汽车未来培训课程

1、汽车未来培训课程 1“身子越来越轻|由于汽车行驶快，跑起来受到的冲击负荷大，为了保证各部机件工作可靠，不损坏，一方面要选择很好的钢材做零件；另一方面各零件还必须有一定的尺寸、重量。所以一般汽车共同的缺点是自身太重。在3040年代，大多数汽车的载质量和自身整备质量的比值是1左右。这就是说，载质量2t的汽车,自身整备质量也大约是2t。汽车跑起来，发动机的动力有相当大的一局部花在使车辆本身跑路，这多么不合算呀.| 如果设法使车辆的自重减轻，那么同样的汽车发动机，就可以拖动更大的载重。车辆自重减轻以后，不仅可以提高运输生产率，而且可以节省燃料，使运输本钱大大降低。| 现代汽车越来越多地使用轻合金材料。

2、如铝质发动机体、铝质缸盖、铝质进气歧管、铝皮车身、铝质制动鼓，甚至还有铝车架等。总的开展趋势是将铸铁件用铝来代替。据国外经验每公斤铝约能代替22525kg铸铁。所以大量采用铝制件是减轻汽车质量的一个方面。| 除铝制件外，汽车用镁合金制件也越来越引起人们注意镁在汽车上的应用已有40多年的历史，它比铝更轻。近年来已用镁合金制造曲轴箱壳、变速器壳、车轮、各种阀体、盖板、衬套等50多种零件。据介绍美国到1985年，所有汽车整备质量平均减少25。|减轻汽车质数的另一个方面是扩大塑料在汽车上的应用。塑料的密度一般在08322之间，只有钢铁的18|14。有的塑料可以浮在水面上| 尤其是客车和轿车的车身，早期

3、要用钢骨架、镶木条，外包薄钢板，后来改为包铝皮，质量减轻还是不多。自从用塑料车身以后，不仅轻巧耐用，而且容易制造、美观大方。此外还有一个重要优点就是修理方便。|据报导，美国新泽西州波丽发动机研究公司，已试验成功耐热塑料制造发动机。这种塑料中混合有玻璃及碳纤维，强度高，可制造大局部发动机零件，如气缸体等。只有少局部承受高负荷的活动零件，如曲轴、连杆等仍用金属制造。|最具有名声的全塑汽车是美国通用公司的土星汽车，其车身和车架采用新型增强塑料。还有德国尼奥普兰公司的全塑壳大型轿车，质量只有普通轿车的43可节省燃料2030。它的一辆试验车横穿撤哈拉沙漠，能耐70 的高温。且与41km/h时速的载货汽车

4、相撞时驾驶员和乘客均无损伤。|随着各国工业化的进行、需要的货运量越来越大，给汽车运输提出了载质量大、速度快的要求。因此，汽车的吨位越来越大。50年代货运的主力是5t级的汽车，60年代主要货运汽车已经是8t的了，70年代以后那么是1012t的。|尤其是重型汽车，随着露天采矿、大型水电工程、土建工程和港口工程的需要，开展很快。1960年美国统计，每生产一吨钢，需要搬运岩石和矿石3356t，1970年增至445t。矿业部门认为，每年1000万t以上矿石的矿山，用载重100 t以下的汽车，会使车数太多，场地道路拥挤，不合算。所以重型汽车的吨位也越来越大，目前己达450t。重型汽车的产量也越来越大。|原

5、苏联的经验，用载重75t的贝拉斯汽车和载重27t的贝拉斯汽车比较，运输效率提高190，运输本钱降低30。我国冶金部门用的27t贝拉斯汽车也很多，目前正准备用更大吨位的汽车代替它。|所谓小型化，系指2t以下的小型汽车大量增加。在各资本主义国家，街道工厂、小型企业、商业网点很多，零星货运量很大。大吨位的汽车用不上。另一方面，许多农户和家庭用汽车，也只需拉少量货物。小型汽车，过去以日本最兴旺，近年来为了争夺市场，美国也开始注意生产小型车，各国生产小型车的竞争已到达白热化的程度。|小型车包括：微型车和超微型车。我国生产的大发、昌河重庆长安都属微型车。|长春生产的“三口乐，南京试制的“小公猫都属超微型车

