MPV 悬置系统 u/X& 1h- 38L^x)e@ 发动机本身是一个内在的振动源，同时也受到来自外部的各种振动干扰。引起零部件的损坏和乘坐的不舒适等。所以设置悬置系统，把发动机传递到支承系统的振动减小到最低限度。成功地控制振动，主要取决于悬置系统的结构型式、几何位置及悬置软垫的结构、刚度和阻尼等特性。确定—个合理的悬置系统是一件相当复杂的工作，它要满足—系列静态及动态的性能要求，同时又受到各种条件的约束，这些大大增加了设计的难度。一般来讲对发动机悬置系统有如下要求。 j]FA5o$') ① 能在所有工况下承受动、静载荷，并使发功机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其他零部件发生干涉。同时在发动机大修前，不出现零部件损坏。 Ma' KW* ② 能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声。 )!T-~n:w ③ 能充分地隔离由于路面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动，降低振动噪声。 Dg-.X,`S ④ 保证发动机机体与飞轮壳的连接面弯矩不超过发动机厂家的允许值。 e>~ ^ QQuLo)}B 悬置系统的激振源 Is4?Qd QmV$Vp 作用于发动机悬置系统的激振源主要如下： {J={pD4mfE ① 发动机起动及熄火停转时的摇动； Y/vW=8 ② 怠速运转时的抖动； ywuKcY"iN ③ 发动机高速运转时的振动； *gA=siCB ④ 路面冲击所引起的车体振动； ]8K8}q* ⑤ 大转矩时的摇动； jz p\4F‑ ⑥ 汽车起步或变速时转矩变化所引起的冲击； f5<^.@ ⑦ 过大错位所引起的干涉和破损。 l[?"3IJA 作用在发动机悬置上的振动频率十分广泛。按着振动频率可以把振动分为高频振动和低频振动。频率低于30Hz的低频振动源如下： h<_- ] ① 发动机低速运转时的转矩波动； X;(?0YRFz ② 在发动机低速运转时由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振功； % 5~G ③ 轮胎旋转时由于轮胎动平衡不好使车身产生的振动； U;JH\E1H ④ 路面不平使车身产生的振动；
59_, 频率高于30Hz的高频振动源如下： q$-l3R{A%g ① 在发动机高速运转时，由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振动； Na\N%"YbQ ② 变速时产生的振动； & GPb6$FJu ③ 燃烧压力脉动使机体产生的振动； GU' )Qp az ④ 发动机配气机构产生的振动； An&(k[}i ⑤ 曲轴的弯曲振动和扭振； ]^@zzLGF ⑥ 动力总成的弯曲振动和扭振； saxHGbi ⑦ 传动轴不平衡产生的振动。 _t~:aiq 总之，使发动机总成产生振动的主要振源概括起来有两类：一为内振源，主要是由于燃烧脉动、活塞和连杆的运动产生的不平衡力和力矩。二为外振源，主要来源于不平的道路或传动系。这两种振源几乎总是同时作用，使发动机处于复杂的振动状态。 iYy3&g (1) 燃烧激振频率 nsH i dB" 这是由发动机气缸内混合气燃烧，曲轴输出脉冲转矩，由于转矩周期性地发生变化，导致发动机上反作用转矩（又称倾覆力矩）的波动。这种波动使发动机产生周期性的扭转振动，其振动频率实际上就是发动机的发火频率，计算公式为： j+u/%Wc8 f1＝2×i×n/60/τ )G4d'kjq f2＝Q×n/60 6gm%2N# 式中：f2－惯性力激振频率； jS-|Fa'$? Q－比例系数(一级不平衡力或力矩Q＝1，二级不平衡力或力矩Q＝2)。 "ok^ 0"?# 不平衡惯性力的激振频率与发动机的缸数无关，但惯性力的不平衡量与发动机缸数和结构特征有着密切的关系。 liRm 关于外振源，归根结底是路面的激励，通过车轮、驱动系统、转向系统及车架等而传递到动力总成，所以在选择悬置系统的固有频率时，需要考虑到车辆与发动机连接部分的共振频率。 EeiMB-X[[g 因此，悬置系统特性的选择首先要隔离发动机自身的振动，即不让发动机不平衡力造成的振动过分地传向车体。这就要求悬置系统的固有频率低于发动机怠速工况下激振频率的0.7倍。车体结构振动的降低，十分有利于降低结构振动造成的噪声。目前汽车发动机的悬置软垫都相当软，发动机的固有频率大多处在6－20Hz的范围内。如此低的频率，当汽车以正常车速行驶时，刚好处于不平道路的低频激励阶段，这就带来了路面激励下发动机的晃动问
