汽車拖拉機學汽車拖拉機總體構造與行駛原理2024/10/10汽車拖拉機總體構造與行駛原理第一節汽車拖拉機的發展概況第二節汽車拖拉機的類型第三節汽車拖拉機的總體結構第四節汽車拖拉機行駛原理第五節汽車拖拉機的性能2024/10/10汽車類型拖拉機類型汽車總體結構拖拉機的總體結構汽車行駛原理拖拉機的行駛原理重點、難點2024/10/10掌握汽車拖拉機總體構造掌握車輛行駛原理教學要求2024/10/101.我國拖拉機工業的發展與討論2.我國汽車工業的發展與討論3.車輛行駛原理與實現課程思政融入點2024/10/10扎根“三農”改革開放民族自豪感使命擔當農業農村現代化課程思政的育人目標2024/10/10課程耕讀教育要點耕讀教育映射與融入點教育方法與載體途徑耕讀育人預期成效我國拖拉機工業的發展與討論1.我國拖拉機工業是如何發展？2.我國拖拉機歷年生產量和保有量是如何發展的？3.拖拉機發展中有哪些關鍵技術？信息化載體、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT扎根“三農”改革開放民族自豪感使命擔當農業農村現代化我國汽車工業的發展與討論1.我國汽車工業是如何發展的？2.指南車、記里鼓車是如何體現我國歷史上造車的技術水平？3.我國汽車歷年生產量如何連續位于世界第一？4.汽車發展中有哪些關鍵技術？信息化載體、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT改革開放大國復興民族自豪感使命擔當車輛行駛原理與實現1.車輛是如何行駛的？2.如何提高汽車拖拉機的驅動力？3.如何減少汽車拖拉機的行駛阻力？參觀體驗、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT扎根“三農”科學精神科技發展辯證思想“耕讀教育”思政點映射表2024/10/102024/10/10第一節汽車拖拉機的發展概況8一、我國汽車的發展概況

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中國汽車工業與共和國共命運，經過半個世紀的努力，發生了天翻地覆的變化。從一個曾經是“只有卡車沒有轎車”、“只有公車沒有私車”、“只有計劃沒有市場”的汽車工業，終于形成了一個種類齊全、生產能力不斷增長、產品水平日益提高的汽車工業體系。回顧新中國汽車工業60年來走過的路程，一步一個腳印，處處印證著各個歷史時期的時代特色，經歷了從無到有、從小到大，創建、成長、全面、高速發展四個歷史階段。9

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我國的汽車產業在1993年首次成為第5大支柱產業。2000年汽車產量突破200萬輛,2002年汽車產量突破300萬輛,2004年汽車產量突破500萬輛,2009年汽車產量突破1000萬輛,2010年汽車產量突破1500萬輛,2013年汽車產量突破2000萬輛,2022年我國汽車產銷分別完成2702.1萬輛和2686.4萬輛,連續14年蟬聯世界第一。截至2022年年底,我國機動車保有量達4.17億輛,其中汽車3.19億輛;機動車駕駛人突破5億人,達5.02億人,其中汽車駕駛人4.64億人。1955—2022年我國汽車生產量統計見表1-1。表1-11955-2022年中國汽車生產量統計（單位：輛）2024/10/101011

2024/10/10中國拖拉機行業的發展經歷了3個主要階段。第一階段：引進與仿制改進階段（1950～1965年）。第二階段：自行設計研制階段（1965～1983年）。第三階段：系列產品開始階段（1983年～目前）。2022年,我國生產小型拖拉機的企業240余家,年生產能力約500萬臺。我國生產大中型拖拉機的企業30余家,目前年生產能力約80萬臺。拖拉機的保有量已達到2000多萬臺,基本達到飽和狀態,但技術含量較高的拖拉機相對較少。我國2006—2022年的拖拉機年產量見表1-2。二、我國拖拉機的發展概況2024/10/1012表1-22004-2022年中國拖拉機的年產量（單位：萬臺）2024/10/10第二節汽車拖拉機的類型1.國家標準分類14

