汽车知识竞赛资料第四章---汽车环保与汽车运动.ppt

汽车文化知识,山东大学威海分校,授课:蔡辉涛,标题,一、汽车的诞生与发展,二、WTO与中国汽车之路,三、各国车标欣赏与解析,四、汽车环保与汽车运动,五、汽车驾驶与交通安全,EXIT,START,六、汽车设计与制造简介,标题,八、现代汽车新技术与未来汽车,九、汽车美容、装潢与保养,十、汽车保险索赔与二手车市场,十一、现代汽车营销导购与4S店管理,十二、理工科专业学生的定位与就业,EXIT,START,七、现代汽车构造与汽车电器,四、汽车环保与汽车运动,一、汽车能源汽油和柴油作为汽车燃料已有100多年的历史了。虽然有不尽如人意之处，但它们毕竟是综合素质优良的汽车能源。石油资源日益枯竭，汽车燃油消耗量每年达6070亿桶，据专家预测，石油可开采量只能维持70年左右。世界各国都在积极研究和寻找汽车的代用能源，如电能、氢能、甲醇、乙醇、天然气、液化石油气、太阳能等，以缓解石油危机。,四、汽车环保与汽车运动,1、汽油汽油是从石油中提炼得到的密度小、易挥发的液体燃料，是由C和H分子组成的。汽油的燃点为415oC530oC。,汽油的主要性能指标有三个：（1）蒸发性：是指汽油由液态转变为气态的性质。汽油能否在进气系统中形成良好的可燃混合气，蒸发性是关键。（2）热值：是指1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。发动机使用热值高的燃料能够获得更大的动力。汽油的热值约为44000kJ/kg。,四、汽车环保与汽车运动,（3）抗爆性：是指汽油在汽缸中燃烧时，避免产生爆燃的能力。评价汽油抗爆性的指标是辛烷值。辛烷值高则汽油抗爆性好；反之抗爆性差。我国的汽油按研究法命名的汽油牌号有90号、93号和97号。2、柴油柴油也是从石油中提炼得到的液体燃料，也是由C和H分子组成的。汽油的燃点为240oC400oC。与汽油相比，柴油的黏度大，蒸发性差。柴油的主要性能有发火性、蒸发性、雾化性和低温流动性。,四、汽车环保与汽车运动,（1）发火性：发火性是指柴油的自燃能力。由于柴油发动机是靠自燃着火的，其自燃能力对柴油机的性能有很大影响。自燃能力好的柴油会使发动机工作柔和。相反，自燃能力差的柴油会使柴油机工作粗暴。柴油的发火性是用十六烷值表示的，十六烷值高，发火性好，柴油机工作平稳。（2）蒸发性：是指柴油汽化的特性，能影响柴油形成质量。（3）雾化性：柴油从喷油器喷出时形成雾状的能力，柴油的雾化性越好，越有利于和空气结合，越有利于燃烧。,四、汽车环保与汽车运动,（4）低温流动性：柴油中含有高分子烷烃-石蜡。石蜡在低温下会析出，从而影响了柴油的流动性。因此，柴油应有抗低温能力。其评价指标主要有凝点。我国柴油是按凝点划分柴油牌号的，有-20号、-10号、0号、10号、20号。3、天然气(CNG)天然气存在是一种高效、洁净和廉价的工业及民用燃料和化工原料。我国的天然气资源丰富而石油缺乏。从环境角度考虑，天然气汽车可以达到目前世界上最为严格的排放法规，已成为绿色汽车的标志之一。天然气的主要成分是甲烷、乙烷和丙烷。天然气的车载储存方式通常有两种：一种是存储在车载高压储气瓶里，约20Mpa，即压缩天然气；另一种进行低温液化储存，即液化天然气。,四、汽车环保与汽车运动,天然气用做汽车能源的主要优缺点优点：（1）资源丰富。据估计，在我国天然气可开采上百年，而石油只够开采20多年左右。（2）燃料经济性好。天然气和空气混合比燃油和空气混合要好，燃烧更完全，并且天然气的价格低。（3)排放污染少。与汽油相比，天然气燃烧后的排放物中CO低90%，CH低40%，NOx低30%，并且天然气中不含铅。缺点：（1）动力性较低。因天然气比汽油的热值低。动力性下降约20%。（2）储气瓶占的空间较大，携带不便。（3）建站费用高。,四、汽车环保与汽车运动,4、液化石油气（LPG）液化石油气是石油产品之一。是由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。由炼厂气所得的液化石油气，主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。由天然气所得的液化气的成分基本不含烯烃。液化石油气是一种易燃物质，空气中含量达到一定浓度范围时，遇明火即爆炸。LPG与其他燃料比较，具有以下独特的优点。污染少。发热量高。同样重量LPG的发热量LPG的发热量相当于煤的2倍。,四、汽车环保与汽车运动,5、氢气氢气作为发动机燃料时，燃烧后生成水，是零污染的环保性燃料。氢气的密度小，沸点为-252.8oC，自燃点为400oC。氢气作为汽车能源的主要优点：（1）资源丰富。氢气可从水中电解，也可从天然气或煤中提炼。（2）污染很少。它燃烧后的污染只有来自空气中的氮气的氧化物二氧化氮和一氧化氮。,四、汽车环保与汽车运动,（3）热效率高。氢气的燃烧速度比汽油高。氢气的自燃温度比汽油高，抗爆性好。氢气作为汽车能源遇到的主要问题：（1）成本高。已目前的技术，制氢成本很高。（2）汽车携带不方便。