《汽车知识讲座》PPT课件.ppt

汽车知识讲座 主讲人 吴跃成 一 汽车概述 1 汽车正以前所未有的速度普及2 汽车对人类的影响3 汽车的技术含量与日俱增4 汽车带来的社会问题 二 汽车构造简介 1 汽车的概念2 汽车的分类3 汽车的总体构造 三 内燃机汽车的诞生 四 汽车的发展与展望 1 汽车的安全2 汽车的节能3 汽车的环境污染4 未来汽车 1 1886年 德国人卡尔 奔驰2 1886年 德国人戈特里布 戴姆勒 五 我国汽车现状与存在的问题 一 汽车概述 1 汽车正以前所未有的速度普及 当今全世界的汽车保有量达到6亿多辆 在我国 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高 汽车正以前所未有的速度进入人们的生活 成为新的消费热点 2003年我国汽车保有量约达3000万辆 2005年全国汽车保有量将达3356万辆 2020年将达1 3亿辆 1992年全国汽车产量突破了100万辆 2000年突破了200万辆 2003年为440万辆 2004年507万辆 2005年达到580多万辆 2006年728万辆 2 汽车对人类的影响 汽车是19世纪人类最伟大的发明之一 一百多年来 人类为发展汽车技术和汽车工业倾注了大量的聪明才智 使汽车这一人类的宠儿几乎达到至善至美的程度 在现代社会里 汽车对人类社会所起的作用和贡献是任何其他东西都无法替代的 汽车改变了人类的生活结构 大大提高了人类生活的质量 50年前 300公里的路程就觉得很遥远 而今天可在一天之内轻松往返 交通越来越发达 城市越建越大 但我们却感觉到城市在 变小 国家在 变小 这些都与汽车的普及密切相关 汽车快速 灵活 方便的运输功能在运输业发挥着主力军的作用 极大地促进了国民经济的发展 同时专用汽车的品种也越来越多 在发达国家 专用汽车的产量甚至超过只能承担运输任务的通用汽车 它们代替人类从事着繁重 复杂而高效的劳动 为人类创造着财富 汽车工业及其相关行业是从业人员最多的行业之一 据有关资料统计 在发达国家 直接和间接从事汽车及与汽车有关的产业 其人员约占总就业人员的6 左右 仅次于钢铁行业和服务行业 因此 许多发达国家都把汽车工业作为支柱产业给予重点扶持和保护 如今汽车不仅仅是交通工具 也是个人爱好 社会地位 物质财富的象征 拥有自己的汽车是中国老百姓几代人的梦想 随着中国汽车工业的发展和中国加入世界贸易组织 这一梦想正在变成现实 3 汽车的技术含量与日俱增 汽车是一台机电一体化的复杂机械 如今的汽车几乎是聚集了所有的先进技术 除了传统的材料 机械 热工技术之外 电子技术 检测技术 计算机控制技术 通讯 环保 安全等都得到广泛的应用 汽车工业是技术密集 资金密集 人才密集 综合性强的产业 对国民经济 科学技术的发展起着巨大的推动作用 世界上发达国家无不把汽车工业作为国民经济的支柱产业 汽车工业技术对国家整个工业技术具有很强的辐射和带动作用 汽车技术中的发明创造非常多 这些发明创造除在汽车上应用外 很快就被引进到其他行业 从而促进了其他工业技术的发展 例如钢铁业 机械制造业 石油化学工业 电子工业等 因此 汽车工业在西方国家被誉为 现代工业之花 科学技术的 催化剂 人类在享受汽车带来的速度 便利 高效和舒适的同时 也承受着汽车带来的一系列社会问题 4 汽车带来的社会问题 1 汽车消耗了大量的石油资源 2 环境污染 3 道路交通事故 1 汽车消耗了大量的石油资源 美国每辆汽车每年消耗1 8吨燃油 欧盟1 5吨 日本只有1 1吨 而中国竟然高达2 5吨 2003年我国汽车耗油6050万吨 预计到2010年和2020年 我国汽车燃油消费量将分别达到2 59亿吨和5 95亿吨左右 全世界已探明的石油储量仅够使用30 50年 2 环境污染 汽车的尾气污染 噪声污染和生产过程中的工业污染已成为环境污染的重要因素 汽车排出的有毒气体已经成为城市的第一空气污染源 2004年全国机动车污染物碳氢化合物 