弹性元件
　　弹簧
　　螺旋弹簧：是现代汽车上用得最多的弹簧。它的吸收冲击能力强，乘坐舒适性好；缺点是长度较大，占用空间多，安装位置的接触面也较大，使得悬架系统的布置难以做到很紧凑。由于螺旋弹簧本身不能承受横向力，所以在独立悬架中不得不采用四连杆螺旋弹簧等复杂的组合机构。
　　出于乘坐舒适性的考虑，我们希望对于频率高且振幅小的地面冲击，弹簧能表现得柔软一点，而当冲击力大时，又能表现出较大的刚性，减小冲击行程，因此需要弹簧同时具有两种甚至两种以上的刚度。可采用钢丝直径不等的弹簧或螺距不等的弹簧，它们的刚度随负载的增加而增加。
　　钢板弹簧：多用于厢式车及卡车，由若干片长度不同的细长弹簧片组合而成。它比螺旋弹簧结构简单，成本低，可紧凑地装配于车身底部，工作时各片间产生摩擦，因此本身具有衰减效果。但如果产生严重的干摩擦，就会影响吸收冲击的能力。重视乘坐舒适性的现代轿车很少使用。
　　扭杆弹簧：是利用具有扭曲刚性的弹簧钢制成的长杆。一端固定于车身，一端与悬架上臂相连，车轮上下运动时，扭杆发生扭转变形，起到弹簧的作用。
　　气体弹簧：利用气体的可压缩性代替金属弹簧。它最大的优点就是具有可变的刚度，随气体的不断压缩渐渐增加刚度，且这种增加是一个连续的渐变过程，而不象金属弹簧是分级变化的。它的另一个优点是具有可调整性，即弹簧的刚度和车身的高度是可以主动调节的。
　　通过主副气室的配合使用，使弹簧可以处在两种刚度的工作状态下：主副气室同时使用，气体容量变大，刚度变小，反之(只使用主气室)则刚度变大。气体弹簧刚度由计算机控制，在汽车高速、低速、制动、加速以及转弯等状态下，根据所需刚度进行调节。气体弹簧也有弱点，*压力变化控制车高必须装备气泵，还有各种控制附件，如空气干燥器，如保养不善会使系统内部生锈发生故障。另外如果不同时采用金属弹簧，一旦发生漏气，汽车将无法行驶。
　　弹簧虽然可以减轻道路对车身的冲击，但如果不让它的振动尽快停下来，我们乘坐的将是一辆跳个不停的汽车。因此，要在弹簧运动的过程中加上一定的阻力(学名叫做阻尼)，使弹簧的振动迅速衰减。减振器就是这个阻尼设备。
减振器 　
　　减振器的结构是带有活塞的活塞杆插入筒内，在筒中充满油。活塞上有节流孔，使得被活塞分隔出来的两部分空间中的油可以互相补充。阻尼就是在具有粘性的油通过节流孔时产生的，节流孔越小，阻尼力越大，油的黏度越大，阻尼力越大。如果节流孔大小不变，当减振器工作速度快时，阻尼过大会影响对冲击的吸收。因此，在节流孔的出口处设置一个圆盘状的板簧阀门，当压力变大时，阀门被顶开，节流孔开度变大，阻尼变小。由于活塞是双向运动的，所以在活塞的两侧都装有板簧阀门，分别叫做压缩阀和伸张阀。
　　减振器按其结构可分为双筒式和单筒式。双筒式是指减振器有内外两个筒，活塞在内筒中运动，由于活塞杆的进入与抽出，内筒中油的体积随之增大与收缩，因此要通过与外筒进行交换来维持内筒中油的平衡。所以双筒减振器中要有四个阀，即除了上面提到的活塞上的两个节流阀外，还有装在内外筒之间的完成交换作用的流通阀和补偿阀。
　　与双筒式相比，单筒式减振器结构简单，减少了一套阀门系统。它在缸筒的下部装有一个浮动活塞，(所谓浮动即指没有活塞杆控制其运动)，在浮动活塞的下面形成一个密闭的气室，充有高压氮气。上面提到的由于活塞杆进出油液而造成的液面高度变化就通过浮动活塞的浮动来自动适应之。除了上面所述两种减振器外，还有阻力可调式减振器。它可通过外部操作来改变节流孔的大小。最近的汽车将电子控制式减振器作为标准装备，通过传感器检测行驶状态，由计算机计算出最佳阻尼力，使减振器上的阻尼力调整机构自动工作。
悬架系统　
　　悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称。一般由弹性元件、减震器和导向机构三部分组成。
　　前悬架系统
　　前悬架目前基本上都采用独立悬架系统，即左右两个车轮各自独立地通过悬挂装置与车体相连，也就意味着可以各自独立地上下跳动。悬架系统由连杆机构和弹簧、减震器组成三角形、四边形或其它形状的连接方式以固定车轮与车身的相对位置，在弹簧的作用下使车轮可以相对车身上下运动。最常见的有双横臂式和麦佛逊(又称滑柱摆臂式)。
　　双横臂式悬架由上短下长两根横臂连接车轮与车身，两根横臂都非真正的杆状，而是大体上类似英文字母Y或C，这样的设计既是为了增加强度，提高定位精度，也为减震器和弹簧的安装留出了空间和安装位置。同时，下横臂的长度较长，且与车轮中心大致处于同一水平线上，这样做的目的是为了在车轮跳动导致下横臂摆动时，不致产生太大的摆动角，也就保证了车轮的倾角不会产生太大变化。这种结构比较复杂，但经久耐用，同时减震器的负荷小，寿命长。
　　滑柱摆臂式悬架结构相对比较简单，只有下横臂和减震器-弹簧组两个机构连接车轮与车身，它的优点是结构简单，重量轻，占用空间小，上下行程长等。缺点是由于减震器——弹簧组充当了主销的角色，使它同时也承受了地面作用于车轮上的横向力，因此在上下运动时阻力较大，磨损也就增加了。且当急转弯时，由于车身侧倾，左右两车轮也随之向外侧倾斜，出现不足转向，弹簧越软这种倾向越大。