如果是气态携带，要想和汽油机一样保持同样的行驶里程，则储气罐的体积是汽油油箱的20倍，显然是不可取的；如果液态储带，要求在-253oC下储存，需采用隔热油箱，成本较高；目前有较好前景的是金属氢化物储带的方法。（即气态氢在200250个大气压下与某种金属化合，形成几毫米大小的固体金属氢化物携带在汽车上，使用时将其加热分解，释放出氢，所余金属可再次和氢化合，循环使用。）,四、汽车环保与汽车运动,6、醇类燃料1）甲醇甲醇用作汽车能源的主要优点：（1）资源丰富。甲醇可从植物、煤或天然气中提炼。（2）抗爆性好。甲醇的牌号为112，高于汽油，作为一种液体燃料，它主要和汽油混合使用，提高汽油的抗爆性。（3）含氧量高，有利于改善燃烧。,四、汽车环保与汽车运动,甲醇用作汽车能源的主要缺点：（1）甲醇有毒。甲醇可刺激眼结膜、呼吸道、消化道和皮肤等，能造成头晕、乏力等症状，严重时课导致死亡。（2）热值低。（3）低温启动性差。甲醇的汽化能力不如汽油。（4）甲醇和汽油易分层。甲醇和汽油在常温下不能互溶，出现分层而导致混合不均。目前一般采用和汽油按一定比例掺和燃烧的方法进行。,四、汽车环保与汽车运动,2）乙醇乙醇用作汽车能源的主要优点：（1）资源丰富。乙醇通常来自于富糖、富淀粉或富纤维的植物。如巴西盛产甘蔗，用甘蔗提炼乙醇是巴西汽车的主要动力燃料，可使巴西减少对石油的依赖。（2）抗爆性好。乙醇的牌号为111，高于汽油，作为一种液体燃料，它主要和汽油混合使用，提高汽油的抗爆性。（3）降低排放污染。,四、汽车环保与汽车运动,乙醇用作汽车能源的主要缺点：（1）热值低。（2）低温启动性能差。（3）提炼成本较高。乙醇以粮食为原料，提炼成本高。（4）抗水性差。乙醇和汽油可以互溶，但抗水性差。乙醇汽油一旦遇水就会发生分离，形成分层，影响使用效果。一般地，在汽车上是按一定比例和汽油混合使用的。总之，甲醇和乙醇来源丰富，是一种值得重视的新能源。,四、汽车环保与汽车运动,7、太阳能太阳能取之不尽、用之不竭。是自然界最丰富的可再生能源。太阳能汽车是利用太阳能电池直接将太阳能转变为电能并有电动机来驱动汽车，是真正意义上的环保汽车。太阳能用作汽车能源的主要优点：（1）资源丰富。太阳能给予地球的辐射能巨大，其万分之一即可满足人类对能源的需求。（2）零排放。（3）结构简单。太阳能电池实际上是一个半导体元件，可以进行流水线生产。,四、汽车环保与汽车运动,太阳能用作汽车能源的主要缺点：（1）成本高。（2）效率低。目前太阳能电池的最高效率约为20%（3）能量密度低。由于能量密度低，不得不加大太阳能电池的用量，使整个汽车的体积较大。如通用汽车公司研制的太阳能汽车，电池在汽车表面的覆盖面积高达8.37m2，在阳光充足的白天，时速达到72.4Km/h，为了获得更高的车速，还加装了一套银-锌电池系统，使车速提高到96.5Km/h。,四、汽车环保与汽车运动,二、汽车排放污染与控制措施在大气污染中，有害气体主要来自汽车排放的尾气。可以说，汽车是一个流动的污染源。20世纪40年代以来，光化学烟雾事件在美国洛杉矶、日本东京等城市曾多次发生，造成不少人员伤亡和巨大的经济损失。汽车排放的有害成分主要有以下几种：1、一氧化碳CO主要是由于混合气不完全燃烧造成的。无色无味，人体吸入后，与血液中的血红素结合形成碳氧血红素，使血液丧失输送氧的能力，致使人体头晕、呕吐等中毒甚至死亡。当混合气浓时就会产生大量一氧化碳。,四、汽车环保与汽车运动,2、碳氢化合物HC碳氢化合物主要是由于没有燃烧的燃料排到大气中形成的。HC有刺激性气味，能刺激人和动物的呼吸器官和皮肤，还有致癌作用。另外，它和NOx结合在光照下能形成“光化学烟雾”危害极大。“光化学烟雾”是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。光化学烟雾的成分非常复杂，但是对动物、植物和材料有害的是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。在美国的洛杉矶、加州；日本东京、英国伦敦及我国的甘肃等地都曾发生过“光化学烟雾事件”。,四、汽车环保与汽车运动,“光化学烟雾”形成机理,四、汽车环保与汽车运动,3、氮氧化合物NOx氮氧化合物主要是在高温和富氧的情况下产生的，它主要指NO和NO2。氮氧化合物也是光化学烟雾事件的主要成分。4、碳烟等颗粒物碳烟是在高温缺氧的情况下，发生不完全燃烧时产生的。这种细微的颗粒物易引起慢性病、肺气肿和皮肤病等。并且当大量的碳烟颗粒物漂浮在空气中时，使空气的能见度下降。5、铅化物铅化物是由于汽油中加入的四乙铅经燃烧后排到大气中形成的颗粒物。铅化物易造成人体的心、肺疾病，并能引起头痛、神经麻痹等中毒。另外，铅化物还能使三元催化器中毒而损坏，我国早已禁止使用含铅汽油。,四、汽车环保与汽车运动,控制汽车排放污染的措施1、制定严格的排放法规1960年，美国加州第一个成立了控制大气污染的部门，并于1966年率先实施了防止大气污染的法规。目前，国际上的汽车排放法规主要分三大系，即美国排放法规、欧洲排放法规和日本排放法规。欧洲排放法规应用较广。我国参照欧洲排放法规。欧洲标准是由欧洲经济委员会（ECE）的排放法规和欧共体（EEC）的排放指令共同加以实现的，欧共体（EEC）即是现在的欧盟（EU）。