紅興隆北雁現代化農機
紅興隆農墾農業機械化、北大荒雁窩島集團農業機械化，向全國農機行業的各位領導同仁致敬。
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迪爾發動機系列講座總 論收藏
總 論
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內容提要
1.課程簡介
2.汽車總體組成
3.汽車對人類的影響及發展簡介
4.汽車分類及代號
5.汽車主要技術參數
6.汽車行駛的基本原理
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1. 學習內容與目的：汽車內燃機基本構造、工作原理、性能指標、為正確使用、維修、經營、管理汽車服務。
2.學習總體要求：掌握汽車的總體組成、分類及基本工作原理；掌握汽車各系統的作用、組成、結構與工作原理；理解汽車的主要性能指標及其影響因素；學會汽車主要部件的拆裝；知道本學科的發展動態。培養四種能力（分析能力、動手能力、自學能力、創新能力）。
3. 教學方法:構造+原理；課堂多媒體+現場授課；理論+實踐教學；合作學習；網絡學習(網頁)。
4.學習評價：應知+應會+創新
應知：期終考試（30分）+期終考試（15分）+平時作業（10分，取小組平均分）；
應會：拆裝+平時表現+拆裝考試（35分，取小組平均分）；
創新：10分。
5.教材：
（1）蔡興旺等 《汽車構造與原理》 機械工業出版社 2004.8
（2）陳家瑞 《汽車構造》 機械工業出版社 2003.1
（3）馮健璋 《汽車發動機原理與汽車理論》 機械工業出版社 2003.1
（4）清華大學汽車工程系 《汽車構造》 人民郵電出版社 2000.3
（5）期刊：《汽車維修與保養》、《汽車技術》、《汽車工程》、《內燃機》、《內燃機學報》、《小型內燃機》、《內燃機工程》…
（5）網站：中國汽車新網、中國汽車動態信息網、中國汽車維修網…
0.1 汽車簡介
0.1.1 汽車總體組成
汽車（motor vehicle）：是由動力驅動，一般具有四個或四個以上車輪的非軌道承載車輛，主要用于載運人、貨物及一些特殊用途。
汽車組成：發動機、底盤和車身三大部分（圖0-1）。
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圖0-1 汽車總體組成
1-發動機 2-底盤 3-車身 |
底盤:負責將發動機的動力進行傳遞和分配，并按駕駛員要求進行行駛（加速、減速、轉向、制動等）。它一般由傳動系、行駛系、轉向系、制動系等組成。
車身:是駕駛員操作和容納乘客及貨物的場所。一般由車身本體、開啟件（各種門、窗、行李箱和車頂蓋等）、附件（各種座椅、內外飾、儀表電器、刮水器、洗滌器、風窗除霜裝置、空調等）和安全保護裝置（保險杠、安全帶、安全氣囊等）組成，貨車及專用車輛還有貨箱及專用設備。
0.1.2 汽車對人類的影響
汽車特點：高速、機動、舒適、使用方便等優點。
汽車對人類的影響：
方便人們的生活；
提高了勞動生產率；
促進了國民經濟發展（圖0-2）：2003年世界500強前10名中，汽車公司就占了30%。
日本經濟高速發展的15年間，汽車工業產值增長了57倍，從而帶動國民經濟增長了36倍。
每年汽車行業約消耗世界鋼鐵總產量的24％、橡膠的18％、石油的46％。汽車產業是一個1：10的產業。
促進勞動就業：在美國，每6個就業崗位就一個與汽車有關。有專家預測，到2030年，我國汽車相關產業從業人數將達一億人以上。
推動科學技術的發展：汽車是集聲、光、機、電、熱、電子、化工、美工于一身的高科技產品，也是世界上****的一種零件以萬計、產量以千萬計、保有量以億計、售價以萬元計的商品。
安全問題：全世界每年有40多萬人死于車禍，1200萬人受傷，造成巨大的經濟損失。
排放問題：全世界6億多輛汽車，每年向大氣排放有害氣體7億多噸。
0.1.3 汽車發展簡介
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圖0-3 汽車之父Banz（本茨） |
1886年，德國人Banz(奔茨) (圖0-3)設計制造出世界上第一輛裝用汽油內燃機的三輪汽車,功率為1.103kW,**高時速18km/h，并于1886年1月26日獲得世界上第一項汽車發明專利，該日子被人們定為汽車誕生日。
同年,德國人Daimler（戴姆勒）設計制造出第一輛裝用汽油內燃機的四輪汽車(圖0-4)。奔茨和戴姆勒也因此被譽為汽車之父。
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圖0-4 Daimler(戴姆勒) |
世界主要汽車公司（工廠）創建時間(表0-1)。
表0-1 世界主要汽車公司創建時間
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公司 |
國家 |
