第二节 汽车基本知识
一、汽车总体结构
汽车的类型虽然很多,但基本构造都是由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成的,如图1-2所示。
图1-2 汽车的总体构造
(一)发动机
小提示
发动机是汽车的心脏,是由多个机构和系统组成的复杂机器。现代汽车发动机的结构形式很多,即使是同一类型的发动机,其具体结构也各不相同,但不论哪种类型的发动机,其基本结构都是相似的。
发动机的总体构造
(1)汽油机的总体构造 汽油机的剖视图如图1-3所示。汽油机主要由“两大机构、五大系统”组成。“两大机构”指曲柄连杆机构和配气机构,“五大系统”指燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统和启动系统。汽油机的构造如表1-4所示。
图1-3 汽油机的剖视图
表1-4 汽油机的构造
(2)柴油机的总体构造 四冲程水冷式柴油机由“两大机构、四大系统”组成,“两大机构”指曲柄连杆机构和配气机构,“四大系统”指燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统。
(二)底盘
汽车底盘由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等四大系统组成,其功用为接受发动机的动力,使汽车运动并保证汽车能够按照驾驶员的操纵而正常行驶。图1-4为常见轿车的底盘结构图。
图1-4 常见轿车的底盘结构图
1.传动系统
小提示
汽车传动系统是指从发动机到驱动车轮之间所有动力传递装置的总称。传动系统的功用是将发动机的动力传给驱动车轮。
汽车传动系统一般是由离合器、手动变速器、万向传动装置(传动轴等)、驱动桥(主减速器等)等组成;而现在轿车中采用自动变速器的越来越多,即用自动变速器取代了离合器和手动变速器;如果是越野汽车(包括SUV,即运动型多功能车),还应包括分动器。
典型汽车传动系统的结构如图1-5所示。传动系统主要部件的功用如下。
图1-5 传动系的结构
(1)离合器:保证变速器换挡平顺,必要时中断发动机的动力传递。
(2)变速器:变速、变矩、变向、中断发动机传给驱动车轮的动力传递。
(3)万向传动装置:实现有夹角和相对位置经常发生变化的两轴之间的动力传递。
(4)主减速器:将动力传给差速器,并实现降速增矩、改变传动方向。
(5)差速器:将动力传给半轴,并允许左右半轴以不同的转速旋转。
(6)半轴:将差速器的动力传给驱动车轮。
2.行驶系统
汽车行驶系统的功用是支承、安装汽车的各零部件总成,传递和承受车上、车下各种载荷的作用,以保证汽车的正常行驶。行驶系统主要由车架(车身)、车桥、悬架、车轮等组成,如图1-6所示。
图1-6 行驶系统结构
3.转向系统
转向系统的功用是保证汽车能够按照驾驶员选定的方向行驶,主要由转向操纵机构(包括转向盘、转向轴等)、转向器(带转向助力电机)、转向传动机构(包括转向横拉杆、转向节臂、转向节、转向轮等)组成,如图1-7所示。现在的汽车普遍采用动力转向装置。
图1-7 转向系统的结构
4.制动系统
制动系统的功用是使汽车减速、停车并能保证可靠地驻停。汽车制动系统一般包括行车制动系统和驻车制动系统两套相互独立的制动系统,每套制动系统都包括制动器和制动传动机构。现在汽车的行车制动系统都普遍装有制动防抱死系统(ABS)。制动系统基本组成如图1-8所示。
图1-8 制动系统基本组成示意图
(三)电气设备
汽车电气设备的功能是保证车辆在行驶过程中的可靠性、安全性和舒适性。
