關(guān)于汽車內(nèi)部系統(tǒng)和零件運(yùn)轉(zhuǎn)常識的詳細(xì)介紹

　　摘要：汽車當(dāng)然是個(gè)構(gòu)造很復(fù)雜的東西，它的運(yùn)轉(zhuǎn)行走，靠內(nèi)部的各個(gè)構(gòu)件協(xié)同而成;每一次出現(xiàn)故障，也與各個(gè)零部件息息相關(guān)。深刻解讀車內(nèi)系統(tǒng)，零件運(yùn)轉(zhuǎn)常識，剖析車內(nèi)構(gòu)造。

　　功率

　　功率是指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，汽車發(fā)動機(jī)的功率與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成非線性正比關(guān)系，轉(zhuǎn)速越快

　　功率越大，反之越小，它反映了汽車在一定時(shí)間內(nèi)的作功能力。以同類型汽車做比較，功率越大轉(zhuǎn)速越高，汽車的最高速度也越高。

　　發(fā)動機(jī)的輸出功率同轉(zhuǎn)速關(guān)系很大。隨著轉(zhuǎn)速÷的增加，發(fā)動機(jī)的功率也相應(yīng)提高，但是到了一定的轉(zhuǎn)速以后，功率反而呈下降趨勢。一般在說明發(fā)動機(jī)最高輸出功率的同時(shí)標(biāo)出每分鐘轉(zhuǎn)速(r/min)，如100PS/5000r/min，即在每分鐘5000轉(zhuǎn)時(shí)最高輸出功率為100馬力 (73.5kW)。

　　常用最大功率來描述汽車的動力性能。最大功率一般用馬力(PS)或千瓦(kW)來表示，1馬力等于0.735千瓦。

　　扭矩

　　扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動的力。發(fā)動機(jī)的扭矩就是指發(fā)動機(jī)從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，轉(zhuǎn)速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽車在一定范圍內(nèi)的負(fù)載能力。在某些場合能真正反映出汽車的“本色”，例如啟動時(shí)或在山區(qū)行駛時(shí)，扭矩越高汽車運(yùn)行的反應(yīng)便越好。以同類型發(fā)動機(jī)轎車做比較，扭矩輸出愈大承載量愈大，加速性能愈好，爬職力愈強(qiáng)，換擋次數(shù)愈少，對汽車的磨損也會相對減少。尤其在轎車零速啟動時(shí)，更顯示出扭矩高者提升速度快的優(yōu)越性。

　　發(fā)動機(jī)的扭矩的表示方法是牛米(N.m)。同功率一樣，一般在說明發(fā)動機(jī)最大輸出扭矩的同時(shí)也標(biāo)出每分鐘轉(zhuǎn)速(r/min)。最大扭矩一般出現(xiàn)在發(fā)動機(jī)的中、低轉(zhuǎn)速的范圍，隨著轉(zhuǎn)速的提高，扭矩反而會下降。

　　多點(diǎn)電噴

　　汽車發(fā)動機(jī)的電噴裝置一般是由噴油油路、傳感器組和電子控制單元三大部分組成的。如果噴射器安裝在原來化油器位置上，即整個(gè)發(fā)動機(jī)只有一個(gè)汽油噴射點(diǎn)，這就是單點(diǎn)電噴;如果噴射器安裝在每個(gè)氣缸的進(jìn)氣管上，即汽油的噴射是由多個(gè)地方(至少每個(gè)氣缸都有一個(gè)噴射點(diǎn))噴人氣缸的，這就是多點(diǎn)電噴。

　　閉環(huán)控制

　　發(fā)動機(jī)電噴系統(tǒng)的閉環(huán)控制是一個(gè)實(shí)時(shí)的氧傳感器、計(jì)算機(jī)和燃油量控制裝置三者之間閉合的三角關(guān)系。氧傳感器“告訴”計(jì)算機(jī)混合氣的空燃比情況，計(jì)算機(jī)發(fā)出命令給燃油量控制裝置，向理論值的方向調(diào)整空燃比(14.7：1)。這一調(diào)整經(jīng)常會超過一點(diǎn)理論值，氧傳感器察覺出來，并報(bào)告計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)再發(fā)出命令調(diào)回到14.7：1。因?yàn)槊恳粋€(gè)調(diào)整的循環(huán)都很快，所以空燃比不會偏離14.7：1，一旦運(yùn)行，這種閉環(huán)調(diào)整就連續(xù)不斷。采用閉環(huán)控制的電噴發(fā)動機(jī)，由于能使發(fā)動機(jī)始終在較理想的工況下運(yùn)行(空燃比偏離理論值不會太多)，從而能保證汽車不僅具有較好的動力性能，還能省油。

