汽车构造课件：第1章-0概论

1、汽 车 构 造Automobile Construction？教材选用：教材选用： 总学时总学时 课堂讲述学时课堂讲述学时实验课学时实验课学时685216学时安排：学时安排：选用选用教材教材(2CD)汽车的总体构造发动机发动机 （上册）（上册）3838学时学时底盘底盘车身车身电气设备电气设备（下册）（下册）3030学时学时总总 论论汽车及汽车工业的发展汽车及汽车工业的发展汽车的类型汽车的类型 国产汽车产品型号编制规则国产汽车产品型号编制规则 汽车总体构造汽车总体构造 汽车行驶基本原理汽车行驶基本原理第一篇第一篇 汽车发动机汽车发动机第一节 汽车的产生和演化n汽车的定义：不同国家有不同的定义中国

2、：由自身装备的动力装置驱动，一般具有四个或四个以上车轮，不依靠轨道或架线而在陆地行驶的车辆美国：由本身的动力驱动，装有驾驶操纵装置的在固定轨道以外的道路或自然地面上运输客、货或牵引其他车辆的车辆日本：自身装有发动机和操纵装置的不依靠轨道或架线能在路上行驶的车辆一、人类对汽车的探索n以动力装置为线索：蒸汽机 电动机 内燃机n以行走装置为线索：步行式 雪橇式 车轮式n以时间为线索：1480年，维西的弹簧车 1670年，牛顿的喷气式汽车 1705年，纽可门的活塞往复式蒸汽机二、早期的汽车探索n蒸汽汽车：世界上最初可以载人的自备动力的车辆是蒸汽汽车世界上第一辆汽车是法国人居纽1770年制造的蒸汽汽车，

3、现珍藏于巴黎的国家技术及机械品博物馆世界上最早投入运行的车辆是美国人古涅1825年制造的蒸汽汽车，在相距15km的格斯特夏和切罗滕哈姆间作有规律的运输服务，单程时间45min1827年，汉考克在公共汽车的侧面写上行车路线及所经过的地名早期的几个具有代表性的车居纽蒸汽汽车水陆两用汽车早期的公共汽车滑轮车和辐条车锅炉汽缸居纽的蒸汽汽车时间：1769年制造人：法国人居纽用途：拉炮燃料：柴禾结构：锅炉、两个汽缸、前轮驱动时速：3.6km由于锅炉、汽缸等机件的重量都加在前轮上，方向操纵困难，只行驶了1km就发生锅炉爆炸，汽车失去控制，车仰人翻，撞坏了路边房屋，车子也损坏严重水陆两用车n1805年，美国人

4、艾文思首次制造了装蒸汽发动机的水陆两用汽车。这种水陆两用汽车是费城港当局为了疏通费城港，委托艾文思负责制造的，原来打算是制造疏浚船，不料船制成以后，发现作业场地不在海岸边，于是不得不考虑将这艘蒸汽船运送到有港口的地方。艾文思在船底装上了四个车轮，用船上的蒸汽发动机驱动。这样便把船运到了港。因此疏浚船成了水陆两用车。它也成为现代水陆两用汽车的鼻祖。 早期英国街头的公共汽车n1801年，理查德特雷威蒂克制造了英国最早的蒸汽汽车。两年后，他又制成了形状类似公共马车的蒸汽汽车。这辆公共汽车能乘坐8个人，创造了在平路上时速为9.6km/h，坡道上时速为6.4km/h的世界纪录。 人类对车辆的探索n142

