专题报告-现代汽车新技术.ppt

专题报告 现代汽车新技术 教员 梁天也 汽车篇 汽车概论汽车的发展过程现代汽车新技术交通运输篇 专题报告 汽车与交通运输 1 汽车的概念2 汽车的主要构成 发动机 车身 底盘 传动 悬挂 转向 制动 行驶 电控系统 3 汽车的驱动方式 FFD FFR RRD 4WD4 汽车的种类 轿车 客车 货车 军用车辆 专用车辆5 汽车的新名词的含义 绿色汽车 家庭轿车 迷你汽车 概念汽车 6 汽车的品牌与文化 世界著名汽车城 各国名车的品牌和商标 一 汽车概论 返回 1 汽车的概念提起汽车 人们都很熟悉 因为它已经成为我们赖以生存的交通工具 在繁华的街路上 在乡镇的公路上 行驶着各式各样的汽车 小轿车 大客车 卡车 军车 救火车 警车 吉普车 面包车等等 真是五彩缤纷 络绎不绝 在当今世界上的各个地方 汽车作为一种交通运输工具 对人们来说都是一种挡不住的 诱惑 汽车应用的广泛性 赢得了人们的公认 现代都市人把拥有一辆崭新漂亮豪华舒适的轿车作为一种时尚 香车加靓女构成了本年度北京第六届国际汽车工业展览会的一道靓丽的风景 据新闻报道每天前来参观的人达20 30万之多 中国人梦想拥有一辆汽车的时代正向我们走来 汽车在给人们带来方便的同时 更重要的是带来巨大财富和经济效益 在社会上占有相当重要的地位 一些国家早已把汽车工业作为国民经济支柱产业 发展汽车工业可以有效的带动其它产业的发展 最近 国家科学技术部部长朱丽兰发表文章指出 中国不能放弃汽车工业 轿车工业产值每增加1个单位 相关行业至少增加2 67个单位 随着中国汽车工业发展以及世界经济一体化 WTO 的到来 我们每个人或者说每个家庭拥有一辆轿车的时代就要到来 根据目前汽车销售统计来看在一些大城市如上海 北京 广州 深圳和一些经济发达地区个人钩车的比例正在逐年上升 尤其是去年上升比例呈两位数增长 汽车对于我们大家来说已经是再熟悉不过了 那什么是汽车呢 汽车不同于人力车 也不同于马拉车 从英文看 automobile有两部分构成 mobile是运输机械的意思 auto为自动的意思 合起来为自动行走的运输机械 此外 最早的汽车是由蒸汽机做为动力的 后来动力改为汽油机汽车的叫法也就沿袭下来了 2 汽车的主要构成总体说汽车主要由发动机 车身和底盘构成的 发动机是汽车的心脏 是能使汽车行驶的动力装置 一般来说发动机主要是内燃机 车身是驾驶员的工作场所 也运载乘客和货物的场所 随汽车用途的不同 车身结构的变化多端 底盘是接受发动机的动力 使汽车能够行驶的主要装置 发动机 按照燃料分为汽油机和柴油机 按照气缸数分为单缸机 双缸机 三缸机 四缸机 五缸机 六缸机 按照气缸的排列形式可分为直列式 V型布置 按照燃油供给形式分为传统化油器供油 电控燃油喷射系统供油 典型轿车构成图 底盘通常由下列几大部分组成 传动系 是将发动机的动力传给驱动车轮 一般有离合器 变速器 传动轴 驱动桥等部件 行驶系 是将汽车各个总成或零件连接成一个整体并对全车起支撑作用 保证汽车能够行驶的机构 包括前桥 后桥 车轮 前悬挂 后悬挂等部件 还有车架 转向系 是保证汽车能够按照驾驶员选择的方向行驶 由转向盘 转向器 转向传动装置构成 分机械式转向和动力转向 最近又出现了电子转向系统 按照转向轮的数量分为两轮转向和四轮转向 制动系 是汽车减速或停车的装备 包括行车制动和驻车制动 按照制动器的形式分为鼓式制动器和盘式制动器 汽车电器系统 该系统有蓄电池 配电器 启动机 高压线圈 火花塞 电火开关 刹车灯 转向灯 远近灯 仪表盘灯 车内收音机等 汽车电子控制系统 由各种传感器 执行元件 电子控制单元 ECU 构成 现代汽车这部分内容愈来愈多 3 汽车的驱动方式FFD 发动机前置前轮驱动 它是轿车采用的主流驱动方式 FRD 发动机前置后轮驱动 它是卡车采用的主流驱动方式 RRD 发动机后置后轮驱动 它是客车采用的主流驱动方式 4WD 四轮驱动方式 越野性能好 爬坡能力强 发动机的布置及动力传递路线图 4 汽车的种类汽车的名字 国内外汽车的命名的意义非常广泛 国外主要是以家族或创始人命名 还有就是从历史名人或古代神话故事中找名字 如美国通用公司的凯迪拉克牌汽车是为了纪念法国贵族凯迪拉克而起名的 