一氧化碳和氮氧化物排放量已分别达到836 1 3639 8和549 2万吨 3 道路交通事故 道路交通事故成为人类的头号杀手 据统计 全世界每年有60万至70万人丧命于汽车轮下 约800万人受伤致残 经济损失更是不计其数 我国2001年以来 连续 年交通事故中的死亡人数超过10万人 平均每天死亡300人 二 汽车构造简介 1 汽车的概念 我国的汽车定义如下 由动力装置驱动 具有四个或四个以上车轮的非轨道承载的车辆叫汽车 主要用于 载运人员和 或货物 牵引运输人员和 或货物的车辆 特殊用途 此定义排除了摩托车 装甲车 坦克等 但包括 a 与电力线相连的车辆 如无轨电车 b 整车整备质量超过400kg的三轮车 从狭义的概念讲 现在人们通常所说的汽车一般专指由汽油 或柴油 内燃机驱动的汽车 从广义上讲 还包括 电动汽车 天然气汽车 太阳能汽车等 2 汽车的分类 按结构形式分类 两厢式和三厢式 两厢式是发动机仓为一厢 乘员和行李为另一厢 三厢式轿车则发动机 乘员 行李各占一厢 2 汽车的分类 按燃料不同分类 分为汽油车 柴油车 液化气汽车等 按驱动形式不同分类 分为单轴 两轮 驱动 两轴 四轮 驱动和多轴 全轮 驱动等 2 汽车的分类 GB T3730 1 2001 汽车和挂车类型的术语和定义 将车辆分为两大类 乘用车和商用车 它将作为通用性分类标准 除了用于统计分类外 还将用于牌照管理及保险 银行等汽车信贷管理 以及国家制订产业政策 进行行业管理的依据 乘用车定义及分类 乘用车定义 在其设计和技术特性上主要是用于载运乘客及其随身行李和 或临时物品的汽车 包括驾驶员座位在内最多不超过 个座位 它也可以牵引一辆挂车 乘用车分类 乘用车按照车身 车顶 座位 车门 车窗结构或数量的不同 分为以下11类 普通乘用车 活顶乘用车 高级乘用车 小型乘用车 敞篷车 仓背乘用车 旅行车 多用途乘用车 短头乘用车 越野乘用车 专用乘用车 商用车定义及分类 商用车定义 在设计和技术特性上用于运送人员和货物的车辆 并且可以牵引挂车 乘用车不包括在内 商用车分为3类 即客车 半牵挂引车和货车 客车又分为 小型客车 城市客车 长途客车 旅游客车 铰接客车 无轨电车 越野客车 专用客车 货车分为 普通货车 多用途货车等 3 汽车的总体构造 汽车是由数百个总成 上万个零部件装配而成 不同车型的结构千差万别 但其总体构造都是由发动机 底盘 车身及其附件 电气设备四部分构成 专用汽车还有其专用设备 1 车身与车身附件 车身作用 用来覆盖 包装和保护汽车零部件 提供装载货物的空间 以及对驾驶员和乘员提供舒适的乘坐环境 车身组成 载重车的车身由发动机仓 乘员室 驾驶室 和货厢三个独立的部分构成 车身的外形 装饰和颜色对汽车的美观 艺术与豪华程度起着非常重要的作用 车身附件 是安装于车身之上的附属设备 如座椅 空调 风窗刮水器 玻璃升降器 音响 通讯设备等 1 车身与车身附件 2 底盘 作用 汽车的骨架 用来支撑车身和安装所有部件 同时将发动机的动力传递到驱动轮 保证汽车按照驾驶员的意志正常行驶 组成 底盘由传动系 行驶系 转向系 制动系四部分组成 2 底盘 传动系将发动机输出的动力改善以后传递给驱动轮 使驱动轮上的驱动力矩和转速能随行驶阻力和道路状况而改变 行驶系是汽车各总成和零部件的安装基础 把它们连接到一起 支撑全车的重量 保证汽车行驶 转向系是汽车的控制系统 即控制汽车行驶方向的装置 制动系也是汽车的控制系统之一 其主要作用是给汽车施加可控制的行驶阻力 必要时停车 制动系由停车制动系 行车制动系和辅助制动系等组成 2 底盘剖视图 3 发动机 发动机是汽车的动力源 是一个能量转换机构 其主要作用是使燃料燃烧 将热能转变成机械能输出 以驱动汽车行驶 或供车上的机电设备使用 有些汽车装有双动力 既有内燃机 汽油机或柴油机 又有电动机和电池 发动机伴随着汽车走过了100多年的历史 无论是在设计上 制造上 