1.汽车电气设备的组成
汽车电气设备可分为以下几部分。
(1)电源系统 包括蓄电池、交流发电机及其调节器。
(2)启动系统 包括起动机、启动继电器等。
(3)点火系统 包括点火开关、点火线圈、分电器(多数车型已取消分电器)、电控单元(ECU)、信号发生器、点火控制器、火花塞、高压导线等。
(4)照明系统 包括前照灯、雾灯、牌照灯、顶灯、阅读灯、仪表板照明灯、后备厢灯、门灯、发动机舱照明灯等。
(5)仪表系统 包括车速里程表、燃油表、水温表、发动机转速表等。
(6)信号系统 包括音响信号和灯光信号装置(如制动信号灯、转向信号灯、倒车信号灯以及各种报警指示灯)等。
(7)空调系统 包括暖风、制冷与除湿装置等。
(8)其他辅助用电设备 包括电动玻璃升降器、中央控制门锁、电动后视镜、风窗刮水器、洗涤器、电喇叭、点烟器及电动天窗、巡航控制系统、安全气囊、电动座椅等。
2.汽车电气设备的布置
汽车电气设备的安装位置基本上如图1-9所示。其中,电源系统、启动系统、点火系统、空调系统的大部分部件都安装在发动机舱内,仪表系统安装在驾驶室内,照明系统、信号系统安装在车身的前后部位,电动玻璃升降器、中央控制门锁、电动后视镜、风窗刮水器、电动天窗等安装在车身上。
图1-9 汽车电气设备位置图
3.汽车电气的特点
(1)低压 汽车用电设备的额定电压有12V、24V两种。汽油车多采用12V电源电压,而大型柴油车多采用24V电源电压。
(2)直流 主要从蓄电池的充电来考虑。因为蓄电池充电时必须用直流电,所以汽车电源必须是直流电。
(3)单线制 汽车上所有用电设备都是并联的,电源到用电设备只用一根导线连接,而另一根导线则用汽车车体或发动机机体的金属部分代替,作为公共回路,这种连接方式称为单线制。单线制可节省导线,使线路简化、清晰,便于安装与检修,并且用电设备无需与车体绝缘,因此现代汽车广泛采用单线制。
(4)负极搭铁 采用单线制时,蓄电池的一个电极需接到汽车车体或发动机机体的金属部分,俗称“搭铁”。若将蓄电池的负极接到汽车车体或发动机机体的金属部分,便称为“负极搭铁”。目前各国生产的汽车基本上都采用“负极搭铁”。
(四)车身
车身指的是车辆用来载人装货的部分,也指车辆整体。有的车辆的车身既是驾驶员的工作场所,又是容纳乘客和货物的场所。汽车车身上的一些结构措施和设备还有助于安全行车和减轻事故的后果。车身包括车身壳体、车窗、车门、驾驶舱、乘客舱、发动机舱和后备厢等,在货车和专用汽车上还包括车厢和其他装备。为保证行车安全,在车上还装置有安全带、安全气囊及座椅头枕等。汽车车身按照功能可以大致分为两种部件:覆盖件和结构件,如图1-10所示。
图1-10 汽车车身
按车身承载方式分类,车身结构分为非承载式车身(也称车架式车身)和承载式车身(又称为整体式车身)。非承载式车身的壳体与车架是可分离的两个部分,车架承受汽车运行所受到的荷载,车厢通过减振装置与车架相连接,基本上不承受荷载;承载式车身不再依靠车架承受荷载,而是将汽车的动力系统、行驶系统等主要部件直接安装在车身的指定位置上。这样做,可以大大减轻汽车自身质量,降低整车重心高度,是现代轿车设计的主导结构。
图1-11所示为典型承载式车身,整个车身没有单独的车架,主要由A柱、B柱、C柱、纵梁、门槛等组成。
图1-11 承载式车身
二、汽车识别代码(VIN码)
1.汽车识别代码的特点
小提示
汽车识别代码(Vehicle Identificatien Number,缩写为VIN,俗称17位代码,因为VIN一般为17位,也有称车架号)是汽车制造厂为了识别一辆汽车而规定的一组字码,它由一组数字和字母组成(字母I、O、Q不能使用),共17位。