还有美国有21种车牌名是为了纪念美国总统而的名的 如林肯 富兰克 我国汽车的名字多以本汽车厂名来冠汽车的名字 常用两个拼音字母和4个阿拉伯数字编排的 两个拼音字母是企业代号 4个阿拉伯数字中 第一数字是代表汽车的种类 中间两个数字代表汽车主要特征参数 第四个数字是代表企业自定的产品序号 如 解放CA1091型汽车 CA代表第一汽车制造厂 1代表载货汽车 09代表该车的总质量9310kg 1表示该型产品的序号 汽车厂家代号 分类代号表 轿车 按照发动机的排量分 排量在1 1 5L的为微型轿车 排量在1 6 2 5L为中型轿车 排量在2 5 4L为高级轿车 中间数乘以0 1表示排量 如CA7220表示一汽生产的2 2升排量的轿车 客车 按照长度和座位多少 客车又可分为微型客车 小于或等于3 5M 轻型客车 大于3 5M小于10M 大客车 大于10M小于12M 如CA6440表示一汽生产的长度为4 4米的客车 载货汽车 按照载重量分 小于600 850kg的为微型载货汽车 载货为1 3t的为轻型载货汽车 载货为3 8t的为中型载货汽车 载货为8t以上的为重型载货汽车 自卸汽车 货物自动卸货 越野汽车 通常把具有在坏路或无路地区行驶能力的全轮驱动 且有高的通过性的汽车叫做越野汽车 军用车辆 部队用车 坦克 步兵装甲车 水陆两用车 导弹发射车 军事指挥车 专用汽车 市政用车 清扫车 垃圾车 洒水车 冷藏车 救护车 消防车 旅游车 起重机 油罐车 电视转播车 运抄车 计划生育车 5 汽车的新名词的含义绿色汽车 其含义为污染少 低噪音 无公害的汽车 如电动汽车 太阳能汽车 天然气 石油液化气 甲醇 氢气的汽车均属于绿色汽车 绿色汽车还派生出了 生态汽车 环保汽车 清洁汽车 迷你汽车 就是英文中的MINI 微小 是指车身短 外壳小 百公里油耗3 5升以下 不产生污染的微型轿车 例如夏利轿车 奥拓轿车等 概念汽车 厂商在汽车展览会上推出的体现超前设计思想和水平的样车 是尚未进入市场的一种设计独特且具有一定的超前意识的新车型 世界各大汽车公司每年都花费大量人力 物力推出自己的概念汽车 并在大型汽车展览会上推出 目的在于力争领导汽车世界新潮流 能称之为概念汽车的 必须是能给人以启迪 能引导新概念的汽车 家庭轿车 这是一个概念模糊的汽车新名词 含义为大众家庭能以价廉物美购买的安全节油 小排量 少污染的轿车 历史上德国的 甲壳虫 轿车 美国福特 T型车 就是典型的家庭轿车 智能汽车 利用最新科技成果 利用计算机技术和卫星定位技术 使汽车具有自动识别行驶道路 自动驾驶 自动调速等先进技术 6 汽车的品牌与文化 世界著名汽车城 1 美国底特律 通用 福特和克莱斯勒三大汽车公司所在地 美国第五大城市 美国1 4的汽车产于底特律 全城90 的居民约400万人靠汽车为生 2 日本分丰田市 此城原名为爱知县 因丰田公司建于此而闻名于世 绰号 东洋底特律 全城从业人员均服务于丰田汽车公司 年满20岁的职工即可分到一辆丰田公司的汽车 丰田市的出口港为名古屋 建有世界上第一的 最高容量为5万辆的丰田汽车专用码头 3 德国斯图加特 是生产世界第一辆汽车戴睦勒 奔驰汽车公司的所在地 全城人口60万 每年要接待14万来自世界各地的汽车用户和汽车商 4 意大利都灵 它坐落在意大利北部 是其最大的私人企业菲亚特公司的所在地 全城人口120万 1 4的人从事汽车行业 生产全国各地1 4的汽车 汽车的品牌与文化 世界著名汽车城 5 德国沃尔斯堡 大众汽车公司所在地 6 日本东京 日产 三菱和五十铃汽车公司的所在地 7 法国巴黎 标致 雪铁龙汽车公司所在地 8 英国伯明翰 利兰汽车公司所在地 9 德国吕塞海姆 欧宝汽车公司的所在地 10 法国比杨古 雷诺汽车公司所在地 11 中国上海 上海大众 上海通用汽车公司所在地 12 中国长春 中国第一汽车集团公司所在地 汽车的品牌与文化 各国名车的品牌和商标 美国 通用 GMGENERALMORTOR 福特 FORD 雪佛莱 Chevrolet 凯迪拉克 Cadillac 林肯 Lincoln 等 美国汽车的品牌多是汽车的创始人或是历史人物 美国总统等 凯迪拉克 Cadillac 就是1701年发现底特律的法国皇家贵族 