-
CHAPTER 1 AUTOMOTIVE BASICS
1.1 Principal Components
Today#39;s average car contains more than 15,000 separate, individual parts that must work together. These parts can grouped into four major categories: engine, body, chassis and electrical equipment.
1.2 Engine
The engine acts as the power unit. The internal combustion engine is most common: this obtains its power by burning a liquid fuel inside the engine cylinder. There are two types of engine :gasoline(also called a spark-ignition engine) and diesel(also called a compression-ignition engine).Both engines are called heat engines; the burning fuel generates heat which causes the gas inside the cylinder to increase its pressure and supply power to rotate a shaft connected to the transmission.
1.3 Body
An automobile body is a sheet metal shell with windows, doors, a hood, and a trunk deck built into it. It provides a protective covering for the engine, passengers, and cargo. The body is designed to keep passengers safe and comfortable. The body styling provides an attractive, colorful, modern appearance for the vehicle.
1.4 Chassis
The chassis is an assembly of those systems that are the major operating part of a vehicle. The chassis includes the transmission, suspension, steering, and brake systems.
Transmission systems ― conveys the drive to the wheels. The main components are clutch, gearbox, driveshaft, final drive, and differential.
Suspension― absorbs the road shocks.
Steering― controls the direction of the movement.
Brake― slows down the vehicle.
1.5 Electrical Equipment
The electrical system supplies electricity for the ignition, horn, lights, heater, and starter. The electricity level is maintained by a charging circuit. This circuit consists of the battery, alternator (or generator). The battery stores electricity. The alternator changes the engine#39;s mechanical energy into electrical energy and recharges the battery.
CHAPTER2 INTERNAL COMBUSTION ENGINE
2.1 principle of operation
2.1.1 Engine and power
Engine is used to produce power. The chemical energy in fuel is converted to heat by the burning of the fuel at a controlled rate. This process is called combustion. If engine combustion occurs with the power chamber. ,the engine is called internal combustion engine. If combustion takes place outside the cylinder, the engine is called an external combustion engine.
Engine used in automobiles are internal combustion heat engines. Heat energy released in the combustion chamber raises the temperature of the combustion gases with the chamber. The increase in gas temperature causes the pressure of the gases to increase. The pressure developed within the combustion chamber is applied to the head of a piston to produce a usable mechanical force, which is then converted into useful mechanical power.
2.1.2 Engine Terms
Linking the piston by a connecting rod to a crankshaft causes the gas to rotate the shaft through half a turn. The power stroke “uses up” the gas , so means must be provided to expel the burnt gas and recharge the cylinder with a fresh petrol-air mixture :this control of gas movement is the duty of the valves ;an inlet valve allows the new mixture to enter at the right time and an exhaust valve lets out the burnt gas after the gas has done its job. Engine terms are :
TDC(Top Dead Center):the position of the crank and piston when the piston is farther away from the crankshaft.
BDC(Bottom Dead Center):the position of the crank and piston when the piston is nearest to the crankshaft.
Stroke : the distance between BDC and TDC; stroke is controlled by the crankshaft.
Bore : the internal diameter of the cylinder.
Swept volume : the volume between TDC and BDC.
Engine capacity : this is the swept volume of all the cylinder e.g. a four-stroke having a capacity of two liters(2000cm) has a cylinder swept volume of 50cm.
Clearance volume: the volume of the space above the piston when it is at TDC.
Compression ratio = (swept vol clearance vol)\(clearance vol)
Two-stroke : a power stroke every revolution of the crank.
Four-stroke : a power stroke every other revolution of the crank..
2.1.3 The Four-stroke Spark-ignition Engine Cycle
The spark-ignition engine is an internal-combustion engine with externally supplied in ignition , which converts the energy contained in the fuel to kinetic energy.
The cycle of operations is spread over four piston strokes. To complete the full cycle it takes two revolutions of the crankshaft.
