汽车原理外文翻译资料

 2022-07-29 17:24:56

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第一课 汽车原理

如今一般的汽车都包含有超过15000个必须一起配合运行的独立部件。这些部件可以划分成四大主要类别：引擎、车身、底盘以及电气设备。

1 引擎

引擎是汽车的动力装置。内燃机是其中最常见的一种：通过在气缸中燃烧液态的燃料来获得能量。这样的引擎有两种类型：汽油机（也叫作火花点火式发动机）和柴油机（也叫作压缩点火式发动机）。两种发动机都被称为热机；由燃烧的燃油产生热，引起气缸内气体的压力升高，并输出动力使联接到传动系统的轴旋转。

2 车身

一个汽车的车身是由车窗，车门，一个发动机罩和一个行李舱盖组成的一个金属板壳。它给发动机，乘客和货物提供一种保护。车身的设计应使得乘客安全和舒适。车身的形式为汽车提供了有吸引力的，五彩缤纷的现代的造型。

3 底盘

底盘是由汽车上主要操作部件组成的一个系统。底盘包括传动系统，悬架系统，转向系统，以及刹车系统。

3.1 传动系统

传动系统由离合器，变速箱，传动轴，后桥和差速器组成，并把动力传递到车轮。

离合器

离合器或变矩器具有接合和切断发动机与汽车驱动轮间动力的作用。这个动作可以手动或自动完成。

变速箱

变速箱的主要作用是在发动机与驱动轮间具有一个齿轮比的选择，以便车辆可以在各种行驶状况下顺利地工作。齿轮比的选择可以由驾驶员手动进行操作也可以通过液压系统自动进行调整。

传动轴

传动轴的作用是将驱动力从变速箱传输到后桥的输入轴与差速器的输入轴中。万向节使得后桥和车轮能够上下移动而不影响操控。

后桥和差速器

后桥和差速器装置把发动机的旋转动力，经在传动轴与后轴间转向90︒后传递给车轮。另一个更重要的作用是允许每一个被驱动的车轮以不同的速度转动；这在转弯时是至关重要的，因为外侧的车轮一定比内侧的车轮转得更远一些。第三个作用是为了增大扭矩，引进另一个齿轮比。

3.2 悬架系统

悬架系统把后桥和车轮与底盘分开。悬架系统最基本的功能是吸收不规则路面引起的振动，从而有助于在任何道路状况下将车辆保持在一个受控的水平方向上，否则振动将传至车辆和车上的乘客。

3.3 转向系统

转向系统受驾驶员方向盘的控制，使汽车前轮能够定向转动。为减少使转向盘转向所需要的力量，使汽车更易于操纵，转向系统可以是助力型的。

3.4 刹车系统

车辆上的刹车系统有三个主要功能。在必要时，它必须能够降低车辆的速度；它必须能够在尽可能短的距离内使车辆停止；它必须能够保持车辆静止不动。制动效果是通过迫使静止不动的表面（制动衬片）和旋转的表面（鼓或圆盘）接触所产生的摩擦力来实现的。每一个车轮都具有一个鼓式或盘式刹车系统，当驾驶员踩下制动踏板时，通过液压力产生制动

4 电气设备和仪表

电气系统为点火系统、喇叭、灯光、加热器和起动机提供电流。电流由一个充电电路维持。该电路由蓄电池和一个交流发电机（或直流发电机）组成。电池用于存储电能，交流发电机将发动机的机械能转变为电能，并且对电池进行再充电。

汽车包括许多电气装置，它们的作用是：

蓄电池充电——交流发电机和调节器。

发动机使用——启动和点火。

安全和方便——照明，喇叭，雨刷器，洗涤器等。

司机获取信息——仪表盘和信号灯。

在这些设备中，车内仪表大概是受微电子发展影响最大的。基本的机电系统有：

车速里程表——用作指示车辆速度 。

机油压力表——通过灯光或仪表来显示工作极限。

水温表——通过灯光或仪表来显示工作极限。

充电表——通过灯光或仪表来表示充满电/未充满电的状态。

燃油表——表用来指示燃油箱内的燃油量。

这些机电系统正在被计算机化的车辆信息管理中心所取代。

第二课 内燃机（第一部分）

  1. 操作原理

引擎是汽车的自备动力装置，它可以把燃料燃烧产生的热能转换成机械能供汽车运行。因为燃料在引擎内燃烧，所以引擎又被称为内燃机。在内燃机中，空气和燃料的混合物在一个封闭的气缸里被压缩并点燃。燃料的燃烧会造成气缸中气压的急剧升高，产生的压力通过活塞和曲轴转化成有用的机械能。

