《汽车零部件系统概述》课件

汽车零部件系统概述本课程旨在全面介绍汽车零部件系统的基本知识，涵盖发动机、底盘、车身、电气四大系统的核心组成与工作原理通过系统性学习，学员将深入了解汽车工业的技术基础，掌握各零部件的功能特点与发展趋势汽车总体结构框架主要机构系统三大件定义汽车由发动机、底盘、车身、电气四大系统构成发动机提传统汽车三大件指发动机、变速箱、底盘，是决定车辆性供动力，底盘负责行驶控制，车身保护乘员，电气系统控制能的核心部件现代汽车还包括众多辅助系统，如空调、音各项功能响、导航等舒适性配置•发动机系统动力源•底盘系统行驶基础•车身系统保护载体•电气系统控制中枢零部件系统分类总览发动机系统底盘系统包括曲柄连杆机构、配气机涵盖传动、行驶、转向、制动构、燃油供给、点火、冷却、四大机构确保动力有效传润滑等子系统负责将燃料化递，保证车辆安全行驶，实现学能转化为机械能，为整车提精确操控和可靠制动性能供动力输出车身电气系统发动机系统简介基本定义能量转化原理常见类型发动机是汽车的动力源，通过燃燃料在气缸内燃烧产生高温高压烧燃料产生热能，再转化为机械气体，推动活塞做功，通过连杆能驱动车辆行驶是整车最核心带动曲轴旋转，实现热能到机械的动力总成部件能的转化发动机基本组成曲柄连杆机构由活塞、连杆、曲轴组成，是发动机的核心运动机构活塞在气缸内做往复运动，通过连杆将直线运动转化为曲轴的旋转运动配气机构包括进排气门、凸轮轴、气门弹簧等零件，控制进气和排气的时机确保燃料混合气及时进入气缸，废气及时排出辅助系统燃油供给、点火、冷却、润滑等系统为发动机正常工作提供保障，确保发动机在最佳工况下运行曲柄连杆机构1活塞组件活塞是承受燃气压力的运动部件，由活塞头部、裙部和活塞环组成活塞环分为压缩环和油环，起密封和控制机油作用2连杆总成连杆连接活塞和曲轴，将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动连杆小头与活塞销连接，大头与曲轴连杆轴颈连接3曲轴系统曲轴是发动机的主要旋转件，将活塞的往复运动转化为旋转运动输出曲轴还驱动配气机构、水泵等辅助设备工作配气机构进气过程凸轮轴驱动进气门开启，活塞下行产生负压，可燃混合气通过进气道进入气缸，为燃烧做准备压缩燃烧进排气门关闭，活塞上行压缩混合气，点火后燃气膨胀推动活塞下行做功，产生动力输出排气过程排气门开启，活塞上行将燃烧后的废气推出气缸，通过排气道排到大气中，完成一个工作循环燃油供给系统油箱储存输油泵送燃油箱储存汽油或柴油，配备液位传感器电动燃油泵将燃油从油箱抽取并加压输送监测油量现代油箱采用多层复合材料，到发动机汽油机采用低压泵，柴油机需具备防渗透、防爆功能要高压共轨系统过滤净化喷油雾化燃油滤清器过滤燃油中的杂质和水分，保喷油器将加压燃油雾化喷入气缸或进气护精密的喷油系统不受污染，确保燃油品道，与空气充分混合形成可燃混合气，为质燃烧提供条件点火系统（汽油机）蓄电池供电蓄电池为点火系统提供低压电源，通过点火开关控制整个点火12V系统的工作状态电池容量和状态直接影响点火性能高压线圈升压点火线圈将低压电升压至万伏以上高压电，现代发动机多12V2采用独立点火线圈，每缸一个，提高点火可靠性火花塞点燃火花塞在压缩冲程末期产生电火花，点燃压缩后的可燃混合气火花塞间隙、热值等参数影响点火效果和发动机性能柴油机压燃原理自燃点火依靠压缩热量自燃高压缩比压缩比达16-22:1柴油喷射高压共轨精确喷油空气压缩先压缩纯空气升温柴油机无需点火系统，依靠高压缩比将空气压缩至℃高温，然后喷入柴油实现自燃这种压燃方式使柴油机具有热效率高、扭矩大、油500-700耗低的特点，广泛应用于商用车和工程机械柴油机关键技术包括高压共轨喷射系统、涡轮增压、废气再循环等EGR起动系统钥匙启动继电器控制转动点火钥匙或按下启动按钮，向起起动继电器接收信号后闭合，将蓄电动继电器发送启动信号，激活整个起池大电流接通到起动电机，为电机提动系统工作供足够的启动功率发动机启动电机驱动发动机转速超过怠速后，起动电机