排放法规由ECE参与国自愿认可，排放指令是EEC或EU参与国强制实施的。汽车排放的欧洲法规（指令）标准1992年前巳实施若干阶段，欧洲从1992年起开始实施欧、1996年起开始实施欧、2000年起开始实施欧、2005年起开始实施欧、2008年6月起执行欧V标准。我国目前执行的排放标准相当于欧标准，北京于2008年奥运会前执行欧III标准。,四、汽车环保与汽车运动,汽车排放的欧洲法规（指令）标准的内容包括新开发车的型式认证试验和现生产车的生产一致性检查试验，从欧开始又增加了在用车的生产一致性检查。汽车排放的欧洲法规（指令）标准的计量是以汽车发动机单位行驶距离的排污量（g/km）计算，因为这对研究汽车对环境的污染程度比较合理。同时，欧洲排放标准将汽车分为总质量不超过3500公斤（轻型车）和总质量超过3500公斤（重型车）两类。轻型车不管是汽油机或柴油机车，整车均在底盘测功机上进行试验。重型机由于车重，则用所装发动机在发动机台架上进行试验。,四、汽车环保与汽车运动,欧洲商用汽车废气排放标准（仅供参考）,欧洲柴油汽车废气排放标准（仅供参考）,四、汽车环保与汽车运动,2、采用新技术减少汽车尾气排放（1）发动机采用电子喷射技术EFI（2)采用三元催化转换器TWC（3）采用废气再循环EGR（4）采用可变气门正时技术（VTEC和VVT)（5）采用电控燃油蒸发炭罐系统(EVAP)(6)采用车载诊断OBD系统北京自2006年12月后，停止在北京销售未安装OBD系统的新车。3、发展新型动力系统的汽车（1）混合动力汽车(HEV)混合动力汽车（HEV)是指采用内燃机和电动机两种动力系统的汽车，在市区可以用电动机驱动，跑长途时可以用内燃机作为动力。混合动力汽车又有串联式、并联式和混联式三种。,四、汽车环保与汽车运动,1-内燃机；2-动力电池组；3-电动机；4-驱动轮；5-减速器；6-发电机；7-动力控制总成；8-动力组合器,混合动力电动汽车三维模型,四、汽车环保与汽车运动,(2)电动汽车(EV)1881年8月，在法国巴黎国际电器博览会上，法国电气工程师古斯塔特鲁夫展出了第一辆电动三轮车，时速约为12Km/h，特鲁夫因此被成为电动车之父。电动汽车主要由电池组和直流电动机组成。电池主要有铅酸电池、镍-氢电池、锂电池、镉电池、钠-硫电池、锌-空气电池、铝-空气电池等很多种。,图为三菱公司生产的微型锂电电动汽车,四、汽车环保与汽车运动,图为电动汽车的基本组成,四、汽车环保与汽车运动,图为电动汽车用的永磁直流电动机总成,四、汽车环保与汽车运动,图为电动汽车用的锂电池,四、汽车环保与汽车运动,(3)燃料电池汽车(FCEV)燃料电池是在1893年由英国人戈尔夫首次发明的，但由于比容量太低而没能得到实际应用。现在的燃料电池是由英国人布朗士贝肯总结和整理后发明的。燃料电池最初应用在宇宙飞船上的，1966年美国开发的纯氢碱性电池搭载在阿波罗号飞船上。燃料电池是一种将燃料的化学能转化为电能的发电装置。燃料可以是氢气、甲醇、石油气、甲烷等。目前大多数燃料电池使用压缩氢气或液化氢气作为燃料。目前正在开发的燃料电池有纯氢碱性电池（AFC)、质子交换膜纯氢燃料电池（PEMFC)、直接甲醇燃料电池（DMFC)等都成为燃料电池电动汽车的主要发展方向。燃料电池被公认是21世纪首选的洁净、高效的发电技术。,四、汽车环保与汽车运动,图中显示的3个储存罐在存放3.4千克氢或每平方英寸5000磅压力下存放138升氢的情况下可以平均行驶330英里。该车内部可以乘坐5个成年人由于这些氢储存罐有一定的内压支撑，所以它们已被证实高度防撞。,四、汽车环保与汽车运动,通用雪弗兰氢动力燃料电池汽车示意图（由440块电池串联，最高时速160km/h，行驶里程320km。）,四、汽车环保与汽车运动,质子交换膜燃料电池工作原理示意图,四、汽车环保与汽车运动,500kw质子交换膜燃料电池,四、汽车环保与汽车运动,德国公司展出实用水平燃料电池（可与笔记本连接）,四、汽车环保与汽车运动,我国2007年由同济大学开发的具有自主知识产权的“上海牌”燃料电池汽车,四、汽车环保与汽车运动,(4)太阳能汽车太阳能汽车由于零污染、能源用之不尽，被称为“未来汽车”。太阳能汽车关键部件是电池板（硅光电池），当阳光照射电池板时，进行光电转换，产生直流电驱动电动机运转，从而使汽车行驶。近年来，美国已研制出光电转换率达35%的高性能太阳能电池。澳大利亚用激光技术制成的太阳能电池光电转化率达24.2%。但太阳能汽车真正走进大众生活还有很多难题需要解决。首先是造价高，其次是光电转化率太低，为满足行驶需要只能增加电池板的面积，造成车身过大，难怪有人称太阳能汽车为“UFO”。,四、汽车环保与汽车运动,四、汽车环保与汽车运动,(5)压缩天然气汽车（CNG）天然气是继煤和石油之后的第三大能源。其主要成分是甲烷。天然气、汽油双燃料汽车是在原燃油汽车的基础上加装一套压缩天然气(简称CNG)燃料供给系统，使汽车具有燃油、燃气两套独立的燃料供给系统。天然气、汽油（柴油）双燃料汽车在行驶过程中，可以随时任意转换两种燃料供给方式，基本上不影响汽车的行驶性能，但两种燃料不能混烧。作为新能源汽车之一，CNG双燃料车是目前最具有实用和推广价值的。