微型轿车车型设计论文

1 目录 1 摘要 2 2 摘要英文翻译 3 3 设计任务书 4 4 整车基本性能计算 7 5 微型汽车的车型设计 11 6 微 型轿车简介 13 7 我国微型轿车工业的现状 25 8 总结 31 9 参考书目 32 10 附录 33 2 摘要 我们把排量 500-1000ml 的汽车称作微型汽车。本次设计是设计一辆微型汽车，造型美观，乘坐舒适，经济实用，造价在 2万元以内，主要是面对乡镇和农民广大用户。车身为 3门两厢式，车上可以乘坐3-4人，既可坐人又可拉货，适合多种需求。发动机采用 276Q，两缸，排量为 644mL，省油又环保。在石油紧缺和提倡环保的今天，微型轿车将越来越受到人们的亲睐，随着技术的不断完善，微型轿车的市场占有率将逐步提高。本设计主要分为外型设计、性能参数计算和对微型轿车做的简单 的介绍。 3 Abstract We measures the car which air bleed amount between 500 to 1000 ml call the miniature car.This design is to designs a miniature car, the shape is beautiful, embarking comfortable, the economy is practical, building the price in 20,000 RMB including.Primarily is suitable to the village with large customer in farmer.Carriage is 3 door and two the type of box , can embark 3-4 people on the car, since can sit the person and can pull goods two, in keeping with various needs.The model of engine is 276Q, two cylinder, the air bleed amount is 644 mL, save fuel and environmental protection 。 in the oil tightly lacking the sum promotes the environmental protection, the miniature car will suffer people close more and more, along with technical continuously perfect, the market share of the miniature car will increases gradually.This design is divided into primarily the features design, function parameter calculates and the simple introduction that sum to the miniature car make. 4 微型轿车设计任务书 一、 设计原则 1. 选用国内大量生产的发动机和零部件； 2. 造型美观，乘坐舒适，价廉实用； 3. 面对乡镇和农村广大用户。 二、主要技术参数 车型 7080 车身 3门两厢式 乘员数 3-4 总长（ mm） 3000 总宽（ mm） 1400 总高（ mm） 1450 轴距（ mm） 2000 前轮距（ mm） 1240 后轮距（ mm） 1240 前悬（ mm） 500 后悬（ mm） 500 离去角 30 度 最小离地间隙 (mm) 150 最小转弯直径（ m） 9 最高车速（ km/L） 100 最大爬坡度 20% 空车总重（ kg） 550 满载总重（ kg） 800 制动距离（ m） 6 制动跑偏量（ mm） 400 油耗（ L/100km） 6.5 续航里程（ km） 300 5 加速时间（ s） 25 （ 0-80km/h) 二、 主要总成 1 发动机 发动机型号 276Q，两缸、四行程、水冷、直列斜置式汽油机 缸径 行程（ mm mm） 76 71 总排量（ mL） 644 压缩比 8.4 标定功率 /转速 20.6/5300 (kW/r min ) 最大扭矩 /转速 47.1/2700-3000 (Nm/r min ) 怠速（ r min ） 900 外型尺寸 （长 宽高 ） 830 530 430 (mm) 净重（ kg） 86 2.传动系 离合器 单盘、膜片弹簧、干式 变速器 常啮合式、斜齿、全速同步 变速器速比 1 档 4.111 2 档 2.559 3 档 1.654 4 档 4.271 半轴 半轴式，左右对称 3.行驶系 前悬架 横置式钢板弹簧、扭力杆、双向作用筒式减震器 后悬架 横臂式螺旋弹簧、双向作用筒式减震器 轮胎 4.8-10 车架 矩形与方型薄壁钢管焊接结构 6 4.转向器 齿轮齿条式 5制动系 制动器 鼓式四轮液压双向加力蹄片式 驻车器 手动机械式 6车身 金属薄板冲压件组焊而成，三门两排座，后座可自由拆装 7电器 线路电压 12V，单线制，负极搭铁。 四目标成本 20000 7 整车基本性能计算 最高车速的计算 限定发动机最高转速为 3600r/min，则最高车速为以下两者中之最小者： a） 由发动机最高转速及传动比计算的最高车速： 公式： Vmax=（ Nmax 0.377 r） （ ig i0） 式中符号： Vmax-最高车速， Km/h； Nmax-发动机最高转速， r/min； r-轮胎滚动半径， m； ig-变速器减速比； i0-主减速比； 计算得出： Vmax=5300 0.377d 0.325 (1 7)=92.7 b)由功率平衡计算的最高车速； 功率平衡方程式： Pe=ma g f Va/3600+Cd A Va3/76140+ ma ja Va/3600+ma tag（ i） Va/3600 式中符号： Pe-发动机功率， Kw； g-重力加速度， m/s2； f-地面滚动阻力系数； Va-车速， Km/h； Cd-风阻系数； A- 迎风面积， m2 -汽车旋转质量换算系数，（大于 1） =1.04+0.04 ig2 ma-总质量， kg； ja-汽车加速度， m/s2； i-汽车爬坡度， rad； 所以： 20.6=550*9.8*0.02*Va/3600+0.3*2.03*Va3/76140+1.08*550*0.889*Va/3600 8 +550*tag31*Va/3600 算的 Va=98.2km/h 2最大爬坡度的计算 由汽车行驶阻力平衡方程式计算。 汽车行使阻力平衡方程式： Tt ig i0 /r=G f+G I+Cd A Va2/21.15+ ma ja 式中符号： Tt-发动机转矩， N.m； -传动效率； G-车总重量， N； ig,i0,r,f,Cd,A,Va, ,ma,ja 同上； 所以： 47.1*4.111*7*0.9/0.325=5500*0.02+5500*I+0.3*2.03*5*5/21.15+1.1*550*0.889 算的 I=0.55(31 度 ) 3 动力因数的计算 a） 各档驱动力 Ft 公式： Ft=Tt ig i0 /r 式中符号意义同上； 1 档， ig=4.111 Ft=47.1 4.111 7 0.9/0.325=3753.4N 2 档， ig=2.559 Ft=47.1 2.559 7 0.9/0.325=2467.8N 3 档， ig=1.654 Ft=47.1 1.654 7 0.9/0.325=1654.3N 4 挡， ig=1 Ft=47.1 1 7 0.9/0.325=913.0N b)空气阻力 Fw Fw=Cd A Va2/21.25=0.3 2.03 92.7/21.15=247.5N c)动力因数 D D=（ Ft-Fw） /（ ma g） 9 1 档 D=(3753.4-247.5)/(550 9.8)=0.65 2 档 D=(2467.8-247.5)/(550 9.8)=0.41 3 档 D=(1654.3-247.5)/(550 9.8)=0.26 4 档 D=(913.0-247.5)/(550 9.8)=0.18 d)滚动阻力 Ff Ff=ma g f=550 9.8 0.02=107.8 5.汽车稳定性计算 a） 机车开始侧翻时的横向坡度 a1 公式： a1=actag（ B1+B2） /（ 4 hg） 式中符号： B1， B2一分别为前后轮距， m； hg 一汽车中心高度， m； 所以： a1= actag（ 1.24+1.24） /（ 4 0.7） =41 度 b） 汽车开始侧滑时的横向坡度 a2 公式： a2=actag（ ） 式中符号： -地面附着系数； 所以 a2=38.65 c） 汽车在水平路面上转弯行驶时发生侧翻的临界车速 VaK 公式： VaK=3.6 (g R (B1+B2)/(4 hg)1/2 =3.6 (9.8 4.5 (1.24+1.24)/(4 0.7)1/2 =140 d).汽车在水平面上转弯时行驶时发生侧滑的临界车速 Vac Vac=3.6(g R )1/2 =3.6(9.8 4.5 0.8)1/2 =21.38 10 计算结果 ： 最高车速 Vmax=92.7 最大爬坡度 I=0.55 动力因数 各档驱动力 1档， Ft=3753.4N 2档， Ft=2467.8N 3档， Ft=1654.3N 4挡， Ft=913.0N 空气阻力 Fw= 247.5N 动力因数 1档 D=0.65 2档 D=0.41 3档 D=0.26 4档 D=0.18 滚动阻力 Ff=107.8 汽车稳定性 机车开始侧翻时的横向坡度 a1=41 度 汽车开始侧滑时的横向坡度 a2=38.65 汽车在水平路面上转弯行驶时发生侧翻的临界车速 VaK =140 汽车在水平面上转弯时行驶时发生侧滑的临界车速 Vac=21.38 11 微型轿车的车型设计 微型轿车的车型设计与普通轿车一样，是一个极富艺术性、技术性和创造性的工作。正是因为微小，使得微型轿车的设计更为困难，更有挑战性和更加引人入胜。 