汽车识别代码经过排列组合,可以使车型生产在30年之内不会出现重号现象,这很像我们的身份证不会产生重号一样,它具有对车辆的唯一识别性,因此又有人将其称为“汽车身份证”。车辆识别代码中含有车辆的制造厂家、生产年代、车型、车身形式、发动机以及其他装备的信息。
图1-12所示为机动车行驶证上的VIN码。
图1-12 机动车行驶证VIN码
通过VIN码能够查询到该车的生产国别、制造公司或生产厂家、车的类型、品牌名称、车型系列、车身形式、发动机型号、车型年款、安全防护装置型号、检验数字、装配工厂名称和出厂顺序号码等。
车辆识别代码具备许多重要的用途。例如,服务商用车辆识别代码识别生产厂家配置的发动机、变速和刹车系统,以便为车辆提供更合适的服务;执法机构用车辆识别代码识别或恢复被偷车辆和车辆配件;同样,车辆生产者需要安全召回车辆时也会用到车辆识别代码。
VIN码标准的制定和应用,在我国汽车工业飞速发展的今天,意义非常重大。广大车主无论在购买新车还是二手车时,都应该注意查看一下VIN码,通过VIN码可以了解汽车的真实产地(对进口车尤其重要)和内部的配置情况,防止上当受骗。
2.汽车识别代码的位置
VIN码位于车辆的前半部分、易于看到且能防止磨损或替换的部位。VIN码常见位置有:仪表板左侧,前横梁,后备厢内,悬挂支架上,纵梁上,翼子板内侧,直接标注在车辆铭牌上;也可能固定在车辆门铰链柱、门锁柱或与门锁柱接合的门边的柱子上,接近于驾驶人员座位的地方;对于大型客车、货车则可能在整车底盘等地方。VIN码的常见位置如图1-13所示。
图1-13 VIN码的常见位置
3.VIN码的组成
如图1-14所示,VIN码的基本内容由三个部分组成:第一部分,世界制造厂识别代号(WMI);第二部分,车辆说明部分(VDS);第三部分,车辆指示部分(VIS)。
(1)第一部分 世界制造厂识别代码(WMI)由三位字母组成,必须经过申请、批准和备案后方能使用。第1位字码是标明一个地理区域的字母;第2位字码是表示这个特定区域的一个国家的字母;第3位字码是标明某个特定的制造厂的字母。第l、2、3位字码的组合将保证一个国家的某个汽车制造厂识别标志的唯一性。对于年产量小于500辆的制造厂,世界制造厂的汽车识别代码的第3位字码为数字9。此时,车辆指示部分的第3~5位字码,即17位码的第12~14位字码将与第一部分的三位字码共同作为世界制造厂识别代码。
图1-14 车辆识别代码的构成及含义
小提示
我国的WMI前两位区段为LA~LO,它规定了所有在中国境内生产的汽车产品的WMI编号必须在该区段内。以下是我国常见汽车制造厂家的WMI编号:LSV表示上海大众;LSG表示上海通用;LFV表示一汽大众;LDC表示神龙汽车;LEN表示北京吉普;LHG表示广州本田;LHB表示北汽福田;LKD表示哈飞汽车;LS5表示长安汽车;LNP表示南京菲亚特;LSG表示上汽奇瑞;LNB表示北京现代;LFP表示一汽轿车;LGB表示东风汽车;LDN表示东南汽车。
(2)第二部分 车辆说明部分(VDS)由六位字码组成。分别由制造厂用不同的数字或字母标明车辆形式或品牌、车辆类型、种类、系列、车身类型、发动机或底盘类型、驾驶室类型以及车辆的其他特征参数。如果制造厂不用其中的一位或几位字码,则应在该位置填入制造厂选定的字母或数字占位。该部分的最后一位,即17位代码的第9位为制造厂检验位。检验位由0~9中的任一数字或字母X标明。其作用是核对VIN码记录的准确性。
