各类汽车总体构造和结构形成的特点 汽车的承载式车身的结构特点是什么
各类汽车总体构造和结构形成的特点?
汽车总体构造
汽车通常由发动机、底盘、车身和电气设备四部分组成。
发动机的作用是使输进汽缸的燃料燃烧而发出动力。
现代汽车广泛应用往复活塞式内燃机,它一般由机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统(汽油发动机采用)、起动系统等部分组成。
底盘接受发动机的动力,使汽车产生运动,并保证汽车按照驾驶人的操纵正常行驶。
底盘由下列部分组成:
传动系统一将 发动机的动力传给车轮。
传动系统包括离合器变速器传动轴、主减速器及差速器、传动轴(半轴)等部分。
行驶系统一-使汽车各总成及部件安装在适当的位置,对全车起支撑作用和对路面起附着作用,缓和道路冲击和振动。它包括支撑全车的承载式车身 及副车架、前悬架、前轮.后悬架、后轮等部分。
转向系统一使汽车按驾驶人选定的方向行驶。它由带转向盘的转向器及转向传动装置组成,有的汽车还有转向助力装置。
制动系统一-使汽车减速或停车,并可保证驾驶人离去后汽车可靠地停驻。它包括前轮制动器、后轮制动器、驻车制动装置以及控制装置、传动装置和供能装置。
车身是驾驶人的工作场所,也是装载乘客和货物的地方。它包括车前板制件(俗称车头)、车身本体,还包括货车的驾驶室和货箱以及某些汽车上的专用作业设备。
电气电子设备包括电源组、发动机起动系统和点火系统、汽车照明和信号装置、仪表、导航系统、电视、音响、电话等电子设备、微处理机、中央计算机、传感器及各种人工智能的操控装置等。
汽车的总体构造和布置形式可以各不相同。按发动机和各个总成的相对位置不同,现代汽车的布置形式通常有五种:
发动机前置后轮驱动( FR)是传统的布置形式。大多数货车部分轿车和部分客车采用这种形式。
发动机前置前轮驱动(FF)一是 在轿车上盛行的布置形式,具有结构紧凑、减小轿车质量降低地板高度、改善高速行驶时的操纵稳定性等优点。
发动机后置后轮驱动(RR)是目前大、中型客车盛行的布置形式,具有降低室内噪声、有利于车身内部布置等优点。少数轿车也采用这种形式。
发动机中置后轮驱动(MR)一是目 前大多数跑车及方程式赛车所采用的形式。由于汽车采用功率和尺寸很大的发动机,将发动机布置在驾驶人座椅之后和后轴之前有利于获得最佳轴荷分配和提高汽车的性能。此外,某些大、中型客车也采用这种布置形式,把配备的卧式发动机装在地板下面。
全轮驱动(AWD)-是越野汽车特有的形式,通常发动机前置,在变速器后面装有分动器,以便将动力分别输送到全部车轮上。
汽车的承载式车身的结构特点是什么
非承载式车身
非承载式车身的汽车有一刚性车架,又称底盘大梁架。在非承载式车身中发动机、传动系统的一部分、车身等总成部件都是用悬架装置固定在车架上,车架通过前后悬架装置与车轮联接。非承载式车身比较笨重,质量大,高度高,一般用在货车、客车和越野车上,也有部分高级轿车使用,因为它具有较好的平稳性和安全性。
非承载式车身,说白了就是悬挂不是直接联在车身上,而是联在车架上,车架上面再扣上一个车身。比如巡洋舰,牧马人,悍马H2等等。这样的车身,如果你有兴趣弯下腰看看车底的话,你都会看见贯穿前后的两个大梁(而承载式车身便看不到)。它的优点就是有独立的大梁,底盘强度较高,抗颠簸性能好,此外四个车轮受力再不均匀,也是由车架承担,而不会传递到车身上去。所以SUV和越野车用的比较多。缺点就是车身和车架是刚性联接的,在公路上行驶的时候,不是很平稳,会产生震动。另外遇到危险(如翻车)的时候,厚重的底盘,也会对相对薄弱的车身产生致命威胁(承载式车身便不会遇到这个问题,它的车身都是一体的)。现在国产低端SUV也大多使用非承载式车身,这倒不是它们定位为纯越野车的问题(更多还是城市型),而是技术和成本使然。