新的國家標準《汽車和掛車類型的術語和定義》（GB/T3730.1－2001）將汽車分為乘用車和商用車兩大類。

2024/10/10一、汽車的類型1.按國家標準分類15

（1）乘用車是指在其設計和技術特性上主要用于載運乘客及其隨身行李和／或臨時物品的汽車，包括駕駛員座位在內最多不超過9個座位。它也可以牽引一輛掛車。共分為11種（普通乘用車、活頂乘用車、高級乘用車、小型乘用車、敞篷車、艙背乘用車、旅行車、多用途乘用車、短頭乘用車、越野乘用車、專用乘用車）2024/10/10圖1-1乘用車和商用車a)乘用車b)商用車1.國家標準分類16

（2）商用車是指在設計和技術特性上用于運送人員和貨物

的汽車，并且可以牽引掛車

包括客車、貨車、半掛牽引車2024/10/10圖1-1乘用車和商用車a)乘用車b)商用車17

1)客車是指在設計和技術特性上用于載運乘客及其隨身行李的商用車輛,包括駕駛人座位在內座位數超過9座。客車分為小型客車、城市客車、長途客車、旅游客車、鉸接客車、無軌電車、越野客車和專用客車8大類。2)貨車是指一種主要為載運貨物而設計和裝備的商用車輛,它能否牽引一輛掛車均可。貨車分為普通貨車、多用途貨車、全掛牽引車、越野貨車、專用作業車、專用貨車、低速貨車和三輪汽車8種類型。3)半掛牽引汽車是指裝備有特殊裝置用于牽引半掛車的商用車輛。2024/10/102.動力裝置類型分類18

2024/10/10可分為汽油機汽車、柴油機汽車、電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車等。2.動力裝置類型分類19

2024/10/10①汽油汽車。以汽油為內燃機燃料的汽車稱為汽油汽車。車用汽油是從石油中提煉出來的，由碳、氫元素組成的烴類化合物。汽油的揮發性好，但抗爆性差，發動機壓縮比小，一般用于輕型汽車上。②柴油汽車。以柴油為內燃機燃料的汽車稱為柴油機汽車。柴油和汽油一樣,是從石油中提煉出來的,也是由碳、氫元素組成的烴類化合物,在石油蒸餾過程中,溫度在200~350℃范圍內的餾分即為柴油。柴油具有良好的抗爆性能,因此,發動機的壓縮比大,產生的驅動力矩大,所以被廣泛用在越野汽車、大型客車、大型貨車、農用汽車和工程機械上。③電動汽車。是指由電動機驅動并且自身裝備供電能源（不包括供電架線）的汽車。包括蓄電池式電動汽車、插電式電動汽車、燃料電池式電動汽車等。④混合動力汽車。是指裝備兩套動力源的汽車，這種汽車通常裝有內燃機—發電機組以及蓄電池。可分為普通混合動力汽車和插電式混合動力汽車兩大類。2024/10/102021

2024/10/103.按公安機關管理分類為了便于機動車輛技術檢驗、核發牌證以及進行專門管理，公安機關根據目前中國汽車工業標準和公安機關管理的需要，汽車分為：大型汽車和小型汽車兩種。4.按發動機布置分類可分為：前置發動機汽車、后置發動機汽車、中置發動機汽車、下置發動機汽車、雙發動機汽車等。5.按驅動方式進行分類可分為：前輪驅動汽車、后輪驅動汽車、全輪驅動汽車等。6.按發動機位置和驅動方式進行分類可分為：前置前驅動汽車、前置后驅動汽車、后置后驅動汽車、中置后驅動汽車等。7.按行駛道路條件分類可分為：公路用車和非公路用車。8.按行駛機構的特征分類可分為：輪式汽車、履帶式汽車、半履帶式汽車等。2024/10/10221.按結構特點分類23

（1）輪式拖拉機（2）履帶式拖拉機（3）手扶拖拉機（4）船形拖拉機2024/10/102.按用途分類（1）普通型拖拉機（2）園藝型拖拉機（3）中耕型拖拉機（4）特殊用途拖拉機二、拖拉機的類型3.按功率大小分類24

