汽车基础知识之汽车参数

1 车身参数

1.0 车身尺寸

汽车尺寸

长/mm

极端点间距离,前保险杠最凸出的位置,到车后保险杆最凸出的位置

宽/mm

极端点间距离,车身左右最凸出位置间距离

业界通用规则,车身宽度不包含左右后视镜伸出的宽度,
后视镜折叠后的宽度

高/mm

地面算起,到汽车最高点的距离,车身顶部最高的位置,不包括车顶天线的长度

轴距/mm

汽车同侧相邻前后车轮中心点间的距离

轮距/mm

左轮和右轮中心点距离,分为前轮距和后轮距

最小离地距离/mm

水平面上汽车底盘的最低点与地面间的距离

1.2 外观参数

空车质量/kg
汽车按出厂技术条件装备完整(如备胎,工具等安装齐全),各种油水箱填满后的质量
允许总质量/kg
汽车正常条件下准备行驶时,包括载人(包括驾驶员),载物时允许的总质量
车门数
汽车车身上含后备箱门在内的总门数
可作为汽车用途的标志,普通三厢轿车一般都是四门,运动型轿车多是两门,个别豪华车有六门
一般的两厢轿车,SUV和MPV都是五门(后门为掀起式),也有运动型两厢车为三门设计
座位数
含司机在内的座位,一般轿车为5座,前排2个独立座椅,后排一般为长条座椅
部分豪华轿车后排则是两个独立的座椅,为四座
跑车只有前排座椅,两座
商务车和部分越野车则配有第三排座椅,所以为六座或七座
行李箱容积/L
行李箱也叫后备箱,行李箱容积的大小衡量一款车携带行李或其他备用物品多少的能力
油箱容积/L
能够携带燃油的体积
前后配重
车身前轴和车身后轴各自承担的重量比,汽车的配重,一般在50:50最平均,宝马则是50:50
现实生活中经常遇到过弯,加速等情况,力学上看,48:53~40:60之间对弯道加速会较灵活,爬坡差一些,相反前重于后时,过弯迟钝

2 行驶参数

2.1 风阻系数

又称风阻系数,是计算汽车空气阻力的一个重要系数

该系数可通过风洞测得,当车辆在风洞中测试时,通过风速模拟汽车行驶时的车速,
测量仪器获取车辆需要多少马力来抵挡风速,使车不至于被风吹后退,获得这个力之后,
减去车辆与地面的摩擦力,剩下的就是风阻了,然后通过计算,获取风阻系数

风阻系数=正面风阻力2/(空气密度车头正面投影面积*车速平方)

一般车辆风阻系数在0.25~0.4之间,系数越小,说明风阻越小

2.2 最小转弯直径/m

最小弯半径

转弯直径指外转向轮的轨迹圆直径,即汽车的外转向轮的中心平面在车辆支撑平面(一般为地面)上的轨迹圆直径,汽车前轮处于最大转角状态行驶时,汽车前轴离转向中心最远车轮胎面中心在地面上形成的轨迹圆直径,

最小转弯直径表明汽车转弯性能灵活与否的参数,由于转向轮左右极限角一般有所不同,因此有左转弯和右转弯直径

将汽车方向盘沿某个方向打满,驾驶车辆转一个圈,这个圈的直径就是车辆最小转弯直径

2.3 行驶极限位置

汽车行驶极限角度

接近角/°
汽车满载静止时,汽车前端突出点向前轮引切线与地面的夹角,即水平面与切于前轮轮胎外缘平面间最大夹角
离去角/°
汽车满载时,车身后端突出点后车轮引切线与路面间的夹角,及水平面与切于车辆最后车轮轮胎外缘平面的最大夹角
表明车辆离开障碍物时,不发生碰撞的能力,离去角越大,通过性越好
通过角/°
汽车空载,静止时,分别通过前,后车轮外缘做切线交于车体下部较低部位形成的夹角
爬坡角度/%
汽车满载时,在良好路面用第一档克服的最大坡度角,表征汽车的爬坡能力
最大涉水深度/mm
汽车能通过的最深水域,也是安全深度
评价越野通过性的重要指标之一

3 性能参数

3.1 发动机位置

前置发动机

前置发动机

F表示(Front),发动机整体在前轮轴前面(重心),绝大部分轿车都是前置发动机.