創建時間 |
公司 |
國家 |
創建時間 |
|
奔馳 |
德國 |
1886 |
戴姆勒-奔馳 |
德國 |
1926 |
|
戴姆勒 |
德國 |
1886 |
沃爾沃 |
瑞典 |
1927 |
|
標致 |
法國 |
1889 |
法拉利 |
意大利 |
1929 |
|
雷諾 |
法國 |
1899 |
保時捷 |
德國 |
1931 |
|
菲亞特 |
意大利 |
1899 |
日產 |
日本 |
1933 |
|
奧迪 |
德國 |
1899 |
大眾 |
德國 |
1937 |
|
福特 |
美國 |
1903 |
豐田 |
日本 |
1937 |
|
勞斯萊斯 |
英國 |
1904 |
起亞 |
韓國 |
1944 |
|
通用 |
美國 |
1908 |
本田 |
日本 |
1946 |
|
寶馬 |
德國 |
1916 |
一汽 |
中國 |
1953 |
|
雪鐵龍 |
法國 |
1919 |
現代 |
韓國 |
1967 |
|
馬自達 |
日本 |
1920 |
二汽 |
中國 |
1967 |
|
克萊斯勒 |
美國 |
1925 |
大宇 |
韓國 |
1972 |
世界汽車工業發展總體經歷了創建、發展、全盛、穩定、兼并改組和再發展等過程，可分為以下三個階段。
（1）汽車快速發展階段（19世紀末至20世紀30年代）
20余家汽車公司相繼成立。
汽車生產組織形式也由家庭作坊式過渡到大規模、標準化和流水線生產， 1913年，福特公司首次采用流水線生產T型汽車，到1920年,實現了每分鐘生產1輛汽車的速度,生產量達1546萬輛，創下當時汽車單產世界記錄。通用公司則采用合作兼并等方法，先后兼并了凱迪萊克、別克、雪佛蘭、龐蒂克等30多個汽車公司，進行集團化生產，分工協作，到1927年成為世界上**大的汽車公司。1984年公司從業人員達81.3萬人。
汽車技術也有很大進步，高速汽油機、柴油機、艾克曼式的轉向機構、等速萬向節、弧錐齒輪和雙曲面齒輪傳動、帶同步器的變速器、四輪制動、液壓減震器、充氣輪胎和發電機-蓄電池-起動馬達系統都是這個時期發明的。
（2）汽車發展的全盛時期（20世紀30年代至70年代初）
二戰結束，歐洲各國大力發展汽車，西歐汽車產量由戰前的80萬輛猛增到750多萬輛，增長了近10倍。德國大眾的甲殼蟲牌汽車風靡全球，從1936～1973年共生產2150萬輛，創下了單產世界記錄。其高爾夫牌轎車，款式新穎齊全，外殼鍍鋅板，12年不銹，深受歡迎，已經生產2000多萬輛，歐洲幾乎每個家庭都有1輛。
日本也迅速崛起，在引進、消化基礎上，創造出新車型，產量從1963年的100多萬輛迅速增加到1970年的400余萬輛。1980～1993年期間年產量超過美國，躍居世界第一。
這個時期的汽車技術主要是向高速、方便、舒適方面發展，50年代轎車功率已經達到280kW，**高車速達200km/h，流線型車身、前輪獨立懸架、液力自動變速器、動力轉向、動力制動、全輪驅動、低壓輪胎、子午線輪胎都相繼出現。
（3）汽車企業兼并改組，汽車產量相對穩定時期（20世紀70年代以后）
世界汽車年產量穩定在4000-5000萬輛左右。由于發達國家汽車保有量趨于飽和，汽車生產過剩，市場競爭激烈，各大公司通過參股、控股、轉讓、兼并，加速了汽車工業國際化和高度壟斷。
1998年5月7日，德國**大的汽車工業集團戴姆勒·奔馳公司與美國第三大汽車公司克萊斯勒公司合并。
韓國在激烈競爭中崛起，汽車工業從60年代起步，沿著KD裝配→零部件國產化→自主開發的發展道路，成功地實現技術跨越，至1997年，汽車總產量、出口量均居全球排名第5位。
這個時期汽車技術的主要發展方向是提高汽車的安全性和降低排氣污染。各種保障安全、減少排氣污染的新技術、新車型應運而生，如各種防抱死制動系統、電子控制噴油、電子控制點火、三元催化轉化系統、電動汽車等。
3.汽車生產現狀及發展趨勢
目前世界汽車保有量6.6億輛，其中轎車占近70％。世界平均每千人汽車擁有量為100輛，美國千人汽車擁有量達780輛，居首位，我國為16輛。
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表0-2 2003年世界汽車產量排名
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2003年世界主要汽車生產國汽車年產量所占比例見圖0-5。
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圖0-5 2003年主要汽車生產國汽車產量比例 |
2003年世界汽車制造商汽車產量排名見表0-3。
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表0-3 2003年世界汽車制造商汽車產量排名
