组、传动组和驱动组三部分组成, 气门组包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁紧装置等零件； 传动组包括：挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴等零件; 驱动组包括：凸轮轴,凸轮轴轴承和止推装置等. 备注 二、 配气机构的布置形式 （一）气门式配气机构布置形式 配气机构的分类可以从以下方面来进行： 1. 按气门的布置型式，主要有气门顶置式和气门侧置式； 2. 按凸轮轴的布置位置，可分为凸轮轴下置式、凸轮轴中置式和凸轮轴上置式； 3. 按曲轴和凸轮轴的传动方式，可分为齿轮传动式、链条传动式和齿带传动式； 4. 按每缸气门数目,有二气门式、三气门式、四气门式和五气门式。 （二）配气机构的传动 1. 齿轮驱动形式 就是采用齿轮副来驱动凸轮轴。曲轴与凸轮轴的传动比为2:1。即曲轴旋转720º，完成一个工作循环，发动各缸工作一次，对应的凸轮轴旋转360º给各缸近、排气一次。所以凸轮轴正时齿轮的齿数为曲轴正时齿轮齿数的二倍.凸轮轴下置时，一般都采用齿轮副驱动，正时齿轮多用斜齿。 2. 链驱动形式 链式驱动，就是指曲轴通过链条来驱动凸轮轴。这种驱动形式一般多用于凸轮轴上置的远距离传动。奔驰轿车发动机就采用这种驱动方式。但链传动的可靠性和耐久性不如齿轮传动，且噪声较大、造价高,其传动性能的好坏直接取决于链条的制造质量。为使在工作时链条具有一定的张力而不致脱链,通常装有导链板14,张紧轮装置2、11等。 3. 齿形皮带驱动 这种驱动方式与链驱动的原理相同。只是链轮改为齿轮,链条改成齿形皮带。这种齿形皮带用氯丁橡胶制成，中间夹有玻璃纤维和尼龙织物,以增加强度。齿形皮带驱动弥补了链驱动的缺陷，并降低了成本。 （三）每缸气门数及排列方式 13

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1. 每缸两个气门方式 一般发动机较多的采用每缸两个气门，即一个进气门和一个排气门。这种结构在可能的条件下应尽量加大气门的直径,特别是进气门的直径，以改善气缸的换气.但是，由于燃烧室尺寸的，从理论上讲,最大气门直径一般不超过气缸直径的一半。当气缸直径较大，活塞平均速度较高时，每缸一进一排的气门结构就不能满足发动机对换气的要求. 2. 每缸四个气门方式 3. 每缸五个气门方式 现代轿车发动机设计面临的主要任务是进一步降低燃油消耗和排放污染；提高动力性和改善噪声特性；另外还要降低成本。 当每缸采用五气门时,气门排列的方案通常是同名气门排成一列，分别用进气凸轮轴和排气凸轮轴驱动。 三、 配气相位 （一）定义 配气相位就是用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间.用曲轴转角的环形图来表示配气相位. 理论上四冲程发动机的进气门应当在活塞处在上止点时开启，当活塞运动到下止点时关闭；排气门则应当在活塞处于下止点时开启，在上止点时关闭。进气时间和排气时间各占1800曲轴转角。但是实际发动机的曲轴转速都很高，活塞每一行程历时都很短。例如上海桑塔纳轿车发动机,在最大功率时的转速为5600r／rain，一个行程历时仅为0。005 4s。 这样短时间的进气和排气过程，往往会使发动机充气不足或排气不干净,从而使发动机功率下降。因此，现代发动机都采取延长进、排气时间的方法，即：气门的开启和关闭的时刻并不正好是活塞处于上止点和下止点的时刻，而是分别提前或延迟一定曲轴转角，以改善进、排气状况,从而提高发动机的动力性. （二）气门的叠开 同一气缸的工作行程顺序是排气行程后，接着便是进气行程。因此,在实际发动机中,在进排气行程的上止点前后，由图3- 10可见，由于进气门在上止点前即开启，而排气门在上止点后才关闭，这就出现了在一段时间内排气门与进气门同时开启的现象，这种现象称为气门重叠，重叠的曲轴转角α+δ称为气门重叠角.由于新鲜气流和废气流的流动惯性比较大,在短时间内是保持原来的流动方向。因此只要气门重叠角选择适当,就不会产生废气倒流人进气管或新鲜气体随同废气排出的可能性，这将有利于换气。但应注意，如气门重叠角过大，当汽油机小负荷运转，进气管内压力很低时，就可能出现废气倒流，进气量减少。对于不同发动机,由于结构形式，转速各不相同，因而配气相位也不相同。合理的配气相位应根据发动机性能要求,通过反复试验确定. （三）配气相位图 14

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（四）气门间隙 所谓气门间隙就是指:发动机在冷状态时，在气门传动机构中，留有一定的间隙。以补偿气门及传动机构受热后的膨胀量。 发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀。如果气门及其传动件之间，在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势会将气门自动顶开引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中的漏气,而使功率下降,严重时使发动机甚至不易起动。为消除上述现象,通常在发动机冷态装配时，在气门与其传动机构中，留有适当的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量. 气门间隙视配气机构的总体结构形式而定，同时这一间隙也可进行调整。气门间隙的大小一般由发动机制造厂根据试验确定。通常在冷态时，进气门的间隙为0。25~0。30mm,排气门的间隙为0。3~0。35mm。如果间隙过小，发动机在热态下可能发生漏气，导致功率下降严重时，将使气门烧坏。如间隙过大,则使传动零件之间以及气门和气门座之间将产生撞击、响声，而加速磨损，同时也使气门开启的持续时间减短， 采用液力挺柱的发动机，挺柱的长度能自动变化,随时补偿气门的热膨胀量，故不需要预留气门间隙。如一汽奥迪、桑塔纳轿车无须预留气门间隙。 四、 配气机构的主要零部件 （一）气门组 气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁片等零件， 气门由头部和杆部两部分组成， 头部用来封闭气缸的进、排气通道，杆部则主要为气门的运动导向。气门头部的工作温度很高，而且还要承受气体压力、气门弹簧力以及传动组零件惯性力的作用，其冷却和润滑条件又较差。因此，要求气门必须具有足够的强度、刚度、耐热和耐磨能力。 气门头顶面的形状有平顶、球面顶和喇叭形顶等，平顶气门头结构简单，制造方便,吸热面积小，质量也较小，进、排气门均可采用. 喇叭形顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形,可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门； 球面顶气门头 ，因其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好,适用于排气门.但球形的受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。 气门头部与气门座接触的工作面，是与杆部同心的锥角.通常将这一锥面与气门顶平面的夹角称为气门锥角，一般做成45º。有的发动机进气门的锥角做成30º， 气门杆呈圆柱形，在气门导管中不断进行往复运动。 气门导管是气门在其中作直线运动的导套,以保证气门与气门座正确贴合.此外，气门导管还在气门杆与气缸盖之间起导热作用。气门导管-般用耐磨的合金铸铁或粉末冶金材料制造,然后以一定的过盈压入气缸盖的导管孔内。为了防止轴向运动，保证气门导管伸人进、排气歧管的合适深度，有的发动机对气门导管用卡环定位. 15

叠开角是 不相邻 《汽车构造》教案

气门弹簧的作用是使气门自动回位，防止气门传动机构中产生间隙，气门弹簧应具有足够的刚度 和安装预紧力. 气门旋转机构,为了改善气门和气门座密封面的工作条件，可设法使气门在工作中能相对气门座缓 慢旋转。这样可使气门头沿圆周温度均匀，减小气门头部热变形.气门缓慢旋转时在密封锥面上产生轻 微的摩擦力，有阻止沉积物形成的自洁作用。 （二）气门传动组 气门传动组主要包括凸轮轴及正时齿轮、挺柱、导管、推杆、摇臂和摇臂轴等。气门传动组的作 用是使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。 （1） 凸轮轴（图3－21）上主要配置有各缸进、排气凸轮1，可以使气门按一定的工作次序和配 气相位及时开闭，并保证气门有足够的升程。凸轮受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷，因此对凸 轮表面要求耐磨，对凸轮轴要求有足够的韧性和刚度。 同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与既定的配气相位相适应的。发动机各个气缸的进气（或 排气）凸轮的相对角位置应符合发动机各气缸的发火次序和发火间隔时间的要求。因此，根据凸轮轴 的旋转方向以及各进气(或排气)凸轮的工作次序，就可以判定发动机的发火次序。 （2） 挺柱:将凸轮的推力传给推杆或气门,并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力.气门顶置式配气 机构的挺柱一般制成筒式，以减轻质量。滚轮式挺柱与液力挺柱。 （3） 推杆：将从凸轮轴经过挺柱传来的推力传给摇臂,它是气门机构中最易弯曲的零件。要求有很 高的刚度，在动载荷大的发动机中，推杆应尽量地做得短些。 （4） 摇臂：将推杆和凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。 五、 可变进气系统 （一）可变气门正时及升程电子控制系统 VTEC系统全称是可变气门正时和升程电子控制系统，是本田公司在19年推出了自行研制的“可 变气门正时和气门升程电子控制系统”,英文全“Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System”，缩写就是“VTEC\是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况 的气门控制系统。 （二）配气相位可变进气系统 气门座与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气门传来的热量。 16

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本节内容以播放视频和动态图,参照实物具体讲解原理 各系汽车实现可变进气的机构差异较大，分别讲解 17

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授课题目 教学目标和基本要求 汽 油 机 燃 油 供 给 系 统 掌握可燃混合气的形成； 了解汽油发动机的燃料； 了解使用化油器的传统汽油机燃油供给系统的组成及原理； 了解使用EFI(电子控制汽油喷射系统)发展历史、组成和原理； 熟练掌握汽油机供给系的功用及组成，过量空气系数的概念。 1. 概述 1.5课时 2. 传统燃料供给系统（有化油器)的组成和工作原理 2课时 3. 发动机进、排气装置 1课时 4. 电控汽油喷射系统组成和工作原理 2.5课时 5. 汽油机涡轮增压 1课时 总8课时 1. 可燃混合气成分对发动机性能的影响 2. 汽车发动机各种工况对可燃混合气成分的要求 3. EFI的组成和原理 4. 涡轮增压的工作原理 1. 对EFI中所使用的传感器做系统介绍并根据进度和课时情况介绍整车上的常用传感器 2. 分析涡轮增压优缺点，并对国内市场上增压汽车所用增压装置进行简单分析 3. 对发动机废气排放标准，控制方式（包括EGR）讲解 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项: 1. 本章节内容较多、难度较大,安排课时也较多.所以本章节的教学持续时间较长,学生很容易学后面忘记前面。为了有更好连贯性，每节课前需要对上节课内容进行复习回顾； 2. 本章节难度较大。传统汽油机燃油供给系统结构复杂，原理复杂；EFI涉及复杂电路和大量传感器对接触汽车时间不长的学生来说学起来会很费劲，尤其文科生。需要协同《电工基础》等课老师调节进度。 本章节内容对后续课程影响较大，放慢进度 思考题1。对比传统汽油机燃油供给系统和EFI，分析它们优缺点 课后习题 1. 汽油机各种工况对可燃混合气各有什么要求？ 2. 什么叫汽油喷射？其优缺点有哪些？有哪几种分类方法？ 3. 电子控制汽油喷射系统组成如何？ 4. 燃油压力调节器的功用是什么? 5. 燃油导轨的功用是什么？ 教学内容和学时分配 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 18

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讲稿内容 一、 概述 （一）功用 根据发动机各工况的不同要求，攻击发动机气缸一定浓度和数量的可燃混合气,并把发动机燃烧做功行程后产生的废气排到大气中。 备注 常用汽油牌号90、93、95、97指的就是异辛烷抗爆能力 （二）汽油简介 汽油是由石油提炼得到的,提炼方法为：直馏，裂化，目前使用较多的是催化裂化 汽油的使用性能指标：蒸发性、热值和抗爆性 1、 蒸发性：汽油蒸发性的好坏直接影响对所形成的混和气质量有很大影响 概念：蒸发温度，终馏点,气阻 10％蒸发温度与汽油机冷态起动性能有关; 50%蒸发温度低，汽油机的预热时间短,暖机性能、加速性能和工作稳定性比较好 90%蒸发温度与终馏点温度越低，表明汽油中的重馏成分越少，越有利于可燃混合气均匀分配到各气缸，同时也使汽油的燃烧更为完全 气阻:汽油机工作时，汽油供给管路受热升温,当温度升高到使汽油蒸汽压力达到管路系统压力时，汽油泵和管路中将产生大量汽油蒸汽泡，妨碍液态汽油流动,使汽油流量较少到不足以维持发动机正常运转,导致发动机失速,称为气阻。 2、 热值：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量，汽油热值44000kj/kg。 3、 汽油的抗爆性：是指汽油在气缸中燃烧时，避免产生爆燃的能力，即抗自燃的能力。 抗爆性的好坏程度用辛烷值表示，辛烷值越高，抗爆性越好。 异辛烷抗爆能力极强，规定辛烷值为100,正庚烷抗爆能力极弱，规定辛烷值0 汽油的辛烷值就是燃料中异辛烷含量的体积百分数. （三）可燃混合气成分与汽油机性能的关系 过量空气系数：燃烧1kg燃料所实际供给的空气质量/完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量 可燃混合气是指空气与燃料的混合物，其成分对发动机的动力性、经济性与排放特性有很大的影响。可燃混合气的成分指标：空燃比或过量空气系数表示 1. 可燃混合气成分对发动机性能的影响 混合气种类 火焰传播上限 过浓混合气 功率混合气 标准混合气 经济混合气 过稀混合气 火焰传播下限 19

过量系数 0。4 0。43~0。87 0。88 1。0 1.11 1.13～1。33 1。4 发动机功率 减小 最大 减小2% 减小8% 耗油率 激增 增大4％ 最小 性能 混合气不燃烧，发动机不工作 燃烧室积炭、排气冒黑烟，放炮 动力性、经济性较好 油耗最小 混合气不燃烧，发动机不工作 增大10% 输出最大功率 显著减小 显著增大 回火、发动机过热、加速性变坏 《汽车构造》教案

2. 汽车发动机各种工况对可燃混合气成分的要求 1） 稳定工况对混合气的要求 工况 怠速和小负荷 中等负荷 大负荷和全负荷 2） 过渡工况对混合气的要求 工况 冷起动 暖机 加速 急减速 混合气浓度 =0.6~0.8 =0。9～1。1 =0。85~0。95 混合气 极浓=0.2~0.6 随温度升高 及时加浓 避免混合气过浓 二、 传统燃料供给系统（有化油器）的组成和工作原理 （一）简单化油器与可燃混合气的形成 液体燃料要能在极短的时间内形成可燃混合气，必须先将燃料雾化成极小的油滴，使蒸发面积增大，化油器的结构可以用吸入的空气流将汽油雾化。 化油器构造：喉管结构 进气：进气过程中缸内压力小于大气压力，所以空气经空气滤清器、化油器空气管、进气管向气缸流动 喉管结构的是根据流体力学结论得出：流体流动时,若管道各处截面积不同，则流体流经各处的流动速度和静压力不同。截面积越小，流速越大,静压力越低。 喉部压力小于大气压力（浮子室内有孔通大气，所以浮子室内的压力基本上等于大气压），汽油从浮子室经喷管喷入喉管，被高速气流打散.与空气混合形成可燃混合气。 根据汽车工况改变发动机功率，改变发动机功率是根据改变供入的混和气数量来进行的,即踩踏油门踏板（加速踏板），来控制节气门的开度。 对于结构一定的化油器，影响喷油量的主要因素是喉部真空度，影响喉部真空度的因素:节气门开度，发动机转速.发动机转速不变时，节气门开度越大，则整个进气管中阻力越小，空气管内的流量和流速越大,从而喉部的空气流量、流速和真空度越大，喷油量增加，发动机功率加大。节气门开度一定时,发动机转速越高，则气缸内的真空度越大，喉管中的空气流速和真空度越高，喷油量越多。 为了保证混和气的浓度符合预定数值，要精确的控制空气流量（喉部的形状和尺寸）和汽油流量（浮子室底部出油孔即量孔的形状和尺寸).量孔尺寸确定后，出油量只取决于量孔两端的压力差(油压和气压），必须保证两空两端的油压基本保持不变,才能使出油量只取决于喉部真空度，要保持油压基本不变，浮子室中必须有浮子和针阀结构。 简单化油器特性曲线 （二）化油器各工作系统 1. 主供油系统 20