能否自主的研究开发轿车 ，标志着一个国家汽车工业的发达和落后，这是一个常识。开发新车型要受经济实力、技术水平、材料工艺条件、零部件工业等一系列 因素制约，但就我国目前国力和汽车工业水平 而言，要 开发出新的轿车，汽车车型设计可能是更关键的、战略高度上的问题。这不是一个常识，还未能得到充分的认识。 按照陈旧的观念来看，车型设计基本上是一个单纯的技术工程，这是一个很大的误解，有人估计在汽车的机械设计中，计算工作量约占总工作量的 20%，轿车设计中由于类比的方法和标准零部件的选用，纯技术的问题比例还要小。更多的应该是目标设计，总体艺术性设计，内部空间形体 设计，人车工程设计，各系统布局设计。当然这些工作是和一般的技术设计结合在一起的。 从实践上来讲，汽车的生产过程，它的工艺技术和生产模式是相对固 定的，所设计的一般工程技术大多是可学习、可交流、便于掌握和提高的，在这一情况下，一个新车的诞生，主要取决于车型设计，按现在观念来看是汽车的工业设计。工业设计是一门具有综合性、边缘性的学科，融科学技术与技术为一体，综合研究产品的外观（形体、色彩、质感）、功能、材料、工艺以及心理的、环境的、经济的等诸多因素的学科。总之，它使一种构思转化为一个商品，一个规模生产的具有使用功能、美学功能的，能进入市场的商品。 在我国普遍存在着“工业设计工艺美术化”和产品设计中不能在总体上容入艺术这两种落后状况。汽车车型设计更 是缺乏时间机会，是一个薄弱环节，必须掌握工业设计学科的理论和方法，去创造性的实践，才能设计开发出好的汽车和微型轿车。 目前我国有许多汽车专家和有识之士都在致力于研究开发微型轿车，有几十家之多。但我们的微型轿车和发达国家的微型轿车 的基本规范方面有很大不同。现在国外的微型轿车面向未来，主要考虑高节能、低污染以及适合城市交通，一般都大量采用高新技术，考虑多种动力，有很高的安全性，动力性和舒适指标。 12 我国的大部分微型轿车 档次较低，与国外水平差距较大。但我认为发展我国的微型轿车不应是历史的重复，而要与现时代接轨，要 与国际水平逐步接轨。虽然就我国的总体技术水平、材料、生产工艺条件来看，从发动机和零部件来看，很难与国外相比，但要尽可能减少这种差距，而不是加大这种差距，应尽可能用新材料和先进技术，做出外观精美、低能耗、高性能的产品。 现代微型轿车应满足汽车的安全、排放等最基本标准。除此之外，应考虑能上高速公路和具有接近现代轿车的舒适性。与普通轿车不同，除了外廓尺寸之外，要刻意追求低耗能指标，低耗能也就有利于低污染指标的实现。为了实现上述要求，现代微型轿车应比历史上的微型轿车有更高的技术条件要求。 1 首先是动力配置。一般比功率 要在 30 马力 /吨以上，如果储备功率不足，发动机长时间在大负载下工作，其噪声、寿命及可靠性问题都比较多。 2 微型汽车的发动机一般要求是多缸、四冲程、液冷或强制风冷。 3 一般采用发动机前置前驱动和后置后驱动的形式。前置后驱动形式占用宝贵的车内空间故不宜采用。 4 尽可能采用无级变速器以便于操作。传动设计根据发动机特性曲线使发动机转速经常处于最佳工作区段，这对降低油耗也是很有利的。 5 GRP 复合材料是微型轿车的首选材料，与金属车身相比模具费用和生产设备费用投资很低（大约只有前者的 5%）。可降低生产成本和试用周期。年产 5000 辆以上可采用 RTM 工艺（树脂传递模塑工艺）。根据目前条件，车身可采用不饱和聚脂玻璃钢，车门窗采用环氧玻璃钢，局部可用碳纤维和金属增强。 优质 GRP 是汽车车身的良好材料，也是未来的发展方向。成功的关键是工艺水准和生产效率。 6 选用复合材料宜采用整体式车身主体与轻型车架组合成半承载式车身，也便于汽车的装配。 7 按人体工程要求，须保证驾驶员和乘员的最小标准空间。 8 车内噪声和振动比普通汽车难于控制，须采用一定的措施。 9 超微型汽车应采用四轮独立悬挂和液压制动，必须达到一般汽车的标准。 13 10 一般要考虑隔热措施，要考虑空气循环 流通，尽可能设有空调装置。 当车型的规划目标确立之后，就进入车型总体设计阶段，这是现代工业设计工作的主题。 汽车产品不仅具有载客行使的使用功能，而且还应具有美学功能。它看起来要赏心悦目，否则就没有市场。还要满足人的心理需求，使人乐于拥有它。融科技与艺术为一体的设计原则，说起来容易做起来难。那种已有固定底盘和固定车身内容再作艺术性的包装的方法，不是融为一体的方法。 我们设计 MC2 车型有一种作法可提出来供大家商讨。在设计一种车型时首先是把它当作一个艺术创造，并且在设计阶段贯彻始终。问题在于一 个车型的艺术创作之前是有技术准备的，要了解汽车的新技术新工艺，要熟知能选用的零部件和现有工厂的工艺生产能力，要了解各种布置方案的特点，考虑好这个车型的基本布置方案，基本技术条件和装备档次，然后才能做艺术创作，追求风格和情调。用科技与艺术融为一体的方法来设计汽车，操作起来很大程度上是一个以外形总形象不影响的情况下作出调整。 以上提出的方法，可能会有人认为是形式决定了内容。但我 认为形式、形象与内容是统一的，而并不是被内容消极决定的。一般上讲，使用功能和形象这两个方面应首先考虑满足使用功能，但广义上讲，美 学功能也是一种使用功能，很大程度上影响产品的价值和市场。一部汽车本身就是一个汽车本身就是一个形象和物质内容的统一体。设计上要考虑两者的同步。在工业设计的创造思维中，可以考虑用形象带动内容的方法，这种方法并不虚幻，在实践上也是可操作的。 微型轿车的车型设计是一个高难度课题，需要多学科知识和一定的艺术修养和较丰富的实际知识。好的设计可以说是一种融合，是一种平衡。一个车型要付出很多艰苦劳动和花费较大的费用。 14 微型轿车简介 我们将发动机排量为 500-1000ml 的汽车称作微型汽车，发动机排量 小于500ml的称作超微型汽车。 西欧将发动机排量在 1000ml以内的轿车和商用汽车称作微型汽车（ Mini） . 日本将车长 3200mm、车宽 1400mm、发动机排量 550ml 以内的汽车、商用车称做轻四轮车。轻四轮车不等于西方的微型汽车，日本在将“轻四轮车”一词译成英文时又时用 Midget,以区别与西方所用的 Mini。 一、 微型轿车（轴距小于 2515mm）的代表车型又可按发动机排量分为三类： 第一类时发动机排量为 550ml左右的轻四轮轿车。 国别 车型 轴距 日本 Cervo， Cuore 2150 波兰 Polski Fiat 126P 1840 第二类时升排量轿车 国别 车型 轴距 日本 Charade， Cultus 2245-2320 Justy, March 英国 Kitten, Clubman 2040-2140 法国 Simca 1000, Renault4 2200-2420 Peugeot 205 西班牙 Seat 2200 民主德国 Wartburg 2450 意大利 Fiat Panda 45, 2160-2220 Fiat 127 第三类的发动机排量为 1300-1800ml 国别 车型 轴距 美国 Escort, Del Rey 2402-2438 苏联 Lada 2200 波兰 125P 2500 15 英国 Viva , M arina 2460 法国 Renault 18 2441 意大利 Fiat 128 2441 联邦德国 Rabbit 2398 日本 Corolla 2430 微型轿车的特征又：（ 1）绝大多数都时前置发 动机前轮驱动 （ 2）绝大多数都有后开车门，将后排座靠背房到或将左翼这器就可装货。 有的微型轿车在出厂前就不装后排座和前排乘客座，并将后侧窗该成盲窗，就成为厢式车。 微型轿车的这两个特征是由微型轿车是大众车这个性质所决定的。要使大家都买的起和用的起，就一要省料、省油、价廉，二要通用性好，既能载人，也能运货。前驱动、小排量发动机使为满足前一个要求，有后开门，将后排座椅靠背放倒装货使为实现第二个要求。 排量在一升以内的轿车早已有之，但符合上述两条特征的升排量微型轿车的星期，则使在 1973 年第一次石油危机之后。当时日本多数小轿车的排量在 1500-2000ml之间，平均成员数为 1.3 人，因而社会商出现对能大幅度降低油耗而有能保持一定的舒适性的动力性的轿车的需求。轻四轮轿车由于轮廓尺寸、排量太小，不能满足一定舒适性和动力性的要求。 CHARADE，CULTUS， JUSTY 等升排量汽车 应声而起，成为既具备一般轿车的基本要求，又是油耗最小售价要低的。 为了便于看出升排量微型轿车的经济性，将轻四轮轿车、升排量轿车和日本出口倒美国最多的 Corrlla 轿车和出口到中国很多的皇冠轿车列表对比 16 发动机排量级 微型级 小型级 轻四轮级 升排量级 1.6 升级 3L 级 车型 车全长 *车全宽，mm 自重， kg 乘员数 发动机排量， Ml 10 工况油耗， L/100km 1984 年东京市场零售价，日元 适用范围 CUORE 3195*3195 540 4 547 4.7 593,000 私人用 CHARADE 3550*1550 655 5 993 5.9 719,000 私人用，企业用，出租车用 COROLLA 4135*1635 945 5 1587 8.3 1,480,000 私人用，企业用，出租车用 皇冠 4860*1720 1520 5 2954 12.2 3,869,000 私人用，企业用，出租车用 从上表可以看出，升排量轿车的占地面积是皇冠轿车的 66%，油耗是皇冠轿车的 41%,售价是皇冠轿车的 18.5%。与 1.6L 排量的微型轿车相比，升排量轿车的油耗是 1.6L 微型轿车相比，升排量轿车的油耗是 1.6L 微型轿车的 60%，售价是它的 48.5%。但在使用方面，升排量轿车也能乘 5 人（当然要挤一点），也可供企业和出租车用，而轻四轮轿车尽管更为价廉和省油，但使 用功能只限于私人用。 美国由于地广，公路建设好，人民购买力高，一向喜欢使用大中型轿车，微型、超小型轿车的市场不大，依赖于进口。石油危机以后，微型、超小型轿车的市场扩大，为了抵制日本和西欧微型轿车的进口浪潮，美国三大汽车公司耗资几百亿美元开发了一些排量 1600ml 左右的微型轿车 ,其中福特的 Escort 年销三十几万辆，成为美国轿车中销量最多的车型。但目前美国仍是大、中型轿车的主要生产国和使用国。 