汽车发展简史.ppt

1、14:25,1.教学安排：,学时：40学时。,学分： 2,考核标准： 考查课，总成绩包括考试（70）、认识实验（10）、平时作业（20）。,2.任课老师:,14:25,第1章 汽车发展与制造技术演进简史 第2章 车身结构与材料 第3章 冲压设备 第4章 车身冲压工艺与材料变形理论 第5章 冲裁工艺 第6章 弯曲成形工艺 第7章 拉深成形工艺 第8章 局部成形工艺 第9章 车身覆盖件冲压工艺 第10章 车身焊装工艺 第11章 车身焊装装备 第12章 车身焊接装配线 第13章 汽车车身用涂料 第14章 漆前表面处理 第15章 汽车车身涂饰工艺及设备,本课程 内容介绍,14:25,汽车车身制造工艺学

2、,14:25,汽车发展与制造技术,讲座,14:25,一.蒸汽机汽车,二.内燃机汽车,三.现代制造技术简介,主要内容：,14:25,汽车的发展与制造技术水平密切相关，后者对前者既促进又制约。 本讲座从当代视角观察历史。,前 言,14:25,一.蒸汽汽车时代,第二次转移，1750-1830年，由意大利转到英国，从此发生了前所未有的工业革命。,世界第一次科学技术中心转移，在13-16世纪末叶，由东方转移到以意大利为中心的欧洲。,14:25,17501900年，在英国燃料动力机械技术的创新出现突破和广泛使用。,特点:燃料动力(蒸汽机、内燃机）完全取代肌肉动力和水动力,动力强大、成本低。,1.工业革命简

3、介,一.蒸汽汽车时代,发明者多为工匠。,14:25,2.蒸汽机的发明,(1)1712年纽科门大气压力机,一.蒸汽汽车时代,14:25,手摇唧(ji)筒,大气式蒸汽机,经济价值:一台纽科门蒸汽机抽的水，等于50匹马做的工作，成本为后者六分之一。,一.蒸汽汽车时代,14:25,瓦特(1736-1819) 英国发明家,（2）瓦特其人,一.蒸汽汽车时代,2.蒸汽机的发明,其父亲、祖父是工匠. 精通数学、物理. 曾在大学从事教学仪器修理工作.,14:25,瓦特发现纽科门蒸汽机缺陷: 4/5的蒸汽热量消耗在汽缸上， 蒸汽未做功， 不能连续工作, 汽缸泄漏。,瓦特做的三大改进,加装冷凝器.,采用曲柄滑块机构

4、.,单向汽缸改成双向汽缸.,一.蒸汽汽车时代,14:25,1774年，威尔金森发明了镗床.,(3)镗床的发明 解决了大孔径汽缸（1.8m)的加工难题。,一.蒸汽汽车时代,14:25,威尔金森在1775年发明了一种空心圆镗杆，两端都安装在轴承上。镗杆空心、带槽，直径为1O英寸或12英寸，镗刀装于管槽中。一根杆插入管中控制镗刀作进给运动。,威尔金森（1728-1808）镗床（1776）,14:25,与纽可门蒸汽机相比： 提高效率5 倍； 节约燃料75%； 热效率2-3%,一.蒸汽汽车时代,缸体：锡块制成,14:25,一.蒸汽汽车时代,14:25,差动汽缸,一.蒸汽汽车时代,14:25,格拉斯哥大学

5、布莱克教授（1728-1799）发现“潜热”现象。,机加工设备发展到一定水平。,18世纪英国实行专利制度。,（4）瓦特成功的原因,一.蒸汽汽车时代,俄罗斯技师包尔祖诺夫研制蒸汽机失败， 沙皇俄国，官僚主义十分严重。,14:25,资金问题，罗巴克,企业家. 1769年制出样机，破产 。博尔顿，大企业家.生产两台，没得到市场认可。耗资巨大，濒临破产 。,利润分配：用户节省燃料费的三分之一，赞助人得三分二、瓦特得三分之一。,独特的研究方法:采用模型研究,再制做实物。,一.蒸汽汽车时代,14:25,（1）第一台蒸汽机车l770年法国人古诺(1725一1804)将蒸汽机装在板车前轮上， 意外的是下坡时撞

6、到墙上。,3.蒸汽车,一.蒸汽汽车时代,14:25,重心靠近前轮,轮压大,转向扭矩大. 转弯时整车质心偏离中轴线易引起侧翻。 无动力离合装置，不能及时刹车。,故障分析：,一.蒸汽汽车时代,14:25,（2）后置蒸汽机车 1801年特雷維西克將蒸汽机裝在后轮上，轮径2.5m。意外的是，上坡時锅炉因缺水而被烧毁。,特雷維西克,一.蒸汽汽车时代,14:25,事故教训 人们识到道路坡度和硬度影响安全运行。1804年，制成軌道蒸汽机車。,刹车、重心、平稳转弯问题. 1828年奧努茲霍尔裴克尔將蒸汽机置于车架质心，用链条驱动后轮，在后軸安裝差动齿轮。,一.蒸汽汽车时代,1662年法国巴黎出现轨道马车。 1