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。在低频段内，发动机的固有频率与整车特性匹配不当时，路面激励所造成的发动机晃动可能引起汽车乘坐舒适性下降，也可能影响到汽车的操作性。 *[?s6zH?1 pGu6L{s 悬置系统的布置 e%5@ocs> 1N,y:4a 1) 悬置点的数量 4'&>:2$[ 悬置点的数量根据动力总成的长度、质量、用途和安装方式等决定。悬置系统可以有3、4、5点悬置，典型的布置见图3－16－1。 'MZ'Ux[ 一般在汽车上采用三点及四点悬置系统。因为在振动比较大时，如果悬置点的数目增多，当车架变形时，有的悬置点会发生错位，使发动机或悬置支架受力过大而造成损坏。 Z^s7;s‑u 三点式悬置与车架的顺从性最好，因为三点决定一个平面，不受车架变形的影响，而且固有频率低，抗扭转振动的效果好。值得推荐的是前悬置采用两点左、右斜置、后端一点紧靠主惯性轴的布置
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，这种布置具有较好的隔振功能。在四缸机上得到广泛应用。而前一点、后两点的三点式多用于六缸机。 mY$ \v&F 四点式悬置的稳定性好、能克服较大的转矩反作用力，不过扭转刚度较大，不利于隔离低频振动。但经过合理设计，仍可满足四缸机、更能满足六缸机的要求。四点式悬置在六缸机上的使用最为普遍。图3－16－2是典型的三点式和四点式悬置。 eJ !X%Bx 在重型汽车上，因为其动力总成质量和长度大，为了避免发动机机体后端面与飞轮壳接合面上产生过大的弯矩，一般在变速器上增加一个辅助支点，从而形成五点式悬置。 由于该支点距动力总成的质心最远，又是过定位点，因此辅助支点刚度不能太大，以避免因车架变形而损坏变速器或悬置支架。 [i.&o0js ZSHfP "E 扭转刚度：Kθ=2B2kpks/(kpcos2θ+kssin2θ) Z T'"}r3 θ-α=arctan(tanθ/k0) Xng*k>Q 式中k0—悬置软垫的压缩刚度与剪切刚度之比，即 k0=kp/ks； e f&@hgJ A—弹性中心高度； m$ jl5q? B—软垫支点到半水平距； gF9mhH α—弹性中心到支点的连线的仰角； 9$! [}2 θ—悬置软垫的安装倾斜角； WeWQt+ 在实际设计中还有许多其他的布置形式。如非对称的V形布置、 平置 、吊挂式等。 :tf=ziS‑z 4)轿车发功机的悬置布置特点 % K‑fx"* 轿车发动机一般采用四缸四冲程发动机．发动机前置、横置、前轮驱动， 即FF式布置。 FF驱动方式下驱功反力矩直接作用于动力总成上，使发动机悬置受到较大的力。因此，为限制发动机及排气系统等的位移，发动机悬置要有必要的刚度。另一方面，为了减小怠速及中高速区域的振动噪声，要求发动悬置具有具有较好的柔件，达到良好的隔振性能。作用于发动机悬置上的驱动反力矩，在FR式场合，就是动力总成输出最人转矩时所产生的最大反作用力矩，即倾覆力矩，它等于发动机最大转矩乘变速器最大减速比。这—倾覆力矩主要由后悬置来承担，力矩方向与发动机旋转方向相反。因此在后悬置一侧的软垫上将产牛很大的额外压缩负荷。但在 FF式的车辆上，则为差速器（驱动轴）的输出转矩。因此FF式的驱动反力矩为阳式的3～4倍。 ak/V|HZG 表3-16-1 不同使用工况下可能出现的冲击加速度值 G rA>~H‑e -Ps48QQpk 应用形式 垂直加速度（g） =oo"_4Ju` 公路用车辆 ±4 #)[~Q 6 越野车辆 ±6 |Z V 发电机组 ±6 FJ My sR 用 途 用于振动输入小、支承质量大的场合 用于振动输入大、支承质量大的场合 用于振动输入小、支承质量小的场合 v!J` tg+- F\:yO 2r 3）悬置软垫的限位、 (T^~! o 如果动力总成的位移过大，使动力总成本身，或它进排气系、操纵机构 管路、接线等和周围的机件相碰，产生损伤。同时悬置软垫也容易损坏。为此，必须从悬置结构上限制过大位移。 N9J^.\^ ①增加位移较大的方向上的悬置刚度。例如，在汽车加速行驶或转弯行驶时，动力装置产生的惯性力，可能使动力装置产生较大的位移。为了限制动力装置的位移，应该在前后、左右方向上设置较硬的悬置．防止动力装置出现过大的位移。 f\fr>-z SY ②采用非线形、变刚度的悬置结构，以同时减小小激振力引发的振动和限制大激振力时大的振动位移。例如．在汽车停驶发动机怠速运转，或汽车等速行驶时，发功机的输出转矩较小。这时，悬置软垫的刚度较低，能有效地隔离振动。在快速起步时，驱动转矩的反力十分大，可能使动力装置产生左右横滚的振动。此外，汽车在不平整路面上行驶时，随着整车的大幅度上下颠动，动力总成也产业很大的上下惯性力。由于这时悬置软垫的刚度变大，也能有效地限制动力装置的振动和位移。悬置软垫限位结构的实例如图3-16-7所示。 , 3 ,Kh*u 4)悬置软垫的可靠性 {dL{Z9 (1)疲劳破坏 hU|Z=8 "o 橡胶材料的循环变应力的作用下可能出现疲劳破坏，设计时应注意橡胶的许用应力和许用变形，表3-16-6，给出了一般悬置橡胶材料的许用应力和许用变形。 