汽車(chē)設(shè)計(jì)與制造課件

第五章汽車(chē)設(shè)計(jì)與制造1第五章汽車(chē)設(shè)計(jì)與制造1第一節(jié)汽車(chē)設(shè)計(jì)2第一節(jié)汽車(chē)設(shè)計(jì)2

1．汽車(chē)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

整車(chē)總體設(shè)計(jì)又稱(chēng)為汽車(chē)的總布置設(shè)計(jì)，其任務(wù)是使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所規(guī)定的整車(chē)參數(shù)和性能指標(biāo)的要求，并將這些整車(chē)參數(shù)和性能指標(biāo)分解為有關(guān)總成的參數(shù)和功能。

整車(chē)總體設(shè)計(jì)既需要綜合運(yùn)用各學(xué)科的知識(shí)；又要從系統(tǒng)工程的角度研究汽車(chē)各總成、零部件之間的相互聯(lián)系、相互制約和相互影響，從整體性、相關(guān)性解決設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。一、汽車(chē)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及特點(diǎn)

汽車(chē)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括整車(chē)總體設(shè)計(jì)、總成設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)。

汽車(chē)總成設(shè)計(jì)的任務(wù)，主要是滿(mǎn)足整車(chē)設(shè)計(jì)對(duì)總成功能和布置的要求，也存在是否易于維修、保養(yǎng)的“人—機(jī)”關(guān)系問(wèn)題（總成是由若干零件按規(guī)定技術(shù)要求組裝的裝配單元）。零件設(shè)計(jì)的任務(wù)主要是滿(mǎn)足總成的設(shè)計(jì)要求并解決強(qiáng)度、壽命和生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題。為了滿(mǎn)足總成的設(shè)計(jì)要求，還應(yīng)取得整車(chē)的有關(guān)性能之間、相關(guān)總成的參數(shù)之間的理想匹配。31．汽車(chē)設(shè)計(jì)的內(nèi)容整車(chē)總體設(shè)計(jì)又稱(chēng)

（1）產(chǎn)品系列化、零部件通用化、零件標(biāo)準(zhǔn)化。（2）良好的適應(yīng)性。為了使所設(shè)計(jì)的汽車(chē)產(chǎn)品在全國(guó)和全世界這樣的廣闊市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力，設(shè)計(jì)中就要充分考慮提高其適應(yīng)性，以滿(mǎn)足復(fù)雜多變的使用條件。（3）汽車(chē)使用中的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保要求。（4）在保證可靠性的前提下盡量減小汽車(chē)的自身質(zhì)量。（5）外觀造型的藝術(shù)性。（6）滿(mǎn)足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求。（7）汽車(chē)設(shè)計(jì)是考慮人機(jī)工程、交通工程、制造工程、運(yùn)營(yíng)工程、管理工程的系統(tǒng)工程。2．汽車(chē)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和要求4（1）產(chǎn)品系列化、零部件通用化、零件標(biāo)準(zhǔn)化

2．總體方案設(shè)計(jì)

總體方案設(shè)計(jì)是根據(jù)決策所選定的目標(biāo)及對(duì)開(kāi)發(fā)目標(biāo)制定的工作方針、設(shè)計(jì)原則等主導(dǎo)思想提出整車(chē)方案設(shè)想，因此又稱(chēng)為概念設(shè)計(jì)或構(gòu)思設(shè)計(jì)。

3．繪制總布置草圖

總布置草圖要求較準(zhǔn)確地畫(huà)出各總成及部件的外形和尺寸并進(jìn)行仔細(xì)的布置。

二、汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程

1．調(diào)查研究與初始決策

調(diào)查研究與初始決策的任務(wù)是選定設(shè)計(jì)目標(biāo)，并制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作方針及設(shè)計(jì)原則。

4．車(chē)身造型設(shè)計(jì)及繪制車(chē)身布置圖

車(chē)身造型設(shè)計(jì)包括外形設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、色彩設(shè)計(jì)、與造型設(shè)計(jì)有關(guān)的零部件設(shè)計(jì)和標(biāo)志設(shè)計(jì)等。

5．編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)是后續(xù)的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)及工藝準(zhǔn)備的指導(dǎo)和依據(jù)。

52．總體方案設(shè)計(jì)3．繪

6.汽車(chē)的總布置設(shè)計(jì)

其主要任務(wù)是根據(jù)汽車(chē)的總體方案及整車(chē)性能提出對(duì)各總成及部件的布置要求和特性參數(shù)等設(shè)計(jì)要求；協(xié)調(diào)整車(chē)與總成之間、相關(guān)總成之間、總成與有關(guān)部件之間的布置關(guān)系和參數(shù)匹配關(guān)系，使之組成一個(gè)在給定使用條件下的使用性能達(dá)到最優(yōu)并滿(mǎn)足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所要求的整車(chē)參數(shù)和性能指標(biāo)的汽車(chē)。

7．試制、試驗(yàn)、修改與定型

設(shè)計(jì)完成后投入樣品試制時(shí)，應(yīng)考慮在臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)有一定數(shù)量的零部件和總成，至少有3～4輛樣車(chē)投入整車(chē)室內(nèi)試驗(yàn)與道路試驗(yàn)。汽車(chē)試驗(yàn)在汽車(chē)設(shè)計(jì)定型中起著關(guān)鍵的作用。應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)進(jìn)行全面的試驗(yàn)，以檢查新產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)。試制與試驗(yàn)中暴露出的設(shè)計(jì)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決并記錄在案，作為修改設(shè)計(jì)的依據(jù)。

二、汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程66.汽車(chē)的總布置設(shè)計(jì)7．試制、試

在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中，汽車(chē)設(shè)計(jì)理論對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)踐起指導(dǎo)作用，而汽車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的長(zhǎng)期積累和汽車(chē)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，又使汽車(chē)設(shè)計(jì)理論得到不斷的發(fā)展與提高。汽車(chē)設(shè)計(jì)技術(shù)是汽車(chē)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法和手段，是汽車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)踐的軟件與硬件。

由于汽車(chē)是包羅了各種典型機(jī)械元件、零部件、各種金屬與非金屬材料及各種機(jī)械加工工藝的典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此其設(shè)計(jì)理論顯然是以機(jī)械設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，涉及許多基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論及專(zhuān)業(yè)知識(shí)。例如：工程數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、熱力學(xué)與傳熱學(xué)、流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)理論、機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械零件、工程材料、機(jī)械強(qiáng)度、電工學(xué)、工業(yè)電子學(xué)、電控與微機(jī)控制技術(shù)、液壓技術(shù)、液力傳動(dòng)、汽車(chē)?yán)碚?汽車(chē)動(dòng)力學(xué)或汽車(chē)行駛性能)、發(fā)動(dòng)機(jī)原理、汽車(chē)構(gòu)造、車(chē)身美工與造型、汽車(chē)制造工藝、汽車(chē)維修等。

1.汽車(chē)設(shè)計(jì)理論三、汽車(chē)設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展7在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中，汽車(chē)設(shè)計(jì)理論對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)踐

(1)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)

經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)是以已有產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，運(yùn)用一些帶有經(jīng)驗(yàn)常數(shù)或安全系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的一種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。這種設(shè)計(jì)由于缺乏精確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和科學(xué)的計(jì)算方法，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不是過(guò)于笨重就是可靠性差。一種新車(chē)型的開(kāi)發(fā)往往要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)—試制—試驗(yàn)—改進(jìn)設(shè)計(jì)—試制—試驗(yàn)等過(guò)程，反復(fù)修改圖紙完善設(shè)計(jì)后才能定型，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，質(zhì)量差，消耗大。

(2)以科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

隨著測(cè)試技術(shù)的發(fā)展與完善，在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中引進(jìn)新的測(cè)試技術(shù)和各種專(zhuān)用的試驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，從各方面對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和零部件的強(qiáng)度、壽命進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)應(yīng)用近代數(shù)學(xué)物理分析方法，對(duì)汽車(chē)產(chǎn)品及其總成、零部件進(jìn)行全面的技術(shù)分析、研究，這樣就使汽車(chē)設(shè)計(jì)發(fā)展到以科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的階段。

2.汽車(chē)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展8(1)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)(2)以科

(3)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)及其在工程設(shè)計(jì)中的推廣應(yīng)用，使汽車(chē)設(shè)計(jì)技術(shù)飛躍發(fā)展，設(shè)計(jì)過(guò)程完全改觀。這種利用計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法，統(tǒng)稱(chēng)為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD，computeraideddesign)。今后CAD將與CAM(computeraidedmanufacture，計(jì)算機(jī)輔助制造)、CAT(computer

aided

test，計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試)結(jié)合成CADMAT系統(tǒng)，將更顯示出其巨大的功效。

現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)，除傳統(tǒng)的方法外，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中，還引進(jìn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與分析手段，通常稱(chēng)為計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE，computeraidedEngineering）。甚至還引進(jìn)了雷達(dá)防撞、衛(wèi)星導(dǎo)航、智能化電子儀表及顯示系統(tǒng)等高新技術(shù)。

2.汽車(chē)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展9(3)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)現(xiàn)代汽第二節(jié)汽車(chē)制造工藝

10第二節(jié)汽車(chē)制造工藝10一、汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程

汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槠?chē)產(chǎn)品的全過(guò)程。汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程包括了毛坯（鑄件、鍛件等）的制造、零件的機(jī)械加工、毛坯和零件的熱處理、總成（或部件）的裝配和汽車(chē)產(chǎn)品的總裝配等基本生產(chǎn)過(guò)程?；旧a(chǎn)過(guò)程是汽車(chē)生產(chǎn)中的中心環(huán)節(jié)。在生產(chǎn)過(guò)程中，除上述所指出的基本生產(chǎn)過(guò)程外，還包括保證生產(chǎn)過(guò)程能正常進(jìn)行所必需的其他一些過(guò)程，如動(dòng)能(壓縮空氣、蒸汽、煤氣等)的生產(chǎn)、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及工藝裝備。的生產(chǎn)等，一般稱(chēng)為輔助生產(chǎn)過(guò)程。此外，為保證生產(chǎn)過(guò)程的正常進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量，還包括各生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的運(yùn)輸、保管、產(chǎn)品的銷(xiāo)售及售后服務(wù)等服務(wù)生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)及技術(shù)準(zhǔn)備的生產(chǎn)過(guò)程。

11一、汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程是指將原材轎車(chē)主要生產(chǎn)過(guò)程12轎車(chē)主要生產(chǎn)過(guò)程12載貨汽車(chē)主要生產(chǎn)過(guò)程13載貨汽車(chē)主要生產(chǎn)過(guò)程13二、汽車(chē)制造的工藝過(guò)程及其組成工藝過(guò)程是指，在生產(chǎn)過(guò)程中，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過(guò)程。在汽車(chē)制造的工藝過(guò)程中，包括了毛坯（鑄件、鍛件等）的工藝過(guò)程、熱處理工藝過(guò)程、零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程、沖壓工藝過(guò)程、焊接工藝過(guò)程、涂裝工藝過(guò)程、總成或部件及汽車(chē)產(chǎn)品的裝配工藝過(guò)程等。

1、毛坯制造工藝過(guò)程

將原材料通過(guò)鑄造和鍛造方法制造成鑄件和鍛件，分別稱(chēng)為鑄造和鍛造工藝過(guò)程，統(tǒng)稱(chēng)為毛坯制造工藝過(guò)程。

