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1、汽车机械基础 第、课时李俊阳课 题： 绪论课 型： 理论讲授教学目的： 使学生了解汽车文化，汽车类型，汽车产品型号的编制规则使学生了解汽车基本技术参数，汽车行驶基本原理及其基本构造，本课程的性质、任务和学习要求教学要求： 1、要求学生了解中外汽车的发展概况 2、要求学生了解汽车基本分类与国产汽车型号编排。 3、了解汽车结构特征和技术参数，了解汽车行驶基本原理；描述汽车的基本结构。重点： 汽车基本技术参数，汽车行驶基本原理及其基本构造难点： 汽车型号编排教 具： 挂图，多媒体教学方法与手段：概念感知- -融会贯通实例讲解法， 实施步骤：引入： 同学们今天我们将要介绍汽车的汽车文化，汽车类型，汽车

2、产品型号的编制规则、了解汽车基本技术参数，汽车行驶基本原理及其基本构造，本课程的性质、任务和学习要求正题： 绪 论第一节 汽车文化 汽车文化是汽车在发明和发展过程中所创造的物质财富和精神财富的总称，是反映“汽车改变世界”和“世界改变汽车”的文化，主要包括汽车发展史、汽车造型文化、汽车名人文化、名车文化等内容。 一、 中外汽车发展概况汽车发明于 19 世纪末， 1885 年德国工程师卡尔 · 本茨在曼海姆设计制造出了世界上第一辆装有 0.85 马力汽油机的三轮汽车，如图1 所示，并于 1886 年 1 月 29 日申请获得专利。 1 886 年 l 月 29 日这一天被公认为是世界上第

3、一辆汽车的诞生日。德国的另一位工程师戴姆勒也在 1886 年研制成了一辆装有 1 . 1 马力汽油机的四轮汽车，如图 0 . 2 所示。本茨和戴姆勒被公认为是以内燃机为动力的现代汽车的发明者。在汽车发展的初期阶段，法国人在汽车技术的创造与发明方面作出了突出的贡献。 1889 年，法国人研制出了齿轮变速器和差速器，并在 1891 年首先推出了前置发动机后轮驱动的布置型式；1891 年法国人又研制出了摩擦片式离合器； 1895 年开始采用充气轮胎，等等。由于法国人的不断改进，使早期汽车的性能得到了较大的提高。1908 年，美国的底特律树起了世界汽车技术史上的第二个里程碑。美国的亨利 ·

4、福特推出了以自己名字“福特”命名的 T 型车。并发明了流水线生产方式来生产汽车，先后生产了一干五百多万辆 T 型车。从此奠定了美国一跃成为汽车生产大国的地位。从 20 世纪初到 20 世纪 70 年代，美国的汽车土业一直遥遥领先， 20 世纪 60 年代中期就突破了年产 1 000 万辆的大关。日本是后起之秀， 1950 年才开始起步， 1970 年产量就达 529 万辆， 1980 年超过美国，年产量达 1 104 万辆。经过一百多年的发展，世界汽车形成了三足鼎立之势，即美国、日本和欧洲三大汽车生产基地，出现了许多世界知名的汽车公司和汽车品牌，如美国的通用、福特、克莱斯勒等；日本的丰田、日产

5、、本田、三菱、马自达、富士重工、铃木、五十铃等；德国的奔驰、宝马、保时捷、大众、欧宝等；法国的雷诺、标致 · 雪铁龙等；意大利的菲亚特、兰博基尼、布加迪、法拉利等：英国的劳斯莱斯、麦克拉伦、阿斯顿 · 马丁、陆虎、美洲虎、莲花等；韩国的现代、大宇、起亚、双龙等；瑞典的沃尔沃、绅宝等。我国的汽车工业创建于 20 世纪 50 年代， 1956 年 10 月长春第一汽车制造厂正式开始生产解放 CA10 型载货汽车，从此结束了中国不能制造汽车的历史。经过四五十年的不断发展，一汽已经成为我国汽车工业的主要生产基地之一。 1958 年以后，在北京、上海、天津、南京、济南、重庆、南昌等地

