《汽車?yán)碚撏瑵?jì)大學(xué)》課件

《汽車?yán)碚摗吠瑵?jì)大學(xué)課程同濟(jì)大學(xué)的《汽車?yán)碚摗氛n程深入探討汽車技術(shù)的基礎(chǔ)原理和發(fā)展趨勢(shì),為學(xué)生奠定堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)。從汽車的歷史發(fā)展、構(gòu)造原理、動(dòng)力系統(tǒng)、電子控制等多個(gè)方面全面系統(tǒng)地介紹汽車工程的核心知識(shí)。RY課程目標(biāo)理解汽車基本結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等核心部件的工作原理與構(gòu)造。掌握汽車維護(hù)保養(yǎng)了解常見故障診斷和維修技術(shù),學(xué)會(huì)日常保養(yǎng)操作,保證車輛可靠性。分析汽車性能指標(biāo)學(xué)習(xí)計(jì)算車輛的加速性、最高速度、油耗等重要性能參數(shù),評(píng)估車型性能。了解行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)跟蹤新能源、智能網(wǎng)聯(lián)等技術(shù)前沿,掌握汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。汽車發(fā)展歷史119世紀(jì)后期汽車最早源于馬車改造220世紀(jì)初期內(nèi)燃機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步31920年代工廠化量產(chǎn)推動(dòng)普及41950年代技術(shù)進(jìn)步引領(lǐng)新設(shè)計(jì)汽車是現(xiàn)代交通工具的代表,其歷史可追溯至19世紀(jì)后期。早期汽車主要源于馬車的改造,逐步發(fā)展至完全以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的獨(dú)立車型。經(jīng)過工廠化量產(chǎn)和不斷的技術(shù)進(jìn)步,汽車在20世紀(jì)迅速普及,并不斷推出新穎設(shè)計(jì),成為現(xiàn)代生活的重要組成部分。汽車的基本結(jié)構(gòu)汽車由車身、底盤和動(dòng)力系統(tǒng)三大部分組成。車身負(fù)責(zé)艙室和載荷，底盤負(fù)責(zé)行駛性能，動(dòng)力系統(tǒng)提供動(dòng)力并將其傳遞到車輪。這些部件相互配合,使汽車能安全、舒適地行駛。車體、車架、懸架系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等是汽車的主要組成部分,各司其職,形成一個(gè)完整的交通工具。發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理汽缸運(yùn)轉(zhuǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)采用往復(fù)式活塞運(yùn)動(dòng),通過曲軸、連桿等機(jī)構(gòu)將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。工作循環(huán)4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)包括進(jìn)氣、壓縮、爆炸和排氣4個(gè)循環(huán),通過控制進(jìn)出氣門的開閉實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)負(fù)責(zé)在適當(dāng)時(shí)刻向氣缸內(nèi)噴入火花,點(diǎn)燃?jí)嚎s后的燃料-空氣混合氣,產(chǎn)生爆炸力推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。燃油供給系統(tǒng)汽車燃料箱位于車輛下方的燃料箱用于儲(chǔ)存汽油或柴油,作為燃料系統(tǒng)的重要組成部分。高壓燃油泵燃油泵將燃料從油箱抽取并輸送到噴油器,保證發(fā)動(dòng)機(jī)有足夠的燃料供應(yīng)。燃油濾清器燃油濾清器可過濾燃料中的雜質(zhì),確保發(fā)動(dòng)機(jī)獲得潔凈的燃料,延長使用壽命。電子控制系統(tǒng)集成控制汽車電子控制系統(tǒng)集成了各種傳感器和執(zhí)行器,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、制動(dòng)等系統(tǒng)的智能化控制。故障診斷通過診斷系統(tǒng),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,并給出修理建議,提高維修效率。性能優(yōu)化電子控制系統(tǒng)可以根據(jù)駕駛情況自動(dòng)調(diào)整參數(shù),提高燃油效率和動(dòng)力性能。網(wǎng)絡(luò)連接車載信息娛樂系統(tǒng)和智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展,讓汽車與外界實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息交互。冷卻及潤滑系統(tǒng)1高效冷卻汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生大量熱量,冷卻系統(tǒng)通過循環(huán)水和散熱器快速將熱量排出,保障發(fā)動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行。