汽车基本常识(2)

2019-04-23 15:03

要避免一个“急”字,不要急加速,更要避免在最先的几百公里内急刹车。

讲到这里,不知道人家是否清楚了?其实,只要正常和正确地驾驶,就能顺利度过磨合阶段。况且,随着机械制造技术的提高,新车发动机的活塞环和气缸壁已经有了良好的吻合,新车磨合不再是“强制”性的,而是一个“建议”!当然,汽车对个人来说,算是一大财产,最好还是按照“建议”来善待自己的爱车吧。

六、汽车安全的探索ABS ASR ESP

当ABS(防抱死制动系统)刚刚问世时,人们纷纷为其卓越的安全性惊叹不已,有ABS装置的汽车不但说明其安全性能出类拔萃,而且档次也相当高级。而今天,安装ABS的轿车已经相当普遍,经济型车也安装有ABS。并且随着对汽车安全性能的要求越来越高,一些更为先进的、保护范围更加广泛的安全装置相继问世了,其中ASR(驱动防滑系统,又称牵引力控制系统)和ESP(电控行驶平稳系统)最具代表性,它们的诞生使汽车的安全性能得到了进一步提高。

ASR:驱动防滑系统(或称牵引力控制系统)

汽车的牵引力控制可以通过减少节气门开度来降低发动机功率或者由制动器控制和轮打滑来达到目的,装有ASR的汽车综合这两种方法来工作,也就是ABS/ASR。

ASR的作用是当汽车加速时将滑动军控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力;二是保持汽车的行驶稳定性。行驶在易滑的路面上,没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑;如果是后驱动的车辆容易甩尾,如果是前驱动的车辆容易方向失控。有ASR时,汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时,如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移,当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向。

在装有ASR的车上,从油门踏板到汽油机节气门(柴油机喷油泵操作杆)之间的机械连接被电控油门装置所代替。当传感器将油门踏板的位置及轮速信号送到单元(CPU)时,控制单元就会产生控制电压信号,伺服电机依此信号重新调整节气门的位置(或者柴油机操纵杆的位置),然后将该位置信号反馈至控制单元,以便及时调整制动器。

ESP:电控行驶平稳系统其英文全称是Electronic StabiltyProgram,它是ABS和ASR两种系统功能的延伸。因此,ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。 ESP系统由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指守。有ESP与只有ABS及ASR的汽车,它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应,而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太急)时会产生向右侧甩尾,传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力,产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上.

七、前后轮驱动汽车的优缺点

1、现代汽车发动机的布置形式

发动机是汽车的动力心脏,它的布置是汽车整体布置最重要的组成部分。为满足不同的使用要求,汽车总体构造和布置形式是不相同的。现代汽车发动机在汽车中的位置可依其布置形式分为前置、中置和后置三种。 就货车而言,发动机前置是目前采用最为广泛的布置形式。它的优点在于发动机的通用性好,

既可选装直列和卧式,又可采用V型发动机,维修时也方便。另外货箱地板高度较低,整车对路面要求也比较低。而发动机的中置、后置同前置相比,发动机的通用性差;只能选用卧式发动机,维修时也很不方便,货箱地板比较高,对路面要求也比较高。

发动机中置的优点在于轴荷分配比较合理,驾驶室内噪声振动轻,驾驶员座位高度较低。而发动机后置的最突出优点,是由于驾驶室远离发动机,室内几乎不受发动机的噪声和振动的影响。目前发动机后置在货车上采用不多,只局限于后置发动机的轿车变形为货车时有所采用,目前大多数轿车采用前置形式,轿车发动机采用前言形式的优点在于操纵机构简单,发动机冷却条件好,除霜与采暖机构简单,行李箱尺寸较大。