o.cu0; (2)老化 qXh*#"| 悬置软垫在使用中，不可避免的会受到热、臭氧和紫外线等的作用、造成悬置软垫的抗拉强度、力学性能下降，并产生裂纹。因此在悬置设计中应使悬置软垫远离热源或加以隔离。 e?p1oa^~X 表3-16-3悬置软垫许用应力和变形 3#J9nrO 6.ewP !H 变形形式 允许应力 允许变形 X,vU7ocem 压缩 1～1.5 15～20 WgR1kV*H 剪切 0.1～0.2 20～30 neGsn#KEU r !Dv=fib (3)永久变形 a2I< 6yE 悬置软垫在使用中反复地变形，或受热等因素影响下，橡胶将产生永久变形，使橡胶的尺寸发生变化。 m1P>X %E (4)粘接面的剥离 "SdNW *h 一般设计中要求橡胶与金属骨架的粘接强度高于3MPa，但由于产品质量问题或软垫在高温环境下长期使用后，粘接面的粘接强度下降并引起剥离而导致损坏。 S2o;=<,}l 5)悬置软垫橡胶的材料 在设计中应根据使用要求选择符合要求的橡胶材料。目前主要采用混合橡胶，它以天然橡胶为主料，添加了部分丁苯橡胶．有的悬置也采用了丁腈橡胶。目前采用的减振橡胶材料有一般的加硫橡胶，如NR (天然橡胶)， SBR(丁苯橡胶) ，BR (丁二烯橡胶)， IR(异戊橡胶)；特殊的耐油加硫橡胶，如NBR(丁腈橡胶)；特殊耐候(轻度耐油)橡胶，如CR(氯丁二烯橡胶)；阻尼力教大的橡胶，如IIR(丁基橡胶)；特别耐热的加硫橡胶，如EPDM（乙丙烯橡胶）。 Qo_VXmu} 6)悬置软垫的阻尼 _"b#f*i: 根据悬置系统的幅频响应特性，当动力总成在低频振动时，为了减小振动的振幅，应采用阻尼因数较大的软垫，此时阻尼越大，振动响应越小。其中，最典型的例子是冲击。而当动力总成作30Hz以上的高频振动时，由于激振力的频率较高，可以不必考虑动力总成悬置系统的共振问题。为了降低动力总成的振动对整车的影响，切断高频振动的传递。应该使振动系的阻尼越小越好，此时阻尼越小，振动响应越小。 3w7;o.BaL yh`$I`N 液压悬置 'gkY WDHB( ⑥分别计算前、后悬置支承点上承受的静态负荷。 oeAvaMw ⑦计算发动机机体后端面与飞轮壳接合面上的静态弯矩，该弯短值必须在发动机制造商规定的范围内；否则，应调整前、后悬置支承点的位置或增加尾部辅助支承点，使该处的弯矩值控制在限值内。 _e j^Y ⑧计算发动机、变速器总成在悬置软垫上可能引起的最大转矩反作用力。可用两种计算
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，一是发动机输出最大转矩时，另一是发动机在额定功率点时(包括最大变速比)。然后根据软垫制造商提供的软垫“负荷——变形”曲线，核对所选样的软垫是否能承受这一作用力及软垫的最大变形量是否在合理的范围内。 -|,jqL;x ⑨按实际应用情况，确定动态负荷冲击加速度的数值。 .taX9I,= ⑩设计悬置支架，按动态负荷计算进行强度校核。若发动机制造商没有提出机体后端面与飞轮壳接合部位的静念弯矩限值，则应按动态负荷计算该部位的弯矩和工作应力，保证该薄弱环节安全可靠。 zweidP" ⑾选择合适的悬置软垫，应能承受上述动态负荷，并满足隔振要求，确定软垫的刚度。 :OqXIwG ⑿根据所选择的软垫的压缩和剪切刚度及系统布置形式，分别计算前、后悬置的垂直综合刚度，侧向综合刚度和扭转综合刚度及相应的固有频率（如果是平置式布置，则系统的垂直方向固有频率和隔振效率可从软垫制造商提供的坐标图上根据静态变形量确定）。 (.{0 sj xR ⒀确定发功机的外激振频率。 ;o%U:@ ⒁通过软垫制造商提供的坐标图，按照软垫的静态压缩量以及外激振额率，确定悬置系统的隔振效率。 `)z^ 2)E5 ⒂检查悬置系统是否具备克服其他外力和惯性力的能力，必要时应设置限位装置。 zC$;t9rz ⒃选择能满足工作环境条件的需要的悬置软垫的材料。 W+&U>y+3 ⒄校核悬置系统的结构布置能否适应整车提供的空间，确保不与周围零部件发生干涉。 dwTIwK`c ⒅试验 MPV MPV的全称是Multi-Purpose Vehicle，即多用途汽车。它集轿车、旅行车和厢式货车的功能于一身，车内每个座椅都可调整，并有多种组合的方式，例如可将中排座椅靠背翻下即可变为桌台，前排座椅可作180度旋转等。 近年来，MPV趋向于小型化，并出现了所谓的S-MPV，S是小(Small)的意思。S-MPV车长一般在(4.2-4.3)m之间，车身紧凑，一般为(5—7)座。 SUV SUV的全称是SportUtility Vehicle，中文意思是运动型多用途汽车。现在主要是指那些设计前卫、造型新颖的四轮驱动越野车。SUV一般前悬架是轿车型的独立悬架，后悬架是非独立悬架，离地间隙较大，在一定程度上既有轿车的舒适性又有越野车的越野性能。由于带有MPV式的座椅多组合功能，使车辆既可载人又可载货，适用范围广。 