工艺上还是在性能上 控制上都有了很大的提高 最新科学技术不断地与发动机融为一体 使其结构越来越复杂 性能水平已经达到了近乎完善的程度 但是发动机的基本原理仍然未变 对汽车的影响 汽车的动力性 经济性 环保性 发动机剖视图 发动机在车上的位置 4 电气设备 电气设备包括电源 灯光照明系统 点火系统 起动系统 仪表 传感与报警装置 自动检测装置等 过去 电气设备在汽车中只起辅助作用 但在现代汽车中 由于大量引进自动控制和计算机技术 电气设备所占的比重和所起的作用越来越大 汽车电气设备逐渐向电子化 自动化 智能化方向发展 4 电气设备 三 内燃机汽车的诞生 1886年 德国人卡尔 奔驰 KarlBenz 曾译为本茨 将他在1885年制造的装有单缸内燃机的三轮车申请了发明专利 1886年11月获得批准 这辆车的发动机为单缸 排量为0 785mL 功率为0 6kw 使用液体燃料 汽油 布置在汽车后部 汽车的最高速度为15km h 汽车上使用了半轴和差速器 转弯操纵非常灵活 但毕竟结构还不完善 发动机功率太小 行驶速度慢 爬坡能力差 由于是在手工作坊中加工出来的 精度较差 行驶中总出故障 因而遭到一些人的嘲笑 卡尔 奔驰的妻子贝尔塔 Bertha 是丈夫事业的热心支持者 为了消除人们对丈夫发明的新生事物的怀疑 她瞒着丈夫 带领两个儿子进行了一次长达140km的长途行驶 他们在1888年的夏天 天不亮就出发了 遇到道路较差和坡度较大的地方 两个儿子就下来推车 每次出现的故障贝尔塔都能迅速排除 经过一天的艰苦跋涉 终于在天黑前到达目的地 总行程140km 如此长的距离在当时的德国和欧洲引起轰动 一些流言蜚语不攻自破 贝尔塔作为第一位驾驶汽车的女性而载入世界汽车史册 同在1886年 另一位德国人戈特里布 戴姆勒 GottliebDaimler 在好友威廉 迈巴赫 WilhelmMagbath 的帮助下制造了一辆四轮汽车 这辆车也是在马车的基础上改装的 所用的发动机为0 8kw的汽油机 奔驰与戴姆勒互不相识 他们的居住地相距一百多公里 却在同一年里分别制成了第一辆以汽油为燃料的三轮和四轮汽车 此后 他们分别发展了自己的汽车公司 将自己的发明产业化 都取得了巨大成功 1926年 这两家公司合并成 戴姆勒 奔驰 汽车公司 由这个公司生产的汽车成为享誉全世界的著名品牌 戴姆勒和奔驰的发明及其所创建的公司给世界汽车产业带来了巨大影响 德国及世界上大多数国家都认为 汽车是于1886年在德国诞生的 虽然在此之前已有人发明了汽车 但由于没有产业化 其影响和在汽车史上的地位无法与戴姆勒和奔驰相比 因此 世界上绝大多数国家把汽车的诞生年定为1886年 汽车的诞生与发展是人类文明进步史中的重大事件 是人类科学技术的进步和工业发展的必然结果 是人类集体智慧的结晶 四 汽车的发展与展望 如何让汽车既最大限度地造福人类 又把汽车灾害降到最低限度 是摆在汽车专家面前十分严峻的任务 自20世纪50年代 各种各样的汽车安全 节能和污染控制装置陆续问世 但真正取得突出成效是在20世纪70年代以后 在安全方面 专门为保护乘员而设置的机构主要有安全带和气囊 安全带与气囊的配合给予司机和前排乘员可靠的保护 安全带最初用于赛车 20世纪60年代末开始装备到民用车 目前已成为汽车的必然装备 现代汽车安全带用强力弹簧作预紧装置 当撞车发生时 它能将人牢牢地束缚在座位上 1 汽车的安全 安全气囊是由炸药和强度极高的气袋组成 撞车时 汽车减速度达到一定值时 炸药会自动点燃 产生大量气体 并迅速充满气囊 目前豪华汽车装有6 8个气囊 安置在方向盘上和前排乘员周围 气囊打开时置于头 颈 胸周围 给司机和乘员以保护 1 汽车的安全 在设计汽车时 对安全方面充分重视 将汽车前部设计成能产生弯曲变形的缓冲区 侧面设计有缓冲架 加强乘员室的刚度和门锁的可靠性 转向柱管设计成网状或波纹状 当较大的压力作用于方向盘上时 能产生变形以吸收能量 减少了方向盘对人体内脏的损害 5 