5、0年，有人制造出了一种滑轮车。人坐在车内，借用人力使绳子不停地转动滑轮。车虽然走了起来，但由于人力有限，这辆车的速度就不能充分地得以发挥，比步行还要慢。n1649年，德国一个钟表匠汉斯郝丘，制造了一台发条式的汽车。但是这台发条车的速度不到1.6km/h，而且每前进230m，就必须把钢制发条卷紧一次，这个工作的强度太大了，所以发条车也没有能够得到发展。蒸汽汽车早期的状况n蒸汽汽车在当时被称为无马马车，显然对马车运输业产生了威胁，因而引起了马车业主们的反对n蒸汽汽车笨重，操作不便，在车辆数增加的同时，交通事故和锅炉爆炸的事故时有发生n锅炉燃烧所排出的煤灰、黑烟对沿街住户和行人造成危害，也引起市民们

6、的不满早期的交通状况n1865年英国制定了著名的“红旗法规”n红旗法规：规定蒸汽汽车必须有两人以上参加驾驶，车前方约55m处必须有人高举红旗或红灯开路，示意车马、行人避让，车速限制为郊外6.4km/h，市区3.2km/hn1839年，古特夷提出的加硫橡胶n1845年，汤姆逊发明了充气轮胎n19世纪末，燃料由煤转为使用石油n以上条件均导致车速不断提高电动汽车n最早的电动汽车：1873年英国戴维森制造的四轮卡车n美国的爱迪生、福特等都对电动汽车的开发作出了很大贡献n快速发展时期：19世纪90年代，1898年哥伦比亚电气公司生产了500辆电动汽车n最高车速：法国的杰那茨驾驶的电动车创造了时速105k

7、m/h的最高车速内燃机汽车登上历史舞台的必然n蒸汽汽车的缺点：给水繁琐启动时间太长：起动一次21个步骤、45min安全性差公害明显n电动汽车的缺点：续驶里程太短：80km/次蓄电池体积和质量太大故车内空间太小蓄电池成本太高三、近代汽车的诞生与技术发展n近代汽车的诞生：（发动机的发展）蒸汽机的缺陷促使人们寻求跟好的动力装置1838年，英国人巴尼特研制了两冲程煤气机1862年，法国人罗切斯提出四冲程发动机循环理论并取得专利1876年，德国人奥托运用循环理论试制了第一台活塞与曲柄相组合，将煤气和空气混合气经压缩冲程后再点燃的往复活塞式四冲程内燃机（现代内燃机的前身）为了纪念奥托人们称这种循环为奥托循

8、环近代汽车n汽油机诞生的条件：石油的开发使用汽油气化性好的特点奥托四冲程煤气机原理梅巴克关于汽化器（化油器）的设想n近代汽车：本茨一号汽车戴姆勒一号汽车奔驰一号汽车-汽车诞生n1885年德国人本茨研制的单杠两冲程汽油机装在一辆三轮车上，是近代车的原形n特点：火花点火、水冷、后驱、前轮转向n现存于慕尼黑科学博物馆卡尔.本茨的第一辆汽车n德国曼海姆专利局批准卡尔本茨为其在1885年研制成功的三轮汽车申请的专利，这一天被后人称为现代汽车诞生日 戴姆勒一号车n1886年德国人戴姆勒研制的四轮汽车n也有人把1886年作为汽车诞生年n这辆车被世人公认为是世界上第一辆汽油发动机驱动的四轮汽车排量：0.46L

9、转速：650r/h车速：18km/h汽车技术的发展和完善n20世纪初的车辆：蒸汽汽车：销量最大、总体性能稳定电动汽车：电池驱动、有线电车u有轨电车1882年首先出现在德国u1923年，英国造出了第一辆无轨电车内燃机汽车：逐渐完善u1901年，迈巴赫发明了蜂窝状的冷却水箱u1917年，凯迪拉克公司研制了电起动器u1929年，凯迪拉克公司研制了同步器汽车技术的发展（续）u1914年，鼓式制动器诞生u1921年，美国的杜森伯格公司研制了液力助力器汽车技术的发展（续）n汽车轮胎的发展：实心木轮 辐条式铁质轮胎外套实心橡胶轮 充气轮胎（法国的米舍兰兄弟发明） 可拆卸式车轮 钢丝轮胎n公路的发展：碎石和土