探险家MotheCadillac的名字命名的 美国通用公司通用 凯迪拉克通用 别克通用 雪佛莱 美国福特公司福特 美洲狮福特 林肯福特 野马 汽车的品牌与文化 各国名车的品牌和商标 德国 奔驰 Benz 宝马 BMW 大众 Volkswagen 宝时捷 Porsche 奥迪 Audi 欧宝 OPEL 奔驰 Benz 的三角星分别代表了陆地 海洋 和天空 宝马 BMW 的著名标牌首次出现在1928年 其表达的意思是在蓝天背景下的一个银色推进器 让人想起该公司的前身是1916年创建的一家飞机发动机制造厂 奥迪的四个圆圈其意义很简单 代表了20世纪年代合并组成的DKW Audi Horch Wanderer四家公司 奔驰宝马大众宝时捷奥迪欧宝 汽车的品牌与文化 各国名车的品牌和商标 英国 劳斯莱斯 RollsRoyce 莲花 Lotus 美洲虎 Jaguar 奥斯汀 Austin 美洲虎 Jaguar 这个名字是1930年汽车公司决定改用的一个更为有力的吸引人的名字 从广告公司推荐的一系列名字中挑选出来的狂奔的 美洲虎 这个形象 劳斯莱斯 RollsRoyce 是该公司的创始人RollS和Royce的两个R叠合而成 汽车散热罩上方的飞行女神雕像成为该车的传统标志 劳斯莱斯美洲虎莲花利兰利兰 奥斯汀 汽车的品牌与文化 各国名车的品牌和商标 意大利 菲亚特 FIAT 法拉利 FERARRI 菲亚特是都灵汽车制造厂的英文缩写 法国 标致 PEUGEOT 雪铁龙 CITROEN 雷诺 RENAULT 标致汽车的徽标是威武的雄狮 菲亚特法拉利林宝坚尼布加提 雷诺雪铁龙标致毕加索 汽车的品牌与文化 各国名车的品牌和商标 日本 丰田 TOYAOTA 本田 HONDA 日产 NISSAN 三菱 MITSUBISHI 马自达 MAZDA 凌志 LEXUS 丰田是三个椭圆构成 三菱是代表了三棵钻石 每个钻石代表了公司的一项原则 对社会的共同责任 诚实公平 通过贸易增进国际理解 丰田丰田 凌志本田日产 三菱大发马自达铃木 汽车的品牌与文化 各国名车的品牌和商标 瑞典 富豪 VOLVO 绅宝 SAAB 富豪 VOLVO 有滚动向前的意思 韩国 大宇 现代 中国 解放 红旗 代表着革命胜利的意思 富豪 沃尔沃 绅宝大宇现代 二 汽车的发展过程 从第一辆汽车的诞生到现在已经100多年了 这一发展过程可以大致分为七个阶段 第一阶段是技术开发阶段像大多数重要技术发明一样 汽车并不是哪一个人的发明 汽车是很多个人的创造成果 他们每个人在各方面都作出了贡献 早期的滑轮车 返回 法国的居尼奥 从小聪明伶俐 善于思考 他花了6年时间在1769年制造了世界上第一辆具有实用价值的蒸汽汽车这是一辆军用牵引车辆 从此以后各国出版物公认法国是蒸汽汽车的诞生地 该车车身是由硬木制成框架 由三个一人多高的铁轮支撑 车的前边放着一个容积为50L的梨形的大锅炉 锅炉后面有两个容积为11加仑的汽缸 沉重负担压在前轮使前轮转向操纵杆很费力 每行走15分钟 锅炉压力就耗尽了 只好停下来加水烧成蒸汽 为此所须的时间也是15分钟 时速达4Km h 后来着辆汽车在下坡时因转弯不及时而撞到了兵工厂的大墙上 值得纪念的世界第一辆汽车 被撞得七零八落 面目全非 居尼奥并没有灰心 立即着手研究第二辆 花了18个月 在1771年制成了更大型的蒸汽汽车 可以牵引4 5t的重物 目前这辆车存于巴黎国立工艺学院 世界上的第一辆蒸汽汽车 而后多年 各式蒸汽汽车相继在美国 英国 德国出现 在运输乘客和货物方面给人们提供了快捷和方便 但是乘此车需要勇气和胆量 原因是车子笨重 转向不灵活 锅炉压力控制不好 大家只有弃车逃命 因为锅炉把人 车都炸上天事不是没有先例 英国1827年的蒸汽公共汽车 卡尔 奔驰就是现今的国大名鼎鼎的 奔驰 汽车公司的第一代祖宗 戴母勒 奔驰汽车公司的创始人之一 1885年10月 奔驰设计制造了一辆装有汽油机的三轮汽车 车架首次采用了钢管焊接 发动机为单缸 有效工作容积为1687mL 转速为200r min 功率为1 103Kw 发动机动力由链条和齿轮传到后轴 后轴系两个半轴 中间装有差速器 前轮架是一个叉形结构架 类似于现代自行车的前叉装置 上面有转向手柄用来操纵车辆转弯 该车时速达18km