采用ABS制动系统 1 汽车的安全 石油是极宝贵的工业原料 但是汽车的普及把大量的石油仅作为燃料烧掉了 二战后 石油价格极低 约2美元一桶 被认为 此水还便宜 于是美国的汽车开始增大 20世纪50 60年代 普遍采用V8发动机 排量5L左右 功率 147 220kw 车长5m左右 总质量达1500 2000kg 2 汽车的节能 中东战争的爆发 给越来越奢侈的汽车敲响了警钟 从20世纪60年代始 欧洲 日本都在研制小排量的节能汽车 法国的雷诺 意大利的菲亚特 英国的奥斯汀 德国的宝马 大众 前苏联的莫斯科人 日本的丰田等公司都推出了小巧玲拢 结构新颖的节能型汽车 这些汽车一般是四缸 有的三缸 排量在1 2L之间 百公里油耗只有6 10L 2 汽车的节能 1982年 第四次中东战争爆发 石油价格一度突破40美元一桶 这给豪华气派的美国车以致命打击 日本和欧洲的价廉物美的汽车迅速进军美国 并占领世界市场 1983年 日本汽车产量首次超过称霸世界80多年的美国 成为世界第一 2 汽车的节能 节省燃油的首要措施是 是合适的发动机排量 保证汽车正常行驶时发动机的负荷率较高 这就可以让发动机在多数情况下工作在经济区段 是广泛采用电控汽油喷射 EFI 电控汽车油喷射装置能根据汽车行驶情况精确地控制混合气浓度 尽可能采用稀薄燃烧 即较稀混合气 是在传动系 轮胎和外形方面进行改进 目前 节能已成为所有国家的共识 2000年 美国总统签署命令实施 3升工程 即开发百公里油耗只有3L的超经济型轿车 2 汽车的节能 汽车污染环境主要有以下几个方面 1 排放的废气污染空气 2 噪音影响人类工作 学习和生活 3 电磁污染 高压点火产生的电磁波干扰无线电通讯和音像设备的接收效果 4 汽车生产过程中的化学废物污染 5 废旧汽车的胡乱堆放污染环境 3 汽车的环境污染 减小汽车对环境的污染 主要从三方面人手 1 制定法律法规 对汽车排放的污染物进行控制 2 花大力气改进汽车 3 改进燃油品质和寻找代用燃料 3 汽车的环境污染 从1970年美国国会通过大气清净法修正案 即马斯基法 以来 世界上各种限制汽车排放污染的法现越来越多 越来越严 著名的有美国联邦政府法规 欧洲1号 2号 3号 4号法规等 我国目前正在实行的是相当于欧 排放标准 将于2008年实施相当于欧3标准的国家第三阶段排放标准 改进汽车 主要有机内净化和机外净化两方面的措施 机内净化是指改进燃烧状况 最有效的措施是广泛采用电控汽车喷射技术 机外净化是将发动机排出的废气进行再处理 其中最有效的措施是安装三元催化转化器 让有害物质发生氧化还原反应而变成无害气体 电控汽油喷射配上三元催化转化器是目前使用最多的 效果较好的排气净化措施 改善燃油品质 一是提高汽油标号 减少缸内爆燃 二是使用无铅汽油 我国于1998年起 取消了使用半个世纪的含铅汽油 采用代用燃料是指燃用除汽油 柴油之外的其他燃料 如液化石油气 LPG 天然气 NG 氢气 甲醇 乙醇等 代用燃料的排放污染一般都低于汽油和柴油 4 未来汽车 21世纪 汽车技术发展的三大主题是 安全 节能 环保 在发动机方面 低污染 甚至无污染的发动机将登上汽车舞台 柴油机 汽油机的污染逐渐减少 电动机 混合动力和氢气 天然气 液化石油气 甲醇 乙醇等代用燃料发动机将经过新一轮较量后适者生存 或者并存 从目前发展趋势看 未来20年左右 由柴油机 汽油机改造成的双燃料 混合燃料动力机以及由电动机与某种代用燃料发动机组成的混合动力可能占据上风 此后 如果电池技术取得突破 电动机将成为汽车动力的主力 因为电动机不仅无污染 容易控制 4 未来汽车 在汽车底盘方面 安全性仍然是第一位的 智能化的电子控制技术 计算机技术将在汽车上广泛应用 除目前已经应用于汽车的制动防抱死系统 ABS 驱动轮防滑系统 ASR 自动变速系统 AMT 安全气囊之外 还会有智能仪表系统 IIS 辅助 半自动 驾驶系统 ADS 卫星导航系统 SNS 卫星定位系统 