内置发动机

内置发动机

M表示(Middle),发动机整体位于前后轴之间,很多双座超跑采用此种方式,如兰博基尼LP640,法拉利F430.

后置发动机

后置发动机

R表示(Rear),发动机整体位置(重心)位于后轮轴后面,这类车型较少,典型为保时捷911.

3.2 曲轴相对位置

发动机位置以曲轴位置为标准,分为横向式和纵向式.

横置发动机

横轴发动机

曲轴和车体方向垂直,一般前驱车均为横置发动机,大众速腾,丰田凯美瑞.

纵置发动机

纵轴发动机

曲轴和车体方向平行,一般后驱车和全驱车多数都为纵置发动机,奔驰C级,宝马3系,丰田锐志.

3.3 发动机结构

气缸排列方式分类.

3.3.1 直列发动机

直列发动机

发动机所有气缸均按照同一角度肩并肩排成一个平面,气缸是按直线排列的,一般直列发动机都是4缸,少数有6缸,宝马著名之列6缸发动机.

优点
(1)缸体和曲轴结构十分简单,使用一个气缸盖,制造成本低
(2)尺寸紧凑
(3)稳定性高,低速扭矩特性好,且燃料消耗少
缺点
随排量气缸数增加,长度大大增加

3.3.2 V型发动机

V型发动机

气缸分成两组,形成一个有夹角的平面,从侧面看气缸呈V字形

优点
(1)气缸数均为偶数,常见为V6,V8,V10,V12,排量大,一般2.5L以上
(2)高度和长度尺寸小,汽车上布置方便,可为驾驶舱留出更大的空间
(3)气缸对向布置,可抵消一部分震动,使发动机运转更加平顺
缺点
(1)必须使用两个气缸盖
(2)结构负责,成本高
(3)宽度加大后,发动机两侧空间较小,不易安排其他装置

3.3.3 W型发动机

W型发动机

德国大众专属发动机技术
辉腾6.0,奥迪A8L 6.0采用W12发动机
布加迪威龙8..0L W16发动机
W型一般为大排量发动机
将V型发动机的每侧气缸再进行小角度错开,属于V型发动机变种

优点
W型比V型更短,有利于节约空间,重量更轻
缺点
宽度更大,使得发动机室更满

3.3.4 H型水平发动机

H型发动机

如果将直列发动机看成夹角为0的V型发动机,当两排气缸夹角扩大为180度时,气缸水平对置排列,就是水平对置发动机,斯巴鲁和保时捷.

优点
(1)气缸"平放",降低了汽车重心,车头可设计得既扁又低
(2)增强汽车行驶平稳性
(3)水平对置气缸布局是一种对称稳定结构,使发动机运转平顺性比V型发动机更好
(4)运行时功率损耗最小
缺点
两排气缸水平放置,造成发动机缸体很宽,发动机舱排列较复杂,很少厂家采用

3.3.5 转子发动机

转子发动机

三角活塞旋转式发动机,采用三角转子旋转运动控制压缩和排放,马自达RX-8跑车使用1.3L的转子发动机.

优点
(1)三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时,三角转子本身又绕其中心自转,在三角转子转动时,以三角转子中心为中心的内齿与以输出轴中心为中心的齿轮啮合,齿轮固定在缸体上不转动,内齿圈与齿轮的齿数之比为3:2
(2)尺寸较小,重量较轻,功率大
(3)震动和噪声极低
缺点
(1)转子技术复杂,制造成本极其高昂
(2)耐用性低于传统发动机