7、8世紀軌道馬車被用于英国的煤矿中，提高效率7-8倍。最早的轨道是木条，后改用钢轨。,14:25,一.蒸汽汽车时代,14:25,1895年的蒸汽机客车,一.蒸汽汽车时代,14:25,锅炉爆炸事故：1834年，一辆蒸汽机公共汽车在英国绍兰发生锅炉爆炸，炸死5人。 冒烟和噪声。 效率低，3-4%.,（3）蒸汽汽车局限性,一.蒸汽汽车时代,14:25,蒸汽机是“外燃机”，如果让燃料在气缸内燃烧，推动活塞，效率就可提高。,（4）蒸汽机效率低的原因：,要能方便地送进气缸。 在气缸里易燃、好烧。 燃烧后不留残渣。,（5）内燃机对燃料的要求,一.蒸汽汽车时代,14:25,二.内燃机汽车,1851-1900，世

8、界科技中心， 从英国转移到德国.,14:25,1.内燃机问世,1862年，德国人奥托制造了第一台能实用的煤气内燃机。效率是蒸汽机的两倍。提出了“奥托循环”理论.,二.内燃机汽车时代,根据对燃料的要求，当时最合适的是煤气。,（1）煤气内燃机,14:25,奥托(1832-1891)德国工程师，内燃机技术奠基人,出生在普鲁士莱茵河畔一驿站旅店家庭。 曾靠杂货批发生意为生 .发动机迷.,二.内燃机汽车时代,1864年奥托和企业家兰根合伙创办了发动机厂。,14:25,奥托内燃机,历史意义：“奥托发动机”和“奥托循环”，为19世纪的汽车、飞机时代铺平了道路。,二.内燃机汽车时代,14:25,局限性. 煤气

9、热值低(1.75107-2.09107J/m3),故煤气机转速慢,功率小。需要庞大的煤气发生炉和管道系统.,历史奇迹：1859年德雷克首次发现石油.19世纪下半叶,石油工业的兴起,用石油产品取代煤气作燃料已成为必然趋势。,二.内燃机汽车时代,14:25,德国人戴姆勒创造出一个化油器：气流通过化油器中的一个“喉管”将汽油吸出并吹散，而形成混合气的。 1882年戴姆勒造出的汽油内燃机 .,液体燃料的难题.首先是汽油与空气均匀、迅速混合气化问题。,二.内燃机汽车时代,（2）汽油内燃机,14:25,柴油机发明人 德国鲁道夫迪塞尔 (18581913),生于巴黎，其父是德国制造商. 青少年时期，他对工程

10、学产生了浓厚的兴趣。后进德国慕尼黑技术大学，在著名卡尔冯林德教授的指导下学习热力学。在德国钢铁巨头资助下，制成试验用柴油机.,二.内燃机汽车时代,(3)1897年柴油机问世。,14:25,当时点火装置不稳定，狄赛尔想跳过这个技术障碍。他气动打火机上找到灵感。,狄赛尔与众不同的思维方式,1892年，他提出压燃式内燃机原理，1897年制成第一台压缩点火式柴油机，热效率高于当时任何内燃机。,二.内燃机汽车时代,14:25,原理：在空气中注入燃料，通过压缩，空气温度升高。可使喷射在空气中的燃料自燃点火。,二.内燃机汽车时代,14:25,(1）马车型时代,(2）箱型车时代,(3）甲壳虫型汽车,(4）船型

11、车时代,(5）鱼型车时代,(6）楔型车时代,2.六种车型时代,二.内燃机汽车时代,14:25,人称“汽车之父”。1879年12月31研制成单缸汽油机并安装在三轮车架上。取得世界上第一个“汽车制造专利权”（1886年1月29日）。,(1）马车型时代,出生在德国一手工业者的家庭，中学时迷上了自然科学，喜欢物理学。,卡尔本茨（1844-1929）,二.内燃机汽车时代,14:25,1886年1月29日，德国专利局批准卡尔本茨的三轮汽车申请的专利，这一天称为现代汽车诞生日。,二.内燃机汽车时代,14:25,显然汽车的发展，迫切需要薄钢板及将钢板焊接的技术,用来制做车身.,1879-1930年。世界科学技

12、术中心由欧洲转移到美国，美国成为世界第一经济强国。,二.内燃机汽车时代,14:25,1887年，美国的汤普森发明电阻焊，用于薄板的点焊.,当时一项关键的制造技术,1900年，钢板和铝板的出现.,1901年，美国出现第一辆采用钢钣做车身的汽车。,1915年工程师H杰伊海斯提出把车身和车架合并的理论，就是现代整体车身。,二.内燃机汽车时代,14:25,14:25,18301850年，惠特沃思制造出螺纹差动原理检具。到19世纪末，产生了零件的互换性，使大批量流水生产成为可能。,19世纪末，机床工业已初具规模.,二.内燃机汽车时代,14:25,（2）箱型车时代,14:25,“汽车大王”，他将人类社会带