　　多氣門

　　傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)多是每缸一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門，這種二氣門配氣機(jī)構(gòu)相對比較簡單，制造成本也低，對于輸出功率要求不太高的普通發(fā)動機(jī)來說，就能獲得較為滿意的發(fā)動機(jī)輸出功率與扭矩性能。排量較大、功率較大的發(fā)動機(jī)要采用多氣門技術(shù)二最簡單的多氣門技術(shù)是三氣門結(jié)構(gòu)，即在一進(jìn)一排的二氣門結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再加上一個(gè)進(jìn)氣門。近年來，世界各大汽車公司新開發(fā)的轎車大多采用四氣門結(jié)構(gòu)。四氣門配氣機(jī)構(gòu)中，每個(gè)氣缸各有兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。四氣門結(jié)構(gòu)能大幅度提高發(fā)動機(jī)的吸氣、排氣效率，新款轎車大都采用四氣門技術(shù)。

　　頂置凸輪軸(OHC)

　　發(fā)動機(jī)的凸輪軸安裝位置有下置、中置、頂置三種形式。轎車發(fā)動機(jī)由于轉(zhuǎn)速較快，每分鐘轉(zhuǎn)速可達(dá)5000轉(zhuǎn)以上，為保證進(jìn)排氣效率，都采用進(jìn)氣門和排氣門倒掛的形式，即頂置式氣門裝置，這種裝置都適合用凸輪軸的三種安裝形式。但是，如果采用下置式或者中置式的凸輪軸，由于氣門與凸輪軸的距離較遠(yuǎn)，需要?dú)忾T挺桿和挺柱等輔助零件，造成氣門傳動機(jī)件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)動機(jī)體積大，而且在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下還容易產(chǎn)生噪聲，而采用頂置式凸輪軸則可以改變這種現(xiàn)象。所以，現(xiàn)代轎車發(fā)動機(jī)一般都采用了頂置式凸輪軸，將凸輪軸配置在發(fā)動機(jī)的上方，縮短了凸輪軸與氣門之間的距離，省略了氣門的挺桿和挺柱，簡化了凸輪軸到氣門之間的傳動機(jī)構(gòu)，將發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)變得更加緊湊。更重要的是，這種安裝方式可以減少整個(gè)系統(tǒng)往復(fù)運(yùn)動的質(zhì)量，提高了傳動效率。

　　按凸輪軸數(shù)目的多少，可分為單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)兩種，由于中高檔轎車發(fā)動機(jī)一般是多氣門及V型氣缸排列，需采用雙凸輪軸分別控制進(jìn)排氣門，因此雙頂置凸輪軸被不少名牌發(fā)動機(jī)所采用。

　　VTEC

　　VTEC系統(tǒng)全稱是可變氣門正時(shí)和升程電子控制系統(tǒng)，是本田的專有技術(shù)，它能隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、水溫等運(yùn)行參數(shù)的變化，而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整配氣正時(shí)和氣門升程，使發(fā)動機(jī)在高、低速下均能達(dá)到最高效率。+在VTEC系統(tǒng)中，其進(jìn)氣凸輪軸上分別有三個(gè)凸輪面，分別頂動搖臂軸上的三個(gè)搖臂，當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低轉(zhuǎn)速或者低負(fù)荷時(shí)，三個(gè)搖臂之間無任何連接，左邊和右邊的搖臂分別頂動兩個(gè)進(jìn)氣門，使兩者具有不同的正時(shí)及升程，以形成擠氣作用效果。此時(shí)中間的高速搖臂不頂動氣門，只是在搖臂軸上做無效的運(yùn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)速在不斷提高時(shí)，發(fā)動機(jī)的各傳感器將監(jiān)測到的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、車速以及水溫等參數(shù)送到電腦中，電腦對這些信息進(jìn)行分析處理。當(dāng)達(dá)到需要變換為高速模式時(shí)，電腦就發(fā)出一個(gè)信號打開VTEC電磁閥，使壓力機(jī)油進(jìn)入搖臂軸內(nèi)頂動活塞，使三只搖臂連接成一體，使兩只氣門都按高速模式工作。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低達(dá)到氣門正時(shí)需要再次變換時(shí)，電腦再次發(fā)出信號，打開VTEC電磁閥壓力開頭，使壓力機(jī)油泄出，氣門再次回到低速工作模式。