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（三）传统汽油机燃油供给系统组成 包括：汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、 三、 发动机进、排气装置 （一）发动机进气装置 1. 空气滤清器 （1） 干式空气滤清器 （2） 油浴式空气滤清器 （3） 离心式空气滤清器 （4） 聚氨酯式空气滤清器 2. 进气歧管 （二）发动机排气装置 1. 排气歧管 2. 排气消音器 四、 电控汽油喷射系统组成和工作原理 （一）组成 EFI由三部分组成： 燃油供给系统:电动汽油泵、滤清器、燃油分配管、压力调节器、喷油器 空气供给系统：经过空滤器后,流经空气流量传感器，计量后沿着节气门通道流进进气支管,再分别供 给到各个气缸,空气流量是由驾驶员通过加速踏板操纵节气门控制的 电子控制系统：冷启动、暖机、中小负荷、全负荷、加速、怠速、闭环混合气成分调节系统 （二）发展历史和分类 发展阶段：K型→KE型→EFI 分类:1.按照喷射方式分类：间歇喷射和持续喷射 2.按照布置形式分类：多点喷射和单点喷射 3。按照控制类型分类：机械控制和电子控制、闭路控制和开路控制 4.按照进气量的检测方式分类：流量型和压力型 结合可变（三）优缺点 进气系统喷射系统优势 讲解可变1. 充气性能好 式进气歧2. 混合气的分配均匀性较好。 管 3. 按工况而配制最佳的混合气成分. 4. 具有良好的过渡性能. 5. 降低油耗和排放 讲解排气缺点：系统复杂、价格昂贵、维修较难，对燃油的洁净度要求较高。 系统时可采用汽油喷射的发动机与传统的化油器式发动机相比，可使发动机的功率提高5%~10％；油耗降以对发动低5％~10%;有害废气减少15％~20％。 机排放标（四）工作原理 准进行说2. 3. 4. 5. 怠速系统 家弄系统(机械加浓系统、真空加浓系统） 加速系统 启动系统 21

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电控多点汽油喷射系统,利用各种传感器测量各种信号并送入一个电控单元（ECU）中，电控单元根据发动机各种工况的实际要求来控制喷油量。 特点： 1、采用空气流量传感器.以空气流量为控制的基础 2、以空气流量与发动机转速作为控制基本喷油量的因素 3、还接受节气门位置、冷却液温度、空气温度等传感器检测到的表征发动机运行工况的信号作为喷油量的校正，提高发动机的控制性能 微机的主要功能是控制喷油器的喷油量，吸入空气量由节气门的开度决定 明 空气供给系统原理也可能是： 经过空滤器后沿着节气门通道流进进气歧管，通过进气歧管压力传感器计量 五、 汽油机涡轮增压 （一）汽油及涡轮增压特点 1. 2. 3. 4. 由于汽油机增压后易引发爆燃，故增压程度较柴油机低。 汽油机增压后热负荷偏高. 汽油机排气温度高，对废气涡轮的耐热强度要求较高。 汽油机转速变化度范围大，功率输出数值差别也很大，涡轮增压器与汽油机的匹配困难. （二）布置方案 1. 前置 2. 后置 3. 混合布置 22

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授课题目 教学目标和基本要求 柴 油 机 燃 料 供 给 系 统 了解柴油机供给系的功用及组成，燃烧室的结构形式及混合气的形式. 掌握喷油器的功用、类型、结构和工作原理。 掌握喷油泵的功用和类型。 了解柱塞式喷油泵的构造和工作原理，供油量与供油时间的调整. 了解喷油泵的供油速度特性。 掌握RQ型调速器的基本工作原理。 了解电控柴油喷射系统、柴油机燃油供给系统的辅助装置、发动机的进气系统、排气系统。 了解发动机有害排放物的成分以及各种不同的控制措施。 1. 概述 0。25课时 2. 可燃混合气的形成与燃烧室 0.25课时 3. 柴油滤清器 0.5课时 4. 喷油泵 2课时 5. 调速器 2课时 6. 喷油器 1课时 7. 输油泵 0。5课时 8. 废气排放控制 1。5课时 总8课时 1. 喷油泵 2. 调速器 3. 废弃排放控制 1. 介绍各国家废气排放的标准和现状 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项： 1. 本章节应该和上章节进行对比学习，以区分并加强影响 2. 调速器结构复杂,原理涉及到上章节已经讲过的知识，复习一遍加强印象 3. 柴油机喷油器和EFI喷油器有区别 思考题：柴油和汽油如何区分？ 课后习题 1. 柴油机燃料供给系统的组成如何？ 2. 柴油机燃烧室按结构形式分哪两大类？各自又分哪几类? 3. 什么是喷油泵柱塞的有效行程?柱塞式喷油泵的油量调节机构的作用是什么? 4. 调速器的作用是什么？ 教学内容和学时分配 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 23

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讲稿内容 （一）柴油机燃料供给系统的组成 主要由柴油箱、喷油泵、喷油器、输油泵及柴油滤清器等部件组成 （二）柴油 1. 轻柴油的牌号和规格 牌号按照凝点分为七种 2. 柴油的使用性能：发火性、蒸发性、低温流动性、粘度 3. 柴油的选择 二、 可燃混合气的形成与燃烧室 1. 混和气的形成 在气缸内形成 2. 为了改善混和气的形成与燃烧，燃油系统、燃烧室以及他们之间的相互匹配非常重要 燃烧室的形状:1。统一式：形和球形；2分隔式：涡流室式和预燃室式 三、 柴油滤清器 功用:滤除柴油中的任何杂质,提高精密偶件的工作可靠性和使用寿命。 对滤清器的基本要求:阻力小、寿命长、过滤效率高. 四、 喷油泵 （一）喷油泵的作用 按照柴油机的运行工况和气缸工作顺序，以一定的规律适时、定量的向喷油器输送高压燃油 （二）喷油泵必须满足一定的使用要求 1. 泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。 2. 供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。 3. 保证按柴油机的工作顺序，在规定的时间内准确供油。 4. 供油量和供油时间可调正，并保证各缸供油均匀。 5. 供油规律应保证柴油燃烧完全。 6. 供油开始和结束，动作敏捷，断油干脆，避免滴油. （三）种类 直列柱塞式、转子分配式、泵—喷嘴、高压共轨 柱塞式喷油泵————应用离心式喷油提前器、两极式调速器 转子分配式喷油泵-—-应用液压式喷油提前器、全程式调速器 柱塞式喷油泵分为：A、B系列，传统的直列柱塞式，泵体开侧窗口 P型泵采用不开侧窗的箱式封闭泵体 （四）柱塞式喷油泵 主要针对A型泵进行讲解结构和工作原理 1. A型喷油泵结构： 泵油机构 泵油机构的数目与发动机的缸数相等。每个气缸都有一个泵油机构，各缸的泵油机构尺寸完全一 备注 一、 概述 24

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泵油机构的主要零件有柱塞偶件,柱塞弹簧，弹簧下座出油阀偶件，出油阀弹簧，出油阀压紧座等 两套精密偶件 a) 柱塞+柱塞套 b) 出油阀+出油阀座 供油量调节机构 功用：根据柴油机负荷和转速的变化相应改变喷油泵的供油量。由驾驶员直接操纵或者由调速 器自动控制 结构：  采用齿杆式油量调节机构，调节齿杆、调节齿圈  工作可靠、传动平稳，制造成本较高 驱动机构 调节供油量的办法：调节齿杆拉动柱塞，使其转动，通过改变供油行程来完成的 喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴转两圈，各缸喷油一次,凸轮轴只需转一圈就喷油 一次，二者速比为2﹕1 泵体 基础零件，泵油机构、供油量调节机构和驱动机构等安装在喷油泵体上，承受较大的作用力 应有足够的强度、刚度和良好的密封性 便于拆装、调整和维修 2. 工作原理：运动过程、泵油过程、供油量调节、供油定时调节（供油提前角） 喷油提前器（机械离心式） 进油过程  凸起部分转后，弹簧力作用下，柱塞向下运动,其上部（泵油室）产生真空度，当柱塞 上端面把柱塞套上的进油孔打开后,柴油经油孔进入泵油室 供油过程  凸起部分顶起滚轮体,柱塞向上运动,弹簧压缩，泵油室成为密封油腔,柱塞继续上升， 油压迅速升高，泵油压力>出油阀弹簧力+高压剩余压力，推开出油阀，高压柴油进 入高压，通过喷油器喷入燃烧室。 停油过程  柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽与套筒上的回油孔相通时,油压骤然下降，出油 阀在弹簧力的作用下迅速关闭,停止供油。 3. 供油定时的调节 供油定时是指喷油泵对柴油机有正确的供油时刻，而供油时刻用供油提前角表示 供油提前角：从柱塞顶面封闭柱塞套油孔起到活塞上止点为止，曲轴所转过的角度 调节方法是改变供油定时调节螺钉伸出挺柱体外的高度，旋出螺钉，挺柱体高度H增加，柱塞 位置升高，柱塞套油孔被提前封闭，供油提前,供油提前角增大。 这种调节只是用来补偿加工和装配的误差，调节幅度很小,要同时或较大幅度的改变各缸供油 提前角,要用到喷油提前器 对比A型喷喷油提前器的原理 油泵 原理—若转速升高，则飞锤的离心力Ff克服弹簧力使飞锤向外张开。当飞锤的圆弧面沿传动销由 内向外滑动时，便带动从动盘相对主动盘顺喷油泵旋转方向转过一定角度，从而使喷油提前。 （五）转子分配式喷油泵 主要针对轴向压缩式分配泵（即VE泵）进行讲解结构和工作原理 样. 25

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1. VE泵结构 泵油机构 柱塞套径向均匀排列有与气缸数相等的分配油道，没个分配有道都连接一个出油阀和一个喷油器。 泵油机构的主要零部件有分配柱塞、平面凸轮盘、柱塞套、离心式调速器、调速器张力杠杆、断 油阀、液压式喷油提前器。 油量调节机构 VE分配泵采用改变供油结束点相对凸轮的位置（即控制套筒的控制平面与柱塞上卸载孔的相对位 置)，来改变供油的有效行程。由调速器根据转速和负荷来调节控制套筒的位置,其控制平面越往右， 卸载孔露出的相位越迟，供油结束越晚，供油有效行程越大，供油量就越多。反之,供油量减少。 2. 工作原理:运动过程、泵油过程、供油量调节、泵油提前角自动调节、喷油提前器（机械离心 式）  进油过程 当平面凸轮盘的凹下部分转至与滚轮接触时，柱塞弹簧将分配柱塞向左推移，柱塞腔容积增大。 进油槽与柱塞套上的进油孔相通，柴油经油道流入柱塞右端腔室和中心油道内。  供油过程 平面凸轮盘凸起部分与滚轮接触时，分配柱塞边转边右移.进油孔关闭，柱塞腔内燃油压力升高, 柱塞上分配孔与柱塞套上的出油孔之一相通，高压柴油即经中心油道、分配孔、出油阀流向喷油 器，喷入燃烧室。  停油过程 柱塞在平面凸轮的推动下继续右移，左端的泄油孔移出油量调节套筒与分配泵内腔相通时,柱塞腔 内的高压油立即经泄油孔流入泵体内腔中，柴油压力立即下降，供油停止。 3. 泵油提前角自动调节过程  稳定运转时 活塞左右端力相等，处于平衡位置。  转速升高时 二级滑片式输油泵出口压力增大，活塞右端压力增大，活塞左移,带动滚轮架转动一定角度，调速器主讲供油提前. 两速调速 转速降低时与前述相反 器，全速调五、 调速器 速器以动画形式讲解。 (一) 调速器的功用 VE泵调速器防止超车，熄火，稳定怠速 单独讲解  发动机负荷变化，导致发动机转速变化。  负荷减小，转速升高，导致柱塞泵循环供油量增加，又导致转速进一步升高，不断地恶 性循环，造成发动机转速越来越高，最后飞车；  负荷增大,转速降低,导致柱塞泵循环供油量减少，又导致转速进一步降低,如此循环， 造成发动机转速越来越低，最后熄火.  怠速不稳 (二) 两级式调速器 RQ型两极调速器 1. 适用于一般条件下使用的汽车柴油机。 2. 发动机转速在怠速和最高转速之间时,调速器不起作用。驾驶员通过油门踏板直接控制转速。 结构： 26

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3. 感应部件:飞锤(块） 4. 传动部件：角型杠杆、调速套筒、调速杠杆、连接杆 5. 附加装置:怠速稳定弹簧、转矩平稳装置、转矩矫正装置 基本工作原理：停车、启动、怠速、中速、高速 附加装置：怠速稳定弹簧、转矩平稳装置、转矩矫正装置 六、 喷油器 是柴油机供给系统中实现燃油喷射的重要部件. 功用  将喷油泵供给的高压柴油以雾状喷入燃烧室 要求  油束有一定的贯穿距离和喷雾锥角,油束形状和方向与燃烧室相适应；  雾化质量好；  喷射结束后无滴漏现象。 1. 孔式喷油器 喷油嘴分为长型和短型两种 特点： 喷孔的位置和方向与燃烧室形状相适应，以保证油雾直接喷射在球形燃烧室壁上. 喷射压力较高。 喷油头细长，喷孔小，加工精度高. 孔式喷油器工作过程  喷油：当喷油泵开始供油时，高压柴油从进油口进入喷油器体内,再经斜油道进入针阀体下面的高压油腔内，高压柴油作用在针阀锥面上，并产生向上抬起针阀的作用力，当此力克服了调压弹簧的予紧力后，针阀就向上升起，打开喷油孔，柴油经喷油孔喷入燃烧室。  停油：当喷油泵停止供油时，（由于减压环带的减压作用,出油阀在弹簧作用下落座），高压油腔内油压骤然下降，作用在喷油器针阀的锥形承压面上的推力迅速下降，在弹簧力的作用下，针阀迅速关闭喷孔，停止喷油 2. 轴针式喷油器 轴针分为圆柱形（喷雾锥角较小）和圆锥形（喷雾锥角较大） 轴针形喷油器有普通型、节流型、分流型(用于涡流燃烧室，改善冷气性） 轴针式的特点： 不喷油时针阀关闭喷孔，使高压油腔与燃烧室隔开,燃烧气体不致冲入油腔内引起积炭堵塞 喷孔直径较大,便于加工且不易堵塞 针阀在油压达到一定压力时开启，供油停止时，又在弹簧作用下立即关闭，因此，喷油开始和停止都干脆利落，没有滴油现象 与EFI的喷油器进行对比 七、 输油泵 输油泵的功用式保证低压油路中柴油的正常流动,克服柴油滤清器和管路中的阻力, 并以一定的压力向喷油泵输送足够量的柴油，输油量应为柴油机全负荷最大油耗量的3 ～ 4倍 常见的有活塞式、转子式、滑片式和齿轮式。活塞式输油泵工作可靠,目前应用广泛。 八、 废气排放控制 （一）三元催化转化器 （二）废气再循环装置（EGR） 27

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（三）曲轴箱通风装置(PCV阀） （四）汽油蒸发控制装置(EVAP) 28

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授课题目 教学目标和基本要求 教学内容和学时分配 汽 油 发 动 机 点 火 系 统 掌握汽油发动机点火系统的原理和组成 1. 概述 0.25课时 2. 传统分电器式点火系统 1。25课时 3. 半导体点火系统 1课时 4. 汽车电源 0.5课时 总3课时 1. 传统分电器式点火系统 2. 半导体点火系统 1. 介绍车载电源的发展或未来趋势 2. 对比传统点火系统、半导体点火系统和微机控制点火系统 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项： 1. 只有汽油机要点火系统，柴油机不需要； 2. 传统分电器式点火系统现在很少使用了； 3. 本章节内容较少,但是涉及大量电路，根据学生实际情况讲解. 课后习题： 1. 点火系统的功用是什么？ 2. 什么叫点火提前角？点火提前过早或过晚对发动机性能有何影响？ 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 29

