【car】深入浅出学习机械燃油车知识、结构、原理、维修、保养、改装、编程_燃油车机械知识

汽车的五大总成通常是指发动机、变速器、前后桥、车架和悬挂系统。

发动机：是汽车的动力来源，负责将燃料的化学能转化为机械能，驱动汽车行驶。常见的发动机类型有内燃机（如汽油发动机、柴油发动机）和电动机（如混合动力车和电动汽车的驱动电机）。

变速器：是汽车传动系统的重要组成部分，负责将发动机产生的动力传递到驱动轮，同时实现不同的换挡操作以适应不同的行驶条件。常见的变速器类型有手动变速器、自动变速器、无级变速器和双离合变速器。

前后桥：是传递车架和车轮间各向作用力及其产生的弯矩与转矩的装置，通俗来说，就是汽车前后装着轮胎用来架起车身的装置。

车架：是汽车的基础结构，通常用于支撑和连接汽车的各个部件，并承受各种载荷。

悬挂系统：是汽车行驶系统的组成部分，负责将车轮与车桥连接起来，并在不同路况下保持车辆的稳定性和舒适性。悬挂系统通常包括弹簧、减震器、稳定杆等部件。

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请注意，五大总成是社会上的通俗说法，而《国家职业资格培训教程》对汽车的组成部分有更详细准确的说法，汽车由四大部分组成：发动机、底盘、车身和电气。

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1、发动机

发动机的两大机构分别是配气机构和曲柄连杆机构。配气机构的作用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所，把燃料燃烧后产生的气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩，把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能，不断输出动力。

发动机的五大系统包括：

燃料供给系统：根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。
启动系统：汽车启动系统由蓄电池、点火开关、启动继电器、启动机等组成。
冷却系统：将热量散发到空气中以防止发动机过热，并使发动机尽快升温，并使其保持恒温。
润滑系统：向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损，并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
点火系统：此系统主要存在于汽油发动机中，用于在适当的时机点燃混合气，推动活塞下行，从而产生动力。

发动机的类型多种多样，根据不同的分类标准，可以将其分为多种类型。以下是一些常见的发动机类型及其特点：

根据动力来源不同：

柴油发动机：以柴油为燃料，通过压燃方式点燃，具有扭矩大、燃油经济性好的特点。
汽油发动机：以汽油为燃料，通过火花塞点燃，具有转速高、结构简单、质量轻、运转平稳的特点。
电动发动机：使用电能驱动，无排放、噪音小，但续航里程和充电设施是其发展的瓶颈。
混合动力发动机：结合内燃机和电动机，以提高燃油经济性和降低排放。

根据进气系统的工作方式不同：

自然吸气发动机：依靠活塞向下运动时的吸力将空气吸入气缸，结构相对简单。
涡轮增压发动机：通过涡轮增压器增加进气压力，提高发动机功率和扭矩。
机械增压发动机：使用机械方式（如曲轴带动）增加进气压力，提高发动机性能。

根据活塞运动方式不同：

往复活塞式内燃机：活塞在气缸内往复运动，完成吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
旋转活塞式发动机：活塞在旋转的气缸内运动，结构相对特殊。

根据气缸排列型式不同：

直列发动机（L型）：气缸排成一列，结构简单，制造成本低。
V型发动机：气缸分为两组，以一定夹角布置，常用于大排量、高功率汽车。
W型发动机：将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开，结构复杂但性能出色。
水平对置发动机：气缸水平对置，重心低，操控性好。