,四、汽车环保与汽车运动,吉利08款自由舰双燃料（汽油-压缩天然气）汽车,四、汽车环保与汽车运动,丰田雅力士牌CNG双燃料汽车（天然气罐位于后备箱）,四、汽车环保与汽车运动,(6)液化石油气汽车（LPG）液化石油气（LPG）具有热值高、燃烧充分、排放污染少等优点。它和汽油或柴油形成汽车双燃料系统广泛应用于我国公交车或城市出租车上。,宝马1系LPG双燃料汽车,四、汽车环保与汽车运动,LPG/CNG汽车结构组成图,四、汽车环保与汽车运动,(7)氢能汽车氢气的来源广泛，可以从水、煤气、天然气、石油或生物原料中提取。德国宝马公司是最早开发燃氢发动机汽车的公司。尽管氢燃料电池电动汽车是未来汽车的发展方向，但由于成本和技术等原因，真正商业化还需较长时间。因此，宝马公司力推燃氢汽车。氢气液化储存需要克服高压、绝热、运输等技术难题。传统的储氢方式是将液态氢储存于-253oC的低温罐内，二是将氢气存储于高压绝缘罐内。目前先进的储氢方式是金属氢化物固态储氢技术或碳纳米管储氢技术。,四、汽车环保与汽车运动,宝马7系燃氢汽车装备了能够使用液氢燃料和汽油的6.0升V12发动机，最大输出功率为191千瓦/260马力，在4300转/分钟的转速下，最大扭矩可达390牛顿米，在9.5秒内即可从0加速到100公里/小时，最高电子限速为230公里/小时。,四、汽车环保与汽车运动,宝马氢能7系轿车采用汽油/氢双燃料模式的V12发动机,四、汽车环保与汽车运动,它除了配有普通油箱外，还装备一个可容纳8千克液态氢的燃料罐。此燃料罐重250千克，里面保持着-250C的超低温状态。单靠这8千克的液氢，氢能7系可行驶200公里以上。驾驶者可通过方向盘上一个按钮手动完成从氢动力到汽油动力模式的转换，完全不会对车的行驶状态和性能造成影响。,氢气添加时液氢罐的入口,四、汽车环保与汽车运动,(8)醇类和醚类燃料汽车醇类燃料汽车是指以甲醇或乙醇为燃料的汽车。1979年两伊战争引发的第二次石油危机后，醇类代用燃料的研究开发得到了普遍的重视。20世纪70年代德国、美国就推出了甲醇汽车。90年代美国福特公司成功开发出了甲醇和汽油以任意比例混合的燃料汽车（FFV）。1979年，菲亚特汽车巴西公司和马瑞利公司成功地开发出1.3派力奥乙醇汽油双燃料汽车我国山西是产煤大省，甲醇汽车项目开发已达到商业运行阶段，所用甲醇汽车采用灵活燃料系统，既可用甲醇，也可用汽油，我国云岗汽车公司大同汽车制造厂开发了甲醇中巴车。,四、汽车环保与汽车运动,二甲醚(DME)是一种无色无味的气体，具有优良的燃烧性能，清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少，稍加压即为液体，非常适合作为压燃式发动机的代用能源，是柴油机理想的代用燃料。使用该燃料的车辆可达到美国加州的超低排放标准。日本NKK公司成功地开发出用劣质煤生产二甲醚的设备，并且和住友金属工业公司于1998年完成了用二甲醚作为汽车燃料的试验，二甲醚汽车(DMEV)不会排放黑色气体污染环境，产生的NOX比柴油少20%。,四、汽车环保与汽车运动,奇瑞旗云甲醇汽油出租车,四、汽车环保与汽车运动,我国开发的二甲醚城市客车,四、汽车环保与汽车运动,(9)阳光燃料汽车阳光燃油又称为生物液态燃料，可分为生物柴油、生物汽油等。生物柴油是以大豆、油菜籽等油料作物，林木及其果实，藻类水生植物以及动物油脂等为原料制成的生物液态燃料。德国奔驰、宝马、大众等汽车公司均生产出生物柴油汽车。阳光燃油是人类间接利用太阳能的方式。阳光燃油燃烧时产生二氧化碳，又被植物吸收转变为氧气，所以阳光燃油是清洁的绿色能源。,四、汽车环保与汽车运动,2008年在美国上市的大众阳光柴油轿车JettaTDI可节省燃油35%。,四、汽车环保与汽车运动,三、汽车噪声污染与控制措施噪声也是汽车带来的公害之一。噪声环境包括交通运输噪声、工厂设备生产运输噪声、建筑施工噪声及生活噪声，其中交通运输车辆是城市噪声的主要来源。人们长时间接触噪声，会耳鸣、多梦、心慌及烦躁，或直接引起听力下降甚至耳聋。噪声常伤人于无形之中。汽车的噪声来源主要有四个：一是汽车机械部件本身产生的噪声，例如发动机等；二是轮胎噪声；三是气流噪声；四是喇叭噪声。前三种随车速的不同表现程度不一样，速度越快轮胎和气流的噪声越大。噪声用声压级表示，单位为分贝（dB）。人耳在60dB以下感觉舒服，汽车噪声强度一般在60100dB，所以感觉难受。,四、汽车环保与汽车运动,降低汽车噪声控制措施1、制定汽车噪声限制法规欧美日等发达国家都已颁布了相关法规，我国参照欧盟标准。2、改进机器设备结构，应用新材料例如应用高阻尼合金、高强度塑料等生产汽车零件等。3、在汽车上安装多个尾气消声器安装汽车排气消声器可降低废气排放时的气流噪声4、加快研发新型电动汽车电动汽车不存在发动机带来的噪声5、改善道路状况可以利用“微孔吸声”原理铺设“消声混凝土”，可吸收轮胎发出的噪声。,四、汽车环保与汽车运动,四、汽车运动汽车运动是指按照比赛规则在规定道路上进行的汽车性能和驾驶技术的一种体育竞赛。汽车运动作为体育竞技，极具挑战性与观赏性，它不但能体现人类挑战自我、挑战极限的精神，也是汽车科技发展的集中体现。