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讲稿内容 一、 概述 在汽油机中，可燃混合气是靠电火花点燃的。为了能在气缸中产生电火花，汽油机装设了一整套能够按照发动机点火顺序和点火时刻规律、在火花塞电极之间产生电火花的系统,即汽油发动机点火系统. 目前汽油及应用的点火系统有： （1） 传统分电器式点火系统：主要由电源、点火线圈、断电器、分电器、火花塞、高压导线等组成。 （2） 半导体点火系统：也称晶体管点火系统，是一种新型点火系统，其电源虽然也是蓄电池，但是初级电流的控制是由晶体管来完成的。 （3） 微机控制点火系统：他通过微机和各种传感器控制点火时刻，改善了发动机的动力性、经济型和排气污染。 备注 二、 传统分电器式点火系统 （一）工作原理  点火线圈是一个带有附加电阻的自耦变压器,其初级绕组通过断电器的触点搭铁。由发动机凸轮轴驱动的分电器轴转动时，带动断电器凸轮一起旋转，使断电器触点不断地闭合和张开.  触点闭合，初级电路接通,电流从蓄电池的正极经点火开关流经点火线圈的初级绕组通过断电器触点，流回蓄电池的负极，为低压电路  当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断,初级电流迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失  触点断开瞬间,初级绕组的磁通迅速衰减，因而在匝数多，导线细的次级绕组中感应出很高的电压，该电压通过配电器加在对应的火花塞上，使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花 （二）点火提前 点火提前：为了使气体能在作功行程中得到比较完全的膨胀,热能得到最有效的利用，因此要在压缩接近上止点点火，即点火提前 点火提前角：把火花塞点火时，曲轴曲拐位置与活塞位于压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角称为点火提前角 影响因素：发动机转速与混合气燃烧速度 转速的影响:发动机转速越高，点火提前角应该越大 混合气燃烧速度：与混合气的成分、燃烧室形状、压缩比等因素有关。当发动机转速一定时，随着负荷的加大，节气门开大，进入气缸的可燃混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增高,同时，残余废气在气缸内所占的比例减小，混合气燃烧速度加快,这时,点火提前角应适当减小。反之,发动机负荷减小时，点火提前角则应适当增大。 （三）传统分电器式点火系统的主要零部件 1. 分电器 （1） 断电器 功用：周期地接通和断开初级电路，使初级电流发生变化，以便在点火线圈中感应生成次级电压 断电器的触点间隙一般为0。35～0。45 mm,可以通过调整固定触点的位置来改变触点间隙 （2） 配电器 功用：分火头旋转时，导电片在距离分缸高压线插孔电极的0。2 ~ 0。8mm间隙处越过，当断电器30

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触点打开时，高压电自导电片跳至与其相对的分缸高压线插孔，再经分缸高压线送至火花塞。 （3） 电容器 功用:是在点火线圈初级电路断开时，减小触点间产生的电火花，防止触点烧损，并可加速点火线圈中的磁通变化率，提高点火电压. （4） 点火提前调节装置 调节点火提前角的方法 保持触点不动将断点器凸轮相对于分电器轴顺旋转一个角度 保持凸轮不动将使断电器触点相对于凸轮逆着旋转方向转过一个角度 调节方式：离心式、真空式点火提前角调节装置和辛烷校正器 2. 点火线圈 功用:把电源的低压电转变成火花塞点火所需要的高压电 分类： 开磁路点火线圈：开磁路点火线圈采用柱形铁芯，其上下两端没有连接在一起,磁力线通过空气形成磁回路 闭磁路点火线圈：闭磁路点火线圈的铁芯用”口\"字形或\"日\"字形的铁片叠制而成.磁路闭合 3. 火花塞 功用：将点火线圈产生的脉冲高压电引入燃烧室，并在两极之间产生电火花，以点燃可燃混合气 分类：根据火花塞裙部的长短可分为冷型、热型和普通型 火花塞间隙:中心电极和侧电极的间隙，一般为0。6-0。7mm。 间隙过小：火花微弱，并容易形成积碳而漏电 间隙过大:火花塞击穿电压增大，发动机不易启动，在高速时容易缺火 三、 半导体点火系统 （一）磁感应式无触点点火系统 1. 点火信号发生器 点火信号发生器装在分电器内，它由分电器轴带动的信号转子、永久磁铁、铁芯和绕在铁芯上的传感器组成。其功用是产生信号电压控制点火 2. 点火控制器 由晶体管和组成的点火信号检出电路、和组成的开关放大电路及大功率晶体管组成其功用是将从点火信号发生器得到的信号整形、放大,以控制点火线圈初级电路的通、断. 3. 其他元件作用 稳压管和用来点火信号发生器输出典雅的幅度,以保护晶体管和。 稳压管和电容器，用来稳定电源电压。 （二）霍尔效应式无触点点火装置 1. 霍尔效应原理 当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势。 其表达式为 其中为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦磁力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。 由上式克制,当I为定值时，与磁感应强度B成正比.利用这一效应可制成霍尔效应传感器，准确地控制发动机的点火时间。 31

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2. 霍尔发生器 四、 汽车电源 （一）蓄电池 铅酸蓄电池、镍电池、锂电池、化学电池、飞轮电池等等 （二）发电机 主要使用硅整流交流发电机 32

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授课题目 教学目标和基本要求 教学内容和学时分配 发 动 机 润 滑 系 统 了解润滑系统的功用和组成 1. 概述 0.5课时 2. 润滑系统的油路 1课时 3. 润滑系统主要零部件 1。5课时 总3课时 1. 润滑系统的油路 2. 润滑系统的主要零部件 3. 不同零部件的润滑方式 1. 轿车和货车润滑油路的差异 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项：分清旁通阀和限压阀的作用 课后习题 1. 润滑方式有哪一些?什么叫压力润滑？什么叫飞溅润滑？ 2. 那些零部件需要压力润滑？那些零部件需要飞溅润滑？ 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 33

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讲稿内容 一、 概述 （一） 作用： 润滑作用：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损,减小发动机的功率消耗。 清洗作用：机油在润滑系内不断循环,清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物。 冷却作用：机油在润滑系内循环带走摩擦产生的热量，起到冷却作用. 密封作用：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油。 防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈。 液压作用：润滑油可用作液压油,起液压作用，如液压挺柱. 减震缓冲作用：在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减震缓冲作用. 备注 （二） 润滑方式： 压力润滑: 发动机运转时，由于发动机各运动零件的工作条件不同，所要求的润滑强度也不同，因而要相应地采取不同的润滑方式。曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴轴承等处承受的载荷及相对速度较大，需要以一定压力将机油输送至磨擦面间隙中，方能形成油膜保证润滑。这种润滑方式称为压力润滑. 飞溅润滑： 利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾润滑摩擦表面，称为飞溅润滑.这种方式可润滑裸露在外面的载荷较轻的气缸壁、相对滑动较小的活塞销,以及配气机构的凸轮表面等。 定期润滑:（＊) 对于负荷较小的发动机辅助装置则只需定期、定量加注润滑脂进行润滑。例如水泵及发电机轴承等。它不属于润滑系的工作范畴。近年来在发动机上采用含有耐磨润滑材料（如尼龙、二硫化钼等）的轴承来代替加注润滑脂的轴承。 （三）组成： 为使发动机得到必要的润滑，压力润滑系中必须具有为进行压力润滑和保证机油循环而建立足够油压的机油泵、贮存机油的容器（即利用曲轴箱下的油底壳贮油)、由润滑以及在发动机机体上加工出的一系列润滑油道组成的循环油路.油路中还必须有最高油压的装置—限压阀，它可以附于机油泵中，也可以单独设置. 二、 润滑系统油路 现代汽车发动机的润滑油路方案大致相似，润滑系中，曲轴的主轴颈、连杆轴颈、凸轮轴止推凸缘、正时齿轮和分电器传动轴等都用压力润滑。其余部分用飞溅润滑。 若机油泵出油压力低于一定值，则机油细滤器进油限压阀不开启,以保证压力油全部进入主油道. 进入主油道的机油，通过上曲轴箱中的七条并联的横向油道分别润滑主轴颈和凸轮轴轴颈.机油还通过曲轴中的斜向油道从主轴颈处流向连杆轴颈（曲柄销）.同时也从凸轮轴的第二、第四轴颈处，经两个上油道通向摇臂支座，润滑摇臂轴、推杆球头和气门端部。第三条横向油道还通向机油泵传动轴。可见以上这些磨擦表面都能得到压力润滑. 还有一部分机油，由第一条横向油道通过喷油嘴喷射出来，以润滑正时齿轮副.此外，在第一、二横向油道之间还有从主油道接出,通到空气压缩机曲轴中心的油道，润滑空压机的连杆轴颈后，由回流回到油底壳中。 34

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三、 润滑系统主要零部件 （一）机油泵 机油泵的结构型式通常采用齿轮式和转子式两种. （1） 齿轮式机油泵 在油泵壳体内装有一个主动齿轮和一个从动齿轮。齿轮与壳体内壁之间的间隙很小。壳体上有进油口。进油腔的容积由于轮齿向脱离啮合方向运动而增大，腔内产生一定的真空度，机油便从进油口被吸入并充满进油腔。齿轮旋转时把齿间所存的机油带至出油腔内.由于出油腔一侧轮齿进入啮合，出油腔容积减小，油压升高,机油便经出油口被送到发动机油道中。机油泵通常由凸轮轴上的斜齿或曲轴前端齿轮驱动。在发动机工作时，机油泵不断工作,从而保证机油在润滑油路中不断循环。 齿轮式机油泵由于结构简单,制造较容易，并且工作可靠，所以应用最广泛。 （2） 转子式机油泵 主动的内转子和从动的外转子都装在油泵壳体内.内转达子固定在主动轴上，外转子在油泵壳体内可自由转动,二者之间有一定偏心距。当内转子旋转时，带动外转子旋转.转子齿形齿廓设计得使转子转达到任何角度时，内外转子每个齿的齿形齿廓线上总能互相成点接触.这样，内外转子间便形成四个工作腔.某一工作腔从进油孔转过时容积增大，产生真空，机油便经进油孔吸入。转子继续旋转,当该工作腔与出油孔相通时，腔内容积减小,油压升高，机油经出油孔压出。 转子式机油泵结构紧凑，吸油真空度较高，泵油量较大，且供油均匀。当机油泵安装在曲轴箱外且位置较高时，用此种油泵较为合适.目前国产的490QA型 和6G80型汽车发动机都有装用转子式机油泵. （二）机油滤清器 在润滑系中一般装用几个不同滤清能力的滤清器—集滤器，粗滤器和细滤器，分别并联和串联在主油道中（与主油道串联的滤清器称为全流式滤清器,与主油道并联的则称为分流式滤清器），这样既能使机油得到较好的滤清，而又不至于造成很大的流动阻力。 （1） 集滤器 集滤器一般是滤网式的，装在机油泵之前，防止粒度大的杂质进入机油泵.目前汽车发动机所用的集滤器分为浮式集滤器和固定式集滤器两种。 （2） 粗滤器 粗滤器用以滤去机油中粒度较大（直径为0.05~0。1mm）以上的杂质.它对机油的流动阻力较小，故可串联于机油泵与主油道之间,即属于全流式滤清器。 （3） 细滤器 细滤器用以清除直径在0.001mm以上的细小杂质。由于这种滤清器对机油的流动阻力较大，故多做成分流式，即与主油道并联，只有少量机油通过细滤器。因此，细滤器属于分流式滤清器。 细滤器按清除杂质的方法来分， 分为过滤式机油细滤器和离心式机油细滤器两种类型。 （4） 复合式滤清器 （5） 保持机油散热器 35

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授课题目 教学目标和基本要求 教学内容和学时分配 发 动 机 冷 却 系 统 了解冷却系统的组成和原理 掌握大小循环的原理和作用 1. 概述 0。5课时 2. 水冷系统 2课时 3. 风冷系统 0。5课时 总3课时 1. 冷系统的作用 2. 水冷系统的水路 3. 大小循环的原理作用 4. 冷却强度调节机构的原理 1. 散热器的材质和制造工艺 2. 散热器和中冷器的差异、如何区分 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项:节温器最好用实物做实验来演示 本章节难度不大，要求对大小循环和水冷系统零部件组成熟练掌握 课后习题 1. 冷却系统的任务是什么？发动机的冷却强度为什幺调节？ 2. 节温器的作用是什么？ 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 36

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讲稿内容 一、 概述 （一） 功用 发动机工作时，由于燃料的燃烧,气缸内气体温度可高达2200～2800K.使发动机的零件温度升高，特别是高温气体接触的零件,如不及时的冷却则难以保证发动机正常工作,发动机过热或过冷都会给发动机带来危害.冷却系功用就是保证发动机在适宜的温度下工作。 汽车发动机是由热能转变为机械能的机器.然而，发动机却应用了热能的三分之一,其余热量的大部分为排气所带走，剩余的则被发动机零部件吸收。 发动机的冷却必须适度。如果发动机冷却不足，由于气缸充气量减少和燃烧不正常，发动机功率下降,且发动机零件也会因润滑不良而加速磨损.但如果冷却过度,则一方面由于热量散失过多，使转变为有用功的热量减少，而另一方面由于混合气与冷气缸壁接触,使其中原已汽化的燃油又凝结并流到曲轴箱，使磨损加剧。 备注 （二） 冷却系统的分类 汽车发动机常见的冷却方式有两种,即水冷却和风冷却。大多数发动机采用水冷却。 水冷式以冷却液为介质，热量由机件传给冷却液,靠冷却液的流动把热量带走，再散发到大气中去，使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置，散热后的冷却液再重新流回到受热机件处.适当的调解水路和冷却的强度,就能保证发动机的正常工作温度。目前汽车发动机上广泛采用。 风冷系统是利用高速流动的空气直接吹过气缸盖和气缸体表面,把热量散发到大气中去,保证发动机在最有利的范围内工作. （三） 冷却液 （1） 冷却水的选择 发动机用的冷却用水，最好是软水(含矿物质少的水)。 （2） 冷却液 冬季使用冷却水，要防冻冰。为降低冷却水的冰点,适应冬季行车需要，可在冷却水中加入适量的乙二醇或丙二醇。 二、 水冷系统 （一）水冷系组成及工作原理 水冷却系统具有冷却可靠、布置紧凑、噪声小、使用方便等优点。在汽车发动机上应用较为广泛，水冷却系统主要由水箱、风扇、水泵、水管、水套、节温器和水温监测、控制装置等组成。 水冷系主要部件是由水套、水泵、风扇、散热器、导风圈、水管、水温表、感温管、节温器和百叶窗等组成。 水冷式以冷却液为介质，热量由机件传给冷却液,靠冷却液的流动把热量带走，再散发到大气中去，使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置,散热后的冷却液再重新流回到受热机件处。适当的调解水路和冷却的强度，就能保证发动机的正常工作温度. （二）水冷系主要零部件 1. 膨胀水箱 膨胀水箱，其上部是一个较细的软管与水箱的加水管相连，底部通过水管与水泵的进水管相连接,通常为至少高于散热器.膨胀水箱多半透明材料（如塑料）制成。 2. 散热器 37

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散热器用导热性好的材料制成， 散热器芯的构造型式有管片式、管带式等，但其最终目的就是尽可能提高散热能力。 管片式散热器由许多冷却管和散热片组成.冷却管是焊接在上、下贮水室之间的直管，是冷却液的通道。 管带式散热器，其中散热带与冷却管相间排列. 散热器芯一般多用导热性好的黄铜、铝或铝锰合金制造。为了节省铜,近来铝制散热器有很大发展。 常见水冷系的散热器盖具有自动阀门，发动机热状态正常时，阀门关闭,将冷却系与大气隔开，防止水蒸气逸出，使冷却系内的压力稍高于大气压力，从而可增高冷却液的沸点，防止冷却系发生“开锅”现象。但如果冷却系中水蒸气过多，将使冷却系压力过大，可能导致散热器破裂。因此必须在加水口处设置排出水蒸水的通道.因而在冷却系内压力过高或过低时，自动阀门则开启以使冷却系与大气相通。 3. 风扇 风扇-般安装在散热器后面,并与水泵同轴。风扇的作用是提高流经散热器的空气流速和流量，以增强散热器的散热能力。 4. 水泵 水泵的作用是强制冷却水在冷却系统中进行循环。汽车发动机广泛采用离心式水泵, 水泵的动力是曲轴皮带轮经带V带传至风扇带轮，再通过凸缘带动水泵轴和水泵叶轮转动。 （三）水冷却强度的调节装置 为使汽车适应不同环境条件的变化（转速、负荷、环境、气候），要求能够调节冷却系的冷却强度，保证发动机经常在最佳的温度状况下工作。 在冷却系统中调节冷却强度采取的措施是：改变通过散热器的空气流量和冷却水的流量. 利用百叶窗和各种自动风扇离合器来实现改变通过散热器的空气流量。近年来在汽车发动机上采用各种自动式(如硅油式、机械式和电磁式）风扇离合器，控制风扇的扇风量以改变冷却强度。风扇离合器是根据发动机的温度自动控制风扇的转速，以达到改变通过散热器的空气流量的目的。 利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量.节温器装在冷却水循环的通路中,一般装在气缸盖出水口处， 1） 百叶窗 2） 硅油风扇离合器 3） 电磁风扇离合器 三、 风冷系统(略讲) （一） 风冷发动机的特点 风冷发动机利用大流量风扇使高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面.为了有效地降低受热零件的温度和改善其温度的分布，在气缸盖和气缸体的外表面精心布置了一定形状的散热片，确保发动机在最适当的温度范围内可靠地工作。 风冷发动机的主要特点是: （1） 对地理环境和气候环境的适应性强：风冷发动机特别适于沙漠或高原等缺水地区.另外,在酷热气候条件下工作不会过热，在严寒季节也不易过冷。因为散热片温度很高，散热片与环境空气间的温差远比水冷系统中冷却液与环境空气间的温差为大，所以气温的变化对散热片与环境空气间温差的影响相对较小，即风冷发动机对气温的变化不敏感. （2） 热负荷高:风冷发动机气缸盖、气缸体等受热零件的温度高.因为空气的传热系数只有水的1/20～1/30，空气的比热容只有水的1/4.这表明风冷发动机要得到足够的冷却，不仅要合理的布置散热片，而且需要较大的空气流量. （3） 冷起动后暖机时间短：风冷发动机冷起动后气缸温度上升快,短时间内即可大负荷工作。 38

