第二章 汽车的基本构造
第一节 汽车的总体结构
一、典型的汽车构造
汽车通常由发动机、底盘、车身、电气设备四个部分组成。典型的汽车总体构造如图2-1所示。
图2-1 典型的汽车总体构造
1—前桥；2—前悬架；3—前轮；4—变速器；5—传动轴；6—消声器；7—后悬架（钢板弹簧）；8—减振器；9—后轮；10—制动器；11—后桥；12—油箱；13—坐椅；14—方向盘；15—转向器；16—发动机；17—散热器；18—车身
发动机的作用是使供入其中的燃料燃烧而发出动力。大多数汽车都采用往复活塞式内燃机，它一般由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统（汽油发动机采用）、启动系统等部分组成。
底盘可接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。底盘由下列部分组成。
①传动系统 将发动机的动力传给驱动车轮。传动系统包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥等部件。
②行驶系统 将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支承作用，以保证汽车正常行驶。行驶系统包括车架、前轴、驱动桥的壳体、车轮（转向车轮和驱动车轮）、悬架（前悬架和后悬架）等部件。
③转向系统 保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶，由带方向盘的转向器及转向传动装置组成。
④制动装备 使汽车减速或停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停驻。每辆汽车的制动装备都包括若干个相互独立的制动系统，每个制动系统都由供能装置、控制装置、传动装置和制动器组成。
车身是驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的场所。车身应为驾驶员提供方便的操作条件，以及为乘客提供舒适安全的环境或保证货物完好无损。典型的货车车身包括车前钣制作、驾驶室、车厢等部件。
电气设备由电源组、发动机启动系统和点火系统、汽车照明和信号装置等组成。此外，在现代汽车上越来越多地装用各种电子设备：微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置等，显著提高了汽车的性能。
为满足不同使用要求，汽车的总体构造和布置形式可以是不同的。按发动机和各个总成相对位置的不同，现代汽车的布置形式通常有如下几种。
①发动机前置后轮驱动（FR） 是传统的布置形式，国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种形式。
②发动机前置前轮驱动（FF） 是在轿车上逐渐盛行的布置形式，具有结构紧凑、减小轿车重量、降低地板高度、改善高速时的操纵稳定性等优点。
③发动机后置后轮驱动（RR） 是目前大、中型客车盛行的布置形式，具有降低室内噪声、有利于车身内部布置等优点。少数微型或普及型轿车也采用这种形式。
④发动机中置后轮驱动（MR） 是目前大多数运动型轿车和方程式赛车所采用的布置形式。由于这些车型都采用功率和尺寸很大的发动机，将发动机布置在驾驶员座椅之后和后桥之前有利于获得最佳轴荷分配及提高汽车的性能（著名的保时捷跑车便是采用这种布置形式）。此外，某些大、中型客车也采用这种布置形式，把配备的卧式发动机装在地板下面。
⑤全轮驱动（AWD） 是越野汽车特有的形式，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车。
二、汽车主要操纵机构
1.点火开关
点火开关（通常要使用钥匙）可自由开启或关闭点火线圈的主要电路，也适用于其他电控系统的电路。汽车点火开关有START、ON、ACC、LOCK四个挡位，如图2-2所示。
图2-2 汽车点火开关挡位
当处于LOCK位置时，锁死汽车，一般的车钥匙放到这个挡位就等于锁死了方向盘，方向盘不能有太大的活动空间。
当处于ACC位置时，给全车通电，收音机、车灯等可以正常使用，但不可以使用空调。
当处于ON位置时，除了起动机外，其余的基础设备都是开着的，可以为方向盘解锁，可以使用空调，但空调无制冷效果，因为此时压缩机未启动，只有鼓风机运转，吹出来的是自然风。正常行车时钥匙处于ON状态，这时全车所有电路都处于工作状态。
当处于START位置时，发动汽车，启动发动机，开动车辆，空调开始制冷。START挡是发动机启动挡位，启动后会自动恢复正常状态，也就是ON挡。