6、。超微型车一般采用摩托车发动机，排量50100 mL，油耗省、价钱低、小巧灵活、使用费也低、保险费、养路费少，对驾驶员要求也低。如法国生产的“小珍珠超微型汽车，小到可以在街上横着停放。14岁以上的孩子就允许驾车。德国生产的“迷你车，车长仅1. 8m，操纵方便，转向、加速、制动等功能全集中在一根操纵杆上，被称为“快乐的手杖。预计，随着大城市交通状况的恶化以及世界性的石油能源紧缺，超微型汽车将以其占用道路小、节省能源等特点走俏市场，成为明日的“交通明星|汽车的另一个开展方向是增大功率、提高速度。|要提高车速，就必须增大发动机的功率。总质量一定的汽车，发动机功率越大，汽车的动力性越好。人们总是希望发

7、动机功率大、体积小、质量轻。怎样才能办到呢?|早期最有效的方法是提高压缩比。将可燃混合气在气缸内压得越紧，爆发后产生的力气也越大。所以，在20世纪的前50年内，汽油机的压缩比从23迅速增加到67，甚至更高。70年代又增至911。目前，由于排气污染和汽油品质的限制，压缩比控制在89范围内。| 另一个提高功率的方法，是缩短活塞行程，提高转速。目前，汽油机的最高转速已达40006000 rmin；柴油机的最高转速也达30005000 rmin。转速增加后，发动机的机械负荷提高，磨损随之增加。这可以说是往复运动活塞式发动机的致命缺点。要克服这个地点，只有从往复运动上打主意，往复运动不改变，转速再增加是

8、有困难的。|汽车一旦开动就要消耗燃油。据资本主义国家的经验，一辆汽车从开始制造到使用报废所消耗的能量、材料制造耗能约占10造车需耗能占10，余下的80能量是汽车燃料消耗。| 按我国的经验，一百万辆汽车，每年耗油约90亿L。汽车运输本钱小，燃料费占到25 30。在汽车企业开展增产节约运动中，节油始终是一项重点工作。| 美国是一个资源丰富的国家，煤炭、石油开发量很大，加上技术也相领先进。但能源危机却闹得满城风雨，举国惊慌。报纸、电台天天在谈汽油短缺问题。汽车加油排队越来越长，一等几个钟头。因加油争吵，殴打甚至开枪打死人的现象也发生了。好多加油站，因无油供给，经常提早关门。| 继美国之后，欧洲也闹石

9、油荒。有一段时间，荷兰女王上班也骑自行车。法国、意大利、原联邦德国缺油都很严重。| |要节油的方法也很多。| 一是在汽车制造方面，减轻车重是一个重要因素。| 二是改进发动机、减少油耗。这包括采用含油较少的稀薄混合气，改善燃料在气缸内部的燃烧，采用半导体点火装置，增强点火能量，采用自动风扇离合器，改善发动机的散热等。|三是采用效率更高的传动装置，减少功率损失；采用制动蓄能器、设法使制动消耗的能量储存起来，再用于使车辆行驶。这些都是很有效的方法。尤其制动蓄能器的研究，引起人们极大的注意，日前已接近成熟。|会骑自行车的人部知道，将飞快前进的自行车刹住，人和车子的动能都变成车圈和刹车橡皮之间的摩擦热，

10、而散失在大气中了。要使自行车再加速，人必须重新用力蹬车。如果有一种方法，在刹车时，既能使自行车减速，又能把能量储存起来、随后再用于使自行车前进，那人不就省力多了吗?|现在，美国有一种飞轮驱动汽车，其飞轮总成在汽车制动、怠速和低功率运转时能贮存所浪费掉的能量，而在汽车起步时突然放出能量，在汽车以较高平均车速行驶时，那么缓慢放出能量。这种汽车的发动机，仅在必须起动飞轮总成或在飞轮需要最高效率时才工作。据说使用这种汽车，能节油约50。|为了更省油，汽车发动机要不断定向柴油化。柴油机的热效率比汽油机约高30，而且燃烧后的废气毒性小，对空气污染小，柴油的价格也比汽油廉价。|要提高功率，一是增加转速，二是