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（4） 维护简便:风冷发动机省去了散热器和许多管道而减少了维护点，同时通用化、系列化程度高,主要零件均可互换，拆装容易，维修简便. （二） 风冷系统分类 冷却风扇有轴流式和径流式两种.多缸风冷发动机采用轴流式.冷却风扇主要由静叶轮和动叶轮两部分组成。静叶轮为铝合金精密压铸件，静叶轮毂内装液力耦合器.动叶轮与风扇外壳之间的间隙很小，以提高风扇效率。动叶片与静叶片的断面均为翼形。 39

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授课题目 教学目标和基本要求 教学内容和学时分配 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 发 动 起 启 动 系 统 了解起动系统的组成和原理 1. 概述 1课时 2. 起动机 2课时 总3课时 1. 起动机的工作原理 2. 起动系统组成 3. 起动机小齿轮结构形状 1. 对比起动机和发电机 2. 起动系统未来发展 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项：起动机小齿轮结构特殊，运动方式特别，放动画模拟工作状态。 课后习题 1. 电磁操纵式起动机一般由几部分组成？ 2. 启动机中的离合机构的作用是什么？ 40

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讲稿内容 一、 概述 备注 （一）发动机的起动 要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气 缸内的可燃混和气燃烧膨胀做功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自行运转,工作循环才能 自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起 动.完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。 1. 起动条件  起动转矩：能够使曲转旋转的最低转矩称为起动转矩，起动转矩必须克服压缩阻力和内磨擦阻 力矩。起动阻力矩与发动机压缩比、温度、机油粘度等有关。  起动转速:能使发动机起动的曲轴最低转速称为起动转速。在0～20℃时，汽油机的起动转速为 30～40 r/min，柴油机的起动转速为150～300r/min。 2. 起动方式  人力起动：起动最为简单，只须将起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动爪内,以人力起动基人力转动曲轴。 本已被淘汰  电动机起动：电动机起动是用电动机作为机械动力，当将电动机轴上的齿轮与发动机飞轮周缘 的齿圈啮合时，动力就传到飞轮和曲轴,使之旋转.电动机本身又用蓄电池作为电源。 （二）起动系组成及原理 组成：蓄电池、电动机、继电器、点火开关 原理：起动时，接通起动开关起动机电路通电，继电器的吸引线圈和保持线圈通电，产生很强的磁 力,吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆绕其销轴转动，使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时,由于吸引线 圈的电流通过电动机的绕组，电枢开始转动，齿轮在旋转中移出，减小冲击。 当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时，短路线路接通，吸引线圈被短路，失去作用，保持线圈所 产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。 （三）汽、柴油机冷启动辅助装置 预热装置通常有：电热塞、进气加热器和电火焰预热器等。 二、 起动机 （一）直流电动机 直流电动机常采用串激直流电动机,其特点是低速时转矩很大，随转速n↑，转矩T↓，这一特征非 常适合发动机起动的要求。 汽油机用起动机 功率为1.5kw 电压为12v 柴油机用起动机 功率为5kw 电压为24v （二）操纵机构 直接操纵：由驾驶员通过起动踏板和杠杆机构直接操纵起动开关并使传动齿轮副进入啮合。结构简单、使用可靠、但操作不便，且当驾驶员座位距起动机较远时难以布置，目前以很少使用。 电磁操纵（远距离操纵)：由驾驶员通过起动开关操纵继电器（电磁开关）,而由继电器操纵起动机电磁开关和齿轮副或通过起动开关直接操纵起动机电磁开关和齿轮副. 布置灵活、使用方便、适宜于远距离操纵,目前，车用汽油机或柴油机均采用电磁操纵式起动机。起动机齿较与飞轮齿圈传动比为10～15 。 41

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（三）离合机构 起动机应该只在起动时才与发动机曲轴相联，而当发动机开始工作之后，起动机应立即与曲轴分离。否则,随着发动机转速的升高,将使起动机大大超速，产生很大的离心力，而使起动机损坏(起动机电枢绕组松弛，甚至飞散）。因此，起动机中装有离合机构。在起动时，它保证起动机的动力能够通过飞轮传递给曲轴；起动完毕，发动机开始工作时，立即切断动力传递路线，使发动机不可能反过来通过飞轮驱动起动机以高速旋转。 滚柱式离合机构和摩擦片式离合机构是常用的离合机构. 42

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授课题目 教学目标和基本要求 汽 车 传 动 系 统 1. 了解传动系的基本功用 2. 掌握传动系常用的几种组成及布置形式各种型式的特点. 3. 对离合器的要求 （1） 了解和掌握离合器的功用和类型。 （2） 典型周布弹簧离合器的构造及工作原理。 （3） 膜片弹簧离合器的构造及工作原理。 （4） 离合器从动盘及扭转减振器的功用. 4. 对变速器和分动器的要求 （1） 掌握典型固定轴线式齿轮变速器的结构和换挡原理 （2） 了解和掌握无同步器变速器的换挡过程，惯性式同步器的构造及工作原理。 （3） 了解变速器操纵机构。 （4） 了解分动器的功用及结构特点。 （5） 了解液力变矩器与行星齿轮变速器组成的液力机械变速器的工作原理。 5. 对万向传动装置的要求 （1） 了解和掌握向传动装置的组成及其在汽车上的应用。 （2） 了解普通十字轴万向节的构造及不等速性. （3） 了解等速万向节的类型、构造及工作原理. 6. 对驱动桥的要求 （1） 了解和掌握驱动桥的组成及典型结构，主减速器的功用和类型。 （2） 了解差速器的功用和类型，齿轮式差速器、强制锁止式差速器的构造及工作原理。 （3） 了解半轴的支承形式，桥壳的功用和类型。 1. 概述 0.5课时 2. 离合器 1。5课时 3. 变速器 6课时 4. 万向传动装置 1课时 5. 驱动桥 3课时 总12课时 1. 离合器的作用、分类、工作原理和结构 2. 变速器的作用、分类、工作原理和结构 3. 万向传动装置的作用、分类、工作原理和结构 4. 驱动桥的作用、分类、工作原理和结构 1. 介绍自动变速器、无级变速器 2. 介绍分动器的具体使用 3. 对比手动变速器、自动变速器和无级变速器的优缺点 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项： 1. 本章节开始正式进入底盘学习，和前面发动机各个章节有所差异。本43

教学内容和学时分配 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 《汽车构造》教案

思考题和课后习题 章应该放慢进度，为底盘学习打好基础； 2. 本章节内容十分多，结构、工作原理也都十分复杂,涉及很多力学知识，需要先简单讲解涉及到的力学知识; 3. 本章节讲解预计会持续3周，时间长。每节课开始需要对上节课内容进行复习; 4. 课内实习安排在变速器讲完后,有利于学生加深印象。 课后习题 1. 传动系统的基本功用是什么？ 2. 机械传动系统的组成如何? 3. 离合器的功用有哪些？ 4. 变速器的主要功用及分类如何？ 5. 驱动桥的功用和组成如何？ 6. 主减速器的功用和分类怎样？ 7. 什么叫全浮式半轴和半浮式半轴？ 44

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讲稿内容 一、 概述 （一） 汽车传动系基本功用和组成 将发动机产生的驱动力矩和转速，以一定的关系和要求传递给驱动车轮。 1. 汽车传动系统的组成：离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器、半轴 2. 汽车传动系统得功用 （1） 实现减速增矩 （2） 实现汽车变速 （3） 实现汽车倒驶 （4） 必要时中断动力传递 （5） 使两侧车轮具有差速作用 离合器：  传递或者切断动力;  在正常工作时接通，在起步、换档、制动、滑行时断开；  在驾驶员的操纵下，通过主动、从动部分结合或分离实现传递或断开； 注意:在正常使用中滑行是一种危险状态，一般我们做的滑行是为了通过滑行试验获得车辆的路面阻力。 变速器:  实现车辆的变速，保证发动机工作在高效区;  设置多个档位，依次为1、2、3、4、5档，传动比依次减小，最小可以小于1，传动比为1为直接档，小于1的传动比称为超速档，此外还有空档、倒档；或者传动比在一定的范围内连续可调，此时称之为无级变速。  变速器的传动比一般用ig 表示； 万向节：  消除变速器与驱动桥之间因相对运动而产生的不利影响，允许驱动轮在一定的空间范围内跳动；  便于传动轴的在底部的布置，降低地板的高度。 主减速器:  进一步减速增扭；  原因：发动机的转速高，扭矩小.  原理：P=n×T  主减速器的传动比一般用i0 表示；与变速箱的传动比ig共同构成整车传动比I。  I=i0×ig 差速器、半轴：  实现左右车轮的差速;  原因：在汽车转向时,左右驱动轮，在相同的时间内，行驶的距离不同，需要获得不同的线速度,内侧车轮的线速度较小，外侧车轮的线速度较大。  实现方法：动力经：主减—-差速器——半轴，传递到驱动轮。 备注 （二） 汽车传动系统的类型： 45

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分类方法：按传动元件的特征分类。 ➢ 机械式：全部传动部件均由机械部件组成的传动系。 ➢ 液力式:分为液力机械式和静液式。液力机械式指由部分液压传动部件和机械部件组成的传动系。静液式又称容积式，传动系统的主要部件均由液压部分组成。 ➢ 电力式：由电力部件和机械部件组成的传动系。 （三） 汽车机械式传动系统的布置方案 ➢ FR-—发动机前置后驱动； 应用范围:大、中型载货汽车,部分轿车、客车. 优点： 获得比较合理的轴荷分布.  在满载情况下可以获得更好的动力性,并保证制动性.  方便布置；  便于维护和保养; 缺点：  需要较长的传动轴，增加整车重量；  使用多个万向节,降低了传动系统的效率；  影响地板的布置. ➢ FF——发动机前置前驱动； 应用范围：大部分轿车。 发动机布置：可以横置或纵置。 优点：  无传动轴穿过地板，增加乘坐空间。  相对于FR布置，可以获得比较好的隔振效果;  传动系统效率较高。  提高车辆的操纵稳定性；  结构紧凑; 缺点：  前轮既是转向轮又是驱动轮，结构和运动关系复杂  需使用等速万向节，前轮轮胎寿命短  汽车爬坡能力相对较差  发动机舱布置部件过多，影响散热和维修; ➢ RR——发动机后置后驱动； 应用范围:大、中型客车 优点：  容易做到前后轴荷的分配合理。  空间利用高；  降低车厢内的噪声。 缺点：  稳定性差；  操纵距离长,操纵机构复杂；  无迎风，不容易散热，发动机的冷却条件差。 ➢ MR——发动机中置后驱动； 46

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应用范围：跑车、方程式赛车，一些大中型客车将卧式发动机装在地板下面。 优点：  可以采用较大功率的发动机。  将发动机放在驾驶员座椅之后和后轴之前，有利于获得最佳的轴荷分配；  缩短了传动轴的长度；  空间利用率较高；  散热效果较好； 缺点:  稳定性一般；  操纵距离较长,操纵机构比较复杂; ➢ nWD—-全轮驱动方案（n— Wheel Drive）； 应用范围：越野车、军事车辆，高级轿车. 优点：  最大限度的利用地面附着条件，获得尽可能大的牵引力。 缺点:  结构复杂；  成本高；  重量大； （四） 液力式传动系统的布置方案 液力式传动系统分为： ➢ 液力机械式(动液式）； ➢ 静液式。 （五） 电力式传动系统的布置方案 因为环境污染、能源危机等问题日益突出，目前电动汽车越来越得到企业和社会的关注。电动汽车的发展，在近几年来得到了快速的发展。 电力传动系统方案也由过去的发动机——发电机-—电动机模式，转向电池单元-—电动机模式。电动机由过去的直流电机向交流异步电机转变。燃料电池、混合驱动、车载蓄电池、电动轮等技术越来越成为研究的热点。 目的在于：降低排放、甚至做到零排放，缓解环境污染；避免石油危机,解决能源的安全问题； 对我国来说：更在于抓住发展机遇，缩短与国外的差距。 根据装用的发电机和牵引电机的形式可分为： 1. 直流发电机-直流电动机 2. 交流发电机-直流电动机 3. 交流发电机—直流变频—交流电动机 4. 交流发电机—交流电动机 二、 离合器 (一) 概述 1. 离合器的基本功用 ➢ 保证汽车起步平稳 47

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➢ 保证换档工作平顺 ➢ 防止传动系统过载 2. 对离合器的要求 a.由主动部分和从动部分组成； b.主动部分和从动部分可以暂时分离，又可以逐渐接合。 c.主动部分和从动部分要非刚性连接,因此可以相对运动. 3. 离合器的分类 摩擦离合器：靠机械摩擦传动。根据压紧力不同：弹簧压紧、液力压紧、电磁铁吸力压紧。 液力耦合器:靠液体之间的耦合作用传动。 电磁离合器：靠电磁之间的耦合作用传动。 4. 离合器的组成 ➢ 主动部分、从动部分、压紧机构、操纵机构组成； ➢ 主动部分、从动部分、压紧机构作用是保证离合器处于压紧状态并传递动力； ➢ 操纵机构保证离合器分离. 5. 离合器的工作原理 ➢ 靠主动盘与从动盘之间的摩擦力矩传递扭矩; ➢ 在经常状态下，通过压紧弹簧将主动盘与从动盘压在一起；只有在需要脱离时，通过操纵系统压缩压紧弹簧,同时带动从动盘离开主动盘; ➢ 在离合器由脱离状态向结合状态恢复过程中，适当控制离合器踏板的恢复速度，以避免冲击，并使传动系统工作平稳。 ➢ 在传递的力矩大于主动盘和从动盘之间的最大静摩擦力时，离合器打滑，起到避免过载、保护系统的作用； 6. 摩擦离合器的基本性能要求 ➢ 分离彻底； ➢ 结合柔和； ➢ 从动部分的转动惯量小。 ➢ 散热性能好； (二) 摩擦离合器 1. 摩擦离合器的类型 ➢ 按摩擦片的数目分为：单盘离合器;双盘离合器。 ➢ 按压紧弹簧的结构形式分为：膜片弹簧离合器；螺旋弹簧离合器。 ➢ 按操纵机构的形式分为：人力式操纵机构 ；气压助力式机构; 2. 单盘周布弹簧离合器 的结构特点 主动部分 ➢ 飞轮2与压盘16都是主动部分； ➢ 离合器盖19与压盘之间用沿圆周切向均匀布置的传动片33连接，离合器盖19用螺钉连接在飞轮2上，因此压盘也是主动部分; 从动部分 ➢ 从动盘4处于压盘16与飞轮2之间,从动盘铆接在从动盘毂上。从动盘毂上的内花键与变速器输入轴上外花键相配合。 压紧部分 ➢ 通过压盘四周均匀排列的螺旋弹簧31，将压盘、从动部分、飞轮压紧在一起； 分离部分 48

