第11讲 汽车运动

第11讲汽车运动复习1．汽车排放的来源与成因2．三元催化转换器与二次空气喷射3．废气再循环控制4．曲轴箱强制通风控制5．燃油蒸发控制6、为什么实行汽车召回制度？其步骤是怎样？汽车运动起源汽车运动：是使用汽车在封闭场地内道路上或野外，比赛驾驶技术和车辆性能的一种运动

19世纪80年代欧洲大陆出现了最早的汽车１８９４年在法国举行了第一次汽车比赛路线是巴黎至鲁昂1895年11月2日美国第一次举办赛车比赛１９０４年６月２０日，在巴黎成立了国际汽车联合会

……汽车运动发展FIA国际汽车联合会1904年，于法国成立，管理全世界汽车俱乐部和各种汽车协会的活动。国际汽车运动联合会”（FISA）制定有关规则FISA之下设有若干具体赛事委员会时尚魅力高费用、高危险流行，吸引力？汽车运动使用汽车在公路和野外比赛速度、驾驶技术和车辆性能的运动。汽车运动随着汽车工业的发展而兴起。起初，汽车比赛的目的是为了检验车辆的性能，宣传使用汽车的安全性和可靠性，因此，汽车厂商对此积极资助，以期推销其产品。1894

年在法国举行第一次汽车比赛，路线是巴黎─鲁昂。1895年6月在法国又举行巴黎─波尔多汽车竞赛，平均速度是15千米／小时。1898年在俄罗斯的圣彼得堡郊区也举行汽车竞赛，最高速度达25.5千米／小时，路线全长41.6千米。以后又陆续举办过巴黎─维也纳