鑄造是將熔融金屬澆注、壓射或吸入鑄型型腔中，待其凝固后得到一定形狀、尺寸和性能鑄件的方法。

鍛造是在壓力設(shè)備及工模具的作用下，使金屬坯料產(chǎn)生局部或全部的塑性變形以獲得一定形狀、尺寸和質(zhì)量的鍛件的方法。

14二、汽車(chē)制造的工藝過(guò)程及其組成工藝過(guò)程是指二、汽車(chē)制造的工藝過(guò)程及其組成

2、機(jī)械加工工藝過(guò)程

機(jī)械加工工藝過(guò)程主要是改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀和尺寸的過(guò)程。根據(jù)機(jī)械加工中有無(wú)切屑，可以分為切削加工和無(wú)屑加工兩類(lèi)。

切削加工是利用切削刀具從生產(chǎn)對(duì)象(工件)上切除多余材料的加工方法，如在汽車(chē)零件制造中常采用的車(chē)削、鉆削、鉸削、銑削、拉削、錘削、磨削、研磨、拋光、超精加工和齒輪輪齒加工中的滾齒、插齒、剃齒，以及錐齒輪輪齒加工中的銑齒、拉齒等。

無(wú)屑加工是使用滾擠壓工具對(duì)生產(chǎn)對(duì)象施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形而成形和強(qiáng)化表面的加工方法，如汽車(chē)零件制造中采用的熱軋齒輪輪齒、冷軋和冷擠齒輪輪齒，滾擠壓軸零件外圓和內(nèi)孔等。在機(jī)床設(shè)備上利用切削刀具或其他工具，利用機(jī)械力將毛坯或工件加工成零件的過(guò)程，稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。15二、汽車(chē)制造的工藝過(guò)程及其組成2、機(jī)械加

汽車(chē)（特別是轎車(chē)）車(chē)身絕大部分是沖壓件，如頂蓋、擋泥板、車(chē)身側(cè)板、地板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、車(chē)門(mén)內(nèi)外板、行李箱蓋板、中門(mén)柱、前門(mén)柱、保險(xiǎn)杠等。汽車(chē)沖壓件品種繁多、生產(chǎn)批量大，因此必須采用機(jī)械化、半自動(dòng)化或全自動(dòng)化流水生產(chǎn)。

3、沖壓工藝過(guò)程16汽車(chē)（特別是轎車(chē)）車(chē)身絕大部分是沖壓件，如頂

車(chē)身焊接通常稱(chēng)焊裝，是將車(chē)身沖壓零件組裝和焊接成符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的白車(chē)身（即未經(jīng)噴漆的車(chē)身）。4、焊接工藝過(guò)程

17車(chē)身焊接通常稱(chēng)焊裝，是將車(chē)身沖壓零件組裝和焊

焊接機(jī)器人被越來(lái)越廣泛地采用，并出現(xiàn)了機(jī)器人焊裝線(xiàn)和無(wú)人操作機(jī)器人焊裝車(chē)間，采用焊接機(jī)器人可使焊接質(zhì)量穩(wěn)定并減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。18焊接機(jī)器人被越來(lái)越廣泛地采用，并出現(xiàn)了機(jī)器人

車(chē)身焊裝時(shí)各大總成和白車(chē)身均要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)。例如，在生產(chǎn)線(xiàn)上設(shè)自動(dòng)檢測(cè)機(jī)檢查裝配、焊接質(zhì)量和尺寸要求，在白車(chē)身完成后用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行抽檢等。19車(chē)身焊裝時(shí)各大總成和白車(chē)身均要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量

汽車(chē)涂裝的目的是起保護(hù)、裝飾和標(biāo)志等作用，以及車(chē)身內(nèi)表面的隔熱、消聲、抗震密封等特殊作用。因此，轎車(chē)、客車(chē)車(chē)身和貨車(chē)駕駛室的涂漆不僅裝飾性要求高，而且還要求良好的力學(xué)性能、高的耐候性和耐腐蝕性。

為保證噴漆質(zhì)量，車(chē)間廠房及其環(huán)境要求非常干凈，并注意將產(chǎn)塵區(qū)與噴漆工作區(qū)分開(kāi)。噴漆之前需進(jìn)行預(yù)處理（亦稱(chēng)前處理），其質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)整車(chē)的耐蝕性有很大影響。預(yù)處理的目的是使金屬車(chē)身脫脂、除銹、清洗后通過(guò)中溫鋅磷化生成磷化膜并經(jīng)鈍化，以提高漆膜的結(jié)合力、增強(qiáng)耐蝕性。涂漆通常經(jīng)幾道工序，先經(jīng)電泳底漆、再?lài)娭虚g涂料、最后作面漆施工。面漆施工是決定車(chē)身美觀的最后一關(guān)，用漆類(lèi)型有氨基醇酸類(lèi)、聚脂類(lèi)、丙烯酸類(lèi)等；通常用高速旋轉(zhuǎn)靜電噴杯噴涂，不同檔次汽車(chē)面漆噴涂次數(shù)和工藝不同，其要求得到的光澤和鮮映度也有所不同。為了高質(zhì)量、快節(jié)奏，涂漆生產(chǎn)多采用往復(fù)式噴涂機(jī)、噴漆機(jī)器人等裝備，構(gòu)成自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)線(xiàn)?？紤]到轎車(chē)面漆的返修率較高，一般在車(chē)間設(shè)計(jì)時(shí)安排一條生產(chǎn)線(xiàn)供返修使用。5、涂裝工藝過(guò)程20汽車(chē)涂裝的目的是起保護(hù)、裝飾和標(biāo)志等作用，以一汽大眾十五萬(wàn)輛捷達(dá)轎車(chē)電泳線(xiàn)外部循環(huán)管路21一汽大眾十五萬(wàn)輛捷達(dá)轎車(chē)電泳線(xiàn)外部循環(huán)管路21一汽大眾十五萬(wàn)輛捷達(dá)轎車(chē)中涂烘干室內(nèi)腔22一汽大眾十五萬(wàn)輛捷達(dá)轎車(chē)中涂烘干室內(nèi)腔22一汽車(chē)身廠CA141駕駛室陰極電泳涂裝線(xiàn)23一汽車(chē)身廠CA141駕駛室陰極電泳涂裝線(xiàn)23紅旗轎車(chē)六萬(wàn)輛面漆線(xiàn)

24紅旗轎車(chē)六萬(wàn)輛面漆線(xiàn)24紅旗轎車(chē)六萬(wàn)輛面漆線(xiàn)面漆烘干室25紅旗轎車(chē)六萬(wàn)輛面漆線(xiàn)面漆烘干室25

按規(guī)定的裝配技術(shù)要求，將零件或總成（部件）進(jìn)行配合和連接，使之成為半成品或成品的工藝過(guò)程，稱(chēng)為裝配工藝過(guò)程。它是改變零件、裝配單元（總成或部件）間的相對(duì)位置的過(guò)程，分為總成或部件的裝配（分裝或部裝）和汽車(chē)產(chǎn)品的總裝配。

總裝線(xiàn)一般是由以下幾個(gè)部分組成：

（1）內(nèi)飾裝配線(xiàn)；（2）底盤(pán)裝配線(xiàn)；（3）外飾裝配線(xiàn)；（4）車(chē)輛行駛性能檢查調(diào)整線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)檢測(cè)線(xiàn)）。5、裝配工藝

過(guò)程

汽車(chē)總裝是將汽車(chē)各零部件總成根據(jù)技術(shù)條件裝配成完整、合格的汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程，也是汽車(chē)生產(chǎn)的最后一道工序。汽車(chē)總裝工作的內(nèi)容，因車(chē)型及生產(chǎn)綱領(lǐng)的不同而有區(qū)別。其主要包括：整車(chē)裝配、飾件裝配、檢驗(yàn)調(diào)整、性能試驗(yàn)及試車(chē)等?？傃b的基本任務(wù)，可概括為將汽車(chē)的動(dòng)力—傳動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)身內(nèi)飾、車(chē)身外飾、以及電子裝置等部分裝配成整車(chē)。

26按規(guī)定的裝配技術(shù)要求，將零件或總成（部件）進(jìn)第三節(jié)汽車(chē)工程材料27第三節(jié)汽車(chē)工程材料27

一、金屬材料

金屬材料分為黑色金屬和有色金屬。黑色金屬是指鋼鐵材料；有色金屬是指除鋼鐵材料以外的所有金屬材料，如鋁、銅、鎂及其合金。

鋼鐵材料在我國(guó)汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)中仍占主流地位。其最大的特點(diǎn)是價(jià)格低廉，比強(qiáng)度(強(qiáng)度／密度)高，便于加工，因而得到廣泛的應(yīng)用。汽車(chē)用鋼鐵材料有鋼板、結(jié)構(gòu)鋼、特殊用途鋼、燒結(jié)合金、鑄鐵等。一輛中型載貨汽車(chē)上鋼鐵材料約占汽車(chē)總質(zhì)量的3／4。

1．鋼鐵材料

在汽車(chē)零件中，冷沖壓零件約占總零件數(shù)的50%~60%。汽車(chē)?yán)錄_壓零件采用的材料有鋼板和鋼帶，其中主要是鋼板，包括熱軋鋼板和冷軋鋼板。熱軋鋼板主要用來(lái)制造一些承受一定載荷的結(jié)構(gòu)件，如保險(xiǎn)杠、剎車(chē)盤(pán)、縱梁等；冷軋鋼板主要用來(lái)制造一些形狀復(fù)雜、受力不大的機(jī)器外殼、駕駛室、轎車(chē)的車(chē)身等覆蓋零件。近年開(kāi)發(fā)的加工性能良好、強(qiáng)度(屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度)高的薄鋼板——高強(qiáng)度鋼板，由于其可降低汽車(chē)自重、提高燃油經(jīng)濟(jì)性而在汽車(chē)上獲得應(yīng)用，如用于制造車(chē)身外面板(包括車(chē)頂、前臉、后圍、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、車(chē)門(mén)、行李箱等)、車(chē)身內(nèi)蒙、保險(xiǎn)杠、橫梁、邊梁、支架、發(fā)動(dòng)機(jī)框架等。28一、金屬材料金屬材料分為黑色

2．有色金屬

有色金屬因具有質(zhì)輕、導(dǎo)電性好等特點(diǎn)，在現(xiàn)代汽車(chē)上的用量呈逐年增加的趨勢(shì)。如鋁合金材料具有密度低、強(qiáng)度高和耐蝕性好的特性，是轎車(chē)的輕量化應(yīng)用較多的材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近10年來(lái)，轎車(chē)上的鋁及其合金用量已從占汽車(chē)總質(zhì)量的5%左右上升至10%左右。此外，采用新型鎂合金制造的凸輪軸蓋、制動(dòng)器等零部件，可以減輕質(zhì)量和降低噪聲。采用鋁、鎂、鈦等輕金屬替代鋼鐵材料以減輕自重，是轎車(chē)輕量化的發(fā)展方向。