汽车运动所特有的精彩过程和刺激场面，吸引着广大车迷如痴如狂。4.1汽车运动的起源1894年，法国普奇杰鲁纳尔组织了世界上第一次汽车比赛，线路由巴黎到鲁昂。参加比赛的汽车共有102辆，最后只有9辆车跑到了终点，蒸汽汽车获得了第一名，获胜汽车的时速仅为24km。随后，英国、美国、德国等国家逐渐地出现了早期的赛车运动。,四、汽车环保与汽车运动,1905年，在法国的勒芒举行了一场真正意义上的场地汽车大奖赛，成为现代赛车运动的开端。,最早的赛车运动场面,四、汽车环保与汽车运动,图为世界第一场汽车大奖赛上，选手们在比赛中给赛车加油的场面。,四、汽车环保与汽车运动,最早的封闭赛道1903年法国汽车俱乐部举办的巴黎-波尔多-马德里的比赛中，有近300万名观众在赛道两旁观看比赛，结果赛车在丛林行进中，扬起的尘土阻挡了车手的视线，赛车撞向观众，比赛随后被法国、西班牙政府终止。后来，法国政府恢复了比赛，但汽车运动设立了一些规定:以后赛道两旁将围上护拦，而且比赛要在人口稀少的地方举行。这就是最早的封闭赛道。国际汽联(FIA)简介1904年6月20日，由法国、英国、德国和比利时几个欧洲国家成立了国际汽车联合会(FederationInternationaledeLAutomobile)，简称国际汽联(FIA)。,四、汽车环保与汽车运动,FIA是一个非盈利性组织，代表五大洲的117个国家的150个国家级汽车驾驶组织。FIA有两大部分：旅行和汽车部：负责协调道路交通安全、环境保护、消费者权益保护、组织相关活动及旅行事务等。运动部：负责管理世界所有形式的汽车运动，包括每年吸引50多亿人次电视观众的F1大赛，还有F3000大赛、旅行车(GT)赛、世界汽车拉力锦标赛、卡丁车赛等。FIA根据各国的申请，每年在世界上约80个国家安排近800场各类汽车比赛。FIA的官方语言为法语和英语。FIA是国际奥林匹克委员会成员组织。,四、汽车环保与汽车运动,4.2汽车运动的分类汽车运动种类繁多，按比赛场地分类，汽车运动可分为场地赛和非场地赛两大类。4.2.1场地赛场地赛的比赛场地是封闭的，主要分为方程式赛和非方程式赛。(1)方程式赛所谓“方程式”(FORMULA)赛车是按照FIA规定标准制造的赛车。这些标准对“方程式”赛车的车长、车宽、车重、发动机的功率、排量、是否用增压器以及轮胎的尺寸等技术参数都作了严格的规定。,四、汽车环保与汽车运动,目前，由国际汽联制定技术规则的方程式比赛有:Fl、F3000、F3。其中，Fl一一世界一级方程式锦标赛(FIAFormulaOneChampionship)是最高级别的方程式比赛，也是所有汽车比赛中级别最高、最精彩刺激的比赛。此外，世界各国还有其他很多种“方程式”比赛。不同的汽车制造商或运动组织都可以制订相应的技术规则，举办自己的“方程式”比赛，如雷诺方程式(FormulaRenault)、宝马方程式(FormulaBMW)、福特方程式(FormulaFord)、Al大奖赛、美国印第车赛(IndyCarSeries)、美国卡特(CART)车赛等。,四、汽车环保与汽车运动,图为F1比赛现场,四、汽车环保与汽车运动,(2)非方程式赛非方程式赛按比赛项目可分为汽车耐力赛、短道拉力赛、场地越野赛、直线竞速赛等，按赛车类型还可分为GT车赛、房车赛、越野车大赛和卡车赛等。汽车耐力赛是在规定赛道上进行的长时间连续行驶的比赛。世界上著名的汽车耐力赛有法国勒芒24h耐力赛和FIAGT赛等。短道拉力赛是在双车道、立体交叉、环形封闭的砂石赛道内进行的汽车比赛。它可以作为拉力赛其中的一个赛段(超级赛段)，也可以是独立组织的一场比赛。比赛设资格赛、复活赛、预赛、半决赛和决赛，采取双人对抗制，两部赛车同时发车，以先到终点者为胜者。,四、汽车环保与汽车运动,法国勒芒24小时耐力赛场面,四、汽车环保与汽车运动,图为中国短道汽车拉力赛山西站比赛现场,四、汽车环保与汽车运动,四、汽车环保与汽车运动,四、汽车环保与汽车运动,场地越野赛是赛车手在特定的沙丘、沼泽、沙石、陡坡等场地中驾驶专业改装的越野汽车进行的汽车比赛。场地越野赛主要考验参赛车手的驾驶技巧、自救及被救能力和心理素质。直线竞速赛又称汽车冲刺赛，起源于二战后的美国。比赛是在两条并列的长1500m、宽15m的直线柏油跑道上进行，实际比赛距离为1/4mile(402m)或1/8mile。比赛采用定点从静止发车方法，通过电子仪器测量从发车线到终点线的行驶时间评定成绩。比赛时每两辆车为一组，实行淘汰制，分多轮进行，直至决出冠军。,四、汽车环保与汽车运动,图为中国场地越野赛山西站比赛现场,四、汽车环保与汽车运动,GT赛又称超级跑车赛，“GT”跑车(GrandTouringcar)是按比赛规则改装的可在公路上行驶的跑车或原型跑车。“GT”跑车必须是双门两座跑车，以马力的大小分为两个组别，分别是平均有441.3kW的GT组和294.2-345.7kW的N-GT组。比赛中每车可设2-3名驾驶员，轮流驾驶。目前世界上著名的GT比赛有勒芒GT、FIAGT、英国GT及日本JGTC赛等。房车赛又称轿车赛，所谓房车(Touringcars)指的是双门、四门或五门四座轿车。房车赛所用赛车是按比赛规则进行专业改装的房车。