The operating strokes are :
This stroke introduces a mixture of atomized gasoline and air into the cylinder. The stroke starts when the piston moves downward from a position near the top of the cylinder. As the piston moves downward, a vacuum, or low-pressure area, is created.
During the intake stroke, one of the ports is opened by moving the inlet valve. The exhaust valve remains tightly closed.
Compression stroke
As the piston moves upward to compress the fuel mixture trapped in the cylinder, the valves are closed tightly. This compression action heats the air/fuel mixture slightly and confines it within a small area called the combustion chamber.
Power stroke
Just before the piston reaches the top of its compression stroke, an electrical spark is introduced from a spark plug screwed into the cylinder head.
The spark ignites the compressed, heated mixt
全文共22791字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
第一章汽车基础
1.1主要组件
在当今，平均每辆车包含超过15,000个一起工作的零件。这些部件可以分为四大类：发动机，车身，底盘和电气设备。
1.2发动机
发动机充当动力单元。内燃机最为常见：通过在发动机汽缸内燃烧液体燃料来获得动力。有两种类型的发动机：汽油（也称为火花点火发动机）和柴油（也称为压燃式发动机）。这两种发动机被称为热力发动机;燃烧的燃料产生热量，其导致气缸内的气体增加其压力并提供动力以使连接到变速器的轴旋转。
1.3车身
汽车车身是一个带有窗户，车门，引擎盖和内置于其中的行李箱甲板的金属外壳。它为发动机，乘客和货物提供了保护罩。车身设计旨在让乘客安全舒适。车身造型为车辆提供了迷人，多彩，现代的外观。
1.4底盘
底盘是这些系统的组件，这些系统是车辆的主要操作部件。底盘包括变速器，悬架，转向和制动系统。
传动系统 - 将发动机发出的动力传给汽车的驱动车轮，产生驱动力使汽车能在一定速度上行驶。主要部件是离合器，变速器，万向传动装置，主减速器和差速器。
悬架 - 吸收道路冲击。
转向 - 控制运动的方向。
制动 - 减慢车辆速度。
1.5电气设备
电气系统为点火器，喇叭，灯，加热器和起动器供电。电量由充电电路维持。该电路由电池，交流发电机（或发电机）组成。电池储存电力。交流发电机将发动机的机械能转化为电能并为电池充电。
第二章内燃机
2.1操作原理
2.1.1发动机和动力