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➢ 分离时分离杠杆25的外端推动压盘16，克服压紧弹簧力,使主动部分与从动部分分离。（分离杠杆的支点） ➢ 离合器需要与曲轴一起作动平衡，为保证拆卸后的安装，离合器盖与飞轮之间用定位销来保证相对角位置； 3. 双盘周布弹簧离合器 特点:可以传递较大的转矩,用于重型车辆。 4. 弹簧离合器的结构特点 采用一个或者两个位于离合器的压紧弹簧的离合器。 主动部分 飞轮、中间盘、压盘、离合器盖 从动部分 摩擦片 压紧机构 弹簧、分离套筒、拉杆、压紧杠杆 分离机构 分离套筒、分离弹簧、分离摆杆 5. 膜片弹簧离合器的工作原理 膜片弹簧： ➢ 整体呈锥形; ➢ 由分离指和碟簧两部分组成. 膜片弹簧离合器的优缺点 优点: ➢ 膜片弹簧离合器转矩容量大且较稳定; ➢ 操纵轻便； ➢ 结构简单紧凑； ➢ 高速平衡性好； ➢ 散热通风好； ➢ 摩擦片的使用寿命长。 ➢ 特性曲线好 缺点： ➢ 膜片弹簧难制造; 49

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➢ 分离指部分刚度低，导致分离效率低; ➢ 分离指根部应力集中,容易产生裂纹或损坏; ➢ 分离指舌尖易磨损，且难以恢复。 膜片弹簧离合器的结构形式 按膜片弹簧离合器根据分离指在分离时所受力方向分类: ➢ 推式膜片弹簧离合器 ➢ 拉式膜片弹簧离合器 推式膜片弹簧离合器与拉式膜片弹簧离合器的比较 1) 定义: 当分离离合器时，分离指内端受力方向指向压盘,称之为:推式膜片弹簧离合器。 当分离离合器时，分离指内端受力方向离开压盘，称之为：拉式膜片弹簧离合器 2) 结构特点: 推式膜片弹簧离合器的膜片的锥顶向后,大端在压盘上,对压盘施加压力. 拉式膜片弹簧离合器的膜片的锥顶向前，大端在离合器盖上，中部对对压盘施加压力 3) 优缺点: 拉式膜片弹簧离合器在同样的压盘直径下具有高的压紧力和转矩容量，在要求同样的传递转矩时，结构紧凑、简单、质量轻、从动盘转动惯量小、工作平稳冲击小的优点； 缺点是分离轴承制造难度大，装配精度要求高、不便维护的 6. 从动盘和扭转减振器 从动盘的组成： ➢ 从动盘本体； ➢ 摩擦片； ➢ 从动盘毂。 为了使离合器结合时柔和、平稳,从动盘应该具有轴向弹性。 安装扭转减振器 原因：发动机传到传动系的扭矩有周期性,因此产生扭转振动。可能产生系统的共振，而影响零部件的寿命或者损坏零部件。在特殊工况下（紧急制动)，也有可能产生较大的冲击. 措施：在离合器从动盘上安装扭转减振器，可以避免系统的共振，衰减冲击载荷。 原理 一般采减振弹簧,作为吸能元件,吸收系统的振动,利用摩擦作用衰减弹簧的吸收的能量. (三) 离合器的操纵机构 定义：通过驾驶员使离合器分离,而后又使离合器柔和结合的机构。 离合器操纵机构的分类： 按照分离离合器的操纵能源，分为: 人力式：全部操纵能量又驾驶员给出； 气压助力式：以空气压缩机产生的压缩空气作为主要操纵能源，人力作为辅助或者在气压系统失效时的后备能源。 三、 变速器 (一) 变速器的功用与类型 1. 变速器的功用： ➢ 改变传动比,扩大驱动轮的转矩和转速的范围，以适应经常变化的行驶工况，使发动机工作在50

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高效区。 ➢ 实现倒车； ➢ 利用空档,中断动力传递。 2. 变速器分类  变速传动机构按传动比变化方式不同,可分为三种变速器： 1)有级式：采用齿轮传动，有几个定值传动比，按所用轮系形式不同分为：轴线固定式和轴线旋转式 2）无级式:传动比可以在一定的范围内按无限多级变化,常见的有电力式和液力式 3）综合式：是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械变速器，传动比可以在 最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化.  按操纵方式不同，可以分为: 1）强制操纵式 2）自动操纵式 3）半自动操纵式 (二) 机械变速器 1. 变速器的变速传动机构 普通齿轮式变速器 一般将轴线固定的有级变速器称为普通齿轮式变速器。包括:两轴式和三轴式 组合式变速器 以1~2种变速器为主体，通过更换齿轮副或者配备不同的副变速器,得到一组不同档数不同传动比范围的变速器系列。 （1） 三轴变速器  传动链：输入轴动力-—输入轴齿轮/中间轴齿轮——中间轴齿轮/输出轴齿轮-—输出轴动力。并通过改变不同中间轴齿轮/输出轴齿轮啮合，实现不同的档位.  支撑方式：采用圆柱滚子轴承、滚针轴承、向心球轴承作为支撑。滚针轴承具有可承受较大的径向刚度大;径向尺寸小，可以不安装内圈和外圈，因此便于安装在狭小空间内。  操纵方式：通过各档拨叉，推动同步器（或者结合套)实现换档操作。  润滑方式与密封：变速箱壳体内注入齿轮油,采用飞溅方式润滑齿轮副、轴、轴承等,同时也通过在齿轮上钻径向孔，或者在齿轮轮毂上开径向油槽的方式，来润滑所在部位的轴承；变速器的润滑油应避免流入到前端的离合器和后端的万向节。 直接档的定义:将输入轴和输出轴直接连接输出动力的档位，该档效率最高。 超速档：有些汽车设置了传动比小于1的档位，称之为超速档，用于在良好路面或者轻载行驶，提高汽车的燃油经济性。 如果发动机的功率不高，超速档的应用率不高，节油效果不明显,还导致在该档位汽车的驱动力不足，影响动力性（加速、爬坡）。 防止跳档的原因：接合套与接合齿圈的结合长度短；经常换档引起接合套的齿端磨损等原因，使汽车在正常行驶时因振动造成接合套与接合脱离，发生自动跳档。 典型的防止跳档的结构措施：齿端制成倒斜面；花键毂齿端的齿厚切薄。 （2） 两轴式变速器 应用：发动机前置前轮驱动，发动机后置后轮驱动的汽车. 特点：输入轴与输出轴平行，无中间轴。 组成：输入轴、输出轴、倒档轴、轴承、变速齿轮 两轴变速器特点: 51

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 无中间轴，输入轴和输出轴平行；  没有直接档，因此高速档的效率比三轴变速器低；  在传动线路中只有一对齿轮啮合，机械效率高，噪音小。  输入轴和输出轴旋转方向相反；  结构简单，紧凑、容易布置； 在FF或RR布置的汽车上广泛采用，一般将主减速器和差速器也集成在变速箱内。 （3） 组合式变速器 主要用于重型车上，档位一般为10个以上。 2. 同步器 （1） 无同步器时变速器的换档过程 自低速档换入高速档:齿轮2、齿轮4及其端部接合齿圈的转速由离合器输出轴的转速决定，并跟随其变化. 自高速档换入低速档：接合套及其端部接合花键的转速由汽车行驶速度决定并，并跟随其变化 （2） 同步器的作用：无同步器的普通变速器的操纵复杂,换档过程中容易产生冲击，对驾驶员的熟练程度要求高,容易造成驾驶员的疲劳。为克服上述缺点，在普通变速箱上采用同步器，使换档时即将啮合齿轮的接合部位与 接合套的速度相等，即实现同步。 （3） 惯性式同步器的的构造和原理 特点：惯性同步器靠齿圈的惯性力矩,产生的摩擦作用工作，惯性同步器特点是：在结构上保证了接合部位在未达到同步时不能接触，因此可以避免冲击和发生的噪音。 分为：锁环式和锁销式. 锁环式广泛应用于轿车和轻型、中型车辆 锁销式应用于中型及大型载货汽车变速器上 惯性式同步器的构造： 组成：同步环、结合套、花键毂、滑块、定位销与弹簧； 惯性式同步器工作过程 在同步环上作用着两个力矩:拨环力矩和惯性力矩， 只有当，才能作到结合。 正比于；正比于。二者均是的分力，相对关系取决于锁止角。通过设置合理的锁止角可以保证在未达到同步前，无论驾驶员施加多大的力,都保证，而使结合套与同步环不能结合.因为这个锁止作用是由惯性力矩造成的，因此称之为惯性同步器. 锁环式同步器的特点 ➢ 结构紧凑； ➢ 径向尺寸小； ➢ 锥面间产生摩擦力不大； ➢ 结合齿端面作为锁止面，容易磨损而失效; ➢ 适用于转矩不大的高速档或者轿车和轻型车辆。 3. 变速器的操纵机构 变速器操纵机构的功用和类型 功用：让驾驶员根据路面情况能准确地将变速器挂上或者摘下所需要的某个档位，以保证汽车安全行驶. 分类：直接操纵式操纵机构； 间接操纵式操纵机构（远距离操纵) 4. 分动器 52

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作用:在多轴汽车上采用分动器，将变速器的输出动力分配到各驱动桥。因此分动器一般具有一个输入轴、多个输出轴。在一些越野汽车上装有两档分动器，兼起到副变速箱的作用。 第1节 液力机械传动 液力耦合器和液力变矩器都是动液传动装置。所谓动液传动是指靠液体在循环流动过程中动能的变化而传递动力的液压传动方式。 (三) 自动变速器 1. 液力耦合器 泵轮刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转.泵轮刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转。 泵轮与涡轮装合后，其通过输入轴或者输出轴的断面为环形,成为循环圆，传递动力的液体即绕轴线作圆周运动，又在循环圆内从高能区向低能区作循环运动。在工作轮之间留有一定的间隙（ 3—4mm ），一方面保证安装精度，另一方面过小的间隙会增加液体流动的阻力，甚至引起涡流。工作液充满液力耦合器壳体，同时通过补偿阀和泄油阀补充或者排除工作液. 液力耦合器的工作原理 流动的液体在动能变化过程中吸收或者放出能量 液力耦合器的工作过程 工作轮旋转，工作液体在离心力的作用下，外端的动能高于内端的动能；因此工作液在绕轴线作圆周运动的同时，沿工作轮叶片由内部向外部流动。其速度取决于曲轴的速度和工作轮的半径. 泵轮与涡轮的半径相同，而泵轮的速度高于涡轮的速度，因此泵轮内外部工作液压高于涡轮外部的工作液压，工作液自泵轮的外部流向涡轮，并形成首尾相连的螺旋线。 泵轮对液体做功时其能量增高， 液体对涡轮做功，并由涡轮将动力传递给输出轴。 汽车上采用液力耦合器的优缺点 优点： ➢ 泵轮与涡轮之间允许较大的转速差，可以保证汽车的平稳起步和加速; ➢ 衰减传动系统扭转振动并防止转动系统过载，延长传动系统的使用寿命; ➢ 在暂时停车时也可以不脱开传动系统,可以减少换档的次数； 缺点: ➢ 液力耦合器只能传递扭矩，而不能改变扭矩的大小,因此必须与变速机构一起使用. ➢ 增加质量和尺寸。因为液力耦合器不能完全的中断动力，因此在换档时仍然需要离合器来中断动力，减少换档时的冲击载荷。 ➢ 存在液流损失，传动效率低。 2. 液力变矩器 液力变矩器与液力耦合器的不同点： ➢ 在结构上多一个不动的导轮。 ➢ 不仅能传递转矩，还能在泵轮转速和转矩不变的前提下，改变涡轮转矩的大小。 液力变矩器的工作原理 设发动机转速和负荷不变,即泵轮的转速（）和转矩（）不变。 以起步工况为例。 液力变矩器起到了增大转矩的作用.当涡轮的转矩随着泵轮的转矩增大而增大到克服汽车的起步阻力,则汽车实现起步。 53

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汽车已经实现起步，涡轮转速逐渐增加 此时由涡轮叶片出口处的速度为： U-———牵连速度； W—沿叶片的相对速度。 V—---方向改变 逐渐变小 当V与导轮的出口方向一致时 此时： 继续增大 V继续向左倾斜 变为负值 此时： 直至： 时,工作液停止流动，不再传递动力。 经过上述分析: 液力变矩器的输出转矩可以根据涡轮的转速变化具体为: ➢ 涡轮速度低--转矩大于泵轮转矩； ➢ 涡轮速度等于一设定值——转矩等于泵轮转矩； ➢ 涡轮速度高——转矩小于泵轮转矩； ➢ 涡轮速度等于泵轮速度——不传递转矩。 ➢ 液力变矩器能够改变扭矩的原因是在泵轮和涡轮之间加入了导轮. 液力变矩器的特性 表征液力变矩器的特性的参数为： 传动比i：输出速度与输入速度之比. 变矩系数K：输出转矩与输入转矩之比。 最大变矩系数:涡轮转速为0时的变矩系数. 结论： ➢ 液力变矩器的传动比为小于等于1的连续可变的数； ➢ 液力变矩器的转矩随着汽车的行驶工况自动的改变。当涡轮的速度低时具有较大的转矩；涡轮速度为0时的转矩最大；当涡轮的速度高时具有较小的转矩；涡轮速度与泵轮的速度相等时的转矩最小为0; ➢ 液力变矩器同时具有液力耦合器保证汽车平稳起步,衰减传动系的扭转振动,防止系统过载的特点。 ➢ 在涡轮速度高于时，涡轮的输出转矩小于泵轮的输入转矩，效率低、降低了动力性。 3. 典型液力变矩器结构 a. 三元件综合式液力变矩器 单向离合器的作用 在液力变矩器的涡轮速度达到一定的程度时，让液力变矩器转化为液力耦合器工作，以增大涡轮在高速时的输出的转矩,提高动力性。 因为这个液力变矩器可以转化为液力耦合器工况，因此称之为综合式的。一般将液力变矩器的工作状态的数目称之为相。同时，一般将导轮与泵轮、或者导轮与导轮之间的涡轮数称之为液力变矩器的级。 三元件综合式液力变矩器的特性 54

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b. 四元件综合式液力变矩器 原因:三元件的液力变矩器在最高效区到转换点之间的效率较低。 办法：让导轮1与导轮2 先后与涡轮同向旋转,而提高效率. 特性： ➢ 两个变矩特性与一个耦合特性的组合. ➢ 具有三个工作状态，因此称之为单级三相四元件综合式液力变矩器。 c. 带锁止离合器的液力变矩器 原因： 因为液力损失和泵轮与涡轮之间的转速差,液力变矩器的效率比机械传动低，导致燃油经济性差。 锁止离合器的作用: 在良好的路面上，让液力变矩器被锁止,使液力变矩器的输入轴和输出轴刚性连接(涡轮与泵轮接合成一体），提高传动效率，此时的变矩器效率为1. 4. 液力机械变速器 液力变矩器一般与齿轮变速器（有级式）共同组成，液力机械变速器。 原因： （1） 液力变矩器的变矩系数较小，不能满足汽车的需要； （2） 过大的变矩系数影响液力变矩器的效率; 液力机械变速器的总传动比 液力机械变速器的总传动比为： 液力变矩器的变矩系数K与齿轮变速器的传动比i的乘积。 传动比越大，液力机械变速器的所传递的转矩越大，转速越低，这点与机械变速箱是一致的. 因为液力变矩器的变矩系数在一定的范围内可以连续变化，配合上机械变速机构后，液力机械变速器的传动比在几个区间内是连续变化的。我们称之为部分无级变速器。 (四) 金属带式无级自动变速器 机械式无级变速器简称CVT（Continuously Variable Transmission），于20世纪70年代，由荷兰的VDT(VAN Doorne’s Transmission b.V）公司研制成功了新型的金属带式无级自动变速器简称VDT - CVT 。 VDT – CVT的结构和工作原理 ➢ 无级变速部分由:油泵、主动轮（可动与不可动部分)、金属带、从动轮（可动与不可动部分）和控制油缸组成。 ➢ 主动轮和从动轮的直径在一定的范围内可以连续变化，从而实现传动比的连续变化。 ➢ 传动比由液压控制系统根据行驶路况来调节； ➢ VDT – CVT的传动比一般在0.4～7之间； ➢ 采用VDT – CVT在结构上需要离合器,以保证汽车起步平稳; 四、 万向传动装置 （一） 概述 功用：主要用来在工作过程中相对位置不断改变或者轴线不重合的两根轴间传递转矩和旋转运动组成：万向节和传动轴组成，距离较大时还加装中间支承。 要求： 55