h 1886年1月29日奔驰取得了专利权 因此德国人把1886年称作汽车诞生年 另一位工程师名叫戈特利布 戴母勒 是世界第一辆四轮汽车的创创始人 被人们称为 世界汽车之父 他把他自己发明的高压缩比的内燃发动机装在了四轮马车上 这便是世界上最早的四轮汽油汽车 时速达15km h 1926年同奔驰汽车公司合并 成立了戴母勒 奔驰汽车公司 这家公司生产160多个品种 3700种型号 产品质量一流 在世界各地都可看到头顶 三叉星 商标的 戴母勒 奔驰 汽车 卡尔 奔驰就是现今的国大名鼎鼎的 奔驰 汽车公司的第一代祖宗 戴母勒 奔驰汽车公司的创始人之一 1885年10月 奔驰设计制造了一辆装有汽油机的三轮汽车 车架首次采用了钢管焊接 发动机为单缸 有效工作容积为1687mL 转速为200r min 功率为1 103Kw 发动机动力由链条和齿轮传到后轴 后轴系两个半轴 中间装有差速器 前轮架是一个叉形结构架 类似于现代自行车的前叉装置 上面有转向手柄用来操纵车辆转弯 该车时速达18km h 1886年1月29日奔驰取得了专利权 因此德国人把1886年称作汽车诞生年 另一位工程师名叫戈特利布 戴母勒 是世界第一辆四轮汽车的创创始人 被人们称为 世界汽车之父 他把他自己发明的高压缩比的内燃发动机装在了四轮马车上 这便是世界上最早的四轮汽油汽车 时速达15km h 1926年同奔驰汽车公司合并 成立了戴母勒 奔驰汽车公司 这家公司生产160多个品种 3700种型号 产品质量一流 在世界各地都可看到头顶 三叉星 商标的 戴母勒 奔驰 汽车 世界第一辆四轮汽车 在奔驰发明第一辆汽车后不到20年的时间里 不仅在美国而且在欧洲国家也相继诞生了不同品牌的名车名人 1896年 法国一个小五金商人的儿子阿尔艺 标致创立了以狮子为商标的标致汽车公司 这就是现代标致雪铁龙集团的前身 1898年 路易斯 雷诺在法国创立了雷诺汽车公司 他研制的汽车率先使用了轴传动 是变速器和万向节的先驱 从而奠定了雷诺名车的基础 1899年 意大利人乔瓦尼 阿里利建立了都灵汽车厂 后来该厂用都灵汽车厂的缩写 改名为菲亚特汽车公司 1904年 英国贵族子弟罗尔斯和工程师罗伊斯联手合作 成立了罗尔斯 罗伊斯公司 这个公司生产高级轿车以其杰出的质量 优良的性能 豪华的内饰 古色古香的外形以及设备的完善考究而闻名中外 被认为是世界名车之冠 因而罗尔斯 罗伊斯车是英国王室成员用车 也是接待外国元首和政府首脑的用车 英国的达官贵人也争相购买这种车 以显示自己的地位 从发明汽车的19世纪末到20世纪初 汽车仅是发明家和富豪的财产 他们肯花钱制造具有最高性能的流行式汽车 但数量很少 在这个时代已形成了多种汽车的技术开发 不过这时的汽车性能主要以富贵阶层的个人趣味为目的 第二阶段为大量生产阶段1908年10月亨利 福特首次推出T型车 在以后近20年的时间里 共计生产了1500余万辆T型车 由于T型车结构紧凑 设计简单 坚固 加上驾驶容易 价格低廉 因而深受美国人民的喜爱 由于它广泛地被城市 农村的普通家庭所采用 因此 美国老百姓认为T型车改变了他们的生活方式 思维方式 和娱乐方式 使他们更自由 视野更广阔 并产生了新的人与人之间的关系 T型车在1908年推出时 主要是 4缸发动机 20马力 120磅重 54 48km 轴距100英寸 2 54m 轻型T型车售价825美元 辆 豪华型850美元 辆 1913年福特成功使用了全世界第一条汽车生产流水线 从而节省了生产时间 降低了成本 1914年10月T型车在降低汽车质量的情况下售价降为440美元 到了1916年8月更降低到345美元 从而使汽车普及为美国老百姓的交通工具 T型车改变了汽车仅为富贵们的玩物的历史 成为美国民众生来就有权享有的东西 1927年售价降为290美元一辆 美国1909年的福特T型车 1908年 1909年T型车销售1万多辆1909年 1910年T型车销售18664辆1910年 1911年T型车销售34528辆1911年 1912年T型车销售再次翻番为78440辆到第一次世界大战结束时 福特已经控制了北美乃至世界各地汽车市场 地球上奔跑的汽车几乎一样是T型车 第三阶段是适用时代第一次世界大战其间 福特T型车不能适应欧洲泥泞的战场 