10、路 沥青路面u1910年英国成立“公路署”负责修筑沥青公路u1914年开始出现水泥公路u1924年意大利首先建造了高速公路u1942年德国修建了现代标准的高速公路汽车的大量生产和销售n汽车大量生产的新纪元：1901年美国人奥德尔生产和销售了425辆奥斯莫比尔牌轿车，1905年达6500辆n汽车生产流水线的诞生：1913年，福特首先发明了科学设计的汽车流水生产线大大地提高了汽车的生产效率，并且很快被其他汽车厂商效仿n福特T型车：从1908年到1927年生产了1500万辆，创下了当时的世界纪录福特T型车nT型车的各种零件被首次设计成统一规格，实现了总成互换 ，流水生产线，效率大幅度提高，成本低，价

11、格便宜，广为流行汽车的大量生产和销售n甲壳虫：20世纪60年代德国的甲壳虫式轿车的问世使经济性家庭轿车达到一个新的销售高潮n为了实现批量销售产生的汽车新技术：1927年以前汽车技术集中在经济性、可靠性和耐久性这类基本问题上，例如：前轮因转向而没有装设制动装置1905年开发的带钥匙的点火开关1911年发明了自动起动机等等汽车的美观和舒适性发展时期n车身的发展：从人们追求外形、色彩以及乘坐舒适性的角度出发，车体的整体性和刚度增强，发展过程如下：无马马车：汽车车身及马车车身福特A型车：在坐席前设一块挡风板箱型汽车：整体上是四方形，形式箱子流线型汽车：随着车速的提高，空气动力学应用到汽车车身的设计当中

12、船型汽车：考虑到机械工程学和流体力学福特A型车n1928年福特A型车取代了风靡一时的福特T型车环保性能发展期n污染量：在美国车辆排放物占大气污染物总量的55%n污染物：CO、NOx、HC、C等n排放法规：最早立法的是美国加利福尼亚州n改善排放措施：曲轴箱强制通风（PCV）、废气再循环系统（EGR）、排气三元催化系统、分层燃烧系统、稀混合气燃烧系统节能、安全性的发展期n节能：从降低风阻的角度出发，出现了不同类型的车身结构（鱼型、流线型）n结构：日本、欧洲的小排量汽车逐步兴起n其它能源：甲醇、乙醇、液化石油气等n安全性措施：安全带、防抱死系统、安全气囊、可吸收能量的转向柱、可吸能的前后保险杠、安全

13、挡风玻璃、软化仪表板n安全方面的热门课题：汽车碰撞试验和设计中的人体工程学电子技术和计算机技术的应用n电子装置的应用：改善了排气污染、节约能耗、提高舒适性n常见电子装置：电子燃油系统、自动变速箱、汽车电子管理系统、车载电子设备、汽车故障诊断系统等n计算机的应用：汽车的设计采用CAD、CAM等，通过计算机的仿真与计算进行方案优化，使各部分构件的设计更合理，材料利用率更高，汽车进一步轻量化，性能进一步提高汽车发展史小结n1886年，卡尔.本茨的汽车申请专利n1889年，法国人标致发明变速器和差速器n1892年，美国人杜里埃发明化油器n1894年，米其林发明可拆卸式充气轮胎n1902年，盘式制动器专

14、利被英国人获得、鼓式制动器专利由法国人雷诺获得n1908年，福特流水线成立n1911年，车灯问世n1952年，座椅安全带在美国问世n1954年，燃油喷射式发动机问世 第二节 汽车工业的发展n与汽车的发明同步，出现了用于商品销售的汽车产品，但是以大规模生产为标志的汽车工业的形成是20世纪初的事，其后整个20世纪是汽车工业蓬勃发展的时期，美国、西欧、日本相继建成了规模宏大的汽车产业。随着汽车产业的国际化，汽车工业已成为全球性的支柱产业，在人类的工业发展史上占有十分重要的位置n汽车工业的形成n汽车工业的发展n日本汽车工业的发展汽车工业的形成n汽车公司的形成：德国的戴姆勒-本茨公司（1926年）美国的

