汽车概述及其发展简史

黄淮学院电子科学与工程工程系张洪飞第一章汽车概述及其发展简史本节主要内容汽车的概念汽车的发明世界汽车工业中心的演变汽车的概念不同国家有不同的汽车定义：英文中的”汽车”即”Auto(自动)”和”Mobile(可移动的)”构成，这就是”Automobile(汽车)”的来历。汽车产生与发展至今已经100多年了。一、汽车的概念广义的汽车概念我国的汽车概念广义的汽车概念美国汽车工程师学会标准SAEJ687c由本身动力驱动，装有驾驶装置，能在固定轨道以外的道路或地域上运送客货或牵引车辆的车辆。日本工业标准JISK0101自身装有发动机和操纵装置，不依靠固定轨道和架线能在陆上行驶的车辆。我国汽车的概念国家标准GB/T3730.1-2001由动力驱动，具有四个或四个以上车轮的非轨道无架线的车辆。其中还包括：a.与电力线相联的车辆，如无轨电车；b.整车整备质量超过400kg的三轮车主要用于：牵引载运人员和（或）货物的车辆。二、汽车的发明车的起源和进化历程自走式车辆的幻想与探索蒸汽机的发明蒸汽汽车内燃机的发明汽车的发明世界上第一台柴油机1、车的起源和进化历程以动力装置为线索：马蒸汽机电动机内燃机以行走装置为线索：步行式雪橇式车轮式以时间为线索：1480年，维西的弹簧车1670年，牛顿的喷气式汽车1705年，纽可门的活塞往复式蒸汽机车。2、自走式车辆的幻想1420年，有人制造出了一种滑轮车。人坐在车内，借用人力使绳子不停地转动滑轮。车虽然走了起来，但由于人力有限，这辆车的速度比步行还要慢。1649年，德国一个钟表匠汉斯·郝丘，制造了一台发条式的汽车。但是这台发条车的速度不到1.6km/h，而且每前进230m，就必须把钢制发条卷紧一次，这个工作的强度太大了，所以发条车也没有能够得到发展。3、早期的汽车探索

——蒸汽汽车

世界上最初可以载人的自备动力的车辆是蒸汽汽车世界上第一辆汽车是法国人居纽1770年制造的蒸汽汽车，现珍藏于巴黎的国家技术及机械品博物馆世界上最早投入运行的车辆是美国人古涅1825年制造的蒸汽汽车，在相距15km的格斯特夏和切罗滕哈姆间作有规律的运输服务，单程时间45min4、蒸汽汽机的发发明“蒸汽机机是第一一个真正正国际性性的发明明……瓦特给它它加上了了一个分分离的冷冷凝器，，这就使使蒸汽机机在原则则上达到到了现在在的水平平。”——恩恩格斯《《自然辩辩证法》》1、纽科科门蒸汽汽机（（1712）（（英国国工程师师）2、瓦特特改进蒸蒸汽机（（1765）（（英国工工程师））3、尼古古拉斯·古诺把蒸汽机装装在木质质三轮车车上制成成最早机机动车（1769）第一台蒸蒸汽机车车居纽的蒸汽车车第一辆蒸蒸汽公共共汽车5、蒸汽汽汽车早早期的状状况蒸汽汽车车笨重，，操作不不便，在在车辆数数增加的的同时，，交通事事故和锅锅炉爆炸炸的事故故时有发发生锅炉燃烧烧所排出出的煤灰灰、黑烟烟对沿街街住户和和行人造造成危害害，也引引起市民民们的不不满蒸汽汽车车在当时时被称为为无马马马车，显显然对马马车运输输业产生生了威胁胁，因而而引起了了马车业业主们的的反对6、早期期的交通通状况1865年英国国制定了了著名的的“红旗旗法规””红旗法规规：规定定蒸汽汽汽车必须须有两人人以上参参加驾驶驶，车前前方约55m处处必须有有人高举举红旗或或红灯开开路，示示意车马马、行人人避让，，车速限限制为郊郊外6.4km/h，，市区3.2km/h1839年，古古特夷提提出的加加硫橡胶胶1845年，汤汤姆逊发发明了充充气轮胎胎19世纪纪末，燃燃料由煤煤转为使使用石油油以上条件件均导致致车速不不断提高高蒸汽汽车车的衰落落红旗法7、电动动汽车最早的电电动汽车车：1873年年英国戴戴维森制制造的四四轮卡车车美国的爱爱迪生、、福特等等都对电电动汽车车的开发发作出了了很大贡贡献快速发展展时期：：19世世纪90年代，，1898年哥哥伦比亚亚电气公公司生产产了500辆电电动汽车车最高车速速：法国国的杰那那茨驾驶驶的电动动车创造造了时速速105km/h的最最