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豐田、福特-沃爾沃、雷諾-日產、大眾、戴姆勒-克萊斯勒六大集團公司+標致-雪鐵龍、本田、現代、菲亞特四個獨立廠商。六大集團公司2003年汽車產量占全球的66.5%，壟斷了全球汽車市場。市場競爭依然激烈，重點在亞洲。世界大汽車集團，均已進入我國。
從汽車技術發展看，圍繞轎車的安全、環保、節能和防盜等重要問題，汽車電子控制、智能化日益深化和擴大，在80年代初，電子設備只占汽車成本的2％，而目前已經達到15～20％。
電控技術：電控燃油噴射（EFI）、無分電器電子點火（DLI）、防抱死制動系統（ABS）、電子驅動力調節系統（ETS）、電子差速鎖（EDS）、驅動防滑裝置（ASR）、電控自動變速器（AT）、安全氣囊（SRS）、電子巡航系統（CCS）、智能懸架、速度感應式轉向系統（SSS）、三元催化轉化系統、故障自診斷系統和各種報警裝置幾乎都成為現代汽車常見裝置，衛星導航系統（GPS）、車載藍牙技術和多路傳輸系統（CAN）、可變配氣正時和氣門升程電子控制裝置（VTEC）等新技術也被一些汽車采用；
汽車新結構：可變壓縮比(SVC)、可變幾何形狀增壓器和雙級式渦輪增壓器、自動／手動變速器、陶瓷制動盤等]；
新材料：工程塑料、玻璃鋼及新型高強度鋼材、鋁鎂合金復合材料等；
新工藝：精密鍛造、粉末冶金、無屑加工、一次成型等；
新機型：電動汽車、復合動力汽車（HEV）、可變壓縮比發動機(VCR)、火花點火直噴(SIDI)汽油發動機、新一代共軌柴油發動機：
汽車的設計制造新技術：計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助工程分析（CAE）、計算機輔助試驗（CAT）、計算機輔助造型（CAS）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助集成制造系統（CIMS）和計算機虛擬現實系統（VR）等。
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圖0-6 中國歷年汽車產量 |
4.中國汽車工業發展與現狀
中國歷年汽車產量增長見圖0-6。
我國汽車發展總體經歷如下3個階段：
(1)汽車工業創建成長階段（1953年～1981年）
第一汽車廠于1953年7月在長春破土動工，1956年7月生產出第一輛解放牌載重汽車, 1958年5月生產出第一輛“紅旗”牌轎車。
第二汽車廠于1967年4月動工興建，1975年7月投產，主要生產東風牌載貨汽車。
大躍進和文化大革命，先后形成了二次“汽車熱”，全國各省市自治區都辦起了汽車廠，全國汽車企業達2000余家，除部分基礎較好的汽車廠（南汽、上汽、北汽、濟汽、川汽、陜汽等）外，大多數是產品重復、“小而全”、質量差。產品類型主要是中型貨車，出現“缺重少輕，轎車基本空白”的局面。至1981年，我國汽車年產量才達17.6萬輛。
(2)汽車工業改革開放階段（1982年～1993年）
1982年，中國汽車工業公司再次成立。
1985年，中央在“七.五”規劃中，把汽車工業列為國家支柱產業。
1987，我國政府確定了重點發展轎車工業的戰略決策。
1984年，我國汽車行業第**個合資企業-北京吉普汽車有限公司成立（與美國克萊斯勒公司合資）。其后長安機器廠與日本鈴木、南京汽車公司與依維柯、上海汽車集團與德國大眾汽車公司、廣州汽車廠與標致、天津汽車公司與日本大發、一汽與大眾、二汽與雪鐵龍等紛紛進行合作和合資。先后引進先進技術100多項，其中整車項目10多項，取得了顯著成效，至1993年底，我國汽車年產量達129.7萬輛，躍居世界第12位。
(3)汽車工業快速增長期（1994年～2003年）
1994年，國務院頒布《汽車工業產業政策》，提出“增強企業開發能力，提高產品質量和技術裝備水平，促進產業組織的合理化，實現規模經濟，到2010年成為國民經濟的支柱產業”的奮斗目標。
這個時期，我國改革開放進一步深入，各主要汽車集團公司都與國外大汽車公司聯姻（表0-4）。國內汽車企業進一步改組兼并，初步形成了“3+6”格局，
表0-4 國內主要汽車合資企業
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企 業 |
合資方（合資時間） |
合資項目（車型） |
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一汽大眾汽車有限公司 |
一汽、德國大眾（1991.2） |
捷達、奧迪、寶來、高爾夫 |
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一汽海南汽車有限公司 |
一汽、日本馬自達（1998） |
馬自達、普利馬、福美來 |
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天津一汽豐田汽車有限公司 |
天汽、一汽、日本豐田（2003.9） |