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1. 保证所连接的两轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力。 2. 保证所连接两轴尽可能等速运转.由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。 3. 传动效率高，使用寿命长,结构简单，制造方便,维修容易等。 应用场合: 1. 变速器与驱动桥之间 2. 变速器与分动器之间 3. 驱动桥的半轴 4. 断开式驱动桥的半轴 5. 转向轴 （二） 万向节 万向节分类 万向节：按扭转方向是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节 刚性万向节:根据万向节连接的两轴夹角不等于于零时，输入轴瞬时角速度瞬时与输出轴瞬时角速度的运动关系 ，分为: – 不等速万向节：(几乎时时成立)，如十字轴式 – 准等速万向节： （）; ()，如双联式、三销轴式等 – 等速万向节： （），如球叉式、球笼式等 1. 十字轴万向节 十字轴的密封  如密封唇朝向轴承，用于防止润滑油泄出  密封唇背向轴承,用于防止灰尘、杂物侵入  同时安装两个皮碗密封 运动分析： 当十字轴万向节的主动轴与从动轴存在一定夹角α 时，主动轴转角φ1与从动轴转角φ2之间存在如下关系： 要点： 是φ的周期函数，周期为π,即转动一周，波动2次 1当主动轴匀速旋转，从动轴的最大转速为：,最小转速为: 单十字轴万向节传动的不均匀系数k： 实现两轴间等角速度传动措施：  第一万向节两轴间夹角a1与第二万向节两轴间夹角a2相等.  第一万向节从动叉与第二万向节主动叉处于同一平面内. 2. 等速万向节 原理： 传力点永远位于两轴交点O的平分面上 球笼式万向节特点： 承载能力强，结构紧凑，拆装方便,两轴最大交角为42° （1） 球叉式万向节 按其钢球滚道形状不同可分为圆弧槽和直槽两种形式。 圆弧槽滚道型的球叉式万向节(图4-7a) 56

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• 优点:这种球叉式万向节结构较简单，可以在夹角不大于32°～33°的条件下正常工作 • 缺点：由于四个钢球在单向传动中只有两个传递动力，故单位压力较大,磨损较快。 直槽滚道型球叉式万向节（图4—7b） • 优点：这种万向节加工比较容易 • 缺点：允许的轴间夹角不超过20°，在两叉间允许有一定量的轴间滑动 （2） 球笼式万向节 球笼式万向节是目前应用最为广泛的等速万向节.分为：早期Rzeppa型和后来的Birfield型 1)、Rzeppa型球笼式万向节工作原理要点: 靠分度杆使得球笼转过响应的角度来实现等速 经验表明，当轴间夹角较小时,分度杆是必要的；当轴间夹角大于11°时，仅靠球形壳和星形套上的子午滚道的交叉也可将钢球定在正确位置。这种等速万向节可在两轴之间的夹角达到35°~37°的情况下工作。 2)、Birfield型球笼式等速万向节 • 无分度杆球形壳和星形套的滚道做得不同心，令其圆心对称地偏离万向节中心，靠内、外子午滚道的交叉将钢球定在正确位置 • 内、外滚道决定的钢球中心轨迹的夹角稍大于11° • 滚道的横断面为椭圆形，接触点和球心的连线与过球心的径向线成45°角，椭圆在接触点处的曲率半径选为钢球半径的1．03～1．05倍. （三） 传动轴和中间支承 传动轴的两种形式：实心轴和空心轴 实心轴用于：转向驱动桥的半轴、断开式驱动桥的摆动半轴 空心轴用于：传动系的万向传动 空心轴的两种形式：焊接钢管和无缝钢管 滑动花键长度:考虑传动轴最大值和最小值。在传动轴长度处在最大值时,花键套与轴有足够的配合长度；而在长度处在最小时不顶死 中间支承的作用 ： 1、在长轴距汽车上为了提高传动轴临界转速、避免共振以及考虑整车总体布置上的需要，常将传动轴分段。 2、在轿车中，有时为了提高传动系的弯曲刚度、改善传动系弯曲振动特性、减小噪声 • • • • • 五、 驱动桥 （一） 主减速器 主减速器的作用：减速增扭；改变扭矩的方向. 主减速器的分类： 按传动齿轮副的数目： ❖ 单级主减速器 ❖ 双级主减速器 ❖ 带轮边减速器的双级主减速器 按主减速器档位： ❖ 单速式：固定的传动比 57

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❖ 双速式:有两个档位 按齿轮副的结构形式分为： ※ 圆柱式齿轮、圆锥式齿轮、准双曲面齿轮 主减速器的润滑 主减速器采用飞溅润滑的方式，从动齿轮将润滑油甩到主减速器需要润滑的部位。 主减速器上设有通气孔、加油孔和放油孔。 润滑油：一般采用含防刮伤添加剂的齿轮油. 主减速器对离地间隙和地板高度的影响 最小离地间隙:汽车最低点到底面的距离。 为了避免汽车的离地间隙太小和地板高度太高，应尽量减小驱动桥的高度，即尽量减小主动齿轮的齿数。 准双曲线齿轮的特点 ➢ 轮齿强度高； ➢ 可以同时有几对齿轮进入啮合，提高承载能力，工作平稳。 ➢ 可以通过轴线偏移提高离地间隙，或在离地间隙不变的情况下，降低车辆的重心高度。 ➢ 齿面间由向对滑动，齿面间的压力大,容易破坏油膜，影响齿轮的寿命。 ➢ 制造难度大1. 单级主减速器 只有一对齿轮副传动,零件少,结构紧凑，重量轻，传动效率高。 主动锥齿轮和从动锥齿轮之间必须有正确的相对位置，才能使两齿轮啮合传动时冲击噪声较小，而且轮齿沿长度方向磨损较均匀，因此在结构上： (1）主从动锥齿轮有足够的支撑刚度 （2)有必要的啮合调整装置 2. 双级主减速器 特点： ➢ 由两级齿轮传动。 ➢ 在实现较大传动比的前提下，提高离地间隙. ➢ 可以通过更换不同的齿轮副实现不同的传动比,提高零部件的通用性。 3. 轮边减速器 需要较大的传动比和离地间隙。将双级主减速器的第二级放在驱动车轮侧，称之为轮边减速器. 轮边减速器一般采用行星齿轮变速器。 4. 双速主减速器 为了提高汽车的动力性和经济性，有些重型车辆或越野车辆采用具有两个传动比的主减速器. 双速主减速器:具有两档传动比的主减速器。 ➢ 在良好路面上采用，用小传动比的档位行驶,提高经济性。该档位常接合. ➢ 在坏路面或载荷较大时,通过操纵装置换到大传动比档位，提高车辆的经济性。该档位需要时接合。 ➢ 因为操纵距离较远，一般采用气动或者电液操纵方式. （二） 差速器 差速器的作用：当汽车转弯或者在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同的转速滚动。 58

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车辆转弯工况的分析： 设车轮中心的速度为：U。车轮的纯滚动半径为：r；车轮的角速度为：ω. 则： 车轮纯滚动时：。 车轮纯滑转时: 但 。 车轮纯滑移时: 但 。 当汽车转弯时,在同一时间内：外侧车轮位移长，内侧车轮位移短，如果内外车轮转速相同。 则： 外侧车轮一边滚动，一边滑移; 内侧车轮一边滚动,一边滑转. 轮间差速器：用于同一驱动桥的两侧驱动轮之间的差速器. 轴间差速器:用于两个驱动桥之间的差速器。 差速器的分类： 按齿轮的形状：圆锥齿轮差速器；圆柱齿轮差速器。 按两侧半轴输出的转矩是否相等：对称式差速器;不对称差速器。 齿轮差速器 差速器的组成：圆锥行星齿轮、十字轴、半轴锥齿轮、差速器壳。 差速器的转矩分配: 设主减速器传来的扭矩为：左右半轴的转矩分别为:、。 1）.当左右半轴转速相等时：； 2）。当左右半轴转速不相等时:行星齿轮因为自转而产生力矩。 当左右两轮存在转速差时，摩擦力矩使得转的快的半轴转矩减小，转的慢的半轴转矩增大。 右转弯时，行星齿轮自转,产生摩擦转矩M4，使转速快的半轴1的转矩减小，使转速快的半轴2的转矩增大，但由于M4，很小，半轴1、2的转矩几乎不变，仍为平均分配。 （三） 半轴与桥壳 1. 半轴 作用：将动力直接传递给驱动轮 半轴的支承方式：全浮式半轴支承;半浮式半轴支承。 两种半轴支承方式的特点： 全浮式半轴： 半轴和桥壳没有直接的联系;全浮式半轴内外均不承受外来弯矩；半轴可以从半轴套管中抽出，拆卸容易。结构比半浮式复杂. 半浮式半轴： 半轴一端支承在桥壳上；半轴外端除承受车轮传来的弯矩外，还承受弯矩;但内部不承担弯矩。结构比全浮式简单。 59

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2. 桥壳 作用： ➢ 支承并保护主减速器、差速器和半轴，固定驱动轮，使轮距保持不变； ➢ 支承车架及车架上各总成的重量； ➢ 承受汽车的行驶时，车轮传来的力和力矩,并通过悬架系统传给车架。 要求：  刚度和强度大；  质量轻；  便于主减速器的拆卸和安装;  便于制造 桥壳从结构上分为： ➢ 整体式 ➢ 分段式 钢板冲压式整体桥壳特点：  质量小，制造工艺简单;  材料利用率高。  抗冲击性好。 60

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授课题目 教学目标和基本要求 汽 车 行 驶 系 1. 对于车桥和车轮的要求 （1） 了解和掌握车桥的功用和分类，转向桥的构造，转向轮定位参数,转向驱动桥的结构特点。 （2） 了解车轮的类型及一般结构，轮胎的功用及类型，重点掌握转向轮定位参数. 2. 对于悬架的要求 （1） 了解悬架的组成及各组成部分的功用，悬架的类型。减振器的功用和类型，双向作用筒式减振器的构造及工作原理. （2） 了解弹性元件的类型. （3） 了解非悬架和悬架的特点及类型,一般构造。 1. 概述 1课时 2. 车桥与车轮 5课时 3. 悬架 2课时 总8课时 1. 车桥的分类、结构 2. 前轮定位的参数，各参数的作用和形成依据 3. 悬架的分类、结构 1. 主动悬架的结构、原理、应用 2. 浅谈和汽车行驶系有关的安全装置 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项： 1. 行驶系统组成机构较多，类别较多，需要记忆的内容较多; 2. 减震器和弹性元件涉及很多高中力学知识,文科生较多的情况，需要先讲力学知识作为铺垫; 课后练习题 1. 行驶系统的主要功用是什么？ 2. 轮式行驶系统的组成如何? 3. 何为转向轮定位？其包括哪些参数?各起什么作用？它们各自是如何形成的？ 4. 车轮与轮胎的主要功用是什么? 5. 悬架的结构特点是什么？按车轮的运动形式，悬架分哪几类？ 教学内容和学时分配 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 61

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讲稿内容 一、 概述 （一） 功用 ➢ 支撑汽车的总质量； ➢ 接受由发动机经传动系统传来的转矩，并通过驱动轮与地面之间的附着作用,产生驱动力，保证汽车正常行驶； ➢ 传递并承受路面作用于车轮上的各种反力及其所形成的力矩； ➢ 尽可能地缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车行驶的平顺性. 备注 （二） 组成 汽车行驶系统一般由车架,车桥，车轮和悬架组成 （三） 分类 汽车行驶系统可分为轮式行驶系统、履带式行驶系统、半履带式和车轮-履带式行驶系统。 二、 车桥与车轮 （一） 车桥 车桥：又称车轴，是汽车中连接左右（前\\中或后）车轮,并通过悬架与车架连接的部件。 车桥的功用是传递车架(或承载式车身）与车轮之间各方向的作用力和力矩。 车轮上的驱动力，滚动阻力,制动力车桥的分类： 按车桥连接的车轮的作用: 转向桥；驱动桥；转向驱动桥；支持桥. 按车桥的结构分为：断开式车桥、整体式车桥 1. 转向桥 转向桥利用车桥中的转向节使车轮偏转一定的角度，实现转向。 一般汽车的转向桥就是汽车的前桥。 汽车转向桥的受力：  垂直载荷；  纵向力及其力矩；  侧向力及其力矩。 前梁：断面常采用工字梁或空心圆管梁，以承受弯矩为主，（在制动时承受弯矩和扭矩） 主销：为连接前轴和转向节的部件，主销固定在前轴的销孔内，为静配合，与转向节的销孔为动配合。 轮毂：为一个旋转件，在轮毂上可安装轮盘。通过两个轮毂轴承安装在转向节轴径上，内端为大轴承。 转向节：为一叉形件,在叉形件上有安装主销的两个轴孔，安装轴承的为转向节轴，在轴的根部安装有制动底板. 2. 转向轮的定位参数 转向轮的定位参数作用: 使汽车转向轮具有自动回正作用,并避免或减少轮胎的磨损。 转向轮定位参数的实现： 通过车轮、主销和前桥的安装或调整相对关系实现. 转向轮定位参数： 62

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主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束、后轮外倾角和前束. a。主销后倾角 主销后倾角：主销在汽车的纵向平面具有的向后的倾角。即主销轴线与地面垂线在汽车纵平面内的夹角。 主销后倾角的作用：产生回正的稳定力矩 对稳定力矩的要求：稳定力矩不能太大，否则将导致转向沉重。 。。 主销后倾角的范围：2～3采用低压轮胎的汽车的稳定力矩增加，后倾角较小甚至为负。 b。主销内倾角 主销内倾角:主销在汽车横向平面的倾角，即主销轴线与地面垂线在汽车横向断面内的夹角。 主销内倾角的作用:产生自动回正力矩。 通过主销偏置减小转向力矩。 。 主销内倾角的范围：小于8主销偏置:40～60mm； 主销内倾角的存在有使转向费力和省力的双重效应。 主销内倾角靠机加工时前梁两端的主销孔倾斜来保证的. 主销后倾和主销内倾的异同点: 主销后倾的自动回正作用和车速有关，主销内倾的自动回正作用和车速无关。 主销后倾角的大小是可调整的,主销内倾角的大小一经确定，则其大小不能进行调整. c。前轮外倾角 前轮外倾角：车轮中心平面与地面垂直平面在汽车横向断面内的夹角。 前轮外倾角的作用:避免汽车满载时车轮内倾而引起车轮的偏摩，并防止轮毂外端的轴承和紧固螺母承受过大的载荷, 和拱形路面配合，并提高车辆的安全性。 前轮外倾角的范围：1。 车轮外倾角靠机加工时转向节的轴颈与水平面成一定的角度实现。 d。前轮前束 前轮前束：前轮后端边缘距离与前端边缘距离的差值称为前轮前束. 前轮前束的作用： 消除因前轮外倾引起的前轮边滚边滑的现象。 前轮前束的范围：(A-B）=0~12mm前轮前束通过调整转向横拉杆来实现。 e.后轮外倾与前束 后轮前束的作用：后轮为从动轮时,汽车行驶时后轮产生前张，为消除此现象后轮设置前束。 后轮一般采用负外倾。 后轮外倾角和前束的作用: ➢ 增加车轮接地跨度，提高车辆的横向稳定性。 ➢ 抵消高速行驶时的负前束引起的不利影响. 后轮外倾与前束不可调。 3. 转向驱动桥 具有驱动和转向功能的前桥称为转向驱动桥。 63

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组成：主减速器、差速器、万向节、转向节、主销等。 （二） 车轮与轮胎 车轮的作用：  支持整车；  缓冲地面的冲击；  产生驱动力、制动力；  转向时产生侧向抗力平衡离心力和自动回正力矩；  提高车辆的通过性。 车轮的组成：  轮辋；  轮胎；  平衡块;  气门芯等。 车轮的结构  平衡块  饰盖;  气门芯；  轮辋  轮胎. 1. 车轮的分类 按轮辐的构造分为： 辐板式和辐条式。 辐板式车轮结构  挡圈1  辐板2  轮辋3  气门嘴伸出孔4 辐条式车轮:轮辐是钢丝辐条或是和轮毂铸成一体的铸造辐条。前者仅用于赛车和高级轿车。后者应用于轿车和重型汽车. 2. 车轮轮辋的结构 a.轮辋按结构 可分为：深槽轮辋、平底轮辋、对开式轮辋、半深槽轮辋、深槽宽轮辋、平底宽轮辋、全斜底轮辋等. 常见的轮辋形式是：深槽轮辋、平底轮辋. 深槽轮辋:轿车及越野汽车，结构简单、刚度大、质量小、适于安装小尺寸、弹性较大的轮胎。 平底轮辋：适合于货车，克服了深槽轮辋的缺点，适合安装交硬的轮胎。 对开式轮辋：通过拆卸螺栓安装轮胎。适用于轮胎刚度较大的重型货车。 b.车轮轮辋的轮廓类型与代号 深槽轮辋—-DC、深槽宽轮辋——WDC、半深槽轮辋-—SDC、平底轮辋-—FB 平底宽轮辋-—WFB、全斜底轮辋——TB、对开式轮辋——DT c。车轮轮辋的结构类型