西欧是最早将微型、超小型轿车打入美国市场的。只是近些年自己国内的微型、超小型轿车的市场也让日本挖去了一块。 17 九家日本汽车公司在 1984 年共生产 64 个轿车车型，按美国轿车分级办法来分，则有微型轿车 43 个车型，超小型和小型轿车各 9 个车型，中型轿车不生产，大型轿车只丰田和日产各一个车型，各年产千余辆，仅是聊备一格的意思。可以说日本这个汽车王国实际是个微型轿车王国。在 43 个微型轿车中，除四种轻轻四轮轿车和三种生排量轿车之外，其余都是排量1.3-1.8L，轴距 2500mm 以内的车型。这些也是日本轿车的主要出口车型。 日本的轻四轮轿车在 1969 年产曾一度占日本轿车产量的 21%.但在人们购买力提高后就嫌它的尺寸过小， 因此产量日减，到 1981 年已降为只占轿车产量的 3%。东洋工业和本天公司从 1974 年起相继停产轻四轮轿车，目前只有大发、铃木、富士重工、三菱四家汽车公司还生产轻四轮轿车，并且只在国内使用。而升排量轿车则在八十年代中产量日渐上升， 1983 年美国第一次进口日本的升排量微型轿车。升排量轿车的动力性不及 1800mL的微型轿车，但经济性较好，能在轿车市场上占有一定的地位达到。 发展的社会背景 在亨利 .福特 1908 年推出 T 型车以前，美国汽车产量已超过了早期的汽车大国法国。当时汽车生产的特点是品种多，批量小，有 些甚至是单件定货。都是价格高昂的豪华型。所以那时的汽车只是有钱人体育运动和显示财富地位的工具。 T 型车结构简单、装饰朴实、容易操作，能使用原来行使马车的土路，有取力器，可以用来带动水泵。它是美国第一类大众型轿车。 T 型车投产后立即受到农民和普通人的欢迎，所以也叫农民车。当年即售出 1000 辆，在以后的三年中又售出 18000 辆，这都是当时全世界汽车工业的空前记录。 T 型车风靡全美国，订单纷至沓来。由于生产的需要，促使福特首先采用互换性生产，流水线加工和传送带装配，这三大技术以后极为全世界的汽车 工业所 采用。大批量的市场需要和大批量的生产技术一旦结合，马上出现空前的奇迹。 T 型车在 1908 年生产 1000 辆以后， 1910 年猛增至年产10000 辆。 1920 年创 1min 出一辆车的记录， 1925 年在创 10S 出 1 辆车的记录。售价也从最初的 850 美元 1 辆一直将 290 美元一辆，还不到当时一个汽车工人三个月的工资。 T 型车在 1926 年停产以前，共生产了 1 千 5 百万辆。 从 1908 年到 1926 年，这 18 年中美国的公路建设大有改进，碎石路的 18 普及似的车速可以提高，购买力提高使人们要求更为舒适的车型，技术不断发展似的新结构不断出现。 18 年一贯制的 T 型车由于跟不上着这个变化，终于在 1926 年被迫停产。 T 型车尽管停产了，但它是第一个成为多数人能买的起和能买达到的车型。正因为多数人买的起和买得到，汽车才能通向穷乡僻壤，汽车工业才能成为社会经济支柱。 接替福特汽车公司成为美国汽车工业盟主的通用汽车公司，一方面继承了福特汽车公司大量生产普及型汽车的传统，但又不走福特汽车公司单一品牌和十几年一贯制的覆辙。通用汽车公司将公司左右车型重新调整，按用户购买力分成六、七个等级，以满足不同收入阶层各自的要求。同时规定公司内每年必须有一个新车问世。通用汽车公 司发展出来的这两项措施，也被现在所有的汽车公司和集团所采用。 以后随着购买力的提高，加上美国公路建设好和石油价格低，大、中型轿车的市场日渐扩大。 1973 年石油危机曾使大、中型轿车一度减产，但随着石油价格稳定，大、中型轿车市场又见好。据 1983 年销售统计，全美国轿车销售量中，排量小于 2000mL 的轿车只占 20%，排量 2000-3277mL 的占 29%，排量 3278-4911mL 的占 22%，排量 4912-6555mL 的占 28%。 另一个汽车大国日本又是如何从战争废墟上发展小轿车生产的呢？ 表 7 是日本战后恢复时期（ 1945 年 -1966 年），经济高涨时期（ 1966 年-1973 年），石油危机以后（ 1945 年 -1966 年）这三个时期中投产的轿车车型数统计。 时期 投产率型数 排量， mL 小于 360 361-550 551-1000 1000-2000 2000 以上 战后恢复时期 11 0 30 25 3 经济高涨时期 14 0 6 35 0 石油危机以后 0 5 3 66 9 从这个统计表中可以看出在战后恢复时期排量 1L以内的轿车投产数达 19 41 个，而排量 1-2L 的车型却只有 25 个。而到了的经济高涨时期，情况就颠倒过来了。知道目前，大量增加的车型仍是 1-2L 排量的轿车。这种情况是和日本战后各时期的社会经济情况密切相关的。 日本是个资源贫乏，城镇街道拥挤、狭窄的国家，加上战后恢复时期资金不足，人民购买力低下，因而战后的轿车工业是从排量 1L 以内的微型省油廉价车开始的。 1962 年政府规定排量 360mL，长 3000mm，宽 1300mm以内的汽车称成做轻四轮车，在税率和保险率上受到优惠，因而得以迅速发展。 1970 年日本轿车产量突破了 300 万大关。其中轻四轮轿车就占 23%，还有相当比例的升排量轿车。 以后随着人民购买力的提 高，对舒适性的需求增加了。在 60 年代开始建设的东京、名神、中央等告诉公路网相继建成，为提高车速创造了条件。于是排量小于 1L 的轿车逐渐为排量 1-2L 的轿车所代替。轻四轮轿车的排量和外形尺寸也在 1975 年重新修订，将排量由 360mL 加大到 550mL，长、宽分别加大的为 3200mm 和 1400mm。尽管如此，轻四轮轿车的比重仍继续下降。 尽管人民购买能力提高了，社会资金也充裕了，公路建设大有改进，但日本作为一个资源贫乏的国家的情况没有改变，日本的公路建设在发达国家中仍是最落后的。美国和联邦德国每万辆车有 330km公 里和 3-4km的高速公路。日本只有 140km公路和 0.82km高速公路，路宽 7M 以上的道路在美国和联邦德国都占 56%以上，在日本只占 24%。所以，日本轿车仍以微型（按美国轿车分类法）为主。日本优先发展微型轿车，是考虑到石油、空气污染、道路等条件的影响。但更主要的还是吸取了福特 T 型车的经验 车型应当和普及面最广的 购买力水平相适应，只有这样的车型才可以充分发挥汽车工业大批量生产的优越性，也只有这样的企业才能成为社会经济支柱。 他们的车型是随着社会购买力的水平变化而变化的。在战后恢复时期，排量小于 1L 的轿车和社 会上 普及面最广的购买力相适应。以后就随着购买力的提高而转向排量 1-2L 的轿车和升排量汽车。据 1983 年统计，在全部日本轿车中，排量小于 2L 的轿车占 93%，其中主要是排量 1。 3-1。 8 升的，这一级轿车既适应了日本国内市场的购买力水平，也正是美国汽车工业的缺门，出口前景很好，于是日本就集中力量发展这一级轿车，采取大 20 批量生产的先进技术以提高质量，降低成本。由于日本这一级车型的生产批量是世界上最大的，再加上教高的管理水平，所以可用低于美国和西欧的价格涌进美国和西欧市场，这是日本轿车工业飞跃发展的窍门。日本小型级轿 车（如皇冠等）出口中国很多，但在美国的市场就很小，原因是日本轿车的优势不在这一级上。 第二次世界大战前后的苏联轿车工业恰恰是另一种情况。那时苏联生产的吉儿和吉姆高级轿车尽管名闻遐迩，但由于市场太小，批量也小，在社会上，无论是运输方面还是经济方面，都是无足轻重的，谈不上有没有轿车工业。直到 1966 年引进菲亚特 124 超小型轿车 以后，适应社会上的大量需求，轿车年产量才从 1960 年的 13 万辆上升到 1970 年的 20万辆和 1980年的 132 万辆，这才算是有了一个有份量的轿车工业。轿车工业对钢铁、石油、建筑和服务行业的 发展起了推动作用，在扩大就业、积累社会财富上发生重大影响。轿车成为苏联出口换汇的重点产品。 汽车工业的特点是只有按经济批量生产才能取得经济效益，如果所选车型由于不能和社会购买力水平想适应，就不能达到经济批量。美国的 T 型车和日本的轻四轮轿车都是廉价车，在社会购买力不高的时候，只有廉价车才能满足扩大市场的需要。在经济发展以后，购买力水平提高了，美国才会从 T 型车发展到今天的排量 1.5-6.5L 的轿车市场，日本才会从 350mL的轻四轮轿车发展到今天的排量 1.5-1.8L 的轿车市场。 我国当前的汽车生产水平不高，因此 社会购买力水平也低，在轿车车型的选择上，当然以选廉价车作为起步车型为好。 微型商用汽车和微型轿车不同，轿车的分级主要是按购买力来分的，微型轿车适应低购买力市场的需要，在购买力水平高的国家占的比重不大，而在购买力水平低懂得国家就要占很大比重。此外，它在道路建设差、能源不足的国家中也要占较大的比重。商用汽车则是按使用条件来分级的。公路用车在发达国家以重型车为主，在发展中国家以中型车为主，这是众所周知的。 以下是各类企业保有轻型、微型商用汽车辆数 21 企业类别 保有一辆者 % 保有 2-3辆者 % 保有 4-5辆者 % 保有 6 辆者 % 平均保有辆数 % 农林水产 73 19 4 4 1 8 建筑业 79 19 2 0 1 3 制造业 62 26 7 5 2 0 批发业 49 29 10 12 3 1 零售业 74 20 4 2 1 6 服务业 68 21 5 6 1 9 运输业 50 19 7 24 5 9 其它 61 29 2 8 2 4 家庭用 96 4 0 0 1 1 从表中可以看出： 1 轻型和微型商用汽车不是专用于运输业而是分散使用于各行各业，微型车只有 2%是用于运输业的。 2 多数用于职工人 数不多的小企业，微型车有 66%是用于职工人数 4 人以下的小企业的。 3 每个企业只有一辆车的占很大比重。 4 微型车作家庭用车和农业专业户用车的比重大于轻型车。 我国城市用车将是一个什么规模呢？ 粗略估计，在我国 200 多个的城市中，现在已有 40 万个工业企业、 600 万个商业和服务业机构、 13 万个科教文组织、 19 万个卫生机构，再加上 600万个乡镇企业。这些单位所需城市用车的总数将达 1000 万辆，这个数字不算大，还不及亨利福特在本世纪初的 18 年中所生产的 T 型车的数量。 