RV RV的全称是Recreati&a Vehicle，.即休闲车，是一种适用于娱乐、休闲、旅行的汽车，首先提出RV汽车概念的国家是日本。RV的覆盖范围比较广泛，没有严格的范畴。从广义上讲，除了轿车和跑车外的轻型乘用车，都可归属于RV。MPV及SUV也同属RV。 皮卡 皮卡(PICK-UP)又名轿卡。顾名思义，亦轿亦卡，是一种采用轿车车头和驾驶室，同时带有敞开式货车车厢的车型。其特点是既有轿车般的舒适性，又不失动力强劲，而且比轿车的载货和适应不良路面的能力还强。最常见的皮卡车型是双排座皮卡，这种车型是目前保有量最大，也是人们在市场上见得最多的皮卡。 CKD汽车 CKD是英文Completely Knocked Down的缩写，意思是“完全拆散”。换句话说，CKD汽车就是进口或引进汽车时，汽车以完全拆散的状态进入，之后再把汽车的全部零、部件组装成整车。我国在引进国外汽车先进技术时，一开始往往采取CKD组装方式，将国外先进车型的所有零部件买进来，在同内汽车厂组装成整车。 SKD汽车 SKD是英文Semi-Knocked Down的缩写，意思是“半散装”。换句话说，SKD汽车就是指从国外进口汽车总成(如发动机、驾驶室、底盘等)，然后在国内汽车厂装配而成的汽车。 SKD相当于人家将汽车做成“半成品”，进口后简单组装就成整车。 零公里汽车 零公里汽车是一个销售术语，指行驶里程为零(或里程较低，如不高于10kin)的汽车，它的出现是为了满足客户对所购车辆“绝对全新”的要求。零公里表示汽车从生产线上下来后，还未有任何入驾驶过。为了保证里程表的读数为零，从生产厂到各销售点，均采用大型专用汽车运输，以保证车辆全新。 概念车 概念车由英文Conception Car意译而来。概念车不是Ep将投产的车型，它仅仅是向人们展示设计人员新颖、独特、超前的构思而已。概念车还处在创意、试验阶段，很可能永远不投产。因为不是大批量生产的商品车，每一辆概念车都可以更多地摆脱生产制造水平方面的束缚，尽情地甚至夸张地层示自己的独特魅力。 概念车是时代的最新汽车科技成果，代表着未来汽车的发展方向，因此它展示的作用和意义很大，能够给人以启发并促进相互借鉴学习。因为概念车有超前的构思，体现了独特的创意，并应用了最新科技成果，所以它的鉴赏价值极高。 世界各大汽车公司都不惜巨资研制概念车，并在国际汽车展上亮相，一方面了解稍费者对概念车的反映，从而继续改进；另一方面也是为了向公众显示本公司的技术进步，从而提高自身形象。 老爷车 老爷车也叫古典车，一般指20年前或更老的汽车。老爷车是一种怀旧的产物，是人们过去曾经使用的，现在仍可以工作的汽车。 老爷车这一概念始于20世纪70年代，最早出现在英国的一本杂志上，这种说法很快得到老爷车爱好者的认同。不到10年功夫，关注老爷车的人就越来越多，致使老爷车的身价戏剧性地增长起采。例如，一辆1933年款式的美国求盛伯格汽车在拍卖行卖到100万美元，一辆布加迪老爷车卖到650万美元。 零排放汽车 零排放汽车是指不排出任何有害污染物的汽车，比如太阳能汽车、纯电动汽车、氢气汽车等。有时人们也把零排放汽车称为绿色汽车、环保汽车、生态汽车、清洁汽车等。 电动汽车 目前人们所说的电动汽车多是指纯电动汽车，即是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车前进。从外形上看，电动汽车与日常见到的汽车并没有什么区别，区别主要在于动力源及其驱动系统。 混合动力汽车 混合动力汽车就是在纯电动汽车上加装一套内燃机，其目的是减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。混合动力汽车有串联式和并联式两种结构形式。 燃气汽车 燃气汽车主要有压缩天然气汽车(.简称LPG汽车或LPGV)和压缩天然气汽车(简称CNG汽车或CNGV)。顾名思义，LPG汽车是以液化石油气为燃料，CNG汽车是以压缩天然气为燃料。燃气汽车的CO排放量比汽油车减少90%以上，碳氢化合物排放减少70%以上，氮氧化合物排放减少35%以上，是目前较为实用的低排放汽车。 欧洲Ⅱ号排放标准 汽车尾气排出的污染物主要有碳氢化合物(HC)、氮氧合物(NOx)、一氧化碳(CO)、微粒(PM)等，它们主要通过汽车排气管排放。由于汽车排放污染物对环境造成的危害日益严重，世界各国和地区都先后制定了限制汽车废气排放的限量值，其中欧盟制定的欧洲标准是一项大多数国家和地区执行的参照标准。 欧洲排放标准属于一个非常专业的技术范畴，现通过举例来解释欧洲工号、欧洲Ⅱ号标准到底是什么意思。以设计乘员数不超过6人(包括司机)，且最大总质量不超过2.5t的轿车为例。 我国于1999年1月1日到2003年12月31日这个阶段必须达到的排放标准限值为：一氧化碳不得超过3.16g/km；碳氢化合物不得超过1.13g/km；其中柴油车的颗粒物标准不得超过0.18g/km；耐久性要求为5万km。 2004年1月1日以后，标准又有所提高：汽油车一氧化碳不超过2.2g/km，碳氢化合物不超过0.5g/km；柴油车一氧化碳不超过1.0g/km，碳氢化合物不超过0.7g/km，颗粒物不超过0.08g/km。这便是2004年我国将要实行的欧洲Ⅱ排放标准。 汽车召回 所谓汽车召回(RECALL)，就是投放市场的汽车，发现由于设计或制造方面的原因存在缺陷，不符合有关的法规、标准，有可能导致安全及环保问题，厂家必须及时向国家有关部门报告该产品存在问题、造成问题的原因、改善措施等，提出召回申请，经批准后对在用车辆进行改造，以消除事故隐患。目前实行汽车召回