使很多汽车厂家意识到 一定要造一种万能车 因为次车由威力斯公司等招标承制 所以通常称为威力斯万能车 General PurposeWills 缩写GPM 没过多久又缩写为 G P 也称jeep 中文 吉普 吉普车带有两档分动器 四轮驱动 并保持外形低矮以防敌人发现 该车还采用可拆风挡和钢管架支撑的顶蓬 车身板件能剩则剩 没有车门 仅是在側围上开了一个缺口 供上下车用 而且尽量采用曲线型整件侧围 底盘非常坚固 离地间隙大 随着战争的进展 吉普车的生产数量逐渐增加 到第二次世界大战结束时 生产的吉普车超过60万辆 美国军队开到哪里 吉普车便跑到哪里 它的卓越性能和奇特造型产生了许多美妙的传说 原苏联第二次世界大战其间开发的多轴越野车能在坏路或在无路的情况下行驶 有能力克服人为障碍 这种车型在战争年代具有特别重要的意义 第四阶段是产业化时代第二次世界大战后 不仅汽车成为不可缺少的公共和个人运输工具 而且汽车工业已经成为牵动很多基础材料和相关零部件生产的主导产业 另外 汽车产业的发展促使产生许多新兴产业 例如 公路建设 建筑业等 反过来加速了汽车工业的发展 美国 进入50 60年代 美国的汽车业不仅带动了整个美国经济的发展 而且成为最大的产业 汽车总产量比其它国家的总和还多 这个时期 他们完成了兼并大战 使美国汽车成为通用 福特 克莱斯勒的天下 汽车产品走向多样化 成为世界第一商品 汽车由此发生质的变化 从手工业做坊式的小工业发展成为资金密集 人才密集的现代化大产业 美国也誉为 生活轮子上的国家 日本 战后50年代 日本对基础工业进行了大量调整 原为小手工业的汽车厂 如 日产 五十玲 丰田 日野等公司才开始加速发展 特别是1955年以后 当日本经济已经基本恢复元气 准备进一步赶超欧美发达国家时日本政府和一些经济学家意识到 为达到这个目的 单纯依靠企业管理的改善已经远不够 而必须使产业结构向高度化方向发展 并确定一个能带动整个经济起飞的 战略性产业 才能使整个国民经济有一个飞跃 实现其赶超欧美的宏愿 众所周知 这个战略性的产业就是汽车工业 在这一时期 日本政府制定了一系列扶持汽车工业的法规条例 使日本汽车工业迅速成长起来 汽车产量由1955年68932辆一跃到1960年的481751辆 并且轿车在汽车总产量中的比重也由1950年的5 3 上升到1960年的34 3 而后汽车产量连年增长 1965年达187万辆 德国 60年带也是原联邦德国汽车工业大发展时代 10年中联邦德国汽车工司共生产了338万辆 平均每1000人的汽车占有量为236 因此 从第二次世界大战后到六十年代中期称为汽车的产业化时代 在这个时代汽车工业成为世界上最有活力的一个产业部门 第五阶段为摩擦时代70年代初 受中东战争及石油危机的影响 汽车销售量急剧下降 市场严重萎缩 这对汽车制造业特别是中小企业简直是致命的打击 世界汽车市场的格局发生了重大变化 石油危机的爆发是日本得以将其省油 价廉物美的小汽车打入美国市场 抢占了约30 原属美国的轿车市场 从此引发了一场愈演愈烈的日美汽车贸易大战 随着汽车保有量的增加 越来越严重的汽车排汽污染问题 以及严格的排放法规 又给汽车工业的发展带来了阴影 在这一时代 人们意识到汽车是 行走的凶器 它产生的废气污染 振动与噪声严重危害人们的身体健康 人们开始研究低公害的汽车 第六阶段是高级化时代从80年代中期以后 汽车开始进入高级化时代 浓缩着人类文明的汽车也又展现出一幅波澜壮阔的画卷 老牌群雄势不可挡 新的竞争者也是当仁不让 把世界汽车工业推向一个更高的阶段 1988年 全世界共生产汽车4850万辆 其中日本生产1270万辆 西欧1850万辆 美国1119万辆 日本 美国 德国 英国 西班牙 意大利6国的产量就占了70 这些汽车生产大国利用自己的优势 加速企业兼并 推动技术开发 进一步提高了垄断程度和竞争能力 在美日汽车业龙头的带动下 一些工业发达国家亦不甘示弱 且成绩骄人 如巴西 韩国等后来居上 使汽车竞争更加激烈 汽车进入高级化时代的标志之一是 随着世界汽车产量的大幅增加 使得汽车成为人们日日常生活中不可缺少的工具 高级化的第二个标志是 人们越来越追求汽车驾驶的舒适性 安全性以及环境的适应性 