高车速速三、近代代汽车的的诞生与与技术发发展期——内燃燃机汽车车登上历历史舞台台的必然然蒸汽汽车车的缺点点：给水繁琐琐启动时间间太长：：起动一一次21个步骤骤、45min安全性差差公害明显显电动汽车车的缺点点：续驶里程程太短：：80km/次次蓄电池体体积和质质量太大大故车内内空间太太小蓄电池成成本太高高1、近代代汽车的的诞生与与技术发发展近代汽车车的诞生生：（发动动机的发发展）蒸汽机的的缺陷促促使人们们寻求跟跟好的动动力装置置1862年，法法国人罗切斯提出四冲冲程发动动机循环环理论并并取得专专利1866年，德德国人奥托运用循环环理论试试制了第第一台活活塞与曲曲柄相组组合，将将煤气和和空气混混合气经经压缩冲冲程后再再点燃的的往复活活塞式四四冲程内内燃机：：奥托循循环内燃机的的发明奥托研制制的内燃燃机汽车的发发明1886年1月月29日日，卡尔尔·本茨茨成功地地为他所所研制的的0.9匹马力力的三轮轮汽车取取得了第第37435号号帝国专专利证书书”。卡尔·奔驰的第第一辆汽汽车德国曼海海姆专利利局批准准卡尔··本茨为为其在1885年研制制成功的的三轮汽汽车申请请的专利利，这一一天被后后人称为为现代汽汽车诞生生日特点：火花花点火、水水冷、后驱驱、前轮转转向汽车的发明明陈列在德国国汽车发源源地斯图加加特市的奔奔驰汽车博博物馆中第一个汽车车驾驶员－－奔驰夫人人FirstautomobilejourneyBerthaBenz贝尔塔－奔驰4.August1888戴姆勒一号号车1886年年德国人戴戴姆勒研制制的四轮汽汽车也有人把1886年年作为汽车车诞生年这辆车被世世人公认为为是世界上上第一辆汽汽油发动机机驱动的四四轮汽车排量：0.46L转速：650r/h车速：18km/h戴姆勒的第第一辆汽车车世界上第一一台柴油机机鲁道夫·狄狄塞尔和““人类最伟伟大的发明明”金银纪纪念币近代汽车汽油机诞生生的条件：：石油的开发发使用汽油气化性性好的特点点奥托四冲程程煤气机原原理梅巴克关于于汽化器（（化油器））的设想近代汽车：：奔驰一号汽汽车戴姆勒一号号汽车2、汽车技技术的发展展和完善20世纪初初的车辆：：蒸汽汽车：销量最大、、总体性能能稳定电动汽车：电池驱动、、有线电车车有轨电车1882年年首先出现现在德国1923年年，英国造造出了第一一辆无轨电电车内燃机汽车车：逐渐完善1901年年，迈巴赫赫发明蜂窝窝状的冷却却水箱1917年年，凯迪拉拉克公司研研制了电起起动器1929年年，凯迪拉拉克公司研研制了同步步器汽车技术的的发展1914年年，鼓式制制动器诞生生1921年年，美国的的杜森伯格格公司研制制了液力助助力器汽车技术的的发展汽车轮胎的的发展：实实心木轮辐辐条式铁质质轮胎外套套实心橡胶胶轮充充气轮胎（（法国的米米舍兰兄弟弟发明）可可拆卸式车车轮钢钢丝轮胎公路的发展展：碎石和和土路沥沥青路面面1910年年英国成立立“公路署署”负责修修筑沥青公公路1914年年开始出现现水泥公路路1924年年意大利首首先建造了了高速公路路1942年年德国修建建了现代标标准的高速速公路3、汽车的的大量生产产和销售汽车大量生生产的新纪纪元：1901年美美国人奥德德尔生产和和销售了425辆奥奥斯莫比尔尔牌轿车，，1905年达6500辆汽车生产流流水线的诞诞生：1913年，，福特首先先发明了科科学设计的的汽车流水水生产线大大大地提高高了汽车的的生产效率率，生产福特T型车车：从1908年到1927年年生产了1500万万辆，创下下了当时的的世界纪录录并且很快快被其他汽汽车厂商效效仿。