皇冠、花冠、陸地巡洋艦
霸道、夏利、威馳、雅酷 |
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神龍汽車有限公司 |
東風、法國雪鐵龍（1992.5） |
富康、畢加索、愛麗舍、賽納 |
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風神汽車有限公司 |
東風、臺灣裕隆（2002.3） |
風神新藍鳥、日產陽光 |
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東風悅達起亞汽車有限公司 |
東風、悅達、起亞、現代（2001.11） |
普萊特、千里馬 |
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上海大眾汽車公司 |
上汽、德國大眾（1985.3） |
桑塔納、帕薩特、波羅、高爾 |
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上海通用汽車有限公司 |
上汽、通用（1997.3） |
別克、君威、賽歐、凱越 |
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上海通用五菱汽車有限公司
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上汽、通用、柳州五菱（2002.6） |
五菱之光、五鈴都市清風 |
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廣州本田汽車有限公司 |
廣汽、本田（1998.7） |
本田雅閣、奧德賽、飛度 |
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北京吉普汽車有限公司 |
北汽、克萊斯勒
（1984.11） |
切諾基、帕杰羅、歐藍德
吉普之星、順途、新城市獵人、
挑戰者、狂潮 |
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北京現代汽車有限公司 |
北汽、韓國現代（2002.10） |
索娜塔、北京現代伊蘭特 |
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長安鈴木汽車有限公司 |
長安、日本鈴木（1993.5） |
奧拓、羚羊 |
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長安福特汽車有限公司 |
長安、福特（2001.4） |
嘉年華、蒙迪歐 |
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東南(福建)汽車工業有限公司 |
福建、裕隆集團（1995.11） |
得利卡、富利卡、菱帥 |
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南京依維柯汽車有限公司 |
南京、菲亞特（1996.3） |
派力奧、西耶那 |
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江鈴 |
江鈴、福特（1995） |
全順、陸風 |
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華晨寶馬汽車公司 |
華晨、德國寶馬（2001.10） |
寶馬3系、5系轎車 |
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沈陽金杯通用 |
金杯、通用 |
雪佛蘭 |
即一汽、東風、上海三大汽車集團，加上廣州本田、重慶長安、安徽奇瑞、沈陽華晨、南京菲亞特、浙江吉利六個獨立骨干轎車企業。其中一汽、東風和上汽三大汽車集團的汽車產量就占全國產量的52%，初步形成了汽車產業的組織結構優化調整。
汽車產量快速增長：從1950年到1992年化了40多年的時間，汽車年產量從0到100萬輛；從100萬輛到200萬輛花了8年時間，從200萬輛到300萬輛只花了2年時間；從300萬輛到400萬輛只花了1年時間，2003年達到了444.37萬輛，實現了跨越式發展。
存在問題：全國的產量只相當美國通用公司的一半多。汽車的品牌基本都來自國外，自主開發能力較弱，急待改進。
0.2 汽車分類及代號
0.2.1 汽車分類（GB/T3730.1-2001）
按用途分：乘用車和商用車兩大類。
乘用車：主要用于載運乘客及其隨身行李物品，包括駕駛員座位在內**多不超過9個座位；
商用車：主要用于商業用途，運送人員和貨物。
每大類又分若干小類（表0-5）。
表0-5 汽車分類（按用途）
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分 類 |