承载式车身
承载式车身的汽车没有刚性车架,只是加强了车头、侧围、车尾、底板等部位,发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置,车身负载通过悬架装置传给车轮。承载式车身除了其固有的乘载功能外,还要直接承受各种负荷力的作用。承载式车身不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高,它具有质量小、高度低、装配容易等优点,大部分轿车采用这种车身结构。
说白了,承载式车身就是整个车身为一体,悬挂直接联在车身上。比如轿车几乎都采用承载式车身,你打开发动机盖,就会发现前悬挂联在了前翼子板内侧的车身上。这样的车身优势是:公路行驶非常平稳,整个车身为一体,固有频率震动低,噪音小,整体式车身比较安全。缺点就是底盘强度远不如大梁结构的车身,当四个车轮受力不均匀时,车身会发生变形另外,另外制造成本偏高。
车架式车身与整体式车身相比有什么特点
1.车架式车身结构的承载能力通常比承载式车身高,因此车架式车身主要应用在SUV、皮卡、大客、和大货车上。
2.采用车价是车身的车辆离地面间隙相对较大一些,而且车身底板下面有厚重的车架保护着,因此适用于越野车。
3.车架有吸收路面振动的作用,而且车身与车架之间通常安装了一些橡胶衬垫,因此乘坐起来更加平稳、安静和舒适。
4.在发生碰撞事故时,大部分碰撞能量将由车架吸收,因此可有效保护成员安全,成员损伤相对较少。
但是车架式车身因为采用了厚重的车架,车辆种种一般比承载式车辆重很多,影响了车辆的动力性和燃油经济性。
车架式车身有梯形式车架、周边式车架和X型车架。
梯形式车架:有两根纵梁和几根横梁组成的,两纵梁可能是平行的,也可能是不平行的,整个车架看上去想梯子一样,心啊在应用的比较少。
周边式车架:两根纵梁在车身底部基本上沿着周边布置,并在前轮后部和后轮前部分别设计了阶跃变形部位,一形成抗扭箱形结构。这种车架结构可以在侧面碰撞中更好的保护乘员安全。在受到正面撞击时,车架的前部可以吸收大部分能量。在后端受到碰撞时,纵梁的后部通常会向上拱起,从而吸收大量的冲击能量。
X型车架:中间窄,前后宽,具有较高的抗扭曲性,但现已经基本不再使用了。
汽车的组成、原理及特点
一、汽车电器主要组成部分
1.电源系统
包括蓄电池、发电机、调节器。其中发电机为主电源,发电机正常工作时,由发电机向全车用电设备供电,同时给蓄电池充电。调节器的作用是使发电机的输出电压保持恒定。
蓄电池,蓄电池为可逆的直流电源。在汽车上使用最广泛的是起动用铅蓄电池,它与发动机并联,向用电设备供电。蓄电池的作用是:当发动机启动时,向启动机和点火系供电;在启动机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电;当用电设备同时接入较多,发电机超载时,协助发电机供电;当蓄电池存电不足,而发电机负载又较少时,它可将发电机的电能转变为化学能储存起来。因此它在汽车上占有重要位置。如何正确使用和维护保养蓄电池,对延长蓄电池的使用寿命极为重要。所以,汽车修理厂要担负维护、修理及启用新蓄电池等作业项目。
发电机是汽车电系的主要电源,它在正常工作时,对除起动机以外的所有的用电设备供电,并向蓄电池充电,以补充蓄电池在使用中所消耗的电能。
