現代汽車知識點:汽車基本組成結構詳解
來源 中車友 瀏覽 2090 發表時間:2022-10-12 10:56:07
現在無論經濟還是其他各個方面,中國的發展速度都是呈現指數形式增長的,近十年我國的汽車保有量更是呈現井噴之勢增長。但是很多人只知道買車、開車,對于汽車的組成結構可能并不是太了解。下文將詳細介紹現代汽車的組成結構及分類,給讀者們普及下生活中的“硬核”知識。
現代意義上的汽車被定義為:由動力驅動,具有4個或4個以上車輪的非軌道承載的車輛。汽車一般是由車身、底盤、發動機、以及電氣設備組成。
一、車身
1、概述
車身指的是車輛用來載人裝貨的部分,也指車輛整體。車身承擔著保護駕駛員的職責,設計優良的車身不僅能帶來舒適的駕駛體驗,還是汽車獨特的象征。
2、構成部件
車身包括:車身殼體、車門、車窗、車前鈑金和車身附件、座椅等,車身是整個汽車的框架,車身是什么形式的,那么整車的外觀也就基本上是什么樣子的。
3、車身分類
車身按照造型可以分為單廂、兩廂和三廂等類型,也就是我們平時生活中所說的“兩廂轎車、三廂轎車”等。
車身按照結構形式來分可以分為承載式、非承載式和半承載式。
a、非承載式車身,顧名思義,從“非承載”三個字就可以明白這個結構形式的車身并不作承載的主要用途,這種車身具有一個獨立的“車架”,也就是我們口中的“大梁”,它是整車安裝的基礎。包括發動機、變速箱等都是安裝在車架上。與車身通過橡膠軟墊或彈簧作柔性連接,行駛過程中可以吸收整車產生的各種載荷和扭曲力。而車身僅承載乘客、貨物等額外的負荷。
優點:非承載式車身底盤強度高,承載能力強。在崎嶇路面行駛時,車架可以很好吸收顛簸帶來的震動和來自路面的各方向扭力,起到緩沖減震作用,使行駛更加穩定,提高安全可靠性。大多用于載重貨車、越野型SUV等車型。
缺點:所謂“成也蕭何、敗也蕭何”,非承載式車身的獨立車架是使其具有那么多優點的基礎,但也是它諸多缺點的源頭,足夠硬度和強度的車架會使車輛本身重力增加,油耗也會增加,經濟性就沒那么高了。因為車架貫穿整個車身,而且并沒有撞擊潰縮,所以無法緩解撞擊對駕駛員的沖擊力,還會導致轉向不那么靈活。
b、承載式車身結構是由文森卓·蘭西亞于1925年發明的,它沒有獨立車架,車身本體就是發動機和底盤等總成部件的安裝基體,車身同時還兼顧車架的作用并承受全部載荷。與非承載式車身相比最大的區別在于是否具有獨立的支架。
為了承受底盤部件安裝的基本應力和其他負荷,保證車身的硬度及耐受力,一般承載式車身形式的汽車會配有“副車架”,來隔絕震動和噪聲,以及彌補部分車身本身的剛度不足和剛性連接的缺點。主要應用于家用轎車及部分客車。
優點:承載式車身因為沒有傳統的“大梁”,所以車身質量相對會輕一些,車身高度及尺寸也會小一些。由于車身的作用有承受載荷的作用,所以車身剛度較高,撞擊安全性以及穩定性會有提高。
缺點:也正是沒有大梁結構,它的抗扭和承載力較弱,出現事故時車身容易變形。承載式車身零部件要求會更高,各部位的材料和硬度不同,焊接的要求也會更高。而車身與底盤的連接多為剛性連接,所以抗震動能力稍弱,車內噪聲較大。
承載式車身和非承載式車身并沒有本質上的好與壞,主要與使用場景和汽車類型有關。對于家用汽車而言,非承載式車身除了提高油耗之外并沒有任何實質上的意義。
c、半承載式車身,這種結構形式的車身構造與非承載式車身構造類似,但是車身與剛性車架的連接不是柔性連接,而是剛性連接,所以有非承載式車身承載力大、剛度高的優點,又有承載式車身振動大,噪聲大的缺點。介于兩者之間,多用于大型客車。
二、底盤
1、概述
汽車底盤是支承、安裝汽車發動機及其各部件、總成的部件,底盤一般是汽車動力交互的場所,接受來自發動機的動力,通過底盤的構件傳輸到車輪,保證汽車正常行駛。
2、底盤構成
底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。形成了汽車動力的傳輸體系。