說 明 |
圖 例 | ||||||
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車身 |
車頂 |
座位 |
車門 |
車窗 | ||||
|
乘
用
車 |
轎
車 |
普通乘用車 |
封閉 |
硬頂 |
≥4 |
2
4 |
|
|
|
活頂乘用車 |
可開啟 |
硬頂
軟頂 |
≥4 |
2
4 |
≥4 |
|||
|
高級乘用車 |
封閉 |
硬頂 |
≥4 |
4
6 |
≥6 |
|||
|
小型乘用車 |
封閉 |
硬頂 |
≥2 |
2 |
≥2 |
|||
|
敞篷車 |
可開啟 |
軟頂
硬頂 |
≥2 |
2
4 |
≥2 |
|||
|
倉背乘用車 |
封閉 |
硬頂 |
≥4 |
2
4 |
≥2 |
車身后部有一倉門 | ||
|
旅行車 |
封閉 |
硬頂 |
≥4 |
2
4 |
≥4 |
|||
|
多用途乘用車 |
座位數超過7個，多用途 |
| ||||||
|
短頭乘用車 |
短頭① |
|||||||
|
越野乘用車 |
可在非道路上行駛② |
|||||||
|
專用乘用車 |
專門用途（救護車、旅居車、防彈車、殯儀車） |
| ||||||
|
商
用
車
|
客
車 |
小型客車 |
載客，≯16座（除駕駛員座） |
|||||
|
城市客車 |
城市用公共汽車 |
|||||||
|
長途客車 |
長途客車 |
|||||||
|
旅游客車 |
旅游用車 |
| ||||||
|
鉸接客車 |
由兩節剛性車廂鉸接組成的客車 |
|||||||
|
無軌電車 |
經架線由電力驅動的客車 |
|||||||
|
越野客車 |
可在非道路上行駛的客車 |
| ||||||
|
專用客車 |
專門用途的客車 |
| ||||||
|
半掛牽引車 |
牽引半掛車的商用車 |
|||||||
|
貨
車 |
普通貨車 |
敞開或封閉的載貨車 |
||||||
|
多用途貨車 |
駕駛座后可載3人以上的貨車 |
|||||||
|
全掛牽引車 |
牽引桿式掛車的貨車 |
|||||||
|
越野貨車 |
可在非道路上行駛 |
| ||||||
|
專用作業車 |
特殊工作的貨車（消防車、救險車，垃圾車、應急車、街道清掃車、掃雪車、清潔車等） |
|||||||
|
專用貨車 |
運輸特殊物品的貨車（罐式車、乘用車運輸車、集裝箱運輸車等） |
注：①短頭乘用車：指一半以上的發動機長度位于車輛前風窗玻璃**前點以后，并且方向盤的中心位于車輛總長的前四分之一部分內。
②越野車：在其設計上所有車輪同時驅動（包括一個驅動軸可以脫開的車輛），或其幾何特性（接近角、離去角、縱向通過角，**小離地間隙）、技術特性（驅動軸數、差速鎖止機構或其他型式機構）和它的性能（爬坡度）允許在非道路上行駛的一種乘用車。
按發動機位置及驅動型式分：前置發動機前驅動FF、前置發動機后驅動FR、中置發動機后驅動MR、后置發動機后驅動RR和四輪驅動4WD五種(圖0-8)。
四輪驅動是指汽車所有車輪都是驅動輪，一般多用于越野車。
汽車驅動情況常用4×2、4×4等表示，前一位數表示汽車總車輪數，后一位數表示汽車驅動輪數。
|
1-發動機 2-驅動輪 FF-前置發動機前驅動 FR-前置發動機后驅動 MR-中置發動機后驅動 RR-后置發動機后驅動 4WD-四輪驅動 |
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圖0-8 汽車發動機位置及驅動型式 |
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a）一廂式 b）二廂式 c）三廂式 d）開式 |
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圖0-9 轎車車身分類 |
按汽車動力裝置類型分：內燃機汽車（燃料在氣缸內燃燒，將所產生的熱能轉化為機械能的機器。如汽油車、柴油車、氣體燃料汽車等）；
電動汽車（以蓄電池為能源，以電動機為驅動的汽車。詳見12.1）；
燃氣輪機汽車（用航空發動機或火箭發動機及特殊燃料，用噴氣反作用力驅動的發動機。主要用于賽車）。
0.2.2 汽車代號
VIN（車輛識別代號編碼Vehicle Identifcation Number）：一輛汽車就有一個代號，稱“汽車身份證”，由17位識別代號編碼，。
從VIN中可以識別出該車的生產國家、制造廠家、汽車類型、品牌名稱、車型系列、車身型式、發動機型號、車型年款、安全防護裝置型號、檢測數字、裝配工廠名稱和出廠順序號碼等等。它是汽車修理時的數據檢索、配件采購和經營管理所必需掌握的，以免產生誤購、錯裝等嚴重后果。
我國汽車代號（GB/T16736-1997）：與國際車輛識別代號（VIN）接軌，由3部分17位字碼組成（圖0-10）。對年產量≥500輛的制造廠，車輛識別代號的第一部分為世界制造廠識別代號（WMI）；第二部分為車輛說明部分（VDS）；第三部分為車輛指示部分（VIS）。
