汽车零部件有哪些关键种类?
汽车作为现代社会中广泛使用的交通工具,是由成千上万个零部件组成的复杂机械系统。这些零部件根据其在汽车中的功能和特性,可分为多个关键种类,以下将详细介绍。
发动机系统零部件
发动机是汽车的心脏,其零部件的性能直接决定了汽车的动力和效率。
核心部件
气缸:是发动机内气体交换、燃烧的场所,也是活塞运动的轨道。一般由优质合金铸铁或铝合金制成,为保证活塞与气缸的密封及减少磨损,气缸壁有较高的加工精度和较低的表面粗糙度。部分气缸体内还镶有气缸套,分为干式和湿式两种。干式气缸套不与冷却液接触;湿式气缸套外表面直接与冷却液接触,其下止口处装有橡胶密封圈防止漏冷却液。活塞:在气缸内作往复运动,通过活塞销与连杆的一端铰接,将燃气的压力传递给连杆,使连杆推动曲轴旋转。活塞通常由铝合金制成,以减轻重量并提高散热性能。曲轴:是发动机中实现将活塞的往复直线运动转变为旋转运动的关键部件。曲轴由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块等组成,安装在气缸体的主轴承座上。它承受着巨大的交变载荷,因此需要有足够的强度和刚度。气门:包括进气门和排气门,其作用是控制进入气缸的新鲜混合气和排出燃烧后的废气。气门由气门头、气门杆、气门弹簧等组成,安装在气缸盖上。气门的开启和关闭由凸轮轴驱动,以保证发动机正常的进排气过程。
附件系统
燃油喷射系统:其功能是根据发动机不同工况的需要,精确地将燃油喷入进气歧管或气缸内,与空气混合形成可燃混合气。现代汽车的燃油喷射系统多采用电子控制,由燃油箱、燃油泵、喷油器、传感器和电子控制单元等组成,能够实现更精准的燃油喷射控制,提高燃油经济性和动力性能。点火系统:在汽油发动机中,气缸内的可燃混合气需要靠电火花点燃。点火系统主要由火花塞、点火线圈、分电器(部分电子点火系统已取消分电器)等组成。点火系统能够在适当的时刻产生电火花,点燃混合气,使发动机正常工作。润滑系统:发动机在运转过程中,各运动部件之间会产生剧烈的摩擦,润滑系统的作用就是向这些部件提供润滑油,减少摩擦阻力,降低磨损,同时还能起到冷却、清洗、密封和防锈等作用。润滑系统主要由机油泵、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞及油尺等组成。冷却系统:发动机工作时会产生大量的热量,冷却系统的作用是将这些热量散发出去,使发动机保持在适宜的工作温度范围内。常见的冷却方式有风冷和水冷两种,现代汽车发动机多采用水冷方式。水冷系统主要由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关等组成。
底盘系统零部件
底盘系统包括悬挂系统、传动系统、转向系统和制动系统,它支撑并连接车辆的车架、车轮和车身,影响车辆的操控性和舒适性。
传动系统
离合器:位于发动机和变速箱之间,其作用是在汽车起步、换挡和停车时,实现发动机与传动系之间的动力传递或暂时分离。离合器由主动部分(飞轮、离合器盖等)、从动部分(摩擦片)、压紧装置(膜片弹簧)和操纵机构组成。通过驾驶员踩下或松开离合器踏板,可以控制离合器的结合和分离,保证汽车平稳起步、顺利换挡和防止传动系过载。变速器:用于改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,以适应不同的行驶工况。常见的变速器有手动变速器和自动变速器两种。手动变速器通过驾驶员手动操作换挡杆来改变齿轮的啮合,实现不同的传动比;自动变速器则根据车速、节气门开度等信号,自动改变齿轮的啮合,操作更加方便。