一、金屬材料292．有色金屬有色金屬因具有質(zhì)輕、

非金屬材料包括塑料、橡膠、玻璃、陶瓷、合成纖維、膠粘劑、摩擦材料、涂裝材料等。

塑料是一種以有機(jī)合成樹(shù)脂為主要成份的高分子材料，也可根據(jù)需要加入各種增強(qiáng)材料、填料、增塑劑、固化劑、穩(wěn)定劑、著色劑和阻燃劑等。汽車(chē)上常用的塑料有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯烯、ABS、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、酚醛樹(shù)脂等。其具有強(qiáng)度、韌性和耐磨性較好，價(jià)廉、耐腐蝕、降噪聲、美觀、質(zhì)輕等特點(diǎn)，對(duì)汽車(chē)的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性等方面有較大的改善，如用塑料制作汽車(chē)保險(xiǎn)杠、高檔車(chē)用安全玻璃、汽車(chē)內(nèi)飾件、儀表面板等零部件，比用鋼鐵材料更具有安全性，并可降低造價(jià)。塑料的成型是將分裝、粒狀、溶液或分散體等各種物態(tài)的塑料物料轉(zhuǎn)變?yōu)樗栊螤畹闹破贰３尚偷姆椒ㄓ凶⑸?、壓制、澆鑄、擠出、吹塑、真空等。

二、非金屬材料1．塑料

30非金屬材料包括塑料、橡膠、玻璃、陶瓷、合成纖

目前，汽車(chē)載重輪胎以天然橡膠為主，而轎車(chē)輪胎則以合成橡膠為主。天然橡膠在許多性能方面優(yōu)于通用型合成橡膠，其主要特點(diǎn)是強(qiáng)度高、彈性好，發(fā)熱和滯后損失小，耐撕裂，以及有良好的工藝性、內(nèi)聚性和粘著性。采用天然橡膠制成的輪胎耐刺扎，特別對(duì)使用條件苛刻的輪胎，其胎面上層膠大多采用天然橡膠制造。在輪胎用合成橡膠中，丁基橡膠具有優(yōu)良的氣密性和耐老化性。用它制造的內(nèi)胎，氣密性比天然橡膠內(nèi)胎好，使用中不必經(jīng)常充氣，輪胎使用壽命也相應(yīng)提高。它也是無(wú)內(nèi)胎輪胎密封層的最好材料。

2．橡膠

汽車(chē)用橡膠具有高彈性、高耐磨性等特點(diǎn)，主要用于制造汽車(chē)輪胎、內(nèi)胎、防振膠墊、軟管、密封帶、輸送帶等零部件。

車(chē)用膠帶多用氯丁橡膠制作，以減少噪聲、提高使用壽命，并且耐磨損。車(chē)用橡膠密封件多采用丙烯酸酯橡膠、硅橡膠等材料制作，以滿(mǎn)足氣密性好、耐熱、耐老化要求。

車(chē)用膠管（水、氣、燃油、潤(rùn)滑油、液壓油等的輸送管），采用丁腈橡膠、氯丁橡膠等材料制造，以保證其與各種工作油接觸后，性能不會(huì)惡化。

對(duì)于汽車(chē)門(mén)窗玻璃密封條，多采用乙丙橡膠制造，也有將氯丁橡膠或丁苯橡膠與乙丙橡膠并用的，可達(dá)到經(jīng)久耐用的目的。31目前，汽車(chē)載重輪胎以天然橡膠為主，而轎車(chē)輪胎

鋼化玻璃是普通玻璃經(jīng)過(guò)高溫淬火處理的特種玻璃，即將普通玻璃加熱到一定溫度后，迅速冷卻進(jìn)行特殊鋼化處理。其性能特點(diǎn)是具有很高的溫度急變抵抗能力，強(qiáng)度也較高。鋼化玻璃在受到?jīng)_擊破碎時(shí)，在破碎前瞬間的臨界狀態(tài)，沿玻璃晶界產(chǎn)生裂紋，碎片小而無(wú)棱角，不會(huì)造成人體傷害，常用于汽車(chē)后窗玻璃和側(cè)窗玻璃。

3．玻璃

汽車(chē)用玻璃是安全性能高的鋼化玻璃和夾層玻璃。

夾層玻璃又稱(chēng)為安全玻璃。它是將兩片以上的平板類(lèi)玻璃用聚乙烯醇縮丁醛塑料襯片粘合而成，具有較高的強(qiáng)度。在夾層玻璃受到破壞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生輻射狀或同心圓形裂紋，碎片不易脫落，而且不影響玻璃的透明度，不產(chǎn)生折光現(xiàn)象，常用于汽車(chē)的前窗玻璃。各國(guó)已制訂有關(guān)法規(guī)，規(guī)定轎車(chē)的前窗必須安裝夾層玻璃。32鋼化玻璃是普通玻璃經(jīng)過(guò)高溫淬火處理的特種玻璃

除霜玻璃，是在玻璃夾層中安裝了加熱電阻絲，當(dāng)氣候變冷使玻璃表面結(jié)霜時(shí)，可以用電加熱玻璃使霜融化，由于其操作方便，常被用作現(xiàn)代轎車(chē)的后窗玻璃。

汽車(chē)玻璃常常會(huì)加入一些微量元素，制成有顏色的玻璃。如藍(lán)色、茶色、褐色等，它們吸收了陽(yáng)光中的部分紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)，降低了玻璃的透明度，可防止外界對(duì)車(chē)內(nèi)的窺視。

反光玻璃，在玻璃表面涂有一層具有反光特性的物質(zhì)，用作汽車(chē)后窗時(shí)，當(dāng)后面車(chē)輛的車(chē)燈照在上面時(shí)，即可反光以提高車(chē)輛的安全性。

近年來(lái)，又開(kāi)發(fā)出一些新的車(chē)用玻璃品種，例如，在汽車(chē)上采用的新型電控液晶變色玻璃，采用這種玻璃制成的“智能車(chē)窗”，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)光線(xiàn)的輻射和穿透強(qiáng)度，可控制車(chē)內(nèi)光線(xiàn)的柔和度。3．玻璃33除霜玻璃，是在玻璃夾層中安裝了加熱電阻絲，當(dāng)4．陶瓷

陶瓷屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，具有耐高溫、硬度高、脆性大等特點(diǎn)。在汽車(chē)上最早應(yīng)用陶瓷材料制造的零部件是火花塞、車(chē)窗玻璃?，F(xiàn)代汽車(chē)中，陶瓷的用途得到大大的拓展，一部分陶瓷作為功能材料，被用于制作各種傳感器，如爆震傳感器、氧傳感器、溫度傳感器等部件，以滿(mǎn)足汽車(chē)電子化急劇發(fā)展的需要；一部分陶瓷則作為結(jié)構(gòu)材料，用于替代金屬材料制作發(fā)動(dòng)機(jī)和熱交換器零件。近年來(lái)，一些特種陶瓷用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)部件或整機(jī)、渦輪部件等，可以達(dá)到提高熱效率、降低能耗、減輕自重的目的。5．摩擦材料

汽車(chē)摩擦材料主要由骨架材料、粘結(jié)劑和填充材料所組成。以石棉纖維為主的骨架材料稱(chēng)之為石棉摩擦材料。其粘結(jié)劑多用酚醛樹(shù)脂，也有相當(dāng)一部分使用了含橡膠、腰果油、聚乙烯醇或其他高分子材料成分的改性酚醛樹(shù)脂。填充材料多采用重晶石、硅灰石、氧化鋁、鉻鐵礦粉、氧化鐵、輪胎粉及銅、鉛等粉末。隨著汽車(chē)技術(shù)水平的不斷提高，對(duì)摩擦材料也提出更為苛刻的技術(shù)要求。近年來(lái)，人們意識(shí)到石棉的危害，開(kāi)發(fā)了許多新型的摩擦材料及無(wú)石棉摩擦材料，如鋼纖維摩擦材料、玻璃纖維摩擦材料、陶瓷纖維摩擦材料、芳綸纖維摩擦材料、碳纖維—摩擦材料等。344．陶瓷陶瓷屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，具有耐高溫、6．復(fù)合材料

復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上不同材料組合而成的材料，它在強(qiáng)度、剛度、耐蝕性等方面比單純的金屬材料、陶瓷材料和聚合物材料等都優(yōu)越。

（1）玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

是由玻璃纖維與熱固性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂復(fù)合的材料，通常又稱(chēng)玻璃鋼。由于玻璃鋼比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好，現(xiàn)已用玻璃鋼制造各種汽車(chē)的車(chē)身、底盤(pán)、車(chē)窗、車(chē)門(mén)、車(chē)座、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、駕駛室、擋泥板、電瓶框架等。減輕了自重，提高了車(chē)輛的質(zhì)量利用系數(shù)(載質(zhì)量／車(chē)自重)。

（2）碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是以碳纖維或其織物為增強(qiáng)相，以樹(shù)脂、金屬、陶瓷等作為粘結(jié)劑制成的。目前有碳纖維／樹(shù)脂、碳纖維／碳、碳纖維／金屬、碳纖維／陶瓷等復(fù)合材料，其中以碳纖維／樹(shù)脂復(fù)合材料應(yīng)用最為廣泛。碳纖維／樹(shù)脂復(fù)合材料中采用的樹(shù)脂有環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚四氟乙烯樹(shù)脂等。與玻璃鋼相比，其強(qiáng)度和彈性模量高、密度小。它還具有較高的沖擊韌度和疲勞強(qiáng)度，優(yōu)良的減摩性、耐磨性、導(dǎo)熱性、耐蝕性和耐熱性。它主要的應(yīng)用有：發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的推桿、連桿、搖桿、水泵葉輪、傳動(dòng)系統(tǒng)中的傳動(dòng)軸、離合器片、加速裝置及護(hù)罩；底盤(pán)系統(tǒng)中的懸置件、彈簧片、框架、散熱器；車(chē)身的頂棚內(nèi)外襯、地板、側(cè)門(mén)等。356．復(fù)合材料復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上不同三、汽車(chē)材料的發(fā)展和新型汽車(chē)材料

對(duì)于汽車(chē)工程材料來(lái)說(shuō)，其總的發(fā)展趨勢(shì)是：結(jié)構(gòu)材料中鋼鐵材料所占比例將逐步下降，有色金屬、陶瓷材料、復(fù)合材料、高分子材料等新型材料的用量將有所上升，在性能可靠的條件下，盡可能多地采用鋁合金、復(fù)合材料等輕型、新型材料取代鋼鐵材料。汽車(chē)上采用了纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料(FRP)、鋁合金或纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料(PRM)材料取代原有的鋼結(jié)構(gòu)零件；采用新型高強(qiáng)度陶瓷材料制造汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)部件乃至整機(jī)；運(yùn)用碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料(CFRP)制造驅(qū)動(dòng)軸等。這些措施，使汽車(chē)向輕量化、高效、節(jié)能、低噪聲、高舒適度以及高安全性方向發(fā)展。大量新材料，如高分子材料、復(fù)合材料等的迅速發(fā)展，為現(xiàn)代汽車(chē)的發(fā)展提供了必要的條件。復(fù)合材料、陶瓷材料、特殊用途材料(耐蝕、耐高溫、隔光、隔熱材料等)的用量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。

36三、汽車(chē)材料的發(fā)展和新型汽車(chē)材料對(duì)于汽車(chē)工程

稀土元素，指元素周期表中第IIIB族鑭系元素以及與鑭系元素的化學(xué)性質(zhì)相近的鈧和釔。將稀土摻入鋼和鑄鋁合金可明顯改善其性能，如稀土摻入16MnRe可以顯著改善其韌、塑性，特別是其橫向韌、塑性，提高沖壓性能；稀土摻入09MnRe可顯著提高汽車(chē)及車(chē)輛用鋼的塑性；在鋁硅系合金中加入千分之幾的稀土，能顯著改善其加工性能，已有多種牌號(hào)的產(chǎn)品用于活塞、齒輪箱、氣缸和儀器儀表等器件、部件。