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圖0-10 我國車輛識別代號編碼 |
|
第一部分WMI |
|
第二部分VDS |
|
第三部分VIS |
例：
|
代碼 |
L |
E |
4 |
E |
J |
6 |
8 |
W |
A |
V |
5 |
7 |
0 |
0 |
3 |
2 |
1 |
|
位數 |
[1] |
[2] |
[3] |
[4] |
[5] |
[6] |
[7] |
[8] |
[9] |
[10] |
[11] |
[12] |
[13] |
[14] |
[15] |
[16] |
[17] |
|
位數 |
意 義 |
位數 |
意 義 |
|
1 |
生產國別代碼
L－中國 |
7 |
車身型號代碼
4門金屬硬頂車 |
|
2 |
制造廠家代碼
北京吉普汽車公司 |
8 |
發動機型號代碼
2.5L四缸化油器汽油機 |
|
3 |
汽車類型代碼
BJ2021系列 |
9 |
工廠檢驗代碼 |
|
4 |
總質量代碼
1361～1814kg |
10 |
車型年款代碼
V－1997 |
|
5 |
車型種類代碼
4×4驅動、左置轉向盤 |
11 |
總裝工廠代碼
BJC總裝廠 |
|
6 |
裝配類型代碼
中高檔型 |
12～17 |
出廠順序號代碼 |
車輛識別代號編碼的位置也有規定，如我國規定9人座以下的乘用車和**大總質量≤3.5t的貨車，車輛識別代號應位于儀表上靠近風窗立柱的位置，以便于觀察檢查。
0.3 汽車主要技術參數
0.3.1 汽車主要尺寸參數
|
圖0-11 汽車主要尺寸參數
S-總長 B-總寬 H-總高 L-軸距 B1-前輪距 LF-前懸 LR-后懸 |
1.軸距L
軸距指車軸之間的距離。對雙軸汽車，軸距就是前、后軸之間的距離；對三軸汽車，軸距是指前軸與中軸之間的距離和前軸與后軸之間的距離的平均值。
汽車軸距短，汽車總長就短，質量就小，**小轉彎半徑和縱向通過半徑也小，機動靈活，一般普通轎車及輕型貨車軸距較短。但軸距過短會導致車廂長度不足或后懸過長，汽車行駛時縱向振動過大，汽車加速、制動或上坡時軸荷轉移過大而導致其制動性和操縱穩定性變壞，以及萬向節傳動的夾角過大等。所以一般貨車、中高級轎車軸距較長。
2.前、后輪輪距B1、B2
汽車輪距對總寬、總質量、橫向穩定性和機動性都有較大影響。輪距愈大，則懸架的角度愈大，汽車的橫向穩定性愈好。但輪距過大，會使汽車的總寬和總質量過大。
3.汽車的外廓尺寸
指總長S、總寬B和總高H。我國對公路車輛的限制尺寸是：總高不大于4m，總寬（不包括后視鏡）不大于2.5m，左、右后視鏡等突出部分的側向尺寸總共不大于250mm；總長對于載貨汽車及越野汽車不大于12m，牽引汽車帶半掛車不大于16m，汽車拖帶掛車不大于20m，掛車不大于8m，大客車不大于12m，鉸接式大客車不大于18m。
4.汽車的前懸和后懸LF、LR
汽車前懸：汽車前端至前輪中心之懸置部分。前懸處要布置發動機、彈簧前支架、車身前部、保險杠和轉向器等，要有足夠的縱向布置空間。前懸也不宜過長，以免使汽車的接近角過小而影響通過性。
汽車后懸：汽車后端至汽車后輪中心之懸置部分。后懸長度主要與貨廂長度、軸距及軸荷分配有關。后懸也不宜過長，以免使汽車的離去角過小而引起上、下坡時刮地，同時轉彎也不靈活。
0.3.2 汽車的質量參數
汽車的質量參數主要含汽車的裝載質量、總質量、整備質量利用系數和軸荷分配等。
1.汽車的裝載質量
乘用車：以座位數計算，包括駕駛員座位在內**多不超過9個座位；
商用車中的客車：以載客量計；
商用車中的載貨汽車：以其在良好的硬路面上行駛時所裝載貨物質量的**大限額(t)計。超載將導致車輛早期損壞，制動距離變長，甚至造成交通事故。
2.汽車的整備質量
指汽車在加滿燃料、潤滑油、工作液（如制動液）及發動機冷卻液并裝備（隨車工具及備胎等）齊全后（未載人）載貨時的總質量。整備質量越小的汽車，燃油消耗越少，經濟性越好。
3.汽車的總質量
指已整備完好、裝備齊全并按規定載滿客、貨時的汽車質量。
4.汽車的整備質量利用系數
指載貨汽車的裝載量與其整備質量之比。它表明單位汽車整備質量所承受的汽車裝載質量。此系數愈大表明該車型的材料利用率及設計與工藝水平愈高。
5.汽車的軸荷分配
指汽車空載和滿載時的整車質量分配到各個車軸上的百分比。它對汽車的牽引性、通過性、制動性、操縱性和穩定性等主要性能以及輪胎的壽命，都有很大的影響。
0.3.3 汽車主要性能指標
汽車主要性能指標含汽車的動力性能（**高車速、加速時間、爬坡性能）、經濟性能（汽車的燃料消耗量）、制動性能（汽車的制動距離）、通過性能（**小轉彎半徑、汽車的**小離地間隙、接近角、離去角、縱向通過角）、操縱穩定性和汽車有害氣體排放等。
1.汽車的**高車速