13、入了汽车时代。,亨利福特 1863-1947,1913年实现了零部件互换，机械链流水作业； 1908年T型车问世，累计1500万多辆。,二.内燃机汽车时代,14:25,生产效率提高四倍.组装时间从12.5小时缩短到1.5小时,一辆汽车售价由8000美圆降到850美圆，工人工资提高一倍.,1927年，美国汽车总产量已占世界80%,8 个美国人就有一辆汽车。,二.内燃机汽车时代,14:25,汽车速度:车高降低，前窗变窄，乘员憋闷。后改用提高功率办法。,1926 T型车,箱型车尾部涡流具有很大的阻力。1920年德国人保尔亚莱用风洞对飞艇进行空气阻力研究发现，前圆后扁的物体阻力最小。,二.内燃机汽车时

14、代,14:25,1934年美国密执安大学雷依教授用汽车模型做风洞试验，测量空气阻力，流线型车身产生。,(3）甲壳虫型汽车-造型时代 （1934）,1935年出现液压压延工艺。,二.内燃机汽车时代,1934年美国克莱斯勒公司的气流牌轿车首先采用流线型.超越当时的审美习惯，销售失败，但宣告了汽车造型时代的开始。,14:25,德国波尔舍(1875 l951年)博士设计甲壳虫的汽车.累计生产超过二千万辆。,二.内燃机汽车时代,14:25,世界工业生产下降40。美国工业指数下降39。机床制造下降80，炼钢下降75.8，汽车下降74.6，采煤下降 40.9。 在美国，农场用马拉犁代替拖拉机，手工代替机器。

15、,甲壳虫轿车与经济大危机,1929年10月24日纽约股票狂跌，波及世界各地，称为“黑色星期四”。危机工、农、商、金融等各行各业，持续到1933年。,14:25,年美国出现大股灾,当时道琼斯工业平均指数的最高点点，几年，它就急跌到点.,艾略特于年月写过 一篇笔记，名叫”市场未来的模式”，他推断，人类年的经济发展可以分为个上升阶段和两个下降(或调整)阶段：,（）-年：第一个上升阶段； （）-年：第一个调整阶段； （）-年：第二个上升阶段； （）-年：第二个调整阶段； （）-年：第三个上升阶段。,14:25,甲壳虫汽车随风飘移后不稳定的问题,偏离原行驶轨道,风压面,车身中心,风压面中心,二.内燃机汽

16、车时代,14:25,(4）船舱型车时代（1949）,1949福特推出V8型车。前翼子板和发动机舱、后翼子板和行李舱溶于一体，大灯和散热器罩形成整体，车侧成平面，车室位于中部、象船舱.,二.内燃机汽车时代,14:25,船舱型车发动机前置， 汽车重心相对前移，而且加大了行李舱，风压中心位于汽车重心之后.随风飘移后，能折回原行驶轨道。,折回原行驶轨道,风压面,车身中心,风压面中心,二.内燃机汽车时代,14:25,(5）鱼背型车时代（1952）,船舱型汽车尾部形成阶梯状 ，产生空气涡流。人们把船型车的后窗玻璃倾斜 即成为斜背式。汽车背部象鱼的脊背。,二.内燃机汽车时代,14:25,其气流流速慢，压力较

17、大。因此，产生了上下压力差。这个压力差就是空气动力(R)， 它垂直流速方向的分力就是升力(Y)。,机翼升力的产生：因机翼表面突起，上表面流线密集，流管细，其气流流速快、压力小；而下表面流线较稀疏，流管粗，,14:25,(6）楔型车时代(1963 ),为克服鱼背型车高速行驶中的升力问题，一种将车身整体向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直的楔型车出现了。,二.内燃机汽车时代,14:25,2002年 法拉利恩佐跑车,14:25,汽车的发展与制造技术水平密切相关，后者对前者既促进又制约. 社会需要是制造技术创新的导火索和动力.,恩格斯：“社会方面一旦发生了技术上的需要，则这种需要就比十数所大学更能把科学推向前进”。,二.内燃机汽车时代,14:25,所谓创新包括：技术性改进，机理性改进。 技术性改进是渐进的，当技术性改进不能满足需要时将意味着机理性改进的开始，机理性改进是突破性改进，是质变。,针对问题进行改进，是技术创新的特点.,二.内燃机汽车时代,14:25,对专利的认识问题 专利授权与利益的获得存在时间差。 正确分配专利发明人与赞助商的利益比例，有时是专利能否成研制成功的关键。 专利有经济效益,社会效益。,二.内燃机汽车时代,14:25,三.现代制造技术简介,机加工：立体车间，加工中心，数控，一个流生产，