11、增加吸气量。但吸气量的增大会影响发动机尺寸和质量的加大，所以人们总是希望提高发动机的转速。|传统的发动机，都是活塞在气缸内作来回直线运动完成工作循环。这种发动机活塞运动时，速度的大小和方向都在变。因此，要产生很大的惯性力，其数值可以到达几吨的力量。为了控制这种惯性力不致过大，发动机的转速就不能太高。这种情况下要增大发动机的功率，就要增大发动机的吸气量，增大发动机的尺寸，使发动机的质量增加。如前所述，这是往复活塞式发动机的一个致命弱点。|为了克服这个弱点，人们想到用旋转运动来代替往复运动。这样转速就可以提高了。| 1954年，原联邦德国工程师汪克尔，研究成功了一种三角活塞旋转式发动机(图71)。

12、这种发动机的活塞是一个近似三角形的柱体，气缸是一个8字形短空简。活塞放在气缸内后，活塞的三个柱面和气缸接触，将形成三个大小不同的空间。活塞转动时，三个空间的容积也在变化。| 这种发动机活塞转一圈，每个柱面作功一次，总共作功三次，相当于往复活塞发动机三个气缸的工作。| 旋转活塞发动机研制在原联邦德国，却生长在日本。日本人抓海外技术情报是无孔不入的。谁家有了新发现，日本都要设法弄到手，尽快研究、消化、改进、超过。转子发动机的开展很能说明这个问题。日本人买了原联邦德国最初的专利和样机，很快组织力量研究、消化、改进，解决了原西德当时还没有很好解决的几个问题，使转子发动机很快进入工业生产阶段。所以，日本

13、是最早大量生产并对外出口转子发动机的国家。| 现今世界上，拥有制造转子发动机执照的公司约有20多个。美国通用汽车公司，已有2000辆汽车装上转子发动机。与普通往复活塞式发动机比较，转子发动机的优点是体积约小13，质量和零件数减少一半，排气毒害小|转子发动机目前存在的问题是油耗高，密封和寿命也都存在一定的问题，各国正在研究改进。|在古代人们就已经会用轮机，用水力推动涡轮的，叫做水轮机。用蒸汽推动蜗轮的叫做汽轮机。后来又创造了用燃烧气体来推动涡轮，叫做燃气轮机。燃气轮机带有压气机，预先将吸入的空气压缩，送至燃烧室，与喷嘴喷出的燃料混合燃烧。从燃烧室喷出的燃气有很高的速度，正好冲击在涡轮的叶片上，使

14、涡轮转动起来。|燃气轮机的优点是结构较简单、体积小、质量轻。同时因为转速高，功率也很大。一台2237kW燃气轮机的体积只有同样功率汽油机的110。|燃气轮机适合不适合汽车使用呢?在40年代后期，英、美等同都相继研究这一问题。燃气轮机只适宜在一定负荷和转速下工作，而汽车发动机的负荷、转速变化都较大。在低负荷条件下工作时，燃气轮机的经济性也不好。燃气轮机对使用燃料不大讲究，甚至重油也可以燃烧。但造价格高，需用耐高温的材料，低负荷时油耗大。所以，燃气轮发动机只适宜在大客车和大型载货汽车上使用。 | 在科学技术不兴旺的古代，人类根本不能直接利用太阳能。 随着现代物理学的开展，现在，人们利用太阳能烧水、