燃料可以由火花或者通过压缩点燃，从而被分为点燃式和压燃式两种类型的引擎。在图片2.1中展示了一个典型点燃式汽油机引擎的截面图，列举了出了主要的部件。

引擎工作的四个冲程展示在图片2.2中。在进气冲程的开始，进气阀开启，活塞从气缸的上止点下行至下止点。活塞运动引起的局部真空使空气和燃料的混合气从进气管经进气门冲入到气缸。精确的空气和燃料混合比例由化油器来完成。当活塞到达冲程终点时，进气阀关闭，两个阀门的关闭使气缸顶部被密封。

在图片2.2b中，活塞在气缸中上行，将活塞与气缸顶部间的空气和燃料混合气体压缩成很小的体积——这就是压缩冲程。在活塞到达上止点之前，由火花塞电极产生电火花，点燃空气和燃料的混合气体。为了得到良好的性能，点火时间必须得到精确的控制。

随着混合气燃烧，热空气膨胀，气缸压力急剧上升，以致活塞被迫向气缸下方运动，使连杆对曲轴作用一个强大的回转力。这就是燃烧冲程，也称为动力冲程，如图片2.2c所示。

一旦混合气被燃烧，它必须尽可能快地从气缸内排出。在排气冲程中，上升的活塞将热气和燃烧产物推出气缸，并通过排气阀和排气系统将他们排放到大气中去。

该冲程顺序连续循环，动力只在四个冲程之一的燃烧冲程传递给曲轴。由与曲轴相连的较重的飞轮提供动能，使曲轴能在其他冲程中持续旋转。值得注意的是，曲轴在一个四冲程循环中转过两整圈，而气缸内只点火一次。在多气缸引擎中，每个气缸的做功冲程是交替进行的，这样就几乎可以持续不断的给曲轴输送动力，使引擎平稳运转。

  1. 混合供电系统

燃油被储存于一个大油箱中，通过油泵管道输送给化油器。化油器在通往气缸的管道内将液态燃油与过滤后的空气混合，并在此过程中将燃油雾化。进气歧管把混合气体导入气缸内。混合气体中空气和燃油气体的比例由化油器孔和喉管的尺寸和形状以及燃油的喷嘴尺寸来控制。对进入引擎的空气和燃油的混合气体进行标准化控制的部件是节流阀，它由司机踩下油门的程度来决定。节流阀是一个安装在细枢轴上的简单的圆盘，所以在油门的控制下，能够以不同的角度倾斜。在垂直的位置时，节流阀实际上没有任何的限制作用，最大量的空气和燃油的混合气体进入气缸，引擎能产生最大的动力。当节流阀向水平位置移动时，气流受到限制，引擎的动力和车速也相应地下降。在通常情况下，空气和燃油的质量比会发生变化，而一般的变化范围在12:1到17:1之间。

第三课 内燃机（第二部分）

  1. 点火系统

点燃式汽油机引擎的基本点火系统如图片3.1所示。电池提供一个12V的低压直流电源。当点火开关打开，断电器触点闭合时，电流流过点火线圈的低压线圈。这个电流在低压线圈中形成一个磁场。当断电器触点断开时，中断的电流造成了低压线圈中电压的快速变化，并在高压线圈中诱发了15000—20000V的高压。高压线圈中的这个电压非常高，足以击穿火花塞之间的空隙，从而在电极之间产生足够能量和范围的电火花来引燃空气和燃油的混合气体。为了使低电压变化的更快，断电器触点间并联有一个电容器，这同时也减弱了触点间跳火，延长了使用寿命。

在高压线圈中产生的高压脉冲必须在核实的时刻被传送到相应的火花塞，在图片3.1中展示的分电器就是用来达成这个目的的。

分电器包含一个旋转开关（转子）和一个固定的盖子，它正好在活塞到达压缩冲程的上止点前将高压脉冲传送到对应的火花塞。分电器通过高压导线与点火线圈和火花塞连接，分电器轴控制断电器触点的断开与闭合。因为火花塞点火的时机必须与活塞在气缸内的位置相关联，所以分电器轴的转动必须与曲轴相结合。这种结合是通过曲轴驱动凸轮轴的机械传动来实现的。因为曲轴每旋转两周只需要一次点火和一次阀门顺序，因此凸轮轴的旋转速度是曲轴的一半。

第一次点火的时间被设定在一号气缸的压缩冲程终了，两个阀门都被关闭，活塞正好处在上止点之前的时候。然后将断电器触点设置为正好在转子接通一号气缸高压导线时断开。在这之前，必须设置好断电器触点完全开启时的触点间隙，以便确定合适的触点开启时间。

当引擎运转时，必须控制点火正时，以便活塞精确地在动力冲程的上止点开始向下运动的瞬间使气缸内的空气和燃油的混合气体充分燃烧；因为这样可以输出最大功率，产生最大的有用功。在这方面，燃料混合气体的燃烧时间几乎是不变的，但有两个因素必须要考虑到。第一，燃烧的时间随空气和燃料的混合气体的压力而变化——压力越高，燃烧所需的时间越长。第二，燃烧的时间与引擎的转速无关——引擎运转越快，燃烧过程中曲轴转过的角度越大。