微型汽车的结构特征 微型轿车的发动机主要分为 550ml和 1000ml 两级。 550ml 级发动机的主要生产国是日本， 1000ml级发动机的主要生产国是西欧和日本。 22 日本最早的四轮轻型汽车是 1955 年投产的，在此以前使用三轮汽车。最初的微型汽车装用的是排量 360ml、二冲程、风冷、两缸汽油发动机。 1962年日本政府正式规定轻四轮汽车的发动机排量限制是 360ml。对轻四轮轿车和轻四轮商用汽车的发动机排量和整车轮廓尺寸限制都是一样的，所以各汽车公司都用同一发动机装在轻四轮轿车和轻四轮商用汽车上，有的公司先投产轻四轮轿车，后投产轻四轮商用汽车，有的公司则先商用汽车后轿车。 1966 年各公司陆续将风冷发动机改为水冷发动机。 1976 年日本政府将轻四轮汽车的发动机排量限制放宽到 550ml，各汽车公司在发动机换型中同时将二冲程改为四冲程。 目前日本共有六家公司生产微型汽车，但只有 5 个机型，东洋工业公司由于该公司的微型汽车年产量只有 5-6 万辆，所以自己不生产发动机，从三菱自动车工业公司购进排量 550ml的 G23 型发动机装车。 在这 5 种排量 550ml 的发动机中，除铃木用的是三缸发动机外，其余都是二缸发动机，它们的功率、扭矩都相近，结构也基本相同。 铃木、大发的 550ml 的发动机装在轿车 上是前置前驱动，装在商用汽车上是前置后驱动，富士重工的 550ml 发动机装在轿车上是前置前驱动，装在商用汽车上是后置后驱动三菱的 550ml 发动机不论装在轿车上或商用汽车上，都是前置后驱动。 微型汽车用的升排量发动机有三缸发动机和四缸发动机。 60 年代投产的升排量汽车都用直列四缸发动机，主要生产国是西欧。 70 年代后期投产的升排量汽车多用直列三缸发动机，主要生产国是日本。 将同样排量的三缸发动机和四缸发动机相比，三缸发动机的优点是： 1 三工发动机长度短，在前置前驱动时容易布置。 2 运动件少，摩擦阻力小，因而能节能和减少 易损件。 3 同样长度，缸径加大，使气门直径也加大，提高了进、排气的效率。 近年的试验表明每缸排量在 330ml以下时，热效率要降低，故升排量发动机以三缸为好。 发动机是汽车生产中投资最多和技术难度最大的总成，所以应当考虑 到产品的系列化和通用化以扩大其覆盖面来满足多种车型的需要。这样可 以加大批量、降低成本、提高质量并适应市场的变化。 23 微型汽车发动机的系列化通用化方式有下列三种。 第一种方式是缸心距不变、缸数不变，适当改变压缩比、缸径和行程以适 应各种使用条件。如法国标致公司的 PEUGET205 型轿车有一种柴油 、四种汽油机供用户选用。 第二种是缸心距不变，用增减气缸数、加大缸径、加大行程的办法来形成系列并扩大覆盖面。系列化的好处除一部分零件可以两机通用或三机通用外，另一部分零件如缸体、缸盖、凸轮轴、曲轴等大件，虽不能通用，但若可以在同一条加工线上加工时，其经济效益也是很好的。 第三种方式是在同一缸心距和同一排量上发展汽油机、柴油机、增压汽油机、增压柴油机。装有汽油机的微型汽车在售价、油耗、动力性和舒适性四方面有着较好的平衡。增压汽油机主要是为了满足追求速度感的年轻人们。柴油机最大的特点就是省油，月行驶 800km 时 ，选用柴油发动机就值得了，但装揣有发动机后动力性能下降，不仅爬坡度要减少，也限制了空调的使用，故只适合在非高温的平原上使用。增压柴油机既具备柴油发动机的经济性又具备汽油发动机的动力性的车型，但造价也是最高的。 微型汽车工艺特点 这里所说的工艺特点是指大批量生产的工艺特点： 微型汽车不要走合期，主要是指发动机不要走合期。要做到这点，必须在设计上和加工中严格控制加工误差以提高运动件的配合精度，提高精度设备和工装来实现。所以在加工线上有许多测量工序实行自动测量、自动检验、自动打印分组，许多机床是自动调刀和自动补偿 或自动平衡的。为保证发动机的清洁度，还要采用油道和油腔高压清洗机。 铸件的精度是保证加工精度的前提，所以铸造车间的设计很重要。铸造工艺一般来说是采用工频炉冲天炉双联熔化、高压造型或静压造型，冷芯合或热芯合。为了在铸造流水线上实现多品种生产，采用能按照指令自动将用过的模版退回待用架，又从待用架上驱除模版送到造型线上的快速更换摸班系统，每班可以换模版 60 块。 为了严格控制铁水质量，采用气力送样光谱分析仪或快速硫碳测定仪和闭路电视所组成的炉前快速检测系统，从送样到看结果，只要 3min。 车身冲压到毛坯，不论是钢厂 供应或自己用开卷剪切自动机组生产，其存放期一般为 3-5 天，存放期长了，就该在冲压前清洗。 24 车身零件冲压采用冲压流水线，年产 10 万辆以上的也只采用 2-3 条冲压线，都有快速换模设备，在 5-15min 全线换模。这样可以减少在制品和缩短在制品存放周期。流水线上工序间零件用皮带传送，废料通过地道送入打包机，打包后出厂。 焊接机械手最先是用在焊接车身前围侧板的上部，因为这里操作不便，工人易疲劳和出现漏焊，影响车身质量。 油漆生产线中的前处理和电泳工艺水平的高低对车身耐腐蚀性能有极大影响。为此，微型汽车厂不断提高前处理中 脱脂和清洗效果，将阳极电泳改为效果更好的阴极电泳。 总装配线的特点是在装配工序结束后设置了许多检查车位，如大发微型商用汽车底盘检查有 5 个车位，装有侧滑检查仪，转向检查仪、制动实验台、转鼓实验台、排气分析仪。完整性检查有 5 个车位。外观检查有 10 个车位，最后是淋雨检查 8 个车位。 25 我国微型轿车工业的现状 上面已经介绍了西方各工业化国家的现代经济发展史，不难看出汽车工业都是其国民经济的支柱产业。在汽车工业中轿车工业又居主导地位。目前世界年产汽车 4500 多万辆，其中 80%是轿车。轿车工业是资金密集、技术密集型产业，产值大、附加值高、故轿车在国际市场上有“世界第一商品”之称。近年来国际市场汽车年销售总量在 1300-1800 万辆，贸易额超过 200 多亿美元。汽车工业的发展不仅关系到汽车工业本身，还有带动其他相关产业，如冶金、化工、有色金属、建材、机械、电子等。推动交通、能源、旅游、城建、轻工的发展。据经济学家们估算，轿车工业每增加一个产值单位，相关行业至少增加 2.67 个产值单位。因此，世界各工业国无不将汽车工业作为支柱加以发展。 我国的汽车工业起步较晚，“八五”前以中吨位货车为 主，轿车产量比重很小。在产量、品种、质量等方面与世界先进水平差距很大。特别是把货车作为中国汽车工业的发展支点已明显表现出诸多不足。不发展轿车生产，不把轿车作为发展中国 汽车工业的支柱产品，中国汽车的质量水平难以提高，也难能满足国内市场的需要，更谈不上打入国际市场。 当前我国汽车工业已被作为支柱产业加以发展。 1991 年中汽总公司宣布：中国汽车工业发展重点转向轿车，没有轿车工业，汽车工业不可能成为真正的支柱产业。轿车工业在我国已提到了应有的位置。 轿车工业虽是利润丰厚的行业，但只有当轿车能大量打入国际市场或者在 国内能普遍进入家庭时，才能有广阔的市场前景，才能上批量，才能得到大发展并获得良好的经济效益，从而带动国民经济的起飞。打入国际市场，目前尚难以做到，因为我国轿车工业较发达国家起步晚，在价格与质量上也难以参与国际竞争。况且当前国际时常竞争异常激烈。据估计，目前国际汽车工业富裕了 800 万辆轿车生产能力，许多汽车集团都把眼光盯在中国，认为中国大陆是世界上剩下的最后一块国际汽车大市场。所以我们的轿车如果占领了国内市场，也就等于占领了国际市场。特别是现在刚加入 WTO 的今天，如果没有适当产品占领国内市场，国外产品便乘虚而 入，我们必将丧失偌大的国内市场。要做到占领市场国内市场，就必须生产适合我国国情、在售价及使用成本上能为我国消费者所接受的轿车， 26 这就是经济实用的家用微型轿车。反正微型轿车不仅是轿车工业的一个补充，也是轿车进入家庭的必经之路。微型轿车的发展不仅是轿车工业的一个补充，也是轿车进入家庭的必经之路。微型轿车的发展不仅可以部分缓解公共交通的压力，又可大量回收社会闲置资金。如 1988 年末，银行中城乡储蓄余额为 3789 亿，同年 8 月社会上出现的抢购热过后，储蓄余额下降为 26.14 亿元，就已震撼了国内消费市场。目前城乡储蓄余额 已达一万多亿元。而且其中 70%的资金在 30%的人手中。所以我们必须为这些人提供一种价格高于高档家电产品的消费品，用于回笼资金，确实迫在眉睫。 我国微型轿车在 60 年代开始出现，当时上海小客车厂生产“海燕”牌 SW710型微型小客车（即轿车），发动机排量 0.3L 有 4 2 和 4 1 两种类型， 4座、双门三厢式，最高车速 60km/h，满载总质量 820kg，整备质量 560kg，该车生产批量很小，仅作为出租车在上海地区使用。文革后，已停止生产。 1984 年天津引进日本大发公司夏雷德（ Charade）微型轿车（即现在我国的夏利） ，才真正拉开了我国制造微型轿车的序幕。随后重庆长安机器厂从铃木公司引进的奥拓（ ALTO）牌微型车和贵州航天公司引进日本富士重工技术开发的云雀 GH7061微型轿车。除了这三个规模较大的微型轿车厂家外，全国不少省、市的地方企业和乡镇企业也掀起了一股微型轿车开发热，开发和生产了一批微型轿车，如柳州的“迪赛”，河南的“长箭”。兵器部一些厂家生产的“江南”，“神箭”等等。安徽省 1991 年也开始研制微型轿车，如安徽工学院先后与宣州，白湖共同开发的“黄山”，“赛宇”车，芜湖开发的“通宝”车，安庆的“安达尔”车，安徽安驰（ 集团）公司铜陵分公司开发的“安驰”微型车等等。 全国各地兴起的微型轿车热，造成了布局上的不合理、资金分散、产量上不了经济规模、质量也难以得到保证等不良后果。但一方面也说明衣、食、住、行中“行”的消费层次确实发展到相当阶段，从几百元的自行车发展到万元的摩托车，如再上一个层次就是十万元的轿车，这个台阶实在拉得太大，绝大多数消费者在相当长的时间内是望尘莫及的。如能在一万元的摩托车和十万元的轿车之间再增加几个档次，这中间档次就是价格低、适用性好的家用微型轿车。人们正是看到了我国存在着这样一个巨大的潜在市场，虽然主管 部门也未能即使做引导，就形成了遍地开花的局面。其次，由于机电行业生产能力过剩（含军转民企业），不得不“找饭吃”。以上局面虽然不理想，但对推动我国家用微型轿车的发展无疑是个大租金，引起了有关部门的重视。微型轿车属经济型轿车之列，终于在汽 27 车工业中获得一席之地。 