(3)第三部分 车辆指示部分(VIS)由8位字码组成。第l位字码,即17位代码的第10位,表示汽车生产年份,年份代码按表1-5规定对照使用。
表1-5 我国VIN码中的年份代码
第2位字码,即17位代码的第11位,用来指示汽车装配厂,若无装配厂,制造厂可规定其他的内容。对于年产量大于等于500辆的制造厂,此部分的第3~8位字码,即17位代码的第12~l7位,表示生产顺序号;对于年产量小于500辆的制造厂,该部分第3~5位字码与第一部分的三位字码共同表示一个车辆制造厂,最后三位字码表示生产顺序号。
4.部分汽车品牌的VIN码编码规则
下面对常见车型的VIN码中各代码的含义作一个简单说明,有些位置代码的类型较多,这里仅举其中几个车型加以说明。
(1)中国一汽集团VIN码代码含义
第①位为生产国别代码。L表示中国。
第②位为制造厂商代码。F(First)表示一汽。
第③位为车型类型代码。P(Passenger)表示轿车。
第④位为车辆品牌代码。H表示红旗牌。
第⑤位为发动机排量代码。5表示2.1~2.5L。
第⑥位为发动机类型及驱动形式。A表示汽油,前置,前轮驱动。第⑦位为车身形式代码。B表示四门折背式。
第⑧位为安全保护装置代码。A表示手动安全带。
第⑨位为工厂检验位代码。用数字0~9或X表示。
第⑩位为生产年份代码。W表示生产年份为1998年。
第⑪位为生产装配工厂。8表示第一轿车厂。
第⑫~⑰位为表示工厂生产顺序号的代码。
(2)上海通用汽车VIN码代码含义
第①~③位为世界制造厂识别代码。LSG—上海通用汽车有限公司。
第④、⑤位为车型代码。WG表示SGM7200(别克君威2.0);DC表示SGM6510 GL8(别克GL8);SJ表示SGM7160SL(赛欧)。
第⑥位为车身类型代码。5表示三厢四门轿车;6表示二厢四门仓背式轿车;8表示二厢四门旅行车。
第⑦位为约束系统代码。2表示手动安全带及驾驶人、前排乘客安全气囊。
第⑧位为发动机类型代码。C表示LW9、2.98 L、V6、OHC、SFI;D表示LB8、2.49L、V6、OHC、SFI;U表示L91、1.6L、DOHC、MPFI。
第⑨位为检验位代码。
第⑩位为年份代码。2表示生产年份为2002年。
第⑪位为装配厂代码。S表示上海通用汽车有限公司上海厂区;Y表示上海通用汽车有限公司烟台厂区。
第⑫~⑰位为车辆制造顺序号。
三、汽车玻璃上的标识
汽车玻璃是汽车车身附件中必不可少的部件,能提供良好的视线,主要起到防护作用,是驾乘人员的安全保障。汽车玻璃按所在的位置分为:前挡风玻璃、侧窗玻璃、后挡风玻璃和天窗玻璃4种。汽车上的每块玻璃都印有相关的标识,如图1-15所示。汽车玻璃标识的含义,对选购二手车有着重要的作用。
图1-15 汽车玻璃上的标识
1.玻璃上的汽车品牌标志
汽车玻璃上一般都会印有汽车生产厂商的品牌标志,而且所有玻璃上都有这样的标志,如图1-16所示。
图1-16 玻璃上的汽车品牌标志
2.玻璃制造商的品牌标志
全球汽车玻璃市场被高度垄断,世界及我国汽车玻璃知名品牌如图1-17所示。
图1-17 汽车玻璃知名品牌
(1)皮尔金顿公司是世界上最大的玻璃生产集团之一,1826年创建于英国,宾利、法拉利、奔驰、宝马等世界级名车均采用皮尔金顿制造的专业挡风玻璃,后被日本板硝子收购。
(2)板硝子株式会社是一家日本玻璃制造商,在2006年购买了英国皮尔金顿,全球四大玻璃制造公司之一。
(3)旭硝子株式会社是日本一家玻璃制品公司,为全球第二大玻璃制品公司,1907年成立至今超过一百年。旭硝子产品为各种玻璃制品与半成品。
