燃油汽车主要由四部分组成,这四部分是发动机、底盘、车身和电气设备。发动机是汽车的动力装置,负责提供动力;底盘起到支撑和安装发动机及各部件的作用,形成汽车的基础结构;车身则是汽车的外壳,保护乘客和货物免受外界伤害;电气设备包括各种电子控制系统,如照明、启动、制动等,为汽车的运行提供必要的辅助功能。
燃油汽车发动机的工作原理是什么?
燃油汽车发动机的工作原理主要是通过燃烧燃料来产生动力。具体来说,发动机首先将汽油与空气混合形成可燃混合气,然后在气缸内进行压缩。在压缩接近终了时,火花塞发出电火花点燃混合气,引发化学反应产生高温高压的气体。这些高温高压的气体推动活塞往复运动,从而驱动曲轴旋转,将热能转化为机械能。
在这个过程中,汽油的主要成分是碳氢化合物,它们与吸入的空气中的氧发生化学反应,生成二氧化碳和水分子,释放出大量的热量和动能。这个过程不仅需要燃油供应系统精确地储存和输送汽油至发动机,还需要点火系统在适当的时候点燃混合气,以及冷却系统来控制发动机的温度,确保其高效运行。
总的来说,燃油汽车发动机的工作原理是通过精确控制燃料与空气的混合比例,利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动,进而驱动曲轴旋转,实现将化学能转化为机械能的过程。
底盘在燃油汽车中的具体作用和结构有哪些?
燃油汽车的底盘是其重要的组成部分,主要由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。底盘的作用主要是支撑和安装汽车发动机及其他各部件、总成,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证车辆正常行驶30。具体到各个组成部分的功能:
传动系:包括离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等,负责将发动机的动力传递给车轮,驱动汽车前进。
行驶系:主要由车轮和悬架系统组成,悬架系统分为独立悬架和非独立悬架两种形式,其作用是减少路面不平对车身的影响,提高乘坐舒适性。
转向系:包括转向机构和转向助力系统等,负责控制汽车的行驶方向,使驾驶员能够轻松地改变汽车的行驶方向。
制动系:包括刹车踏板、刹车总泵、刹车分泵、刹车盘(鼓)等,用于减速或停车,保证行车安全。
此外,燃油汽车在底盘的预装阶段,还需要合理连接燃油箱、排气管、氧传感器、燃油管等部件,这些部件的布局使得燃油车的底盘结构相对复杂。与新能源汽车相比,燃油汽车的底盘设计在某些方面有所不同,例如车身设计自由度更大,底盘趋向于平面化以提高空气流动性。然而,无论是燃油车还是新能源车,底盘的基本作用和结构原理是相似的,即支撑和安装汽车的主要部件,传递动力并保证车辆的正常行驶。
学习汽车知识,每天进步一点点!
今日摘录:学会一笑置之,超然待之,懂得隐忍,懂得原谅,让自己在宽容中壮大。
本文主要介绍一辆车的总体构造,即一辆车究竟由哪些系统构成。
什么是汽车?20多年前,按李书福的话,就是四个轮子,几个沙发,加上一个铁壳。
你看,大佬说话就是不一样,能把复杂的问题简单化,而没本事的人往往把简单问题复杂化,故弄玄虚。
简单来说,一辆燃油轿车由如下几部分组成:车身和车架 、发动机 、传动系统 、悬挂系统 、车轮和轮胎 、控制系统 、电气系统 、发动机子系统 和气候控制装置 。
其中,发动机 、传动系统 、悬挂系统 (包含车轮和轮子)、控制系统 是最重要的几个系统。
看上去很复杂,别着急,接下来我们会详细剖析每个系统。
首先从车身和车架 开始。
车身
车身为驾驶员和乘客提供了空间,同时,后备箱、前舱均是车身的一部分。
我在之前的一篇文章一辆车的诞生(制造篇)中详细介绍过车身的生产过程,从一张铁皮开始,经历冲压、焊接、涂装三大工艺,变成了白车身。
车架
接下来是车架 。
车架就是我们常说的大梁,上面可以安装发动机、变速器、转向器、车身等部件。车架夹在车身与底盘之间,承受着巨大载荷。
有人会问,为何不将车身与车架焊接在一起?作为一个整体?
