《汽车理论同济大学》课件

《汽车理论》同济大学课程同济大学的《汽车理论》课程深入探讨汽车技术的基础原理和发展趋势,为学生奠定坚实的专业知识基础。从汽车的历史发展、构造原理、动力系统、电子控制等多个方面全面系统地介绍汽车工程的核心知识。RY课程目标理解汽车基本结构学习汽车的发动机、传动系统、制动系统等核心部件的工作原理与构造。掌握汽车维护保养了解常见故障诊断和维修技术,学会日常保养操作,保证车辆可靠性。分析汽车性能指标学习计算车辆的加速性、最高速度、油耗等重要性能参数,评估车型性能。了解行业发展动态跟踪新能源、智能网联等技术前沿,掌握汽车产业的发展趋势。汽车发展历史119世纪后期汽车最早源于马车改造220世纪初期内燃机技术不断进步31920年代工厂化量产推动普及41950年代技术进步引领新设计汽车是现代交通工具的代表,其历史可追溯至19世纪后期。早期汽车主要源于马车的改造,逐步发展至完全以内燃机为动力的独立车型。经过工厂化量产和不断的技术进步,汽车在20世纪迅速普及,并不断推出新颖设计,成为现代生活的重要组成部分。汽车的基本结构汽车由车身、底盘和动力系统三大部分组成。车身负责舱室和载荷，底盘负责行驶性能，动力系统提供动力并将其传递到车轮。这些部件相互配合,使汽车能安全、舒适地行驶。车体、车架、悬架系统、传动系统、转向系统、制动系统等是汽车的主要组成部分,各司其职,形成一个完整的交通工具。发动机工作原理汽缸运转汽车发动机采用往复式活塞运动,通过曲轴、连杆等机构将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。工作循环4冲程发动机包括进气、压缩、爆炸和排气4个循环,通过控制进出气门的开闭实现能量的转换。点火系统点火系统负责在适当时刻向气缸内喷入火花,点燃压缩后的燃料-空气混合气,产生爆炸力推动活塞运动。燃油供给系统汽车燃料箱位于车辆下方的燃料箱用于储存汽油或柴油,作为燃料系统的重要组成部分。高压燃油泵燃油泵将燃料从油箱抽取并输送到喷油器,保证发动机有足够的燃料供应。燃油滤清器燃油滤清器可过滤燃料中的杂质,确保发动机获得洁净的燃料,延长使用寿命。电子控制系统集成控制汽车电子控制系统集成了各种传感器和执行器,实现对发动机、变速箱、制动等系统的智能化控制。故障诊断通过诊断系统,可以及时发现故障,并给出修理建议,提高维修效率。性能优化电子控制系统可以根据驾驶情况自动调整参数,提高燃油效率和动力性能。网络连接车载信息娱乐系统和智能网联技术的发展,让汽车与外界实现实时信息交互。冷却及润滑系统1高效冷却汽车发动机高速运转会产生大量热量,冷却系统通过循环水和散热器快速将热量排出,保障发动机安全运行。2完善润滑发动机润滑油能够减少摩擦,降低零件磨损,延长发动机使用寿命。润滑系统保证在各工作状态下润滑充分。3多重监控智能电子控制系统监测冷却水温和油压,及时发出警示,避免因过热或干燥导致的严重故障。4节能环保先进的节温技术和低摩擦润滑油助力提升燃油经济性,减少废气排放,实现绿色环保出行。制动系统主制动系统通过踩下制动踏板,驾驶员可以产生制动力,减缓车辆速度或停车。这是汽车重要的安全保障。驻车制动系统保持车辆静止状态,避免因坡度等因素造成车辆溜车。通常采用手动拉杆操作。辅助制动系统泵、真空助力器等配件帮助降低驾驶员的制动力,提高制动效果。增强制动性能和安全性。转向系统转向原理转向系统是通过将车轮转动角度的改变带动整车转向的机构。它利用方向盘转动带动转向机构改变车轮角度从而实现车辆转向。转向机构主要包括方向盘、转向柱、转向齿条、摇臂等部件。通过这些部件的配合协调工作,实现方向盘转动到车轮转向的过程。转向特性转向角度、转向径跟轮距、轴距等参数设计直接影响车辆的转向性能。