6、相继建立了汽车制造厂。1956 年至 1980 年是中国汽车工业的初创阶段。 二、汽车与社会汽车自诞生至今的一百多年里，汽车工业从无到有，以惊人的速度向前发展。它所具有的普遍性和灵活性是其他交通工具所无法比拟的。汽车工业在社会和世界经济发展中的地位也越来越重要。1.汽车工业可以优化交通结构现代交通结构是由火车、汽车、飞机、船舶等现代交通工具组成的，它们各自在交通结构中发挥着其重要作用。汽车是重要的交通工具之一，承担着十分广泛的运输任务，而且其运输地位居各种交通工具之首。火车和轮船装载量鱼多，但只能沿特定线路行驶，需要在固定的地方装运乘客和货物；飞机适合于长距离快捷的运输，但需要有固定的机场。也

7、就是说，火车、轮船、飞机只能在“点”和“线”上发挥作用，不可能遍及城乡的每个角落。相比之下，汽车运输的优点是可以“全面铺开”和“门对门”，即汽车的活动范围比火车、轮船和飞机广得多，并且可以非常方便地将乘客和货物“从一个门口送到另一个门口”。汽车在全社会运输量中己占据主导地位。在美国、德国、法国、英国等国家中，汽车在客运总量中所占的比重高达 90 左右。2.汽车产业波及范围大、效果广它涉及原材料上业、设备制造业、配套产品业、公路建设业、能源上业、销售业、服务业和交通运输业等，而且波及范围大。3.汽车产业是创造高产值的产业近年来，美国汽车工业年产值达 3400 亿美元以上, 我国汽车工业年产值达

8、8000 亿元人民币。4.汽车产业推动了科学技术的发展现代汽车采用了大量的新材料和新结构，特别是应用现代电子技术进行控制操纵，大大地提高了汽车的性能。在汽车开发的过程中，需要集中一大批优秀的科技人才，开展上千项研究工作，应用最先进的理论、最精确的计算技术、最现代化的设计方法和最完善的测试手段。制造汽车的过程，应用了冶炼、铸造、锻压、机械加工、焊接、装配、涂装等领域许多最新工艺技术成果，在工厂中采用数百计的自动化生产线并且应用了科学的生产管理手段。毫无疑问，汽车是一种高科技产况，足以体现一个社会科学技术的水平。汽车工业的发展，将进一步促进科学技术的繁荣。三、 汽车与环境汽车在给人们带来方便的同时

9、，也对人类社会产生了一些影响由于汽车工业的飞速发展，汽车的排放物已经成了大气的主要污染源之一。据有关资料介绍，大气中所含 CO 的 75 、 HC 和 NO 的 50 来自汽车的排放。其中最明显的现象是烟雾和温度倒置。1.烟雾汽车产生的大量污染物悬浮在空气中，会形成烟雾。其中一种烟雾是光化学烟雾，在阳光的作用下，进行连锁反应，形成臭氧、醛过氧乙酞硝脂等有害物质。这些有害物质污染了大气，使人类患眼病、喉咙痛以至昏倒；使植物减产、树木枯死；使橡胶制品加速老化等。2.温度倒置在正常的情况下，靠近地面的暖空气会上升并变冷。此时，空气中的烟雾和污染物会消散并减少。而当温度倒置时，暖空气不会上升反而会下沉

10、。当一层暖空气像帽子或盖子一样罩住地面附近或城市表而的空气时，就会产生温度倒置的现象，发生这种情况，污染物就会被阻止上升和消散。这种情况多发生在位于山谷内的城市中。四、 汽车工业的工作从汽车的制造到汽车的销售，再到汽车的维修以及汽车的使用等。汽车工业给社会带来了许多就业机会。日本的汽车制造、销售、营运等行业的职工人数占全国就业人数的 1 / 10 , 美国和德国的这个比例更高，达到 1 / 6 。在国内的汽车销售工作中，自从 1998 年广州木田、别克、奥迪率先建立起 4S （整车销售 sale 、零配件 spare parts 、售后服务 service 、信息反馈 survey ) ）店以