15、煮饭、采暖、制冷、建筑太阳能发电站等，逐步也多了起来。|太阳能汽车关键的问题，是如何造出太阳能电池。用什么东西可以使阳光一晒就会发出电流呢?半导体的发现解决了这个问题。世界上第一个阳光电池是1954年制造的。| 近年来，装有高效太阳能电池，把太阳能转化为汽车的动能，已成为全世界各国研制的课题。现在我们见到的太阳能汽车，大都奇形怪状，有的形如大鸟，有的又像一只甲虫，但不管什么样的太阳能汽车最关键的是具有高效太阳能蓄电池。由于只有足够大的太阳能蓄电池，才能收集足够的能量驱动汽车。|因为蓄电池庞大的体积使太阳能汽车离实用阶段还很远，但1991年法国已有一辆获得牌照的太阳能汽车，日本专家研制的太阳能高

16、效汽车，顶盖装有1200块硅酮太阳能电池极。在载质量160 kg货物的情况下，能以100 km/h速度飞奔。|使用电能驱动的汽车，是未来最有可能取代汽油车的新产品。电动汽车的关键是蓄电池能够提供大强度的电流以及长时间消耗的电能。为了克服铅蓄电池笨重的弱点，1954年国外就制成一种银锌电池，体积与重量仅有铅蓄电池的17。据说充电一次，可使汽车行驶2万km。不过，这种电池的本钱较高，只适合于作人造卫星的电源。|最近，美国福特、通用、克莱斯勒三大汽车公司为保持自己的领先地位，与联邦政府组成了电池合作研究集团，方案投资26亿美元，在三年内解决电动汽车关键技术。由此可见，美、日、英、德等国在电动汽车方面

17、的开展已形成优势，而且相互间的竞争已到了白热化程度。并已投入了大量的人力、财力，水平巳接近实用阶段。| 有车轮的汽车必须有公路才能行驶，准备用汽车就得先修公路，这是轮式汽车的一个先天的弱点。汽车能不能不要轮子呢?人们很早就想“革掉轮子的命。|1935年，有人创造了一辆“无轮汽车，长24m、宽18m，装有119kW的发动机，能够在水上飞行，时速可达20kmh。| 如果汽车不用轮子，那么怎样才能在地面上支持起来呢?原来它是利用风扇往车下面鼓风，在车身下面形成一层空气垫。所以，这种汽车又叫气垫汽车或飘车。| 飘车的前进、后退和左右转弯，是借助各个方向的空气喷管喷射空气的反作用来实现的。|无轮汽车可以

18、在任何田野或山地行走，也可在水上行走。经过几十年的试验、研究，人们认为飘车最适合在水上担任运输。它不象轮船那样吃水深、阻力大、速度难以提高，在水面行驶，可以较快提高速度。1954年英国制成一种飘车，每日屡次横渡英吉利海峡运输来往旅客。|在陆地上使用飘车空气吹起来的灰尘会阻碍视线，影响周围环境卫生，所以未能开展起来。但出于军事的目的，研究这种汽车还是有意义的。|正在研究的越野汽车，有各种稀奇古怪的方案。大多数仍用轮子来行驶，但轮子的结构、形状及装置五花八门，各有千秋。如有的车轮装置位置可变，能保证汽车上下楼梯；有的把车轮分别固定在一个折叠式杠杆上，铰链处类似人的“膝关节，可弯曲或伸直，从而使车身始终处于水平状态，不受地形影响；有的根据仿生学原理，制成一种步行式车轮；也有的车轮不用充气，如准备在月球上使用的汽车，由于月球上没有空气，不能用充气轮胎，而是用弹簧钢丝编织成的既有空隙又有弹性的轮胎。|另一类越野车，那么采用组合式行路机构，或者用车轮和气垫组合。在土路上用车轮行走，无路和有水处用气垫行驶；或者用履带和气垫组合，陆上行驶用履带，水上航行用气垫。也有采用雪橇和履带组合的。| 还有一种是步行式汽车，无轮子，靠四只带脚的腿支承，很象爬行类动物用电子装置操纵，能在起伏不平的道路和45倾斜的山坡行走。美国通用电气公司的巨型四脚汽车，每只脚可举起500多kg重物跨越障