　　VVT--i

　　VVT—i.系統(tǒng)是豐田公司的智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)的英文縮寫，最新款的豐田轎車的發(fā)動機(jī)已普遍安裝了VVT—i系統(tǒng)。豐田的VVT—i系統(tǒng)可連續(xù)調(diào)節(jié)氣門正時(shí)，但不能調(diào)節(jié)氣門升程。它的工作原理是：當(dāng)發(fā)動機(jī)由低速向高速轉(zhuǎn)換時(shí)，電子計(jì)算機(jī)就自動地將機(jī)油壓向進(jìn)氣凸輪軸驅(qū)動齒輪內(nèi)的小渦輪，這樣，在壓力的作用下，小渦輪就相對于齒輪殼旋轉(zhuǎn)一定的角度，從而使凸輪軸在60度的范圍內(nèi)向前或向后旋轉(zhuǎn)，從而改變進(jìn)氣門開啟的時(shí)刻，達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)氣門正時(shí)的目的。

　　三元催化器

　　三元催化器，是安裝在汽車排氣系統(tǒng)中最重要的機(jī)外凈化裝置，它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮?dú)狻Ｓ捎谶@種催化器可同時(shí)將廢氣中的工種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，故稱三元。

　　三元催化器的工作原理是：當(dāng)高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時(shí)，三元催化器中的凈化劑將增強(qiáng)CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使其進(jìn)行一定的氧化-還原化學(xué)反應(yīng)，其中CO在高溫下氧化成為五色、無毒的二氧化碳?xì)怏w;HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx還原成氮?dú)夂脱鯕狻ＨN有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。

　　渦輪增壓(Turbo)

　　渦輪增壓簡稱Turbo，如果在轎車尾部看到Turbo或者T，即表明該車采用的發(fā)動機(jī)是渦輪增壓發(fā)動機(jī)。

　　渦輪增壓器實(shí)際上是種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與禍輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量就可以增加發(fā)動機(jī)的輸出功率。

　　渦輪增壓器的最大優(yōu)點(diǎn)是能在不加大發(fā)動機(jī)排量就能較大幅度地提高發(fā)動機(jī)的功率及扭力，一般而言，加裝增壓器后的發(fā)動機(jī)的功率及扭矩要增大 20%—30%。渦輪增壓器的缺點(diǎn)是滯后，即由于葉輪的慣性作用對油門驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，使發(fā)動機(jī)延遲增加或減少輸出功率，這對于要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會有點(diǎn)提不上勁的感覺。

　　發(fā)動機(jī)防盜鎖止系統(tǒng)

　　由于汽車門鎖具有一定的互開率，降低了汽車的防盜功能，因此人們開發(fā)了發(fā)動機(jī)防盜鎖止系統(tǒng)。對于已裝有發(fā)動機(jī)防盜鎖止系統(tǒng)的轎車;即使盜車賊能打開車門也無法開走轎車。典型的發(fā)動機(jī)防盜鎖止系統(tǒng)是這樣工作的：汽車點(diǎn)火鑰匙中內(nèi)裝有電子芯片，每個(gè)芯片內(nèi)都裝有固定的ID(相當(dāng)于身份識別號碼)，只有鑰匙芯片的ID與發(fā)動機(jī)一側(cè)的ID一致時(shí)，汽車才能啟動，相反，如果不一致，汽車就會馬上自動切斷電路，使發(fā)動機(jī)無法啟動。

　　空氣阻力系數(shù)(CD)

　　汽車在行駛中由于空氣阻力的作用，圍繞著汽車重心同時(shí)產(chǎn)生縱向、側(cè)向和垂直等三個(gè)方向的空氣動力量，其中縱向空氣力量是最大的空氣阻力，大約占整體空氣阻力的80%以上。空氣阻力系數(shù)值是由風(fēng)洞測試得出來的。

　　由于空氣阻力與空氣阻力系數(shù)成正比關(guān)系，現(xiàn)代轎車為了減少空氣阻力就必須要考慮降低空氣阻力系數(shù)。從20世紀(jì)50年代到70年代初，轎車的空氣阻力系數(shù)維持在0.4至0.6之間。70年代能源危機(jī)后，各國為了進(jìn)一步節(jié)約能源，降低油耗，都致力于降低空氣阻力系數(shù)。現(xiàn)在轎車的空氣阻力系數(shù)一般在0.28至0.4之間。

　　試驗(yàn)表明，空氣阻力系數(shù)每降低10%，燃油節(jié)省7%左右。曾有人對兩種相同質(zhì)量、相同尺寸;但具有不同空氣阻力系數(shù)(分別是0.44和0.25)的轎車進(jìn)行比較，以每小時(shí)88km的時(shí)速行駛了100km，燃油消耗后者比前者節(jié)約了1.7L。

