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1、汽車機械基礎 第、課時李俊陽課 題： 緒論課 型： 理論講授教學目的： 使學生了解汽車文化，汽車類型，汽車產品型號的編制規(guī)則使學生了解汽車基本技術參數(shù)，汽車行駛基本原理及其基本構造，本課程的性質、任務和學習要求教學要求： 1、要求學生了解中外汽車的發(fā)展概況 2、要求學生了解汽車基本分類與國產汽車型號編排。 3、了解汽車結構特征和技術參數(shù)，了解汽車行駛基本原理；描述汽車的基本結構。重點： 汽車基本技術參數(shù)，汽車行駛基本原理及其基本構造難點： 汽車型號編排教 具： 掛圖，多媒體教學方法與手段：概念感知- -融會貫通實例講解法， 實施步驟：引入： 同學們今天我們將要介紹汽車的汽車文化，汽車類型，汽車

2、產品型號的編制規(guī)則、了解汽車基本技術參數(shù)，汽車行駛基本原理及其基本構造，本課程的性質、任務和學習要求正題： 緒 論第一節(jié) 汽車文化 汽車文化是汽車在發(fā)明和發(fā)展過程中所創(chuàng)造的物質財富和精神財富的總稱，是反映“汽車改變世界”和“世界改變汽車”的文化，主要包括汽車發(fā)展史、汽車造型文化、汽車名人文化、名車文化等內容。 一、 中外汽車發(fā)展概況汽車發(fā)明于 19 世紀末， 1885 年德國工程師卡爾 · 本茨在曼海姆設計制造出了世界上第一輛裝有 0.85 馬力汽油機的三輪汽車，如圖1 所示，并于 1886 年 1 月 29 日申請獲得專利。 1 886 年 l 月 29 日這一天被公認為是世界上第

3、一輛汽車的誕生日。德國的另一位工程師戴姆勒也在 1886 年研制成了一輛裝有 1 . 1 馬力汽油機的四輪汽車，如圖 0 . 2 所示。本茨和戴姆勒被公認為是以內燃機為動力的現(xiàn)代汽車的發(fā)明者。在汽車發(fā)展的初期階段，法國人在汽車技術的創(chuàng)造與發(fā)明方面作出了突出的貢獻。 1889 年，法國人研制出了齒輪變速器和差速器，并在 1891 年首先推出了前置發(fā)動機后輪驅動的布置型式；1891 年法國人又研制出了摩擦片式離合器； 1895 年開始采用充氣輪胎，等等。由于法國人的不斷改進，使早期汽車的性能得到了較大的提高。1908 年，美國的底特律樹起了世界汽車技術史上的第二個里程碑。美國的亨利 ·

4、福特推出了以自己名字“福特”命名的 T 型車。并發(fā)明了流水線生產方式來生產汽車，先后生產了一干五百多萬輛 T 型車。從此奠定了美國一躍成為汽車生產大國的地位。從 20 世紀初到 20 世紀 70 年代，美國的汽車土業(yè)一直遙遙領先， 20 世紀 60 年代中期就突破了年產 1 000 萬輛的大關。日本是后起之秀， 1950 年才開始起步， 1970 年產量就達 529 萬輛， 1980 年超過美國，年產量達 1 104 萬輛。經過一百多年的發(fā)展，世界汽車形成了三足鼎立之勢，即美國、日本和歐洲三大汽車生產基地，出現(xiàn)了許多世界知名的汽車公司和汽車品牌，如美國的通用、福特、克萊斯勒等；日本的豐田、日產

5、、本田、三菱、馬自達、富士重工、鈴木、五十鈴等；德國的奔馳、寶馬、保時捷、大眾、歐寶等；法國的雷諾、標致 · 雪鐵龍等；意大利的菲亞特、蘭博基尼、布加迪、法拉利等：英國的勞斯萊斯、麥克拉倫、阿斯頓 · 馬丁、陸虎、美洲虎、蓮花等；韓國的現(xiàn)代、大宇、起亞、雙龍等；瑞典的沃爾沃、紳寶等。我國的汽車工業(yè)創(chuàng)建于 20 世紀 50 年代， 1956 年 10 月長春第一汽車制造廠正式開始生產解放 CA10 型載貨汽車，從此結束了中國不能制造汽車的歷史。經過四五十年的不斷發(fā)展，一汽已經成為我國汽車工業(yè)的主要生產基地之一。 1958 年以后，在北京、上海、天津、南京、濟南、重慶、南昌等地