目前世界上著名的房车赛有世界房车锦标赛(WTCC)、德国房车大师赛(DTM)、澳大利亚V8国际超级房车大奖赛(V8SuperCar)、NASCAR赛等。,四、汽车环保与汽车运动,图为英国GT赛比赛现场,四、汽车环保与汽车运动,图为世界房车锦标赛现场,四、汽车环保与汽车运动,4.2.2非场地赛非场地赛的比赛场地基本上是不封闭的，非场地赛主要包括汽车拉力赛、汽车越野赛及汽车登山赛、汽车沙滩赛、汽车泥地赛等。汽车拉力赛是指在一个国家或几个国家的公路上和自然道路上分站举行的汽车比赛。既检验车辆性能和质量，又考验驾驶技术的长途比赛。比赛采用单个发车方法，每个车组由1名驾驶员和1名副驾驶员（领航员)组成。以每个车组完成全部特殊路段比赛的时间和在行驶路段所受处罚时间累计计算最终成绩，时间短者名次列前。必须使用在国际汽联注册、年产量超过5000辆的标准4座小客车和旅行车,并按比赛规则改装。发动机最大输出功率不准超过300马力。,四、汽车环保与汽车运动,拉力赛中著名的国际赛事有世界拉力锦标赛(WRC)、巴黎-达喀尔拉力赛、欧洲拉力锦标赛、亚太拉力锦标赛、亚洲拉力锦标赛、非洲拉力锦标赛、中东拉力锦标赛和老爷车拉力锦标赛等。汽车越野赛是在无人工修建道路的条件下进行的比赛，越野赛与拉力赛大致相同，不同的是越野赛是在荒山野岭、沙漠戈壁等条件艰苦的地域进行，增大了比赛的难度;越野赛虽规定了比赛路线，但参赛者需要自己选择道路。必须使用在国际汽联注册的全轮驱动汽车参赛。1996年国际汽联首次对越野赛实行世界杯赛制，其中较著名的比赛有巴黎至达喀尔越野赛、突尼斯国际汽车赛、巴黎至莫斯科至北京马拉松汽车越野赛、阿拉伯联合酋长国沙漠挑战赛等。,四、汽车环保与汽车运动,巴黎-达喀尔汽车拉力赛场面,四、汽车环保与汽车运动,巴黎至莫斯科至北京马拉松汽车越野赛场景,四、汽车环保与汽车运动,沙漠汽车挑战赛场景,四、汽车环保与汽车运动,4.3方程式汽车场地赛-汽车运动的最高级别名称由来：方程式是英文Formula的意译，指比赛犹如求解方程式那样复杂多变。方程式赛车比赛的级别：按排量和功率可分为三个级别:一级方程式汽车赛F1：发动机排量3.5升，功率478千瓦，最高时速超过315公里。二级方程式比赛F3000（现已更名为GP2）：发动机排量3升，功率350千瓦。F3000是晋级F1的必由之路。三级方程式比赛F3：F3比GP2更低一级，发动机排量2升，功率125千瓦。,四、汽车环保与汽车运动,4.3.1世界一级方程式锦标赛(F1)F1始于1950年的英国银石赛车场，是世界上最昂贵、速度最快、科技含量最高的运动，是商业价值最高，魅力最大，最吸引人观看的体育赛事。Fl与“奥运会”、“世界杯足球赛”称为世界三大体育运动。在20世纪80年代后期以来，整个赛事每赛季由16-17场一级方程式汽车大奖赛组成，赛场遍布世界各国，通常约在三月中开跑，十月底结束赛季。每站比赛可吸引超过10亿人次透过电视转播或其它媒体观赏这世界顶级的赛事。现有的11支参赛车队均为“一级方程式车队协会”的成员，每场比赛最多只有22位车手上场。车手必须持有由国际汽车联合会签发的“超级驾驶执照”。每年全世界持有这种执照的车手不超过100人。,四、汽车环保与汽车运动,F1入门专业术语之必读1、国际汽车大奖赛(GrandPrix)：音译是“格兰披治”，现在被广为接受的中文叫法是“大奖赛”。第一场被称之为“格兰披治”的比赛于1906年在法国勒芒举行。2，锦标赛积分(Championshippoints)：F1比赛的评分由国际汽联依据每场比赛的结果来评定,分为车手积分和车队积分两种。前者依据车手在每场比赛赛后的排名：第一名得10分，第二名8分，第三名6分，第四名5分，第五名4分，第六名3分，第七名2分，第八名1分。车队的积分则由其旗下的车手积分相加得来。3、底盘(Chassis)：底盘是赛车最为基础的结构，包括车身底板结构、悬挂系统等基础部件。它通常是一部赛车的编号来源。,四、汽车环保与汽车运动,4、制造商(Constructor)：也叫车队，一级方程式赛车的制造厂商是指车身底盘的制造者，现在F1车坛著名的制造商共有十个，分别是：法拉利，威廉姆斯，迈凯伦，英美，雷诺，索伯，乔丹，丰田和米那尔第。5、排位赛(Qualifying):F1排位赛分三轮进行，每一轮都是车手分开计时，只计车手在一定时间内跑出的最快一圈单圈成绩，第一轮的发车顺序是按照上一站的成绩倒序发车，第一轮结束后排出倒数的六位，停止他们的排位赛。进入第二轮余下的车手以第一轮的成绩倒序发车，仍是排出倒数的六位，停止他们的排位赛，最后第三轮同前两轮类似。只是当每一轮排位赛重新开始时就不再算前几轮的单圈成绩了，只以每一轮次车手的发挥计时。,四、汽车环保与汽车运动,6、竿位(PolePosition)：也叫首发；排在第一位出发的车手叫夺得杆位，他是排位赛成绩最好的车手。7、发夹弯(Hairpin)：指赛道180度的回头弯。8、减速弯角(Chicane)：这个英文单词的中文直译是“诈骗”的意思，但在F1领域则指直道上设置的连续弯角，用来降低车速。9、整备区(Paddock):设在大奖赛赛道的起跑点附近，这是车队管理，休息区及运输车辆停放的地方。