自起动电机高速旋转，通过单向离合器动脱离，发动机开始独立工作，完成带动发动机飞轮转动，使发动机达到整个启动过程自主运转转速冷却系统90°C15L工作温度冷却液容量发动机最佳工作温度范围典型乘用车冷却系统容量3000水泵转速怠速时水泵每分钟转数冷却系统通过强制循环方式控制发动机温度，防止过热损坏水泵驱动冷却液在发动机水套和散热器间循环，带走多余热量节温器根据温度自动调节冷却液流路，冷车时关闭大循环快速暖机，热车时开启大循环充分散热现代冷却系统还配备电子风扇、膨胀水箱等部件润滑系统润滑系统为发动机运动部件提供润滑、冷却、清洁、密封和防腐功能机油泵从油底壳吸取机油，经机油滤清器过滤后输送到各润滑点机油在曲轴轴承、凸轮轴、活塞环等部位形成油膜，减少摩擦磨损现代发动机广泛采用压力润滑方式，配备机油压力传感器监控润滑状态优质机油具备良好的粘温性能、抗氧化性和清洁分散性，直接影响发动机使用寿命和性能表现定期更换机油和滤清器是发动机保养的重要内容发动机系统发展趋势变速器系统手动变速器自动变速器无级变速器通过驾驶员操作离合器踏板和档位杆实采用液力变矩器和行星齿轮机构，根据通过钢带或链条在锥形轮间传动，实现现换档，结构简单可靠，传动效率高，车速和负荷自动换档，操作简便舒适，无级调速，燃油经济性好，但承载能力成本较低，但操作复杂度高但结构复杂成本较高有限，主要用于小型车传动系统离合器连接和断开发动机与变速器传动轴将动力传递至差速器差速器分配动力并允许车轮转速差驱动轮最终将动力传递到地面传动系统将发动机动力传递到驱动轮，包括前驱、后驱、四驱三种布局前驱车结构紧凑成本低，后驱车操控性好，四驱车通过性强差速器允许内外轮转速不同，提高转弯稳定性现代车辆广泛采用电控差速器、扭矩矢量分配等先进技术悬挂系统结构与功能弹性元件螺旋弹簧、扭杆弹簧或空气弹簧承载车身重量，缓解路面冲击弹簧刚度影响乘坐舒适性和操控稳定性的平衡减振器阻尼减振器抑制弹簧振荡，快速衰减振动能量现代减振器采用可调阻尼技术，适应不同路况需求导向机构控制臂、连杆等导向机构确定车轮运动轨迹，传递制动力和牵引力，保证车轮正确定位横向稳定杆减少车身侧倾，提高过弯稳定性通过扭转变形在左右车轮间分配载荷，改善操控性能悬挂系统主要零件详解零件名称主要功能常见类型性能影响螺旋弹簧承载支撑等螺距、变螺距影响载荷承载和舒适性减振器阻尼控制筒式、支柱式决定振动衰减速度控制臂导向定位臂、多连杆影响车轮定位参A数稳定杆抗侧倾实心杆、空心杆提高过弯稳定性悬挂系统零件的材料和设计直接影响车辆的乘坐舒适性、操控稳定性和使用寿命高强度钢材、铝合金、复合材料等轻量化材料的应用有助于减轻簧下质量，提升悬挂响应性橡胶衬套、球头等连接件的质量关系到悬挂系统的耐久性和性能NVH悬挂系统分类被动悬挂半主动悬挂主动悬挂传统悬挂系统，弹簧和减振器参数固可调阻尼减振器，根据路况和驾驶模电控或液压驱动，主动产生控制力定，无法根据路况调节结构简单可式调节阻尼特性在成本和性能间取能够最大程度优化悬挂性能，但系统靠，成本低廉，是目前主流配置得平衡，应用日益广泛复杂成本高昂，主要用于豪华车型•结构简单维护方便•可调阻尼特性•主动产生控制力•成本低适用性广•兼顾舒适性和操控性•性能优化程度最高•参数固定适应性有限•成本适中技术成熟•系统复杂成本较高电子悬挂系统传感器检测处理执行器调节闭环控制ECU车身加速度、车轮速度、转向角电控单元分析传感器信号，计算电磁阀、电机等执行器快速调节持续监测效果并调整，实现动态度等传感器实时监测车辆状态最优悬挂参数设定值悬挂阻尼或刚度特性优化的闭环控制电子悬挂系统代表悬挂技术的发展方向，通过传感器、、执行器构成的闭环控制系统，实现悬挂特性的实时优化系统可根据路况、车速、驾ECU驶模式自动调节，在舒适性和操控性间找到最佳平衡点，显著提升驾乘体验制动系统构成制动踏板制动主缸制动器总成防抱死ABS驾驶员施加制动力的操将踏板力转化为液压力包括制动盘、制动片、防止车轮抱死打滑，保作装置，通过踏板比放的核心部件，内有活塞制动钳等部件通