3.4 混合动力系统

在传统汽柴发动机基础上,加上一种其他能源的动力系统
目前普遍应用的是油电混合系统,即在汽柴发动机的车上,加上一个电动机

优点
降低油耗
车型
本田思域,雷克萨斯RX400H
单位
cc:立方厘米
ml:毫升
摄氏0度标准大气压下,1克水的体积换算单位
1ml≈1cc
厘米:巴黎子午线的四十万分之一

3.5 进气方式及气体形成方式

进气方式	混合气体形成方式
自然吸气	化油器
涡轮增压	单点电喷
机械增压	多点电喷
/	直喷式

3.6 气缸与气门及排气量

3.6.1 气缸

一般有3,4,6,8,10,12,16缸

气缸分类
(1)排量1升下发动机常采用3缸,1~2.5L一般为4缸
(2)3L一般为6缸
(3)4L一般为8缸
(4)5.5L以上一般为12缸
(5)1缸约为0.5L
(6)一般家用车采用4缸(2.0L)居多,售价20万以内
(7)6缸(2.0L以上)基本20万以上
(8)8缸多用于中大型豪华车和超级跑车
发动机特殊性能
(1)同等缸径下,缸数越多,排量越大,功率越高,最高速越大
(2)同等排量下,缸数越多,缸径越小,转速越高扭矩越大,加速度越快

3.6.2 气门数

每个气缸拥有的气门数, 一般有2,3,4,5个气门,达到或超过6个气门使配气结构过于复杂,还会导致发动机寿命缩短,气门开启的空间帘区(气门圆周和气门升程)也较小,效率下降,因此四气门技术目前较普遍

发动机特殊性能
(1)同等排量下,气门越多,进排气效率越好(如跑步,张大嘴巴换气)
(2)排量较大,功率较大的发送机采用多气门技术
最大功率
决定了汽车的最高速度
P=F*V
P功率,F牵引力,V平均速度
最大扭矩
最大牵引力
P=F*V
P功率,F牵引力,V平均速度

3.6.3 排气量

单位ml,活塞从上止点到下止点扫过的气体容积,又称为单缸排量,取决于缸径和活塞行程,发动机排量各缸工作容积总和.

计算方式1
$π*r²*l*n$
其中,r为气缸半径,l为活塞行程,n为气缸数量
计算方式2
$d*d*0.7854*l*n$
其中,d为直径,0.7854=π/4

4 变速箱

4.1 功能

(1)传递发动机动力,改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速
(2)发动机旋转方向不变的情况下,可使汽车倒行
(3)利用空挡,中断动力传递,变换档位

4.2 档位个数

通常变速箱的档位数量只前进档的个数,档位是发动机在转速一定的情况下,用来调整变速箱的齿轮比,达到合理的扭矩,档位越多,发动机输出功率的区域划分越详细,目前档位基本在4_{8个,大部分手动变速箱为5档或6档,5档较多,如捷达,思域,6档较少,如卡罗拉,奔腾,1.6T的君威.自动变速箱都是4}6档,较先进的有7档和8档

4.3 变速箱类型

序号	类型
1	手动变速箱
2	自动变速箱
3	手自一体变速箱
4	无极变速变速箱
5	双离合变速箱

4.4 制动器

即刹车,让行驶中的汽车停止或减速的部件，由制动架，制动件，操纵装置三大部分组成。

制动器分类

制动器分类
手刹

手刹

5 底盘参数

5.1 驱动方式

指车辆驱动轮数量和位置,驱动轮是有发动机直接驱动,推动汽车前进.汽车有前后排轮子,则可分为两轮驱动和全轮驱动(如四驱)。

驱动方式	描述
前轮驱动	前置前驱
后轮驱动	(1)前置后驱 (2)中置后驱 (3)后置后驱
全轮驱动	(1)前置四驱 (2)中置四驱 (3)后置四驱

5.2 前轮驱动

特点
(1)发动机动力直接传递给前轮从而带动车辆前进
(2)应用于中低端轿车
优点
(1)容易布置车内成员空间,机械结构简单,造价低,节约成本
(2)60%轿车都采用这种方式
(3)95%的中级及以下轿车采用前轮驱动
缺点
(1)前轮既负责驱动车辆,有负责车辆转向,前轴负荷过重
(2)过弯时前部中心会因惯性而前移,容易突破前轮的地面附着力
(3)后轮没有动力,会发生转向不足,即"推头"