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的国家有美国、日本、加拿大、英国、澳大利亚等。 V6发动机 汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8、10、l2缸。排量1L以下的发动机常用3缸；(1-2.5)L一般为4缸发动机；3L左右的发动机一般为6缸；4L左右为8缸；5.5L以上用12缸发动机。二般来说，在同等缸径下，缸数越多，排量越大，功率越高；在同等排量下，缸数越多，缸径越小，转速可以提高，从而获得较大的提升功率。 气缸的排列形式主要有直列、V形、W形等。 一般5缸以下发动机的气缸多采用直列方式排列，少数6缸发动机也有直列方式的，过去也有过直列8缸发动机。直列发动机的气缸体成一字排开，缸体、缸盖和曲轴结构简单，制造成本低，低速扭矩特性好，燃料消耗少，应用比较广泛，缺点是功率较低。一般1L以下的汽油机多采用3缸直列，(1-2.5)L汽油机多采用直列4缸，有的四轮驱动汽车采用直列6缸，因为其宽度小，可以在旁边布置增压器等设施。直列6缸的动平衡较好，振动相对较小，所以也为一些中、高极轿车采用。 (6-12)缸发动机一般采用V形排列，其中VIO发动机主要装在赛车上。V形发动机长度和高度尺寸小，布置起来非常方便，而且一般认为，V形发动机是比较高级的发动机，也成为轿车级别的标志之一。V8发动机结构非常复杂，制造成本很高，所以使用得较少。V12，发动机过大过重，只有极个别的高级轿车采用。 目前最常见的发动机主要是直列4缸(14)与V型6缸(V6)发动机。一般来说，V6发动机的排量较14的为高，V6机比14—运行平稳、安静。U主要装在普通级轿车上，而V6机则装在中高档轿车上。 压缩比 压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积的比值，它表示活塞从下止点移到上止点时气缸内气体被压缩的程度。压缩比是衡量汽车发动机性能指标的一个重要参数。 一般地说，发动机的压缩比愈大；在压缩行程结束时混合气的压力和温度就愈高，燃烧速度也愈快，因而发动机的功率愈大，经济性愈好。但压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧情况，反而会出现爆燃、表面点火等不正常燃烧现象，又反过来影响发动机的性能。此外，发动机压缩比的提高还受到排气污染法规的限制。 排量 气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是各缸工作容积的总和，一般用毫升(CC)来表示。发动机排量是最重要的结构参数之一，它比缸径和缸数更能代表发动机的大小，发动机的许多指标都同排量密切相关。 功率 功率是指物体在单位时间内所做的功。在一定的转速范围内，汽车发动机的功率与发动机转速成非线性正比关系，转速越快 功率越大，反之越小，它反映了汽车在一定时间内的作功能力。以同类型汽车做比较，功率越大转速越高，汽车的最高速度也越高。 发动机的输出功率同转速关系很大。随着转速÷的增加，发动机的功率也相应提高，但是到了一定的转速以后，功率反而呈下降趋势。一般在说明发动机最高输出功率的同时标出每分钟转速(r/min)，如100PS／5000r／min，即在每分钟5000转时最高输出功率为100马力(73.5kW)。 常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力(PS)或千瓦(kW)来表示，1马力等于0.735千瓦。 扭矩 扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽车在一定范围内的负载能力。在某些场合能真正反映出汽车的“本色”，例如启动时或在山区行驶时，扭矩越高汽车运行的反应便越好。以同类型发动机轿车做比较，扭矩输出愈大承载量愈大，加速性能愈好，爬职力愈强，换挡次数愈少，对汽车的磨损也会相对减少。尤其在轿车零速启动时，更显示出扭矩高者提升速度快的优越性。 发动机的扭矩的表示
方法