指在水平良好路面（混凝土或瀝青）上和規定載質量條件下汽車所能達到的**高車速（km/h），它是汽車的一個重要動力指標。目前普通轎車**高車速一般為150～200km/h。
2.汽車的加速時間
指汽車加速到一定車速所需要的時間。常用原地起步加速時間與超車加速時間表示。它也是汽車動力性能的重要指標。轎車常用0~100 km/h的換檔加速時間來評價，如普通轎車為10~15s。
3.汽車的爬坡性能
指汽車滿載在良好路面等速行駛的**大爬坡度。一般要求在30％（即16.70）左右。越野車要求更高，一般在60％（即310）左右。
4.汽車的燃料消耗量
通常以百公里油耗衡量，即汽車在良好的水平硬路面以一定載荷（轎車半載、貨車滿載）及**高檔等速行駛時的百公里燃料消耗量，單位為L/100km。它是汽車的燃料經濟性常用的評價指標。
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圖0-12 汽車**小轉彎半徑 |
當轉向盤轉到極限位置、汽車以**低穩定車速轉向行駛時，外側轉向輪的中心平面在支承平面上滾過的軌跡圓半徑R（圖0-12）。它表征了汽車能夠通過狹窄彎曲地面的能力。**小轉彎半徑越小，汽車的機動性越好。轎車的**小轉彎半徑一般約為軸距的2~2.5倍。
6.汽車的制動距離
指在良好的試驗跑道上在規定的車速下緊急制動（緊急制動時踏板力對貨車要求不大于700N，轎車要求不大500N）時，由踩制動踏板起到完全停車時的距離。我國通常以30km/h和50km/h車速下的**小制動距離來評價汽車的制動效能。如普通轎車以30km/h車速下的**小制動距離為5.5～6.5m，中型載貨車為6.5～8.0m.。
7.汽車的**小離地間隙
指汽車滿載、靜止時，平直地面與汽車上的中間區域**低點之間的距離h（圖0-13）。它反映了汽車無碰撞地通過地面凸起的能力。
8.接近角γ1
指汽車滿載、靜止時，前端突出點向前輪所引切線與地面間夾角（圖0-13）。γ1越大，越不易發生汽車前端觸及地面，通過性越好。
9.離去角γ2
指汽車滿載、靜止時，后端突出點向后輪所引切線與地面間的夾角（圖0-13）。γ2越大，越不易發生汽車后端觸及地面，通過性越好。
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圖0-13 汽車通過性指標
h-**小離地間隙 b-兩側輪胎內緣間距 γ1-接近角 γ2-離去角 β-縱向通過角 |
汽車滿載、靜止時，垂直于汽車縱向中心平面，分別與前、后車輪輪胎相切，相交并與車輪底盤剛性部件（除車輪）接觸的兩個平面形成的**小銳角（圖0-13）。它決定了車輛所能通過的**陡坡道。β越大，汽車通過性越好。
11.汽車有害氣體排放
主要有一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）、醛類和微粒（含碳煙）等。
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圖0-14 汽車驅動力 |
0.4.1 汽車行駛的驅動力與行駛阻力
1.汽車的驅動力Ft （圖0-14）
地面對驅動輪產生反作用力Ft推動汽車前進，Ft稱為汽車的驅動力。
Ft=Tt/r
式中 Tt——作用于驅動輪上的轉矩（N·m）；
r——車輪半徑（m）。
2.汽車的行駛阻力F
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圖0-15 汽車行駛阻力 |
F=Ff+Fw+Fi+Fj
(1)滾動阻力Ff
由車輪滾動時輪胎與路面發生變形而產生的。
Ff=Wt?f
式中 Ff ——滾動阻力（N）；
W t——車輪載荷（N）；
f——滾動阻力系數。
滾動阻力系數與輪胎結構、輪胎氣壓、車速和路面性質等有關。
(2)空氣阻力Fw
汽車行駛時受到空氣作用力在行駛方向上的分力稱為空氣阻力。它由空氣阻力由壓力阻力與摩擦阻力兩部分組成。
壓力阻力是空氣作用在汽車外表面上的法向壓力的合力在行駛方向的分力。
摩擦阻力是由于空氣的粘性在車身表面產生的摩擦作用的阻力。
影響空氣阻力的因素主要有汽車形狀、迎風面積和車速。在汽車行駛的速度范圍內，空氣阻力與車速的平方成正比，當車速很高時，空氣阻力是行駛阻力的主要部分。
(3)坡度阻力Fi
當汽車上坡行駛時，汽車重力沿坡道的分力稱為汽車坡度阻力。
Fi=Gsinα
式中 G——汽車重力，G＝mg（N）；
α——坡度角。
道路的坡度是以坡高h與底長s之比來表示，即
i=h/s=tgα
我國公路標準規定，高速公路平原微丘區**大坡度為3％，山嶺重丘區為 5％；一般四級路面山嶺重丘區**大坡度為9％。當坡度不大時，cosα≈1,sinα≈tagα=i,則
Fi≈Gi
(4)加速阻力
汽車加速行駛時，需要克服汽車質量加速運動時的慣性力，這就是加速阻力。汽車的質量越大，加速阻力越大。
3.汽車行駛方程及驅動條件
汽車行駛的動力方程