10、维修区(Pits)：用于车队摆放赛车并在比赛前调试赛车以及比赛时完成进站维修等工作的地方，这是车队比赛周末工作的核心地。11、进站(PitStop)：指车手在比赛的过程中进站完成加油换胎的过程，进站的时机及次数是每个车队比赛的重要策略。,四、汽车环保与汽车运动,12、维修通道(PitLane)：赛车从赛道进入维修区再回到赛道的通道，维修通道是在赛道上唯一有严格速度限制的地方，速度限制在时速80-120公里。13、赛车号码(RaceNumber)：每位车手驾驶的赛车编注的数字代号，它由FIA在赛前根据车手在前一年的车手排名来编注。此号码的技术要求是必须很清楚地展示于车体的车翼及两侧，高度至少要有25毫米。14、安全车(SafetyCar)：它的作用是在比赛过程中发生事故时引领赛道上的赛车慢速行驶。,四、汽车环保与汽车运动,4.3.1.1Fl规则简介由FIA制定比赛规则、技术规则，为增加比赛难度和提高比赛水平，每一个赛季的比赛规则都会有一定的变化。现仅以2008年10月中国上海赛季Fl运动规则为例进行简单介绍。(1)Fl大奖赛的赛程每个Fl大奖赛的赛程分为三天，包括星期五的练习赛、星期六上午的练习赛及下午举行的排位赛、星期日上午的暖身赛、星期日下午的决赛。2008年10月17日星期五（不记成绩）第一次练习赛：10:00-11:30（90分钟的练习赛）第二次练习赛：14:00-15:30（90分钟的练习赛）,四、汽车环保与汽车运动,2008年10月18日星期六第三次练习赛：11:00-12:00（60分钟练习赛，不记成绩）第四次练习赛：下午14:00-15:00（排位赛）排位赛2008年三节排位赛规则第一节排位赛：20分钟第二节排位赛：15分钟第三节排位赛：10分钟（由于时间减少，所以在第三节排位赛消耗的燃油在比赛不再补回）,四、汽车环保与汽车运动,2008年10月19日周日上午一般进行20分钟的暖身赛(WarmUp)下午2：00正赛开始。决赛前有一圈的暖胎，然后在起跑前有30s的倒计时，由5个一组的灯号所控制，5个红灯全部熄灭时比赛就开始。FIA规定,每站比赛的正赛的距离不能少于305公里,不能大于320公里(摩纳哥260公里除外)时间不能少于1小时10分钟,不能大于2小时。,四、汽车环保与汽车运动,图为2008年10月上海国际赛道F1世锦赛比赛现场,四、汽车环保与汽车运动,四、汽车环保与汽车运动,(2)Fl大奖赛年度锦标FIA确定每场比赛在一个国家的一条国际赛道主办，并累计各个车手和车队的总成绩产生年度车手冠军和车队冠军，即F1的年度锦标分为两种-车手锦标和车队锦标。计分方式是采用积分制，车手与车队的积分都是累积的，比赛前八位赛车手及所属车队依序可得到10分、8分、6分、5分、4分、3分、2分、1分的积分。假如比赛在未达全部赛程75%时被迫中止，则积分必须乘上1/2。F1每年一般举行1617场比赛，通过各站的累计积分，积分成绩最高的车手就是年度冠军车手，而积分成绩最高的车度则是年度车队冠军，或者叫制造商冠军。(3)Fl车手驾驶Fl赛车需要由FIA发给的特别驾照-FIAsuperlicence，这张车手执照只发给在F3000、F3或CART系列赛事表现杰出的车手。通常一位车手要花8年的时间从小型赛车逐步晋级到Fl，全世界每年能够拿到驾照的不到100人。,四、汽车环保与汽车运动,比赛过程中，Fl赛车的转弯性能可高达4G（一般家庭普通房车产生1G转弯力），因此F1的驾驶员必须是世界上最强壮的运动员，通常一场比赛车手必须换档2500次，平均2s要换档一次，车手的注意力必须高度集中，过弯车手必须承受自身的重量4倍的负荷，身体主要靠安全带固定，但头部必须靠极强壮的颈部肌肉才能支撑。(4)Fl赛车技术为保证赢得F1大赛的胜利，拥有一辆性能优越的F1赛车是最为关键的。各大汽车公司均有一批专门从事赛车设计、制造和研究的人才。德国约有2000余人，美国有10000多人，而在日本，则有20000多人专为这一工作忙碌着。FIA对Fl赛车制定统一的技术规则，对Fl赛车整车尺寸、重量、发动机排量、变速器挡位数、轮胎、制动、转向、悬架、安全装置等制定详细的规则。,四、汽车环保与汽车运动,如规定只能采用四冲程往复式活塞式不加涡轮增压器的自然吸气式发动机，驱动轮不准超过两个，禁止使用自动变速箱，前进挡至少四个，最多七个，必须有一个倒挡，转向轮不准超过两个，所有赛车必须安装灭火器和六点式安全带等。,四、汽车环保与汽车运动,车身-F1赛车的车身采用碳素纤维增强塑料。（一种异常坚固但却有着轻微重量的优异材料）。使用这种材料后，整辆F1的重量也只有600Kg而已，只有一般民用汽车的重量的三分之一左右。发动机-根据规定，现在的F1赛车可以使用排量3.0L以内的最多12缸发动机，其最高转速可以达到每分钟19000转，最高输出功率达到900马力。当今一级方程式赛车发动机使用最普遍的材料主要有铝、碳素纤维、钛合金等。目前，雷诺V10、法拉利V12、奔驰V10、标致V10、雅马哈V10、福特V8、本田V10等都是著名的赛车发动机。,四、汽车环保与汽车运动,制造一台发动机需要150名以上的职工，其中28名工程师、20名制图员、35名发动机机械师、8名电子专家、20名机械工和装配工、4名系统工程师、6名台架实验技术员、15人从事采购、生产和检验，另有15人为管理人员。