（1）大型拖拉機。功率：73.6kW（100馬力）以上。（2）中型拖拉機。功率：14.7～736kW（20～100馬力）。（3）小型拖拉機。功率：在14.7kW（20馬力）以下。2024/10/1025

2024/10/102024/10/10第三節汽車拖拉機的總體結構272024/10/10一、汽車的總體構造汽車通常由發動機、底盤、車身、電氣設備四個部分組成。a.發動機

b.底盤

c.車身

d.電氣設備

圖1-4汽車的組成2024/10/101.發動機功用：將燃料的化學能轉變成機械能的一個機器。組成：一般采用往復活塞式內燃機，由曲柄連桿機構、配氣機構、供給系、冷卻系、潤滑系、點火系（汽油發動機）、起動系等部分組成。282024/10/102024/10/102．底盤功用：接受發動機的動力，將發動機的旋轉運動轉變成汽車拖拉機的水平運動，并保證汽車拖拉機按照駕駛員的操縱正常行駛組成：汽車：由傳動系、行駛系、轉向系、制動系等4部分組成拖拉機：由傳動系、行駛系、轉向系、制動系、工作裝置等5部分組成292024/10/102024/10/102．底盤（1）傳動系功能：指將發動機的動能傳遞到車輪上的全部動力傳動裝置，并能實現動力的接通與切斷、起步、變速、倒車等功能。

組成：由離合器、變速器、傳動軸、驅動橋等部件組成。

302024/10/10（2）行駛系功能：將車輛各總成、部件連接成一個整體，支撐整車，并將旋轉運動的動力轉變成車輛的直線運動，實現平順行駛。組成：由車架、車橋、車輪和懸架等部件組成。2024/10/10（3）轉向系功能：用來控制汽車拖拉機的行駛方向組成：由方向盤、轉向器和轉向傳動機構組成312024/10/10（4）制動系功能：用來使行駛中的車輛按照需要降低速度，停止行駛和在坡道上駐車。組成：由制動控制部分、制動傳動部分、制動器等部件組成。一般汽車制動系至少有兩套各自獨立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置。2024/10/10（5）工作裝置功能：使拖拉機進行作業。組成：由牽引裝置、動力輸出裝置、液壓懸掛裝置、液壓舉傾系統等。

322024/10/102024/10/103.車身功能：車輛用來載人裝貨的部分，也指車輛整體。有的車輛的車身既是駕駛員的工作場所，又是容納乘客和貨物的場所。組成：包括車窗、車門、駕駛艙、乘客艙、發動機艙和行李艙等。332024/10/10類型：無架整體式（承載式）、有架式（非承載式）車身2024/10/104.電氣設備分類：電器裝置、電子控制系統。342024/10/10電器裝置的組成：（1）供電系統：蓄電池、發電機（2）用電設備：啟動、點火、照明、顯示、信號、附屬裝置（3）檢測裝置：儀表、傳感器（4）配電裝置：配電盒、開關、保險裝置、插接件、導線2024/10/104.電氣設備352024/10/10電子控制系統的組成：（1）發動機控制系統：噴油、點火、怠速、排氣、爆震、進氣等（2）底盤控制系統：ABS、ASR、AT、EPS、4WS、懸架、耕深（3）車身控制系統：空調、儀表、燈光、SRS、導航、CCS、防盜、防撞、座椅、音響、車距、信息等2024/10/10

拖拉機與汽車的總體構造基本相近似，一般由發動機、底盤、工作裝置和電氣設備組成（圖1-5）。2024/10/10362024/10/10372024/10/101.發動機

發動機是拖拉機行駛和工作的動力源，一般采用柴油機。主要由曲柄連桿機構、換氣系統、燃油供給系統、潤滑系統、冷卻系統、啟動系統，以及預熱裝置等組成。拖拉機柴油機的結構與汽車柴油機基本相同，但拖拉機柴油機采用低速（≦2300r/min)大轉矩柴油機，汽車柴油機采用高速柴油機。二、拖拉機的總體構造2024/10/10382024/10/102.底盤