11、来，近几年以这种 45 、 3s 店为代表的销售模式己经遍布全国各大城市，在这种代理店内需要大量的市场和营销人员、零件配送人员、维修人员、培训人员等。目前，各个国家都十分重视汽车制造、销售与维修人员的培养。在国内的许多学院和大学都纷纷开设了两年制、三年制和四年制的汽车课程培训。国家和社会也专门组织进行上岗认证资格培训和考核，其中涉及汽车营销师、汽车中级维修工、汽车高级维修工、汽车维修技师、汽车高级维修技师等。随着越来越多的人才融入到汽车工业的工作中，汽车工业的发展也必将越来越迅速，汽车也将更好地服务于社会，服务于人类。第五节 世界各国名车标徽 第二节 汽车类型 一、 乘用车乘用车是在设计和技术

12、特性上主要用于载运乘客及其随身行李和临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过 9 个座位。它可以分为以下4 种。1 小型乘用车封闭式车身，通常后部空间较小；有至少一排， 2 个或 2 个以上的座位；有 2 个侧门，也可有 l 个后开启门。2 普通乘用车普通乘用车是封闭式车身，侧窗中柱或有或无；至少有两排， 4 个或 4 个以上座位； 2 个或 4 个侧门，或有 1 个后开启门。 3 高级乘用车高级乘用车是封闭式车身，前后座之间可以设有隔板；至少有两排， 4 个或 4 个以上座位：有 4 个或 6 个侧门，也可有 1 个后开启门。4 多用途乘用车 多用途乘用车是只有单一车室载运乘客及行李或物

13、品的乘用车。乘用车还分越野乘用车、专用乘用车、旅居车、防弹车等。 二、 商用车辆 商用车辆是在设计和技术特性仁用于运送人员和货物的汽车。乘用车不包括在内。商用车辆可分为客车和货车两类。 1 客车客车是在设计和技术特性上用于载运乘客及其随身行李的商用车辆，包括驾驶员座位在内，座位数超过 9 座。 （1）小型客车：用于载运乘客，除驾驶员座位外，座位数不超过 16 座的客车。 （2）城市客车：为城市内运输而设计和装备的一种客车。这种车辆设有坐椅及站立乘客的位置，并有足够的空间供频繁停站时乘客上下车走动用。 （3）长途客车：为城市之间运输而设计和装备的一种客车。这种车辆没有专供乘客站立的位置，但在其通

14、道内可载运短途站立的乘客。 （4）旅游客车：为旅游而设计和装各的一种客车。这种车辆的布置要确保乘客的舒适性，不载运短途站立的乘客。客车中，还有铰接客车、无轨电车、越野客车等。 2 货车货车是一种主要为载运货物而设计和装备的商用车辆。货车又分为普通货车、多用途货车、专用货车、专用作业车。 3 ，其他车辆除上述车型外，还有挂车、汽车列车等。第三节 国产汽车产品型号的编制规则国产汽车型号均由汉语拼音和阿拉伯数字组成，（1）首部：企业的识别代号，由 2 个或 3 个汉语拼音字母组成，如 CA 、 EQ 、 SH 、 NJ 等。 （2）中部：由 4 位阿拉伯数字组成，其含义见表。 （3）尾部：分为两部分

15、，前部由汉语拼音字母组成，表示专用汽车分类代号；后部是企业自定代号。第四节 汽车的基本技术参数动力性参数动力性参数包括两种。 ( 1 ）最大转矩 Te （n.m ) ：发动机通过飞轮向外输出的最大转矩。 ( 2 ）最大功率 Pe ( kw ) ：发动机通过飞轮向外输出的最大功率。发动机的最大转矩和最大功率越大，发动机的动力性越好。经济性参数经济性参数有两种。 ( 1 ）燃油消耗率 be 克 ( kw · h ) ：其值表示发动机每发出1kw 有效功率，在 1h 内所消耗的燃油质量。燃油消耗率越低，经济性越好。 ( 2 ）平均燃油消耗量 Qs （L / 100km ）：汽车在最大总质量