6、相繼建立了汽車制造廠。1956 年至 1980 年是中國汽車工業(yè)的初創(chuàng)階段。 二、汽車與社會汽車自誕生至今的一百多年里，汽車工業(yè)從無到有，以驚人的速度向前發(fā)展。它所具有的普遍性和靈活性是其他交通工具所無法比擬的。汽車工業(yè)在社會和世界經濟發(fā)展中的地位也越來越重要。1.汽車工業(yè)可以優(yōu)化交通結構現(xiàn)代交通結構是由火車、汽車、飛機、船舶等現(xiàn)代交通工具組成的，它們各自在交通結構中發(fā)揮著其重要作用。汽車是重要的交通工具之一，承擔著十分廣泛的運輸任務，而且其運輸?shù)匚痪痈鞣N交通工具之首?；疖嚭洼喆b載量魚多，但只能沿特定線路行駛，需要在固定的地方裝運乘客和貨物；飛機適合于長距離快捷的運輸，但需要有固定的機場。也

7、就是說，火車、輪船、飛機只能在“點”和“線”上發(fā)揮作用，不可能遍及城鄉(xiāng)的每個角落。相比之下，汽車運輸?shù)膬?yōu)點是可以“全面鋪開”和“門對門”，即汽車的活動范圍比火車、輪船和飛機廣得多，并且可以非常方便地將乘客和貨物“從一個門口送到另一個門口”。汽車在全社會運輸量中己占據(jù)主導地位。在美國、德國、法國、英國等國家中，汽車在客運總量中所占的比重高達 90 左右。2.汽車產業(yè)波及范圍大、效果廣它涉及原材料上業(yè)、設備制造業(yè)、配套產品業(yè)、公路建設業(yè)、能源上業(yè)、銷售業(yè)、服務業(yè)和交通運輸業(yè)等，而且波及范圍大。3.汽車產業(yè)是創(chuàng)造高產值的產業(yè)近年來，美國汽車工業(yè)年產值達 3400 億美元以上, 我國汽車工業(yè)年產值達

8、8000 億元人民幣。4.汽車產業(yè)推動了科學技術的發(fā)展現(xiàn)代汽車采用了大量的新材料和新結構，特別是應用現(xiàn)代電子技術進行控制操縱，大大地提高了汽車的性能。在汽車開發(fā)的過程中，需要集中一大批優(yōu)秀的科技人才，開展上千項研究工作，應用最先進的理論、最精確的計算技術、最現(xiàn)代化的設計方法和最完善的測試手段。制造汽車的過程，應用了冶煉、鑄造、鍛壓、機械加工、焊接、裝配、涂裝等領域許多最新工藝技術成果，在工廠中采用數(shù)百計的自動化生產線并且應用了科學的生產管理手段。毫無疑問，汽車是一種高科技產況，足以體現(xiàn)一個社會科學技術的水平。汽車工業(yè)的發(fā)展，將進一步促進科學技術的繁榮。三、 汽車與環(huán)境汽車在給人們帶來方便的同時

9、，也對人類社會產生了一些影響由于汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車的排放物已經成了大氣的主要污染源之一。據(jù)有關資料介紹，大氣中所含 CO 的 75 、 HC 和 NO 的 50 來自汽車的排放。其中最明顯的現(xiàn)象是煙霧和溫度倒置。1.煙霧汽車產生的大量污染物懸浮在空氣中，會形成煙霧。其中一種煙霧是光化學煙霧，在陽光的作用下，進行連鎖反應，形成臭氧、醛過氧乙酞硝脂等有害物質。這些有害物質污染了大氣，使人類患眼病、喉嚨痛以至昏倒；使植物減產、樹木枯死；使橡膠制品加速老化等。2.溫度倒置在正常的情況下，靠近地面的暖空氣會上升并變冷。此時，空氣中的煙霧和污染物會消散并減少。而當溫度倒置時，暖空氣不會上升反而會下沉

10、。當一層暖空氣像帽子或蓋子一樣罩住地面附近或城市表而的空氣時，就會產生溫度倒置的現(xiàn)象，發(fā)生這種情況，污染物就會被阻止上升和消散。這種情況多發(fā)生在位于山谷內的城市中。四、 汽車工業(yè)的工作從汽車的制造到汽車的銷售，再到汽車的維修以及汽車的使用等。汽車工業(yè)給社會帶來了許多就業(yè)機會。日本的汽車制造、銷售、營運等行業(yè)的職工人數(shù)占全國就業(yè)人數(shù)的 1 / 10 , 美國和德國的這個比例更高，達到 1 / 6 。在國內的汽車銷售工作中，自從 1998 年廣州木田、別克、奧迪率先建立起 4S （整車銷售 sale 、零配件 spare parts 、售后服務 service 、信息反饋 survey ) ）店以