为了保证无论引擎在何种负荷和速度下燃料总能在正确的时刻完全的燃烧，必须进行修正调整，从而使点火正时随着空气和燃油的混合气体的压力和引擎转速的提高而提前。这些调整是通过下面两种方式自动完成的：

一个被称作真空提前的装置用于检测进气歧管入口空气和燃油的混合气体的压力，在压力减小时推迟点火正时。由于压力与引擎负荷有关，因此可以看出点火正时随着负荷的增加而推迟。

一个被称作离心提前的装置用于感应引擎的转速，并随着转速的增加提前点火正时。

点火正时对引擎的性能有着非常重要的影响。正确的提前点火正时能够使得燃烧更加充分，从而得到更高的输出功率和更低的废气排放。然而，点火正时太过提前会导致燃烧产生的压力阻碍上升的活塞，从而造成功率的损失和机械应力提高，并能听到砰砰的爆燃声。太过滞后的点火正时会导致燃料的燃烧不完全，输出功率降低，引擎过热以及废气排放增加。为了协调这些矛盾，通常将发动机静态点火正时调至大约在上止点前8到10度，通过自动点火提前和延后装置来满足不同的运行状况。

  1. 润滑系统

润滑系统将过滤后的润滑油连续不断地提供给引擎内所有的运动零部件。这个系统由储存机油的底壳，循环润滑油的油泵，去除固体磨料颗粒的过滤器，以及在驾驶室中用来观测的指示灯和表盘构成。

润滑系统的功能非常重要。即使是很短时间的停止供油也会造成引擎的损坏。液态的润滑剂使金属部件免于摩擦。如果允许转动的或滑动的零部件由于供油的中断而互相接触，由此引起的摩擦会导致热膨胀、咬合和整个引擎的毁坏。

  1. 冷却系统

内燃机的本质上是热机。也就是说，它通过燃烧获得动力。遗憾的是，并不是所有产生的热量都能够被利用，如果让这些热量留在引擎中，这些热量会很快将引擎毁掉。燃烧着的空气和燃油的混合气体的温度大约是华氏4500度。将这个温度与水的沸点华氏212度以及铁的熔点华氏2500度进行比较。如果不能及时带走这些未被利用的热量的话，引擎很快就会融化。

当冷却剂在离心泵的作用下循环通过缸体和缸盖时，将剩余的热量带走并输送到散热器，在散热器中冷却剂被冷却，然后返回到水泵中继续循环。冷却系统在大约14磅力每平方英寸的提升压力下工作，并且系统包含有一个节温器，用于当引擎处于冷却状态时阻止冷却剂的循环，使引擎能够快速变暖。在节温器关闭时，一个旁路系统提供缸体和缸盖之间的循环，以保证机体均匀膨胀。

  1. 柴油机

柴油机尽管在结构上与汽油机相似，但通常比汽油机的重量要大，而且多用于重型车辆。和汽油机一样，柴油机也是通过在气缸内燃烧空气和燃油的混合气体来获得能量；活塞、连杆和曲轴也与汽油机相似，而且四冲程的循环也以相同的顺序进行。两者主要的区别在于空气和燃油进入气缸的方式和点燃空气和燃油混合气体的方式。

在柴油机的进气冲程中，只有空气进入气缸，并在压缩冲程中通过活塞上行压缩空气，在这个过程中，空气的温度高达摄氏650度，压力高达3.5兆帕。雾状的柴油正好在上止点前喷入气缸。燃油便在压缩空气的高温作用下自燃，燃气膨胀推动活塞下行。

压缩冲程终了的压力通常要比汽油机高出2到3倍。燃烧在动力冲程的大部分时间内持续进行，由此产生的压力在整个冲程中近乎保持不变。

由于每个进气冲程进入气缸中的空气的量几乎是恒定的，柴油机的动力和速度输出是通过喷乳气缸中的燃油的量来控制的。由喷油泵提供的燃油，通过每个气缸上的喷雾器喷嘴喷入。每份空气中喷入的燃油量都是非常少的，每次喷射的燃油都是经过精确计量的。

第4课 传动装置（第一部分）

为了将发动机的动力传递到机动车辆的车轮，通常采用摩擦离合器和变速齿轮箱。前者是为了能够逐渐而平稳地传递驱动力所必需；而后者提供了从发动机到车轮的不同减速比，以适应特定的运行条件。虽然在不同类型的汽车上，传动系统的细节在有很大不同，但基本的原理都是一样的。

  1. 离合器

离合器通常直接连接到发动机飞轮上，并且其从动构件是

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