　　后悬架系统
　　后悬架系统的种类比前悬架要多，原因之一是驱动方式的不同决定着后车轴的有无，也与车身重量有关。主要有连杆式和摆臂式两种。
　×耸街饕窃贔R驱动方式，并且后车轴左右一体化(与中间的差速器刚性连接)的情况下使用的，过去多采用钢板弹簧支撑车身，现在从提高行车平顺性考虑，多使用连杆式和后面要说的摆臂式，并且使用平顺性好的螺旋弹簧。连杆在左右两侧各有一对，分为上拉杆和下拉杆，作为传递横向力(汽车驱动力)的机构，通常再与一根横向推力杆一起组成五连杆式构成。横向推力杆一端连接车身，一端连接车轴，其目的是为了防止车轴(或车身)横向窜动。当车轴因颠簸而上下运动时，横向推力杆会以与车身连接的接点为轴做画圆弧的运动，如果摆动角度过大会使车轴与车身之间产生明显的横向相对运动，与下摆臂的原理类似，横向推力杆也要设计得比较长，以减小摆动角。
　　连杆式悬架与车轴形成一体，弹簧下方质量大，且左右车轮不能独立运动，所以颠簸路面对车身产生的冲击能量比较大，平顺性差。因此采用了摆臂方式，这种方式是仅车轴中间的差速器固定，左右半轴在差速器与车轮之间设万向节，并以其为中心摆动，车轮与车架之间用Y型下摆臂连接。“Y”的单独一端与车轮刚性连接，另外两个端点与车架连接并形成转动轴。根据这个转动轴是否与车轴平行，摆臂式悬架又分为全拖动式摆臂和半拖动式摆臂，平行的是全拖动式，不平行的叫半拖动式。

第十课：汽车转向系
汽车转向系概说
　　汽车行驶过程中，经常需要改变行驶方向，即所谓的转向，这就需要有一套能够按照司机意志使汽车转向的机构，它将司机转动方向盘的动作转变为车轮(通常是前轮)的偏转动作。
　　按转向力能源的不同，可将转向系分为机械转向系和动力转向系。
　　机械转向系的能量来源是人力，所有传力件都是机械的，由转向操纵机构(方向盘)、转向器、转向传动机构三大部分组成。其中转向器是将操纵机构的旋转运动转变为传动机构的直线运动(严格讲是近似直线运动)的机构，是转向系的核心部件。
　　动力转向系除具有以上三大部件外，其最主要的动力来源是转向助力装置。由于转向助力装置最常用的是一套液压系统，因此也就离不开泵、油管、阀、活塞和储油罐，它们分别相当于电路系统中的电池、导线、开关、电机和地线的作用。
转向操纵机构
　　转向盘即通常所说的方向盘。转向盘内部有金属制成的骨架，是用钢、铝合金或镁合金等材料制成。由圆环状的盘圈、插入转向轴的转向盘毂，以及连接盘圈和盘毂的辐条构成。采用焊接或铸造等工艺制造，转向轴是由细齿花键和螺母连接的。骨架的外侧一般包有柔软的合成橡胶或树脂，也有采用皮革包裹以及硬木制作的转向盘。转向盘外皮要求有某种程度的柔软度，手感良好，能防止手心出汗打滑的材质，还需要有耐热、耐候性。
　　转向盘的功能：转向盘位于司机的正前方，是碰撞时最可能伤害到司机的部件，因此需要转向盘具有很高的安全性，在司机撞在转向盘上时，骨架能够产生变形，吸收冲击能，减轻对司机的伤害。转向盘的惯性力矩也是很重要的，惯性力矩小，我们就会感到“轮轻”，操做感良好，但同时也容易受到转向盘的反弹(即“打手”)的影响，为了设定适当的惯性力矩，就要调整骨架的材料或形状等。
　　现在的转向盘与以前的看似没有太大变化，但实际上已经有了改进。由于转向助力装置的普及，转向盘外径变小了，而手握处却变粗了，采用柔软材料，使操作感得到了改善。
　　现在有越来越多的汽车在转向盘里安装了安全气囊，也使汽车的安全性大大提高了。转向盘的集电环：转向盘上有喇叭开关，必须时刻与车身电器线路相连，而旋转的转向盘与组合开关之间显然不能用导线直接相连，因此就必须采用集电环装置。集电环好比环形的地铁轨道，喇叭开关的触点就象奔跑在轨道上的电车，时刻保持接通的状态。由于是机械接触，长时间使用触点会因磨损影响导电性，导致紧急时刻喇叭不鸣甚至气囊不工作。因此，最近装备气囊的汽车开始装用电缆盘，代替集电环。
　　转向盘的端子与组合开关的端子用电缆线连接，电缆盘将电线卷入盘内，类似于吸尘器的电线卷取机构，在转向盘旋转范围内，电线*卷筒自由伸缩。这种装置大大提高了电器装置的可*性。
转向传动机构
　　为牢固支承转向盘而设有转向柱。传递转向盘操作的转向轴从中穿过，由轴承和衬套支承。转向柱本体安装在车身上。转向机构应备有吸收汽车碰撞时产生的冲击能的装置。许多国家都规定轿车义务安装吸能式转向柱。吸能装置的方式很多，大都通过转向柱的支架变形来达到缓冲吸能的作用。
　　转向轴与转向器齿轮箱之间采用连轴节相连(即两个万向节)，之所以用连轴节，除了可以改变转向轴的方向，还有就是使得转向轴可以作纵向的伸缩运动，以配合转向柱的缓冲运动。
　　可倾斜式转向机构：正是由于有了连轴节，转向轴可以有不同的倾斜角度，使转向盘的位置可以上下倾斜，适应各种身高和体形的司机。通过操作位于转向柱下侧的手柄，使转向柱处于放松状态，将转向盘调至自己喜好的位置，再反向转动手柄，使转向柱固定在新的位置上。