汽车所用的发电机有直流发电机、交流发电机。直流发电机是利用机械换向器整流,交流发电机是利用硅二极管整流,故又称硅整流发电机。
汽车用电器都是按照一定的直流电压设计的,汽油机常用12V,柴油机常用24V 。在汽车上,发电机既是用电器的电源,又是蓄电池的充电装置。为了满足用电器和蓄电池的要求对发电机的供电电压和电流变化范围也有一定的限制。
直流发电机所匹配的调节器一般都是由电压调节器,电流限制器,截断继电器三部分组成。而交流发电机调节器都可大大简化。由于硅二极管具有单向导电的特性,当发电机电压高于蓄电池动势时,二极管有阻止反向电流的作用,所以交流发电机不再需要截流继电器。
由于交流发电机具有限制输出电流的能力因此也不再需要限流器。但它的电压仍是随转速变化而变化的,所以为了得到恒定的直流电压,还必需装有电压解调器。
2.启动系统
包括串励式直流电动机、传动机构、控制装置。其作用是用于启动发动机。
起动机是用来起动发动机的,它主要由电机部分、传动机构(或称啮合机构)和起动开关三部分组成。
3.点火系统
包括点火开关、点火线圈、分电器总成、火花塞等,其作用是产生高压电火花,点燃汽油机发动机汽缸内的混合气。
在现代汽油发动机中,气缸内燃料和空气的混合气大多采用高压电火花点火。电火花点火具有火花形成迅速,点火时间准确,调节容易以及混合气点燃可*等优点。
为了在气缸中产生高压电火花,必须采用专门的点火装置。
点火装置按电能的来源不同,可分为蓄电池点火和磁电机点火两大类。
4.照明系统
包括汽车内、外各种照明灯及其控制装置。用来保证夜间行车安全。主要有前照灯、雾灯、尾灯、制动灯、棚灯、电喇叭、转向灯闪光器等。
5.信号系统
包括喇叭、蜂鸣器、闪光器及各种行车信号标识灯。用来保证车辆运行时的人车安全。
6.仪表系统
包括各种电器仪表(电流表、充电指示灯或电压表、机油压力表、温度表、燃油表、车速及里程表、发动机转速表等)。用来显示发动机和汽车行驶中有关装置的工作状况。
汽车仪表的作用是帮助驾驶员随时掌握汽车主要部分的工作情况,及时发现和排除可能出现的故障和不安全因素,以保证良好的行使状态。汽车常用仪表有电流表、水温表、发动机机油压力表、燃油油量表及车速里程表,有的汽车还有发动机转速表和制动系贮气筒气压表等。
① 电流表
电流表串联在充电电路中,是用来指示蓄电池充、发电状态的仪表,按结构形式可分为电磁式、动磁式和光电指示灯式。最常用的是电磁式电流表,它具有结构简单耐振等特点。
② 机油压力表
机油压力表(油压表)可用来指示,发动机机油压力的大小和发动机润滑系工作是否正常。它由装在仪表板上的油压指示表和装在发动机主油道中或粗滤器上的传感器两部分组成。
③ 水温表
水温表可用来指示发动机水泵中冷却水的工作温度是否正常。它由装在仪表板上的水温指示表和装在发动机汽缸盖水泵上的水温传感器(俗称感温室)两部分组成,两者用导线相通。常用水温指示表为双金属式电磁式,传感器有双金属式和热敏电阻式两种。
④ 燃油表
燃油表可用来指示燃油箱内储存燃油量的多少。它由装在仪表板上的燃油指示表和装在燃料箱内的传感器两部分组成。燃油指示表有电磁式和双金属式两种,传感器均为可变电阻式。
⑤ 车速里程表
车速里程表是用来指示汽车行驶速度和累计汽车行驶里程数的仪表。它由车速表和里程表两部分组成。
7.辅助电器系统
包括电动刮水器、空调器、低温启动预热装置、收录机、点烟器、玻璃升降器等。