福特T型车车T型车的各各种零件被被首次设计计成统一规规格，实现现了总成互互换，流流水生产线线，效率大大幅度提高高，成本低低，价格便便宜，广为为流行汽车的大量量生产和销销售甲壳虫：20世纪60年代德德国的甲壳壳虫式轿车车的问世使使经济性家家庭轿车达达到一个新新的销售高高潮为了实现批批量销售产产生的汽车车新技术：：1927年年以前汽车车技术集中中在经济性性、可靠性性和耐久性性这类基本本问题上，，例如：前轮因转向向而没有装装设制动装装置1905年年开发的带带钥匙的点点火开关1911年年发明了自自动起动机机等等4、汽车的的美观和舒舒适性发展展时期车身的发展展：从人们们追求外形形、色彩以以及乘坐舒舒适性的角角度出发，，车体的整整体性和刚刚度增强，，发展过程程如下：无马马车：：汽车车身身及马车车车身福特A型车车：在坐席前前设一块挡挡风板箱型汽车：：整体上是是四方形，，形式箱子子流线型汽车车：随着车车速的提高高，空气动动力学应用用到汽车车车身的设计计当中船型汽车：：考虑到机机械工程学学和流体力力学福特A型车车1928年年福特A型型车取代了了风靡一时时的福特T型车5、环保性性能发展期期污染量：在在美国车辆辆排放物占占大气污染染物总量55%污染物：CO、NOx、HC、C等排放法规：：最早立法法的是美国国加利福尼尼亚州改善排放措措施：曲轴轴箱强制通通风（PCV）、废废气再循环环系统（EGR）、、排气三元元催化系统统、分层燃燃烧系统、、稀混合气气燃烧系统统节能、安全全性的发展展期节能：从降降低风阻的的角度出发发，出现了了不同类型型的车身结结构（鱼型型、流线型型）结构：日本本、欧洲的的小排量汽汽车逐步兴兴起其它能源：：甲醇、乙乙醇、液化化石油气等等安全性措施施：安全带带、防抱死死系统、安安全气囊、、可吸收能能量的转向向柱、可吸吸能的前后后保险杠、、安全挡风风玻璃、软软化仪表板板安全方面的的热门课题题：汽车碰碰撞试验和和设计中的的人体工程程学6、电子技技术和计算算机技术的的应用电子装置的的应用：改改善了排气气污染、节节约能耗、、提高舒适适性常见电子子装置：：电子燃燃油系统统、自动动变速箱箱、汽车车电子管管理系统统、车载载电子设设备、汽汽车故障障诊断系系统计算机的的应用：：汽车的的设计采采用CAD、CAM等等，通过过计算机机的仿真真与计算算进行方方案优化化，使各各部分构构件的设设计更合合理，材材料利用用率更高高，汽车车进一步步轻量化化，性能能进一步步提高第二节汽汽车工工业的发发展与汽车的的发明同同步，出出现了用用于商品品销售的的汽车产产品，但但是以大大规模生生产为标标志的汽汽车工业业的形成成是20世纪初初的事，，其后整整个20世纪是是汽车工工业蓬勃勃发展的的时期，，美国、、西欧、、日本相相继建成成了规模模宏大的的汽车产产业。随随着汽车车产业的的国际化化，汽车车工业已已成为全全球性的的支柱产产业，在在人类的的工业发发展史上上占有十十分重要要的位置置汽车工业业的形成成汽车工业业的发展展日本汽车车工业的的发展汽车工业业的形成成汽车公司司的形成成：德国的戴戴姆勒-本茨公公司（1926年）美国的福特公司（1903年）英国的劳劳斯-莱莱斯公司司法国的雪雪铁龙公公司（1919年）意大利的的菲亚特特公司（（1899年））汽车诞生生地：欧欧洲汽车工业业形成地地：美洲洲福特在汽汽车工业业中的作作用福特：钟钟表匠，，于1893年年在自己己简陋的的作坊里里制造汽汽车，之之后在底底特律组组建汽车车公司汽车售价价：汽车大幅幅度降价价的原因因：采用标准准互换件件;采用用总成装装配法;采用流流水生产产线;美美国政府府的大力力支持年代18991907190919161927售价27001000905360290汽车工业业的发展展汽车工业业：关联联产业最最广、涉涉及面最最广美国汽车车工业的的形成：：欧洲的的汽车工工业发展展较慢，，美国为为了降低低运输成成本避免免运输过过程中车车身的损损伤，于于是福特特公司最最早采用用将零件件运到欧欧洲就地地装配出出售欧洲汽车车工业的的形成：：欧洲为为保护本本国汽车车工业对对美国汽汽车零部部件进口口课以重重税，同同时凭借借自己技技术优势势大力发发展本国国汽车工工业，二二战后欧欧洲汽车车工业就就基本形形成了欧洲名车车：大众众、奔驰驰、宝马马、雷诺诺、标志志等汽车安全全问题的的提出汽车大量量使用带带来的问问题：安安全问题题、环境境问题安全问题题：由于于汽车保保有量的的剧增、、道路情情况的优优化、车车速的提提高导致致交通事