这四个挡是递进式的，目的是让电器设备逐个进入工作状态，这样还可以缓解由于瞬间通电造成的蓄电池的负担。
2.驻车制动器
驻车制动器（图2-3），一般叫作手刹（个别也有用脚操作，如别克GL8），它的作用就是在停车时，给汽车一个阻力，使汽车不溜车。
图2-3 汽车驻车制动器
驻车制动，也就是手刹或者自动挡中的停车挡，锁住传动轴或者后轮。驻车制动比行车制动的力小很多，仅仅是在坡路停车时不溜车即可。
使用驻车制动器，将手柄向上拉紧，驻车制动起作用，以防汽车自动滑移；放松驻车制动器，将手柄略向上拉，按下按钮并将驻车制动杆向下推到底。
3.汽车离合器
离合器位于发动机与变速器之间，是发动机与变速器动力传递的“开关”，它是一种既能传递动力，又能切断动力的传动机械。它的使用主要是保证汽车能平稳起步，变速换挡时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系统过载。
离合器踏板（图2-4）是手动挡汽车离合器总成的操纵装置，也是汽车驾驶的“五大操纵件”之一，使用频次相当高，其操作正确与否，直接影响着汽车的起步、换挡和倒车。离合器踏板由左脚操纵，踩下时要踩到底，放开时要缓慢，以免产生起步冲击。配置自动变速器的汽车没有离合器踏板。
图2-4 汽车离合器、制动器及加速踏板位置示意图
4.行车制动器
在行车过程中，一般都采用行车制动器（脚刹）制动，便于在行进的过程中减速停车，不单是使汽车保持不动。制动踏板（图2-4）由右脚控制，在非紧急情况下，不要进行急制动，一般要用点制动。
5.加速踏板
加速踏板（图2-4）用来控制发动机节气门的开度，以改变发机的输出转速，由右脚控制，根据路况和环境变化确定节气门的开度大小。
6.变速器
变速器（换挡）用于改变发动机曲轴的转矩及转速，以适应汽车在起步、加速、行驶和克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。通常分为手动变速器和自动变速器两种类型，其挡位如图2-5所示。
图2-5 变速器
手动变速器换挡的操作顺序为，踩下离合器踏板同时松开加速踏板，将变速杆从原挡位经空挡拨入另一挡位，适当加油，缓慢抬起离合器踏板。挂倒挡时应在汽车停稳以后，将变速杆按下挂入倒挡。
自动变速器变速杆的位置从前往后依次为驻车挡（P位）、倒挡（R位）、空挡（N位）、前进挡（D位），有的前进挡包括前进挡（D位）、前进低挡2挡（S位）、前进低挡1挡（L位）。超速挡可以通过超速挡开关关闭，以阻止自动变速器升入超速挡。将变速杆上的锁止按钮按下才能推入R位。
启动发动机时必须将变速杆置于P位或N位，并拉紧驻车制动器或踩住制动踏板，此时将点火开关转至启动位置。起步时应先踩下制动踏板，挂挡后，松开驻车制动器，然后平稳地抬起制动踏板，待车辆缓慢起步后，再缓慢踩下加速踏板。
在一般道路上向前行驶时，应将变速杆置于D位，并接通超速挡开关。在一般坡道上行驶时，可按一般道路行驶的方法，将变速杆置于D位，用加速踏板或制动踏板来控制上下坡车速。如果遇较长的陡坡，应将变速杆从D位移至S位或L位（视坡度而定）。
倒车时，应在汽车完全停稳后将变速杆移至R位。
停放时将变速杆置于P位，并拉紧驻车制动器。
注意：如果要按“D位→S位→L位”顺序变换变速杆时，必须在不高于相应的升挡车速时进行。
7.电动座椅
在中高档轿车上，生产商都会提供可电动调节的座椅。
电动座椅由坐垫、靠背、靠枕、骨架、悬架和调节机构等组成，如图2-6所示。其中调节机构由控制器、可逆性直流电动机和机械传动部件组成，是电动座椅中最复杂和最关键的部分，可逆性直流电动机必须体积小，负荷能力要大；而机械传动部件在运行时要求有良好的平稳性，噪声要低。控制器的操纵按钮设置在驾驶者操纵方便的位置，一般在门内侧的扶手上面或坐垫侧面。
图2-6 汽车电动座椅
8.汽车安全带
汽车安全带就是在汽车上用于防止乘客以及驾驶员在车身受到猛烈撞击时被弹出的安全气囊伤害的装置。现代汽车的速度很快，一旦发生碰撞，车身停止运动，而乘客身体由于惯性会继续向前运动，在车内与车身撞击，严重时可能把风窗玻璃撞碎而向前飞出窗外。为防止撞车时发生类似的事故，公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带，以便发生交通事故时，安全带对人起到缓冲的作用，防止出现二次伤害。在高档轿车上，除了前、后排座位都有安全带外，还安装有安全气囊系统，一旦发生车祸，安全气囊就会自动充气弹出，使人不撞到车身上。