随着汽车辅助工业的发展和现代化技术在汽车方面的应用,现代汽车装用的辅助电气设备很多,除了汽车用音响设备,通讯器材和汽车电视等服务性装置外,都是一些与汽车本身使用性能有关的电气设备。如电动刮水器,电动洗窗器,电动玻璃升降器,暖风通风装置、电动座位移动机构,发动机冷却系电动风扇、电动燃料泵,冷气压缩机用电磁离合等等。这些辅助电气设备大体可分三类:电机类、电磁离和器类和电动泵类。
① 双速电动式刮水器
双速电动式刮水器一般是由一个直流并激(或复激)电动机和一套减速传动机构组成。
② 风窗玻璃防冰霜设备
冬季风窗玻璃上易结冰霜,用刮水器是无法清除的,有效的办法是将玻璃加热。在空调设备的汽车上,将热风吹向风窗玻璃,就可以避免结冰。
在无空调设备的汽车上,风窗玻璃可利用电阻丝来加热,在风窗玻璃的内面贴有三根镍铬丝,通过加热,就可防止冰霜,这种装置耗电量为30-50W,效果很好。国外有些高级轿车上采用电子加热器,通过三级管的控制,使电阻丝通电加热。
③ 电热塞
冬季由于进入柴油机内的空气温度较低,压缩混合空气达不到着火的温度,因此,起动比较困难。为了使柴油机冬季易起动,在柴油机燃烧室内装用了电热塞,用来提高汽缸内的空气温度。
④ 晶体管电动汽油泵
汽车上一般装用的膜片式汽油泵,虽然结构简单、效能可*,但由于它安装在发动机的机体上,夏季常因为发动机温度高使供油系产生"气阻"现象,使汽油流通不畅,近年来由于半导体的发展和应用,汽车上已装用电动汽油泵,以代替膜片式汽油泵。
⑤ 电磁离合器
电磁离合器是一种常见的自动控制元件,它具有工作可*,容易实现远距离控制等特点。在汽车上,它常被用做冷气压缩机驱动离合器和发动机冷却系风扇离合器。当汽车空调系统中制冷量过剩时,通过它将传动皮带轮与压缩机主轴脱开;当汽车发动机散热器冷却能力过剩时,可通过它使风扇滑转以减少发动机的动力消耗,在气温较低的季节里,仅风扇离合器一项就可降低汽车的油耗率2%左右。
8.电子控制系统
包括电控燃油喷射装置、电子点火装置、制动防抱死装置、自动变速器等。
二、汽车电器系统的特点
1、低压——汽油车多采用12V,柴油车多采用24V。
2、直流——主要从蓄电池的充电来考虑。
3、单线制——单线制即从电源到用电设备使用一根导线连接,而另一根导线则用汽车车体或发动机机体的金属部分代替。单线制可节省导线,使线路简化、清晰,便于安装与检修。
4、负极搭铁——将蓄电池的负极与车体相连接,称为负极搭铁。
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汽车的车身构造
非承载式车身的汽车有一刚性车架,又称底盘大梁架。车架与车身的连接通过弹簧或橡胶垫作柔性连接。发动机、传动系的一部分,车身等总成部件用悬架装置固定在车架上,车架通过前后悬架装置与车轮联接。这种非承载式车身比较笨重,质量大,高度高,一般用在货车、客车和越野吉普车上,也有少部分的高级轿车使用,因为它具有较好的平稳性和安全性。
承载式车身的汽车没有刚性车架,只是加强了车头,侧围,车尾,底板等部位,发动机、前后悬架、传动系的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置,车身负载通过悬架装置传给车轮。这种承载式车身除了其固有的乘载功能外,还要直接承受各种负荷力的作用。经过几十年的发展和完善,承载式车身不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高,具有质量小,高度低,没有悬置装置,装配容易等优点,因此大部分的轿车采用了这种车身结构。
半承载车身与车架用螺钉连接、铆接或焊接等方法刚性连接。在此种情况下,汽车车身除了承受上述各项载荷外,还在一定程度上有助于加固车架,分担车架的部分载荷。