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是牛米(N.m)。同功率一样，一般在说明发动机最大输出扭矩的同时也标出每分钟转速(r／min)。最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围，随着转速的提高，扭矩反而会下降。 多点电喷 汽车发动机的电喷装置一般是由喷油油路、传感器组和电子控制单元三大部分组成的。如果喷射器安装在原来化油器位置上，即整个发动机只有一个汽油喷射点，这就是单点电喷；如果喷射器安装在每个气缸的进气管上，即汽油的喷射是由多个地方(至少每个气缸都有一个喷射点)喷人气缸的，这就是多点电喷。 闭环控制 发动机电喷系统的闭环控制是一个实时的氧传感器、计算机和燃油量控制装置三者之间闭合的三角关系。氧传感器“告诉”计算机混合气的空燃比情况，计算机发出命令给燃油量控制装置，向理论值的方向调整空燃比(14.7：1)。这一调整经常会超过一点理论值，氧传感器察觉出来，并报告计算机，计算机再发出命令调回到14.7：1。因为每一个调整的循环都很快，所以空燃比不会偏离14.7：1，一旦运行，这种闭环调整就连续不断。采用闭环控制的电喷发动机，由于能使发动机始终在较理想的工况下运行(空燃比偏离理论值不会太多)，从而能保证汽车不仅具有较好的动力性能，还能省油。 多气门 传统的发动机多是每缸一个进气门和一个排气门，这种二气门配气机构相对比较简单，制造成本也低，对于输出功率要求不太高的普通发动机来说，就能获得较为满意的发动机输出功率与扭矩性能。排量较大、功率较大的发动机要采用多气门技术二最简单的多气门技术是三气门结构，即在一进一排的二气门结构基础上再加上一个进气门。近年来，世界各大汽车公司新开发的轿车大多采用四气门结构。四气门配气机构中，每个气缸各有两个进气门和两个排气门。四气门结构能大幅度提高发动机的吸气、排气效率，新款轿车大都采用四气门技术。 顶置凸轮轴(OHC) 发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置、顶置三种形式。轿车发动机由于转速较快，每分钟转速可达5000转以上，为保证进排气效率，都采用进气门和排气门倒挂的形式，即顶置式气门装置，这种装置都适合用凸轮轴的三种安装形式。但是，如果采用下置式或者中置式的凸轮轴，由于气门与凸轮轴的距离较远，需要气门挺杆和挺柱等辅助零件，造成气门传动机件较多，结构复杂，发动机体积大，而且在高速运转下还容易产生噪声，而采用顶置式凸轮轴则可以改变这种现象。所以，现代轿车发动机一般都采用了顶置式凸轮轴，将凸轮轴配置在发动机的上方，缩短了凸轮轴与气门之间的距离，省略了气门的挺杆和挺柱，简化了凸轮轴到气门之间的传动机构，将发动机的结构变得更加紧凑。更重要的是，这种安装方式可以减少整个系统往复运动的质量，提高了传动效率。 按凸轮轴数目的多少，可分为单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC)两种，由于中高档轿车发动机一般是多气门及V型气缸排列，需采用双凸轮轴分别控制进排气门，因此双顶置凸轮轴被不少名牌发动机所采用。 VTEC VTEC系统全称是可变气门正时和升程电子控制系统，是本田的专有技术，它能随发动机转速、负荷、水温等运行参数的变化，而适当地调整配气正时和气门升程，使发动机在高、低速下均能达到最高效率。+在VTEC系统中，其进气凸轮轴上分别有三个凸轮面，分别顶动摇臂轴上的三个摇臂，当发动机处于低转速或者低负荷时，三个摇臂之间无任何连接，左边和右边的摇臂分别顶动两个进气门，使两者具有不同的正时及升程，以形成挤气作用效果。此时中间的高速摇臂不顶动气门，只是在摇臂轴上做无效的运动。当转速在不断提高时，发动机的各传感器将监测到的负荷、转速、车速以及水温等参数送到电脑中，电脑对这些信息进行分析处理。当达到需要变换为高速模式时，电脑就发出一个信号打开VTEC电磁阀，使压力机油进入摇臂轴内顶动活塞，使三只摇臂连接成一体，使两只气门都按高速模式工作。当发动机转速降低达到气门正时需要再次变换时，电脑再次发出信号，打开VTEC电磁阀压力开头，使压力机油泄出，气门再次回到低速工作模式。 VVT--i VVT—i.系统是丰田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写，最新款的丰田轿车的发动机已普遍安装了VVT—i系统。丰田的VVT—i系统可连续调节气门正时，但不能调节气门升程。它的工作原理是：当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。 三元催化器 三元催化器，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。由于这种催化器可同时将废气中的工种主要有害物质转化为无害物质，故称三元。 三元催化器的工作原理是：当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为五色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。 