、巴黎─柏林的汽车比赛。这些比赛均属汽车工业和汽车运动发展初期的活动。1904

年6月20日，几个生产汽车的欧洲国家发起，在巴黎成立了国际汽车联合会。在欧洲、美洲一些国家，汽车比赛种类和名称繁多，有大奖赛、运动汽车赛、普通汽车赛、耐力赛、创纪录赛、驾驶技巧赛、交通车竞速赛、节油赛、爬坡赛、卡丁车赛、多项赛(驾驶技巧、竞速、射击、投弹)等。国际上比较统一的比赛在国际上比较统一的比赛有：①环形公路竞速赛。使用专门制造的赛车，汽缸工作容积不超过3000毫升，在规定的环形公路上同时发车，比赛速度。这项比赛有欧洲锦标赛和世界锦标赛。锦标赛是由在几个不同国家举行的大奖赛组成。②创纪录赛。按汽车发动机的工作容积分A～J共10个级别。③拉力赛，又称多日赛。是在1个国家内举行或者跨越国境举行的长途比赛，使用普通轿车，路线包括公路及野外道路(比赛时路线上不断绝其他车辆通行)，限定每天行驶的路程及到达的时间。路线上设检查站，检查是否在规定时间内通过。④卡丁车赛。这是一种钢管结构，操纵简单，无车体外壳，采用125、175、250摩托车发动机驱动的4轮微型赛车，在曲折的环形路上行驶，比赛速度。这种比赛开始于1940年，50年代普及。汽车运动分类（一）按比赛路线划分汽车比赛主要类别：长距离比赛，环形地比赛，无道路比赛。汽车运动分类（二）特制赛车普通交通车汽车运动分类（三）方程式赛车耐久赛印地车赛拉力赛越野赛超级房车赛卡丁…………方程式赛车方程式（FORMULA）赛车的出现是为了使汽车大赛更趋公平。赛车是按FIA所颁布的规则制造的。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属于汽车场地赛。车辆技术规则规定的程式制造。除了F1还有很多其它(二级方程式、三级方程式、方程式3000、亚洲方程式等)。比赛赛道：世界一级方程式比赛在分布于世界各地的16个站进行。各站赛程都在300公里左右，车手要在两小时内绕赛场跑40～80圈，但各赛场环形跑道的形状和距离都不相同，如1993年世界一级方程式比赛意大利站赛道长5.8km，葡萄牙站4.35km，南非站4.261km。最后按11个站的最好成绩决出世界冠军车手，按16个站的最好成绩决出世界冠军车队。F1对现代汽车技术的影响赛车的特殊装置：发动机--赛车发动机安装在车尾，直接固定在底盘上。发动机采用先进的电控燃油点火系统。机油和水利用高速行驶的气流来冷却，没有散热器和风扇。现在不准使用涡轮增压发动机，一律用自然吸气式发动机，汽缸数不准超过12个，最高转速可达15000r/min。变速器--一般设有6～7个前进档和一个倒档，可以自动换档或手动一次换一档或几档。在一个站的赛程中，赛手要操纵变速杆约2000次，因此要求变速器响应迅速、操作方便。一般在赛手右方安装一小型机械变速杆，赛手手腕微动就可实现瞬间变速。轮胎--F1赛车的轮胎只有一个紧固螺栓，以便拆装迅速。为增强附着性能，轮胎都相当宽，加大了与地面的接触面积。干地轮胎没有花纹，湿地轮胎则有花纹，以排水和增大附着力。底盘--底盘是F1最具特点的部分，它要求结构简单，减少重量，增加动力性和安全性。塑料油箱兼作赛手的靠背，赛手必须半躺半卧地挤进驾驶舱，车身内部刚好包围赛手的身体。整辆车看上去象一辆有四个轮子的火箭。安全性能和普通车辆一样，座椅和安全带也是保护F1车手最有效的装备。只是F1赛车的座椅和安全带系统比民用车要复杂的多。HANS系统赛车的安全装置：赛车时速数百公里，安全极其重要。赛车采用特殊的六点式安全带，把赛手牢牢固定在车上；但对头部依然无能为力。安全气囊还未达到轿车的实用水平，因为赛车气囊的爆炸速度要为轿车的4倍，而安装气囊的空间又很小--直径280毫米的方向盘上已经布置了大部分控制开关，再为20cm3的气囊找一立足之地也不容易。赛手的特殊盔甲：所有外露服装都要经得起高温考验，能在700℃火焰中呆12秒而安然无恙；内衣也只能用指定材料制成。防护头盔和护目镜可以在时速500公里时抵御石子的撞击，而其本身只有1.2公斤重。手套要能防火，为防止擦伤皮肤，缝合针脚一律向外。鞋子耐火，并且能在碰撞时起到缓冲作用。耳机上要有特殊的耳塞，以免耳朵被发动机的巨大噪声伤害--据说其声响不亚于喷气式战斗机。没有金钱万万不能：在比赛中每行驶1公里，顶级车队要花费20000马克，中小车队分别花费10000和2000马克。一个赛季的全队预算在600万至1.2亿美元。但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。许多企业非常看好F1比赛，万宝路、壳牌和许多著名汽车公司都是比赛的赞助商。技术应用在F1赛车上出现的尖端科技，最终基本都能够应用到民用汽车上，如涡轮增压引擎、可变气门技术、电子变速箱和牵引力控制系统等。其中作为汽车心脏的发动机技术一直是汽车运动的核心，著名汽车公司都在不遗余力地把最新的发动机技术逐步移植到商品车中。本田在目前发动机上广泛使用的“发动机可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”(VariableValveTimvingandValveLifeElectronicControlSystem)，缩写就是大家熟悉的“VTEC”。本田发动机VTEC技术是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。本田是一家参与了几乎所有国际汽车运动项目的汽车公司。本田开始在其他大规模生产的量产民用车上使用VTEC，20世纪90年代，本田开始在CRX及Civic的B16A1.6L4缸发动机上使用VTEC技术，这款VTEC是自然吸气的发动机升功率首次突破100匹马力大关的车型，随后，包括雅阁以及奥德赛等众多本田车型都纷纷导入VTEC技术，VTEC技术开始大放异彩。

