彩色圖解汽車的機械構造與原理

緒論　前進、停止、轉彎是滿足汽車功能的三要素——驅動、制動、操控 2

第1章　汽車的行駛原理 5
1-01　汽車前進是因為輪胎和路面之間存在著摩擦——摩擦力和驅動力 6
1-02　當超過摩擦力的極限時將無法驅動汽車——摩擦力的極限 8
1-03　有了驅動力的作用就會產(chǎn)生加速度從而提高速度——力與加速度 10
1-04　汽車行駛中不斷克服行駛阻力——慣性與行駛阻力 12
1-05　運動的汽車具有動能——動能 14
1-06　坡道上的高度差形成的能量會幫助或阻礙行駛——勢能 16
1-07　傾斜的路面會減小驅動力——坡度與摩擦力 18
1-08　輪胎的變形、空氣壓力及摩擦阻礙汽車行駛——行駛阻力 20
1-09　發(fā)動機分兩步實現(xiàn)能源轉換——熱機與內燃機 22
1-10　活塞和氣缸形成的燃燒空間——發(fā)動機的基本構造 24
1-11　發(fā)動機在進氣、壓縮、做功以及排氣四個行程中的動作——汽油發(fā)動機的四個行程 26
1-12　發(fā)動機在進氣、壓縮、做功以及排氣四個行程中的動作——柴油發(fā)動機的四個行程 28
1-13　燃料的能量不能全部轉換為動能——熱效率 30
1-14　發(fā)動機的轉矩即使直接傳遞給車輪，汽車也無法行駛——發(fā)動機的性能 32
專欄1　轉子發(fā)動機 34

第2章　發(fā)動機的基本構造 35
2-01　若不將活塞的往復運動變換為旋轉運動則無法利用能量——曲柄連桿機構 36
2-02　發(fā)動機只在做功行程中產(chǎn)生動能——多氣缸化和飛輪 38
2-03　金屬鑄件制造的氣缸內裝活塞——氣缸體和氣缸蓋 40
2-04　在缸筒與活塞間形成的空間產(chǎn)生動力——燃燒室和排氣量 42
2-05　氣缸數(shù)量越多，輸出越大且發(fā)動機運轉越平穩(wěn)——氣缸數(shù)量和氣缸排列 44
2-06　發(fā)出動力之際或往復運動或旋轉運動的部分——主運動系統(tǒng) 46
2-07　配合行程開閉控制進氣和排氣——進、排氣門 48
2-08　利用曲軸的旋轉進行凸輪的開閉控制——配氣機構 50
2-09　進、排氣門的開閉時機有著微妙的差異——氣門的時差 52
2-10　發(fā)動機的運轉需要有各種系統(tǒng)的輔助——發(fā)動機本體與輔助系統(tǒng) 54
專欄2　直列型6缸發(fā)動機 56

第3章　發(fā)動機的工作機構 57
3-01　穩(wěn)定地向發(fā)動機提供清潔的空氣——進氣系統(tǒng) 58
3-02　操作油門踏板來控制空氣進入量——節(jié)氣門 60
3-03　如果不能順暢地排出廢氣，下一循環(huán)的燃燒就不能正常進行——排氣系統(tǒng) 62
3-04　為防止大氣污染將有害物質進行無害化處理——催化轉化器 64
3-05　降低尾氣的壓力和溫度，安全低噪聲地排出——消聲器 66
3-06　在最佳的時刻噴射最適量的燃料供給發(fā)動機——燃油供給系統(tǒng) 68
3-07　為促進燃料和空氣的混合噴射微細的霧狀燃料——進氣道噴射和缸內直噴 70
3-08　利用高壓電流產(chǎn)生的電火花給混合氣體點火——點火系統(tǒng) 72
3-09　ECU控制電流的斷續(xù)從而產(chǎn)生高壓電流——直接點火系統(tǒng) 74
3-10　尖細狀的電極頭能產(chǎn)生強烈的電火花——火花塞 76
3-11　收集汽車的各種運轉數(shù)據(jù)來控制發(fā)動機的狀態(tài)——發(fā)動機的ECU控制 78
專欄3　超稀薄燃燒 80

第4章　發(fā)動機的輔助系統(tǒng) 81
4-01　發(fā)動機過熱就無法正常運轉——冷卻系統(tǒng) 82
4-02　冷卻液即使超過100℃也不會沸騰——加壓冷卻 84
4-03　發(fā)動機過冷則會出現(xiàn)各種缺點——節(jié)溫器 86
4-04　為使發(fā)動機內的各零部件能夠順滑地運動——潤滑系統(tǒng) 88
4-05　發(fā)動機機油除了潤滑以外還有其他多種作用——發(fā)動機機油 90
4-06　電動機驅動曲軸旋轉進行啟動——啟動系統(tǒng) 92
4-07　利用發(fā)動機進行發(fā)電以備啟動用電和電力不足——充電系統(tǒng) 94
4-08　利用化學反應儲存或者釋放電能——蓄電池 96
4-09　向發(fā)動機輸送壓縮空氣而提高發(fā)動機性能——增壓器 98
專欄4　機油和流體 100