工程师需要精心设计以满足各种驾驶条件。转向系统种类常见的有机械转向、动力转向、电子转向等不同类型。它们各有优缺点,需根据车型特点及使用环境选择合适的系统。悬架系统减震弹簧高强度弹簧可吸收轮胎冲击,提供舒适的乘车体验。避震器通过阻尼作用,可控制弹簧的振动,确保车身平稳。稳定杆连接左右车轮,减少车身横向摆动,提高安全性。悬挂连杆将车轮与车身连接,确保车轮的正确位置和行驶姿态。传动系统变速箱变速箱负责根据驾驶需求调节车轮的转速,提供动力传递和扭矩放大。它决定了汽车加速、爬坡和最高速度的性能。差速器差速器可以让内外轮转速不同以适应转弯时的需要,提高了车辆的行驶稳定性和操控性。驱动轴驱动轴将动力从变速箱传递到车轮,是汽车动力传动的重要部件。它需要能承受大扭矩并平稳运转。汽车车身结构汽车车身是汽车的骨架,承担着整车重量、传递各种运动力和制动力的任务。汽车车身的结构设计关系到整车的强度、刚度、稳定性和安全性。车身结构通常由前端车头、中部驾驶室和后部后车厢三大部分组成。采用承载式或半承载式设计,材料多为钢板、铝合金等,能够有效提高车身的强度和刚度。车辆参数计算50额定功率发动机的最大输出功率，单位为千瓦。150最大扭矩发动机在一定转速下产生的最大扭矩，单位为牛米。2500最高时速汽车在平坦路面上可达到的最高速度，单位为公里/小时。在设计和制造汽车时,需要准确计算各种关键参数,如发动机功率、最大扭矩、最高时速等,以确保汽车的性能和安全性能。这些参数不仅影响汽车的动力性能,也直接关系到汽车的燃油效率、排放标准、制动性能等。汽车性能指标最高车速衡量汽车最大运行速度加速性能从静止或低速到高速过程中的加速时间油耗指标每100公里行驶的汽油消耗量,反映节能性能制动性能从一定速度下制动到停车的时间和距离爬坡性能汽车在坡道上的通过能力，与发动机动力和底盘设计相关这些性能指标全面反映了汽车的动力、经济、安全等各方面性能水平,是衡量和比较不同车型性能的重要依据。科技创新与未来趋势电动化未来汽车将朝着电动化发展，提高能源利用效率，减少碳排放。混合动力和纯电动车将成为主流。自动驾驶自动驾驶技术正在快速发展，通过传感器、人工智能等实现车辆自主感知和决策，让驾驶更加安全便利。智能网联汽车和周围环境的连接性不断提高，车载系统与云端服务融合,为用户带来更智能便捷的出行体验。新材料应用碳纤维、轻质合金等新材料被广泛应用于汽车轻量化,提高燃油效率和性能。环境保护与新能源汽车1可持续发展新能源汽车减少化石燃料消耗和尾气排放,有助于应对气候变化,促进可持续发展。2环保优势相比传统汽车,新能源汽车大幅降低了二氧化碳、氮氧化物等有害物质的排放。3技术创新电池技术、电机驱动等核心技术的不断进步,使新能源汽车性能和续航里程不断提升。4政策支持各国政府出台多项鼓励政策,如税收优惠、基础设施投入,促进新能源汽车的普及应用。驾驶操作技巧1观察驾驶环境时刻注意路况、行人及其他车辆2操控车辆平稳操作油门、刹车和方向盘3应急预案随时做好应对突发情况的准备安全驾驶的关键在于谨慎、专注和应变能力。驾驶员需要全程关注路况变化,练习精准操控车辆,并对可能出现的紧急情况做好充分准备。只有掌握这些基本技巧,才能真正成为一名安全稳健的驾驶员。安全驾驶知识系好安全带系好安全带是最基本的安全习惯,可以在事故发生时保护驾驶员和乘客的生命安全。遵守交通信号认真观察和遵守交通信号灯指示,确保行车安全,避免危险事故发生。保持安全车距保持足够的安全车距能够预防突发情况,给自己和他人留出及时反应的时间。专注驾驶保持高度注意力和警惕性,不要被手机、音乐或其他分心事物分散精力。道路交通规则1遵守交通信号遵守红绿灯、指示牌等交通信号规则,确保行车安全。