15、福特公司（1903年）英国的劳斯-莱斯公司法国的雪铁龙公司（1919年）意大利的菲亚特公司（1899年）n汽车诞生地：欧洲n汽车工业形成地：美洲福特在汽车工业中的作用n福特：钟表匠，于1893年在自己简陋的作坊里制造汽车，之后在底特律组建汽车公司n汽车售价：n汽车大幅度降价的原因：采用标准互换件采用总成装配法采用流水生产线美国政府的大力支持年代 18991907 1909 19161927售价 27001000 905360290汽车工业的发展n汽车工业：关联产业最广、涉及面最广n美国汽车工业的形成：欧洲的汽车工业发展较慢，美国为了降低运输成本避免运输过程中车身的损伤，于是福特公司最早采用将零

16、件运到欧洲就地装配出售n欧洲汽车工业的形成：欧洲为保护本国汽车工业对美国汽车零部件进口课以重税，同时凭借自己技术优势大力发展本国汽车工业，二战后欧洲汽车工业就基本形成了n欧洲名车：大众、奔驰、宝马、雷诺、标志等汽车安全问题的提出n汽车大量使用带来的问题：安全问题、环境问题n安全问题：由于汽车保有量的剧增、道路情况的优化、车速的提高导致交通事故大量发生n环境问题：汽车尾气污染问题、汽车噪声污染问题等等n能源危机：石油危机日本汽车工业的腾飞n日本汽车之路：进口整车 引进技术n1899年从美国进口电动车 1904年制造出第一辆蒸汽机汽车 1907年制造车第一辆汽油机汽车 1923年关东大地震，电车无

17、法行驶，大量进口T型福特车，美国借此机会冲击日本汽车工业n日本政府扶植：东京汽车公司（五十铃汽车公司）、日产汽车公司、丰田汽车公司n政策：对汽车业低息贷款、减免税收、财政补贴，挤垮外资企业，壮大本国汽车业日本汽车工业的突起n汽车工业的突起：1955年发表了“国民车发展纲要”1961年制定了分期付款购车方案1965年名列世界第四1966年跃升为世界第三1967年成为世界第二1980年以年产量1104.2万辆超过美国，夺得世界第一汽车生产大国的桂冠日本汽车工业突起的原因n生产管理：企业设法使员工感到自己所从事工作的主人，调动员工的工作潜力，激发员工的献身精神n先进工艺的应用：自动化的应用是汽车工业

18、发展的基本保障n严格的纪律：车间中不允许在操作时抽烟、闲谈、游荡，车间里没有茶杯和其他一切不利于生产的东西n倡导节约：提出“为富裕而节约”的口号n工厂利用率高：“内部挖潜”日本汽车的特点n美国车特点：大型、豪华、大排量n日本车特点：小型、微型、小排量、经济n70年代世界性的石油危机：导致美国车不受欢迎，日本车大量销往国外，并很快畅销全世界，以致使英、法、美等国开始对日本车限量进口n汽车中心从欧美转移到日本第三节 未来汽车与汽车工业n当今世界三大难题：能源、环保、安全n能源：新能源的开发利用将传统发动机改造成燃用非石油燃料：甲醇、乙醇以及混合燃料等摒弃传统发动机，代之以新的动力装置：电动汽车、太阳能汽车电动汽车难点：电池技术，电池能量密度过低、制造成本过高、循环寿命太短混合动力：几种动力装置混合使用环保和安全问题n环保对汽车的要求：越来越严格n应对措施：电动汽车和混合动力装置n安全问题：更注重主动安全通过雷达系统进行防撞报警和自动控制采用无盲区的车内观测系统采