第5章　驅動車輪旋轉的機構 101
5-01　汽車有前輪驅動方式和后輪驅動方式——動力總成和驅動方式 102
5-02　通過變速使轉速和轉矩變換到適應行駛的最佳狀態(tài)——齒輪、滑輪及變速 104
5-03　變速器依據(jù)是否手動操作和變速的擋數(shù)進行分類——變速器 106
5-04　從齒數(shù)比不同的齒輪組合中選擇所需要的變速擋位——MT 108
5-05　利用摩擦來順滑地銜接旋轉的兩軸——離合器 110
5-06　利用液體的流動傳遞旋轉運動同時增加轉矩——液力變矩器1 112
5-07　蠕動模式能使汽車更容易控制——液力變矩器2 114
5-08　利用液體的壓力傳遞動力使機械運動——液壓機構 116
5-09　AT使用像行星那樣運動的齒輪進行變速——行星齒輪機構 118
5-10　通過ECU指示適應行駛狀況進行變速——AT 120
5-11　通過改變帶輪的寬度（實質上改變帶輪直徑）來實現(xiàn)變速——CVT 122
5-12　轉彎時左右輪的旋轉速度不同——差速器 124
5-13　依據(jù)左右驅動輪所受阻力大小分配轉速——差速器和主減速器 126
5-14　解決差速器缺點的同時提高轉彎時的行駛性能——LSD 128
5-15　即使位置關系發(fā)生變化軸也能傳遞轉動——軸和萬向節(jié) 130
5-16　4WD的魅力不只是適應惡劣路況——4輪驅動 132
5-17　通過吸收前后輪的轉速差來順滑行駛彎道——全時四驅 134
5-18　必要時能自動從2WD切換為4WD——適時四驅 136
專欄5　環(huán)形CVT 138

第6章　汽車停止和轉彎的機構 139
6-01　使汽車減速的制動力就是摩擦力的反力——制動力與摩擦力 140
6-02　踏制動踏板的力由液壓機構傳遞到制動器主體——腳踏制動器 142
6-03　從兩側夾住剎車盤使其產(chǎn)生摩擦進行減速——盤式制動器 144
6-04　通過將摩擦片壓向剎車鼓的內壁產(chǎn)生摩擦進行減速——鼓式制動器 146
6-05　利用大氣的壓力增加踩制動踏板的壓力——剎車助力泵 148
6-06　控制輪胎與地面的摩擦力不超過臨界狀態(tài)——ABS 150
6-07　通過棘爪保持剎車的制動狀態(tài)——駐車制動器（手剎） 152
6-08　行駛在彎道的車輛需要有抵制離心力的力——離心力和向心力 154
6-09　輪胎的摩擦和變形產(chǎn)生轉彎的力——牽引力和摩擦力 156
6-10　通過側推改變輪胎前往的方向——轉向系統(tǒng) 158
6-11　利用液壓或電動機助力方向盤的操縱——動力轉向系統(tǒng) 160
專欄6　發(fā)動機制動 162

第7章　車輪及其支撐結構 163
7-01　確保輪胎接觸地面及安全穩(wěn)定行駛——懸架 164
7-02　慣性力和離心力起到使汽車傾斜的作用——汽車的動態(tài) 166
7-03　控制彈簧的運動來實現(xiàn)懸架的功能——彈簧 168
7-04　利用油液通過窄小的孔隙時產(chǎn)生的阻尼吸收振動——減振器 170
7-05　車輪的運動方式因支撐的部位而變化——非獨立懸架 172
7-06　使用的連桿數(shù)量不同會形成性能不同的懸架——獨立懸架 174
7-07　輪胎的不同部位使用性質不同的橡膠——輪胎 176
7-08　利用溝槽順利排出輪胎與地面之間的水——輪胎花紋 178
7-09　輪胎的性能因高度和寬度的比值而變化——扁平比 180
7-10　輪胎的性能變化和輪胎內氣壓的變化——空氣壓力 182
7-11　輪轂的存在才能將旋轉運動傳遞到輪胎——輪轂 184
7-12　輪轂和輪胎越輕加速性能越好——彈簧下的重量 186
專欄7　連續(xù)踩剎車 188

第8章　電動汽車和混合動力汽車 189
8-01　沒有發(fā)動機而靠電動機行駛的汽車——電動汽車 190
8-02　永久磁鐵在交流電形成的旋轉磁場中旋轉——永磁同步電動機 192
8-03　回收廢棄的能量減少浪費——再生制動 194
8-04　電池容量越大，續(xù)航里程越長——二次電池式電動汽車 196
8-05　由車載罐中的氫氣與空氣中的氧氣產(chǎn)生電能來驅動——燃料電池式電動汽車 198
8-06　搭載兩種動力源而高效行駛的汽車——混合動力汽車 200
8-07　電動機利用再生制動的能量進行輔助——并聯(lián)式混合動力系統(tǒng) 202
8-08　高效使用兩種動力源行駛的混合動力汽車——混聯(lián)式混合動力系統(tǒng) 204

參考文獻 206