　　现在的一些高级轿车上已经采用电动式转向盘倾斜调整机构。转向轴内装有专用电机，使转向轴改变倾斜角度。最新型的调整机构是全自动式由计算机控制的。司机在下车前将点火钥匙拔出，转向盘便自动升起，以便司机顺利下车。但计算机会记住原来的转向盘位置，当点火钥匙再次插入时，转向盘会自动恢复原位。
　　可伸缩式转向机构：该机构可象望远镜那样伸缩调整转向盘的前后位置。转向轴也象望远镜一样有双重结构，内筒与外筒用花键啮合，使它们无法相对转动，而只能沿键槽方向做伸缩运动。
　　与倾斜调整机构相同，可操作手柄解除或固定伸缩动作，一部分车也采用电动式计算机控制的全自动伸缩式转向机构。
转向器与转向器形式
　　转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。历史上曾出现过许多种形式的转向器，目前较常用的有齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等。其中第二、第四种分别是第一、第三种的变形形式，而蜗杆滚轮式则更少见。我们只介绍目前最常用，最有代表性的两种形：齿轮齿条式和循环球式。
　　齿轮齿条式：齿轮齿条方式的最大特点是刚性大，结构紧凑重量轻，且成本低。由于这种方式容易由车轮将反作用力传至转向盘，所以具有对路面状态反应灵敏的优点，但同时也容易产生打手和摆振等现象。齿轮与齿条直接啮合，将齿轮的旋转运动转化为齿条的直线运动，使转向拉杆横向拉动车轮产生偏转。齿轮并非单纯的平齿轮，而是特殊的螺旋形状，这是为了尽量减小齿轮与齿条之间的啮合间隙，使转向盘的微小转动能够传递到车轮，提高操作的灵敏性，也就是我们通常所说的减小方向盘的旷量。不过齿轮啮合过紧也并非好事，它使得转动转向盘时的操作力过大，人会感到吃力。
　　循环球式：这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速，使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动，滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合，因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，使连杆臂摇动，连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动，改变车轮的方向。

动力转向机构
　　动力转向机是利用外部动力协助司机轻便操作转向盘的装置。随着最近汽车发动机马力的增大和扁平轮胎的普遍使用，使车重和转向阻力都加大了，因此动力转向机构越来越普及。值得注意的是，转向助力不应是不变的，因为在高速行驶时，轮胎的横向阻力小，转向盘变得轻飘，很难捕捉路面的感觉，也容易造成转向过于灵敏而使汽车不易控制。所以在高速时要适当减低动力，但这种变化必须平顺过度。
　　(一)液压式动力转向装置
　　液压式动力转向装置重量轻，结构紧凑，利于改善转向操作感觉，但液体流量的增加会加重泵的负荷，需要保持怠速旋转的机构。
　　(二)电动式动力转向装置
　　电动式动力转向装置是最新形式的转向装置，由于它节能，故受到人们的重视。它是利用蓄电池转动电机产生推力。由于不直接使用发动机的动力，所以大大降低了发动机的功率损失(液压式最大损失5-10马力)，且不需要液压管路，便于安装。尤其有利于中置发动机后轮驱动的汽车。但目前电动式动力转向装置所得动力还比不上液压式，所以只限用于前轮轴轻的中置发动机后驱动的汽车上。
　　(三)电动液压式动力转向装置
　　即由电机驱动转向助力泵并由计算机控制的方式，它集液压式和电动式的优点于一体。因为是计算机控制，所以转向助力泵不必经常工作，节省了发动机的功率。这种方式结构紧凑，便于安装布置，但液压产生的动力不能太大，所以适用排量小的汽车。
第十一课：汽车车身结构
汽车车身概说
    汽车车身既是驾驶员的工作场所，也是容纳乘客和货物的场所。车身应对驾驶员提供便利的工作条件，对乘员提供舒适的乘坐条件，保护他们免受汽车行驶时的振动、噪声，废气的侵袭以及外界恶劣气候的影响，并保证完好无损地运载货物且装卸方便。汽车车身上的一些结构措施和设备还有助于安全行车和减轻事故的后果。车身应保证汽车具有合理的外部形状，在汽车行驶时能有效地引导周围的气流，以减少空气阻力和燃料消耗。此外，车身还应有助于提高汽车行驶稳定性和改善发动机的冷却条件，并保证车身内部良好的通风。 汽车车身是一件精致的综合艺术品，应以其明晰的雕塑形体、优雅的装饰件和内部覆饰材料以及悦目的色彩使人获得美的感受，点缀人们的生活环境。 汽车车身结构主要包括：车身壳体、车门、车窗、车前钣制件、车身内外装饰件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等等 。在货车和专用汽车上还包括车箱和其它装备。车身壳体是一切车身部件的安装基础，通常是指纵、横梁和支柱等主要承力元件以及与它们相连接的钣件共同组成的刚性空间结构。