过摩持转向能力和制动效大制动力，将驾驶员意和密封件双回路设计擦将车辆动能转化为热果通过轮速传感器监图传递给制动系统现确保即使一个回路失能，实现减速停车盘测车轮状态，控制ECU代车辆配备真空助力器效，另一回路仍可提供式制动散热好，鼓式制制动压力脉冲调节减轻踏板力制动力动成本低现代制动辅助技术防抱死ABS防止制动时车轮抱死，保持车辆转向能力和最短制动距离通过高频脉冲调节制动压力，是现代车辆标准配置制动力分配EBD根据车辆载荷和制动强度，自动分配前后轮制动力确保各车轮充分发挥制动潜力，提高制动效率和稳定性电子稳定ESC检测车辆失控趋势，通过单独控制某个车轮制动力纠正车辆姿态有效防止甩尾、推头等危险情况发生紧急制动辅助识别驾驶员紧急制动意图，自动增加制动力并激活危险警示灯与自动紧急制动系统配合，减少碰撞风险转向系统机械液压转向电动助力转向传统转向系统，由发动机驱动系统用电机提供转向助EPS转向油泵提供助力转向力度力，能耗低响应快可根据车稳定可靠，但能耗较高，转向速调节助力大小，低速轻便高特性固定无法调节速稳重，是未来发展方向线控转向技术取消方向盘与车轮的机械连接，完全依靠电子信号控制可实现可变转向比、主动转向等先进功能，用于高端车型轮胎及轮毂系统规格标识等标识205/55R1691V胎面结构花纹设计影响抓地力钢丝帘布内部骨架承载重量轮毂基础铝合金或钢制轮毂轮胎是车辆唯一与地面接触的部件，直接影响行驶安全性、舒适性和燃油经济性轮胎规格标识包含宽度、扁平比、轮辋直径、载重指数、速度级别等信息胎面花纹设计决定排水性能和抓地力，胎侧钢丝帘布层提供结构强度轮毂材质和造型影响散热性能和车辆外观定期检查胎压、花纹深度对行车安全至关重要车身结构简介承载车架安全笼设计现代轿车多采用承载式车身，车身兼乘员舱采用高强度材料构成安全笼，作车架承受各种载荷高强度钢板焊在碰撞中保持完整柱、柱等关键A B接成整体结构，重量轻强度高部位加强设计，保护乘员安全连接加强件溃缩吸能区各种支撑梁、加强板连接车身各部前后端设置溃缩区，碰撞时有序变形分合理的力传递路径确保车身刚度吸收冲击能量通过可控变形减少传和碰撞安全性能递到乘员舱的冲击力车身附属零部件车门系统汽车玻璃保险杠系统灯具系统包括门框、玻璃、密封条、前挡风玻璃采用夹层安全玻外观件与吸能结构相结合，前照灯、尾灯、转向灯等确锁具、铰链等现代车门配璃，破碎时不会飞溅伤人低速碰撞时保护车身，高速保行车安全光源节能LED备防撞钢梁，侧面碰撞时保侧窗后窗使用钢化玻璃，破碰撞时引导气流减少阻力长寿，激光大灯照射距离更护乘员电动车窗、中控锁碎成钝角颗粒减少伤害材料多为塑料或复合材料远，适应性前照灯根据路况等提升便利性调节光型主被动安全系统发展汽车电气系统总览电源系统控制系统蓄电池与发电机构成车辆电源，为各电控单元是车辆大脑，控制发动机、12V ECU电气设备供电混动车增加高压电池系变速箱、制动等系统总线实现各CAN统，电压达间通信协调200-400V ECU舒适系统照明系统空调、音响、导航、座椅调节等提升驾乘前照灯、尾灯、转向灯等保证行车安全舒适性智能座舱集成多种功能，实现人、氙气、激光等新光源技术不断应用LED机交互普及起动与充电系统蓄电池储能铅酸蓄电池储存电能，为起动和车载电器供电电池容量通常为45-，电压，需定期维护检查电解液密度和极板状态80Ah12V发电机充电交流发电机由发动机驱动，将机械能转化为电能内置整流二极管将交流电转为直流电，输出电压为蓄电池充电

14.4V电压调节器控制发电机输出电压稳定在合适范围，防止过充损坏蓄电池现代车辆多采用电子式调节器，响应速度快精度高点火与喷油电控传感器信号氧传感器监测排气成分，空气流量计测量进气量，曲轴位置传感器确定点火时机收集各种传感器数据进行综合分析ECU计算ECU发动机控制单元根据传感器信号计算最佳喷油量和点火时间考虑发动机转速、负荷、温度等因素进行精确控制执行器控制控制喷油器和点火线圈精确动作喷油器开启时间决定喷油量，ECU点火时机影响燃烧效率和排放性能闭环修正氧传感器反馈燃烧结果，据此修正喷油量闭环控制确保空燃比ECU保持在理想范围，优化动力性和经济性照明信号系统前照灯系统远近光灯提供前方照明，雾灯改善恶劣天气视野大LED灯节能寿命长，激光大灯照射距离可达米，自适应大600灯根据路况调节光型信号灯组转向灯、刹车灯、倒车灯向其他道路使用者传递行驶意图光源响应速度快，提前秒点亮可减少追尾风LED