根据冲程数不同：

四冲程内燃机：完成一个工作循环需要四个冲程，即吸气、压缩、做功和排气。
二冲程内燃机：完成一个工作循环只需要两个冲程，但效率相对较低。

其他分类方式：

根据点火方式不同，可分为点燃式发动机和压燃式发动机。
根据使用燃料不同，可分为汽油发动机、柴油发动机、液化石油气发动机、双燃料发动机等。

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2、变速器

以下是关于手动变速器、自动变速器、无级变速器和双离合变速器的解释：

手动变速器（Manual Transmission）：

定义：手动变速器是一种变速装置，用来改变发动机传到驱动轮上的转速和转矩。它允许驾驶员通过操作离合器和换挡杆来选择不同的传动比，以适应不同的行驶条件。
功能：手动变速器的主要功能包括改变传动比、实现倒退行驶、中断动力传递以便于发动机起动、暖机、怠速、换挡或滑行等。
优缺点：与自动变速器相比，手动变速器具有更高的传输效率、更简单的构造、更便宜的维修保养成本和更高的可靠性。然而，它要求驾驶员同时控制离合器、换挡杆和油门，可能会增加操作负担，特别是对于新手驾驶员。

自动变速器（Automatic Transmission）：

工作原理：自动变速器的工作原理是利用行星齿轮机构进行变速，能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速，驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。
结构：自动变速器主要由液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等组成。
特点：自动变速器能实现自动换挡，换挡平顺，不需要驾驶员手动操作离合器和换挡杆。

无级变速器（Continuously Variable Transmission, CVT）：

技术原理：无级变速器采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。
特点：无级变速器常见的类型有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器（VDT-CVT）。它可以在更广泛的范围内实现传动比的连续变化，使发动机能够更高效地工作。

双离合变速器（Dual-Clutch Transmission, DCT）：

工作原理：双离合变速器内有两个自动控制的离合器。当某奇数挡位工作时，一个离合器结合使一组齿轮咬合输出动力，而另一个离合器则处于分离状态并预选下一组啮合齿轮。在换挡时，工作的离合器分离，同时另一个离合器结合，实现动力的无间断传递。
特点：双离合变速器结合了手动变速器的效率和自动变速器的便利性，能够提供更快的换挡速度和更好的燃油经济性。

以上信息仅供参考，不同类型的变速器各有其特点和应用场景，具体选择取决于车辆类型、用途和驾驶员的需求。

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3、前后桥

前后桥的类型可以根据不同的分类标准来划分。以下是几种常见的分类方式及其对应的类型：

根据悬架结构的不同：

断开式：当采用非独立悬架时，车桥被称为断开式。
非断开式（整体式）：采用独立悬架时，车桥为非断开式。

根据车桥的作用不同：

转向桥：只有转向作用，如面包车前桥。
驱动桥：发动机提供动力的车桥，如面包车后桥。
转向驱动桥：既承担转向任务，又承担传递动力给驱动轮的机构，如小轿车的前桥。
支承桥：只起支撑作用，如牵引车。

根据车桥在车辆上的相对位置：

前桥：位于车辆前部的车桥。
中桥：位于车辆中部的车桥，通常见于多轴货车或大型客车。
后桥：位于车辆后部的车桥。

根据减速的形式不同（特指后桥）：

中央单级减速桥。
中央+轮边双极减速桥。

在有两根以上后桥的车辆上：

后桥按照功能分为浮桥、随动桥、中桥、后桥。

其他分类：

根据车桥上车轮的作用不同，车桥也分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支承桥四种。

需要注意的是，不同类型的车辆（如轿车、货车、越野车等）其前后桥的配置和功能也会有所不同。在实际应用中，需要根据车辆的具体设计、用途和性能要求来选择合适的车桥类型。

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4、车架

车架的类型根据结构形式的不同，主要可以分为以下几种：

梯形车架（非承载式车架）：

梯形车架又称为底盘车架，是一种传统的车架结构。它由两根纵梁和若干横梁组成，纵梁断面形状可以是槽形、Z字形或箱形等。这种结构的优点是具有较高的刚性和耐用性，因此常见于越野车和商用车。

脊梁式车架（货车常用）：

脊梁式车架只有一根位于中央且贯穿汽车前后的纵梁，纵梁断面形状可以是圆管形或箱形。它的特点是车架质量小、强度与刚度较大，但制造精度要求高、保养维修困难。这种车架结构常见于货车。