11、來，近幾年以這種 45 、 3s 店為代表的銷售模式己經遍布全國各大城市，在這種代理店內需要大量的市場和營銷人員、零件配送人員、維修人員、培訓人員等。目前，各個國家都十分重視汽車制造、銷售與維修人員的培養(yǎng)。在國內的許多學院和大學都紛紛開設了兩年制、三年制和四年制的汽車課程培訓。國家和社會也專門組織進行上崗認證資格培訓和考核，其中涉及汽車營銷師、汽車中級維修工、汽車高級維修工、汽車維修技師、汽車高級維修技師等。隨著越來越多的人才融入到汽車工業(yè)的工作中，汽車工業(yè)的發(fā)展也必將越來越迅速，汽車也將更好地服務于社會，服務于人類。第五節(jié) 世界各國名車標徽 第二節(jié) 汽車類型 一、 乘用車乘用車是在設計和技術

12、特性上主要用于載運乘客及其隨身行李和臨時物品的汽車，包括駕駛員座位在內最多不超過 9 個座位。它可以分為以下4 種。1 小型乘用車封閉式車身，通常后部空間較小；有至少一排， 2 個或 2 個以上的座位；有 2 個側門，也可有 l 個后開啟門。2 普通乘用車普通乘用車是封閉式車身，側窗中柱或有或無；至少有兩排， 4 個或 4 個以上座位； 2 個或 4 個側門，或有 1 個后開啟門。 3 高級乘用車高級乘用車是封閉式車身，前后座之間可以設有隔板；至少有兩排， 4 個或 4 個以上座位：有 4 個或 6 個側門，也可有 1 個后開啟門。4 多用途乘用車 多用途乘用車是只有單一車室載運乘客及行李或物

13、品的乘用車。乘用車還分越野乘用車、專用乘用車、旅居車、防彈車等。 二、 商用車輛 商用車輛是在設計和技術特性仁用于運送人員和貨物的汽車。乘用車不包括在內。商用車輛可分為客車和貨車兩類。 1 客車客車是在設計和技術特性上用于載運乘客及其隨身行李的商用車輛，包括駕駛員座位在內，座位數(shù)超過 9 座。 （1）小型客車：用于載運乘客，除駕駛員座位外，座位數(shù)不超過 16 座的客車。 （2）城市客車：為城市內運輸而設計和裝備的一種客車。這種車輛設有坐椅及站立乘客的位置，并有足夠的空間供頻繁停站時乘客上下車走動用。 （3）長途客車：為城市之間運輸而設計和裝備的一種客車。這種車輛沒有專供乘客站立的位置，但在其通

14、道內可載運短途站立的乘客。 （4）旅游客車：為旅游而設計和裝各的一種客車。這種車輛的布置要確保乘客的舒適性，不載運短途站立的乘客?？蛙囍?，還有鉸接客車、無軌電車、越野客車等。 2 貨車貨車是一種主要為載運貨物而設計和裝備的商用車輛。貨車又分為普通貨車、多用途貨車、專用貨車、專用作業(yè)車。 3 ，其他車輛除上述車型外，還有掛車、汽車列車等。第三節(jié) 國產汽車產品型號的編制規(guī)則國產汽車型號均由漢語拼音和阿拉伯數(shù)字組成，（1）首部：企業(yè)的識別代號，由 2 個或 3 個漢語拼音字母組成，如 CA 、 EQ 、 SH 、 NJ 等。 （2）中部：由 4 位阿拉伯數(shù)字組成，其含義見表。 （3）尾部：分為兩部分

15、，前部由漢語拼音字母組成，表示專用汽車分類代號；后部是企業(yè)自定代號。第四節(jié) 汽車的基本技術參數(shù)動力性參數(shù)動力性參數(shù)包括兩種。 ( 1 ）最大轉矩 Te （n.m ) ：發(fā)動機通過飛輪向外輸出的最大轉矩。 ( 2 ）最大功率 Pe ( kw ) ：發(fā)動機通過飛輪向外輸出的最大功率。發(fā)動機的最大轉矩和最大功率越大，發(fā)動機的動力性越好。經濟性參數(shù)經濟性參數(shù)有兩種。 ( 1 ）燃油消耗率 be 克 ( kw · h ) ：其值表示發(fā)動機每發(fā)出1kw 有效功率，在 1h 內所消耗的燃油質量。燃油消耗率越低，經濟性越好。 ( 2 ）平均燃油消耗量 Qs （L / 100km ）：汽車在最大總質量