16、下，在公路行驶时的燃料消耗量，也称为汽车百公里油耗。质量参数质量参数有 3 种。 ( l ）整车装备质量（ kg ) ：汽车完全装备好的质量。它除了整车质量外，还包括燃料、润滑油、冷却液、随车工具、备胎和其他备品的质量，但不包括人员和货物。 ( 2 ）最大装载质量（吨）：最大货运质量与最大客运质量之和 ( 3 ）最大总质量（比）：整车装备质量与最大装载质量之和。汽车外廓尺寸汽车外廓尺寸，主要外廓尺有以下 7 种。( 1 ）总长 La (mm ) ：垂直于车辆纵向对称平面并分别抵靠在汽车前、后最突出部位的两垂直面之间的距离。 ( 2 ）总高 Ha ( mm ) ：车辆最高点与车辆支承平面之间的距

17、离。 ( 3 ）总宽 Ba ( l 1lln ) ：平行于车辆纵向对称平而并分别抵靠车辆两侧最外处刚性固定突出部位（不包括后视镜、方位灯、侧面标志灯、转向指示灯等）的两平面之间的距离。 ( 4 ）前悬 Al ( mm ) ：汽车直线行驶位置时，其前端刚性固定件的最前点至两前轮轴线的垂面之间的距离。 ( 5 ）后悬（ mm ) ：汽车后端刚性固定件的最后点至后车轮轴线的垂面之间的距离。 ( 6 ）轮距 Kl（ mm ) ：同一车轴左、右轮胎中心间的距离。如后轴为双胎，则为同一轴的一端两轮胎中心到另一端两轮胎中心之间的距离。 ( 7 ）轴距 L ( mm ) ：汽车在直线行驶位置时，同车相邻两轴的

18、车轮落地中心点到车辆纵向对称平面的两条垂线之间的距离。最大轴载质量最大轴载质量（ kg ）是汽车单轴所能承载的最大总质量。转弯直径转弯直径（mm）是在汽车转弯时，外转向车轮（轮向盘转到极限位置）的中心平面在车辆支承平面上的轨迹圆直径。第五节 汽车行驶基本原理及其总体构造从动力学的角度来看，物体运动形态的改变，取决于物体所受力的变化。观察汽车的运动过程，不难发现，当外界给汽车施加足够大的推动力时，汽车就会克服阻力的影响由静止开始运动（起步），并随着推动力的增加而加速运行；而当推动力减小或消失（失去动力），时，汽车便会减速直至停止运行。通常把这种推动汽车运动的力称为驱动力（或牵引力），而把阻碍汽车

19、运动的各种力称为阻力。下面分别加以研究。影响汽车运行的重要阻力（1）滚动阻力：车轮滚动时轮胎与路面产生的变形以及轮胎与路面之间的摩擦、车轮轴承内部的摩擦形成的阻力称为滚动阻力，用凡表示。滚动阻力的大小与汽车的总质量、轮胎结构与气压、路面性质等因素有关。 （2）空气阻力：汽车行驶时，车身表面与空气相互摩擦，同时车身前部受迎面空气的压力，而尾部出现真空，产生压力差，由此而形成的阻力称为空气阻力，用 Fw 表示。空气阻力与车身迎风面积大小以及车身造型、表面质量有关，特别是与汽车和空气间的相刘速度的平方成正比。随着车速的提高，空气阻力会显著增加。 （3）上坡阻力：汽车上坡时，车辆的总重力沿路面方向的分

20、力，其方向与汽车行驶方向相反，即为上坡阻力，用 Fi 表示。其值取决于汽车的总质量和纵向坡度的大小。汽车运动状态分析（1）当各种阻力之和等于驱动力时，汽车将匀速行驶。（2）当各种阻力之和小于驱动力时，汽车将加速行驶。此时，汽车的动能将增加。但随着车速的增高，空气阻力等亦随之增大，当驱动力与总阻力达到新的平衡时，车速便不再增加，此后汽车便以较高的速度匀速行驶。（3）当各种阻力之和大于驱动力时，汽车将减速行驶直至停车。此时，若还想稳定车速，可采取加大节气门开度或换入低挡以增大驱动力。附着力及其对驱动力的限制在汽车理论中，把轮胎与路面间的相互摩擦以及轮胎花纹与路面凸起部分的相互作用综合在一起，称为附