2完善潤滑發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油能夠減少摩擦,降低零件磨損,延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。潤滑系統(tǒng)保證在各工作狀態(tài)下潤滑充分。3多重監(jiān)控智能電子控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)冷卻水溫和油壓,及時(shí)發(fā)出警示,避免因過熱或干燥導(dǎo)致的嚴(yán)重故障。4節(jié)能環(huán)保先進(jìn)的節(jié)溫技術(shù)和低摩擦潤滑油助力提升燃油經(jīng)濟(jì)性,減少廢氣排放,實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保出行。制動(dòng)系統(tǒng)主制動(dòng)系統(tǒng)通過踩下制動(dòng)踏板,駕駛員可以產(chǎn)生制動(dòng)力,減緩車輛速度或停車。這是汽車重要的安全保障。駐車制動(dòng)系統(tǒng)保持車輛靜止?fàn)顟B(tài),避免因坡度等因素造成車輛溜車。通常采用手動(dòng)拉桿操作。輔助制動(dòng)系統(tǒng)泵、真空助力器等配件幫助降低駕駛員的制動(dòng)力,提高制動(dòng)效果。增強(qiáng)制動(dòng)性能和安全性。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向原理轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是通過將車輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度的改變帶動(dòng)整車轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)。它利用方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)改變車輪角度從而實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)主要包括方向盤、轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向齒條、搖臂等部件。通過這些部件的配合協(xié)調(diào)工作,實(shí)現(xiàn)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)到車輪轉(zhuǎn)向的過程。轉(zhuǎn)向特性轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向徑跟輪距、軸距等參數(shù)設(shè)計(jì)直接影響車輛的轉(zhuǎn)向性能。工程師需要精心設(shè)計(jì)以滿足各種駕駛條件。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)種類常見的有機(jī)械轉(zhuǎn)向、動(dòng)力轉(zhuǎn)向、電子轉(zhuǎn)向等不同類型。它們各有優(yōu)缺點(diǎn),需根據(jù)車型特點(diǎn)及使用環(huán)境選擇合適的系統(tǒng)。懸架系統(tǒng)減震彈簧高強(qiáng)度彈簧可吸收輪胎沖擊,提供舒適的乘車體驗(yàn)。避震器通過阻尼作用,可控制彈簧的振動(dòng),確保車身平穩(wěn)。穩(wěn)定桿連接左右車輪,減少車身橫向擺動(dòng),提高安全性。懸掛連桿將車輪與車身連接,確保車輪的正確位置和行駛姿態(tài)。傳動(dòng)系統(tǒng)變速箱變速箱負(fù)責(zé)根據(jù)駕駛需求調(diào)節(jié)車輪的轉(zhuǎn)速,提供動(dòng)力傳遞和扭矩放大。它決定了汽車加速、爬坡和最高速度的性能。差速器差速器可以讓內(nèi)外輪轉(zhuǎn)速不同以適應(yīng)轉(zhuǎn)彎時(shí)的需要,提高了車輛的行駛穩(wěn)定性和操控性。驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)軸將動(dòng)力從變速箱傳遞到車輪,是汽車動(dòng)力傳動(dòng)的重要部件。它需要能承受大扭矩并平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。汽車車身結(jié)構(gòu)汽車車身是汽車的骨架,承擔(dān)著整車重量、傳遞各種運(yùn)動(dòng)力和制動(dòng)力的任務(wù)。汽車車身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系到整車的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和安全性。車身結(jié)構(gòu)通常由前端車頭、中部駕駛室和后部后車廂三大部分組成。采用承載式或半承載式設(shè)計(jì),材料多為鋼板、鋁合金等,能夠有效提高車身的強(qiáng)度和剛度。車輛參數(shù)計(jì)算50額定功率發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率，單位為千瓦。150最大扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的最大扭矩，單位為牛米。2500最高時(shí)速汽車在平坦路面上可達(dá)到的最高速度，單位為公里/小時(shí)。在設(shè)計(jì)和制造汽車時(shí),需要準(zhǔn)確計(jì)算各種關(guān)鍵參數(shù),如發(fā)動(dòng)機(jī)功率、最大扭矩、最高時(shí)速等,以確保汽車的性能和安全性能。這些參數(shù)不僅影響汽車的動(dòng)力性能,也直接關(guān)系到汽車的燃油效率、排放標(biāo)準(zhǔn)、制動(dòng)性能等。