为满足不同的使用要求,现代轿车总体构造和布置形式是不相同的,按发动机和各个总成相对位置的不同,现代轿车发动机的布置形式和驱动方式通常有以下四种:

a.发动机前置、后轮驱动(FR):国内外的大多数载重车,部分轿车及部分客车均采用这种传统的驱动形式。它是前轮转向、后轮驱动,发动机输出动力通过离合器——变速器——传动轴输送到驱动桥上,在此减速增扭后传送到后面的左右半轴上,驱动后轮使汽车运行,前后轮各行其职,转向与驱动分开,负荷分布比较均匀。

b.全轮驱动(NWD):是越野汽车特有的形式。(如BJ2020切诺基等)。通常发动机前置,在变速器后装有分动器,以便将动力分别输送到全部车轮上。全轮驱动动力性好,爬坡及越野能力强。但与单独的前、后轮驱动相比结构复杂,成本高,传动效率低。

c.发动机前置、前轮驱动(FF):是20世纪90年代在国内外轿车上逐渐流行的布置形式。为缩短整车长度,减轻轿车质量,常将发动机置于前轴之前,变速器之后的东西都往前挪,变速器与驱动桥做成一体,固定在发动机旁,动力直接输送到前轮上,降低底盘高度,改善高速时操纵稳定性。如常见的奥迪100轿车,还有微型轿车(夏利、奥拓等)均采用发动机前置,前轮驱动的传动系布置形式,常见的发动机前置,前轴驱动轿车也有两种给构:一是发动机轴线与前桥平行的横置式(如夏利轿车);二是发动机纵置式(如桑塔纳、奥迪等轿车)。 d.后置发动机、后轮驱动(RR):它似乎是FF车的翻版,只不过是将车前的“五脏六腑”移到车后。此种车辆保持了FF车的优点,也消除了FF车的缺点,由于车内布置趋于合理,且对车内噪声和温度有所改善,以其独特的结构和良好的使用性能受到用户的欢迎。 2、发动机前置前轮驱动

结构的优点:a.发动机前置及前轮驱动,使前轴轴荷增大,汽车具有明显的不足转向性能,提高了卓越的高速行驶操纵性和稳定性,前轴负荷提高近60%,具有明显的转向不足趋势。另外,由于前轮具有驱动力,降低了前轮的侧向偏离刚度,增加了汽车不足转向的趋势,从而保证了高速行驶安全。

b.发动机前置,前轮驱动的横置发动机传动线路短,发动机前舱尺寸紧凑,可提高车内空间的利用率;其曲轴与轿车前驱动轴平行,省去了螺旋锥齿轮传动(主传动器的主传动齿轮可采用圆柱形齿轮),减少了传动噪音,简化了工艺.减少了零件,降低了成本;传动效率高,加之整车质量较小,使轿车具有良好的燃油经济性。

c.前置、前轮驱动传动装置的离合器、变速器、驱动轮等都布置在轿车的前部,使得车头相对缩短,由于取消了纵贯前后的传动轴,降低底盘高度,减少了振动,地板上也不必设置凸起的传动轴通道,它最大限度地增加了车厢内容积;使行李箱的地板降低了,增加了行李箱的空间,车身地板高度降低,使地板平坦,室内宽敞,后座位置更加安静、舒适,有助于改善乘客乘坐的舒适性。

d.由于后轴是固定式,减少了非簧载质量,提高了平稳性,所以后座比较安稳舒适,同时也降低了轮胎的磨耗;若采用鼓式制动器,前轮不必装制动鼓,把制动鼓装在传动轴上即可得到前轮的制动效果,减少了前轮上的非簧载质量,提高了汽车的行驶平顺性。

e.从安全的角度来分析,轿车的前置发动机起到一种安全屏障的作用,FR车的发动机是纵

置的,而FF车的发动机多是横置的,两者比较,FR车在安全保障系数方面比FF车要高一些。在弯道前进时,由于驱动力常和前轮同一方向,故汽车高速转弯不易发生震跳。

f.对客车来说,发动机前置的优点是与货车通用的部件多,易于从货车改装。此外操纵机构简单,发动机维修方便。这种布置形式在我国城市公交车中比较常见。在国外一些旅游大客车上有采用发动机中置的形式,其优点为车厢面积利用率高,车内噪声小,传动轴短。 3、发动机前置式布置的缺点

