汽車(chē)底盤(pán)構造實(shí)車(chē)圖解汽車(chē)底盤(pán)作用是支承、安裝汽車(chē)發(fā)動(dòng)機及其各部件、總成,形成汽車(chē)的整體造型,并接受發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力,使汽車(chē)產(chǎn)生運動(dòng),保證正常行駛,由傳動(dòng)系、行駛系、轉向系和制動(dòng)系四部分組成。
兩種底盤(pán)結構——承載式和非承載式
目前承載式車(chē)身相對于非承載式車(chē)身應用更廣泛。承載式車(chē)身沒(méi)有粗大的鋼梁底盤(pán),能夠擁有更好的內部空間,同時(shí)車(chē)輛的重量和體積也能相應減少。但非承載式車(chē)身并沒(méi)有因為承載式車(chē)身的出現而被淘汰,因為非承載式車(chē)身也有承載式車(chē)身不可達到的優(yōu)點(diǎn)。
非承載式車(chē)身有很高的強度,所以在專(zhuān)業(yè)越野車(chē)和載重車(chē)上仍會(huì )使用。工字鋼梁底盤(pán)能夠很大程度減少車(chē)身因為道路不平和重載發(fā)生扭曲變形,甚至在發(fā)生交通事故時(shí)也更加結實(shí)耐撞從而保護車(chē)內乘員。不過(guò)相應的車(chē)輛的重量和油耗也會(huì )上升,如果不采用碩大的車(chē)廂那么車(chē)內空間也會(huì )非常小,家用車(chē)上不采用。
氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成,由于鋁合金的導熱性好,有利于提高壓縮比,所以近年來(lái)鋁合金氣缸蓋被采用得越來(lái)越多。
缸體常用的缸體材料是鑄鐵、合金鑄鐵。但鋁合金的缸體使用越來(lái)越普遍,因為鋁合金缸體重量輕,導熱性良好,冷卻液的容量可減少。
氣缸數在同樣功率要求下,缸數越多,缸徑就可縮小,轉速就可提高。氣缸數的增加不能無(wú)限制,因為隨著(zhù)氣缸數的增加,在權衡各種利弊之后做出的合適選擇。
每缸氣門(mén)數多氣門(mén)發(fā)動(dòng)機具有高轉速、高效率的優(yōu)點(diǎn)。設計較復雜,要精密,制造成本高,工藝要求先進(jìn),維修較困難,效果并不是特別明顯,現在基本放棄每缸5氣門(mén)設計,而用更為流行的每缸4氣門(mén)。
工作方式自然吸氣、渦輪增壓、機械增壓、雙增壓這幾類(lèi)
自然吸氣不通過(guò)任何增壓器的情況下,大氣壓將空氣壓入燃燒室的一種形式,更加穩定,自然吸氣發(fā)動(dòng)機在動(dòng)力輸出上的平順性與響應的直接性上,要遠優(yōu)于增壓發(fā)動(dòng)機。
渦輪增壓并強制地將增壓后的進(jìn)氣壓送到氣缸中。后勁十足。最大轉矩輸出的轉速范圍寬廣,轉矩曲線(xiàn)平直,但低速時(shí)由于渦輪不能及時(shí)介入,從而導致動(dòng)力性稍差。
機械增壓通過(guò)一個(gè)機械式的空氣壓縮機與曲軸相連,通過(guò)發(fā)動(dòng)機曲軸的動(dòng)力帶動(dòng)空氣壓縮機旋轉來(lái)壓縮空氣。特性剛好與渦輪增壓相反,由于機械增壓器始終在“增壓”,因此在發(fā)動(dòng)機低轉速時(shí),
其轉矩輸出就十分出色。另外,由于空氣壓縮量完全是按照發(fā)動(dòng)機轉速線(xiàn)性上升的,整個(gè)發(fā)動(dòng)機運轉過(guò)程與自然吸氣發(fā)動(dòng)機極為相似,加速十分線(xiàn)性,沒(méi)有渦輪增壓發(fā)動(dòng)機在渦輪介入那一刻的唐突,也沒(méi)有渦輪增壓發(fā)動(dòng)機的低速遲滯。但由于高轉速時(shí)機械增壓器對發(fā)動(dòng)機動(dòng)力的損耗巨大,因此在高轉速時(shí),其作用就不太明顯。