拖拉機的底盤是指發動機和電氣設備以外的所有系統和裝置。底盤將發動機和各個系統、部件聯結成一個整體，并將發動機的動力轉變為拖拉機行駛的驅動力和牽引力。拖拉機底盤由傳動系統、轉向系統、制動系統、行走系統等5個部分組成。拖拉機底盤各系統的布置如圖1-6所示。2024/10/102024/10/10393.工作裝置

拖拉機工作裝置通常類屬于底盤部分，主要用于牽引、懸掛、驅動農具，進行各種農機作業，如圖1-7所示。2024/10/102024/10/10404.電氣設備

拖拉機的電氣設備主要由發電機、蓄電池、燈光系統、儀表系統、空調系統、導航系統等構成，各電氣的原理和結構特點與汽車的電氣基本相同。2024/10/102024/10/10第四節車輛行駛原理422024/10/10一、驅動力

驅動力是由發動機的轉矩經傳動系統傳到驅動輪上得到的。發動機輸出的轉矩，經傳動系統傳到驅動輪上。此時作用于驅動輪上的轉矩產生對地面的圓周力，而地面對驅動輪的反作用力（方向與F0相反）即是驅動汽車拖拉機的外力（圖1-8），此外力稱為汽車拖拉機的驅動力Ft。432024/10/10驅動力Ft的產生需要依靠兩個作用：依靠發動機提供轉矩，經過傳動系改變大小和方向后，傳遞給驅動輪一定的驅動力矩，進而提供引發驅動力的沿輪胎切向方向的作用力，這是產生驅動力的內部條件。依靠驅動輪與地面的相互作用，把驅動輪對地面的作用力，轉化為地面對驅動輪切向方向的反作用力，這是產生驅動力的外部條件。

車輛拖拉機每得到一個具體的驅動力，是上述兩個方面共同作用、協調一致的結果。二、汽車的行駛阻力2024/10/1044汽車拖拉機在水平道路上直線等速行駛時,必須克服來自地面與輪胎相互作用而產生的滾動阻力Ff和來自車身與空氣相互作用而產生的空氣阻力Fw。當汽車拖拉機在坡道上直線上坡行駛時,還必須克服其重力沿坡道的分力,稱為坡度阻力Fi;當汽車拖拉機直線加速行駛時,還需克服加速阻力Fj。當汽車拖拉機牽引掛車,或拖拉機牽引農機具作業時,還要考慮牽引阻力FD。因此,汽車拖拉機直線行駛時其總阻力∑F為2024/10/1045462024/10/10三、車輛行駛的驅動—附著條件1.汽車拖拉機行駛的驅動條件

若驅動力小于滾動阻力、坡度阻力、加速阻力、空氣阻力之和牽引阻力，則汽車拖拉機無法開動，或正在行駛的汽車拖拉機將減速直至停車。所以汽車拖拉機行駛的驅動條件為：472024/10/10汽車拖拉機行駛的驅動條件不是汽車拖拉機行駛的充分條件，只反映了汽車拖拉機本身的行駛能力。可以采用增加發動機轉矩、加大傳動比等措施來增大汽車拖拉機驅動力。但這些措施只有在驅動輪與路面不發生滑轉現象時才有效。如果驅動輪在路面滑轉，則增大驅動力只會使驅動輪加速旋轉，地面切向反作用力并不會增加。這種現象表明，汽車拖拉機行駛除受驅動條件制約外，還受輪胎與地面附著條件的限制。482024/10/10492024/10/10502024/10/10

一般情況下，當附著力足夠大時，驅動力的最大允許值由最低工作擋位上發動機標定轉矩來決定，若行駛總阻力超過驅動力，則汽車拖拉機由于發動機經常超載或頻繁熄火而無法正常工作。當發動機轉矩足以滿足（即驅動力足夠大）而附著力不足時，驅動力的最大允許值由附著力決定。若此時行駛總阻力超過附著力，則汽車拖拉機由于驅動輪產生嚴重滑轉而不能正常工作。