Ft=Ff+Fw+Fi+Fj
當汽車驅動力等于滾動阻力、空氣阻力和坡度阻力之和時，汽車勻速行駛；當驅動力大于后三者時，汽車才能起步或加速行駛；當驅動力小于后三者時，則汽車無法起步或減速行駛。
汽車的行駛的驅動條件
Ft≥Ff+Fw+Fi
0.4.2 汽車行駛的附著條件
1.汽車行駛的附著條件
附著力Fφ：地面對輪胎的切向反作用力的極限值。它與驅動輪法向反作用力Fz成正比：
Fφ＝Fzφ
式中 φ——附著系數。
汽車行駛的附著條件：地面切向反作用力不能大于附著力。
Ft≤Fφ＝Fzφ
驅動――附著條件
汽車行駛必須同時滿足驅動條件和附著條件，即為：
Ff+Fw+Fi≤Ft≤Fφ
2.汽車附著力影響因素分析
(1)附著系數φ
主要取決于路面的種類和狀況、輪胎結構、氣壓等使用條件有關。
硬路面的附著系數較高。但當路面有塵土覆蓋或潮濕后，附著系數顯著下降。
輪胎的結構及材料對附著系數的影響也很顯著。細而淺花紋的輪胎在硬路面上有較好的附著力，而在松軟地面上花紋寬而深的輪胎則可獲得較大的附著系數。
低氣壓、寬斷面和子午線輪胎，與地面接觸面積大，附著系數比一般輪胎高。
當車速提高時，附著系數下降。
在嚴寒冬季冰雪路面行駛的車輛易打滑，為了增加附著力，可采用特殊花紋的輪胎或在輪胎上繞防滑鏈。也可以在路面撒砂等應急措施。
(2)驅動輪的法向反作用力Fz
該作用力與汽車的總體布置、行駛狀況及道路的坡度有關。
對于兩輪驅動的汽車，只有作用在驅動輪上的反作用力才能產生附著力。而該反作用力與汽車整體重力在兩車輪上的分配比例有關。全輪驅動汽車的所有車輪都是驅動輪，附著力**大。
后輪驅動的汽車在加速或上坡時，驅動輪的法向反作用力增加。前輪驅動的汽車相反。
|
總論小結
1.汽車是由動力驅動，一般具有四個或四個以上車輪的非軌道承載車輛，主要用于載運人、貨物及一些特殊用途。它對人類的生活、生產和國民經濟發展都產生了重大而深遠的影響。
2.汽車由發動機、底盤和車身三大部分組成。發動機是汽車的動力；底盤將發動機的動力進行傳遞和分配，并按駕駛員要求進行行駛；車身是駕駛員操作和容納乘客及貨物的場所。
3.汽車誕生于1886年，德國人奔茨發明了世界上第一輛三輪汽車，戴姆勒發明了世界上第一輛四輪汽車。目前世界汽車保有量已達6.6億輛，年產量達5500多萬輛，世界汽車產業已初步形成了“6＋4”的格局。我國2003年汽車產量已達到了444.37萬輛，居世界第四。國內汽車產業已初步形成了“3＋6”的格局。
4.我國汽車分為乘用車和商用車兩大類，每大類又分若干小類。每一輛汽車都有一個識別代號VIN，由3部分17位字碼組成。它是汽車維修、配件采購和經營管理的重要依據。
5.汽車主要參數包括尺寸參數（軸距、輪距、總長、總寬、總高、前懸、后懸）、質量參數（裝載質量、總質量、整備質量利用系數、軸荷分配）、性能參數（**高車速、加速時間、爬坡性能、汽車的燃料消耗量、汽車的制動距離、**小轉彎半徑、汽車的**小離地間隙、接近角、離去角、縱向通過角、汽車有害氣體排放）等。
6.汽車行駛的驅動條件為Ft≥Ff+Fw+Fi。驅動力Ft＝Tt/r，行駛阻力包括滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力。
7. 汽車行駛的驅動――附著條件為Ff+Fw+Fi≤Ft≤Fφ，驅動力的發揮受限于附著力Fφ。附著力是地面對輪胎的切向反作用力的極限值, Fφ＝Fzφ，附著系數φ與路面種類、狀況，輪胎結構、氣壓等有關；驅動輪的地面法向反作用力Fz與汽車的總體布置、行駛狀況及道路的坡度有關。 |
【復習思考題】
1.名詞解釋：汽車、乘用車、商用車、前置發動機前驅動、前置發動機后驅動、中置發動機后驅動、后置發動機后驅動、四輪驅動、一廂式轎車、二廂式轎車、三廂式轎車、閉式車身、開式車身、汽車軸距、輪距、總長、總寬、總高、前懸、后懸、裝載質量、總質量、整備質量利用系數、軸荷分配、**高車速、加速時間、爬坡度、汽車的百公里燃料消耗量、汽車的制動距離、**小轉彎半徑、汽車的**小離地間隙、接近角、離去角、縱向通過角、汽車驅動力、附著力。
2.說出三輪汽車和四輪汽車的發明人和發明時間。
3.汽車主要由哪三大部分組成？各自的作用是什么？
4.你認為汽車對人類產生了哪些影響？
5.從世界汽車發展歷史，我們可以得到哪些經驗教訓？
6.談談你對中國汽車產業發展的看法？
7.我國汽車按用途是如何分類的？
8.汽車按驅動形式可分為哪幾類？
9.轎車按車身可以分為哪幾類？
10.汽車識別代號VIN有何作用？我國是如何規定的？
11.汽車的接近角、離去角和縱向通過角是如何影響汽車的通過性能？
12. 寫出汽車行駛的動力方程，并分析影響汽車驅動力及行駛阻力的因素。
13. 試述汽車行駛的驅動――附著條件，并分析影響汽車附著力的因發表于 @ 2008年06月06日 07:32:00 |點擊數（）
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