客车车身 多数具有明显的骨架，而轿车车身和货车驾驶室则没有明显的骨架。车身壳体通常还包括在其上敷设的隔音、隔热、防振、防腐、密封等材料及涂层。 车门通过铰链安装在车身壳体上，其结构较复杂，是保证车身的使用性能的重要部件。钣等。这些钣制制件形成了容纳发动机、车轮等部件的 空间。 车身外部装饰件主要是指装饰条、车轮装饰罩、标志、浮雕式文字等等。散热器面罩、保险杠、灯具以及后视镜等附件亦有明显的装饰性。车几部装饰件包括仪表板、顶篷、侧壁、座椅等表面覆饰物，以及窗帘和地毯。在轿车上广泛采用天然纤维或合成纤维的纺织品、人造革或多 层复合材料、连皮泡沫塑料等表面覆饰材料；在客车上则大量采用纤维板、纸板、工程塑料板、铝板、花纹橡胶板以及复合装饰板等覆饰材料。车身附件有：门锁、门铰链、玻璃升降器、各种密封件、风窗刮水器、风窗洗涤器、遮阳板、后视镜、拉手、点烟器、烟灰盒等。在现代汽车 上常常装有无线电收放音机和杆式天线，在有的汽车车身上还装有无线电话机、电视机或加热食品的微小炉和小型电冰箱等附属设备。车身内部的通风、暖气、冷气以及空气调节装置是维持车内正常环境、保证驾驶员和乘客安全舒适的重要装置。座椅也是车身内部重要装置之 一。座椅由骨架、座垫、*背和调节机构等组成。座垫和*背应具有一定的弹性。调节机构可使座位前后或上下移动以及调节座垫和*背的倾斜角度。某些座椅还有弹性悬架和减振器，可对其弹性悬架加以调节以便在驾驶员们不同的体重作用下仍能保证座垫离地板的高度适当。在某 些货车驾驶室和客车车厢中还设置适应夜间长途行车需要的卧铺。为保证行车安全，在现代汽车上广泛采用对乘员施加约束的安全带、头枕、气囊以及汽车碰撞时防止乘员受伤的各种缓冲和包垫装置。 按照运载货物的不同种类，货车车箱可以是普通栏板式结构、平台式结构、倾卸式结构、闭式车箱、气、液罐以及运输散粒货物(谷物、粉状物等)所采用的气力吹卸专用容罐或者是适于公路、铁路、水路、航空联运和国际联运的各种标准规格的集装箱。
车身壳体结构的分类
　　车身壳体按照受力情况可分为非承载式、半承载式和承载式(或称全承载式)三种。
　　非承载式车身的特点是车身与车架通过弹簧或橡胶垫作柔性连接。在此种情况下，安装在车架上的车身对车架的加固作用不大，汽车车身仅随本身的重力，它所装载的人和货物的重力及其在汽车行驶时所引起的惯性力和空气阻力。而车架则承受发动机及底盘各部件的重力，这些部件工作时通过其支架传递的力以及汽车行驶时由路面通过车轮和悬架传来的力(最后一项对车架或车身影响最大)。
　　半承载式车身的特点是车身与车架用螺钉连接、铆接或焊接等方法刚性地连接。在此种情况下，汽车车身除了承受上述各项载荷外，还在一定程度上有助于加固车架，分担车架的部分载荷。
　　承载式车身的特点是汽车没有车架，车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础。在此种情况下，上述各种载荷全部由汽车车身承受。
　　为了减小汽车的整车质量和节约材料，大多数中级、普通级、微型轿车和部分客车车身常采用承载式结构。货车驾驶室只占汽车长度的小部分，不可能采用承载结构。
　　没有完整的封闭构架的开式车身(敞篷车)也很难采用承载式结构。高级轿车车身如果为了提高汽车的舒适性，减轻发动机及底盘各总成工作时传来的振动及汽车行驶时由路面通过车轮和悬架传给车身的冲击，则可采用非承载式结构。
　　轿车车身和货车驾驶室
车门、车窗及其附件和密封
    车门是车身上重要部件之一。按其开启方式可分为顺开式、逆开式、水平移动式、上掀式和折叠式等几种。顺开式车门即使在汽车行驶时仍可借气流的压力关上，比较安全，而且便于驾驶员在倒车时向后观察，故被广泛采用。逆开式车门在汽车行驶时若关闭不严就可能被迎面气流冲开，因而用得较少，一般只是为了改善上下车方便性及适于迎宾礼仪需要的情况下才采用。水平移动式车门的优点是车身侧壁与障碍物距离较小的情况下仍能全部开启。上掀式车门广泛用作轿车及轻型客车的后门，也应用于低矮的汽车。折叠式车门则广泛应用于大、中型客车上。 在有些大型客车上，还备有加速乘客撤离事故现场以及便于救援人员进入的安全门。轿车、货车驾驶室的车门以及客车驾驶员出入的车门通常由门外钣、门内钣、窗框(有的车上还装有三角窗)等组成。门内钣是各种附件的安装基体。在其上装有：门铰链、升降玻璃及其导轨、玻璃升降器、门锁、车门开度限位器等附件。有的轿车门内还布置有暖气通风管道和立体声收放音机的扬声器等等。车门借铰链安装在车身壳体上。在汽车行驶时，车身壳体将产生反复扭转变形。为避免在此情况下车门与门框摩擦产生噪声，车门与门框之间留有较大的间隙，*橡胶密封条将间隙密封。汽车的前、后窗通常采用有利于视野而又美观的曲面玻璃，借橡胶密封条嵌在窗框上或用专门的粘合剂粘贴在窗框上。为便于自然通风，汽车的侧窗玻璃通常可上、下或前、后移动。在玻璃与导轨之间装有呢绒或植绒橡胶等材料的密封槽。某些汽车的侧窗还采用有利于汽车布置的圆柱面玻璃。侧窗玻璃采用茶色或降热层可使室内保温并具有安闲宁静的舒适感。具有完善的冷气、暖气、通风及空调设备的高级客车常常将侧窗玻璃设计成不可移动的，以提高车身的密封性。