雙增壓渦輪增壓與機械增壓一直是汽車(chē)廠(chǎng)家所能接納的主要增壓方案,兩者的優(yōu)劣無(wú)法簡(jiǎn)單判斷,前者的作用在中高速時(shí)明顯,而后者在中低速時(shí)作用更大。高爾夫GT車(chē)上的1.4升TSI發(fā)動(dòng)機
就做出了這個(gè)驚人之舉。這臺雙增壓發(fā)動(dòng)機在進(jìn)氣系統上安裝一個(gè)機械增壓器,而在排氣系統上安裝一個(gè)渦輪增壓器,從而保證在低速、中速和高速時(shí)都能有較佳的增壓效果。
汽缸容積/排氣量取決于缸徑和活塞行程。是各氣缸排量的總和,用mL或L(升)表示。不是整數,1998mL、2397mL等數字,它們可近似標示為2.0L、2.4L。越大可能就越有勁。
壓縮比指氣缸總容積與燃燒室容積的比值,活塞到達上止點(diǎn)時(shí)混合氣(汽油機)或空氣( 柴油機)壓縮的程度。汽油機壓縮比約在8~11,10以上被稱(chēng)為高壓縮比發(fā)動(dòng)機。車(chē)用柴油機
的壓縮比約在16~22之間。然而有個(gè)例外,渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機為了減少渦輪遲滯現象,一般都把發(fā)動(dòng)機的壓縮比設計得較小,但它的動(dòng)力輸出仍然非常優(yōu)秀。
從動(dòng)力性和經(jīng)濟性方面來(lái)說(shuō),壓縮比應該越大越好。發(fā)動(dòng)機的壓縮比與汽車(chē)的高檔、豪華與否沒(méi)有必然聯(lián)系。壓縮比不能過(guò)高。否則產(chǎn)生所謂的爆燃了。
壓縮比較高,其動(dòng)力輸出可能會(huì )更大。
以上是在同樣氣缸內或者排量相同的氣缸內所做的比較,因為發(fā)動(dòng)機功率大小主要取決于氣缸總排量而不是壓縮比,總排量越大,功率也越高。高壓縮比要求使用高標號汽油。因為壓縮比較高的發(fā)動(dòng)機,在混合氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)力較大,相應的抖動(dòng)自然也較大。尤其是直列式的四缸和三缸發(fā)動(dòng)機,由于缸數少,其動(dòng)力產(chǎn)生的次數不緊湊,間隔較長(cháng),如采用的壓縮比較高,其抖動(dòng)自然更大。
氣缸排列形式:由多個(gè)圓筒狀的氣缸組成,每個(gè)氣缸可以獨立工作,并將它們的合力組合在一起,共同驅動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)。多個(gè)氣缸可以不同形式組合,出不同形式的發(fā)動(dòng)機。最常見(jiàn)3種是:直列、V型和水平對置型。
直列發(fā)動(dòng)機:將所有氣缸排成一排??s寫(xiě)為L(cháng),L4直列4缸。使用最廣泛,尤其2.5L以下排量的發(fā)動(dòng)機上。此布局的所有氣缸均是按同一角度并排成一個(gè)平面,并且只使用了一個(gè)氣缸蓋,同時(shí)其缸體和曲軸的結構也要相對簡(jiǎn)單
缸體和曲軸結構簡(jiǎn)單,且用一個(gè)汽缸蓋,成本較低,穩定性高,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸緊湊,應用比較廣泛。缺點(diǎn)功率較低。用L代表后面加上汽缸數就是發(fā)動(dòng)機代號,如L3、L4、L5、L6型發(fā)動(dòng)機。