变速器主要由壳体、齿轮机构、轴类、轴承、换挡机构组件等组成。传动轴:将经过变速系统传递出来的动力,传递至差速器进而产生驱动力道。传动轴总成一般由外万向节、内万向节和花键轴组成,能够适应汽车行驶过程中传动轴长度的变化和角度的偏差,保证动力的可靠传递。主减速器:是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。对发动机纵置的汽车来说,主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。主减速器主要由齿轮、轴、壳体等组成,通过不同齿数的齿轮啮合,实现转速和扭矩的变换。差速器:当车辆转弯时,左右车轮的行驶路程不同,差速器的作用就是使左右车轮以不同的转速旋转,保证车轮在地面上做纯滚动运动,减少轮胎的磨损,提高车辆的操控性和行驶稳定性。差速器主要由行星齿轮、半轴齿轮、差速器壳等组成。
行驶系统
车轮:是汽车与地面接触的部件,承受着汽车的重量和行驶过程中的各种力。车轮主要由轮辋、轮辐和轮胎组成。轮胎具有缓冲减震、提供附着力和降低滚动阻力的作用,是影响汽车行驶性能的重要因素之一。车轴:车轴用于支撑车轮,并将车轮上的力传递到车架或车身。车轴分为驱动轴和非驱动轴,驱动轴还负责将发动机的动力传递给车轮。车轴通常由高强度钢材制成,以保证其强度和可靠性。悬挂系统:悬挂系统连接车轮和车身,主要作用是支撑车身、缓冲路面不平带来的震动,提高车辆的行驶舒适性和操控稳定性。悬挂系统主要由弹簧、减震器、控制臂、连杆等组成。常见的悬挂类型有麦弗逊式悬挂、双叉臂式悬挂、多连杆式悬挂等。
转向系统
转向盘:是驾驶员操纵汽车行驶方向的装置,也称为方向盘。驾驶员通过转动转向盘,将转向力传递给转向系统,实现车辆的转向。转向盘通常带有安全气囊,在车辆发生碰撞时能够保护驾驶员的安全。转向器:将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条的直线运动,从而实现转向传动机构的动作。常见的转向器有齿轮齿条式、循环球式等。转向传动机构:将转向器输出的力和运动传递到车轮,使车轮实现转向。转向传动机构主要由转向摇臂、转向直拉杆、转向横拉杆等组成。
制动系统
制动盘/鼓:制动盘和制动鼓是制动系统中的关键部件,制动时,制动卡钳或制动蹄与制动盘或制动鼓摩擦,将车辆的动能转化为热能,实现车辆的减速和停车。制动盘通常安装在车轮上,由高强度合金钢制成,具有散热性能好、制动响应快等优点;制动鼓则安装在车轮轮毂内,一般由铸铁制成,制动效能较高,但散热性能相对较差。制动卡钳:制动卡钳安装在制动盘上,通过液压或气压驱动活塞,使制动块压紧制动盘,产生摩擦力实现制动。制动卡钳的性能直接影响到制动系统的制动效果和安全性。制动液:制动液是制动系统中传递压力的介质,它将驾驶员踩下制动踏板的力传递到制动卡钳,使制动卡钳动作。制动液需要具有良好的高温稳定性和低温流动性,以保证制动系统在各种工况下都能正常工作。
电气系统零部件
现代汽车的电气系统日益复杂,负责为车辆提供电力并控制电子功能。
电源系统
蓄电池:是汽车电气系统的电源之一,在发动机启动时为起动机提供强大的电流,同时在发动机不工作时为车内电气设备供电。蓄电池通常由极板、隔板、电解液、外壳等组成,常见的铅酸蓄电池具有电压稳定、充放电性能较好等优点。发电机:当发动机运转时,发电机将机械能转化为电能,一方面为蓄电池充电,另一方面为车内的电气设备供电。发电机主要由定子、转子、整流器、调节器等组成,现代汽车发电机多采用交流发电机,具有效率高、输出稳定等特点。