形狀記憶金屬具有在低溫下變形后在較高溫度恢復(fù)原來(lái)形狀的功能，其能夠在以下方面發(fā)揮作用：如溫度自反饋供油器、齒輪箱記憶合金減振墊片、發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇和車(chē)內(nèi)空調(diào)自控裝置、車(chē)門(mén)和發(fā)動(dòng)機(jī)防盜裝置、記憶合金儲(chǔ)能彈簧等，能夠改善轎車(chē)的安全性、舒適性、工作穩(wěn)定性、節(jié)能性能以及自動(dòng)化程度。（1）稀土金屬

（2）記憶金屬

37稀土元素，指元素周期表中第IIIB族鑭系元素

泡沫鋁材具有優(yōu)良的性能：密度小，吸收沖擊能力高，耐高溫、防火性能好、不可燃且在受熱狀態(tài)下不會(huì)釋放有毒氣體，抗腐蝕、耐熱性強(qiáng)，消聲性能好、導(dǎo)熱率低、電磁屏蔽性好、電阻大、有過(guò)濾能力、易加工及可進(jìn)行涂裝表面處理等，并可以完全回收和再生利用。被認(rèn)為是一種大有前途的未來(lái)汽車(chē)與其他交通運(yùn)輸工具的材料。據(jù)測(cè)算，汽車(chē)車(chē)身構(gòu)件大約有20%可用泡沫鋁材制造，既可以節(jié)約能源又可以減輕對(duì)環(huán)境的污染。（3）泡沫鋁材

（4）稀土永磁材料

稀土永磁材料是已知的綜合性能最高的永磁材料。電機(jī)是汽車(chē)中不可缺少的部件，高級(jí)轎車(chē)多達(dá)幾十臺(tái)電機(jī)，釹鐵硼永磁材料用于制造電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電機(jī)“釹鐵硼化”，其體積小、電效率高，因而降低汽車(chē)重量、增加舒適性、提高安全性、降低尾氣排放、提高整車(chē)性能。我國(guó)研制的稀土永磁材料性能已接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。38泡沫鋁材具有優(yōu)良的性能：密度小，吸收沖擊能力第四節(jié)汽車(chē)試驗(yàn)39第四節(jié)汽車(chē)試驗(yàn)39

理論研究和試驗(yàn)研究密切結(jié)合是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)，兩者互相依賴(lài)、相輔相成，加速了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。由于汽車(chē)的使用條件復(fù)雜、汽車(chē)工業(yè)所涉及的技術(shù)領(lǐng)域極為廣泛，致使許多理論問(wèn)題研究得還不夠充分，因此汽車(chē)工業(yè)特別重視試驗(yàn)研究。

除了某些研究性試驗(yàn)外，汽車(chē)產(chǎn)品試驗(yàn)均需遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，其對(duì)試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法、測(cè)試儀器及其精度、結(jié)果評(píng)價(jià)等進(jìn)行限定，以確保試驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)性和可對(duì)比性。標(biāo)準(zhǔn)號(hào)試驗(yàn)規(guī)范應(yīng)用范圍GB/T1332-91載貨汽車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程總質(zhì)量在1.5t以上的載貨汽車(chē)GB/T13043-91客車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程車(chē)長(zhǎng)≥7m單、雙層客車(chē)和鉸接式汽車(chē)GB/T13044-91輕型客車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程車(chē)長(zhǎng)≤3.5m單、雙層客車(chē)和三軸客車(chē)可以參照QC/T29020-91微型貨車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程車(chē)長(zhǎng)3.5-7.0m的輕型客車(chē)，由這些車(chē)型改進(jìn)的其它類(lèi)型的車(chē)輛可以參照Z(yǔ)BT50001-87專(zhuān)用汽車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程微型貨車(chē)(含廂式微型貨車(chē))微型客車(chē)JB3693-84重型礦用自卸汽車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程專(zhuān)用汽車(chē)新產(chǎn)品定型試驗(yàn)40理論研究和試驗(yàn)研究密切結(jié)合是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的爬坡試驗(yàn)包括最大爬坡度與爬長(zhǎng)坡兩項(xiàng)試驗(yàn)，最大爬坡度試驗(yàn)最好在坡度均勻、測(cè)量區(qū)間長(zhǎng)20m以上的人造坡道上進(jìn)行，如果人造坡道的坡度對(duì)所測(cè)車(chē)不合適(例如坡道過(guò)大或過(guò)小)，可采用增、減載荷或變換排擋的辦法作試驗(yàn)，再折算出最大爬坡度；爬長(zhǎng)坡試驗(yàn)主要用來(lái)檢查汽車(chē)能否通過(guò)坡度為7％~10％、長(zhǎng)10km以上的連續(xù)長(zhǎng)坡，試驗(yàn)中不僅要記錄爬坡過(guò)程中的換檔次數(shù)、各檔使用時(shí)間和爬坡總時(shí)間，還要觀察發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)有無(wú)過(guò)熱，供油系統(tǒng)有無(wú)氣阻或滲漏等現(xiàn)象。

一、汽車(chē)性能試驗(yàn)

1、動(dòng)力性能試驗(yàn)對(duì)常用的三個(gè)動(dòng)力性指標(biāo)即對(duì)汽車(chē)的最高車(chē)速、加速和爬坡性能進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)測(cè)定。最高車(chē)速試驗(yàn)的目的是測(cè)定汽車(chē)所能達(dá)到的最高車(chē)速，我國(guó)規(guī)定的測(cè)試區(qū)間是1.6km試驗(yàn)路段的最后500m；加速試驗(yàn)一般包括起步到給定車(chē)速、高速檔或次高速檔從給定初速加速到給定車(chē)速兩項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容；41爬坡試驗(yàn)包括最大爬坡度與爬長(zhǎng)坡兩項(xiàng)試驗(yàn)，最大

通常作道路試驗(yàn)或作汽車(chē)測(cè)功器試驗(yàn)，后者能控制大部分的使用因素、重復(fù)性好、能模擬實(shí)際行駛的復(fù)雜情況、能采用各種測(cè)量油耗方法、還能同時(shí)測(cè)量廢氣排放。圖中，轉(zhuǎn)鼓模擬道路路面、飛輪模擬汽車(chē)當(dāng)量慣性、增速箱使飛輪和加載裝置不至過(guò)大、加載裝置模擬汽車(chē)行駛阻力、輪胎冷卻鼓風(fēng)機(jī)防止輪胎過(guò)熱、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻鼓風(fēng)機(jī)用來(lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)、測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量汽車(chē)動(dòng)力、垂直力、車(chē)速、燃油經(jīng)濟(jì)性以及排放等參數(shù)、而控制系統(tǒng)用于對(duì)試驗(yàn)工況進(jìn)行控制。2、燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)

42通常作道路試驗(yàn)或作汽車(chē)測(cè)功器試驗(yàn)，后者能控制

汽車(chē)制動(dòng)性能的優(yōu)劣直接關(guān)系汽車(chē)行駛的安全性，用制動(dòng)效能和制動(dòng)效能的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。常進(jìn)行制動(dòng)距離試驗(yàn)、制動(dòng)效能試驗(yàn)(測(cè)制動(dòng)踏板力和制動(dòng)減速度關(guān)系曲線(xiàn))、熱衰退和恢復(fù)試驗(yàn)、浸水后制動(dòng)效能衰退和恢復(fù)試驗(yàn)等。

其試驗(yàn)類(lèi)型較多，如用轉(zhuǎn)彎制動(dòng)試驗(yàn)評(píng)價(jià)汽車(chē)在彎道行駛制動(dòng)時(shí)的行駛方向穩(wěn)定性；用轉(zhuǎn)向輕便性試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向力是否適度；用蛇形行駛試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)的隨從性、收斂性、轉(zhuǎn)向力大小、側(cè)傾程度和避免事故的能力；用側(cè)向風(fēng)敏感性試驗(yàn)來(lái)考察汽車(chē)在側(cè)向風(fēng)情況下直線(xiàn)行駛狀態(tài)的保持性；用抗側(cè)翻試驗(yàn)考察汽車(chē)在為避免交通事故而急劇打轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)汽車(chē)是否有側(cè)翻危險(xiǎn)；用路面不平度敏感性試驗(yàn)來(lái)檢查汽車(chē)高速駛時(shí)承受路面干擾而保持直線(xiàn)行駛的能力；用汽車(chē)穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)確定汽車(chē)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性等等。3、制動(dòng)性能試驗(yàn)4、操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)43汽車(chē)制動(dòng)性能的優(yōu)劣直接關(guān)系汽車(chē)行駛的安全性，

其主要是根據(jù)乘坐者的舒適程度來(lái)評(píng)價(jià)的，所以又叫做乘坐舒適性，其評(píng)價(jià)方法通常根據(jù)人體對(duì)振動(dòng)的生理感受和保持貨物的完整程度制定。典型的有汽車(chē)平順性隨機(jī)輸入行駛試驗(yàn)和汽車(chē)平順性單脈沖輸入行駛試驗(yàn)，前者用以測(cè)定汽車(chē)在隨機(jī)不平的路面上行駛時(shí)，其振動(dòng)對(duì)乘員或貨物的影響，后者用以評(píng)價(jià)汽車(chē)行駛中遇到大的突起物或凹坑時(shí)沖擊振動(dòng)下的平順性。5、平順性試驗(yàn)6、通過(guò)性試驗(yàn)一般在汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)和專(zhuān)用路段上進(jìn)行。44其主要是根據(jù)乘坐者的舒適程度來(lái)評(píng)價(jià)的，所以又安全性試驗(yàn)項(xiàng)目很多，而且通常耗資巨大。特別是撞車(chē)安全試驗(yàn)，除正面撞車(chē)試驗(yàn)外，近來(lái)還增加側(cè)面撞車(chē)試驗(yàn)。可以進(jìn)行實(shí)車(chē)撞車(chē)試驗(yàn)，也可以進(jìn)行模擬試驗(yàn)或撞車(chē)模擬計(jì)算。但不少?lài)?guó)家或廠家規(guī)定新車(chē)型必須經(jīng)過(guò)實(shí)車(chē)撞車(chē)試驗(yàn)，以驗(yàn)證其撞車(chē)安全性。在撞車(chē)試驗(yàn)中需用假人(又稱(chēng)人體模型)進(jìn)行試驗(yàn)，美國(guó)等國(guó)家為人體模型制定了標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)目前尚無(wú)人體模型標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)人體模型的要求是，其質(zhì)量、尺寸分布，骨骸主要關(guān)節(jié)動(dòng)作等盡量逼近真人，又要容易測(cè)定各部位的加速度、載荷和變形；人體模型價(jià)格較高，因此也要求具有高的耐用性。當(dāng)進(jìn)行車(chē)內(nèi)裝置(如安全帶、座椅、轉(zhuǎn)向盤(pán)、儀表板等)抗沖撞能力試驗(yàn)時(shí)，為節(jié)省開(kāi)支常用撞車(chē)模擬裝置進(jìn)行，它以裝有人體模型的平臺(tái)車(chē)代替實(shí)車(chē)，模擬以一定初速運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)撞擊固定壁后部件的減速度特性，從而研究沖擊能量的吸收情況。7、安全性試驗(yàn)45安全性試驗(yàn)項(xiàng)目很多，而且通常耗資巨大。特別是汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)，亦稱(chēng)試車(chē)場(chǎng)，是重現(xiàn)汽車(chē)使用中遇到的各種各樣的道路條件和使用條件、進(jìn)行汽車(chē)整車(chē)道路試驗(yàn)的場(chǎng)所。為滿(mǎn)足汽車(chē)的試驗(yàn)要求，將實(shí)際存在的各種各樣的道路經(jīng)過(guò)集中、濃縮、不失真的強(qiáng)化形成典型化的道路。