21、着作用。由附着作用所决定的阻碍车轮打滑的路面反力的最大值就称为附着力。汽车的总体构造1发动机发动机是为汽车行驶提供动力的装置现代汽车广泛采用往复活塞式内燃机。它是通过可燃混合气在汽缸内燃烧膨胀产生压力，推动活塞运动并通过连杆使曲轴旋转来对外输出功率的。汽油机主要包括两大机构和五大系统，它们是曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统和启动系统。（1） 曲柄连杆机构，主要由汽缸体、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。缸体上为汽缸，卜部为曲轴箱。活塞位于汽缸内。活塞环用来填充汽缸与活塞之间的间隙，防止汽缸内的气体泄漏到曲轴箱内。曲轴安装于曲轴箱内。飞轮固定于曲轴后端，伸出到发动机

22、缸休外，负责对外输出动力。连杆用来连接活塞与曲轴，负责传递两者之间的动力与运动。汽车发动机是多缸发动机，活塞与连杆的数目与缸数相同，但曲轴只有一根。（2）配气机构 主要由凸轮轴、气门及气门传动组组成。每个汽缸都有一个（或几个）进气门和排气门，分别位于进、排气道口，负责封闭和打开进、排气道。凸轮轴通过正时齿轮或齿形皮带由曲轴驱动而转动，通过气门传动组定时将气门打开，将新鲜气体充入汽缸或者将燃烧后的废气排除出汽缸。（3）燃料供给系统 主要由空气滤清器、燃油喷射装置、进气管、排气管、消声器、电动汽油泵与空气混合成不同浓度的可燃混合气，充入汽缸供燃烧使用。同时，将燃烧后的废气排出汽缸。进入汽缸内的混合

23、气量及喷油量由电控单元控制，以满足发动机不同负荷的需要。（4）冷却系统，可燃混合气在燃烧过程中，汽缸内气体温度高达 1800 -2000 。直接与高温接触的机件（如汽缸体、活塞、气门等）若不及时冷却，则其中运动机件将可能因热膨胀而破坏正常间隙，或因润滑油在高温下失效而卡死：各机件也可能因高温而导致其机械强度降低甚至损坏。为保证发动机正常工作，必须对发动机进行冷却，使发动机在最适合的温度下工作。冷却系主要由水泵、散热器、风扇、水套和节温器等组成。（5）润滑系统 润滑系由机油泵、机油滤清器、主油道和油底壳组成，它起润滑、冷却、清洁和密封等作用。（6）点火系统，为汽油机独有，由蓄电池、点火开关、分电

24、器总成、点火线圈、高压线和火花塞组成。火花塞位于汽缸燃烧室。该系统的主要作用是使火花塞按时产生电火花，将汽缸内的可燃混合气体点燃而做功。柴油机的燃烧方式为自燃（压燃） , 不设点火系。（7）启动系统：要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使汽缸内吸入（或形成）可燃混合气并燃烧膨胀，工作循环才能进行。曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的启动。启动系统主要由蓄电池、启动控制与传动机构和启动机（电机）等组成。汽车底盘汽车底盘接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵止常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系组成。 （1）传动系：由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成，用来将发动机输出的动力传给驱动轮，并使之适合于行驶的需要。（2）行驶系：是汽车的基础，由车架、车桥、车轮与轮胎以及位于车桥和车架之间的悬挂装置组成。车架是汽车的装配基体，将整个汽车装成一体。车桥与车轮负责汽车的行驶。悬挂装置将车桥安装于车架，起到传力、导向和缓冲减振的作用。行驶系除影响汽车的操纵稳定性外，还对汽车的乘坐舒适性起着重要影响。（3）转向系，转向系用来改变或者恢复汽车的行驶方向。它是通过