V型發(fā)動(dòng)機:將所有汽缸分成兩組,使兩組汽缸形成有一個(gè)夾角的平面,從側面看汽缸呈V字形的發(fā)動(dòng)機。發(fā)動(dòng)機高度和長(cháng)度尺寸小,布置起來(lái)較方便。便于通過(guò)擴大汽缸直徑來(lái)提高排量和功率并且適合于較高的汽缸數。
現代汽車(chē)比較重視空氣動(dòng)力學(xué),要求汽車(chē)的迎風(fēng)面越小越好,也就是要求發(fā)動(dòng)機蓋越低越好。另外,將發(fā)動(dòng)機的長(cháng)度縮短,便能為駕乘室留出更大的空間,從而提高舒適性。將氣缸分成兩排并斜放后,便能縮小發(fā)動(dòng)機的高度和長(cháng)度,迎合車(chē)身設計要求。V型發(fā)動(dòng)機的氣缸成一角度對向布置,還可以抵消一部分振動(dòng)缺點(diǎn):必須使用兩個(gè)氣缸蓋,結構較復雜。其寬度加大后,發(fā)動(dòng)機兩側空間較小,不易再安排其他裝置。
W型發(fā)動(dòng)機:將V型發(fā)動(dòng)機的每側氣缸再進(jìn)行小角度的錯開(kāi)(大眾W8發(fā)動(dòng)機為15°),就成W型發(fā)動(dòng)機。W型與V型發(fā)動(dòng)機相比,可以將發(fā)動(dòng)機做得更短一些,曲軸也可短些,這樣就能節省發(fā)動(dòng)機所占的空間,同時(shí)重量也可
輕些,但它的寬度更大,使得發(fā)動(dòng)機室更滿(mǎn)。W型發(fā)動(dòng)機相對V型發(fā)動(dòng)機最大的問(wèn)題是發(fā)動(dòng)機由一個(gè)整體被分割為兩個(gè)部分,在運作時(shí)必然會(huì )引起很大的振動(dòng),因此現在應用極少。針對這一問(wèn)題,大眾汽車(chē)在W型發(fā)動(dòng)機上設計了兩個(gè)反向轉動(dòng)的平衡軸,讓兩個(gè)部分的振動(dòng)在內部相互抵消?,F在只有大眾汽車(chē)有W型發(fā)動(dòng)機,一般有W8、W12及W16發(fā)動(dòng)機。
水平對置發(fā)動(dòng)機:所有氣缸呈水平對置排列,像拳擊手在搏斗,活塞就是拳擊手的拳頭(當然拳頭可以不止兩個(gè)),你來(lái)我往。國外稱(chēng)“拳擊手發(fā)動(dòng)機”,可簡(jiǎn)稱(chēng)B型發(fā)動(dòng)機或H型發(fā)動(dòng)機,如B6、B4對應6缸和4缸發(fā)動(dòng)機。
相鄰兩個(gè)氣缸水平對置,發(fā)動(dòng)機可以很簡(jiǎn)單地相互抵消振動(dòng),使發(fā)動(dòng)機運轉更平穩。水平對置發(fā)動(dòng)機的重心低,能讓車(chē)頭設計得又扁又低。兩點(diǎn)因素都能增強汽車(chē)的行駛穩定性。
轉子發(fā)動(dòng)機:又稱(chēng)活塞旋轉式發(fā)動(dòng)機。是種活塞在氣缸內做旋轉運動(dòng)的內燃機。與轉子發(fā)動(dòng)機相對的就是我們常見(jiàn)的活塞往復式發(fā)動(dòng)機,活塞做往復運動(dòng)。轉子發(fā)動(dòng)機的活塞呈扁平三角形,氣缸是一個(gè)扁盒子,活塞偏心地
置于空腔中。當活塞在氣缸內做行星運動(dòng)時(shí),工作室的容積隨活塞轉動(dòng)做周期性的變化,從而完成進(jìn)氣—壓縮—做功—排氣四個(gè)行程?;钊哭D一次,完成一次四行程工作循環(huán)。
轉子發(fā)動(dòng)機主要部件構造簡(jiǎn)單、體積小、功率大、高速時(shí)運轉平穩、性能較好,這種機型尚無(wú)法與傳統活塞往復式發(fā)動(dòng)機相匹敵,原因是燃油消耗極高?,F在只有馬自達RX-8在采用轉子發(fā)動(dòng)機。
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