涡轮增压(Turbo) 涡轮增压简称Turbo，如果在轿车尾部看到Turbo或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。 涡轮增压器实际上是种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与祸轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。 涡轮增压器的最大优点是能在不加大发动机排量就能较大幅度地提高发动机的功率及扭力，一般而言，加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%—30%。涡轮增压器的缺点是滞后，即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓，使发动机延迟增加或减少输出功率，这对于要突然加速或超车的汽车而言，瞬间会有点提不上劲的感觉。 发动机防盗锁止系统 由于汽车门锁具有一定的互开率，降低了汽车的防盗功能，因此人们开发了发动机防盗锁止系统。对于已装有发动机防盗锁止系统的轿车；即使盗车贼能打开车门也无法开走轿车。典型的发动机防盗锁止系统是这样工作的：汽车点火钥匙中内装有电子芯片，每个芯片内都装有固定的ID(相当于身份识别号码)，只有钥匙芯片的ID与发动机一侧的ID一致时，汽车才能启动，相反，如果不一致，汽车就会马上自动切断电路，使发动机无法启动。 空气阻力系数(CD) 汽车在行驶中由于空气阻力的作用，围绕着汽车重心同时产生纵向、侧向和垂直等三个方向的空气动力量，其中纵向空气力量是最大的空气阻力，大约占整体空气阻力的80%以上。空气阻力系数值是由风洞测试得出来的。 由于空气阻力与空气阻力系数成正比关系，现代轿车为了减少空气阻力就必须要考虑降低空气阻力系数。从20世纪50年代到70年代初，轿车的空气阻力系数维持在0.4至0.6之间。70年代能源危机后，各国为了进一步节约能源，降低油耗，都致力于降低空气阻力系数。现在轿车的空气阻力系数一般在0.28至0.4之间。 试验表明，空气阻力系数每降低10%，燃油节省7%左右。曾有人对两种相同质量、相同尺寸；但具有不同空气阻力系数(分别是0.44和0.25)的轿车进行比较，以每小时88km的时速行驶了100km，燃油消耗后者比前者节约了1.7L。 风洞 风洞就是用来产生人造气流(人造风)的管道。在这种管道中能造成一段气流均匀流动的区域，汽车风洞试验就在这段风洞中进行。汽车风洞中用来产生强大气流的风扇是很大的，比如奔驰公司的汽车风洞，其风扇直径就达8.5m，驱动风扇的电动功率高达4000kW，风洞内用来进行实车试验段的空气流速达270km／h。建造一个这样规模的汽车风洞往往需要耗资数亿美元，甚至10多亿，而且每做一次汽车风洞试验的费用也是相当大的。 汽车风洞有模型风洞、实车风洞和气候风洞等，模型风洞较实车风洞小很多，其投资及使用成本也相对小些。在模型风洞中只能对缩小比例的模型进行试验，其试验精度也相对低些。实车风洞则很大，建设费用及使用费用极高。目前世界上的实车风洞还不多，主要集中在日、美、德、法、意等国的大汽车公司。气候风洞主要是模拟气候环境，用来测定汽车的一般性能(如空洞性能等)的风洞。国外的汽车公司在进行汽车开发时，其车身大都是先制成l：1的汽车泥模，然后在风洞中做试验，根据试验情况对车身各部分进行细节修改，使风阻系数达到设计要求，再用三维坐标测量仪测量车身外形，绘制车身图纸，进行车身冲压模具的设计、生产等技术工作。 汽车导航系统(CIPS) GPS是以全球24颗定位人造卫星做基础，向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航和定位系统。GPS的定位原理是：用户接收卫星发射的信号，从中获取卫星与用户之间的距离、时钟校正和大气校正等参数，通过数据处理确定用户的位置。现在，民用GPS的定位精度可达10m以内厶GPS具有的特殊功能很早就引起了汽车界人士的关注，当美国在海湾战争后宣布开放一部分GPS的系统后，汽车界立即抓住这一契机，投入资金开发汽车导航系统，对汽车进行定位和导向显示，并迅速投入使用。 汽车GPS导航系统由两部分组成：一部分由安装在汽车工的GPS接收机和显示设备组成；另一部分由计算机控制中心组成，两部分通过定位卫星进行联系。