如前所述，只有当轿车进入家庭，轿车工业才能得到大发展。当前“三大”，“三小”产品因其价格太高，在近十年内是进入不了家庭的，大都用做社会集团的公务用车，广大普通消费者只能望车兴叹！ 国内有关专家曾对我国私人购车能力进行过调查，认为当家庭年收入相当于轿车价 格时，开始有购车欲望，当购车系数（即轿车售价与家庭年收入之比）等于或小于 1.5-2 时，就有购买轿车的能力。 原中汽总公司陈祖涛同志在几年前曾说过，目前我国家庭经济水平还不可能 普遍对轿车有所需求。过几年紧日子之后，随着改革的深化和国民经济的发展，人民生活水平不断提高，轿车也将不断进入家庭。可以说，这是将来的趋势。到2000 年，中国公用车和私人车总保有辆奖突破 1500 万辆（目前是 800 多万辆），接近 2000 晚辆。也就是说， 2000 年前中国有一千万辆汽车销售市场，其中轿车的需求量至少是 150-200 万辆，若其中 20%为微型轿车，则需 30-40 万辆微型轿车。 李鹏总理也曾就发展普及型微型轿车说过：我想少数富裕农民和部分城市职工，一个家庭经过三年到五年的积累，可能买的起，可给他们的家庭生活提供很大的方便。轿车在“七、五”不一定出现很大的市场，但我们过去就没想到电视机市场会来的这么快，中国十亿人口，千分只一就是一百万。 微型轿车 的主要用户有以下几类： 城镇个体户。预计 1995 年城镇个体户已有 665 万户，保守估计，户均年收入在 3 万元以上的占 10%，则有 66 户，如微型轿车售价在 3.5-4 万元 /辆则购买系数为 1.33-1.77，已具备购车能力。 乡镇府与乡镇企业。全国有 5.4 万个乡，每个乡按一个乡镇企业计，这些乡政府和乡镇企业如有一半买微型轿车作为公务用车，则需 5.4 万辆。 农村富裕户。平均每个乡如有两个年收入 3 万元以上的富裕户，全国就有十万户，按前面的计算，他们都具备购车能力。 城市高收入户。包括私营业主、文艺、体育明星、三资企业职工及沿海地区部分职工等。我国城镇居民约有 5500 万户，若其中有 0.5%户均收入达到 3 万元以上，则有 28 万户，这些均具有购车能力。 出租车。我国目前出租车数量还不大，如每个大城市平均增加五千辆，中 等 28 城市平均增加两千辆，则全国需增加出租车 20 万辆以上。若 30%为微型轿车，则至少有 6 万辆的市场（微型轿车作为出租车，车主投资少，使用成本低，资金回收快）。 发展微型家用轿车的制约因素与对策 轿车进入家庭是经济发展的必然趋势。也是我国轿车工业发展的必然选择和出路所在。要大力开辟私人轿车市场，首先是设法租金轿车进入家庭。然而，由于我国经济势力还不强，水平还不高，社会的基础设施、环境条件尚有许多问题需要逐步解决和完善，如轿车的使用与维护，石油供应，道路、停车场等问题。这些问题虽然客观地存在着，但尚不成为阻碍轿车进 入家庭的主要障碍。先看轿车的使用与维护，在我过一辆轿车（包括微型轿车）每年所需的维持费（包括养路费、油料和维修费等正常费用）平均约占购置费的 10-15%，也就是每辆微型轿车每年约需 3-4 千元的正常维持费用，这对于年收入超过 3 万元的高收入家庭也是不成问题的。关于石油供应问题，据统计，世界上年产或消费 1 亿吨石油的国家其汽车保有量，美国为 1994 万辆，日本为 1034 万辆，原西德为 1452 万辆，而我国用于交通部分的石油仅为总量的 14%，约 730 万吨。 1990 年全国时常实际销售煤、汽、柴、润四油品 4569 万吨。按先进 标准这个数量可支撑 1500 万辆以上的汽车用油。至于道路、停车厂、车库等现在确实很缺乏，但这些设施的建设是与汽车的发展相辅相成的，没有一个国家是先修好、修足路、车库、停车场，然后再来发展汽车，都是随着汽车数量的增长，促进相关配套设施条件的发展与完善。特别是当轿车进入家庭时，由于是私人掏钱，国家可以从中得到一笔很大的财政收入，这些收入可以用于改善道路与设施，而新增的道路和设施又可创造新的财政收入，如此良性循环，国家才可以积累更多的资金，以促进汽车工业更迅速的发展。 在发展轿车工业，促进轿车进入家庭的过程中，尚存 在着一些人为或客观的制约因素： 1 公车用车制度不完善，因工作业务之需给一些领导配备公用车，对他们的工作带来了很多方便。但现在配车范围越来越大，车的档次越来越高。坐公车，既不要自己掏钱购车，也不要自己拿钱养车，连司机都配有专职的，当然是公车好。因而一些握有实权的人想方设法甚至挪用专项资金去买好轿车以作“公用”。据中国青年报 1993 年 8 月 7 日报道：国家控办统计数字表明， 1993 年 1-5月，挪用公款购买轿车耗资 145 亿元，比 92 年同期增长 137%，等于建国以来我 29 国汽车工业投资的两倍多，甚至可以兴建 12 个第一汽 车制造厂，不能不令人兴叹！国家除了要出巨资买车外，还要拿巨款养车。据计算，一辆豪华轿车每行使一公里，国家就要出 3 元钱（含汽车折旧、司机工资及其他各项费用）。其结果是国家卖出的车越多，财政负担越重。因而不得不采取一面要投资发展轿车生产，另一面又要限制购买轿车的相互矛盾的政策。公车私用直接影响到轿车工业的发展。可以设想，那些先富起来的“白领阶层”，即使已具备购车财力，怎么会自觉放弃公车的方便，而却拿巨资去购、养一辆车以备自己用呢？如果我们不能建立和完善公车使用制度（或使之纳入法制化轨道），并保证这些制度的严格实 行，那么就会严重影响家用轿车工业的发展。 2 轿车价格太高。我国现有轿车价格对绝大部分消费者来说都无法接受。我们的轿车价格高，并非是其价值高，而是其他一些因素造成的： 1 批量小，我国轿车厂均未能达到经济规模，故成本高。 2 利润高，由于量小，要赚钱，就得提高单车利润，我国轿车利润高达 20%以上。国外轿车厂由于批量大，单车利润一般都在 1-2%之间。 3 税费重，购置费消费税等名目繁多。 4 国产化率低，我国的有些轿车是采用进口散件组装，国产件少，而进口件是相当昂贵的，必然提高成本。 3 政策因素的制约。国家对私人车采取既不禁止 也不鼓励的政策。个人购车不但与社会集团购车一样要缴纳多种费税，而且上牌照，使用等其他方面还会遇到意想不到的麻烦。这些因素的存在，客观上为轿车进入家庭设置了一个高高的门槛。 4 复关的影响，复关后关税降低，国外轿车进入中国市场，必然会给国内轿车价格带来很大的冲击，因此一部分有购车能力的消费者在持币等待和观望。 针对以上种种制约因素，政府有关部门和汽车行业必须采取相应的对策和措施，重点支持以微型轿车为支柱产品的普通轿车的发展。 首先应对公用配车制订严格的标准，不管是政府机关还是厂矿企业都应有制度和标准可循。对高档 车从严，低档车从宽，因为高档车范围小，低档车范围宽。这样就增加了坐高档车懂得难度达到，以促进我国轿车市场从集团消费向个人消费转化，从而真正加速国民经济的发展。 改革税费征收办法。目前是大、小车一样，公、私车一样，家用和营业性一样，这种局面是不能鼓励轿车进入家庭的。有人建议购置附加费应和汽车用油量挂钩，油耗高的（中、高档车）费率也高（如美国议会立法：对售价超过 3 30 万美元的大排量豪华轿车，加征 10%的奢侈品税）。排量小、油耗低的家用微型轿车、 收费率降低。真正从政策上向个人购车倾斜，以鼓励私人购车。 组织微型轿车 的高度集中的专业化生产，形成经济规模，以降低生产成本。 改革购销方式。采用低息贷款，赊销或分期付款等形式促销，使微型轿车尽早能进入千家万户。 改革、简化私人车上牌照、领证，考驾驶证等各种环节，禁止一起不合理收费，真正保护消费者权益。 31 总结 在本次毕业设计中，利用给定的参数进行总体性能的设计计算，并在给定发动机型号，外型尺寸的情况下设计出本次设计所要求的微型汽车的侧面视图。同时，对比国内外微型汽车的发展，看出我国微型轿车发展的现状以及以后的发展方向，并指出了我 国发展微型轿车的制约因素以及对策。 在设计过程中和论文完成阶段中，我受到 导师和 两位研究生师兄的热情帮助，在这里对两位研究生师兄表示真诚的感谢。 32 参考书目 1 胡亚庄 微型汽车 人民交通出版社 2 姚铁城、汪铠峰 浅析我国微型轿车工业的现状和发展对策 3 何丽波 我国微型汽车发动机行业现状 4 毛凤翔 超微型汽车的车型设计 5古清生 微型汽车发展 车微法理不微 5 工业信息网 我国微型汽车行业市场分析 6 千华网 微型轿车最适合中国国情 7 红网 农村是未来拓展微型汽 车发展空间的大市场 33 附录：翻译 制动防抱死系统 制动防抱死系统已经在飞机上被用长达数年之久，而且一些国内的汽车在 1970年就提供了制动防抱死系统。最近一些汽车制造商已经介绍美国市场更复杂的制动防抱死系统。 制动防抱死系统可能是在交通工具安全方面自座椅安全带以后最好的进步。欧洲的调查 , 在十年以来制动系统的制动防抱死系统已经用超过 10年的地方 , 已经领导一个制造业者说交通意外事件的数字可能在七点之前被减少和一半的百分比，如果所有的汽车有了制动防抱死系统的话。如系 统进展而且费用下来 ,制动防抱死系统将会是装配在交通工具上的一个庞大的数字。 一些进口车厂家表示所有的汽车在世纪的来临之前将会提供制动防抱死系统。 避免制动锁死因为一个轮子被锁死会产生很严重的不利的效果。制动减少轮子的转速和停止汽车，但是轮子和地面的摩擦力使汽车停止和使轮子被转动。 如果制动力被减少 ,停止距离增加 ,将增加汽车的方向稳定性。 摩擦力被定义为轮带的滑动摩擦力 , 是在真实的交通工具速度和比率之间的不同在哪一轮带踏横过道路的移动。 一个自由旋转轮子几乎有零轮带滑 , 当一个轮子锁死的时候轮胎 100%滑动 。当制动被使用的时候 , 回转的轮子速度下降 ,而且轮胎的速度比汽车行使的速度要低，从而使轮胎滑动。这个滑动产生的摩擦力将动能转换成制动力和转弯力。 在干或湿的路面上，制动力的最大值发生当滑被带动的轮胎在大约在百分之15 到百分之 30之间 . 在雪上、冰或隐蔽着的路面上 ,最适宜的滑动力范围是百分之 20 到 50。在每个情况，如果轮带滑增加超过这些水平 ,制动力的大小将减少。轮胎百分之百的滑动提供了比干潮路面百分二十到百分之三十的制动力，而且这是通常真实的在光滑的道路上也是一样。 在几乎所有的情形中，当制动仅仅是有要保 存轮胎的充足力量的条件下 ,最短刹车距离的获得是在足够的制动力和路线好的情况下。 