如图2-7所示为三点式惯性轮安全带。当缓慢拉动安全带时安全带可以活动；当汽车突然制动时，安全带会锁止；在汽车加速、下坡或转弯时，自动限位装置也会锁止安全带。
图2-7 三点式惯性轮安全带
（1）系上安全带 缓慢拉出安全带舌片，将其通过胸部，然后插入座椅侧的锁止机构，听到啮合声后拉动检查。注意安全带不要扭曲。
（2）取下安全带 按下锁止机构上的橘黄色按钮，取出安全带，安全带舌片会弹出。将舌片送回车门处使回位器卷起安全带，挡板会将舌片保持在合适的位置。
9.方向盘、灯光开关及转向信号灯
汽车转向系统可按转向的能源不同分为机械转向系统和动力转向系统两类。机械转向系统是依靠驾驶员操纵方向盘的转向力来实现车轮转向；
动力转向系统则是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向。
机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成，如图2-8所示。从方向盘到转向传动轴的一系列部件和零件属于汽车转向操纵机构，它包括方向盘、转向柱管、转向轴等部件，其作用是将驾驶员转动方向盘的操纵力传给转向器。
图2-8 汽车机械转向系统
灯光开关用来控制转向信号灯、前照灯远近光变换、车道信号变换以及停车灯，其安装位置如图2-9所示。
图2-9 灯光开关的安装位置
转向信号灯一般有4个或6个，装在汽车前后或侧面，功率一般为20W，用于汽车转弯时发出明暗交替的闪光信号，使前后车辆、行人知其行驶方向。
10.刮水器及洗涤器
刮水器的作用是刮除挡风玻璃上的雨水、雪或灰尘，确保驾驶员有良好的视线。
目前在汽车上广泛采用的电动刮水器，普遍具有高速、低速及间歇3个工作挡位，而且除了变速之外，还有自动回位的功能。
电动刮水器是由电动机、传动机构总成和刮水片三部分组成，如图2-10所示。
图2-10 电动刮水器的组成
电动机轴端的蜗杆驱动蜗轮，蜗轮带动摇臂旋转，摇臂使拉杆往复运动，从而带动刮水片左右摆动。
刮水系统还备有自动洗涤装置，朝上抬起刮水开关拨杆，刮水器及洗涤器开始工作。复原拨杆，洗涤器停止而刮水器继续工作约4s。
11.空调功能与控制
汽车空调的功能是通过人为的方式创造一个对人体适宜的环境，提高汽车的舒适性，如图2-11所示。汽车空调系统除了具有对车内的温度、湿度、气流速度进行调节和净化空气的功能外，还能除去挡风玻璃上的雾、霜、冰、雪，给驾驶员一个清晰的视野，确保行车安全。
图2-11 汽车空调功能
汽车空调控制如图2-12所示，打开空调（A/C）开关E，空调开始工作；左右拉动拨杆A和B，可以开闭各出风口，调节空气分布；左右拉动拨杆C，可以进行温度选择，拨杆C向右，温度提高，拨杆C向左则温度降低；旋转鼓风机转速调节开关D，可以调节鼓风机转速。
图2-12 汽车空调控制
A～C—拨杆；D—鼓风机转速调节开关；E—空调（A/C）开关
三、汽车构造的参数介绍
（1）整车装备质量（kg） 汽车完全装备好的质量，包括润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。
（2）最大总质量（kg） 汽车满载时的总质量。
（3）最大装载质量（kg） 汽车在道路上行驶时的最大装载质量。
（4）最大轴载质量（kg） 汽车单轴所承载的最大总质量，与道路通过性有关。
（5）车长（mm） 汽车长度方向两极端点间的距离。
（6）车宽（mm） 汽车宽度方向两极端点间的距离。
（7）车高（mm） 汽车最高点至地面间的距离。
（8）轴距（mm） 汽车前轴中心至后轴中心的距离。
（9）轮距（mm） 同一车轿左右轮胎胎面中心线间的距离
（10）前悬（mm） 汽车最前端至前轴中心的距离。
（11）后悬（mm） 汽车最后端至后轴中心的距离。
（12）最小离地间隙（mm） 汽车满载时，最低点至地面的距离。
（13）接近角（°） 汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角。
（14）离去角（°） 汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角。
（15）转弯半径（mm） 汽车转向时，汽车外侧转向轮的中心平面在车辆支承平面上的轨迹圆半径。方向盘转到极限位置时的转弯半径为最小转弯半径。
（16）最高车速（km/h） 汽车在平直道路上行驶时能达到的最大速度。
（17）最大爬坡度（%） 汽车满载时的最大爬坡能力。
（18）平均燃料消耗量（L/100km） 汽车在道路上行驶时每百千米平均燃料消耗量。
（19）车轮数和驱动轮数（n×m） 车轮数以轮毂数为计量依据，n代表汽车的车轮总数，m代表驱动轮数。