发动机用于产生动力。燃料中的化学能通过燃烧转化为热量。如果燃烧发生在内部，该发动机被称为内燃机。如果燃烧发生在汽缸外部，则发动机被称为外燃机。
汽车中使用的发动机是内燃机。在燃烧室中释放的热能随着燃烧室的升高而升高燃烧气体的温度。气体温度的升高导致气体压力增加。燃烧室内产生的压力被施加到活塞的头部以产生可用的机械力，然后该机械力被转换成有用的机械动力。
2.1.2引擎参数
通过连杆将活塞连接至曲轴导致气体将轴旋转半圈。动力冲程“消耗”了气体，因此必须提供装置来排出燃烧的气体并用新鲜的汽油 - 空气混合物对汽缸进行再充气：这种气体运动的控制是阀的责任;进气阀允许新的混合气在合适的时间进入，排气阀在气体完成工作后排出燃烧的气体。引擎的几个重要参数是：
TDC（上止点）：当活塞离曲轴较远时曲柄和活塞的位置。
BDC（下止点）：当活塞离曲轴最近时，曲柄和活塞的位置。
冲程：BDC和TDC之间的距离;行程由曲轴控制。
缸径：缸体的内径。
有效容积：TDC和BDC之间的容积。
发动机排量：这是所有汽缸的排量，例如容量为2升（2000cm）的四冲程具有50cm的汽缸排量。
燃烧室：在TDC时活塞上方空间的体积。
压缩比=（有效容积 燃烧室容积）\燃烧室容积
二冲程：曲柄每转一个动力冲程。
四冲程：曲柄每隔一圈旋转一次动力冲程。
2.1.3四冲程火花点火发动机循环
火花点火发动机是一种内燃机，具有点燃的外部供应，其将燃料中所含的能量转换成动能。
操作周期分散在四个活塞冲程中。为了完成整个循环，曲轴需要两次旋转。
操作笔画是：
这种冲程将雾化汽油和空气的混合物引入汽缸。当活塞从靠近缸体顶部的位置向下移动时，行程开始。随着活塞向下移动，产生真空或低压区域。在进气行程中，通过移动进气阀打开其中一个端口。排气阀保持密闭。
压缩冲程
随着活塞向上移动以压缩捕集在气缸中的燃料混合物，阀门被紧密关闭。这种压缩作用将空气/燃料混合物稍微加热并将其限制在称为燃烧室的小区域内。
动力冲程
就在活塞到达其压缩行程的顶部之前，从拧入汽缸盖的火花塞引入电火花。
火花点燃燃烧室中燃料和空气的压缩，加热混合物，引起快速燃烧。燃烧的燃料产生强烈的热量，导致气缸内压缩的气体迅速膨胀。该压力迫使活塞向下。向下的行程会产生很大的动力带动曲轴运动。
排气冲程
在动力冲程的底部之前，排气阀打开。这允许活塞向上移动，将热的燃烧气体通过打开的排气阀推出。然后，在活塞达到最高点之前，排气阀关闭，进气阀打开。当活塞达到气缸中的上止点时，称为TDC，它再次开始回落。因此，一个周期结束，另一个周期立即开始。
2.1.4发动机整体构造
发动机有数百个大大小小的零件。发动机的主要部件是发动机缸体，发动机缸盖，活塞，连杆，曲轴和阀门。其他部分加入制造系统。这些系统是燃料系统，进气系统，点火系统，冷却系统，润滑系统和排气系统。这些系统中的每一个都具有确定的功能。这些系统将在稍后详细讨论。
2.2发动机缸体和缸盖
2.2.1发动机组
发动机缸体是发动机的基本框架。所有其他发动机部件可以装入其中或固定在其上。它拥有气瓶，水套和油画廊。发动机缸体还固定曲轴，该曲轴紧固在缸体的底部。除了顶置凸轮发动机（OHC）外，凸轮轴也可以安装在缸体内。在大多数汽车中，该块由灰铸铁或灰铸铁与其他金属（如镍或铬）的合金（混合物）制成。发动机缸体是铸件。
有些发动机缸体，尤其是小型汽车的发动机缸体，由铸铝制成。如下图所示，这种金属比铁更轻。但是，铁比铝更耐磨。因此，大多数铝制发动机的气缸内衬铁或钢套筒。这些套筒被称为气缸套。有些发动机缸体完全由铝制成。
2.2.2气缸盖
气缸盖紧固在模块的顶部，就像屋顶安装在房屋上一样。底部与活塞顶部形成燃烧室。最常见的气缸盖类型是半球形，楔形和四分之一球形。所有这三个术语都是指发动机燃烧室的形状。气缸盖将气门，气门弹簧和摇臂装在摇臂轴上，这部分气门齿轮由推杆加工。有时凸轮轴直接安装在气缸盖上，并在没有摇臂的气门上运行。这被称为顶置凸轮轴布置。像缸体一样，缸盖由铸铁或铝合金制成。