环境保护和不断提高的安全技术方面的要求对汽车工业产生重大影响 而解决此类问题的最佳手段就是利用电子技术 汽车电子技术的发展使汽车的一些性能指标达到了前所未有的高度 这对汽车的发展产生了强烈的刺激 作为汽车工业竞争焦点的质量和成本已经发生了质的变化 既成本已退居次要位置 而质量也不再仅靠可靠性和使用寿命 而是更侧重于环境适应性 安全性和舒适性 包括方便性 在这方面落后的厂家必将丧失竞争力 单纯依靠价格竞争已经没有出路 高级化时代的标志之三是 人们对70年的全球能源危机已经淡忘 美国人又开始追求大型豪华轿车了 1990年底特律人恢复了那曾是不可动摇 愈大愈好 的信念 同时大型豪华轿车又成为世界车型的热点 90年代初 在美国 大型豪华轿车的复活 不是偶然的 是当代电子技术和电子计算机迅速发展的必然结果 高技术已对传统工业产生了深远的影响 汽车工业也不利外 借助于高技术 汽车在动力性 经济性 制动性 舒适性等方面 将得到依靠传统的设计所不能达到的改进 这也是90年代汽车工业发展的总趋势 第七阶段是电子化时代从90年代开始 汽车又进入了一个电子化时代 主要表现在汽车的智能化方面 也就是说汽车装上 大脑 让汽车学会 思考 可以预计智能汽车将成为下一个世纪的主要交通工具 智能汽车 概念的出现 只是近几年的事 长期以来 人们充分享受汽车巨大便利的同时 也开始为它的前途担忧 道路不堪重负 堵车常见 事故不断 但就美国而言 在一些大城市里 人们每年由于堵车而浪费的时间就达人均110小时 美国一年因交通事故造成的直接或间接损失更高达1700亿美元 智能汽车 在车身各部位几十个各类传感器 犹如千里眼 顺风耳 能提供各种信息 由车载主控计算机对运行状况进行调控 另外 智能汽车 还装有事故躲避系统 它随时以光 声 形式向汽车司机提供车体周围的必要信息 从而有效地防止事故的发生 三 现代汽车新技术 1 汽车 身子 越来越轻2 大功率高速度3 越省油越好4 转子发动机5 太阳能汽车6 电动汽车7 气垫汽车8 智能汽车9 混合动力汽车 10 ABS技术11 四轮驱动技术12 四轮转向技术13 悬架高度的自动调节14 安全气囊15 车辆自动导航 电子地图16 车内娱乐设施17 代用燃料 返回 1 汽车 身子 越来越轻任何车辆都希望轻便 汽车自身重量的大小直接影响到汽车的燃油经济性和动力性 过去30 40年代 大多数汽车的载质量和自身质量的比是1左右 也就是说 载质量2t的汽车 自身整备质量也大约为2t 这样汽车跑起来 发动机的动力有相当一部分花在自身重量上 这多不和算呀 如果设法减轻车体自重 则同样发动机动力 既可以拖动更大的载重量 又可以节省燃油 还可以提高运输效率 现代汽车越来越多地使用起轻合金材料 如铝合金发动机缸体 铝皮车身 尽可能地采用工程塑料 塑料的密度是金属的1 8 1 4 一辆小汽车的内饰件全部采用塑料之后 能减轻质量183kg 一辆载货汽车用塑料制造油箱 风扇 空气滤清汽壳等零件以后 可以减轻质量100余kg 2 大功率和高速度汽车的另一个发展方向是增大功率 提高速度 谁不希望自己的汽车跑的更快 加速性高 爬坡能力大呢 汽车刚出世时 速度只有10 20km h 以后随着技术进步和高速公路的发展 汽车的速度提高到150 200km h 甚至更高 竞赛汽车的速度达600km h 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 为了说明各种汽车动力性的好坏 可采用单位汽车总质量的发动机功率数来衡量 这个数值越大越好 3 越省油越好汽车一旦开动就要消耗燃油 据一些汽车生产大国预计 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 余下的80 能量是汽车的燃料消耗 美国1974年统计 一亿多汽车 消耗燃油约3亿吨 占全国原油消耗量的42 按我国经验 一百万辆汽车 每年耗油约90亿升 汽车运输成本中 燃油费占到25 30 因此节油的技术研究始终是一个重要工作 石油危机牵动着大国的经济和政治走向 因为石油市场的变化足以发动一场世界大战 4 转子发动机传统发动机是曲柄连杆式即往复活塞式 由于高速工作时惯性力太大其转速受到限制 为了克服这一缺点 