2保持车距和速度保持安全车距,根据路况适当控制车速,避免急刹车和剧烈变道。3优先让行在人行横道、儿童活动区等道路,要主动减速并给行人让道。4规范停车按照指定停车位置和时间停车,不妨碍其他车辆通行。事故应急预案1事故现场处理在事故发生后,第一步是迅速控制现场,确保人员安全,并尽快报警联系相关部门。同时需要对伤员进行简单急救处理。2调查原因接下来要对事故原因进行全面分析和调查,包括确认事故类型、发生时间和地点等关键信息,为制定应急预案提供依据。3应急响应根据事故性质和情况,执行相应的应急预案,包括现场隔离、火灾扑救、伤员救护、危险品泄漏处理等。同时要及时疏散无关人员,保护好证据。汽车维护与保养定期保养按时定期更换机油、滤芯等耗材,可以延长汽车使用寿命,提高燃油效率。保养要点检查轮胎压力、刹车系统、冷却系统等关键部件,确保汽车处于良好工作状态。事故预防及时发现和修复小故障,可以避免严重事故的发生,保证行车安全。保养成本适当的保养投入虽然会增加成本,但远远小于由于不保养而导致的大修费用。汽车保险常识保险种类包括车险、责任险、第三者险等,根据个人需求选择合适的保险产品。保费计算保费由车型、年限、使用频率等因素决定,合理控制保费支出很重要。理赔流程发生事故需及时报案,并如实填写理赔单据,配合保险公司审核。优惠政策无责任事故记录或连年续保可享受优惠,合理利用各种优惠措施。购车选车建议选择车型根据自身需求选择合适的车型尺寸和配置。考虑家庭成员人数、行李空间、油耗等因素。预算规划制定明确的购车预算,包括车辆价格、保险、税费等。选择性价比高的车型。试驾体验在正式购买前,安排试驾体验,全面了解车辆的性能表现和驾驶感受。车辆检查仔细检查车辆的外观、内饰、功能等,发现问题及时沟通解决。二手车交易注意事项仔细检查车况对二手车进行全面的外观、内饰、机械、电子等方面的检查,了解车况状况。谨慎协商定价充分了解同类车型的市场行情,通过比较合理的价格进行谈判。签订正式合同双方明确权利义务,充分保护自己的利益,规避法律风险。新能源汽车特点1零排放环保新能源汽车采用电力驱动,不排放任何有害废气,大大减少了碳排放,有利于环境保护。2高效节能电动机效率高达90%以上,能量利用率远高于传统内燃机汽车,在城市道路上表现出色。3安静舒适电动机运行时噪音很低,乘坐时更加平稳安静,提升驾乘体验。4智能化程度高新能源汽车采用先进的电子控制系统,具有智能充电、远程监控等智能功能。智能网联汽车车联网技术基于车载计算机、传感器和通信技术，实现车辆与外界智能设备之间的数据交互和信息共享。自动驾驶功能利用电子控制单元、雷达、激光雷达等传感器，实现环境感知和判断，逐步实现全自动驾驶。智能交互体验基于人工智能和大数据技术，为驾乘人员提供个性化的信息服务和娱乐功能。云端智能服务通过车载设备与云端服务器的连接，实现远程诊断、导航等智能化服务。自动驾驶技术感知能力自动驾驶汽车采用激光雷达、摄像头和超声波传感器等装置,可以实时感知周围的道路环境和交通信息。决策分析基于感知数据,自动驾驶系统可以通过复杂的算法做出安全、效率的行驶决策,如避让障碍物、遵守交通规则等。精准控制自动驾驶汽车可以精准地控制转向、油门和刹车,实现平稳、舒适的行驶体验。安全保障自动驾驶技术大大降低了人为错误导致的事故风险,提高了驾驶安全性。行业发展前景汽车行业正迎来新一轮的科技创新和高速发展。预计未来5-10年内,新能源汽车、智能网联汽车和自动驾驶技术将取得重大突破,改变整个行业的格局。同时,消费者需求日趋多样化,汽车制造商和服务提供商将不断推出满足个性化需求的产品和服务。整个行业将呈现快速发展、竞争加剧、格局重塑的新局面。职业发展方向汽车设计工程师专注于汽车外观、内饰和结构设计