a.发动机横置式布置,只能装用长度较短的小排量发动机(一般应小于1.8L),如天津夏利轿车发动机排量为O.99L;奥拓轿车发动机排量为O.796L。

b.发动机纵置式(如上海桑塔纳、奥迪100型轿车采用),其排量分别为1.8L和2.14L,其动力经单片干式膜片离合器传递到变速器、主减速器、差速器,又通过半轴、万向节最后传递到驱动前轮。

c.由于FF车上的机件大多集中在前面,所以前轮负荷比后轮大,遭到意外碰撞时容易变形,波及前轮定位;当汽车启动瞬间和上陡坡时车身重心都会向后移动,会减少前轮的正压力,从而降低了车轮的牵引力,这时汽车的阻力也是最大,上坡时前轮附着重量减少、易打滑;因此FF车的启动加速度和爬坡能力都会逊色于FR车;前轮驱动兼转向需用等角速万向节,因而使前桥结构较为复杂。因此FF形式多用于自重量不大的轿车。

d.FR车的缺点是驾驶员座位比较高;轴荷分配中前轴较重;驾驶室内有一定噪声和振动。最大牵引力不及后驱动,爬坡能力较小;前轮驱动同时又要转向,需要用等角速万向节,结构复杂、成本较高。

e.客车发动机前置,由于发动机突出地板之上,车厢面积利用率差,振动大。影响舒适性;轴荷分配不理想,前轴易过载等。若客车发动机中置,发动机的通用性差,需专门设计;其冷却与防尘难,维修不便,地板高度也不易降低等。 4、后置式发动机后轮驱动的忧缺点

目前国内外长途和旅游大客车,很多都采用后置式发动机、后轮驱动(如国产东风大客车),这类车辆由于动力总成紧凑,机动性好,整车整备质量小。车内布置趋于合理,车厢内地板平坦,且发动机与车厢分隔开,所以室内振动和噪声小,对车内温度有所改善,舒适性好,车厢面积利用率高;轴荷分配较合理,可在车外修理发动机;此外地板下可形成容积较大的行李舱。但其缺点是:发动机移到后面使冷却问题不好解决,散热条件差,容易引起过热,对冷却系统要求较高,水箱布置困难。行动中,车尾部所形成的负压及车轮扬起的灰尘,使得进气环境恶化,发动机防尘比较困难,对进气系统的滤清效果和密封性要求较高,后桥易超载,满载时汽车具有过度转向倾向;发动机距驾驶员较远,变速器、离合器、油门等操纵杆要通过狭窄的车底,从车头驾驶员位置连通到车尾发动机的位置上,操纵机构复杂,操纵稳定性差;改装成货车和旅行轿车困难;不易根据发动机声响判断其故障和异响;乘员前面失去了发动机做“安全屏障”,汽车前端要经过加固处理而使成本上升,另外发动机噪声易传给乘客,影响了乘坐舒适性,为此,制约了此类型轿车的发展。不过对于有充分空间位置的大客车来讲(如东风大客车),既能解决上述麻烦,又能减低废气窜入车厢的程度,因此还比较流行此类形式。

a.后置发动机在使用中容易出现的问题

①发动机汽缸出现非正常磨损:我国许多地区(尤其北方属多尘地区),道路条件差,汽车在行驶中,尾部根据车辆行驶速度而产生不同的低气压,使车辆行驶所掀起的粉尘紧紧尾随其后,发动机处在粉尘的包围之中,只要空滤器积尘过多或空滤器和化油器之间的管道出现任何空隙,未经滤清器的尘土砂粒随空气侵入缸内,引起汽缸的剧烈磨损。 ②空气滤清器严重堵塞、破损,致使滤清效果不良,使汽缸引起磨料磨损。