(4)圣戈班是法国一家大型的跨国企业,在汽车玻璃领域,排名世界第三、欧洲第一,在国内主要为大众、通用、奔驰、宝马、神龙、日产等提供包边挡风玻璃及侧窗玻璃。
(5)加迪安玻璃集团是世界最大的平板玻璃公司之一,也是全球四大玻璃制造公司之一。
(6)福耀是我国最大的汽车玻璃配套厂商,也是国内最具规模、技术水平最高、出口量最大的汽车玻璃生产供应商。
3.中国强制3C认证
中国强制3C认证是中国强制性产品认证制度,英文名称China Compulsory Certif i cation。它是政府为保护消费者人身安全和国家安全、加强产品质量管理、依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。需要注意的是,3C标志并不是质量标志,而只是一种最基础的安全认证。
4.汽车玻璃制造商的安全认证代码
国家强制要求的安全认证信息。E代表安全玻璃认证,6位数字是生产厂家代码,同一品牌不同生产地具有不同的代码。
5.EEC认证(E-mark认证)
根据欧洲经济委员会(ECE)的ECE法规实施的一种对汽车部件的批准制度。表示该产品也经过了这些国外认证机构的认证许可,并可以向国外出口。有的企业获得国外认证仅仅是为说明其产品的质量具有“国标水准”。E+圆形外框,用于汽车零部件认可标志。“E”后面的数字代表颁发E-mark证书的各个不同成员国的代号,如E1代表德国,E4代表荷兰。
6.玻璃的生产日期
(1)查看玻璃的生产日期 玻璃上的数字代表年,5就代表2015年生产。黑点在数字左边代表上半年生产,右边代表下半年生产。左边有几个黑点就用7减去几,若是一个黑点就用7-1=6,即这块玻璃是2015年6月份生产的;如果黑点在数字右边,就用13减去几个黑点。
如图1-18中,图1-18(a)中的玻璃生产日期为2020年7月,图1-18(b)中的玻璃生产日期为2018年1月。
图1-18 玻璃的生产日期
(2)判断玻璃是否更换 一般情况下,汽车玻璃的出厂日期应该和汽车整车的出厂日期相近。玻璃作为汽车配套的配件,其生产日期要比整车的出厂日期要早,如果玻璃生产日期晚于整车的出厂日期,可以判定该车的玻璃是更换过的。
7. DOT+数字
DOT是美国交通运输部(United Stated Department of Transportation)的缩写,总部位于华盛顿。DOT ID,是用来识别产品生产工厂的。没有ID的厂家,只需在自己的产品上打印上厂名或商标,交通部则可以识别。
8. M540 AS2
美国交通部DOT认证代码以及玻璃分类代码。M540,它主要是用于标注一些玻璃的类型信息,例如颜色、厚度等等。一般一个厂家可以有多组号码。AS2,琉璃分类代码。“AS1”代表的是这块玻璃的透光率不小于70%,即“清楚的玻璃”、“可用于前风挡”;“AS2”代表光线传输率不小于70%的玻璃,但它的可用范围是“可用于除前风挡外的任何部位”。
有的汽车玻璃上写有LAMINATED,是表示玻璃的类型为夹层玻璃。如果是钢化玻璃就写为TEMPERED。
四、汽车轮胎的标识
汽车轮胎上的标识很多,有轮胎品牌、规格(型号)、生产日期等标识。
1.轮胎的规格
如图1-19所示,以轮胎的规格195/60 R 14 85 H为例进行说明。
图1-19 轮胎的规格
①195表示轮胎宽度195mm,货车子午线轮胎的宽度一般用英寸(in)为单位。
②60表示扁平比为60%,扁平比为轮胎高度H与宽度B之比,有60、65、70、75、80五个级别。
③R表示子午线轮胎,即“Radial”的第一个字母。
④14表示轮辋直径或轮胎内径为14in。