GPS 速度感应转向系统 SSS 汽车行驶自动记录仪 黑匣子 等智能装置 4 未来汽车 其中 智能仪表系统能随时检测汽车各主要总成的工作状况 任何一部分工作不正常时 能随时报警 甚至自动采取安全措施 半自动驾驶系统能大大减轻驾驶员的劳动强度和劳动复杂程度 使驾驶汽车变得异常简单 轻松 卫星导航系统能把汽车的位置和前 后方的道路情况指示出来 并能自动优化行驶路线 告诉司机到达目的地所需的大概时间等信息 4 未来汽车 卫星定位系统则能随时将汽车所在的位置告诉GPS中心 发生意外时能以最短时间和最快速度施救 而汽车行驶自动记录仪则能记录最近时间段 30 60分钟 的行驶状况 速度 加速度 振动冲击 以及方向盘 离合器 油门 制动等各种操作 以供分析汽车故障或发生交通事故的原因 上述这些智能装置可以单独工作 也可以与主机联在一起 构成汽车计算机系统 4 未来汽车 让计算机当司机 这些计算机驾驶员反应迅速 能在驾驶员遇到麻烦时担负起驾驶的任务 降低事故率 现在已经能够利用计算机芯片监控汽车内的所有设备 而未来的一项新技术则要使计算机成为汽车的驾驶员 目前 汽车制造商们已经在计算机驾驶系统研发领域展开了激烈的竞争 宝马 戴姆勒 克莱斯勒 通用汽车等行业巨头已经开发出了原型产品 计算机驾驶系统能够有效地防止汽车超速 打滑 也能防止驾驶员酒后驾车和走神 而上述这些问题占到汽车事故原因的40 4 未来汽车 汽车的外型是未来汽车变化最大的部分 汽车的外形是为使用目的服务的 同时要保障安全 节能 并体现个性化 这就意味着不同使用目的的汽车和不同性格的使用者 汽车外形将有很大差异 如经常行驶于市区的汽车 应有优美的外形与舒适宽敞的乘坐空间 仍以厢形为主 4 未来汽车 经常行驶于市间高速公路的汽车应具有尽可能小的空气阻力 尽可能小的升力和尽量好的高速安全性 因此 外形以鱼形 楔形为主 还可能带有不大的侧翼和尾翼 兼顾交通和兜风休闲的汽车会具有活动的顶篷和车门 喜爱野外探险和考察的人需要越野性极好的汽车 4 未来汽车 喜欢标新立异的新潮人士可能向汽车厂家单独定做自己喜爱的外形 甚至自己设计外形 如模仿宠物 模仿建筑 甚至凭空想象的虚幻物 这样的汽车外形就可能千奇百怪了 总之 只要不违反国家标准 不影响市容市貌 什么外形的汽车都有可能出现 4 未来汽车 整车轻量化是节能的重要措施之一 在汽车行驶过程中 除空气阻力外 其他行驶阻力都与质量成正比 减少质量 就是节省能源 专家们认为 今后汽车轻量化的主要途径是将目前占汽车总重70 80 的钢铁材料逐步换成其他轻质材料 如铝合金 高强度塑料 复合材料等 4 未来汽车 其中铝合金主要用于结构件中 塑料主要用于覆盖件和装饰件 在受力较大和工作环境较恶劣的地方 采用复合材料 这样可使汽车的总重下降40 50 轻量化的汽车与流线型的外形以及轻薄的节能轮胎相结合 可使汽车的燃料消耗降到目前50 60 的水平 4 未来汽车 在汽车结构方面 变化最大的是悬架 自动控制的空气悬架将得到广泛应用 这种悬架不仅具有理想的弹性特性 而且可能根据道路状况自动调节车身高度 在上下坡时还能自动抬高一端的高度 防止刮地 轮胎的变化也很明显 子午胎化 扁平化和高速化得以实现 轻薄而又高强度的胎体使轮胎与道路之间的滚动阻力更小 附着系数更高 既节省燃料 又提高了安全性 4 未来汽车 汽车的功能也将发生革命性的变化 汽车不仅仅是交通运输的工具 而且将与人类的工作和生活密切结合起来 再过几十年 可能只有一小部分汽车专门从事像目前这样的交通运输任务 大部分汽车将成为人们工作 生活的另一场所 4 未来汽车 已经在美国投放市场的移动住宅 MovingHouse 和移动办公室 MovingOffice 事实上就是把小型的家庭居室和小型办公室装到汽车上 有人预计 不久的将来可能出现建在汽车上的楼房 商店 图书馆等公共设施 这样人们可能旅行 工作两不误 外出旅游与在家里一样方便 4 未来汽车 总之 未来的汽车将围绕