计算机控制中心是由机动车管理部门授权和组建的，它负责随时观察辖区内指定监控的汽车的动态和交通情况，因此整个汽车导航系统起码有两大功能：一个是汽车踪迹监控功能，只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上，该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电子地图上指示出它的所在方位；另一个是驾驶指南功能，车主可以将各个地区的交通线路电子图存储在软盘上，只要在车工接收装置中插入软盘，显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置及目前的交通状态，既可输入要去的目的地，预先编制出最佳行驶路线，又可接受计算机控制中心的指令，选择汽车行驶的路线和方向。 定速巡航 定速巡航用于控制汽车的定速行驶，汽车一旦被设定为巡航状态时，发动机的供油量便由电脑控制，电脑会根据道路状况和汽车的行驶阻力不断地调整供油量，使汽车始终保持在所设定的车速行驶，而无需操纵油门。目前巡航控制系统已成为中高级轿车的标准装备。 安全车身 为了减轻汽车碰撞时乘员的伤亡，在设计车身时着重加固乘客舱部分，削弱汽车头部和尾部。当汽车碰撞时，头部或尾部被压扁变形并同时吸收碰撞能量，而客舱不产生变形以便保证乘员安全。 安全玻璃 安全玻璃有两种钢化玻璃与夹层玻璃。钢化玻璃是在玻璃处于炽热状态下使之迅速冷却而产生预应力的强度较高的玻璃，钢化玻璃破碎时分裂成许多无锐边的小块，不易伤人。夹层玻璃共有3层，中间层韧性强并有粘合作用，被撞击破坏时内层和外层仍粘附在中间层上，不易伤人。汽车用的夹层玻璃，中间层加厚一倍，有较好的安全性而被广泛采用。 预紧式安全带 预紧式安全带的特点是当汽车发生碰撞事故的一瞬间，乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带，立即将乘员紧紧地绑在座椅上，然后锁止织带防止乘员身体前倾，有效保护乘员的安全。预紧式安全带中起主要作用的卷收器与普通安全带不同，除了普通卷收器的收放织带功能外，还具有当车速发生急剧变化时，能够在0.1s左右加强对乘员的约束力，因此它还有控制装置和预拉紧装置。 控制装置分有两种：一种是电子式控制装置，另一种是机械式控制装置。预拉紧装置则有多种形式，常见的预拉紧装置是一种爆燃式的，由气体引发剂、气体发生剂、导管、活塞、绳索和驱动 轮组成。当汽车受到碰撞时预拉紧装置受到激发后，密封导管内底部的气体引发剂立即自燃，引爆同一密封导管内的气体发生剂，气体发生剂立即产生大量气体膨胀，迫使活塞向上移动拉动绳索，绳索带动驱动轮旋转号驱动轮使卷收器卷筒转动，织带被卷在卷筒上，使织带被回拉。最后，卷收器会紧急锁止织带，固定乘员身体，防止身体前倾避免与方向盘、仪表板和玻璃窗相碰撞。 安全气囊(SRS) 安全气囊是现代轿车上引人注目的高技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向盘，平常与普通方向盘没有什么区别，但一旦车前端发生了强烈的碰撞，安全气囊就会瞬间从方向盘内“蹦”出来，垫在方向盘与驾驶者之间，防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。安全气囊面世以来，已经挽救了许多人的性命。研究表明，有气囊装置的轿车发生正面撞车，驾驶者的死亡率，大轿车降低了30%，中型轿车降低11%，小型轿车降低14%。 安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度，传递及发送信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，使气囊迅速膨胀，气囊容量约在(50-90)L。同时气囊设有安全阀，当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体，避免将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。 除了驾驶员侧有安全气囊外，有些轿车前排也安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格)，乘客用的与驾车者用的相似，只是气囊的体积要大些，所需的气体也多一些而已。另外，有些轿车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊。 智能安全气囊 智能安全气囊就是在普通型的基础上增加传感器，以探测出座椅上的乘员是儿童还是成年人，他们系好的安全带以及所处的位置是怎样的高度?通过采集这些数据，由电子计算机软件分析和处理控制安全气囊的膨胀，使其发挥最佳作用，避免安全气囊出现无必要的膨胀，从而极大地提高其安全作用。 智能安全气囊比普通型主要多了两个核心元件，即传感器及其与之配套的计算机软件。 目前使用的传感器主要有：重量传感器，根据座椅上的重量感知是否有人，是大人还是小孩；电子区域传感器。能在驾驶室中产生一个低能量的电子区域，测量通过该区域的电流测定乘员的存在和位置；红外线传感器，根据热量
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