2.2.3垫圈
气缸盖采用高强度钢制螺栓连接到模块上。块体和头部之间的接缝必须是气密的，以便燃烧的混合物不会逸出。这是通过使用汽缸盖垫片实现的。这是一种夹层垫圈，即两片铜之间的石棉片，这两种材料都能承受发动机内的高温和高压。
2.2.4油盘或油底壳
油底壳通常由压制钢制成。油底壳和缸体下部一起被称为曲轴箱;他们将曲轴封住或包住。润滑系统中的油泵从油底壳中抽取油并将其发送到发动机中的所有工作部件。油排出并流入油底壳内。因此，在油盘和发动机的工作部分之间存在油的持续循环。
2.3活塞连杆和曲轴
2.3.1活塞组件
活塞是四冲程循环发动机的重要组成部分。大多数活塞是由铸铝制成的。活塞通过连杆将由燃烧的燃料混合物产生的力传递给曲轴。该力使曲轴转动。薄的圆形钢带嵌入活塞周围的凹槽中以密封燃烧室的底部。这些带被称为活塞环。它们适合的凹槽称为环形凹槽。活塞销装入活塞的圆孔中。活塞销将活塞连接到连杆上。固定活塞的活塞的较厚部分是销座。
活塞本身，其环和活塞销在一起被称为活塞组件。
2.3.2.活塞
为了承受燃烧室的热量，活塞必须坚固。它也必须是轻的，因为它在气缸内上下移动时以高速行进。活塞是空心的。它受到热量和膨胀力会集中在它的首部。底部所受的热量较少，所以较薄。活塞的顶部是头部或冠部。薄的裙部环槽之间的部分称为环形领域。
活塞顶可以是平的，凹的，圆顶的或凹入的。在柴油机中，取决于喷射方法，燃烧室可全部或部分形成在活塞顶部中。所以他们使用不同形状的活塞。
2.3.3活塞环
活塞环装入活塞附近的环形槽中。最简单的说，活塞环是薄的圆形金属片，嵌入活塞顶部的凹槽中。
在现代发动机中，每个活塞都有三个环。 （旧发动机的活塞有时有四个环，甚至五个。）环的外表面压在汽缸壁上。环可以提供活塞和气缸壁之间所需的密封。也就是说，只有环与气缸壁接触。顶部的两个环是将气体保持在气缸中，称为压缩环。下面的一个可以防止溅到汽缸孔上的油进入燃烧室，并被称为油环。铬面铸铁压缩环通常用于汽车发动机。铬面提供了一个非常光滑，耐磨的表面。
在动力冲程期间，燃烧环上的燃烧压力非常高。它导致他们解开。一些高压气体进入环的后面。这迫使环面与气缸壁完全接触。燃烧压力还将环的底部紧紧贴靠在环槽的底部。因此，高燃烧压力导致环面与气缸壁之间的密封更紧密。
2.3.4活塞销
活塞销将活塞和连杆固定在一起。该销装入活塞销孔并插入连杆顶端的孔中。其顶端比适合曲轴的端部小得多。这个小端适合活塞底部。活塞销穿过活塞的一侧，穿过活塞杆的小端，然后穿过活塞的另一侧。它将杆固定在活塞的中心。销钉由高强度钢制成，并具有中空。许多销钉镀铬，以帮助他们磨损更好。
2.3.3连杆
连杆由高强度钢锻造而成，它从活塞传递并运动到曲轴上的曲柄销。连杆的小端连接到活塞销。这种接头使用由软金属（例如青铜）制成的衬套。连杆的下端适合曲轴轴颈。这被称为大事件。对于这个大端轴承，使用钢背铅或锡壳轴承。这些与主轴承使用的相同。大端的分裂有时是一个角度，因此它足够小，可以通过气缸孔抽出。连杆由锻造合金钢制成。
2.3.5曲轴
曲轴连同连杆一起将活塞的往复运动转换为驱动车辆所需的旋转运动。它通常由碳钢制成，它与少量的镍合金化。主轴承轴颈装配在气缸体中，大端轴颈与连杆对齐。曲轴的后端装有飞轮，并且在前端是正时齿轮，风扇，冷却水和交流发电机的驱动轮。曲轴的摆动，主轴颈与大端中心之间的距离，控制着行程的长度。行程是双倍行程，行程长度是活塞从TDC移动到BDC的距离，反之亦然。
2.3.6飞轮