5.2.1 前置前驱(Front Engine Front drive, FF)

前置前驱

特点
(1)前轮驱动
(2)发动机前置
优点
(1)省略了传动轴装置,减轻车重,结构较紧凑
(2)有效l用发动机机舱空间,驾驶空间更为宽敞
(3)有利于降低地板高度,提高乘坐舒适性
(4)发动机靠近驱动轮,动力传递效率高,燃油经济性好
(5)发动机等总成前置,增加前轴负荷,提高轿车高速行驶是的操纵稳定性和制动时的方向稳定性
(6)简化了后悬挂系统
(7)在积雪或易滑路面行驶,靠前轮牵引,有利于保证方向稳定性
(8)汽车散热器布置在汽车前部,散热条件好,发动机可得到足够冷却
(9)行李箱布置在汽车后部,提高行李箱空间
缺点
(1)启动,加速或爬坡时,前轮负荷减小,导致牵引力下降
(2)前桥既是转向桥,又是驱动桥,结构及工艺复杂,制造成本高,维修保养困难
(3)前桥负荷较后轴重,并且前轮又是转向轮,前轮工作条件恶劣,轮胎寿命短
(4)前轮驱动并转向需要万向节,结构和制造工艺较为复杂
(5)一旦发生正面碰撞,其发动机及其附件损失较大,维修费较高
车
(1)大众迈腾
(2)丰田凯美瑞
(3)奥迪A3
(4)奔驰B级

5.3 后轮驱动

特点
(1)发动机的动力通过传动轴传递给后轮
(2)比较传统的驱动形式
(3)应用于中高级轿车
优点
(1)操控性好,后轮负责驱动,前轮专注转向工作,转向反应更加敏捷
(2)起步加速表现好,舒适度高
(3)车辆起步,加速或爬坡是中心后移,后轮作为驱动轮抓地力增强,有利于起步,加速或爬坡
(4)提供更好的行驶稳定性和舒适度
缺点
(1)制造成本高,空间利用不便
(2)转弯时,如果后轮转速高于前轮,会出现转向过度,即"甩尾"
(3)漂移,即采用转向过度实现的

5.3.1 前置后驱(Front engine Rear Drive,FR)

前置后驱

特点
(1)发动机前置
(2)后轮驱动
应用
(1)传统的驱动方式
(2)国内外大多数货车,部分轿车(尤其是高级轿车)采用

优点
(1)在良好的路面上启动,加速或爬坡时,驱动轮的负荷增大(驱动轮附着压力增加)牵引性能比前置前驱型优越
(2)轴荷分配较均匀,因而具有良好的操纵稳定性和形式平顺性,有利于延长轮胎的使用寿命
(3)发动机,离合器和变速器等总成临近驾驶室,简化了操纵结构的布置
(4)转向轮是从动轮,转向结构简单,便于维修
缺点
(1)采用传动轴装置,不仅增加车重,同时降低动力传动系的传动效率,影响了燃油经济性
(2)纵置发动机(曲轴与前进方向平行),变速箱和传动轴等总成布置,使驾驶室空间减小,影响乘坐舒适性,同时,后排中央有凸起
(3)在雪地或易滑路面上启动加速时,后轮推动车身,易发生甩尾现象
车
(1)丰田锐志
(2)宝马3系
(3)奔驰C级
(4)法拉利599

5.3.2 中置后驱(Middle Engine Rear Drive, MR)

中置后驱

特点
(1)发动机中置
(2)发动机位于座椅之后,后轴之前
(3)后轮驱动
应用

大多数高性能跑车和超级跑车采用

优点
(1)可获得最佳的轴荷分配,操控稳定性和行驶平顺性较好
(2)发动机临近驱动桥,无需传动轴,从而减轻车重,具有较高的传动效率
(3)重量集中,车身平摆方向的惯性力矩小,转弯时,转向操作灵敏,运动性好
缺点
(1)发动机的布置占据了车厢和行李箱的一部分空间,通常,车厢只能安放2个座椅
(2)对发动机的隔音和绝热效果较差,乘坐舒适性有所降低
车
(1)法拉利458
(2)兰博基尼盖拉多LP550-2
(3)帕加尼Zonda
(4)保时捷CarreraGT