16、下，在公路行駛時的燃料消耗量，也稱為汽車百公里油耗。質量參數(shù)質量參數(shù)有 3 種。 ( l ）整車裝備質量（ kg ) ：汽車完全裝備好的質量。它除了整車質量外，還包括燃料、潤滑油、冷卻液、隨車工具、備胎和其他備品的質量，但不包括人員和貨物。 ( 2 ）最大裝載質量（噸）：最大貨運質量與最大客運質量之和 ( 3 ）最大總質量（比）：整車裝備質量與最大裝載質量之和。汽車外廓尺寸汽車外廓尺寸，主要外廓尺有以下 7 種。( 1 ）總長 La (mm ) ：垂直于車輛縱向對稱平面并分別抵靠在汽車前、后最突出部位的兩垂直面之間的距離。 ( 2 ）總高 Ha ( mm ) ：車輛最高點與車輛支承平面之間的距

17、離。 ( 3 ）總寬 Ba ( l 1lln ) ：平行于車輛縱向對稱平而并分別抵靠車輛兩側最外處剛性固定突出部位（不包括后視鏡、方位燈、側面標志燈、轉向指示燈等）的兩平面之間的距離。 ( 4 ）前懸 Al ( mm ) ：汽車直線行駛位置時，其前端剛性固定件的最前點至兩前輪軸線的垂面之間的距離。 ( 5 ）后懸（ mm ) ：汽車后端剛性固定件的最后點至后車輪軸線的垂面之間的距離。 ( 6 ）輪距 Kl（ mm ) ：同一車軸左、右輪胎中心間的距離。如后軸為雙胎，則為同一軸的一端兩輪胎中心到另一端兩輪胎中心之間的距離。 ( 7 ）軸距 L ( mm ) ：汽車在直線行駛位置時，同車相鄰兩軸的

18、車輪落地中心點到車輛縱向對稱平面的兩條垂線之間的距離。最大軸載質量最大軸載質量（ kg ）是汽車單軸所能承載的最大總質量。轉彎直徑轉彎直徑（mm）是在汽車轉彎時，外轉向車輪（輪向盤轉到極限位置）的中心平面在車輛支承平面上的軌跡圓直徑。第五節(jié) 汽車行駛基本原理及其總體構造從動力學的角度來看，物體運動形態(tài)的改變，取決于物體所受力的變化。觀察汽車的運動過程，不難發(fā)現(xiàn)，當外界給汽車施加足夠大的推動力時，汽車就會克服阻力的影響由靜止開始運動（起步），并隨著推動力的增加而加速運行；而當推動力減小或消失（失去動力），時，汽車便會減速直至停止運行。通常把這種推動汽車運動的力稱為驅動力（或牽引力），而把阻礙汽車

19、運動的各種力稱為阻力。下面分別加以研究。影響汽車運行的重要阻力（1）滾動阻力：車輪滾動時輪胎與路面產生的變形以及輪胎與路面之間的摩擦、車輪軸承內部的摩擦形成的阻力稱為滾動阻力，用凡表示。滾動阻力的大小與汽車的總質量、輪胎結構與氣壓、路面性質等因素有關。 （2）空氣阻力：汽車行駛時，車身表面與空氣相互摩擦，同時車身前部受迎面空氣的壓力，而尾部出現(xiàn)真空，產生壓力差，由此而形成的阻力稱為空氣阻力，用 Fw 表示?？諝庾枇εc車身迎風面積大小以及車身造型、表面質量有關，特別是與汽車和空氣間的相劉速度的平方成正比。隨著車速的提高，空氣阻力會顯著增加。 （3）上坡阻力：汽車上坡時，車輛的總重力沿路面方向的分

20、力，其方向與汽車行駛方向相反，即為上坡阻力，用 Fi 表示。其值取決于汽車的總質量和縱向坡度的大小。汽車運動狀態(tài)分析（1）當各種阻力之和等于驅動力時，汽車將勻速行駛。（2）當各種阻力之和小于驅動力時，汽車將加速行駛。此時，汽車的動能將增加。但隨著車速的增高，空氣阻力等亦隨之增大，當驅動力與總阻力達到新的平衡時，車速便不再增加，此后汽車便以較高的速度勻速行駛。（3）當各種阻力之和大于驅動力時，汽車將減速行駛直至停車。此時，若還想穩(wěn)定車速，可采取加大節(jié)氣門開度或換入低擋以增大驅動力。附著力及其對驅動力的限制在汽車理論中，把輪胎與路面間的相互摩擦以及輪胎花紋與路面凸起部分的相互作用綜合在一起，稱為附