由此可見，發動機的轉矩并不是任何情況下都能充分發揮出來的，有時因受到汽車拖拉機驅動輪與路面之間附著性能的限制而不能完全被利用。所以要充分發揮汽車拖拉機的工作潛力，應提高汽車拖拉機的附著性能，同時降低行駛阻力。2024/10/10第五節汽車拖拉機的性能522024/10/10

汽車拖拉機的性能主要有指動力性、燃料經濟性、制動性、行駛平順性、通過性、安全性、操縱穩定性、環保性等。一、動力性

動力性是指汽車拖拉機在良好路面上直線行駛時由汽車受到的縱向外力決定的、所能達到的平均行駛速度。它表示了車輛以最大可能的平均行駛速度運送貨物或乘客的能力。動力性是汽車拖拉機各種使用性能中最重要、最基本的性能。從獲得盡可能高的平均行駛速度的觀點出發，動力性主要指標有：（1）最高車速，單位為km/h；（2）加速時間，單位為s；（3）能爬上的最大坡度，簡稱最大爬坡度，單位為%或（o）。2024/10/1053

最高車速是指在水平良好的路面（混泥土或瀝青路）上能達到的最高行駛車速。

加速時間表示車輛的加速能力。常用原地起步加速時間和超車加速時間來表示加速能力。

爬坡能力是用滿載時汽車拖拉機在良好路面上的最大爬坡度來表示的。顯然，最大爬坡度是指I擋最大爬坡度。對于乘用車，一般不強調它的爬坡能力，對貨車一般在30%即16.5o左右，越野汽車可達60%即30o左右或更高。542024/10/10二、燃料經濟性

燃料經濟性是指汽車拖拉機以最少的燃料消耗量完成單位運輸或作業的能力。燃油經濟性通常用百公里燃油消耗量、單位作業耗油量來衡量。552024/10/101.百公里燃油消耗量主要用于評價汽車燃料經濟性，是指汽車在一定運行工況下行駛100km的燃油消耗量。一般情況下，燃油消耗量采用容積（升）計算，由于等速油耗與實際行駛情況有很大差別，實際上不能全面地評定汽車的燃油經濟性。現在一般都采用循環油耗來評定汽車的燃油經濟性。循環油耗是指在一段指定的典型路段內汽車以設定的不同工況行駛時的油耗，起碼要規定等速、加速和減速3種工況，復雜的還要計入啟動和怠速停駛等多種工況，然后折算成百公里油耗。例如我國有15工況循環油耗（乘用車）、6工況循環油耗（貨車）和城市4工況循環油耗（客車）。2024/10/10562.單位作業耗油量

是評價拖拉機作業機組燃料經濟性的指標。其計算單位因作業種類的不同而異，如田間作業用公斤/畝，運輸作業用公斤/噸公里等。也可以用公斤/標準畝作力統一的計量單位來反映。572024/10/10三、制動性制動性是指行駛中的汽車拖拉機能在短距離內停車且維持行駛方向穩定，以及在下長坡時能控制行駛速度的能力。制動性是汽車拖拉機安全行駛的保證，直接關系到生命財產的安全。汽拖拉機車具有良好的制動性能，才能充分發揮動力性，提高汽車拖拉機的平均技術速度，從而獲得較高的工作效率。汽車拖拉機制動性主要由制動效能、制動效能的恒定性和制動時方向穩定性三方面評價。2024/10/1058

制動效能是指汽車拖拉機迅速降低行駛速度直至停車的能力，是制動性最基本的評價指標。它是用制動力、制動減速度、制動距離和制動時間等指標來評定。

制動效能的恒定性主要指制動效能的抗熱衰退能力，反映了高速制動或下長坡連續制動時制動效能的穩定程度。

制動時的方向穩定性指制動時汽車拖拉機不發生跑偏、側滑及失去轉向控制的能力。制動時方向穩定性較好的汽車拖拉機，能夠按駕駛員給定軌跡行駛，即能夠維持直線行駛或能按預定彎道行駛。592024/10/10四、行駛平順性