非承载式车身&承载式车身
这是个好问题。
按照车架是否独立,车身可分为非承载式车身 和承载式车身 。非承载式车身因为有独立的车架,通常承载能力比较高,一般用在SUV、皮卡、大客车和货车上,而家用轿车基本都是承载式车身。
下一个重要部件是发动机 。
发动机(4缸)
发动机一般安装在车辆前部,前舱盖下面。我们在初中物理中应该学过四冲程发动机的工作原理,其将化学能转换为机械能,从而带动汽车运动。
以汽油发动机为例,其工作过程分为4个冲程:
进气 :进气门开启,排气门关闭,吸入油气混合物。
压缩 :进、排气门全部关闭,活塞压缩,油气混合物温度升高,压力上升。
做功 :当活塞压缩至最高点(学名:上止点)时,气缸上方的火花塞发出电火花,点燃油气混合物。混合物燃烧后产生高温高压气体推动活塞快速运行到气缸最下方(学名:下止点),活塞带动曲轴连杆机构对外做功。
排气 :做功完毕后,排气门打开,高温废气迅速排出气缸,然后进入下一个循环。
所以,发动机的每一次做功循环其实是一次爆燃!
关于发动机详细原理,我们在后续发动机专题时再详细科普。
发动机的正常运行其实离不开一些子系统的支持,如:进气系统、排气系统、供油系统、冷却系统。
发动机子系统-进气系统
发动机子系统-排气系统
发动机子系统-供油系统
发动机子系统-冷却系统
各位读者都很聪明,我就不单独介绍这些子系统了。
直接进入传动系统 。
发动机产生的机械能如何传递到车轮?这就要依赖于传动系统。
活塞带动曲轴连杆机构对外做功,首先会带动飞轮转动。
飞轮与变速箱相连,将扭矩经由变速箱、轮轴传递给车轮,车轮就转起来了。
变速箱是传动系统的核心装置,分为手动变速箱 (手动挡)和自动变速箱 (自动挡)。
手动变速箱 需要驾驶员通过操作挡杆和离合来改变驱动车轮的扭矩,以实现不同车速行驶。
而在自动变速箱 上,驾驶员只需要切换挡位至前进挡,后续的扭矩变化由变速箱自动完成,大大减轻了驾驶员负担。当然,对部分人来说,也丧失了驾驶乐趣。
前驱车型传动系统构成
前驱车型动力总成
不同驱动行驶的车型,其传动系统复杂程序也不一样。
根据不同车轮驱动,可分为前驱 、后驱 、全驱 车型。
前驱 车型的传动系统由离合器、变速箱、最终驱动器、差速器、半轴组成。
后驱车型传动系统构成
后驱 车型的传动系统相比于前驱多了传动轴 ,动力经由传动轴传到后轮轴上,驱动车辆运行。
全驱车型传动系统构成
全驱 车型的传动系统则在后驱车型上多了分动器 和一根小的传动轴 ,发动机产生的机械能,由分动器分配到前后驱动轴上,以适应不同行车工况。
接下来讲悬挂系统 、车轮 和轮胎 。
悬挂系统
车轮和轮胎不是一回事,别搞错
汽车的每一次颠簸,都离不开悬挂系统的默默承受,它可以吸收来自地面的冲击和颠簸,让驾驶更安全、更舒适。
关于悬挂系统,之前专门写过一篇文章(弗逊式悬挂、空气悬挂...终于把悬挂系统搞明白了!),讲过它的来龙去脉,从中国古代马车上的伏兔(最古老的“悬挂”)讲到了如今最先进的空气悬挂、电磁悬挂。
本系列科普文章后续也还会专门讲悬挂工作原理,因此本文暂不赘述。
下面讲解汽车控制系统 。
控制系统主要包括转向系统 、制动系统 ,当然,发动机的控制(油门开度)、传动系统的控制(挡位)也算控制系统的一部分。
转向系统
转向系统 主要用于改变车辆的运动方向。
制动系统
制动系统 主要用于给车辆减速、刹停或停车制动(机械手刹或电子手刹)。
最后进入电气设备 介绍。
现在的车辆如果没有电气设备,将是不可想象的。
一辆燃油车上的电气设备 有:蓄电池 、继电器 、保险丝盒 、发电机 、灯光系统 (大灯、阅读灯、尾灯等)、电线 、各类电控单元 (车身控制器、座椅控制器...)以及各种按钮 和开关 。
本期科普到此结束,想必大家对整车各个系统已经有所了解了。在后续文章中(见文末预告 ),我们将更深入探讨各个系统的原理。
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