汽車性能指標(biāo)最高車速衡量汽車最大運(yùn)行速度加速性能從靜止或低速到高速過程中的加速時(shí)間油耗指標(biāo)每100公里行駛的汽油消耗量,反映節(jié)能性能制動(dòng)性能從一定速度下制動(dòng)到停車的時(shí)間和距離爬坡性能汽車在坡道上的通過能力，與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和底盤設(shè)計(jì)相關(guān)這些性能指標(biāo)全面反映了汽車的動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)、安全等各方面性能水平,是衡量和比較不同車型性能的重要依據(jù)?？萍紕?chuàng)新與未來趨勢(shì)電動(dòng)化未來汽車將朝著電動(dòng)化發(fā)展，提高能源利用效率，減少碳排放。混合動(dòng)力和純電動(dòng)車將成為主流。自動(dòng)駕駛自動(dòng)駕駛技術(shù)正在快速發(fā)展，通過傳感器、人工智能等實(shí)現(xiàn)車輛自主感知和決策，讓駕駛更加安全便利。智能網(wǎng)聯(lián)汽車和周圍環(huán)境的連接性不斷提高，車載系統(tǒng)與云端服務(wù)融合,為用戶帶來更智能便捷的出行體驗(yàn)。新材料應(yīng)用碳纖維、輕質(zhì)合金等新材料被廣泛應(yīng)用于汽車輕量化,提高燃油效率和性能。環(huán)境保護(hù)與新能源汽車1可持續(xù)發(fā)展新能源汽車減少化石燃料消耗和尾氣排放,有助于應(yīng)對(duì)氣候變化,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。2環(huán)保優(yōu)勢(shì)相比傳統(tǒng)汽車,新能源汽車大幅降低了二氧化碳、氮氧化物等有害物質(zhì)的排放。3技術(shù)創(chuàng)新電池技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等核心技術(shù)的不斷進(jìn)步,使新能源汽車性能和續(xù)航里程不斷提升。4政策支持各國政府出臺(tái)多項(xiàng)鼓勵(lì)政策,如稅收優(yōu)惠、基礎(chǔ)設(shè)施投入,促進(jìn)新能源汽車的普及應(yīng)用。駕駛操作技巧1觀察駕駛環(huán)境時(shí)刻注意路況、行人及其他車輛2操控車輛平穩(wěn)操作油門、剎車和方向盤3應(yīng)急預(yù)案隨時(shí)做好應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的準(zhǔn)備安全駕駛的關(guān)鍵在于謹(jǐn)慎、專注和應(yīng)變能力。駕駛員需要全程關(guān)注路況變化,練習(xí)精準(zhǔn)操控車輛,并對(duì)可能出現(xiàn)的緊急情況做好充分準(zhǔn)備。只有掌握這些基本技巧,才能真正成為一名安全穩(wěn)健的駕駛員。安全駕駛知識(shí)系好安全帶系好安全帶是最基本的安全習(xí)慣,可以在事故發(fā)生時(shí)保護(hù)駕駛員和乘客的生命安全。遵守交通信號(hào)認(rèn)真觀察和遵守交通信號(hào)燈指示,確保行車安全,避免危險(xiǎn)事故發(fā)生。保持安全車距保持足夠的安全車距能夠預(yù)防突發(fā)情況,給自己和他人留出及時(shí)反應(yīng)的時(shí)間。專注駕駛保持高度注意力和警惕性,不要被手機(jī)、音樂或其他分心事物分散精力。道路交通規(guī)則1遵守交通信號(hào)遵守紅綠燈、指示牌等交通信號(hào)規(guī)則,確保行車安全。2保持車距和速度保持安全車距,根據(jù)路況適當(dāng)控制車速,避免急剎車和劇烈變道。3優(yōu)先讓行在人行橫道、兒童活動(dòng)區(qū)等道路,要主動(dòng)減速并給行人讓道。4規(guī)范停車按照指定停車位置和時(shí)間停車,不妨礙其他車輛通行。事故應(yīng)急預(yù)案1事故現(xiàn)場(chǎng)處理在事故發(fā)生后,第一步是迅速控制現(xiàn)場(chǎng),確保人員安全,并盡快報(bào)警聯(lián)系相關(guān)部門。同時(shí)需要對(duì)傷員進(jìn)行簡單急救處理。2調(diào)查原因接下來要對(duì)事故原因進(jìn)行全面分析和調(diào)查,包括確認(rèn)事故類型、發(fā)生時(shí)間和地點(diǎn)等關(guān)鍵信息,為制定應(yīng)急預(yù)案提供依據(jù)。3應(yīng)急響應(yīng)根據(jù)事故性質(zhì)和情況,執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,包括現(xiàn)場(chǎng)隔離、火災(zāi)撲救、傷員救護(hù)、危險(xiǎn)品泄漏處理等。同時(shí)要及時(shí)疏散無關(guān)人員,保護(hù)好證據(jù)。汽車維護(hù)與保養(yǎng)定期保養(yǎng)按時(shí)定期更換機(jī)油、濾芯等耗材,可以延長汽車使用壽命,提高燃油效率。保養(yǎng)要點(diǎn)檢查輪胎壓力、剎車系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等關(guān)鍵部件,確保汽車處于良好工作狀態(tài)。事故預(yù)防及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)小故障,可以避免嚴(yán)重事故的發(fā)生,保證行車安全。保養(yǎng)成本適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)投入雖然會(huì)增加成本,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于不保養(yǎng)而導(dǎo)致的大修費(fèi)用。