③发动机过热也加剧了汽缸磨损,严重时会发生烧轴承抱轴等机损事故,这主要是因散热条

件差;加之冷却系漏渗缺水;节温器工作不良;风扇风量不足等造成发动机水温高,未被及时发现所致。

④不易觉察发动机各种异响,不能及时采取措施消除隐患;维护检修不及时,各种隐患从小到大,直至产生恶性故障(损坏)为止。 b.后置式发动机的维护

①应定期对发动机和空气滤清器进行维护检修,尤其在多尘地区行驶,应做到勤检查,勤清洗,及时更换磨损件,保证各密封连接处的密封,使粉尘砂粒无隙可入。 ②维护和检修时,应特别重视发动机的各密封部位密封良好,工作正常。 ③注意检查橡胶进气管有无老化变形和损坏现象,必要时可更换新件。

④日常使用注意检查冷却系的渗漏情况,必要时补加冷却液,修复渗漏部位。

⑤发动机过热、异响等不良现象应及时排除,保证发动机经常处于良好的工作状况。 从上述发动机的布置及车轮驱动形式和特点可以知道,车辆上的许多装置形式都有合理的一面,也有不合理的一面,要满足和提高某种性能要求,很可能要牺牲或降低其他某些性能的要求,人们只有通过逐步改善,才能使它们日臻完美。

八、自动变速器执行机构的结构与原理

1、单向离合器

在汽车自动变速器执行机构中,除湿式多片离合器外,还有一种起单向止动作用的单向离合器。它可以是滚子式的,也可以是楔块式的。一般来说,前者使用得更为普遍一些。当然,在自动变速器中,单向离合器的使用还不仅仅局限于执行机构,例如,在液力变矩器的导轮支承处,也采用了单向离合器。 1)滚子式单向离合器

滚子式单向离合器由外围、滚子、弹簧和内圈组成,滚子数目通常为6—8个。工作过程中,若单向离合器的外圈相对于内圈沿逆时针方向转动,那么,滚子便在具有凸轮型线的开口槽中向大端移动并压缩弹簧。这时,单向离合器不会出现锁止现象,而允许外圈转动,也就是说,图示的单向离合器在任何时候都允许其外圈相对于内圈作逆时针转动。换一种说法,即允许其内圈相对于外圈作顺时针转动。

但在工作过程中,若单向离合器的外圈试图相对于内圈沿顺时针方向转动,那么,滚子便在开口槽中向小端移动,楔入内、外圈之间,将两者锁住,与此同时,还可以在两者之间传递扭矩。此刻,弹簧的作用是改善滚子最初的楔入动作,一旦滚子楔入开口槽的小端,则单向离合器出现锁止,从而不允许其外圈相对于内圈作顺时针转动,或内圈相对于外圈作逆时针转动。

外圈与滚子的接触面制成凸轮型线表面,并具有一定的楔入角。在现有结构中,此角一般为6度—8度。考虑到机加工误差及使用中磨损的影响,为在接触区段保持不变的楔入角,常将开口槽的凸轮表面型线加工成对数螺旋线。

滚子式单向离合器工作时,最大接触应力发生在滚子与内、外圈的接触处。严格地讲,由于滚子两侧的作用力相等,而且其与内圈凸面的接触面积要小于与外圈凹面的接触面积,所以,最大接触应力发生在滚子与内圈的接触表面上。这里,最易发生的是表面疲劳磨损,典型的失效形式是点蚀剥落。制造单向离合器滚子及内、外圈的金属材料,一般与滚动轴承材料相同。

由于单向离合器工作时,滚子始终受到旋转离心力的作用,因而总是试图从与外围的接触点向外偏移。所以,必须借助弹簧将滚子向开口槽小端压紧,以制止这种偏移,这也就是为什么要求弹簧应有一定预紧力的原因。