二、大型試驗(yàn)設(shè)施1、汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)的主要試驗(yàn)設(shè)施是集中修筑的各種各樣的試驗(yàn)道路，如高速環(huán)行跑道、高速直線(xiàn)跑道、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)路段、耐久性試驗(yàn)跑道、爬坡試驗(yàn)路、以及特殊試驗(yàn)路段（如噪聲試驗(yàn)路段、比利時(shí)路、搓板路、隨機(jī)波形路、扭曲路、越野路、涉水路等），還有專(zhuān)用于操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)和撞車(chē)試驗(yàn)的場(chǎng)地，給汽車(chē)試驗(yàn)提供了穩(wěn)定的路面試驗(yàn)條件。

汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)的主要功用是：①汽車(chē)產(chǎn)品的質(zhì)量鑒定試驗(yàn)；②汽車(chē)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、鑒定和認(rèn)證試驗(yàn)；③為試驗(yàn)室的零部件試驗(yàn)或整車(chē)模擬試驗(yàn)以及計(jì)算機(jī)模擬確定工況和提供采樣條件；④汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)的研究和驗(yàn)證試驗(yàn)等。46汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)，亦稱(chēng)試車(chē)場(chǎng)，是重現(xiàn)汽車(chē)使用中遇到國(guó)內(nèi)外有代表性的汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)試車(chē)場(chǎng)名稱(chēng)總面積(km2)高速環(huán)道形狀長(zhǎng)度(km)設(shè)計(jì)車(chē)速(km/h)GM，Milford162圓形7.2177Fofd，Romeo15.6長(zhǎng)圓形8.0225Chrysler，Chelsea16長(zhǎng)圓形7.6225Volkswagen10.6電話(huà)聽(tīng)筒形20.5190TRC，Ohio30長(zhǎng)圓形12225海南汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)0.68電話(huà)聽(tīng)筒形6.0120襄樊汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)1.93長(zhǎng)圓形5.3160定遠(yuǎn)汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)2.39K圓形4120交通部公路交通試驗(yàn)場(chǎng)2.4長(zhǎng)圓形5.519047國(guó)內(nèi)外有代表性的汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)試車(chē)場(chǎng)名稱(chēng)總面積(km2)高日本汽車(chē)研究所的試車(chē)場(chǎng)48日本汽車(chē)研究所的試車(chē)場(chǎng)48襄樊汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)布置示意圖1—高速環(huán)道2—綜合試驗(yàn)路3—比利時(shí)環(huán)道4—普通路環(huán)道5—標(biāo)準(zhǔn)坡道6—綜合性能路7—轉(zhuǎn)向試驗(yàn)圓廣場(chǎng)8—二號(hào)綜合路9—停車(chē)場(chǎng)10—停車(chē)場(chǎng)11—中控室12—油庫(kù)13—控制崗49襄樊汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)布置示意圖49

風(fēng)洞是用來(lái)研究汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的一種大型試驗(yàn)設(shè)施。它對(duì)發(fā)展新車(chē)型、提高汽車(chē)動(dòng)力性、改善汽車(chē)的空氣動(dòng)力穩(wěn)定性和燃油經(jīng)濟(jì)性、減小汽車(chē)噪聲以及改進(jìn)車(chē)內(nèi)通風(fēng)等都有重要作用。風(fēng)洞測(cè)試可采用整車(chē)模型或比例模型進(jìn)行試驗(yàn)，也可進(jìn)行道路實(shí)車(chē)試驗(yàn)。通過(guò)模型試驗(yàn)確定設(shè)計(jì)車(chē)的空氣動(dòng)力特性，對(duì)某些設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)或部件進(jìn)行改進(jìn)，完善設(shè)計(jì)。2、風(fēng)洞試驗(yàn)50風(fēng)洞是用來(lái)研究汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的一種大型試驗(yàn)設(shè)風(fēng)洞一般由動(dòng)力段、收縮段、試驗(yàn)段以及擴(kuò)散段組成。動(dòng)力段的作用是鼓動(dòng)空氣在風(fēng)洞中流動(dòng)，以調(diào)節(jié)試驗(yàn)段中的風(fēng)速。收縮段的作用是使氣流加速，使其達(dá)到試驗(yàn)要求的速度。氣流沿收縮段流動(dòng)時(shí)，洞壁上不出現(xiàn)氣流分離，阻止旋轉(zhuǎn)，消除渦流，保證出口的氣流均勻、平直且穩(wěn)定。試驗(yàn)段是放置被測(cè)車(chē)輛實(shí)車(chē)或模型的部分，是風(fēng)洞的中心。試驗(yàn)段應(yīng)能盡可能地模擬車(chē)輛的真實(shí)流場(chǎng)。擴(kuò)散段是使氣流速度降低，把氣流的動(dòng)能部分地轉(zhuǎn)化為壓力能，以減少洞壁的摩擦損失，節(jié)省風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的功率。

51風(fēng)洞一般由動(dòng)力段、收縮段、試驗(yàn)段以及擴(kuò)散段組成。第四章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)目錄退出前節(jié)后節(jié)前頁(yè)后頁(yè)風(fēng)洞一般由動(dòng)力段、收縮段、試驗(yàn)段以及擴(kuò)散段組成。52第四章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)目錄退出前節(jié)后節(jié)前頁(yè)后頁(yè)風(fēng)洞閉式風(fēng)洞53閉式風(fēng)洞53空氣阻力系數(shù)值的變化54空氣阻力系數(shù)值的變化54

三、汽車(chē)零部件試驗(yàn)

許多汽車(chē)承載系統(tǒng)的壽命都與“道路-汽車(chē)”系統(tǒng)產(chǎn)生的隨機(jī)振動(dòng)特性有關(guān)，因此可以按載荷譜提供激振力(或位移)的電子液壓振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，成了許多零部件試驗(yàn)中不可缺少的加載工作臺(tái)，55三、汽車(chē)零部件試驗(yàn)許多汽車(chē)承第五章汽車(chē)設(shè)計(jì)與制造56第五章汽車(chē)設(shè)計(jì)與制造1第一節(jié)汽車(chē)設(shè)計(jì)57第一節(jié)汽車(chē)設(shè)計(jì)2

1．汽車(chē)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

整車(chē)總體設(shè)計(jì)又稱(chēng)為汽車(chē)的總布置設(shè)計(jì)，其任務(wù)是使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所規(guī)定的整車(chē)參數(shù)和性能指標(biāo)的要求，并將這些整車(chē)參數(shù)和性能指標(biāo)分解為有關(guān)總成的參數(shù)和功能。

整車(chē)總體設(shè)計(jì)既需要綜合運(yùn)用各學(xué)科的知識(shí)；又要從系統(tǒng)工程的角度研究汽車(chē)各總成、零部件之間的相互聯(lián)系、相互制約和相互影響，從整體性、相關(guān)性解決設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。一、汽車(chē)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及特點(diǎn)

汽車(chē)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括整車(chē)總體設(shè)計(jì)、總成設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)。

汽車(chē)總成設(shè)計(jì)的任務(wù)，主要是滿(mǎn)足整車(chē)設(shè)計(jì)對(duì)總成功能和布置的要求，也存在是否易于維修、保養(yǎng)的“人—機(jī)”關(guān)系問(wèn)題（總成是由若干零件按規(guī)定技術(shù)要求組裝的裝配單元）。零件設(shè)計(jì)的任務(wù)主要是滿(mǎn)足總成的設(shè)計(jì)要求并解決強(qiáng)度、壽命和生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題。為了滿(mǎn)足總成的設(shè)計(jì)要求，還應(yīng)取得整車(chē)的有關(guān)性能之間、相關(guān)總成的參數(shù)之間的理想匹配。581．汽車(chē)設(shè)計(jì)的內(nèi)容整車(chē)總體設(shè)計(jì)又稱(chēng)

（1）產(chǎn)品系列化、零部件通用化、零件標(biāo)準(zhǔn)化。（2）良好的適應(yīng)性。為了使所設(shè)計(jì)的汽車(chē)產(chǎn)品在全國(guó)和全世界這樣的廣闊市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力，設(shè)計(jì)中就要充分考慮提高其適應(yīng)性，以滿(mǎn)足復(fù)雜多變的使用條件。（3）汽車(chē)使用中的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保要求。（4）在保證可靠性的前提下盡量減小汽車(chē)的自身質(zhì)量。（5）外觀造型的藝術(shù)性。（6）滿(mǎn)足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求。（7）汽車(chē)設(shè)計(jì)是考慮人機(jī)工程、交通工程、制造工程、運(yùn)營(yíng)工程、管理工程的系統(tǒng)工程。2．汽車(chē)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和要求59（1）產(chǎn)品系列化、零部件通用化、零件標(biāo)準(zhǔn)化

2．總體方案設(shè)計(jì)

總體方案設(shè)計(jì)是根據(jù)決策所選定的目標(biāo)及對(duì)開(kāi)發(fā)目標(biāo)制定的工作方針、設(shè)計(jì)原則等主導(dǎo)思想提出整車(chē)方案設(shè)想，因此又稱(chēng)為概念設(shè)計(jì)或構(gòu)思設(shè)計(jì)。

3．繪制總布置草圖

總布置草圖要求較準(zhǔn)確地畫(huà)出各總成及部件的外形和尺寸并進(jìn)行仔細(xì)的布置。

二、汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程

1．調(diào)查研究與初始決策

調(diào)查研究與初始決策的任務(wù)是選定設(shè)計(jì)目標(biāo)，并制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作方針及設(shè)計(jì)原則。

4．車(chē)身造型設(shè)計(jì)及繪制車(chē)身布置圖

車(chē)身造型設(shè)計(jì)包括外形設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、色彩設(shè)計(jì)、與造型設(shè)計(jì)有關(guān)的零部件設(shè)計(jì)和標(biāo)志設(shè)計(jì)等。

5．編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)是后續(xù)的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)及工藝準(zhǔn)備的指導(dǎo)和依據(jù)。

602．總體方案設(shè)計(jì)3．繪

6.汽車(chē)的總布置設(shè)計(jì)

其主要任務(wù)是根據(jù)汽車(chē)的總體方案及整車(chē)性能提出對(duì)各總成及部件的布置要求和特性參數(shù)等設(shè)計(jì)要求；協(xié)調(diào)整車(chē)與總成之間、相關(guān)總成之間、總成與有關(guān)部件之間的布置關(guān)系和參數(shù)匹配關(guān)系，使之組成一個(gè)在給定使用條件下的使用性能達(dá)到最優(yōu)并滿(mǎn)足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所要求的整車(chē)參數(shù)和性能指標(biāo)的汽車(chē)。