连接路面和轮毂的轮胎只提供中心附着力。当一辆汽车在直线线中被停止的时候 , 几乎所有的可得制动力可能被用于提供制动力；只有很少的制动力要产生让汽车在保持直线行使 .尽管如此，如果一辆汽车同时必须停止而且转向 , 可得到制动力一定被分为一部分提供侧向力和制动力。转向附着力降低被用于制动力的降低。 没有轮带能在同一时刻同时提供转向力和制动力。 当制动力被锁死和轮胎百分之百滑动的时候 , 所有的可得到的制动力用于使汽车停止 ,没有一点用于转向力 。结果 ,滑动轮胎提供道路的阻力。这一个方法如果后面轮胎制动锁死 , 汽车的后端将会绕前轮附近摇摆引起旋转。如果前轮锁死 ,转向控制将会失去，而 34 且汽车沿一条直线向前行使将会滑动直到制动被释放再一次发动转向可用的制动力。 当一辆汽车在一条直线中被停止的时候 , 几乎所有的可得制动力可能被用于停止汽车；只有很少的制动力要产生侧面的让汽车转向 .尽管如此 ,在行使中，如果一辆汽车同时必须停止而且转 ,可得的防抱死系统调整制动力，允许制动力在短时间内变化无数次 ,所有的系统基本上都是相同的方法完成的。 单个或多个速度感应器产生频率 以轮子回转的速度增加的交流电信号。一个电子的控制单位不断地检测这些信号，而且如果信号的频率快速的降低 , 表示一个轮子将锁死 , 控制单位将一个在被影响的轮子调整对制动的对水压的装置。 当感应器信号再一次指出轮子的时候正在正常地替换 ,控制单位允许把水压增加制动力。这个过程像一个驾驶员在一秒内进行多次制动效果一样 , 但是是以更加快速的比率。 除了他们的基本操作，制动防抱死系统其他共同的地方。首先，他们不会启动直到一个轮子被锁死或则即将被锁死。 在整个过程中，系统准备好工作但是不干扰正常制动。其次，如果反锁系统以任 何方式失败 , 刹车正常地操作当做在没有制动防抱死的一个传统的刹车系统中。当一个问题在防抱死系统中存在的时候 , 在工具栏嵌板上的一个警告灯会提醒驾驶者。 直到这里，防抱死已经被讨论好像所有的系统是一样的；实际上，制动防抱死系统被分为二个部分 : (a)两轮系统 (b)四轮系统 大多数的照料在制动的时候有一个向前的重量偏移 ,和惯性因素向汽车的前面附加的重量移动。 这些因素减少在后面轮轴上的负荷 , 而且使后面的制动更加有可能锁胜于前面的制动。为了避免（以上情况），两个轮子的防抱死系统已经被发展那只在后面制动上操作。最早的防 抱死系统是两个轮子的系统 ,防抱死的这一个类型也是新型制动系统 , 和一些较新的进口车提议防抱死的这一个类型制动。两个轮子的系统也是比较合适轻型卡车，因为使用条件锁死后面的刹车可能被提供的制动力，数值的改变取决于卡车的负荷。 两轮反锁系统主要地被用改良交通工具稳定而且避免当制动的时候轮子的旋转 ,虽然他们也避免在后面由制动所引起的轮带上的平滑。 因为两轮防抱死系统不对前面的轮子有所反应 ,他们不能够避免前面制动失效时间和转向控制的产生损失。 从一个制造业的立场看 ,两轮防抱死系统的制造比较贵，允许制动液压系统消 除液压阀门装置。 在所有的制动防抱死系统中，后轮的制动系统都是由一个单一线路控制。 当后轮的制动线路的压力一定被限制避免关门时间的时候 ,适当的水平被决定使用 35 选择 - 低的原则。 这一项原则是说后面的轮子的压力将会被管理用最少的制动力基于轮子的需要。 举例来说，如果刹车在干的路面和左边的后面在冰上的轮子上与右边的后面轮子一起应用 ,左边的轮子将会被先锁死。 反锁系统然后会将在避免来自锁定的左边轮子的水平限制水压为两者的后面轮子。 使用选择 -低的原则控制后面允许力量由确定维持汽车的方向安定的停车制动力大小的相对是 可得的在两边上偏移 ,汽车将会在制动力较高车轮的周围尝试 ,制造让汽车在被需要的方向中运动是困难的。 因为较前面的刹车提供那个无论如何停止力量的大部分 ,所以和较好的制动力对后面的刹车限制的压力确实引起总数的小量减少制动力；然而，损失不是重要的。交通工具控制抵消任何的最小失败的主要运动制动力。 因为后面的轮子被一起控制 ,在每个轮子有一个速度感应器不是完全必要的。一些两轮防抱死系统做使用个别的感应器，但是其它轮子让一个单一感应器受到驱动的两路线的制动力差额，或速度计推进力在传送上断断续续。 在一个单一感应器被使用 的地方 , 在凸轮方面的改变发生的回转速度当制动开始锁死的时候对刺激制动防抱死系统是适当的。 最复杂的制动防抱死系统在所有的四个轮子上操作。 这使他们能够将停止距离减到最少 , 而且在几乎所有制动情况之下提供转向控制给驾驶者。 既然一个现代的四轮制动防抱死系统从不让轮胎滑动对制动被严重地顺利处理的点增加，驾驶者能在不慌张而丧失操控的情况下同时制动和转向，轮的制动防抱死系统也避免制动在路面上留下的印记。 目前，四轮的防抱死系统的缺点是他们的费用高和制造复杂。 现代的制动防抱死系统也包括成份吸如多样的控制计算机 ，高速的水力转变活瓣和高压的电动水力的对汽车的申请是新的泵。 因为这些部份对技术人员在低的体积被制造 , 而且是不成熟的 ,成本和制动防抱死系统的效用能力都被影响。 象两轮的系统一样，四轮的制动防抱死经过一个单一水力的线路控制后面的轮子。 前面轮子 ,然而 , 单个地被控制因为他们提供那个制动停止汽车的大部分力量。如果前面制动防抱死反应经过是基于选择 -低的原则一个通常的线路被管理 , 停止距离会适当地增加当一个轮胎在一个光滑的表面上而且另一个在干的路面上的时候。 在前轮轴制动力的边对边的变化是较少一个问题比较在后面 的轮轴因为驾驶者能通常改正为任何的在转向轮子。 除此之外，汽车制动防抱死使用前悬设计，在制动力方面将边对边变化的效果减到最少。 一些前悬设计设计不能够被防抱死系统用，否则交通工具会在使用制动时将变的不稳定。 36 如决定了的比较早的 ,制动防抱死系统调变制动申请压迫一秒好几时代在一个受约束的水平维持轮带滑。 在干的路面道上，最近的系统通常能在 5和 20%之间支撑轮带滑。 然而，不是所有的制动防抱死系统以相同的比率使用和释放刹车 , 或由于相同控制。 当最近的制动防抱死系统非常好的时候 ,他们不是完美的并且不是能够做不可能 的事的。制动防抱死的限制取决于两个方面 : （ 1） 系统限制 （ 2） 物理限制 在一种情况下制动防抱死系统将不提供最短的停止距离。 那首先包括直道的停车着一个专业的驾驶者在平滑的、干的路面上制动。 在这些情况之下，一个熟练的驾驶者能够保持和理想滑率接近一致，胜于制动防抱死系统。这是可能的，因为制动防抱死系统允许轮胎的滑移的量低于 5%,一些低于这个白分率的轮胎制动力最大值可以达到。 然而，对大多数的驾驶者，或在小于理想情况之下，制动防抱死系统总是会将车制动距离缩短。 当在宽松的碎石或污垢上或在深的 , 毛绒绒的雪中制动的时候 , 制动防抱死系统将不提供最短的停止。另一个情形是，因为宽松的碎片建造在帮助停止汽车的轮胎之前提高而且形成一片楔子 , 所以在这些情况之下，一个被锁死的轮子将会更快速地停止汽车。一个制动防抱死系统将会避免来自形成的这一片楔子 ,当在这些种道路表面上驾驶的时候 , 一些有制动防抱死系统的汽车在不同类型的路面上行驶都有一个指示开关可以使系统撤消。 除了系统限制，无论一个制动防抱死系统是多么的好 ,它不能够克服物理法则，认识到这一点很重要。移动的交通工具的重量和速度给了它很多动能，在任何指定时间只有一大部分的能量能 够转变成制动和转向的力。这转变的限制因素是在轮胎和道路之间的附着力。 虽然由于四轮的制动防抱死系统的一辆汽车在几乎最短的可能距离方面将会停止，但是这将会仍然不能避免意外事件如果刹车被应用太晚而无法带汽车去在冲击前的一个完全的停止。然而，因为转向控制与四轮的制动防抱死一起保有 ,在制动的过程中的时候潜在的意外事件的周围驾驶汽车是可能的。 另外一种情形是当一辆汽车进入一个角落快速地移动的时候 ,制动防抱死系统不能够提供物理法则的情形发生。 在这一种情形中，制动防抱死系统将不阻止交通工具离开道路。 然而 ,在这个过程中 他们将会允许汽车被减慢而且引导 , 如此减少最后的冲击严重 , 而且也许允许驾驶者能够选择当汽车将要碰撞的时候 ! 附加的考虑都例子引证上方是道路的情况表面的。 没有制动防抱死的一辆汽车的启动距离将增加，在湿的和冰面上转向也困难。有制动防抱死系统的汽车 37 确定可以。另外还有，虽然制动防抱死系统提供附加的制动和转向控制，但是它不能够克服实际的在一条光滑的道路之上得到的比较少的附着力。 Anti-Lock Brake Systems Anti-lock brake systems have been used on aircraft for years,and some 38 domestic cars were offered with an early form of anti-lock braking in the late 1970s. Recently several automakers have introduced more sophisticated anti-lock systems to the U.S market. Modern anti-lock systems may be the greatest advance in vehicle safety since the seatbelt. Investigations in Europe, where ant-lock braking systems have been available for over a decade, have led one manufacturer to state that the number of traffic accidents could be reduced by seven and a half percent if all cars had ant-lock brakes. As the systems evolve and costs come down, anti-lock brakes will be fitted to greater numbers of vehicles. Some sources predick that all cars will offer