2)楔块式单向离合器

楔块式单向离合器由外圈、8字形楔块、保持弹簧和内圈组成,这些楔块以与滚子式单向离合器中的滚子类似的方式工作。当图示中的外圈相对于内圈沿逆时针方向转动时,楔块被推动发生倾斜,在内、外围之间让出一定空间,因而不会锁止离合器。换言之,图示楔块式单向离合器在任何时候都允许其外圈相对于内圈沿逆时针方向旋转,或允许其内圈相对于外围沿顺时针方向旋转。

然而,若外圈试图相对于内圈沿顺时针方向转动时,楔块因几何形状的缘故,将卡在内、外圈之间无法活动,从而将两者锁死在一起。这就是说,一旦楔块卡住内、外圈,则单向离合器出现锁止,使外圈无法相对于内圈按顺时针方向旋转,或内圈相对于外圈按逆时针方向旋转。为保证楔块能可K地楔在内、外圈之间,在这种单向离合器中,装有一个保持弹簧,使楔块按能锁住两圈的方向,始终保持一点倾斜。

楔块式单向离合器的失效形式及制造材料等,均与滚子式单向离合器相同。 比较而言,单向离合器较之其他型式的执行装置,有几个显著的特点:

首先,单向离合器是纯粹而简单的机械装置,因而不必通过液压油来使其工作;

其次,当作用于其内、外圈上的力矩方向或相对运动方向发生改变时,即可自动地产生或解除锁止;

再者,单向离合器的锁止与松脱几乎是瞬时发生的。 2、自动变速器制动器的结构与工作原理

汽车自动变速器的制动器,有湿式多片式和带式两种。浸在自动变速器油中工作的湿式制动器,采用多片式结构,其主要优点在于接触面多,所以制动平顺柔和,可以保证换档质量。另外,制动器浸在油液中工作,能及时带走摩擦时所产生的热量,提高可K性和耐久性。至于带式制动器,其最大的长处是结构简单,占用空间小。无论是片式制动器还是带式制动器,都是通过液力的方式而起作用的,即通过一个液压活塞来控制其动作。 a.湿式多片制动器

湿式多片制动器在工作原理上,与湿式多片离合器相同,只不过是出于不同的工作要求,在具体结构上略有差异而已。

摩擦片内缘处有内花键齿,以便与制动器鼓上的外花键相啮合。与摩擦片相互交错排列的仍是钢片盘,它们的外缘上加工有花键齿,且与在自动变速器壳体中的内花键相啮合。 显然,若在摩擦片与钢片盘间留有间隙,则制动器鼓就可以自由地沿顺时针或逆时针两个方向旋转。一旦湿式多片制动器接合,即其、中的摩擦片与钢片盘之间的间隙由于液压活塞的动作而消失,那么,两组盘片将被压紧成为一体。由于壳体是静止的,盘片间的摩擦力矩阻止了制动器鼓的转动。因此,与制动器鼓相连的行星齿轮机构部件也被夹持固定,直至湿式多片制动器再度分离为止。

与湿式多片离合器相同的是,驱动湿式多片制动器工作的活塞,也位于在自动变速器壳体中加工出的缸孔内,而壳体中加工出的油液通道,则将自动变速器油引向制动器油缸处。另外,汽车自动变速器湿式多片制动器的工作原理,也与湿式多片离合器相仿;制动作用的化解,一般是在制动油压解除后,K制动器活塞复位弹簧的张力使活塞复位,从而使制动器盘片分离来实现的。当然,也有在制动器油缸的复位弹簧一侧另外提供一个油压来帮助活塞复位的情形。

b.带式制动器

汽车自动变速器中的带式制动器,采用一条内敷摩擦材料的制动带,包绕在转鼓的外圆表面,制动带的一端固定在变速器壳体上,另一端则与制动油缸中的活塞相连。当制动油进入制动油缸后,压缩活塞复位弹簧推动活塞,进而使制动带的活动端移动,箍紧转鼓。由于转鼓与行星齿轮机构中的某一部件构成一体,所以箍紧转鼓即意味着夹持固定了该部件,使其无法


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