7．試制、試驗(yàn)、修改與定型

設(shè)計(jì)完成后投入樣品試制時(shí)，應(yīng)考慮在臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)有一定數(shù)量的零部件和總成，至少有3～4輛樣車(chē)投入整車(chē)室內(nèi)試驗(yàn)與道路試驗(yàn)。汽車(chē)試驗(yàn)在汽車(chē)設(shè)計(jì)定型中起著關(guān)鍵的作用。應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)進(jìn)行全面的試驗(yàn)，以檢查新產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)。試制與試驗(yàn)中暴露出的設(shè)計(jì)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決并記錄在案，作為修改設(shè)計(jì)的依據(jù)。

二、汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程616.汽車(chē)的總布置設(shè)計(jì)7．試制、試

在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中，汽車(chē)設(shè)計(jì)理論對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)踐起指導(dǎo)作用，而汽車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的長(zhǎng)期積累和汽車(chē)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，又使汽車(chē)設(shè)計(jì)理論得到不斷的發(fā)展與提高。汽車(chē)設(shè)計(jì)技術(shù)是汽車(chē)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法和手段，是汽車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)踐的軟件與硬件。

由于汽車(chē)是包羅了各種典型機(jī)械元件、零部件、各種金屬與非金屬材料及各種機(jī)械加工工藝的典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此其設(shè)計(jì)理論顯然是以機(jī)械設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，涉及許多基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論及專(zhuān)業(yè)知識(shí)。例如：工程數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、熱力學(xué)與傳熱學(xué)、流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)理論、機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械零件、工程材料、機(jī)械強(qiáng)度、電工學(xué)、工業(yè)電子學(xué)、電控與微機(jī)控制技術(shù)、液壓技術(shù)、液力傳動(dòng)、汽車(chē)?yán)碚?汽車(chē)動(dòng)力學(xué)或汽車(chē)行駛性能)、發(fā)動(dòng)機(jī)原理、汽車(chē)構(gòu)造、車(chē)身美工與造型、汽車(chē)制造工藝、汽車(chē)維修等。

1.汽車(chē)設(shè)計(jì)理論三、汽車(chē)設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展62在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中，汽車(chē)設(shè)計(jì)理論對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)踐

(1)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)

經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)是以已有產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，運(yùn)用一些帶有經(jīng)驗(yàn)常數(shù)或安全系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的一種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。這種設(shè)計(jì)由于缺乏精確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和科學(xué)的計(jì)算方法，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不是過(guò)于笨重就是可靠性差。一種新車(chē)型的開(kāi)發(fā)往往要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)—試制—試驗(yàn)—改進(jìn)設(shè)計(jì)—試制—試驗(yàn)等過(guò)程，反復(fù)修改圖紙完善設(shè)計(jì)后才能定型，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，質(zhì)量差，消耗大。

(2)以科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

隨著測(cè)試技術(shù)的發(fā)展與完善，在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中引進(jìn)新的測(cè)試技術(shù)和各種專(zhuān)用的試驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，從各方面對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和零部件的強(qiáng)度、壽命進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)應(yīng)用近代數(shù)學(xué)物理分析方法，對(duì)汽車(chē)產(chǎn)品及其總成、零部件進(jìn)行全面的技術(shù)分析、研究，這樣就使汽車(chē)設(shè)計(jì)發(fā)展到以科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的階段。

2.汽車(chē)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展63(1)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)(2)以科

(3)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)及其在工程設(shè)計(jì)中的推廣應(yīng)用，使汽車(chē)設(shè)計(jì)技術(shù)飛躍發(fā)展，設(shè)計(jì)過(guò)程完全改觀。這種利用計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法，統(tǒng)稱(chēng)為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD，computeraideddesign)。今后CAD將與CAM(computeraidedmanufacture，計(jì)算機(jī)輔助制造)、CAT(computer

aided

test，計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試)結(jié)合成CADMAT系統(tǒng)，將更顯示出其巨大的功效。

現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)，除傳統(tǒng)的方法外，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中，還引進(jìn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與分析手段，通常稱(chēng)為計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE，computeraidedEngineering）。甚至還引進(jìn)了雷達(dá)防撞、衛(wèi)星導(dǎo)航、智能化電子儀表及顯示系統(tǒng)等高新技術(shù)。

2.汽車(chē)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展64(3)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)現(xiàn)代汽第二節(jié)汽車(chē)制造工藝

65第二節(jié)汽車(chē)制造工藝10一、汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程

汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槠?chē)產(chǎn)品的全過(guò)程。汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程包括了毛坯（鑄件、鍛件等）的制造、零件的機(jī)械加工、毛坯和零件的熱處理、總成（或部件）的裝配和汽車(chē)產(chǎn)品的總裝配等基本生產(chǎn)過(guò)程。基本生產(chǎn)過(guò)程是汽車(chē)生產(chǎn)中的中心環(huán)節(jié)。在生產(chǎn)過(guò)程中，除上述所指出的基本生產(chǎn)過(guò)程外，還包括保證生產(chǎn)過(guò)程能正常進(jìn)行所必需的其他一些過(guò)程，如動(dòng)能(壓縮空氣、蒸汽、煤氣等)的生產(chǎn)、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及工藝裝備。的生產(chǎn)等，一般稱(chēng)為輔助生產(chǎn)過(guò)程。此外，為保證生產(chǎn)過(guò)程的正常進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量，還包括各生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的運(yùn)輸、保管、產(chǎn)品的銷(xiāo)售及售后服務(wù)等服務(wù)生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)及技術(shù)準(zhǔn)備的生產(chǎn)過(guò)程。

66一、汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程是指將原材轎車(chē)主要生產(chǎn)過(guò)程67轎車(chē)主要生產(chǎn)過(guò)程12載貨汽車(chē)主要生產(chǎn)過(guò)程68載貨汽車(chē)主要生產(chǎn)過(guò)程13二、汽車(chē)制造的工藝過(guò)程及其組成工藝過(guò)程是指，在生產(chǎn)過(guò)程中，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過(guò)程。在汽車(chē)制造的工藝過(guò)程中，包括了毛坯（鑄件、鍛件等）的工藝過(guò)程、熱處理工藝過(guò)程、零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程、沖壓工藝過(guò)程、焊接工藝過(guò)程、涂裝工藝過(guò)程、總成或部件及汽車(chē)產(chǎn)品的裝配工藝過(guò)程等。

1、毛坯制造工藝過(guò)程

將原材料通過(guò)鑄造和鍛造方法制造成鑄件和鍛件，分別稱(chēng)為鑄造和鍛造工藝過(guò)程，統(tǒng)稱(chēng)為毛坯制造工藝過(guò)程。

鑄造是將熔融金屬澆注、壓射或吸入鑄型型腔中，待其凝固后得到一定形狀、尺寸和性能鑄件的方法。

鍛造是在壓力設(shè)備及工模具的作用下，使金屬坯料產(chǎn)生局部或全部的塑性變形以獲得一定形狀、尺寸和質(zhì)量的鍛件的方法。

69二、汽車(chē)制造的工藝過(guò)程及其組成工藝過(guò)程是指二、汽車(chē)制造的工藝過(guò)程及其組成

2、機(jī)械加工工藝過(guò)程

機(jī)械加工工藝過(guò)程主要是改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀和尺寸的過(guò)程。根據(jù)機(jī)械加工中有無(wú)切屑，可以分為切削加工和無(wú)屑加工兩類(lèi)。

切削加工是利用切削刀具從生產(chǎn)對(duì)象(工件)上切除多余材料的加工方法，如在汽車(chē)零件制造中常采用的車(chē)削、鉆削、鉸削、銑削、拉削、錘削、磨削、研磨、拋光、超精加工和齒輪輪齒加工中的滾齒、插齒、剃齒，以及錐齒輪輪齒加工中的銑齒、拉齒等。

無(wú)屑加工是使用滾擠壓工具對(duì)生產(chǎn)對(duì)象施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形而成形和強(qiáng)化表面的加工方法，如汽車(chē)零件制造中采用的熱軋齒輪輪齒、冷軋和冷擠齒輪輪齒，滾擠壓軸零件外圓和內(nèi)孔等。在機(jī)床設(shè)備上利用切削刀具或其他工具，利用機(jī)械力將毛坯或工件加工成零件的過(guò)程，稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。70二、汽車(chē)制造的工藝過(guò)程及其組成2、機(jī)械加

汽車(chē)（特別是轎車(chē)）車(chē)身絕大部分是沖壓件，如頂蓋、擋泥板、車(chē)身側(cè)板、地板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、車(chē)門(mén)內(nèi)外板、行李箱蓋板、中門(mén)柱、前門(mén)柱、保險(xiǎn)杠等。汽車(chē)沖壓件品種繁多、生產(chǎn)批量大，因此必須采用機(jī)械化、半自動(dòng)化或全自動(dòng)化流水生產(chǎn)。

3、沖壓工藝過(guò)程71汽車(chē)（特別是轎車(chē)）車(chē)身絕大部分是沖壓件，如頂

車(chē)身焊接通常稱(chēng)焊裝，是將車(chē)身沖壓零件組裝和焊接成符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的白車(chē)身（即未經(jīng)噴漆的車(chē)身）。4、焊接工藝過(guò)程

72車(chē)身焊接通常稱(chēng)焊裝，是將車(chē)身沖壓零件組裝和焊

焊接機(jī)器人被越來(lái)越廣泛地采用，并出現(xiàn)了機(jī)器人焊裝線(xiàn)和無(wú)人操作機(jī)器人焊裝車(chē)間，采用焊接機(jī)器人可使焊接質(zhì)量穩(wěn)定并減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。73焊接機(jī)器人被越來(lái)越廣泛地采用，并出現(xiàn)了機(jī)器人

車(chē)身焊裝時(shí)各大總成和白車(chē)身均要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)。例如，在生產(chǎn)線(xiàn)上設(shè)自動(dòng)檢測(cè)機(jī)檢查裝配、焊接質(zhì)量和尺寸要求，在白車(chē)身完成后用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行抽檢等。74車(chē)身焊裝時(shí)各大總成和白車(chē)身均要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量

汽車(chē)涂裝的目的是起保護(hù)、裝飾和標(biāo)志等作用，以及車(chē)身內(nèi)表面的隔熱、消聲、抗震密封等特殊作用。因此，轎車(chē)、客車(chē)車(chē)身和貨車(chē)駕駛室的涂漆不僅裝飾性要求高，而且還要求良好的力學(xué)性能、高的耐候性和耐腐蝕性。