第十二课：汽车安全防护装置
安全防护装置基本功能和原理
　　随着汽车数量增加以及交通运输日益繁，汽车事故增多，所引起的人员伤亡和财产损失严重，已成为一个不容忽视的社会问题。针对这一问题而设置的安全防护装置是现代汽车结构的重要组成部分。
　　在发生汽车碰撞事故时，安全防护装置能有效地减轻人员伤亡程度以及汽车损坏程度。
　　两辆汽车发生碰撞时，汽车的前、后保险杠或车身侧面的护条等构件首先相互接触，随后便是与这些构件相连接的车身构架产生坍塌与变形，危及车内乘员。
　　汽车前面受撞击时，车内乘员由于惯性作用而离开坐位向前冲。此时，仪表板、转向盘、风窗支柱、风窗玻璃、风窗框上横梁等往往会与人体的胸、腹或头部相撞，成为主要致伤构伤。
　　汽车与行人碰撞时，保险杠、车前钣制件或车身前围等部位最易使行人受伤。行人受撞击后，其头部很可能倒向轿车的发动机罩、风窗框下缘或风窗玻璃等部位。
　　由此可见，对汽车车身构架及上述各结构部分均有较高的安全要求。
　　发生汽车碰撞事故时，运动急剧停止、缺乏缓冲距离以及人体与尖硬物接触都会导致严重伤亡。因此，汽车安全防护装置的基本功能和结构原理可归纳为：
　　1、对乘员施加约束使之避免在汽车碰撞时与车内物体撞击或被甩出车外；
　　2、产生软缓冲作用，亦即构件以适当的变形距离吸收撞击能量，或者说使速度逐渐下降而避免出现较大的减速度和碰撞力；
　　3、加大人体与汽车构件的接触面积，避免产生点接触从而使碰撞造成的单位面积挤压力减少或使碰撞力转移到人体非要害部位。
安全防护装置(一)车内防护
　　(一)安全带
　　安全带是最有效的防护装置，可以大幅度地降低碰撞事故的受伤率和死亡率。这一点已被国外大量使用实践证明。
　　最常用的三点式安全带的各个组成部分。带子由结实的合成纤维织成，包括斜跨前胸的肩带，绕过人体胯部的腰带。在座椅的外侧和内侧地板上各有一个固定点，第三个固定点位于座椅外侧车身支柱的上方。
　　绕过上方固定点的环状导向板，带子伸入车身支柱内腔并卷在支柱下端的收卷器内。乘员胯部内侧附近有一个插扣，插扣由插板(松套在带子上)和锁扣(与内侧地板固定点相连)两部分组成，该两部分插合后即可将科员约束在座椅上。
　　按下插扣的红色按钮就能解除约束。收卷器有好几种结构型式，功能较完备的是紧急锁止式收卷器(ELR)。该种结构在正常情况下，安全带对人体上部并不起约束作用。当乘员向前弯腰时，带子可从收卷器经由上方固定点的导向板被拉出；而当乘员回复正常坐姿时，收卷器又会自动将带子收起，使带子随时保持与人体贴合。但在紧急情况下——亦即汽车减速度超过预定数值时或车身严重倾斜时，收卷器会将带子卡住从而对乘员产生有效的约束。
　　(二)气囊
　　气整在汽车正面碰撞时能防止乘员与其前方的物体撞击。气囊平时折叠在转向盘毂内或仪表板内，必要时可在极短时间(碰撞开始后0.03～0.05s)内充满气体而呈球形，以填补乘员与室内物体之间的空间。气囊通常采用氮气。
　　气源可以是高压(约15MPa)钢瓶或是设置在气囊下方的气体发生器。装设在汽车内的碰撞传感器发出的讯号可点燃电气雷管炸开高压钢瓶的封口或者点然气体发生器内的气体发生剂，使气囊迅速充气。
　　(三)头枕
　　头枕是在汽车后部受撞击时限制人的头部向后运动的装置，这样可避免颈椎受伤，而严重的颈椎受伤可能使其内部神经(脊髓)受伤，导致颈部以下全身瘫痪(高位截瘫)。
　　(四)安全玻璃
　　汽车正面或侧面碰撞时，乘员头部往往撞击风窗玻璃或侧窗玻璃而受伤，并且玻璃碎片还会使脸部和眼睛受伤。
　　目前在汽车上广泛应用的安全玻璃有两种：钢化玻璃与夹层玻璃。钢化玻璃是在炽热状态下使其表层骤冷收缩从而产生预应力的强度较高的玻璃，其落球冲击强度是普通玻璃的6～9倍。普通夹层玻璃有三层，总厚度约4mm，其中间层厚度为0.38mm。汽车用的夹层玻璃的中间层则加厚一倍，达0.76mm，故具有较高的冲击强度，称为高抗穿透性(HPR)夹层玻璃。国产的车用夹层玻璃的中间层材料通常要用性能较好的聚乙烯醇缩丁醛。
　　钢化玻璃受冲击而损坏时，整块玻璃出现网状裂纹，脱落后则分成许多无锐边的碎片。HPR夹层玻璃损坏时内、外两层玻璃的碎片仍然粘附在中间层上。中间层有较大的韧性，在承受撞击时拱起从而吸收一部分冲击能量，起缓冲作用。
　　大量的事故调查表明，钢化玻璃与HPR夹层玻璃相比，前者有较高的伤亡率，其碎片致使眼睛重伤的比率也较高。采用钢化玻璃的前风窗破裂成细小网状裂纹后，还会严重地影响驾驶员前方的视野。由此可见，现代汽车的风窗玻璃应尽可能采用HPR夹层玻璃。
　　(五)门锁与门铰链
　　在现代汽车上，门锁和门铰都应有足够的强度，在汽车碰撞时，能同时承受纵、横两个方向的载荷而不致使车门开启，从而避免了乘员被甩出车外，因而减少受重伤或死亡的危险。此外，在事故结束后，门锁应不致失效而应使车门仍能开启。