周边式车架（大型轿车常用）：

车架中部加宽，不设横梁，其主要件常用封闭形断面。这种车架的特点是地板高度低、乘客舱面积大、结构简单、易于制造等。

承载式车架（单体车架，现代轿车和城市SUV常用）：

承载式车架又称为单体车架或车身骨架，在这种结构中，车身本身就是主要的承载结构，没有独立的车架。发动机、悬架等部件直接安装在车身上。优点是重量轻、空间利用率高、舒适性好，但抗扭刚度相对较低。

半承载式车架：

半承载式车架是介于非承载式和承载式之间的一种车架结构，通常具有一个刚性的中央通道或车架，车身与车架通过刚性连接。这种结构在一定程度上结合了非承载式和承载式车架的优点，提供了较好的刚性和舒适性，常见于一些大型客车和部分高级轿车。

空间框架车架：

空间框架车架是一种由多个三角形或其他形状的刚性框架组成的车架结构，提供了极高的刚性和强度，通常用于高性能汽车和赛车。优点是重量轻、刚性高，但制造成本较高，维修也相对复杂。

碳纤维单体车架：

碳纤维单体车架是一种使用碳纤维复合材料制造的车架结构，主要应用于高端跑车和赛车。碳纤维材料具有轻质、高强度、高刚性的特点，使得车辆具有更好的性能和更高的安全性能，但成本非常高。

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5、悬挂系统

汽车悬挂类型多种多样，每种悬挂都有其特定的设计目标和适用场景。以下是几种常见的汽车悬挂类型：

麦弗逊式悬挂：

麦弗逊式悬挂是当今最为流行的独立悬挂之一，主要由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成。其结构紧凑、占用空间小、成本低、响应速度快，因此被广泛用于前悬挂。不过，麦弗逊式悬挂的横向刚度小，稳定性不佳，转弯侧倾较大。

双叉臂式悬挂：

双叉臂式悬挂也被称为双A臂式独立悬挂，其拥有上下两个叉臂，横向力由两个叉臂同时吸收，支柱只承载车身重量。这种悬挂的侧倾控制能力强，抓地力好，路感清晰，但占用空间大，且制造成本较高。

多连杆式悬挂：

多连杆式悬挂由三根或三根以上连接拉杆构成，并且能提供多个方向的控制力，使轮胎具有更加可靠的行驶轨迹。这种悬挂的优点是操控性和舒适性都很优秀，但结构复杂、成本高、占用空间大，且调校困难。

扭力梁式悬挂：

扭力梁式悬挂是一种非独立悬挂，通过一根扭力梁来平衡左右轮的上下跳动，以减小车辆的摇晃，保持车辆的平稳。这种悬挂的优点是结构简单、成本低、占用空间小，但操控性和舒适性相对较差。

整体桥式悬挂：

整体桥式悬挂是一种非独立悬挂，其左、右车轮与车架三者的连接相当于一个刚体结构，车轮与车架之间没有弹性元件及导向机构。这种悬挂的优点是结构简单、承载能力强，但舒适性和操控性较差，通常用于货车或越野车。

空气悬挂：

空气悬挂通过空气压缩机形成压缩空气，并通过压缩空气的体积来调节汽车的高度。这种悬挂的优点是可以根据需要进行高度调节，提高通过性和舒适性，但成本较高，且需要定期维护。

电磁悬挂：

电磁悬挂通过电磁反应来实现对汽车底盘高度的控制，反应速度可以比传统悬挂快的多，并且能在瞬间做出反应。这种悬挂的优点是反应速度快、操控性好，但成本也相对较高。

以上只是汽车悬挂类型的一部分，不同的悬挂类型有其各自的优缺点，选择哪种悬挂类型取决于车辆的具体需求和使用场景。

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