為保證噴漆質(zhì)量，車(chē)間廠房及其環(huán)境要求非常干凈，并注意將產(chǎn)塵區(qū)與噴漆工作區(qū)分開(kāi)。噴漆之前需進(jìn)行預(yù)處理（亦稱(chēng)前處理），其質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)整車(chē)的耐蝕性有很大影響。預(yù)處理的目的是使金屬車(chē)身脫脂、除銹、清洗后通過(guò)中溫鋅磷化生成磷化膜并經(jīng)鈍化，以提高漆膜的結(jié)合力、增強(qiáng)耐蝕性。涂漆通常經(jīng)幾道工序，先經(jīng)電泳底漆、再?lài)娭虚g涂料、最后作面漆施工。面漆施工是決定車(chē)身美觀的最后一關(guān)，用漆類(lèi)型有氨基醇酸類(lèi)、聚脂類(lèi)、丙烯酸類(lèi)等；通常用高速旋轉(zhuǎn)靜電噴杯噴涂，不同檔次汽車(chē)面漆噴涂次數(shù)和工藝不同，其要求得到的光澤和鮮映度也有所不同。為了高質(zhì)量、快節(jié)奏，涂漆生產(chǎn)多采用往復(fù)式噴涂機(jī)、噴漆機(jī)器人等裝備，構(gòu)成自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)線(xiàn)。考慮到轎車(chē)面漆的返修率較高，一般在車(chē)間設(shè)計(jì)時(shí)安排一條生產(chǎn)線(xiàn)供返修使用。5、涂裝工藝過(guò)程75汽車(chē)涂裝的目的是起保護(hù)、裝飾和標(biāo)志等作用，以一汽大眾十五萬(wàn)輛捷達(dá)轎車(chē)電泳線(xiàn)外部循環(huán)管路76一汽大眾十五萬(wàn)輛捷達(dá)轎車(chē)電泳線(xiàn)外部循環(huán)管路21一汽大眾十五萬(wàn)輛捷達(dá)轎車(chē)中涂烘干室內(nèi)腔77一汽大眾十五萬(wàn)輛捷達(dá)轎車(chē)中涂烘干室內(nèi)腔22一汽車(chē)身廠CA141駕駛室陰極電泳涂裝線(xiàn)78一汽車(chē)身廠CA141駕駛室陰極電泳涂裝線(xiàn)23紅旗轎車(chē)六萬(wàn)輛面漆線(xiàn)

79紅旗轎車(chē)六萬(wàn)輛面漆線(xiàn)24紅旗轎車(chē)六萬(wàn)輛面漆線(xiàn)面漆烘干室80紅旗轎車(chē)六萬(wàn)輛面漆線(xiàn)面漆烘干室25

按規(guī)定的裝配技術(shù)要求，將零件或總成（部件）進(jìn)行配合和連接，使之成為半成品或成品的工藝過(guò)程，稱(chēng)為裝配工藝過(guò)程。它是改變零件、裝配單元（總成或部件）間的相對(duì)位置的過(guò)程，分為總成或部件的裝配（分裝或部裝）和汽車(chē)產(chǎn)品的總裝配。

總裝線(xiàn)一般是由以下幾個(gè)部分組成：

（1）內(nèi)飾裝配線(xiàn)；（2）底盤(pán)裝配線(xiàn)；（3）外飾裝配線(xiàn)；（4）車(chē)輛行駛性能檢查調(diào)整線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)檢測(cè)線(xiàn)）。5、裝配工藝

過(guò)程

汽車(chē)總裝是將汽車(chē)各零部件總成根據(jù)技術(shù)條件裝配成完整、合格的汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程，也是汽車(chē)生產(chǎn)的最后一道工序。汽車(chē)總裝工作的內(nèi)容，因車(chē)型及生產(chǎn)綱領(lǐng)的不同而有區(qū)別。其主要包括：整車(chē)裝配、飾件裝配、檢驗(yàn)調(diào)整、性能試驗(yàn)及試車(chē)等?？傃b的基本任務(wù)，可概括為將汽車(chē)的動(dòng)力—傳動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)身內(nèi)飾、車(chē)身外飾、以及電子裝置等部分裝配成整車(chē)。

81按規(guī)定的裝配技術(shù)要求，將零件或總成（部件）進(jìn)第三節(jié)汽車(chē)工程材料82第三節(jié)汽車(chē)工程材料27

一、金屬材料

金屬材料分為黑色金屬和有色金屬。黑色金屬是指鋼鐵材料；有色金屬是指除鋼鐵材料以外的所有金屬材料，如鋁、銅、鎂及其合金。

鋼鐵材料在我國(guó)汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)中仍占主流地位。其最大的特點(diǎn)是價(jià)格低廉，比強(qiáng)度(強(qiáng)度／密度)高，便于加工，因而得到廣泛的應(yīng)用。汽車(chē)用鋼鐵材料有鋼板、結(jié)構(gòu)鋼、特殊用途鋼、燒結(jié)合金、鑄鐵等。一輛中型載貨汽車(chē)上鋼鐵材料約占汽車(chē)總質(zhì)量的3／4。

1．鋼鐵材料

在汽車(chē)零件中，冷沖壓零件約占總零件數(shù)的50%~60%。汽車(chē)?yán)錄_壓零件采用的材料有鋼板和鋼帶，其中主要是鋼板，包括熱軋鋼板和冷軋鋼板。熱軋鋼板主要用來(lái)制造一些承受一定載荷的結(jié)構(gòu)件，如保險(xiǎn)杠、剎車(chē)盤(pán)、縱梁等；冷軋鋼板主要用來(lái)制造一些形狀復(fù)雜、受力不大的機(jī)器外殼、駕駛室、轎車(chē)的車(chē)身等覆蓋零件。近年開(kāi)發(fā)的加工性能良好、強(qiáng)度(屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度)高的薄鋼板——高強(qiáng)度鋼板，由于其可降低汽車(chē)自重、提高燃油經(jīng)濟(jì)性而在汽車(chē)上獲得應(yīng)用，如用于制造車(chē)身外面板(包括車(chē)頂、前臉、后圍、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、車(chē)門(mén)、行李箱等)、車(chē)身內(nèi)蒙、保險(xiǎn)杠、橫梁、邊梁、支架、發(fā)動(dòng)機(jī)框架等。83一、金屬材料金屬材料分為黑色

2．有色金屬

有色金屬因具有質(zhì)輕、導(dǎo)電性好等特點(diǎn)，在現(xiàn)代汽車(chē)上的用量呈逐年增加的趨勢(shì)。如鋁合金材料具有密度低、強(qiáng)度高和耐蝕性好的特性，是轎車(chē)的輕量化應(yīng)用較多的材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近10年來(lái)，轎車(chē)上的鋁及其合金用量已從占汽車(chē)總質(zhì)量的5%左右上升至10%左右。此外，采用新型鎂合金制造的凸輪軸蓋、制動(dòng)器等零部件，可以減輕質(zhì)量和降低噪聲。采用鋁、鎂、鈦等輕金屬替代鋼鐵材料以減輕自重，是轎車(chē)輕量化的發(fā)展方向。

一、金屬材料842．有色金屬有色金屬因具有質(zhì)輕、

非金屬材料包括塑料、橡膠、玻璃、陶瓷、合成纖維、膠粘劑、摩擦材料、涂裝材料等。

塑料是一種以有機(jī)合成樹(shù)脂為主要成份的高分子材料，也可根據(jù)需要加入各種增強(qiáng)材料、填料、增塑劑、固化劑、穩(wěn)定劑、著色劑和阻燃劑等。汽車(chē)上常用的塑料有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯烯、ABS、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、酚醛樹(shù)脂等。其具有強(qiáng)度、韌性和耐磨性較好，價(jià)廉、耐腐蝕、降噪聲、美觀、質(zhì)輕等特點(diǎn)，對(duì)汽車(chē)的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性等方面有較大的改善，如用塑料制作汽車(chē)保險(xiǎn)杠、高檔車(chē)用安全玻璃、汽車(chē)內(nèi)飾件、儀表面板等零部件，比用鋼鐵材料更具有安全性，并可降低造價(jià)。塑料的成型是將分裝、粒狀、溶液或分散體等各種物態(tài)的塑料物料轉(zhuǎn)變?yōu)樗栊螤畹闹破贰３尚偷姆椒ㄓ凶⑸?、壓制、澆鑄、擠出、吹塑、真空等。

二、非金屬材料1．塑料

85非金屬材料包括塑料、橡膠、玻璃、陶瓷、合成纖

目前，汽車(chē)載重輪胎以天然橡膠為主，而轎車(chē)輪胎則以合成橡膠為主。天然橡膠在許多性能方面優(yōu)于通用型合成橡膠，其主要特點(diǎn)是強(qiáng)度高、彈性好，發(fā)熱和滯后損失小，耐撕裂，以及有良好的工藝性、內(nèi)聚性和粘著性。采用天然橡膠制成的輪胎耐刺扎，特別對(duì)使用條件苛刻的輪胎，其胎面上層膠大多采用天然橡膠制造。在輪胎用合成橡膠中，丁基橡膠具有優(yōu)良的氣密性和耐老化性。用它制造的內(nèi)胎，氣密性比天然橡膠內(nèi)胎好，使用中不必經(jīng)常充氣，輪胎使用壽命也相應(yīng)提高。它也是無(wú)內(nèi)胎輪胎密封層的最好材料。

2．橡膠

汽車(chē)用橡膠具有高彈性、高耐磨性等特點(diǎn)，主要用于制造汽車(chē)輪胎、內(nèi)胎、防振膠墊、軟管、密封帶、輸送帶等零部件。

車(chē)用膠帶多用氯丁橡膠制作，以減少噪聲、提高使用壽命，并且耐磨損。車(chē)用橡膠密封件多采用丙烯酸酯橡膠、硅橡膠等材料制作，以滿(mǎn)足氣密性好、耐熱、耐老化要求。

車(chē)用膠管（水、氣、燃油、潤(rùn)滑油、液壓油等的輸送管），采用丁腈橡膠、氯丁橡膠等材料制造，以保證其與各種工作油接觸后，性能不會(huì)惡化。

對(duì)于汽車(chē)門(mén)窗玻璃密封條，多采用乙丙橡膠制造，也有將氯丁橡膠或丁苯橡膠與乙丙橡膠并用的，可達(dá)到經(jīng)久耐用的目的。86目前，汽車(chē)載重輪胎以天然橡膠為主，而轎車(chē)輪胎

鋼化玻璃是普通玻璃經(jīng)過(guò)高溫淬火處理的特種玻璃，即將普通玻璃加熱到一定溫度后，迅速冷卻進(jìn)行特殊鋼化處理。其性能特點(diǎn)是具有很高的溫度急變抵抗能力，強(qiáng)度也較高。鋼化玻璃在受到?jīng)_擊破碎時(shí)，在破碎前瞬間的臨界狀態(tài)，沿玻璃晶界產(chǎn)生裂紋，碎片小而無(wú)棱角，不會(huì)造成人體傷害，常用于汽車(chē)后窗玻璃和側(cè)窗玻璃。

3．玻璃

汽車(chē)用玻璃是安全性能高的鋼化玻璃和夾層玻璃。

夾層玻璃又稱(chēng)為安全玻璃。它是將兩片以上的平板類(lèi)玻璃用聚乙烯醇縮丁醛塑料襯片粘合而成，具有較高的強(qiáng)度。在夾層玻璃受到破壞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生輻射狀或同心圓形裂紋，碎片不易脫落，而且不影響玻璃的透明度，不產(chǎn)生折光現(xiàn)象，常用于汽車(chē)的前窗玻璃。各國(guó)已制訂有關(guān)法規(guī)，規(guī)定轎車(chē)的前窗必須安裝夾層玻璃。87鋼化玻璃是普通玻璃經(jīng)過(guò)高溫淬火處理的特種玻璃

除霜玻璃，是在玻璃夾層中安裝了加熱電阻絲，當(dāng)氣候變冷使玻璃表面結(jié)霜時(shí)，可以用電加熱玻璃使霜融化，由于其操作方便，常被用作現(xiàn)代轎車(chē)的后窗玻璃。

汽車(chē)玻璃常常會(huì)加入一些微量元素，制成有顏色的玻璃。如藍(lán)色、茶色、褐色等，它們吸收了陽(yáng)光中的部分紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)，降低了玻璃的透明度，可防止外界對(duì)車(chē)內(nèi)的窺視。