　　目前，不能承受纵向载荷的舌簧式、钩簧式、齿轮转子式等门锁已经过时，而能同时承受纵横向载荷的转子卡板式门锁则被广泛采用。
　　(六)室内其它构件
　　在现代汽车上，车身内部一切有可能与人体撞击的构件都应避免采用尖角、凸棱或小圆弧过渡的形状，而且车身室内广泛采用软材料包垫。室内软化不仅是为了满足舒适性要求，更重要的还是为安全防护性能的要求。
安全防护装置(二)车外防护
　　(一)车身壳体结构防护措施 　　根据碰撞安全性的要求，车身壳体的正确结构应是，使乘客舱具有较大的刚度以便在碰撞时尽量减小变形，同时使车身的头部、尾部等其它离乘员较远的部分的刚度相对较小，在碰撞时得以产生较大的变形而吸引撞击能量，显然，如果车身乘客舱按照汽车行驶时的载荷来设计，其刚度就显得不足，还需要进行局部加强。乘客舱较易加固的是地钣、前围内钣、后围钣等宽大的部件。
　　门、窗孔洞的周边则是薄弱环节，但风窗支柱和中立柱的断面尺寸又不宜过大，所以只能在其内部贴上较厚的加强钣。在汽车碰撞时，为避免整个乘客舱的构架产生剪切变形或坍塌，最重要的是加固门、窗周边的拐角部分，可在其上贴上加强钣或加大拐角处的过渡圆角。
　　要使乘客舱获得必要的刚度，不能仅*局部补强的办法，而应就整个车身结构通盘考虑。众所周知，杆件或梁在弯曲时变形较大而在拉伸或压缩时变形较小。
　　因此，车身客舱构件应合理布置，使之尽量少承受弯曲载荷。在汽车头部或尾部受撞击时，可通过倾斜的构件将力传递至客舱的纵向构件，使之承受压缩或拉伸。
　　为了使车身头部和尾部的刚度较小，可以在粗大的构件或强固的部件上开孔或开槽来削弱其刚度，或者使构件在汽车碰撞时承受弯曲载荷。车身前部安装发动机和前悬架的纵、横梁都较粗大，因此某些现代轿车的前部纵梁不是平直的，而是有意弯折成Z字形以便在碰撞时折叠变形并吸收冲击能量。
　　为使乘客舱侧面较强固以便承受较大的撞击力，车身的门槛通常较粗大，并用横梁将左右两根门槛连接起来共同受力。此外在门外钣的内表面还常常贴有瓦楞状加强钣。
　　(二)保险杠与护条
　　汽车的最前端和最后端都装有保险杠，许多新式轿车(例如桑塔纳、奥迪等轿车)左右两侧还装有纵贯前后的护条。保险杠和护条的安装高度应符合规定，以便在汽车相撞时两车的保险杠或护条能首先接触。
　　保险杠的防护结构应包括两部分：1)减轻行人受伤的软表层，主要由弹性较大的泡沫塑料制成；2)能吸收汽车一部分碰撞能量的装置，有金属构架、全塑料结构、半硬质橡胶缓冲结构、液压或气压装置等型式。
　　车身侧面的护要与行人接触的可能性很小，一般由半硬质塑料或橡胶制成。
　　(三)汽车其它外部构件
　　除了保险杠外，经常致使行人受伤的构件主要有前翼子钣、前大灯、发动机罩、车轮、风窗玻璃等。这些构件不应制造得尖锐而坚硬，最好是平整光滑而富有弹性。
　　某些轿车包括保险杠在内的整个正面都用大块聚胺酯泡沫塑料制成并将发动机罩的顶面用软材料包垫，使安全性大大提高。

第十三课：汽车仪表及报警装置
汽车仪表及报警装置
　　为了使驾驶员能够随时掌握汽车及各系统的工作情况，在汽车驾驶室的仪表板上装有各种指示仪表及各种报警装置。
　　一、车速里程表及速度报警装置
　　车速里程表是由指示汽车行驶速度的车速表和记录汽车所行驶过距离的里程计组成的，二者装在共同的壳体中，并由同一根轴驱动。
　　车速表是利用磁电互感作用，使表盘上指针的摆角与汽车行驶速度成正比。在表壳上装有刻度的表盘。
　　里程计是由若干个计数转鼓及其转动装置组成的。为了使用方便，有的车速里程表同时设有总里程计和单程里程计，总里程计用来记录汽车累计行驶里程，单程里程计用来记录汽车单程行驶里程。单程里程计可以随时复位至零。
　　车速报警装置是为了保证行车安全而在车速表内装设的速度音响报警系统。如果汽车行驶速度达到或超过某一限定车速(例如100km/h)时，则车速表内速度开关使蜂鸣器电路接通，发出声音报警。
　　二、机油压力表及机油低压报警装置
　　机油压力表是在发动机工作时指示发动机润滑系主油道中机油压力大小的仪表。它包括油压指示表和油压传感器两部分。
　　机油低压报警装置在发动机润滑系主油道中的机油压力低于正常值时，对驾驶员发出警报信号。机油低压报警装置由装在仪表板上的机油低压报警灯和装在发动机主油道上的油压传感器组成。
　　三、燃油表及燃油低油面报警装置
　　燃油表用以指示汽车燃油箱内的存油量。燃油表由带稳压器的燃油面指示表和油面高度传感器组成。
　　燃油低油面报警装置的作用是在燃油箱内的燃油量少于某一规定值时立即发亮报警，以引起驾驶员的注意。
　　四、水温表及水温报警灯
　　水温表的功用是指示发动机气缸盖水套内冷却液的工作温度。
　　水温报警灯能在冷却液温度升高到接近沸点(例如95～98℃)时发亮，以引起驾驶员的注意。

第十四课：汽车照明装置及信号装置
汽车照明装置及信号装置
　　为了保证汽车行驶安全和工作可*，在现代汽车上装有各种照明装置和信号装置，用以照明道路，标示车辆宽度，照明车厢内部及仪表指示和夜间检修等。此外，在转弯、制动和倒车等工况下汽车还应发出光信号和音响信号。