事故大量量发生环境问题题：汽车车尾气污污染问题题、汽车车噪声污污染问题题等等能源危机机：石油油危机日本汽车车工业的的腾飞日本汽车车之路：：进口整整车引引进技技术1899年从美美国进口口电动车车1904年年制造出出第一辆辆蒸汽机机汽车1907年制制造车第第一辆汽汽油机汽汽车1923年年关东大大地震，，电车无无法行驶驶，大量量进口T型福特特车，美美国借此此机会冲冲击日本本汽车工工业日本政府府扶植：：东京汽汽车公司司（五十十铃汽车车公司））、日产产汽车公公司、丰丰田汽车车公司政策：对对汽车业业低息贷贷款、减减免税收收、财政政补贴，，挤垮外外资企业业，壮大大本国汽汽车业日本汽车车工业的的突起汽车工业业的突起起：1955年发表表了“国国民车发发展纲要要”1961年制制定了分期付付款购车方案案1965年名名列世界第四四1966年跃跃升为世界第第三1967年成成为世界第二二1980年以以年产量1104.2万万辆超过美国国，夺得世界界第一汽车生生产大国的桂桂冠日本汽车工业业突起的原因因生产管理：企企业设法使员员工感到自己己所从事工作作的主人，调调动员工的工工作潜力，激激发员工的献献身精神先进工艺的应应用：自动化化的应用是汽汽车工业发展展的基本保障障严格的纪律：：车间中不允允许在操作时时抽烟、闲谈谈、游荡，车车间里没有茶茶杯和其他一一切不利于生生产的东西倡导节约：提提出“为富裕裕而节约”的的口号工厂利用率高高：“内部挖挖潜”日本汽车的特特点美国车特点：：大型、豪华华、大排量日本车特点：：小型、微型型、小排量、、经济70年代世界界性的石油危危机：导致美美国车不受欢欢迎，日本车车大量销往国国外，并很快快畅销全世界界，以致使英英、法、美等等国开始对日日本车限量进进口汽车中心从欧欧美转移到日日本第三节未未来汽车与汽汽车工业当今世界三大大难题：能源源、环保、安安全能源：新能源源的开发利用用将传统发动机机改造成燃用用非石油燃料料：甲醇、乙乙醇以及混合合燃料等摒弃传统发动动机，代之以以新的动力装装置：电动汽汽车、太阳能能汽车混合动力：几几种动力装置置混合使用环保和安全问问题环保对汽车的的要求越来越越严格。应对对措施：电动动汽车和混合合动力装置安全问题：更注重主动安安全通过雷达系统统进行防撞报报警和自动控控制采用无盲区的的车内观测系系统采用卫星导航航系统选择最最佳行驶路线线司机检测系统统保证安全驾驾驶和行驶汽车安全措施施采用高强度、、抗变型的新新型材料采用自动驾驶驶技术被动安全措施施：安全带安全气囊制动防抱死系系统（ABS）智能交通系统统（ITS））先进的交通管管理系统先进的驾驶员员信息管理系系统先进的车辆控控制系统商用车辆调度度管理系统先进的公共交交通系统先进的乡村交交通系统自动高速公路路系统二、未来汽汽车工业汽车工业重心心转移：美国欧欧洲日日本发发展中国家汽车中的新技技术：各种传感器、、高性能的计计算机芯片汽车工业中的的新技术：机器人在汽车车生产中的大大量使用品种可变的柔柔性生产线的的推广可回收材料的的广泛使用世界汽车工业业中心的演变变一百多年的汽汽车发展史表表明：汽车诞诞生于德国，，成长于法国国，成熟于美美国，兴旺于于欧洲，挑战战于日本，现现在又发展在在韩国和中国国。以美国为主的的汽车工业中中心1892年，，美国查尔斯斯·杜里埃和和弗兰科·杜杜里埃兄弟制制造出美国第第一辆以汽油油机为动力的的汽车。1903年，，福特汽车公公司成立。1908年，，通用汽车公公司成立，推推动了世界汽汽车工业的发发展。以欧洲为主的的汽车工业中中心品种多样化严谨规范的汽汽车奔驰、宝宝马；轻盈典典雅的法拉利利、雪铁龙；；雍容华贵的的劳斯莱斯、、美洲虎；神神奇的甲壳虫虫；风靡全球球的“迷你””等车型相继继出台。取消欧盟各国国关税20世纪50年代末至60年代初，，欧盟取消各各国关税，各各国汽车可在在欧盟成员国国内自由销售售，多样化的的设计一下子子变成了最大大优势，世界界汽车工业重重心一下子由由美国移向西西欧。以日本为主的的汽车工业中中心日本第一大汽汽车公司即