a、傳動系一般由離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器、差速器和半軸等組成,傳動系統具有減速、變速、中斷動力等功能。
b、汽車的車架、車橋、車輪和懸架等組成了底盤的行駛系統,主要接受傳動軸的動力,并轉化為汽車的驅動力,同時還對車輛起了一定的支撐作用。
c、轉向系統是由轉向器、轉向操縱機構、轉向傳動機構組成,駕駛者手里的方向盤就是轉向系統的起始部位,是駕駛者與車交互的窗口。
d、制動系統其實就是剎車系統,大致可分為行車制動系統、駐車制動系統、應急制動系統及輔助制動系統等,主要由剎車盤、卡鉗、剎車片、管路、ABS、真空助力器、剎車踏板等組成。
3、底盤調校
底盤的開發過程大致可以分為確定參數、結構設計、調校驗證、生產。相信很多人都聽說過“底盤調?!边@個名詞,其實調校就相當于底盤測試。通過研發之初確定的性能指標和相關參數設計并做出樣品底盤后,對樣品進行模擬或真實駕駛測試。
經過一系列專項的實驗,比如從動力、穩定、操作體驗、零件匹配等方面驗證,然后會得到設計初版的底盤指標參數,再將不達標的參數所對應的零部件進行調整,再次進行測試,如此更新迭代,就是所謂的“底盤調?!绷?。
底盤調校是整車生產最重要的步驟之一,優良的調校會極大提高汽車的轉向性能、操縱穩定性、平衡性以及行駛舒適性。
三、發動機
1、概述
汽車發動機(指燃油汽車)是汽車動力的發生裝置,把燃油蘊含的化學能通過燃燒轉化為內能,再通過推動活塞運動,將內能轉化為汽車行駛的機械能。汽車的發動機是整車的動力來源,是汽車的“心臟”。
2、發動機構成
發動機是由曲柄連桿機構和配氣機構兩大機構,以及冷卻、潤滑、點火、燃料供給、啟動系統等五大系統組成。主要部件有氣缸體、氣缸蓋、活塞、活塞銷、連桿、曲軸、飛輪等。
一般發動機一個運行循環有四個動作,即進氣、壓縮、做功(點火動作)、排氣,也就是我們所說的“四沖程”。
曲柄連桿機構能夠將活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動,同時將燃油燃燒作用于活塞上的力傳導轉變為曲軸對外輸出的轉矩,用以驅動汽車車輪轉動。
配氣機構根據每個氣缸的工作循環時序,控制氣缸的進氣和出氣時間節點,使進氣和排氣達到充分、平衡,以達到充分燃燒的效果。
3、發動機分類
給發動機分類的方式有很多種,這里從以下幾個角度來分類:
a、按照動力類型分類:柴油發動機、汽油發動機、電動汽車電動機以及混合動力等。
b、按照氣缸數目分類:可以分為單缸發動機和多缸發動機?,F代汽車多采用三缸,四缸、六缸、八缸發動機,缸數越多代表著動力的提升,但同時也有油耗的增加。
c、按照吸氣方式分類:自然吸氣、渦輪增壓、機械增壓和雙增壓四個類型。
d、按照氣缸排列形式分類:直列發動機L,V型發動機、W型發動機和水平對置發動機H等,氣缸排列方式也從側面反映了氣缸的數量,如W型和H型一般用于氣缸數較多的發動機。
例如平時所說:V型8缸發動機、直列4缸發動機、W型12缸發動機等。
四、電氣設備
汽車的電氣設備主要包括電子系統和電氣系統。電子系統包括導航系統、汽車音響與影視娛樂系統、車載通信系統等。電氣系統就是包括發射系統、點火系統、儀表系統、輔助設備、磁盤儀器、傳感器、警報和控制器等儀器。
汽車電子化被認為是汽車技術發展進程中的一次革命。汽車電子化的程度被看作是衡量現代汽車水平的重要標志,是用來開發新車型,改進汽車性能最重要的技術措施。
汽車的電氣設備能夠直接反饋汽車的各項信息參數,讓客戶直觀了解汽車的行駛狀態,在一些特殊情況還能發現不可視見的問題,并給予駕乘者警示,保障用戶安全。多樣化功能提高了汽車的安全性、舒適性、經濟性和娛樂性。
汽車從最開始的蒸汽動力,到現在的燃油動力和電動力經過了幾百年的發展歷史。汽車的很多零部件也都是在隨著科技的發展而更新迭代,傳統的汽車發展已經接近了瓶頸,現代化的汽車在設計研發上被賦予了更多科技的產物,如智能化駕駛與新能源汽車,汽車智能化發展也代表著社會科技的發展程度。