　　風(fēng)洞

　　風(fēng)洞就是用來產(chǎn)生人造氣流(人造風(fēng))的管道。在這種管道中能造成一段氣流均勻流動的區(qū)域，汽車風(fēng)洞試驗(yàn)就在這段風(fēng)洞中進(jìn)行。汽車風(fēng)洞中用來產(chǎn)生強(qiáng)大氣流的風(fēng)扇是很大的，比如奔馳公司的汽車風(fēng)洞，其風(fēng)扇直徑就達(dá)8.5m，驅(qū)動風(fēng)扇的電動功率高達(dá)4000kW，風(fēng)洞內(nèi)用來進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)段的空氣流速達(dá)270km/h。建造一個(gè)這樣規(guī)模的汽車風(fēng)洞往往需要耗資數(shù)億美元，甚至10多億，而且每做一次汽車風(fēng)洞試驗(yàn)的費(fèi)用也是相當(dāng)大的。

　　汽車風(fēng)洞有模型風(fēng)洞、實(shí)車風(fēng)洞和氣候風(fēng)洞等，模型風(fēng)洞較實(shí)車風(fēng)洞小很多，其投資及使用成本也相對小些。在模型風(fēng)洞中只能對縮小比例的模型進(jìn)行試驗(yàn)，其試驗(yàn)精度也相對低些。實(shí)車風(fēng)洞則很大，建設(shè)費(fèi)用及使用費(fèi)用極高。目前世界上的實(shí)車風(fēng)洞還不多，主要集中在日、美、德、法、意等國的大汽車公司。氣候風(fēng)洞主要是模擬氣候環(huán)境，用來測定汽車的一般性能(如空洞性能等)的風(fēng)洞。國外的汽車公司在進(jìn)行汽車開發(fā)時(shí)，其車身大都是先制成l：1的汽車泥模，然后在風(fēng)洞中做試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)情況對車身各部分進(jìn)行細(xì)節(jié)修改，使風(fēng)阻系數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，再用三維坐標(biāo)測量儀測量車身外形，繪制車身圖紙，進(jìn)行車身沖壓模具的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等技術(shù)工作。

　　汽車導(dǎo)航系統(tǒng)(CIPS)

　　GPS是以全球24顆定位人造衛(wèi)星做基礎(chǔ)，向全球各地全天候地提供三維位置、三維速度等信息的一種無線電導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。GPS的定位原理是：用戶接收衛(wèi)星發(fā)射的信號，從中獲取衛(wèi)星與用戶之間的距離、時(shí)鐘校正和大氣校正等參數(shù)，通過數(shù)據(jù)處理確定用戶的位置。現(xiàn)在，民用GPS的定位精度可達(dá) 10m以內(nèi)厶GPS具有的特殊功能很早就引起了汽車界人士的關(guān)注，當(dāng)美國在海灣戰(zhàn)爭后宣布開放一部分GPS的系統(tǒng)后，汽車界立即抓住這一契機(jī)，投入資金開發(fā)汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，對汽車進(jìn)行定位和導(dǎo)向顯示，并迅速投入使用。

　　汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)由兩部分組成：一部分由安裝在汽車工的GPS接收機(jī)和顯示設(shè)備組成;另一部分由計(jì)算機(jī)控制中心組成，兩部分通過定位衛(wèi)星進(jìn)行聯(lián)系。計(jì)算機(jī)控制中心是由機(jī)動車管理部門授權(quán)和組建的，它負(fù)責(zé)隨時(shí)觀察轄區(qū)內(nèi)指定監(jiān)控的汽車的動態(tài)和交通情況，因此整個(gè)汽車導(dǎo)航系統(tǒng)起碼有兩大功能：一個(gè)是汽車蹤跡監(jiān)控功能，只要將已編碼的GPS接收裝置安裝在汽車上，該汽車無論行駛到任何地方都可以通過計(jì)算機(jī)控制中心的電子地圖上指示出它的所在方位;另一個(gè)是駕駛指南功能，車主可以將各個(gè)地區(qū)的交通線路電子圖存儲在軟盤上，只要在車工接收裝置中插入軟盤，顯示屏上就會立即顯示出該車所在地區(qū)的位置及目前的交通狀態(tài)，既可輸入要去的目的地，預(yù)先編制出最佳行駛路線，又可接受計(jì)算機(jī)控制中心的指令，選擇汽車行駛的路線和方向。