除了发动机技术之外，车身轻量化设计的尖端技术同样都率先在F1赛场上广泛使用，而车身技术也是F1中仅次于发动机研发之外投入最大的设计模块，在F1赛车上广泛使用的变速模式，悬架以及底盘和发动机的优化匹配技术同样不乏民用的案例。还有许多F1技术民用的案例，其中如电子陀螺仪是世界上最先应用在汽车上的导航装置。它可以在荧光屏上显示地图以及行车路线，还可以确定汽车的位置。四轮防侧滑电子控制器、自动控制车身高度电子装置和符合涡流调整燃烧发动机都是世界上汽车高技术的领先成果。F1赛车性能初步认识在研究当今F1赛车对现代汽车技术的影响之前，有必要先初步了解一下F1赛车的性能。在一级方程式三大原理中，引擎（发动机）至关重要，常听人说，重火力的车队在高速跑道表现好。像麦拉伦、法拉利、本田便是例子。那么一级方程式的引擎到底是怎样的哪？目前的一级方程式赛车都使用V型10气缸的布局。作为引擎的平衡来说，12气缸的引擎比10气缸的要好。但是因为12气缸的引擎过长，而且份量过重，所以各车队都回到了10缸引擎。我们知道一级方程式赛车要求引擎排气量在为3000cc以内，所以每缸的排气量约300cc。计算一下，一级方程式赛车引擎的每缸排气量比一般汽车中2000cc六缸引擎的每缸排气量要小，而重量和一般汽车中1600cc四缸引擎差不多都在120kg左右。看来一级方程式赛车的发动机也没什么了不起。注意：在一般汽车中最高级的跑车的引擎转速为8000转而一级方程式赛车引擎的转速在16000转。吃惊了吧！为什么，一级方程式赛车的引擎转速能达到如此高的转速呢？最大的理由在于采用了被称为“气动阀门”的阀门系统技术。该系统用在压缩机内被加压的空气代替金属的阀门弹簧，由此而实现高转速下不会发生阀门松动。

引擎方程式赛车比赛的级别方程式赛车比赛按发动机排量和功率可分为三个级别----

一级方程式汽车赛是最高级别，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，发动机排量3升，功率350千瓦。

三级方程式比赛发动机排量2升，功率125千瓦。方程式赛车——F1车队赛车、车手、后勤维修人员赞助商赛道比赛规则方程式赛车——F1车队ScuderiaFerrariMarlboro法拉利（Ferrari）————强力挑战，陷入困境方程式赛车——F1车队BMW-WilliamsF1Team威廉姆斯方程式赛车——F1车队West－McLarenMercedes麦克拉伦方程式赛车——F1车队MildSevenRenault雷诺车队方程式赛车——F1车队LuckyStrikeBARHonda英美车队——1999年加入EuropeanMinardiCosWorth米纳尔迪方程式赛车——F1车队SauberPetronas索伯

——不进则退的无奈Jaguar

美洲虎方程式赛车——F1车队PanasonicToyotaRacing丰田JordanFord福特赛道澳大利亚——墨尔本站赛道赛道圣马力诺伊莫拉（Imola）赛道赛道上海赛道

F1赛车手FIA超级驾驶执照身体素质、车技、经验、斗志M.SchumacherAlonsoF1赛车手F1规则及其它3天赛程排位赛和决赛汽车要求三要素：个人车团队合作拉力赛（Rally）世界拉力锦标赛（WRC）巴黎-达喀尔汽车拉力赛

13000公里，20天道路比赛项目汽车拉力赛一般是从一地到另一地的长途比赛。赛程多分为几个路段，参赛者要在尽可能短的时间内完成比赛，然后根据遵守规则情况和所用时间以及补充试验中的表现来判定胜负。