人们想到用旋转运动来代替往复运动 这样一来转速就可以提高了 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 这种发动机的活塞是一个近似三角形的柱体 汽缸是一个8字形的短空筒 活塞放入汽缸内后 活塞的三个柱面和汽缸接触 将形成三个大小不等的空间 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汽缸工作 所以结构紧凑 体积小 质量轻 它只有转子和转轴两个运动件 转速可以大大提高 例如 汪克尔发明的转子发动机 汽缸容积只有125cm3转速达17000r min 可以发出功率18 6kw 质量却有11kg 现今世界上 拥有制造转子发动机执照的公司约有20多家 美国通用公司 已经有2000辆汽车装上了转子发动机 转子发动机的优点是 体积约减小1 3 质量和零件减少一半 排放污染小 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 各国正在研究改进工作 转子发动机的工作原理 5 太阳能汽车由于石油产品日渐短缺 而且造成环境污染 危及人类健康 人们很早就在寻找新的能源 太阳能的利用就是其中之一 随着现代物理学的发展 现在 人们利用太阳能烧水 煮饭 采暖 制冷 建筑太阳能发电站等也多起来 典型的太阳能汽车 既然太阳能可以发电 有了电 不就可以变成动力开动汽车吗 太阳能汽车就是按照这种设想研究出来的 关键的问题是如何造出太阳能电池 用什么东西可以使太阳光一晒就会发出电流呢 半导体的发现解决了这个问题 阳光电池有好多种 有硅电池 硫化镉电池 砷化镓电池等 其中最常用的是硅电池 硅电池有圆形 半圆形的或长方形的 关键部分是一个小小的硅片 如纸一样薄 它一面掺进一些硼 另一方面均匀地掺进一些磷 然后在薄片两面装上电极 一个硅太阳能电池就诞生了 近年来 装有高效太阳能电池 把太阳能转化为汽车的动能 已经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 有的形如甲壳虫 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 日本专家研制的太阳能高效汽车 顶盖装有1200块硅酮太阳能蓄电池极 在栽质量160kg货物的情况下 能以100km h速度飞奔 太阳能蓄电池的汽车在阴天或黑夜也能短时间的行驶 连续行驶有一定的限制 由于太阳能蓄电池成本很高 目前正处于实验阶段 6 电动汽车电动汽车和内燃机汽车同样历史悠久 铅蓄电池是1895年发明的而电动机是1834年就有了 在人们为车辆寻求动力的漫长岁月中 很自然的想到用蓄电池供给电动机产生动力的方案 1890年出现了用于蓄电池供电的直流电动机汽车 使用证明 它的优点是清洁可靠 易于驾驶 节省石油燃料 但它的缺点是 蓄电池使用一段时间就需要充电 而且需要较长的时间 蓄电池又比较笨重 由于这些原因 电动汽车没有能够得到发展 在后来的几十年间 电动汽车的研究也是断断续续 现在世界各国都在开展电动汽车的研制工作 美国三大汽车公司不断推出新型电动汽车 时速达105km h 一次充电的续驶里程为160km 基本达到了城市快车道上行驶的要求 可莱斯勒公司则推出一种电动面包车 最高时速达115km h 通用公司最新研制的英帕特牌电动汽车 最高时速达120km h 一次充电的续驶里程为200km确 基本上达到先进内燃机汽车的水平 日本 英国 德国它们也都不甘示弱相继开发出电动汽车 而且车速和电池的寿命都有很大提高 最近 美国三大汽车公司连手合作开发电动汽车的关键技术 即组成电池研究合作集团 7 气垫汽车有车轮的汽车必须有公路才能行驶 准备用汽车就得先修路 这是轮式汽车的一个先天不足 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2 4m 宽1 8m装有11 9kw的发动机 能够在水上飞行 时速达20km h 如果汽车不用轮子 那么怎样才能在地面上支撑起来呢 原来它是利用风扇往下面鼓风 在车身下面形成一层空气垫 所以 这种汽车有叫气垫汽车或飘车 车的前进 后退 