5.3.3 后置后驱(Rear Engine Rear Drive, RR)

后置后驱

特点
(1)发动机后置
(2)后轮驱动
应用
(1)目前大中型客车采用
(2)乘用车仅有保时捷911系列和Smart for two
说明

乘用车,后置发动机可以说没有任何优点,由于后部的重量过大,快速过弯时,整车的抓地需求绝大部分都交给了后轮,此时后轮的负担很大,因此后轮因速度过高,或路况较差等打滑后轮会失控,导致无法让车辆保持既定的运行轨迹

5.4 全轮驱动(All Whell Drive, AWD)

5.4.1 全时全轮驱动

特点
(1)车辆在任何时候,所有轮子全都能提供驱动力,而且可以按行驶路面状态的不同,将发动机输出扭矩按照不同比例分布在前后所有轮子上
(2)可有效避免转向不足和转向过度
(3)提高行驶稳定性
(4)一般全时驱动车型都用AWD表示,有些厂家的全驱技术有自己的商标,如奥迪Quattro,奔驰4-MATIC,宝马X-Drive
应用
(1)一般应用在轿车或以公路性能为主的越野车上
(2)价格较高
车
(1)日本斯巴鲁全系为全时四驱
(2)奥迪A8

5.4.2 接通式全轮驱动

特点
(1)可以在两轮和全轮驱动之间选择的驱动方式
(2)由驾驶者根据路面情况,通过接通或断开分动器来变换两轮和全轮驱动模式
(3)一般应用与纯粹的越野车上,一般有高速四驱,低速四驱,高速两驱三种模式
(4)目的是提高车辆的越野性能
车
(1)日产帕拉丁
(2)三菱帕杰罗
(3)丰田兰德酷泽

5.4.3 前置四驱

特点
(1)发动机前置
(2)四轮驱动
应用
(1)多用于高性能轿车或SUV
(2)轿车上操控性高
(3)越野上通过性更强
车
(1)日产GTR
(2)奥迪A6L
(3)奥迪Q7
(4)奔驰ML级

5.4.4 中置四驱

特点
(1)发动机中置
(2)四轮驱动
应用
(1)高性能跑车和超级跑车采用
(2)与中置后驱相比,中置四驱操控性及过弯极限更强
车
(1)兰博基尼Muecielago
(2)奥迪R8
(3)布加迪威航
(4)兰博基尼盖拉多LP560-4

5.4.5 后置四驱

特点
(1)发动机后置
(2)四轮驱动
车
仅有保时捷911 Carrera4/4S使用

5.5 悬挂系统

指汽车车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称

5.5.1 作用

(1)传递作用在车轮和车架之间的力和力扭
(2)缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力
(3)衰减由此引起的震动,保证汽车平稳运行

5.5.2 分类

独立悬挂
(1)前后左右四个车轮单独通过独立的悬挂装置与车体相连
(2)可独立上下动作,互不干扰
非独立悬挂
左右两个车轮通过一支车轴连接,不能单独上下动作

目前汽车,前悬挂使用独立悬挂,低端车型后悬挂采用非独立悬挂,中高档轿车使用的都是独立悬挂,常见悬挂系统有:

序号	常见悬挂
1	麦弗逊式独立悬挂
2	双叉臂式独立悬挂
3	拖曳臂是独立悬挂
4	多连杆式独立悬挂
5	可调式悬挂系统

6 小结

(1)汽车三大主要部件:发动机,变速箱和悬挂系统,衡量车辆性能,首先看这三大系统;
(2)发动机有5种类型:直列发动机,V型发动机,W型发动机,H型发动机和转子发动机;