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一件式轮辋、二件式轮辋、三件式轮辋、四件式轮辋、五件式轮辋 3. 车轮轮辋的规格代号 轮辋规格代号（GB/T 2933-1995)： 名义宽度（英寸）轮缘代号 轮辋结构形式(一件×、其它-） 轮辋名义直径（英寸） 轮辋轮廓类型 其它表示方法： ISO标准 14×5。5 JJ JIS标准 5.5 — JJ 14 4. 车轮规格  轮辋宽度B；  轮辋直径d；  安装螺栓孔节圆直径d1；  偏置距E-轮辋中心到车轮安装面的距离;  轮毂直径d2；  安装螺栓直径d3。  安装螺栓的数目和分布角度。 5. 轮胎 轮胎的作用：  和汽车悬架系统以其缓冲轮面的冲击,并衰减其振动,保证车辆具有良好的舒适性和平顺性；  保证车轮和地面之间有良好的附着性，提高车辆的动力性、制动性；  承受汽车的重量、动载荷和来自各方向的力和力矩，提高车辆的操纵稳定性；  提高车辆的通过性。 对轮胎的要求:  轮胎必须具有适宜的弹性、阻尼和承载能力；  胎面部分具有增强附着能力的花纹：  具有热稳定性、耐磨等 a。轮胎的类型和各类轮胎的特点 按用途分为:  载货汽车轮胎（重型、中型、轻型）  轿车轮胎 按轮胎胎体结构分为：  充气轮胎(汽车上使用的主要轮胎形式）  实心轮胎 充气轮胎按组成结构分为： 按帘线排列方向分为： 有内胎轮胎； 普通斜交轮胎； 无内胎轮胎。 子午线轮胎。 按充气大小分为：  高压（0。5~0.7Mpa）：刚度大,较硬，承载容量大，摩擦系数小。  低压（0.15~0.45Mpa）弹性好、断面宽、接触面积大、薄壁.  超低压（0。15以下）。 无内胎的充气轮胎： 65

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没有内胎,空气直接压入外胎，具有轮胎穿孔时压力不会急剧下降，仍可以安全行驶；不存在内外胎卡住而损坏的现象;气密好性、可以直接靠轮辋散热,使用寿命长;结构简单,质量小等特点。 缺点：  途中修理困难；  有自粘层的轮胎，天气炎热时自粘层脱落，影响车轮动平衡。 外胎各组成部分的作用： 帘布层：是外胎的骨架，用双数层的挂胶布组成，保持轮胎的形状和尺寸，层数越多，轮胎强度越大； 胎面：由胎冠、胎肩、胎侧三部分组成，胎冠由耐磨橡胶构成，直接承受摩擦和全部载荷，为提高附着性胎冠上各种形状的花纹;胎肩是胎冠与胎侧之间的过渡部分，也有横纹利于散热;胎侧薄且软的橡胶层,用来保护帘布层。 缓冲层：位于胎面与帘布层之间的胶片，弹性较大，缓和路面的冲击； 胎圈：由钢丝圈、帘布层包边、胎圈包布组成起到安装轮胎的作用,刚度和强度较大. 子午线轮胎的特点： ✓ 帘布层线排列的方向与轮胎的子午断面一致，帘布层数可减少40％~50％.胎体较软、弹性好. 。✓ 帘线在圆周方向上只靠橡胶来连接，因此缓冲层采用具有若干层帘线与子午断面呈大角度(70。~75）、高强度、不易拉伸的周向环层的带束层。 ✓ 带束层采用玻璃纤维、加强纤维或钢丝帘布制造，强度高、拉伸变形小; 子午线轮胎的优点： ✓ 接地面积大，附着性能好,对地面的单位压力小，磨损少,寿命长; ✓ 胎冠较厚，且有坚硬带束层不易刺穿，行驶时变形小，可降低油耗； ✓ 帘布层少,胎侧薄,散热性好； ✓ 径向弹性大，缓冲性好、负荷能力大； ✓ 承受侧向力时，接地面积基本不变，行驶稳定性好。 子午线轮胎的缺点： ✓ 胎侧薄且软，胎冠厚，在二者的过渡区容易产生裂纹; ✓ 吸振能力差,胎面噪音大;制造技术要求高,成本高。 普通斜交轮胎的优点： ➢ 轮胎的噪音小； ➢ 外胎面柔软；制造容易； ➢ 价格低； 普通斜交轮胎的缺点： ➢ 受侧向力时接地面积变小，胎冠滑移大。抗侧向力能力差； ➢ 高速行驶的稳定性差； ➢ 轮胎易磨损； ➢ 承载能力较子午线轮胎小。 ➢ 三、 悬架 （一） 概述 1. 悬架的功用和组成 悬架:车架(或承载式车身)与车桥(或车轮）之间的一切传力连接装置的总称. 66

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悬架的作用： 把作用于车轮的垂直反力、纵向反力和侧向力以及这些反力引起力矩传递到车架，并使车辆具有良好的乘坐舒适性、平顺性和性是稳定性。 悬架的组成： 汽车悬架一般都由:弹性元件、阻尼元件（减振器、导向杆系）三部分组成。在一些车辆上还要加装横向稳定器。 汽车悬架各组成部分的作用：  弹性元件：使车架与车桥的连接具有弹性，吸收、缓和路面冲击和振动.  阻尼元件：衰减弹性元件的振动,吸收并散发振动能量。  导向杆系:约束车轮按一定的轨迹运动，承受并传递各方向的力和力矩。  横向稳定器：在汽车转向时，减小车身的倾斜和横向角振动。 2. 悬架系统的类型 按汽车悬架的性能是否可控，分为：  被动悬架:悬架刚度、阻尼在行驶中不可调整的悬架。  主动悬架：悬架的刚度、阻尼根据行驶状况不同，可以自动调节的悬架。  半主动悬架：只有悬架阻尼可以自动调节的悬架。  按汽车悬架的结构特点分为：  非悬架：两侧车轮刚性的连接在一起,只能共同运动的悬架。广泛应用于货车、客车和轿车后桥。  悬架：两侧车轮由断开式车桥连接，车轮单独通过悬架于车架连接，可以单独跳动。广泛应用于轿车前悬架。 （二） 减振器 汽车减振器的作用： 通过减振器自身的运动，消耗弹簧变形储存的能量,将其变为热能，并散发到空气中，以衰减弹簧的振动。 减振器的类型:  按工作方式分为：单向减振器和双向减器.  按结构形式分为：单筒减振器和双筒减振器；  按阻尼是否可调分为：阻尼可调式和阻尼不可调式；  按工作介质分为：油液减振器、气体减振器。  按是否充气分为：充气减振器和不充气减振器。 双向筒式减振器 a.双向减振器的结构 定义:在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器 减振器由储油筒、工作缸、活塞连杆分总成、底阀、导向器、防尘罩等组成. 双向筒式减振器有四个阀：伸张阀、补偿阀、压缩阀、流通阀. 伸张阀和压缩阀分别是拉伸行程和压缩行程的卸载阀. 补偿阀和流通阀分别在拉伸和压缩行程中补偿油液，避免上下腔中出现真空. b。 双向筒式减振器的工作过程 压缩行程  连杆和活塞一起向下运动  工作缸下腔油液压力增高  拉伸阀和补偿阀关闭； 67

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 下腔的高压打开流通阀;  液体自压缩阀的常通孔流出到储油筒；  阻尼力逐渐增大.  当活塞运动速度很快，下腔油压很大，克服压缩阀压紧弹簧，压缩阀完全打开，阻尼力不再增加.起到泄荷作用。 拉伸行程 ❖ 连杆和活塞一起向上运动 ❖ 工作缸上腔油液压力增高 ❖ 油液自上腔通过阀体上的节流孔流向下腔； ❖ 补偿阀打开，储油筒中油液流入到下腔； ❖ 流通阀关闭；压缩阀关闭. ❖ 节流孔的节流作用产生阻尼力 ❖ 当活塞运动速度很快，上腔油压很大，克服伸张阀的压紧弹簧,伸张阀完全打开，阻尼力不再增加。起到泄荷作用。 注意： 压缩阀和伸张阀上有常通小孔隙。当振动速度较小时，只靠这些小孔工作。当振动速度较大时，才打开阀门工作。阻尼力随振动速度变化。 由于伸张阀弹簧刚度比压缩阀的大，而且伸张阀上的常通孔隙的直径也比压缩阀的小，就保证了减振器在伸张行程内产生的阻尼力比在压缩行程内产生的大。 减振器的结构实例 主要的组成部分： ❖ 上吊环； ❖ 防尘罩； ❖ 压紧螺母; ❖ 导向器油封总成； ❖ 储油筒; ❖ 工作缸； ❖ 连杆活塞分总成; ❖ 底阀分总成； ❖ 下吊环。 （三） 弹性元件 悬架的弹性元件 主要有：  钢板弹簧：组成的悬架结构简单，工作可靠，刚度大,适用于非悬架。  螺旋弹簧；制造工艺简单,不需要润滑，安装的纵向空间小,质量小。应用于悬架。  扭杆弹簧:单位质量的储能高，结构简单，不需要润滑,方便布置。  空气弹簧：统称为气体弹簧,具有变刚度特性，可调整车身高度。可提高汽车的舒适性和平顺性。应用于高级大巴和高级轿车.  油气弹簧;橡胶弹簧：单位储能高，有阻尼特性、隔振。用于缓冲块。 （四） 非悬架 非悬架的特点：  结构简单；  工作可靠； 68

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 采用钢板弹簧的非悬架中,省却了导向结构，方便布置. 因此广泛引用于货车的前、后悬架和轿车的后悬架。 非悬架的分类:  钢板弹簧非悬架；  螺旋弹簧非悬架；  空气弹簧非悬架。 1. 钢板弹簧非悬架  特点1:钢板弹簧通常纵向安置。  特点2：钢板弹簧一端为固定铰链，另一端为活动铰链。  特点3:钢板弹簧中部用U型螺栓与车架连接。 钢板弹簧销15轴向和径向钻有油道，用来润滑铰链的运动部分； 钢板弹簧和车架上装有缓冲块5和限位块6，弹簧的变形量。 将钢板弹簧非悬架应用于前悬架时,一般要安装减振器。 钢板弹簧两端采用橡胶块支承的悬架 特点：  主片不易损坏；  不用润滑吊耳处；  橡胶具有吸振降噪的作用；  钢板弹簧的移动量受到. 采用主副簧结构的钢板弹簧悬架 目的: 通过主副簧先后起作用，得到变刚度特性提高汽车平顺性. 有副簧在上和主簧在下两种结构。 2. 螺旋弹簧非悬架 一般只用作轿车的后悬架,具有纵向布置方便，便于维护和保养的特点。 （五） 悬架 结构特点： 两侧车轮的与车架或车身弹性连接. 悬架的优点: ➢ 两侧车轮可以单独跳动，可减少车身振动，消除车轮偏摆; ➢ 降低非簧载质量,提高平均车速; ➢ 采用断开式车桥，降低汽车重心，提高行驶稳定性； ➢ 提供了较大的车轮跳动空间，因此减小悬架刚度,降低汽车偏频，提高平顺性。 悬架的缺点： 结构复杂、制造成本高，维护不便，车轮引起轮矩变化，加剧轮胎磨损。 悬架的分类 按车轮的运动方式分为： ➢ 车轮在横向平面内摆动的悬架；（横臂式悬架) ➢ 车轮在纵向平面内摆动的悬架; （纵臂式悬架） ➢ 车轮沿主销移动的悬架； （烛式悬架和麦弗逊式) ➢ 车轮在斜向平面侧摆动的悬架。 （单斜臂式悬架） 悬架采用的弹性元件多是螺旋弹簧和扭杆弹簧。 悬架一般应用于各纵车辆特别是轿车的前悬架,轿车的候悬架一般采用非悬架或者复合69

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式悬架（半悬架）。 1. 横臂式悬架 特点：车轮在汽车的横向平面内跳动。 根据横臂的数量分为： 单横臂悬架； 双横臂悬架。 a.单横臂式悬架 特点:  当车轮跳动时将改变轮距。  用于转向轮时，引起主销内倾角和车轮外倾发生变化。 b.双横臂式悬架  等臂式单横臂悬架：车轮跳动时车轮不倾斜但轮距变化较大。  不等臂式单横臂悬架:车轮跳动时车轮倾斜但轮距变化可以较小。 双横臂式悬架特点:  采用球头销代替主销,属无主销式;  主销后倾角由移动上摆臂在摆臂轴上的位置实现；  前轮外倾角由上摆臂和摆臂轴之间的调整垫片调整;  主销内倾和车轮外倾角存在固定的变化关系；  悬架的最大位移由上下缓冲块确定；  上下摆臂为叉形结构以提高刚度。 2. 纵臂式悬架 根据采用的纵臂数目可分为： ➢ 单纵臂悬架； ➢ 双纵臂悬架。 根据采用的弹性元件可分为： ➢ 螺旋弹簧纵臂式悬架； ➢ 扭杆弹簧纵臂式悬架. 车轮上下跳动时，单纵臂式悬架将引起较大的主销后倾角变化。因此多用于后悬架。 3. 车轮沿主销移动的悬架 ➢ 车轮沿固定不动主销轴线移动的悬架； ➢ 车轮沿摆动主销轴线移动的悬架； 前一种为烛式悬架； 后一种为麦弗逊悬架，也成为滑柱帘杆悬架。 烛式悬架 优点: 车轮转向时，前轮的定位参数不会发生变化，有利于转向操纵和行驶稳定性。 缺点： 车轮转向时，全部侧向力由主销和其外部的套管承受，增加了主销与套管的摩擦. 麦弗逊悬架 优点：前轮内侧布置空间较大，方便前置前驱动布置。 70

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授课题目 教学目标和基本要求 教学内容和学时分配 汽 车 转 向 系 统 了解和掌握转向系的功用、类型及组成，转向器的类型构造，转向操纵机构。传动机构的类型，转向纵拉杆及横拉杆的构造 1. 概述 1课时 2. 转向器和转向操纵机构 5课时 3. 转向传动机构 2课时 总8课时 1. 转向器的分类和工作原理 2. 转向操纵机构结构和工作原理 3. 转向传动机构的分类、结构和工作原理 4. 安全转向柱结构和工作原理 1. 动力转向系统工作原理 2. 浅谈和转向系统有关的安全装置 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项： 1. 本章节连杆、铰链、蜗轮蜗杆等机构很多 2. 动力转向系统用到了液力助力，介绍些液力助力的基本原理 课后习题 1. 机械转向系统一般由哪几部分组成？ 2. 机械转向系统的操纵机构由那几个部分组成？ 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 71

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讲稿内容 一、 概述 1. 汽车转向系统的定义 汽车中用来改变或者恢复其行车路线的系统。 2. 汽车转向系统的功用 保证汽车按驾驶员的要求进行转向和正常行驶。 3. 汽车转向系统类型和组成 a．汽车转向系统的分类 按汽车转向系统能源的不同分为：  机械转向系统：以驾驶员的体力为转向能源,其中所有的传力件都是机械零件。  动力转向系统：兼用驾驶员的体力和发动机动力为转向能源,其转向系统中需要增加动力转向装置.  电动助力转向系统：以驾驶员的体力和电能为转向能源,其转向系统中需要增加电动装置或者电液装置。 b.汽车转向系统的组成 机械转向系统的组成： ➢ 转向操纵机构 ➢ 转向器 ➢ 转向传动机构 转向万向节的作用： ➢ 方便布置； ➢ 消除安装误差和安装支架变形引起的不利影响； ➢ 可以方便的实现零部件的通用化和系列化。 动力转向系统的组成 动力转向装置：  转向油罐；  转向油泵；  转向控制阀；  转向动力缸。 机械转向装置:  转向操纵装置  转向器  转向传力装置 备注 二、 转向器和转向操纵机构 （一）概述 逆效率很高的转向器称为可逆式转向器； 逆效率很低的转向器称为不可逆的转向器。 逆效率略高于不可逆式的转向器称为极限可逆式转向器。 可逆式转向器、不可逆转向器与的比较： 72