行駛平順性是指保持汽車拖拉機在行駛過程中乘員所處的震動和沖擊環境在一定舒適度范圍內的性能。因此，平順性主要根據駕乘人員主觀感覺的舒適性來評價。對于載貨汽車還包括保持貨物完好的性能。

汽車拖拉機行駛時路面或田間地面激起的振動不僅會縮短有關零部件的疲勞壽命，還會引起車輪與路面之間的載荷波動，影響到路面對車輪的附著效果，并關聯到操縱穩定性的狀況，因此是汽車拖拉機的一項主要使用性能。

行駛平順性的其評價指標目前在國際上尚無一致結論。GB/T4970-2009（

汽車平順性試驗方法）規定了轎車、客車用降低舒適性界限，貨車用疲勞-降低工作效率界限與車速的關系曲線加以評價。602024/10/10五、通過性（1）汽車通過性

是指汽車在一定載質量條件下能以足夠高的平均車速通過各種壞路及無路地帶和克服各種障礙的能力。壞路及無路地帶，是指松軟土壤、沙漠、雪地、沼澤等松軟地面及坎坷不平地段；各種障礙，是指陡坡、側坡、臺階、壕溝等。

汽車通過性可分為輪廓通過性和牽引支承通過性。前者是表征汽車通過坎坷不平路段和障礙（如陡坡、側坡、臺階、壕溝等）的能力；后者是指汽車能順利地通過松軟土壤、沙漠、雪地、冰面、沼澤等地面的能力。612024/10/10五、通過性（2）拖拉機通過性

拖拉機通過性包括田間通過性和地面通過性。田間通過性是指拖拉機適應耕作方式、在田間作業時不傷害農作物、不破壞壟形的通過能力。中耕時，為了保證拖拉機機體的下部不致碰壞作物的枝葉，要求有足夠的農藝離地間隙ha；當拖拉機行走機構恰好走在兩行作物之間時,則其輪距B必為作物行距s的整倍數，這樣可使左右兩側保護區c相等，對作物損害最小。有些拖拉機還可以調整農藝離地間隙hd，以提高田間作業時的通過能力。

地面通過性與汽車通過性基本相同。622024/10/10632024/10/10六、安全性

安全性一般分為主動安全性、被動安全性、事故后安全性和生態安全性。

主動安全性是指汽車本身防止或減少事故發生的性能，主要取決于汽車拖拉機的總體尺寸、制動性、行駛穩定性、操縱性、信息性以及駕駛員工作條件（操作元件人機特性、座椅舒適性、噪聲、溫度和通風、操縱輕便性等）。此外，動力性（特別是超車的時間和距離）也是很重要的影響因素。2024/10/1064

被動安全性是指事故發生后，汽車拖拉機本身減輕人員傷害和貨物損失的能力。又可分為內部被動安全性（減輕車內乘員受傷和貨物受損）以及外部被動安全性（減輕對事故所涉及的其他人員和汽車的損害）。

事故后安全性是指汽車拖拉機能減輕事故后果的性能。這是指能否迅速消除事故后果，并避免新的事故發生。

生態安全性是指發動機排氣污染、行駛噪聲和電磁波對環境的影響。652024/10/10七、操縱穩定性（1）汽車的操縱穩定性

汽車的操縱穩定性包括相互聯系的兩個部分，一是操縱性，二是穩定性。操縱性是指汽車能夠確切地響應駕駛員轉向指令的能力；穩定性是指汽車在行駛過程中，具有抵抗改變其行駛方向的各種干擾，并保持穩定行駛而不致失去控制甚至翻車或側滑的能力。實際上兩者很難截然分開，穩定性的好壞直接影響操縱性，常統稱為汽車操縱穩定性。2024/10/1066(2）拖拉機的操縱穩定性拖拉機操縱性是指拖拉機能否按駕駛員的意圖沿給定方向行駛