21、著作用。由附著作用所決定的阻礙車輪打滑的路面反力的最大值就稱為附著力。汽車的總體構造1發(fā)動機發(fā)動機是為汽車行駛提供動力的裝置現(xiàn)代汽車廣泛采用往復活塞式內燃機。它是通過可燃混合氣在汽缸內燃燒膨脹產生壓力，推動活塞運動并通過連桿使曲軸旋轉來對外輸出功率的。汽油機主要包括兩大機構和五大系統(tǒng)，它們是曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和啟動系統(tǒng)。（1） 曲柄連桿機構，主要由汽缸體、活塞、連桿、曲軸和飛輪等組成。缸體上為汽缸，卜部為曲軸箱?；钊挥谄變??；钊h(huán)用來填充汽缸與活塞之間的間隙，防止汽缸內的氣體泄漏到曲軸箱內。曲軸安裝于曲軸箱內。飛輪固定于曲軸后端，伸出到發(fā)動機

22、缸休外，負責對外輸出動力。連桿用來連接活塞與曲軸，負責傳遞兩者之間的動力與運動。汽車發(fā)動機是多缸發(fā)動機，活塞與連桿的數(shù)目與缸數(shù)相同，但曲軸只有一根。（2）配氣機構 主要由凸輪軸、氣門及氣門傳動組組成。每個汽缸都有一個（或幾個）進氣門和排氣門，分別位于進、排氣道口，負責封閉和打開進、排氣道。凸輪軸通過正時齒輪或齒形皮帶由曲軸驅動而轉動，通過氣門傳動組定時將氣門打開，將新鮮氣體充入汽缸或者將燃燒后的廢氣排除出汽缸。（3）燃料供給系統(tǒng) 主要由空氣濾清器、燃油噴射裝置、進氣管、排氣管、消聲器、電動汽油泵與空氣混合成不同濃度的可燃混合氣，充入汽缸供燃燒使用。同時，將燃燒后的廢氣排出汽缸。進入汽缸內的混合

23、氣量及噴油量由電控單元控制，以滿足發(fā)動機不同負荷的需要。（4）冷卻系統(tǒng)，可燃混合氣在燃燒過程中，汽缸內氣體溫度高達 1800 -2000 。直接與高溫接觸的機件（如汽缸體、活塞、氣門等）若不及時冷卻，則其中運動機件將可能因熱膨脹而破壞正常間隙，或因潤滑油在高溫下失效而卡死：各機件也可能因高溫而導致其機械強度降低甚至損壞。為保證發(fā)動機正常工作，必須對發(fā)動機進行冷卻，使發(fā)動機在最適合的溫度下工作。冷卻系主要由水泵、散熱器、風扇、水套和節(jié)溫器等組成。（5）潤滑系統(tǒng) 潤滑系由機油泵、機油濾清器、主油道和油底殼組成，它起潤滑、冷卻、清潔和密封等作用。（6）點火系統(tǒng)，為汽油機獨有，由蓄電池、點火開關、分電

24、器總成、點火線圈、高壓線和火花塞組成?；鸹ㄈ挥谄兹紵摇Ｔ撓到y(tǒng)的主要作用是使火花塞按時產生電火花，將汽缸內的可燃混合氣體點燃而做功。柴油機的燃燒方式為自燃（壓燃） , 不設點火系。（7）啟動系統(tǒng)：要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉動發(fā)動機的曲軸，使汽缸內吸入（或形成）可燃混合氣并燃燒膨脹，工作循環(huán)才能進行。曲軸在外力作用下開始轉動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發(fā)動機的啟動。啟動系統(tǒng)主要由蓄電池、啟動控制與傳動機構和啟動機（電機）等組成。汽車底盤汽車底盤接受發(fā)動機的動力，使汽車產生運動，并保證汽車按照駕駛員的操縱止常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系組成。 （1）傳動系：由離合器、變速器、萬向傳動裝置和驅動橋組成，用來將發(fā)動機輸出的動力傳給驅動輪，并使之適合于行駛的需要。（2）行駛系：是汽車的基礎，由車架、車橋、車輪與輪胎以及位于車橋和車架之間的懸掛裝置組成。車架是汽車的裝配基體，將整個汽車裝成一體。車橋與車輪負責汽車的行駛。懸掛裝置將車橋安裝于車架，起到傳力、導向和緩沖減振的作用。行駛系除影響汽車的操縱穩(wěn)定性外，還對汽車的乘坐舒適性起著重要影響。（3）轉向系，轉向系用來改變或者恢復汽車的行駛方向。它是通過