飞轮由碳钢制成。它一般放置于曲轴的后部。除了保持发动机在动力冲程之间旋转之外，它还带有离合器，该离合器将驱动力传递到变速器，并且在其周围具有起动器环形齿轮。四个工作行程只有一个，因此在发动机执行无动力冲程期间需要飞轮来驱动曲轴。
2.4阀门系统
阀门系统由在恰当的时间打开和关闭阀门所需的部件组成。
2.4.1阀门工作
为了协调四冲程循环，一组被称为气门机构的部件打开和关闭阀门（分别向下和向上移动）。这些阀门的运动必须在正确的时刻进行。每个阀的开度由凸轮轴控制。
1.凸轮轴（OHC）气门机构顶上
凸轮是与曲轴协调旋转的轴上的蛋形金属片。称为凸轮轴的金属轴通常对于发动机中的每个阀具有单独的凸轮。当凸轮轴旋转时，凸轮的凸角或高点推动连接到阀杆的部件。这个动作迫使阀门向下移动。这个动作可以打开一个进气阀，或打开一个排气阀进行排气冲程。
随着凸轮轴继续旋转，高点移离阀机构。发生这种情况时，阀门弹簧将阀门拉紧，使其紧贴其开口，称为阀座。
现代汽车发动机中的气门位于发动机顶部的气缸盖内。这被称为架空阀（OHC）配置。另外，当凸轮轴位于气缸盖上方时，该装置被称为顶置凸轮轴（OHC）设计。一些高性能发动机具有两个独立的凸轮轴，每组进气门和排气门都有一个。这些发动机被称为顶置凸轮轴（DHOC）发动机。
2.推杆气门机构
凸轮轴也可位于发动机机体内的发动机下部。为了将凸轮的运动向上转移到阀门，需要额外的零件。在这种布置中，凸轮凸块向上（远离凸轮轴）推动称为从动件的圆形金属圆筒。凸轮从动件靠在推杆上，推杆靠在摇臂上。摇臂通过其中心在轴上枢转。随着摇臂的一侧向上移动，另一侧向下移动，就像跷跷板一样。摇臂向下运动的一侧推动阀杆打开阀门。
由于推杆气门机构具有附加部件，因此更难以高速运行。推杆式发动机通常以较低的速度运转，因此与相同尺寸的顶置凸轮轴设计相比，其产生的功率较小。 （请记住，力量是工作完成的速度。）
2.4.2阀门间隙
当发动机在压缩行程和动力行程中运行时，阀门必须紧紧地密封在其阀座上以产生气密密封，从而防止气体从燃烧室逸出。如果阀门没有完全关闭，则发动机不会产生充气功率。此外，阀头会受到高温气体的冲击，并且可能会碰到打开的阀门，这会严重损坏发动机。
为了使阀门能完全关闭，操作机构需要一定的间隙。这意味着操作机构必须能够移动足够远离阀门的位置，以允许阀门通过阀门弹簧完全关闭其阀座。但是，如果间隙太大，会导致轻微的金属缠绕噪音。
2.4.3阀门定时
阀门开启和关闭的时间（阀门正时）和阀门开启的持续时间，单位为曲轴旋转角度。例如，正好在活塞到达上止点之前，进气门通常开始打开。随着活塞向下移动到BDC，甚至超过BDC，阀门保持打开状态。这是一个进气门的持续时间。例如：17BTDC的IO，51ABDC的IC（或者在上止点之前打开17，在下止点之后打开51）。在这种情况下进气门持续时间是曲轴旋转的248。由于活塞到达上止点时压缩结束，因此压缩冲程持续129个持续时间。此时力量中风开始。当排气阀在下止点之前大约开启51时，动力冲程结束。在这种情况下，中风的持续时间也是129。由于排气阀在51 BBDC处开启，因此排气行程开始。当活塞通过BDC并向上移动到TDC以上时，排气冲程继续。排气阀在17 TTDC时关闭，排气冲程持续时间为248。
从该描述中显而易见的是，排气阀在进气阀也打开的短时间段内保持打开。换言之，排气冲程的结束和进气冲程的开始在短时间内重叠。这被称为气门重叠。气门正时和气门重叠在
全文共6343字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[9759]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