汽車保險(xiǎn)常識(shí)保險(xiǎn)種類包括車險(xiǎn)、責(zé)任險(xiǎn)、第三者險(xiǎn)等,根據(jù)個(gè)人需求選擇合適的保險(xiǎn)產(chǎn)品。保費(fèi)計(jì)算保費(fèi)由車型、年限、使用頻率等因素決定,合理控制保費(fèi)支出很重要。理賠流程發(fā)生事故需及時(shí)報(bào)案,并如實(shí)填寫理賠單據(jù),配合保險(xiǎn)公司審核。優(yōu)惠政策無責(zé)任事故記錄或連年續(xù)?？上硎軆?yōu)惠,合理利用各種優(yōu)惠措施。購車選車建議選擇車型根據(jù)自身需求選擇合適的車型尺寸和配置?？紤]家庭成員人數(shù)、行李空間、油耗等因素。預(yù)算規(guī)劃制定明確的購車預(yù)算,包括車輛價(jià)格、保險(xiǎn)、稅費(fèi)等。選擇性價(jià)比高的車型。試駕體驗(yàn)在正式購買前,安排試駕體驗(yàn),全面了解車輛的性能表現(xiàn)和駕駛感受。車輛檢查仔細(xì)檢查車輛的外觀、內(nèi)飾、功能等,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)溝通解決。二手車交易注意事項(xiàng)仔細(xì)檢查車況對(duì)二手車進(jìn)行全面的外觀、內(nèi)飾、機(jī)械、電子等方面的檢查,了解車況狀況。謹(jǐn)慎協(xié)商定價(jià)充分了解同類車型的市場(chǎng)行情,通過比較合理的價(jià)格進(jìn)行談判。簽訂正式合同雙方明確權(quán)利義務(wù),充分保護(hù)自己的利益,規(guī)避法律風(fēng)險(xiǎn)。新能源汽車特點(diǎn)1零排放環(huán)保新能源汽車采用電力驅(qū)動(dòng),不排放任何有害廢氣,大大減少了碳排放,有利于環(huán)境保護(hù)。2高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)效率高達(dá)90%以上,能量利用率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車,在城市道路上表現(xiàn)出色。3安靜舒適電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音很低,乘坐時(shí)更加平穩(wěn)安靜,提升駕乘體驗(yàn)。4智能化程度高新能源汽車采用先進(jìn)的電子控制系統(tǒng),具有智能充電、遠(yuǎn)程監(jiān)控等智能功能。智能網(wǎng)聯(lián)汽車車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基于車載計(jì)算機(jī)、傳感器和通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛與外界智能設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互和信息共享。自動(dòng)駕駛功能利用電子控制單元、雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器，實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知和判斷，逐步實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛。智能交互體驗(yàn)基于人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，為駕乘人員提供個(gè)性化的信息服務(wù)和娛樂功能。云端智能服務(wù)通過車載設(shè)備與云端服務(wù)器的連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、導(dǎo)航等智能化服務(wù)。自動(dòng)駕駛技術(shù)感知能力自動(dòng)駕駛汽車采用激光雷達(dá)、攝像頭和超聲波傳感器等裝置,可以實(shí)時(shí)感知周圍的道路環(huán)境和交通信息。決策分析基于感知數(shù)據(jù),自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可以通過復(fù)雜的算法做出安全、效率的行駛決策,如避讓障礙物、遵守交通規(guī)則等。精準(zhǔn)控制自動(dòng)駕駛汽車可以精準(zhǔn)地控制轉(zhuǎn)向、油門和剎車,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、舒適的行駛體驗(yàn)。安全保障自動(dòng)駕駛技術(shù)大大降低了人為錯(cuò)誤導(dǎo)致的事故風(fēng)險(xiǎn),提高了駕駛安全性。行業(yè)發(fā)展前景汽車行業(yè)正迎來新一輪的科技創(chuàng)新和高速發(fā)展。預(yù)計(jì)未來5-10年內(nèi),新能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車和自動(dòng)駕駛技術(shù)將取得重大突破,改變整個(gè)行業(yè)的格局。同時(shí),消費(fèi)者需求日趨多樣化,汽車制造商和服務(wù)提供商將不斷推出滿足個(gè)性化需求的產(chǎn)品和服務(wù)。整個(gè)行業(yè)將呈現(xiàn)快速發(fā)展、競(jìng)爭(zhēng)加劇、格局重塑的新局面。職業(yè)發(fā)展方向汽車設(shè)計(jì)工程師專注于汽車外觀、內(nèi)飾和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)