　　一、照明装置
　　(一)装在车身外部的照明装置
　　前大灯是汽车在夜间行驶时照明前方道路的灯具，它能发出远光和近光两种光束。远光在无对方来车的道路上，汽车以较高速度行驶时使用。远光应保证在车前100m或更远的路上得到明亮而均匀的照明。
　　近光则在会车时和市区明亮的道路上行驶时使用。会车时，为了避免使迎面来车的驾驶员目眩而发生危险，前大灯应该可以将强的远光转变成光度较弱而且光束下倾的近光。
　　前大灯可分为二灯式和四灯式两种。前者是在汽车前端左右各装一个前大灯；而后者是在汽车前端左右各装两个前大灯。解放CA1091型汽车前大灯为四灯式前大灯。
　　前大灯主要由灯泡组件、反光罩和透光玻璃组成。灯泡组件是将电能转变为光能的装置。现代汽车的前大灯都采用双丝灯泡。远光灯丝位于反光罩的焦点上，近光灯丝位于焦点上方。在近光灯丝下方加有金属遮罩，下部分的光线被遮罩挡住，以防止光线向上反射及直接照射对方驾驶员而引起眩目。反光罩的形状是一旋转抛物面，其作用是将灯泡远光灯丝发出的光线聚合成平行光束，并使光度增大几百倍。透光玻璃是许多透镜和棱镜的组合体，其上有皱纹和棱格。光线通过时，透镜和棱镜的折射作用使一部分光束折射并分散到汽车的两侧和车前路面上，以照亮驾驶员的视线范围。
　　前小灯主要用以在夜间会车行驶时，使对方能判断本画的外廓宽度，故又称示宽灯。前小灯也可供近距离照明用。很多公共汽车在车身顶部装有一个或两个标高灯，若有两个，则同时兼起示宽作用。
　　后灯的玻璃是红色的，便于后车驾驶员判断前车的位置而与之保持一定距离，以免当前车突然制动时发生碰撞。后灯一般兼作照明汽车牌照的牌照灯，有的汽车牌照灯是单装的，它应保证：夜间在车后20m处能看清牌照号码。
　　经常在多雾地区行驶的汽车还应在前部装置光色为黄色的雾灯。
　　越野汽车往往还在车身前部装有防空灯。其特点是灯上部有伸出的灯罩，以免被在空中发现。
　　(二)装在车向部的照明装置
　　车身内部的照明灯特别要求造型美观、光线柔和悦目。它包括驾驶室顶灯、车厢照明灯和轿车中的车门灯和行李箱灯等等。
　　为了便于夜间检修发动机，还设有发动机罩下灯。为满足夜间在路上检修汽车的需要，车上还应备有带足够长灯线的工作灯(行为)，使用时临时将其插头接入专用的插座中。
　　驾驶室的仪表板上有仪表板照明灯。在有些汽车上，仪表板照明灯不能和驾驶室顶灯同时开亮。
　　二、信号装置
　　(一)转向信号灯及转向信号闪光器
　　转向信号灯分装在车身前端和后端的左右两侧。由驾驶员在转向之前，根据将向左转弯或向右转弯，相应地开亮左侧或右侧的转向信号灯，以通知交通警察、行人和其它汽车上的驾驶员。
　　为了在白天能引人注目，转向信号灯的亮度很强。此外为引起对方注意，在转向信号灯电路中装有转向信号闪光器，借以使转向信号灯光发生闪烁。闪烁式转向信号灯可以单独设置，
　　也可以与前小灯合成一体，在后一种情况下，一般用双丝灯泡。也有的后转向信号灯和后灯合成一体。
第十五课：汽车防盗装置
汽 车 防 盗 装 置
　　为防止驾驶员离开汽车后，汽车被盗窃，许多汽车设置了防盗装置。常用的防盗装置有转向锁和电子防盗装置。
　　一、转向锁
　　转向锁主要由锁杆、凸轮轴、锁止器挡块、开锁杠杆和开锁按钮等组成。
　　当驾驶员从钥匙筒拔出钥匙后，转向柱便被锁杆锁住。这样，即使偷窃者不用点火开关钥匙而把发动机起动了，但汽车仍不能够驾驶。
　　二、电子防盗装置
　　机械防盗装置是预防汽车被盗的装置，但这种装置不能防止他人进入驾驶室、车内、打开行李厢，发动机罩或起动发动机等。而电子防盗装置不仅能可*地防止汽车被盗，而且能防止他人拆卸某些汽车零件和偷入车内。
传统转向器和现代助力转向器

轿车转向器机构涉及整车的操纵性、稳定性和安全性，它的质量也反映了车辆的质量，是直接关系到车辆性能的关键部件。

　　早期的汽车转向是用舵柄或横杆(即一种两端带有手柄的水平杆)进行操纵，转向比是1：1，因而汽车转向时的操作是很吃力的。后来，带有齿轮减速比的转向机构很快被推广使用，但是，这种机构的方向盘不象舵柄或横杆要置放在汽车中线的位置，而是要置放在汽车的左边或右边，这样触发了方向盘位置的争论。这场争论旷日持久，导致了今天的汽车分成了两大类方向盘装置法： 　　一类以美国，中国，俄罗斯等世界上大多数国家和地区采用的左置方向盘，实行右上左下的汽车行驶规则；另一类以英国及英联邦，日本等少数国家和地区采用的右置方向盘，实行右下左上的汽车行驶规则。几十年来，各种汽车都使用蜗杆扇形齿轮转向器，现在的循环球式转向器也是这种转向器的一种变型，轿车也经常使用。在这种转向器中，蜗杆与扇形齿轮之间嵌入了钢珠，大大降低了摩擦力，使汽车的转向操纵变得比较轻松。 　　从70年代起轿车兴起了齿轮齿条转向机构，它由方向盘、方向轴、方向节、转动轴、转向器、转向传动杆和转向轮(前轮)等组成。方向盘操纵转向器内的齿轮转动，齿轮与齿条紧密啮合，推动齿条左移动或右移动，带动转向轮摆动，从而改变轿车行驶的方向。 　　