汽车设计--车架设计(外文原文及译文)文库

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1、汽车设计汽车设计汽车设计汽车设计----车架设计车架设计车架设计车架设计车架是汽车最基本的台架，所有的悬架和转向连接部件都安装在车架上面。如果汽车车架柔性过大，会使汽车既无法转向，也无法进行正常操纵。而如果汽车车架结构刚性过大，又会引起不必要的震动传递给驾驶员和乘客的座舱室。汽车车架和悬架的结构设计不仅决定了汽车噪声大小和震动的幅度强度，而且也将影响到汽车的质量和车辆的正常操纵。汽车制造厂商们在他们生产的汽车上都使用了几种不同的车架结构。其中，整个七十年代最常使用的是壳体和大梁的分体结构。目前它仍然在大型货车、小吨位货车和卡车上应用着。在汽车壳体和大梁的分体结构里，发动机、传动装置、传动齿轮

2、和车壳都是通过绝缘装置固定在车身大梁上。车架内部的绝缘装置是人造橡胶缓冲垫，能够阻止道路不平和发动机工作引起的噪音和震动传到驾驶员和乘客的座舱里。第二种是汽车车架的单体结构。这种设计到目前为止在现代汽车上是最常用。单体车架按所需的强度来分，设计有轻型结构。在这种汽车结构中大梁作为车架的一部分被直接焊接到壳体上。底盘的重量增加了大梁的强度。传动齿轮和传动装置经由大而软的人造橡胶绝缘垫安装在单体车架上。绝缘垫减弱了噪声的传动和震动。若绝缘垫太软，将会引起传动齿轮和传动装置位移。这种位移称为柔量，它会影响到汽车的操纵性能和控制性能。若绝缘垫太硬，则不能起到应有的隔绝噪音和减小震动的作用。汽车制造厂

3、商们精心地设计绝缘垫，把它们装置在汽车适当的地方，以降低噪声，缓冲震动的传送，使汽车便于驾驶，驾驶员和乘客乘坐舒适。绝缘垫的性能随使用年限发生变化，当汽车变旧时原先的性能也随之改变。第三种结构是把前两种结构的主要特点结合在一起。它在汽车前舱使用了短车梁，在汽车后舱使用了单体车架。单体部分刚性很大，而短的车梁增强了绝缘作用。汽车制造厂家们在汽车上选择那种生产成本低而同时又符合对噪音震动，驾驶操纵性能要求很高的车架结构。老式的大型的车辆、货车、和卡车通常使用壳体和大梁的分体结构。较新的，较小型的车辆通常使用单体结构的车架。发动机活塞连杆组发动机活塞连杆组发动机活塞连杆组发动机活塞连杆组活塞连杆组

4、由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成。功用：活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。工作条件：活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用，因此，活塞应有足够的耐热性，要尽量减小活塞的受热面，加强活塞的冷却，适当增大传热面，使活塞顶部的最高温度

5、下降。活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。为了减小往复惯性力，必须尽可能地减轻活塞的重量。活塞是在高温、高压、高速（活塞平均速度可达101115m/s）的条件下工作的，其润滑条件较差，活塞与气缸壁间摩擦严重。为减小摩擦，活塞表面必须耐磨。要求：1)要有足够的刚度和强度，传力可靠；2)导热性好，耐高压、耐高温、耐磨损；3)质量小，重量轻，尽可能减小往复惯性力。铝合金材料基本上满足上面的要求，因此，活塞一般都

6、采用高强度铝合金，但在一些低速柴油机上采用高级铸铁或耐热钢。构造：活塞可分为三部分，活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。1.活塞顶部活塞顶部承受气体压力，它是燃烧室的组成部分，其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关，都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求，其顶部形状可分为四大类，平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞。加工简单平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，加工简单，顶部应力分布较为均匀，一般用在汽油机上，柴油机很少采用。凸顶活塞多用于二冲程内燃机上，有利于改善换气过程。现代四冲程汽油机为了增强挤气效果或增大压缩比也有采用凸顶活塞。凸顶活塞顶部凸起呈球顶形，其顶部强度高

7、，起导向作用，有利于改善换气过程，二行程汽油机常采用凸顶活塞。凹顶活塞顶部呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧，有双涡流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。2.活塞头部活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数道环槽，用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部。柴油机压缩比高，一般有四道环槽，上部三道安装气环，下部安装油环。汽油机一般有三道环槽，其中有两道气环槽和一道油环槽，在油环槽底面上钻有