反光玻璃，在玻璃表面涂有一層具有反光特性的物質(zhì)，用作汽車(chē)后窗時(shí)，當(dāng)后面車(chē)輛的車(chē)燈照在上面時(shí)，即可反光以提高車(chē)輛的安全性。

近年來(lái)，又開(kāi)發(fā)出一些新的車(chē)用玻璃品種，例如，在汽車(chē)上采用的新型電控液晶變色玻璃，采用這種玻璃制成的“智能車(chē)窗”，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)光線(xiàn)的輻射和穿透強(qiáng)度，可控制車(chē)內(nèi)光線(xiàn)的柔和度。3．玻璃88除霜玻璃，是在玻璃夾層中安裝了加熱電阻絲，當(dāng)4．陶瓷

陶瓷屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，具有耐高溫、硬度高、脆性大等特點(diǎn)。在汽車(chē)上最早應(yīng)用陶瓷材料制造的零部件是火花塞、車(chē)窗玻璃?，F(xiàn)代汽車(chē)中，陶瓷的用途得到大大的拓展，一部分陶瓷作為功能材料，被用于制作各種傳感器，如爆震傳感器、氧傳感器、溫度傳感器等部件，以滿(mǎn)足汽車(chē)電子化急劇發(fā)展的需要；一部分陶瓷則作為結(jié)構(gòu)材料，用于替代金屬材料制作發(fā)動(dòng)機(jī)和熱交換器零件。近年來(lái)，一些特種陶瓷用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)部件或整機(jī)、渦輪部件等，可以達(dá)到提高熱效率、降低能耗、減輕自重的目的。5．摩擦材料

汽車(chē)摩擦材料主要由骨架材料、粘結(jié)劑和填充材料所組成。以石棉纖維為主的骨架材料稱(chēng)之為石棉摩擦材料。其粘結(jié)劑多用酚醛樹(shù)脂，也有相當(dāng)一部分使用了含橡膠、腰果油、聚乙烯醇或其他高分子材料成分的改性酚醛樹(shù)脂。填充材料多采用重晶石、硅灰石、氧化鋁、鉻鐵礦粉、氧化鐵、輪胎粉及銅、鉛等粉末。隨著汽車(chē)技術(shù)水平的不斷提高，對(duì)摩擦材料也提出更為苛刻的技術(shù)要求。近年來(lái)，人們意識(shí)到石棉的危害，開(kāi)發(fā)了許多新型的摩擦材料及無(wú)石棉摩擦材料，如鋼纖維摩擦材料、玻璃纖維摩擦材料、陶瓷纖維摩擦材料、芳綸纖維摩擦材料、碳纖維—摩擦材料等。894．陶瓷陶瓷屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，具有耐高溫、6．復(fù)合材料

復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上不同材料組合而成的材料，它在強(qiáng)度、剛度、耐蝕性等方面比單純的金屬材料、陶瓷材料和聚合物材料等都優(yōu)越。

（1）玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

是由玻璃纖維與熱固性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂復(fù)合的材料，通常又稱(chēng)玻璃鋼。由于玻璃鋼比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好，現(xiàn)已用玻璃鋼制造各種汽車(chē)的車(chē)身、底盤(pán)、車(chē)窗、車(chē)門(mén)、車(chē)座、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、駕駛室、擋泥板、電瓶框架等。減輕了自重，提高了車(chē)輛的質(zhì)量利用系數(shù)(載質(zhì)量／車(chē)自重)。

（2）碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是以碳纖維或其織物為增強(qiáng)相，以樹(shù)脂、金屬、陶瓷等作為粘結(jié)劑制成的。目前有碳纖維／樹(shù)脂、碳纖維／碳、碳纖維／金屬、碳纖維／陶瓷等復(fù)合材料，其中以碳纖維／樹(shù)脂復(fù)合材料應(yīng)用最為廣泛。碳纖維／樹(shù)脂復(fù)合材料中采用的樹(shù)脂有環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚四氟乙烯樹(shù)脂等。與玻璃鋼相比，其強(qiáng)度和彈性模量高、密度小。它還具有較高的沖擊韌度和疲勞強(qiáng)度，優(yōu)良的減摩性、耐磨性、導(dǎo)熱性、耐蝕性和耐熱性。它主要的應(yīng)用有：發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的推桿、連桿、搖桿、水泵葉輪、傳動(dòng)系統(tǒng)中的傳動(dòng)軸、離合器片、加速裝置及護(hù)罩；底盤(pán)系統(tǒng)中的懸置件、彈簧片、框架、散熱器；車(chē)身的頂棚內(nèi)外襯、地板、側(cè)門(mén)等。906．復(fù)合材料復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上不同三、汽車(chē)材料的發(fā)展和新型汽車(chē)材料

對(duì)于汽車(chē)工程材料來(lái)說(shuō)，其總的發(fā)展趨勢(shì)是：結(jié)構(gòu)材料中鋼鐵材料所占比例將逐步下降，有色金屬、陶瓷材料、復(fù)合材料、高分子材料等新型材料的用量將有所上升，在性能可靠的條件下，盡可能多地采用鋁合金、復(fù)合材料等輕型、新型材料取代鋼鐵材料。汽車(chē)上采用了纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料(FRP)、鋁合金或纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料(PRM)材料取代原有的鋼結(jié)構(gòu)零件；采用新型高強(qiáng)度陶瓷材料制造汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)部件乃至整機(jī)；運(yùn)用碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料(CFRP)制造驅(qū)動(dòng)軸等。這些措施，使汽車(chē)向輕量化、高效、節(jié)能、低噪聲、高舒適度以及高安全性方向發(fā)展。大量新材料，如高分子材料、復(fù)合材料等的迅速發(fā)展，為現(xiàn)代汽車(chē)的發(fā)展提供了必要的條件。復(fù)合材料、陶瓷材料、特殊用途材料(耐蝕、耐高溫、隔光、隔熱材料等)的用量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。

91三、汽車(chē)材料的發(fā)展和新型汽車(chē)材料對(duì)于汽車(chē)工程

稀土元素，指元素周期表中第IIIB族鑭系元素以及與鑭系元素的化學(xué)性質(zhì)相近的鈧和釔。將稀土摻入鋼和鑄鋁合金可明顯改善其性能，如稀土摻入16MnRe可以顯著改善其韌、塑性，特別是其橫向韌、塑性，提高沖壓性能；稀土摻入09MnRe可顯著提高汽車(chē)及車(chē)輛用鋼的塑性；在鋁硅系合金中加入千分之幾的稀土，能顯著改善其加工性能，已有多種牌號(hào)的產(chǎn)品用于活塞、齒輪箱、氣缸和儀器儀表等器件、部件。

形狀記憶金屬具有在低溫下變形后在較高溫度恢復(fù)原來(lái)形狀的功能，其能夠在以下方面發(fā)揮作用：如溫度自反饋供油器、齒輪箱記憶合金減振墊片、發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇和車(chē)內(nèi)空調(diào)自控裝置、車(chē)門(mén)和發(fā)動(dòng)機(jī)防盜裝置、記憶合金儲(chǔ)能彈簧等，能夠改善轎車(chē)的安全性、舒適性、工作穩(wěn)定性、節(jié)能性能以及自動(dòng)化程度。（1）稀土金屬

（2）記憶金屬

92稀土元素，指元素周期表中第IIIB族鑭系元素

泡沫鋁材具有優(yōu)良的性能：密度小，吸收沖擊能力高，耐高溫、防火性能好、不可燃且在受熱狀態(tài)下不會(huì)釋放有毒氣體，抗腐蝕、耐熱性強(qiáng)，消聲性能好、導(dǎo)熱率低、電磁屏蔽性好、電阻大、有過(guò)濾能力、易加工及可進(jìn)行涂裝表面處理等，并可以完全回收和再生利用。被認(rèn)為是一種大有前途的未來(lái)汽車(chē)與其他交通運(yùn)輸工具的材料。據(jù)測(cè)算，汽車(chē)車(chē)身構(gòu)件大約有20%可用泡沫鋁材制造，既可以節(jié)約能源又可以減輕對(duì)環(huán)境的污染。（3）泡沫鋁材

（4）稀土永磁材料

稀土永磁材料是已知的綜合性能最高的永磁材料。電機(jī)是汽車(chē)中不可缺少的部件，高級(jí)轎車(chē)多達(dá)幾十臺(tái)電機(jī)，釹鐵硼永磁材料用于制造電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電機(jī)“釹鐵硼化”，其體積小、電效率高，因而降低汽車(chē)重量、增加舒適性、提高安全性、降低尾氣排放、提高整車(chē)性能。我國(guó)研制的稀土永磁材料性能已接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。93泡沫鋁材具有優(yōu)良的性能：密度小，吸收沖擊能力第四節(jié)汽車(chē)試驗(yàn)94第四節(jié)汽車(chē)試驗(yàn)39

理論研究和試驗(yàn)研究密切結(jié)合是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)，兩者互相依賴(lài)、相輔相成，加速了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。由于汽車(chē)的使用條件復(fù)雜、汽車(chē)工業(yè)所涉及的技術(shù)領(lǐng)域極為廣泛，致使許多理論問(wèn)題研究得還不夠充分，因此汽車(chē)工業(yè)特別重視試驗(yàn)研究。

除了某些研究性試驗(yàn)外，汽車(chē)產(chǎn)品試驗(yàn)均需遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，其對(duì)試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法、測(cè)試儀器及其精度、結(jié)果評(píng)價(jià)等進(jìn)行限定，以確保試驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)性和可對(duì)比性。標(biāo)準(zhǔn)號(hào)試驗(yàn)規(guī)范應(yīng)用范圍GB/T1332-91載貨汽車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程總質(zhì)量在1.5t以上的載貨汽車(chē)GB/T13043-91客車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程車(chē)長(zhǎng)≥7m單、雙層客車(chē)和鉸接式汽車(chē)GB/T13044-91輕型客車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程車(chē)長(zhǎng)≤3.5m單、雙層客車(chē)和三軸客車(chē)可以參照QC/T29020-91微型貨車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程車(chē)長(zhǎng)3.5-7.0m的輕型客車(chē)，由這些車(chē)型改進(jìn)的其它類(lèi)型的車(chē)輛可以參照Z(yǔ)BT50001-87專(zhuān)用汽車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程微型貨車(chē)(含廂式微型貨車(chē))微型客車(chē)JB3693-84重型礦用自卸汽車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程專(zhuān)用汽車(chē)新產(chǎn)品定型試驗(yàn)95理論研究和試驗(yàn)研究密切結(jié)合是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的爬坡試驗(yàn)包括最大爬坡度與爬長(zhǎng)坡兩項(xiàng)試驗(yàn)，最大爬坡度試驗(yàn)最好在坡度均勻、測(cè)量區(qū)間長(zhǎng)20m以上的人造坡道上進(jìn)行，如果人造坡道的坡度對(duì)所測(cè)車(chē)不合適(例如坡道過(guò)大或過(guò)小)，可采用增、減載荷或變換排擋的辦法作試驗(yàn)，再折算出最大爬坡度；爬長(zhǎng)坡試驗(yàn)主要用來(lái)檢查汽車(chē)能否通過(guò)坡度為7％~10％、長(zhǎng)10km以上的連續(xù)長(zhǎng)坡，試驗(yàn)中不僅要記錄爬坡過(guò)程中的換檔次數(shù)、各檔使用時(shí)間和爬坡總時(shí)間，還要觀察發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