anti-lock brakes by the turn of the century. Preventing brake lockup is important because of the adverse effect a locked wheels , but it is friction between the tire and road that stops the car and allows it to be steered. If tire traction is reduced, stopping distances increase, and the directional stability of the car suffers. Traction is defined in terms of tire slip, which is the difference between the actual vehicle speed and the rate at which the tire tread moves across the road. A free-rolling wheel has nearly zero tire slip, while a locked wheel has 100percent tire slip. When the brakes are applied, the rotational speed of the wheel drops , and tire slip increase because the tread moves across the road slower than the actual vehicle speed. This slip creates friction that converts kinetic energy into braking and 39 cornering force. On dry or wet pavement, maximum braking traction occurs when tire slip is held between approximately 15 and 30 percents. On snow-or ice-covered pavement, the optimum slip range is 20 to 50 percents. In each case, if tire slip increases beyond these levels, the amount of traction decreases. A skidding tire with 100 percent slip provides 20 to 30 percent less braking traction on dry pavement, and this is generally true on slippery roads as well. In nearly all cases, the shortest stopping distances are obtained when the brakes are allpied with just enough force to keep tire slip in th range where traction is greatest. A tires contact patch with the road can provide only a certain amount of traction. When a car is stopped in a straight line, nearly all of the available traction can be used to provide braking force； only a small amount of traction is required to generate the lateral force that keeps the car traveling in a straight line.however, if a car has to stop and turn at the same time, the available traction must be divided to provide both cornering (lateral)and braking force . cornering traction decreases as the amount of traction used for braking increases. No tire can provide full cornering power and full braking power at the same time . when a brake is locked and the tire has 100 percent slip, all of the available traction is used for braking, and none is left fo steering . as a result, a skidding tire follows the path of least resistance. This 40 means that if the rear brakes lock, the back end of the car will want to swing around toward the front causing a spin . if the front bradkes lock , steering control will be lost and the car will slide forward in a straingt line until the brakes are released to again make traction available for steering. Anti-lock systems modulate brake application force several times per second to hold the tires at a controlled amount of slip, all systems accomplish this in basically the same way. One or more speed sensors generate alternating current signals whose frequency increases with the wheel rotational speed. An electronic control unit continuously monitors these signals, and if the frequency of a sigal drops too rapidly, indicating that a wheel is about to lock, the control unit instructs a modulating device to reuce hydraulic pressure to the brake at the affected wheel . when sensor signals indicate the wheel is again rotating normally, the control unit allows increased hydraulic pressure to the brake. This release-apply cycle occurs several times per second to pumpthe brakes like a driver might, but at a much faster rate. In addition to their basic operation, anti-lock systems have two other things in common. First they do not operate until the brakes are allpied with enough force to lock, or nearly lock, a wheel. At all other times, the system stands ready to function but does not interfere with normal braking. Second, if the anti-lock system fails in any way, the brakes 41 continue to operate normally as in a conventional brake system without ant-lock capability. A warning light on the instrument panel alerts the driver when a problem exists in the anti-lock system . Up to this point, anti-lock brades have been discussed as though all systems are the same ； actually, anti-lock brake systems are divided into two groups: (a)Two-wheel systems (b)Four-wheel systems Most cares have a forward weight bias, and inertia causes additional weight transfer toward the front of the car during braking. These