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 这种汽车可以在田野 山地行走 也可以在水上行走 经过几十年来的试验 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 在陆地使用飘车 空气吹起来的灰尘会妨碍视线 影响周围环境卫生 所以未能发展起来 但处于军事的目的 研究这种汽车还是有意义的 气垫汽车 气垫汽车原理方案示意图a 气垫原理 b 示意图 8 智能汽车随着电子计算机技术的发展 汽车不要人驾驶而能够自动运输货物的日子已经到来 这种汽车就是智能汽车 现在的日本人将智能车辆公路系统中最重要的部分称为先进的交通控制系统 代号AVCS 她们认为 采用先进的旅行信息系统和先进的交通控制系统有有助于提高运输效率 日本的自动识别系统被称为超级智能车辆系统 是一项20 30年的才能完成的工程 次项目完成之际 汽车交通事故可以下降43 这要归功于各种自动识别系统的大量使用 如障碍识别 道路形状探测 撞车警示 自动制动 转向 十字路口行人识别等 智能汽车是现代全世界研究的高技术车种 其关键就是计算机代替了人的一切操纵 因而它附有道路识别系统 信号接受系统 自动导航系统 自动制动系统 自动变速系统 这些所有的系统由多个计算机控制并相互协调 当人们给予了汽车目的地信号后 汽车将启动向目的地行驶 在行驶过程中 它不仅平稳的形式在正确的路线上 而且能在紧急情况下自动制动停车 或转向走向另一条畅通无阻的路线 日本五十铃汽车 美国的自动货运车 超级电子车等都属于此类智能汽车 9 混合动力汽车混合动力汽车是迎合目前城市环保要求而开发的清洁汽车 这种汽车的动力系统可以是两种或两种以上的动力源 如内燃机和电动机 这种汽车应该是目前既能解决环保问题又能克服单一电动汽车蓄电池寿命短的问题 其基本设想是 当汽车在城市街道运行时 动力为电动机即电动汽车 当汽车出了城区 进入城间公路时 动力切换为内燃机 使其发挥良好的动力性和运输效率 10 ABS技术 antilockbrakingsystem 汽车制动防抱系统其目的是使汽车在紧急制动时 防止车轮完全抱死 充分利用轮胎与地面间的峰值附着系数和高的侧向力系数 使汽车汽车制动减速度提高 制动距离缩短 保证汽车制动时的方向稳定性 11 四轮驱动技术 FourWheelDrive 简称4WD传统汽车为两轮驱动既前轮驱动或后轮驱动 四轮驱动即四轮均为驱动轮 四轮驱动汽车的发展迎合了部队野外作业 使汽车在无路的情况下具有高的通过性 四轮驱动分常时四轮驱动和短时四轮驱动 12 四轮转向技术 FourWheelSteering 简称4WS传统汽车为两前轮转向 四轮转向技术即前后四轮都是转向轮 四轮转向汽车可以减小汽车原地转弯半径 增加汽车的机动灵活性 例如在停车场 超车的时候均能有体现 还可以增加汽车行驶的稳定性 13 汽车悬挂高度自动调节 座椅高度的自动调节现代高级客车具有悬挂高度自动调节功能 车身高度可以根据载重量的多少来自动调节 保持车身地板近乎水平位置 增加了客车的舒适性和行驶平顺性 14 安全气囊 也称安全气袋 AirBag 它是20世纪80年代出现的汽车被动安全新技术 主要设计思想是在汽车发生碰撞后 乘员与车内构件碰撞前 迅速地在两者之间打开一个充满气体的气垫 使乘员扑在气垫上 以缓和冲击并吸收碰撞能量 从而达到减轻乘员伤害程度的目的 安全气囊的构成 气袋 气体 NaN3 发生器 气体过滤及加热装置 传感器控制装置 转向盘仪表板安装位置 安全气囊分为驾驶员安全气囊 副驾驶员安全气囊 后排乘员安全气囊和侧面安全气囊 15 车辆自动导航 电子地图车辆自动导航分汽车电子地图导向系统 导向行驶系统 无线电导向系统 全球定位系统 GPS 16 车内娱乐系统进入2000年 全球信息高速公路技术飞速发展 市场竞争日益加剧 人们不愿愿意在车上与世隔绝 希望与外界的沟通 德尔福在2000SAE年会推出的世纪新作 堪称世纪新作的移动多媒体技术 人们可以在车上收发电子邮件 进行股票交易 上网浏览网页 CD ROM和音响回放 7英寸彩色屏幕 游戏站 DVD播放机 17 代用燃料汽车替代汽油 柴油燃料 有甲醇 乙醇 液化汽 天然气