,图为英国Cosworth公司生产的V10赛车引擎,四、汽车环保与汽车运动,方向盘-F1赛车的方向盘比起一般汽车的方向盘要来得小，整个体积相当于一个A4大小的笔记本电脑。方向盘不是固定式地安装在转向轴上，而是可拆卸式结构型式，这使车手每次出入时都可将方向盘拆开，非常方便。另外，当车手因意外事故而不得不退出比赛时，往往也是先将方向盘拉开，然后离开车厢。刹车系统-由于使用了碳纤制动器，一级方程式赛车有着惊人的制动能力。这种制动器是利用将动能转换成热能的原理减速的，工作温度接近摄氏700度。在阴天比赛时，转弯减速时不难见到制动器炙热发红的景像。一级方程式赛车从100km/h减速到完全停止只需1.7秒，而家庭房车则需要2.86秒。,四、汽车环保与汽车运动,轮胎-Fl赛车轮胎供应商必须提前一年时间向国际汽联提出申请。Fl赛车轮胎主要有米其林(Michelin)、普利司通(Bridgestone)等提供。FIA对轮胎数量和类型也有限制。大奖赛期间，车手不允许使用超过四套干轮胎、四套湿轮胎以及三套极端天气用轮胎。F1赛车的轮胎只有一个紧固螺栓，以便拆装迅速。变速器-F1禁止使用自动变速箱，因此车手们可以使用半自动系统，利用液压操作离合器和转档叉进行换档。车手只需要0.02秒就可完成全部换档动作，而一般轿车则需要0.5秒才能完成换档。,四、汽车环保与汽车运动,图为菲亚特旗下的马瑞利公司为法拉利F1赛车设计的半自动变速器模型,四、汽车环保与汽车运动,(5)Fl的费用-没钱万万不能F1被公认是世界开销最大、最烧钱的体育运动。据粗略统计，一部可以参赛的F1赛车价格在989370欧元左右（1欧元约为10元人民币；约为1.33美元）。这个价格只是组装出一部可以开动的赛车，如果让一部价值约989370欧元的F1赛车跑一年的赛事，还需要有大量的配件。全年参赛总费用是，请你调整好呼吸-8848770欧元，相当于885万美元，这还是F1赛车的基本费用。如果真将F1赛车放在赛道上，还得别忘了先在国际汽联交3680万欧元的押金,四、汽车环保与汽车运动,当威廉姆斯1969年刚闯进F1这个圈子时，他所用的DFV引擎只花了450美元，而他的车队全年的费用只有7.5万美元。而短短十年以后，他仍使用DFV引擎，却要花上3750美元，车队的全年费用则迅速飙升至80万美元。又过了20年，今天鼎鼎有名的威廉姆斯-宝马F1车队的全年费用已经升至令人不可思议的3.533亿美元，而它们的费用还不是F1车坛中最多的，法拉利以年花费4.438亿美元名列F1车坛烧钱冠军。在2002年，现存的10支F1车队全年开支超过了21亿美元！这些钱足以买断整支曼联或者皇马，而在F1赛道上，它们不过是随汽油一起燃烧。究竟是什么令F1如此耗费金钱呢？在一支车队的财务报表上，通常会包括：研发费用、风洞测试、车体制造、引擎、差旅费用、赛车测试及比赛、车队工资、车手工资和公关娱乐等。,四、汽车环保与汽车运动,F1各车队全年花费(单位：亿美元数字统计至2002年)法拉利4.438威廉姆斯3.533迈凯轮3.046丰田2.904英美2.251雷诺2.068索伯1.195乔丹0.792美洲虎0.788米纳尔迪0.396总计：21.411亿美元,四、汽车环保与汽车运动,2007年F1车手年薪榜(美元)1、莱科宁(法拉利)5100万2、小舒马赫(丰田)2500万3、阿隆索(迈凯轮)2200万4、巴顿(本田)1800万5、巴里切罗(本田)1200万6、特鲁利(丰田)1000万7、马萨(法拉利)800万8、费斯切拉(雷诺)700万9、韦伯(红牛)500万10、佐藤琢磨(超级阿久里)450万可见各队之间的贫富悬殊也很大，顶级车队中的头号赛手的个人收入可能和一个中小车队的总支出相当。当然，所有的开支全是赞助商承担。,四、汽车环保与汽车运动,(6)Fl赛场旗语含义指挥旗为长方形，由赛道各处的裁判执掌。旗语含义如下：1，黄旗：前方赛道上有危险状况，像是撞车或是机械故障的赛车，车手必须特别小心并且准备慢下来。假如车辆已经停在路边，或是阻碍已经不在赛道上，黄旗将是平举。但如果事故正好在赛道上，或是赛道上有残骸，将挥动黄旗。如果事故造成已经造成塞车的状况，将挥动两支黄旗。在黄旗之下是不准超车的，万一车手没有注意到黄旗，以比赛的速度来到事故现场将会非常危险，因此不守规定的车手将被重重地处罚，甚至可能被取消资格。2，红黄相间条纹旗：表示前方赛道表面滑溜，路上可能有油，当这支旗出现时，车手必须小心通过。,四、汽车环保与汽车运动,3，白旗：表示前方赛道有慢车，可能是救护车、吊车，甚至是FIA的SafetyCar，当这支旗出现的时候，车手必须小心，并且准备放慢速度。4，红旗：表示比赛或是赛段提前退出，这支旗将会出现在全场，当车手看到红旗，必须在完全当圈后进入Pit，等待命令看是要重新开始或是停止。5，绿旗：表示黄旗摆动时的危险已解除，车手可以恢复比赛速度，或是超越对手。6，蓝旗：表示后方有较快的车辆接近，并且准备超越。假如看到是摇动的蓝旗，前方的车手必须让路给后方较快车手超越。假如不理会蓝旗的警告达三次，不让路的车手将会被判以进站罚停