factors reduce the load on the rear axle, and make the rear brakes much more likely to lock than the front brakes. To prevent this, two-wheel ant-lock systems have been developed that operate only on the rear brakes. Most early anti-lock brakes were two-wheel systems, and some newer imported cars offer this type of anti-lock brakes systems, and some newer imported cars offer this type of anti-lock braking as well. Two-wheel systems are also well suited for use on light trucks where the amount of stopping power that can be provided by the rear brakes varies depending on the load in the truck. Two-wheel anti-lock systems are used primarily to improve vehicle stability and prevent spins while braking, although they also prevent flat sots on the rear tires caused by skids. Because two-wheel anti-lock 42 systems do not act on the front wheels, they cannot prevent front brake lockup and the resulting loss of steering control. From a manufacturing standpoint, two-wheel anti-lock systems are less expensive to build, and allow the proportioning valve to be eliminated from the brake hydraulic system. In all anti-lock brake systems , both rear brakes are controlled through a single hydraulic circuit. When pressure in the rear brake circuit must be limited to prevent lockup, the proper level is determined using the select-low principle. This principle states that pressure to both rear wheels will be regulated based on the needs of the wheel with the least traction. For example, if the brakes are applied with the right rear wheel on dry pavement and the left rear wheel on ice , the left wheel will lock first. The anti-lock system will then limit hydraulic pressure to both rear wheels at the level that prevents the left wheel from locking. Using the select-low principle to control rear brake application force maintains the directional stability of the car by ensuring that equal braking power is available on both side to side , the car will attempt to pivot around the wheel with greater traction, making it difficult to keep the car traveling in the desired direction. Limiting pressure to the rear brake with better traction does cause a slight reduction in total braking power； however, the loss is not significant because the front brakes provide most of the stopping power 43 anyway. The major improvement in vehicle control offsets any minimal loss in braking power. Because the rear wheels are controlled together, it is not absolutely necessary to have a speed sensor at each wheel. Some two-wheel anti-lock systems do use individual sensors, but others have a single sensor driven off the differential or the speedometer drive pinion in the transmission. Where a single sensor is used , the change in driveshaft rotational speed that occurs when a brake begins to lock is adequate to activate the ant-lock system . The most sophisticated anti-lock brake systems operate on all four wheels. This enables them to minimize stopping distances, and provide the driver with steering control under almost all braking conditions. Since a modern four-wheel anti-lock brake system never lets tire slip increase to the point where traction is seriously compromised, the driver can brake and steer at the same time without fear of losing control. Four-wheel anti-lock brakes also prevent flat-spotting any of the tires in a skid. At the present time, the disadvantages of four-wheel anti-lock systems are their cost and complexity. Modern ant-lock systems also include components suck as multiple control computers, high-speed hydraulic switching valves, and high-pressure electro-hydraulic pumps that are new to automotive applications. Because these parts are manufactured in low volumes, and are unfamiliar to technicians, both the cost and 44 service-ability of anti-lock brake systems are affected. Like two-wheel system, four-wheel anti-lock brakes control the rear wheels through a single hydraulic circuit. The front wheels, however, are controlled individually because they provide most of the braking force that stops the car . if front brake application were regulated through a common circuit based on the select-low principle, stopping distances would increase dramatically when one tire was on a slippery surface and the other was on dry pavement. A side-to-side variation in braking force at the ront axle is less of