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 可逆式转向器可以将路面阻力完全反馈到转向盘，驾驶员路感好，可以实现转向轮的自动回正，但可能发生“打手”现象；  不可逆式转向盘让驾驶员丧失路感，无法根据路面阻力调整方向盘转距；转向轮不会自动回正.  极限可逆式转向器可以获得一定的路感，转向盘可自动回正. （二）转向器 转向器的分类  齿轮齿条式转向器；  循环球式转向器；  蜗杆曲柄指销式转向器. （1） 齿轮齿条式转向器 传动件为：齿轮、齿条. 特点:  结构简单,紧凑；  质量轻；  转向灵敏；  制造容易,成本低；  正、逆效率高。  转向传动机构简单，不需要转向摇臂和直拉杆。 （2） 循环球式转向器 循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副,第二级是齿条齿扇传动副。常用于各种轻型和中型货车，也用于部分轻型越野汽车。 特点:正传动效率很高,操纵轻便，使用寿命长。但逆效率也高，容易将路面冲击力传到转向盘上. （3） 蜗杆曲柄指销式转向器 具有梯形截面螺纹的转向蜗杆支承在转向器壳体两端的球轴承上，蜗杆与锥形指销相啮合,指销用双列圆锥滚子轴承支于摇臂轴内端的曲柄孔中。 （三）转向操纵机构 转向操纵机构的组成  转向盘；组成：轮缘、轮辐、轮毂  转向轴和转向柱管的吸能装置：为了保证发生碰撞时驾驶员的安全，需要采用吸能型的转向管柱。 三、 转向传动机构 （一）与非悬架配用的转向传动机构 转向传动机构的组成 转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形。 转向摇臂：转向器传动副与直拉杆之间的传动件。 转向直拉杆:转向直拉杆是转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件. （二）与悬架配用的转向传动机构 与悬架配合使用的转向传动机构必须是断开的,以适应轮胎的跳动。并且由平行于路面的平面内摆动的转向摇臂直接带动或者由转向直拉杆带动. 73

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授课题目 教学目标和基本要求 汽 车 制 动 系 统 了解和掌握制动系的功用及组成，鼓式车轮制动器的类型，领从蹄式制动器的构造，单向及双向双领蹄式制动器和单向及双向自增力式制动器的特点，凸轮制动器，盘式制动器的类型,钳盘式制动器的一般构造及特点。 了解气压制动基本原理。 了解ABS基本理论、原理。 1. 概述 1课时 2. 车轮制动器 2课时 3. 液压制动传动机构 2课时 4. 气压制动传动机构 2课时 5. 辅助制动系统 1课时 1. 车轮制动器的分类、结构特点和工作原理 2. 液压和气压制动传动机构的原理 3. ABS的基本理论 1. 浅谈ABS、ASR/TCS 2. 气压制动系统组成部件简单介绍 主要采用多媒体播放PPT、动画和视频教学 注意事项： 1. 鼓式制动器分类特别多，受力情况各不相同，特点也不相同 2. 气压制动系统涉及多种阀,简单介绍即可 3. ABS、ASR/TCS简单介绍原理，主要以视频播放这些系统的实际效果为主 课后练习题 1. 制动系统的功用是什么？ 2. 双回路液压制动系统的组成如何？ 3. 真空助力器的组成和工作原理怎样? 教学内容和学时分配 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题 74

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讲稿内容 一、 概述 （一）制动系的功用和分类 功用 汽车制动系的功用是：根据需要使汽车减速或在最短的距离内停车,在下坡时保持车速稳定，以保证行车的安全。 汽车制动系依装置目的及操作不同，可分为如下几种： 1. 驻车制动装置 一般为机械式以手操作为主。但也有部分轿车采用脚操作。驻车制动主要用于停车后防止车辆滑溜.制动器安装在传动轴上的称为制动；制动器安装在后轮上的称为复合式制动器。在行车制动装置实效时或在坡道上起步时,临时可用驻车制动装置. 2. 行车制动装置 一般以液压为主要操作动力,兼加有真空助力辅助制动使驾驶者易于操作，但大型卡车、客车则以压缩空气制动为主,其它也有采用电气制动。此式制动通常以脚操作为主。 3. 应急制动制动装置 应急制动就是用的管路控制车轮制动器作为备用系统. 比较完善的制动系统应具有制动力调节装置、报警装置、压力保护装置或防抱死装置等附加机构。 制动装置由制动器和传动机构组成。 制动传动机构按制动力源 分为： 人力式制动传动机构—-—单靠驾驶员施加与制动踏板或手柄上的力作为制动力源的传动机构.其中又分液压式和机械式两种,机械式仅用于驻车制动. 动力式制动传动机构---利用发动机的动力作为制动力源,并由驾驶员通过踏板或手柄加以控制的传动机构。其中又分为气压式、真空液压式、空气液压式。 备注 （二）制动装置的基本结构和工作原理 以一定速度行驶的汽车，具有一定的动能.要使它按需减速停车，路面必须强制地对汽车车轮产生一个阻止汽车行驶的力-—制动力。这个力的方向与汽车行驶的方向相反。实质上,制动就是将汽车的动能强制地转化成其他形式的能量，即转化为热能，扩散于大气中。 1. 基本结构 由车轮制动器和液压传动结构两部分组成. 它的车轮制动器由旋转部分、固定部分和张开结构所组成。旋转部分是制动鼓，它固定于轮毂上和车轮一起旋转。固定部分是制动蹄和制动底板等.制动蹄上铆有摩擦片，蹄的下端松套在支承销上，支承销固定在制动地板上，上端用回位弹簧拉紧压靠在轮缸活塞上.制动地板用螺钉与转向节凸缘（前轮）或桥壳凸缘（后缘）固定在一起。制动蹄用液压轮缸通过油压的压力推动活塞使制动蹄张开，或用凸轮的张力机构来促动。 2. 制动作用的产生 制动时，踩下制动踏板,推杆便推动主缸活塞，迫使制动油经管路进入轮缸，推动轮缸活塞使制动蹄张开，与制动鼓全面贴合压紧.此时,不旋转的摩擦片对旋转的制动鼓将产生一个摩擦力矩 ,其方向75

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与车轮旋转方向相反，大小决定于轮缸的张力、摩擦系数和制动鼓及制动蹄的尺寸。制动鼓将该力矩传到车轮后，由于车轮与路面间有附着作用，车轮即对路面作用一个向前的周缘力。与此相反，路面会给车轮一个向后的反作用力。它的大小等于被车轮半径除得的商值,方向与汽车行驶方向相反。这个力就是车轮受到的制动力。各轮上制动力的和是汽车受到的总制动力。制动力由车轮经车桥和悬架传给车架及车身，迫使整个汽车产生一定的减速度，甚至停车。 放松制动踏板，在各回位弹簧的作用下，制动蹄与制动鼓的间隙又恢复，因而制动解除。 3. 对制动系的要求 为了保证汽车能在安全的条件下发挥出高速行驶的能力,制动系统必须满足下列要求：  具有良好的制动性能——其评价指标有:制动距离、制动减速度、制动力和制动时间，制动性能可以用制动实验仪器来检验。在实际使用过程中,常以制动距离来间接衡量整车的制动性能。制动距离是以某一速度开始紧急制动（例如30km/h或 50km/h），从驾驶员踩上制动踏板起直到停车为止汽车所走过的距离.  操纵轻便——即操纵制动系统所需的力不应过大.对于人力液压制动系最大踏板力不大于500N（轿车）和700N（货车)。踏板行程货车不大于150 mm ，轿车不大于120mm。  制动稳定性好—-即制动时，前后车轮制动力分配合理,左右车轮上的制动力矩基本相等，汽车不跑偏，不甩尾.摩擦后间隙应能调整。  制动平顺性好—-制动力矩能迅速而平稳的增加，亦能迅速而彻底的解除。  散热性好-—即连续制动时，制动鼓的温度高达400º，摩擦片的能力要高（指摩擦片抵抗因高温分解变质引起的摩擦系数降低）；水湿后恢复能力快.  对挂车的制动系,还要求挂车的制动作用应略早于主车；挂车自行脱挂时能自动进行应急制动。 二、 车轮制动器 汽车用车轮制动器分为鼓式和盘式两种。它们的区别在于前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其圆柱面为工作表面;后者的摩擦副中的旋转元件为圆盘状制动盘，其端面为工作表面。 （一）鼓式车轮制动器 鼓式车轮制动器多为内张双蹄式。但因制动蹄张开机构的型式、张开力作用点和制动蹄支承点的布置方面等不同，使得制动器的工作性能也不同.根据制动时两制动蹄对制动鼓作用的径向力是否平衡,鼓式制动器分为：简单非平衡式、平衡式和自动增力式三种。 用液压轮缸张开的制动器  简单非平衡式制动器  平衡式制动器  自动增力式制动器 自动增力式制动器的原理是：将两蹄用推杆浮动铰接,利用液压张开力促动，使两蹄产生助势作用，还充分利用前蹄的助势推动后蹄，使总的摩擦力矩进一步增大，此即为“自动增力” 自动增力式制动器也分单向式(单活塞）和双向式（双活塞）两种，现只介绍双向式结构。 各种结构型式的制动器，都是围绕着提高制动效能、制动的平顺性和稳定性、简单和调修方便等方面来考虑的。单就制动效能而言，自动增力式制动器的制动力矩最大，平衡式制动器次之,简单非平衡式又次之。 （二）钳盘式车轮制动器 钳盘式车轮制动器广泛地装用在轿车和轻型货车上.它的优点是：散热良好，热衰退小，热稳定性好，最适于对制动性能要求较高的轿车前轮制动器。但近年来前后轮都采用钳盘式制动器的结构也日渐增多. 1. 基本结构和工作原理 76

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它的旋转元件是制动盘,它和车轮固装在一起旋转，以其端面为摩擦工作表面。其固定的摩擦元件是：制动块、导向支承销和轮缸活塞，都装在跨于制动盘两侧的钳体上，总称制动钳。制动钳用螺栓与转向节或桥壳上的凸沿固装。 制动时，油液被压入内、外两轮缸中，其活塞在液压作用下将两制动块压紧制动盘，产生摩擦力矩而制动。此时，轮缸槽中的矩形橡胶密封圈的刃边在活塞摩擦力的作用下产生微量的弹性变形，放松制动时，活塞和制动块依靠密封圈的弹力和弹簧的弹力回位. 2. 钳盘式制动器的类型 钳盘式制动器以制动钳固定在支架上的结构型式来分：有固定式制动钳和浮动式制动钳两大类。 （1） 固定式制动钳的制动器 制动钳体的轴向位置是固定的，其轮缸布置在制动盘的两侧,为双向轮缸。可单缸对置或双缸对置，除活塞和制动块外无滑动件。这种结构轮缸间需用油道或连通，难于把驻车制动机构附装在一起，钳体尺寸较大,外侧的轮缸散热差,热负荷大，油液易汽化膨胀，制动热稳定性差。 （2） 浮动式制动钳的制动器 制动钳体在轴向处于浮动状态，轮缸布置在制动钳的内侧，且数目只有固定式的一半，为单向轮缸。 制动时利用内摩擦片的反作用力，推动制动钳体移动，使外侧的摩擦片也继而压紧制动盘，以产生制动力。它的外侧无液压件，不会产生气阻,且占据的空间也小，还可以利用内侧活塞附装驻车制动机构。但是,其内外摩擦片的磨损速度不一致，内片磨损快于外片。 根据浮式制动钳在其支架上滑动支承面的型式，又可分滑销式和滑面式（榫槽式)两种。因滑销式制动钳易实现密封润滑,蹄盘间隙的回位能力稳定，故使用较广。 三、 液压制动传动机构 （一）液压制动管路 1. 单回路液压制动管路 由于可靠性较低，现在已经不允许使用 2. 双回路液压制动管路 当其中一套管路损坏时，另一套仍可以正常工作，保证汽车制动系的工作可靠性。 又可分成： 前后分开式制动管路：当一套管路失效时,另一套管路仍能保持一定的制动效能。制动效能低于正常时的50％。 对角线分开式制动管路：一套管路失效时，另一套管路使对角制动器保持一定的制动效能，为正常时的50％。 （二）液压制动主要零部件 1. 制动主缸 工作情况： （1） 不工作时：补偿孔与旁通孔均保持开放，推杆与活塞之间有一间隙。 （2） 踏下踏板时：第一活塞前移→主皮碗盖遮住旁通孔，后腔封闭，液压建立→油液被压入前制动轮缸迫使第二活塞前移→主皮碗盖遮住旁通孔，后腔封闭，液压建立，向后制动轮缸输液。 （3） 迅速放下踏板时：环形腔室油液经活塞顶部的小轴向孔，流入压油腔，以填补真空，同时，贮油室油液经补偿孔进入环形腔室,这样在活塞回位过程中避免空气侵入主缸。 2. 制动轮缸 功用: 将液压力转变为使制动蹄张开的动力. 常见型式： 双活塞式、单活塞、阶梯式等。 77

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3. 真空助力器 真空助力器式利用真空能（负气压能)对制动踏板进行助力的装置，对其控制式利用踏板机构直接操纵。 4. 真空增压装器 真空增压器利用真空能对制动主缸输出的油液进行增压。其控制装置是用制动踏板机构通过主缸输出的液压操纵的。真空增压器用于间接操纵式伺服制动系统中。 5. 液压助力器 体积小、可以很容易装在紧凑型轿车上;助力效果好，适合于安装在四轮都采用盘式制动器的轿车及重型载货汽车和大客车上，或安装在无进气歧管真空度的柴油机汽车上。 四、 气压制动传动机构 （一）原理 鼓式制动器结构以发动机的动力驱动空气压缩机作为制动器制动的唯一能源,而驾驶员的体力仅作为控制能源的制动系统称之为气压制动系统。一般装载质量在8000kg以上的载货汽车和大客车都使用这种制动装置。 （二）气压回路 由发动机驱动的空气压缩机（以下简称空压机）将压缩空气经单向阀首先输入湿储气罐,压缩空气在湿储气罐内冷却并进行油水分离之后，分成两个回路:一个回路经储气罐、双腔制动阀的后腔通向前制动气室,另一个回路经储气罐、双腔制动阀的前腔和快放阀通向后制动气室。当其中一个回路发生故障失效时，另一个回路仍能继续工作，以维持汽车具有一定的制动能力，从而提高了汽车行驶的安全性。 （三）主要零部件 1. 空气压缩机及调压阀 ✓ 空压机 功用：产生制动所用的压缩空气； 种类：单缸式和双缸式； 结构:活塞式。 ✓ 调压阀 功用：调节供气管路中压缩空气的压力,使之保持在规定的压力范围内。 2. 双回路压力保护阀 功用：双回路制动系中,空气压缩机产生的压缩空气经双回路保护阀分别向各回路的储气筒充气，当一条回路损坏时漏气时，压力保护阀能保证另一条完好的管路继续充气。 3. 制动阀 功用：用以控制由储气筒进入制动气室的压缩空气量，并有随动作用。 工作过程:气制动阀的随动作用是靠平衡弹簧来保证的；制动阀的平衡位置是指进排气阀均关闭,且前后制动气室的气压保证稳定状态.每次平衡过程，平衡弹簧下端面的位置相同. 4. 继动阀和快放阀 ✓ 继动阀：缩短由储气筒到制动气室充气路程. ✓ 快放阀：解除制动时，可直接将制动气室的压缩空气排入大气. 5. 双通单向阀 在两管路对同一装置供气的情况下，为防止两管路气压不等，互相充气而影响用气装置的工作，常采用双通单向阀。 6. 制动气室 78

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✓ 功用：将输入的气压转换成机械能再输出，使制动器产生制动作用。 ✓ 分类：单制动气室：活塞式、膜片式. 复合制动气式：多用活塞式。 五、 辅助制动系统 作用：汽车在坡度较大的道路上长距离下坡行驶时，需要不断进行制动，以使车速不至过高。但频繁地使用行车制动，不仅会使制动器的摩擦片过度磨损，还会使制动器发生热衰退，出现刹车失灵的情况。若采用辅助制动系统,则能避免这种情况的发生。 辅助制动系统能够降低车速或保持车速稳定,但不能将车辆紧急制停。 辅助只的制动有以下几种： 排气制动、液力减速、电力减速、空气动力减速等，其中最常用的是排气制动. 79