巴黎-达喀尔汽车拉力赛这是当今世界上最负盛名的拉力赛。它始于1979年，每年1月1日举行。该比赛以路程长、条件苦而著名。全程长达13,000公里，起点在巴黎凡尔赛宫，向南驶至西班牙的巴赛罗那，将车海运到阿尔及尔，穿越撒哈拉沙漠，转入中部草原，最后抵达大西洋岸边的塞内加尔的达喀尔。自1995年起，起点改为格拉纳达。新赛程长10,109公里，竞争路段6,138公里，要穿过摩洛哥遍布乱石的道路、越过毛里塔尼亚的黄沙地和25米高的沙丘、闯过几内亚的水障和泥沼，几经艰辛才到终点达喀尔。巴黎-莫斯科-北京汽车拉力赛赛程全长16,000公里，跨越亚欧两洲。从法国巴黎协和广场出发，途经比利时、德国、波兰，转至莫斯科，然后进入中国，经新疆、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、河北到达北京。在我国境内赛程有6,000公里。巴-莫-京汽车越野赛中国的大西北荒漠戈壁地区宽广，同时也是古代文明交流频繁的地区，文化古迹众多，成为开展汽车越野赛的理想地点。1992年，由中国汽联、法国汽协共同主办,三菱商事赞助的巴黎-莫斯科-北京汽车越野赛正式举办。比赛全长16000多公里，横跨欧亚，共有300多辆汽车、摩托车以及二十多架飞机、直升机参加了比赛，被称为是世界上路线最长、规模最大、最艰苦和耗时最多的比赛。中国汽联也组队参加了赛事。成为世界汽车运动史上的一个惊人之作。1995年，比赛再度成功举办。555香港－北京汽车拉力赛1985年，在中国汽联的前身国家体委一司摩托处、中国对外体育服务公司以及香港汽车会的具体组织下，首届555香港－北京汽车拉力赛正式举行。路线总长3400多公里，纵跨7个省市。比赛组织工作牵动了以国家体委、公安部、交通部、总参等20余个部委，规模和气魄国际少有。中国拉力赛1997年，为了申办世界拉力锦标赛，港京拉力赛改版为中国拉力赛，它采用梅花型路线，在北京和河北省北部山区举行。整个赛事严格按照世界拉力锦标赛规则设计。为此，中国汽联将赛事总部设在怀柔的雁栖湖旅游区，并勘定出一条高标准的比赛路线。经过1997、1998连续两年的成功举办，比赛的组织水平不断提高，得到了国际上的广泛赞誉，同时也获得国际汽联官员的一致肯定。中国拉力赛因而被批准列为1999年世界拉力锦标赛的一站，并获得了很大成功。2000－2001年，中国拉力赛仍然是国际汽联亚太拉力锦标赛的一站，比赛地点则变更为广东省北部的韶关，那里拥有全国最好的沙石路赛段，每年均吸引了大量来自日本、韩国、新西兰、澳大利亚、印度、马来西亚以致意大利和英国的赛车参与。大陆和台湾香港地区的车手积极参与，日益成为拉力赛中的主力。

全国汽车拉力锦标赛随着各项高水平国际赛事的引进，国内汽车运动迅速升温，各种赛车俱乐部陆续成立，民族汽车工业和企业也纷纷投身到汽车运动中来，民间组织的汽车场地赛、越野赛层出不穷。与此同时，中国汽联为推动国内汽车运动发展，统一制定了比赛规则、规程。1996年，作为一个试点，郑州汽车拉力赛在河南成功举行，这是一次国内选手、汽车及相关产业厂商以及组织者们的大聚会。1997年，第一届全国汽车拉力锦标赛在全国范围内展开，无论在赛事组织、参赛车手、俱乐部数量和运动水平上均有很大提高，这是中国汽车运动走向规范化、系列化的一个良好开端。耐久赛（GT）FIAGT法国勒芒（LeMans）日本铃鹿（Suzuka）印地汽车场地比赛的一种，也叫印地方程式赛。设有世界锦标赛。

中国汽车运动简介中国汽车运动联合会简称"中国汽联"（英文名称：FederationOfAutomobileSportsOfThePeople‘sRepublicOfChina,缩写：FASC），是在国家体育总局直接领导下管理、指导中国汽车运动的全国性体育社团。中国汽联同时也是国际汽车联合会（FIA）的会员，负责监督其章程及运动规则在我国的执行情况。卡丁车运动卡丁车运动是汽车运动中的一个特殊类别,它不仅做为汽车场地竞赛的一个项目，同时也是一个大众休闲、健身娱乐的项目。卡丁车的结构简单，使用轻钢管车架，装配100CC、125CC或250CC汽油发动机，组装成4轮单座位微型赛车,操纵简便，无车体外壳，在专门修建的运动场地内环型曲折路线上行驶。带来旅游大发展

"卡丁"是一项很有魅力的运动，使用初级机械的车辆，最高时速大约是100公里；而使用高级机械的车型能达到130公里以上的时速。同时，由于车型小巧，车底板距路面仅4厘米，车手实际感觉到的速度要比车辆实际速度高2倍到3倍，就是说感觉时速达300公里以上。在驾车转弯时，会产生象一级方程式赛车转弯时那样的横向加速度(约3到4倍于重力加速度)，使驾驶者体验到一种平时体验不到的乐趣。驾驶卡丁车不仅可以给驾驶者带来身体上、视觉上的高度刺激，还是普及汽车驾驶技术和汽车基础理论知识及机械常识的好课堂。英文名称为Karting，按国际运动规则的定义，卡丁车是"有车厢或无车厢的微型汽车，它四轮独立悬挂，持久地接触地面，后两轮驱动，前两轮导向。“它结构简单，由钢管式车架、四个小车轮、转向系统、脚蹬（离合、油门、刹车）、风冷或水冷发动机、传动链护罩、车手座位、前后保险杠及护套等组成。它距地面只有4厘米，车手全身裸露在外，最高时速可达130公里，但驾车者的体感速度是实际速度的2～3倍，更加刺激。弯道上的横向加速度可达3g，仅次于方程式（4g）。它是靠惯性发动的，比赛时，运动员推车飞奔，起动之后一跃而上--在汽车比赛中算是独此一家。