0.2险警示灯系统危险警告灯、位置灯在紧急情况下提示其他车辆智能灯光系统可根据车速、转向角度自动调节灯光模式车内舒适系统零部件空调系统压缩机、冷凝器、蒸发器构成制冷循环，为车内提供舒适温度自动空调可根据设定温度自动调节风量和温度，双区或多区空调满足不同乘员需求座椅调节电动座椅可调节前后、高低、靠背角度等多个方向记忆功能储存驾驶员偏好设置，座椅加热通风提供额外舒适性音响娱乐多媒体系统集成收音机、、、蓝牙等功能高端音响配备多个扬声器和CD USB功放，支持环绕声和主动降噪技术仪表显示液晶仪表可显示车速、转速、油量等行驶信息抬头显示将关键信息投射HUD到前挡风玻璃，驾驶员无需低头查看智能网联系统中控大屏车联网模块升级OTA集成导航、娱乐、远程信息处空中T-BOX Over-The-Air车辆设置等功能的理器实现车辆与云升级技术让车辆软触控屏幕支持多端通信支持远程件可以远程更新点触控和语音控启动、定位查询、新功能推送、Bug制，界面设计注重故障诊断等功能，修复、性能优化无用户体验和操作安为车主提供便捷服需到店，如手机般全性务便捷手机互联支持、CarPlay等手Android Auto机映射功能语音助手、应用投屏让驾驶更智能，同时保证行车安全制动与转向电子新技术线控制动技术线控转向系统取消传统液压连接，制动完全由电子信号控制响应速度快方向盘与转向机械连接断开，依靠电子信号传递转向意图至毫秒级，可实现制动力精确分配可变转向比技术使停车更轻便，高速更稳定•响应速度极快•可变转向比设计•制动力分配精确•支持自动转向功能•支持自动驾驶需求•减少路面冲击传递•系统复杂成本较高•需要冗余安全设计线控技术是智能驾驶的基础，通过电子信号替代机械连接，实现更精确的车辆控制这些技术为自动驾驶、车辆动态控制等高级功能提供了硬件基础，代表汽车控制技术的发展方向新能源汽车系统简介整车集成三电系统协调工作电控系统整车控制器VCU电驱动系统电机及减速器动力电池锂电池组储能新能源汽车以电池、电机、电控三电系统为核心，区别于传统燃油车纯电动车（）完全依靠电力驱动，插电混动车（）结合燃油BEV PHEV和电力双重动力源三电系统的技术水平直接决定新能源汽车的性能表现，包括续航里程、加速能力、能耗水平等关键指标动力电池系统150能量密度，当前主流水平Wh/kg400工作电压伏特，高压电池包电压80电芯容量，单体电芯典型容量Ah8循环寿命年，电池包设计寿命动力电池是新能源汽车的核心部件，目前主流采用三元锂电池和磷酸铁锂电池电池包由数百个电芯串并联组成，配备完善的热管理系统控制温度电池管理系统监控每个电芯的电压、温度、电流，确保安全可靠运行电池包结构设计需兼顾能量密度、安全性、成本等多重BMS因素，是决定电动车竞争力的关键技术电驱动系统解析智能辅助驾驶系统智能辅助驾驶系统通过多种传感器感知周围环境，为驾驶员提供安全辅助激光雷达提供高精度点云数据，摄像头识别车3D道线、交通标志等视觉信息，毫米波雷达测量目标距离和速度，超声波传感器用于近距离探测系统功能包括自适应巡航控制、车道保持辅助、自动紧急制动、盲点监测等融合多传感器数据，通过深度学习算法判断ECU驾驶环境，在必要时介入控制或提醒驾驶员，显著提升行车安全性零部件编号与命名规范零件号体系原厂件标识由制造商代码、零件分类、具原厂件具有统一的质量标OEM体型号、版本号等组成标准准和认证标志包装上印有制化编号便于采购、库存管理和造商信息、生产日期、质量认质量追溯，确保零件准确识证等标识，保证产品可靠性别副厂件区分售后市场零件质量参差不齐，需仔细辨别正规副厂件需通过相关认证，价格较低但质量可能存在差异。