分析汽車基本機(jī)械原理結(jié)構(gòu)

劉德良

（中國有色集團(tuán) 撫順紅透山礦業(yè)有限公司，遼寧 撫順 113321）

1 汽車發(fā)動機(jī)的原理與結(jié)構(gòu)

1.1 發(fā)動機(jī)的工作原理

發(fā)動機(jī)是汽車機(jī)械結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一，它是汽車的動力之源，現(xiàn)代汽車使用的發(fā)動機(jī)以內(nèi)燃機(jī)為主，內(nèi)燃機(jī)的工作原理是將燃料燃燒過程中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽賹崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，這種能量轉(zhuǎn)換的過程全部是在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)部完成的。以內(nèi)燃機(jī)所用燃料種類不同，可將其分為汽油機(jī)和柴油機(jī)，前者具備高轉(zhuǎn)速、質(zhì)量小、容易起動、噪聲低、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，而后者熱效率較高，經(jīng)濟(jì)性能和排放性要優(yōu)于前者。

1.2 發(fā)動機(jī)的機(jī)械構(gòu)造

（1）曲柄連桿。曲柄連桿作為發(fā)動機(jī)的主要運(yùn)動部件，是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和工作循環(huán)的關(guān)鍵構(gòu)造，主要由機(jī)體組、活塞連桿、曲軸飛輪等幾個部分組成。

（2）配氣機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)由氣門組、氣門傳動組、驅(qū)動組等部分構(gòu)成，其運(yùn)作原理為：以發(fā)動機(jī)工作順序?yàn)閳?zhí)行命令，按照既定工作過程對進(jìn)氣門、排氣門進(jìn)行開啟操作或關(guān)閉操作，以確保可燃混合氣、空氣順利進(jìn)入氣缸，發(fā)動機(jī)運(yùn)作中產(chǎn)生的廢氣全部排出氣缸，從而完成氣體交換。

（3）燃?xì)庀到y(tǒng)。對于汽油發(fā)動機(jī)而言，其燃料系統(tǒng)要按照發(fā)動機(jī)的工作要求，配制出滿足發(fā)動機(jī)正常運(yùn)作的混合氣，并通過配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)入氣缸，交換出燃燒后的廢氣，將廢氣排出氣缸；對于柴油發(fā)動機(jī)而言，其燃料系統(tǒng)是將柴油和空氣一起供入氣缸制成混合氣，并將混合氣燃燒作功后產(chǎn)生的廢氣排出氣缸。

（4）潤滑系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由機(jī)油泵、油道、濾清器、閥門等組成，其主要作用是防止發(fā)動機(jī)零部件在相互運(yùn)動中出現(xiàn)過度磨損，延長零件部使用壽命。潤滑系統(tǒng)可向零部件表面輸送清潔潤滑油，以達(dá)到減少零部件摩擦阻力，清潔和冷卻零部件表面的目的。

（5）冷卻系統(tǒng)。不同類型發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)有所不同，如水冷發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)由水泵、冷卻水套、節(jié)溫器、水箱等組成，其作用是及時吸收或散發(fā)零部件運(yùn)動中產(chǎn)生的熱量，為發(fā)動機(jī)創(chuàng)造適宜的工作環(huán)境。

（6）點(diǎn)火系統(tǒng)。在整個發(fā)動機(jī)中，點(diǎn)火系統(tǒng)有著不可替代的作用，通過點(diǎn)火系統(tǒng)能夠?qū)飧桩?dāng)中的可燃性氣體點(diǎn)燃，這一過程主要是借助火花塞來完成。汽油發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)具體由以下幾個部分組成：火花塞、點(diǎn)火線圈、蓄電池等。其中火花塞屬于易損件，當(dāng)使用一段時間之后需要進(jìn)行更換，這樣能夠確保點(diǎn)火系統(tǒng)正常工作。

（7）起動系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要作用是使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來，進(jìn)而帶動其它機(jī)構(gòu)工作，使車輛可以正常運(yùn)行。整個起動系統(tǒng)一般都是由點(diǎn)火開關(guān)控制，點(diǎn)火系統(tǒng)與起動系統(tǒng)之間的關(guān)系最為密切，一旦點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)故障，汽車便無法正常起動。所以當(dāng)車輛無法正常起動時，除了應(yīng)當(dāng)對起動系統(tǒng)進(jìn)行檢查之外，還應(yīng)當(dāng)對點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行檢查。

2 汽車的傳動系統(tǒng)的功用及構(gòu)造

2.1 傳動系統(tǒng)的功用及功能

傳動系統(tǒng)主要功能是將發(fā)動機(jī)發(fā)出的動力傳遞給驅(qū)動車輪，使汽車正常運(yùn)行。無論何種形式的傳動系統(tǒng)都應(yīng)當(dāng)具備以下功能：其一，減速增扭；其二，實(shí)現(xiàn)汽車倒駛；其三，必要時能夠自行中斷傳動；其四，差速作用。按照傳動元件的特性，大體上可將傳動系統(tǒng)分為機(jī)械式、液壓機(jī)械式、靜液式、電力式等。

2.2 傳統(tǒng)系統(tǒng)的構(gòu)成

（1）離合器。這是傳動系統(tǒng)中直接與發(fā)動機(jī)相連接的部件，它的主要功能是確保汽車平穩(wěn)起步，并保證換擋時工作平順，同時還能防止傳動系統(tǒng)過載。汽車上比較常用的離合器為摩擦離合器。

（2）變速器與同步器。①變速器。通常情況下，變速器主要是由變速傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成，若是有特殊需要還可加裝動力輸出器。根據(jù)傳動比變化方式可將其分為有級式、無級式和綜合式三種。②同步器。變速器在換擋的過程中，需要同步器來確保所選檔位的一對待嚙合齒輪輪齒的圓周速度相等，這樣才能順利換擋。同步器可分為常壓式、自行增力式和慣性式等幾種類型。

（3）驅(qū)動橋。其功用如下：降速增扭、借助減速器改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向、確保內(nèi)外車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。

3 汽車的行使系統(tǒng)的功用及組成

3.1 行使系統(tǒng)的功用

汽車行駛系統(tǒng)具有以下功用：其一，接受來自于發(fā)動機(jī)經(jīng)由傳動系傳遞過來的轉(zhuǎn)矩，憑借驅(qū)動輪與地面之間附著作用產(chǎn)生牽引力，確保汽車正常行駛；其二，傳遞并承受地面作用于車輪上的反向作用力以及由此形成的力矩；其三，緩和不平整地面對車身造成的沖擊，以確保汽車平穩(wěn)運(yùn)行。

3.2 行駛系統(tǒng)的組成

（1）車架。這是汽車的基體，主要用于支撐并連接各個零部件，同時承受來自于內(nèi)部和外部的載荷。

（2）車橋與車輪。車橋通過懸架與車架相連，其兩端安裝在車輪之上，具有傳遞車架與車輪各個方向作用力及其力矩的功用。車輪與車胎是行駛系統(tǒng)中較為重要的組成部分之一，其主要功用是承載整車的重量，并負(fù)責(zé)行駛。

（3）懸架。這是車架與車橋之間的傳力連接裝置，其主要功用是確保汽車正常行駛。雖然汽車的懸架結(jié)構(gòu)形式各不相同，但一般都是由彈性元件、減震器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等部件組成。

[1]許曉東.從機(jī)械原理出發(fā)探討中國汽車發(fā)展方向[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2009(20).