这种转向机构与蜗杆扇形齿轮等其它类型的转向机构比较，省略了转向摇臂和转向主拉杆，具有构件简单，传动效率高的优点。而且它的逆传动效率也高，在车辆行驶时可以保证偏转车轮的自动回正，驾驶者的路感性强。 　　其实，齿轮齿条转向机构早在一世纪前的汽车萌芽发展阶段已经有了，只是那时还不完善，机件加工粗糙。1905年通用汽车卡迪拉克部的工程师将齿轮齿条转向器的设计理论化，并加工成精度很高，操纵灵活的齿轮齿条转向器，正式应用在轿车上。 　　后来，汽车转向器的型式被蜗杆一扇形齿轮型式所垄断，但许多人仍然继续完善齿轮一齿条转向机构。由于近代材料科学的发展，大大提高了齿轮一齿条转向机构的安全可*系数，人们再次重视这种转向机构的简单实用性，由于它具有构件少质量轻，成本低的优点，受到汽车制造商的青睐，现在大多数的轿车转向器都采用齿轮一齿条型。 　　现代轿车马力大、速度快，为了操纵的轻便和灵敏，中高档次的轿车转向器都加装了转向动力装置，又称为液压动力转向器。它具有工作无噪声，灵触度高体积小，能够吸收来自不平路面的冲击力，在现代轿车上得到十分广泛的应用。 　　液压动力转向器的主要部件包括油泵、液压分配阀和助力器。液压分配阀与油泵组合一体，助力器与转向器装在一起，中间用油路连接。发动机通过皮带带动油泵，把油压输出到助力器。助力器壳体内是一个活塞，活塞连接着转向器的齿轮，活塞两端是腔室。 　　当轿车直线行驶时，活塞两端压力相等，静止不动，油泵空转；当轿车转弯时，液压分配阀将油液通过变化了的通道进入了助力器的一侧，使活塞两端产生压力差，迫使活塞移动到另一侧，带动齿轮转动，“助一臂之力”。这样转动方向盘的操纵力不是直接迫使车轮转向的唯一作用力了，可由助力器辅动车轮转向，减轻了驾驶者的劳动强度，减少了方向盘的转数，特别是减少了停车转向时的操纵力。 　　现在已经出现了电子控制速度传感型的轿车动力转向器，它除了满足减少操纵力，提高灵触度外，还可以根据车速与行驶条件的不同而产生与之相适应的转向力。在停车时能提供足够的助力，随着车速的逐渐增加助力又可以逐渐减少，当高速行驶时则无助力但保持良好的路感。这种电子式的动力转向机构附有微处理机和电子转速表，电子转速表发出脉冲讯号，微处理机发出相应的指令控制动力转向机构。 　　轿车动力转向装置是50年代在美国大型轿车上出现的事物，现在已经普及开来了。它的好处正如德国奔驰汽车制造公司所描述的那样：“发动机发动后，您就得到动力转向辅助，尤其在泊车及左右移动车辆时，动力转向装置会令您能非常轻松地控制方向盘。
　　电动助力转向器 　　现在，动力转向系统已成为一些轿车的标准设置，全世界约有一半的轿车采用动力转向。随着汽车电子技术的发展，目前一些轿车已经使用电动助力转向器，使汽车的经济性、动力性和机动性都有所提高。 　　电动助力转向系统的英文缩写叫“EPS”（Electrical Power Steering），它利用电动机产生的动力协助驾车者进行转向。此类系统一般由转矩传感器(3)、电控单元（微处理器）(5)、电动机(4)、减速器(2)、机械转向器(1)和蓄电池电源(6)所组成(见示意图)。

汽车转向时，转矩传感器检测到转向盘的力矩和转动方向，将这些信号输送到电控单元，电控单元根据转向盘的转动力矩、转动方向和车辆速度等数据向电动机控制器发出信号指令，使电动机输出相应大小及方向的转动力矩以产生助动力。当不转向时，电控单元不向电动机控制器发信号指令，电动机不工作。同时，电控单元根据车辆速度信号，通过电液转换器确定输给转向盘的作用力，减少驾车者在高速行驶时方向盘“飘”的感觉。　　由于电动助力转向系统只需电力不用液压，与机械式液压动力转向系统相比较省略了许多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等，零件数目少，布置方便，重量轻。而且无“寄生损失”和液体泄漏损失。因此电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能80%左右，提高了汽车的运行性能。因此在近年得到迅速的推广，也是今后助力转向系统的发展方向。 　　有一些汽车冠以电动助力转向，其实不是真正意义上的纯电动的助力转向，它还需要液压系统，只不过由电动机供油。传统的液压动力转向系统的油泵由发动机驱动。为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻便性，油泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定的。 　　而汽车行驶中大部分时间处于高于怠速的速度和直线行驶状态，只能将油泵输出的油液大部分经控制阀回流到储油罐，造成很大的“寄生损失”。为了减少此类损失采用了电动机驱动油泵，当汽车直线行驶时电动机低速运转，汽车转向时电动机高速运转，通过控制电动机的转速调节油泵的流量和压力，减少“寄生损失”。

终于完毕！

自己顶顶！

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