⑤85表示荷重等级,即最大载荷质量。荷重等级为85的轮胎的最大载荷质量为515kg。
⑥ H表示速度等级,表明轮胎能行驶的最高车速。轮胎速度等级对应表如表1-6所示。
汽车高速行驶时,会使整个轮胎的温度升高,从而导致胎面磨损加剧,轮胎都有其设计的临界速度。为了安全,轮胎是不允许超过设计速度使用的,而应根据轮胎的速度等级来使用。
另外,在轮胎规格前加“P”表示轿车轮胎;在胎侧标有“REINFORCED”表示经强化处理,“RADIAL”表示子午线胎,“TUBELESS”(或TL)表示无内胎(真空胎),“M+S”(Mud and Snow)表示适于泥地和雪地,“→”表示轮胎旋向,不可装反。
表1-6 轮胎速度等级对应表
2.轮胎的生产日期
如图1-20所示,轮胎生产日期可察看轮胎侧面相应的数据。生产日期的后两位代表生产年份,前两位代表是第几周生产,图中该轮胎为2020年第12周生产。
图1-20 轮胎生产日期
五、汽车使用寿命与报废标准
(一)汽车使用寿命
机动车使用寿命主要可分为技术使用寿命、经济使用寿命和合理使用寿命等。
1.机动车技术使用寿命
机动车技术使用寿命是指车辆从开始使用直至其主要机件到达技术极限状态而不能再继续修理时为止的总工作时间或总行驶里程。这种极限的标志,在结构上是零部件的工作尺寸、工作间隙,在性能上常表现为车辆总体的动力状态或燃、润料的超耗。
2.机动车经济使用寿命
机动车经济使用寿命是指机动车使用到相当里程和使用年限,对其进行全面经济分析之后得出机动车已到达不经济合理、使用成本较高的寿命时刻。
评价汽车经济使用寿命的主要指标有年限、行驶里程、使用年限等。
(二)汽车报废标准
我国机动车相关报废标准始于1997年7月15日发布的《汽车报废标准》,其中对于私家车的强制报废标准为期限10年,行驶10万千米。之后,随着我国汽车工业的迅速发展,车辆技术水平的提升,这一限制显得过于苛刻。在2000年发布的《汽车报废标准规定》中,虽然私家车仍有年限限制,但是可通过年检将期限延长为15年。2006年,商务部就《机动车强制报废标准规定》征求意见,首次取消了小、微型非营运载客汽车使用年限限制,该举措被认为是新规定中最为重要的变化。
为保障道路交通安全,鼓励技术进步,加快建设资源节约型、环境友好型社会,商务部、国家发展和改革委员会、公安部和环境保护部根据《中华人民共和国道路交通安全法》及其实施条例、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国环境噪声污染防治法》,制定并公布了《机动车强制报废标准规定》,于2013年5月1日起施行。
凡达到报废标准的机动车,其所有人应将机动车交售给报废机动车回收拆解企业,由报废机动车回收拆解企业按规定进行登记、拆解、销毁等处理,并将报废的机动车登记证书、号牌、行驶证交公安机关交通管理部门注销。
商务部、公安部、环境保护部、发展和改革委员会等部门依据各自职责,负责报废机动车回收拆解监督管理、机动车强制报废标准执行等相关工作。
《机动车强制报废标准规定》从累计行驶里程数和(或)使用年限两个方面,对各类机动车的报废年限(里程)做了具体规定,如表1-7所示。
表1-7 机动车强制报废标准规定
注:1.表中机动车主要依据《机动车类型术语和定义》进行分类;标注“*”车辆为乘用车。
2.对于小、微型出租客运汽车(纯电动汽车除外)和摩托车,省、自治区、直辖市人民政府有关部门可结合本地实际情况,制定严于表中使用年限的规定,但小、微型出租客运汽车使用年限不得低于6年,正三轮摩托车使用年限不得低于10年,其他摩托车使用年限不得低于11年。