卡丁车运动于1940年在东欧开始出现并逐渐推广，五十年代末才在欧美普及并迅猛发展，当时这种运动称之为“高卡(GOKART)”。五十年代末，人们已不在满足于用卡丁车仅进行休闲娱乐，而以竞速比赛为主要形式的卡丁车竞技活动也广泛开展起来,但组织形式十分松散,车辆规格和比赛规则也不统一。为了防止该项运动自流和指导其正确发展，统一标准便于管辖，在全世界推广卡丁车运动，1962年由国际汽车联合会当任主席巴莱斯特创议成立了国际汽车联合会卡丁车委员会，负责在世界范围内普及、促进卡丁车运动，监督实施统一的规则和技术标准。现代卡丁车分为娱乐型和竞赛型两种。娱乐型的卡丁车多采用小型四冲程汽油发动机，工作容积一般在200CC以下，其行驶速度在50公里/小时以下，为初学者和以休闲为目的的娱乐者最好的运动器械。竞赛型卡丁车分为两大类共12个级别。一类是方程式卡丁车，国际A、B、C、E级和普及级六类，共12个级别。国际汽车联合会在1962年专门成立了卡丁车委员会负责该项目的管理，中国汽联在1995年加入该委员会。赛车运动的发展原因给第三产业带来生机

带来旅游大发展

汽车产业发展步伐加快

带来可观经济效益国内赛车运动发展趋势国内赛事明显增多

赛事宣传推广更为发展国外厂商参与民间流行中国大学生方程式汽车大赛

（FormulaSAE-China，简称CSAE）中国大学生方程式汽车竞赛由中国汽车工程学会主办，易车集团、机械工业教育协会车辆工程分委会、中国汽车工程学会教育分会承办。参赛队所在院校都应获得中国汽车工程学会的集体会员资格。比赛的重点不是比快，而是设计、制作出一辆安全、容易操作的竞赛型车辆——通过竞赛充分训练各种车辆工程人才。竞赛确保安全。FormulaSAE简介组织机构：国际汽车工程师学会及各国分会。FormulaSAE比赛由美国车辆工程师学会（SAE）于1979年开始举办；每年吸引近140支世界各地的队伍参赛。目前举办国家：美国、英国、德国、日本、澳大利亚、巴西等。几经形成大学生方程式汽车竞赛年度赛制。全世界有几百所大学组队参赛。是国际车辆工程人才培养的共识。我国湖南大学2007年首次参加美国西部赛区赛事；同济大学、湖南大学、上海交大、厦门理工学院等高校参加了日本、美国举办的赛事，并取得较好的成绩。赛车整车参数总长：3000mm总宽：1420mm总高：1100mm轴距：1620mm轮距：前轮—1220mm后轮—1170mm最小转弯半径：4.5m整车整备质量：245kg最大功率：30kw/6000rpm最大扭矩：51N·M/4500rpm提高和检验汽车行业院校学生的综合素质，为我国汽车工业可持续和快速发展积蓄人才，增进产、学、研三方的交流与互动合作。参加“中国大学生方程式汽车竞赛”，重点培养学生的汽车设计制造能力、成本控制能力、团队协作能力以及沟通能力。对学生的专业知识的学习，以及理论联系实际与实践动手能力、沟通与团队合作能力、创新意识和能力、理论与实际相结合的能力、工程能力以及综合素质的培养具有重要意义，是学生实践教学环节的重要组成部分。举办“中国大学生方程式汽车竞赛”的意义工程学习的特点：因需要而学习——主动学习；团队合作精神；实践中学习方式——按需求学习；基本技能训练与计算分析相结合；完整的设计思路和理念；独立工作的能力；在失败中求索的意志和工作能力的培养。带给学生的收益由参赛队学生，在一年时间内，按照规定设计、制造一辆排量610cc、制作成本8万元以下的赛车参赛。参赛团队由学生自行设计、制作赛车，并向技术规则委员会专家作工程设计报告、成本分析报告。赛车由专家进行性能、安全测试，通过后方能参加比赛