分析汽車基本機械原理結構

劉德良

（中國有色集團 撫順紅透山礦業有限公司，遼寧 撫順 113321）

1 汽車發動機的原理與結構

1.1 發動機的工作原理

發動機是汽車機械結構的重要組成部分之一，它是汽車的動力之源，現代汽車使用的發動機以內燃機為主，內燃機的工作原理是將燃料燃燒過程中的化學能轉變為熱能，再將熱能轉變為機械能，這種能量轉換的過程全部是在發動機氣缸內部完成的。以內燃機所用燃料種類不同，可將其分為汽油機和柴油機，前者具備高轉速、質量小、容易起動、噪聲低、生產成本低等特點，而后者熱效率較高，經濟性能和排放性要優于前者。

1.2 發動機的機械構造

（1）曲柄連桿。曲柄連桿作為發動機的主要運動部件，是實現能量轉換和工作循環的關鍵構造，主要由機體組、活塞連桿、曲軸飛輪等幾個部分組成。

（2）配氣機構。該機構由氣門組、氣門傳動組、驅動組等部分構成，其運作原理為：以發動機工作順序為執行命令，按照既定工作過程對進氣門、排氣門進行開啟操作或關閉操作，以確保可燃混合氣、空氣順利進入氣缸，發動機運作中產生的廢氣全部排出氣缸，從而完成氣體交換。

（3）燃氣系統。對于汽油發動機而言，其燃料系統要按照發動機的工作要求，配制出滿足發動機正常運作的混合氣，并通過配氣機構進入氣缸，交換出燃燒后的廢氣，將廢氣排出氣缸；對于柴油發動機而言，其燃料系統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生的廢氣排出氣缸。

（4）潤滑系統。該系統主要由機油泵、油道、濾清器、閥門等組成，其主要作用是防止發動機零部件在相互運動中出現過度磨損，延長零件部使用壽命。潤滑系統可向零部件表面輸送清潔潤滑油，以達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。不同類型發動機的冷卻系統有所不同，如水冷發動機的冷卻系統由水泵、冷卻水套、節溫器、水箱等組成，其作用是及時吸收或散發零部件運動中產生的熱量，為發動機創造適宜的工作環境。

（6）點火系統。在整個發動機中，點火系統有著不可替代的作用，通過點火系統能夠將氣缸當中的可燃性氣體點燃，這一過程主要是借助火花塞來完成。汽油發動機的點火系統具體由以下幾個部分組成：火花塞、點火線圈、蓄電池等。其中火花塞屬于易損件，當使用一段時間之后需要進行更換，這樣能夠確保點火系統正常工作。

（7）起動系統。該系統的主要作用是使發動機運轉起來，進而帶動其它機構工作，使車輛可以正常運行。整個起動系統一般都是由點火開關控制，點火系統與起動系統之間的關系最為密切，一旦點火系統出現故障，汽車便無法正常起動。所以當車輛無法正常起動時，除了應當對起動系統進行檢查之外，還應當對點火系統進行檢查。

2 汽車的傳動系統的功用及構造

2.1 傳動系統的功用及功能

傳動系統主要功能是將發動機發出的動力傳遞給驅動車輪，使汽車正常運行。無論何種形式的傳動系統都應當具備以下功能：其一，減速增扭；其二，實現汽車倒駛；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分為機械式、液壓機械式、靜液式、電力式等。

2.2 傳統系統的構成

（1）離合器。這是傳動系統中直接與發動機相連接的部件，它的主要功能是確保汽車平穩起步，并保證換擋時工作平順，同時還能防止傳動系統過載。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構和操縱機構兩部分組成，若是有特殊需要還可加裝動力輸出器。根據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）驅動橋。其功用如下：降速增扭、借助減速器改變轉矩的傳遞方向、確保內外車輪以不同轉速轉向。

3 汽車的行使系統的功用及組成

3.1 行使系統的功用

汽車行駛系統具有以下功用：其一，接受來自于發動機經由傳動系傳遞過來的轉矩，憑借驅動輪與地面之間附著作用產生牽引力，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，以確保汽車平穩運行。

3.2 行駛系統的組成

（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，并負責行駛。

（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。雖然汽車的懸架結構形式各不相同，但一般都是由彈性元件、減震器、導向機構等部件組成。

[1]許曉東.從機械原理出發探討中國汽車發展方向[J].科技創新導報.2009(20).