1、汽车文化汽车文化汽车文化汽车文化1 1项目一项目一 汽车汽车的的发展史发展史项目二项目二 汽车汽车基础基础概述概述项目三项目三 汽车汽车与与社会社会项目四项目四 汽车汽车的外形与的外形与色彩色彩项目五项目五 汽车汽车未来与未来与科技科技项目七项目七 世界世界著名汽车著名汽车品牌品牌项目六项目六 汽车娱乐汽车娱乐汽汽车车文文化化目目 录录2 2任务二任务二 汽车汽车发展简史发展简史2 2任务一任务一 汽车汽车的诞生的诞生1 1项目一项目一 汽车汽车的的发展史发展史3 3 汽车作为人类100多年来最伟大的发明之一,是人们不懈追求的产物,从车轮、畜力车、蒸汽机、内燃机、真正意义上的汽车到现在飞奔在公
2、路上的速度和美的精灵,都是集体智慧和劳动的结晶。追寻汽车的足迹,让我们看到了文明的演进,看到了由技术驱动的社会变革,看到了人类永不停止的创新和探索。汽车为人类带来了激情,实现了梦想,带来了工业生产方式的革新,也影响着国家经济的命运兴衰。项目纵览项目纵览项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史4 4 1.了解自动车辆的探索过程。2.掌握汽车技术发展的里程碑及技术特点。3.了解世界汽车工业和中国汽车工业发展史。项目任务项目任务项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史5 5汽车汽车大王大王亨利亨利 福特福特 亨利福特(Henry Ford,18631947)(图1-1)是福特汽车公司的建立者,美国和世界
3、汽车工业主要奠基人之一。他是世界上第一位使用流水线大批量生产汽车的人,被誉为“汽车大王”。亨利福特出生于美国底特律附近的农民家庭。他从小就对机械感兴趣,12岁时他花了很多时间建立了一个自己的机械坊,15岁时他亲手造了第一台属于自己的内燃机。走进汽车名人走进汽车名人项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史6 6 1891年福特成为爱迪生照明公司的一个工程师,并利用业余时间研究内燃机。1896年他制造了第一辆汽车,他将它命名为“四轮车”。1899年,他与别人合作成立了底特律汽车公司,但因为缺乏经验,公司很快就倒闭了。1901年,在商人的支持下,他又成立了第二个汽车公司。可是,批量生产汽车所需的技术完
4、全不同于生产单一的汽车,福特第二次办厂也以失败告终。1903年,福特第三次与别人合作,按股份制模式成立了汽车公司,任董事长兼总经理。同年,公司生产出第一辆福特牌汽车。1908年福特又制成T型汽车。这种大众化汽车深受欢迎,畅销欧洲。1911年在密苏里州堪萨斯城建成第一家汽车装配工厂。1913年,福特创立了全世界第一条汽车流水装配线。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史7 7 1919年福特买下了公司其他股东的股份,独占了该公司。他还利用花旗银行的资金扩大再生产,使公司成为当时世界最大的汽车公司。1927年,公司停止生产T型福特车,开始制造新式的A型车。1936年,福特与他的儿子埃兹尔一起在密歇
5、根州创立了美国福特基金会。亨利福特的流水线大批量生产方式使汽车成为一种大众产品,它不但革命了工业生产方式,而且对现代社会和文化起了巨大的影响。纽约时报评论说:福特不仅是福特汽车公司的创始人,同时也带动了整个汽车行业的发展。2005年福布斯杂志公布了有史以来最有影响力的20位企业家,亨利福特名列榜首。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史8 8 一一、汽车孕育的过程、汽车孕育的过程 1 1.车轮和古代的车车轮和古代的车 在原始社会里,人们发明了一种简单的工具,将圆木置于重物的下面,然后拖着走。重物即可由一个地方移到另一个地方,这被称做早期的木轮运输。后来人们发现用直径大的木轮运输速度较快,于是木
6、轮的直径越来越大,逐渐演变为带轴的轮子,这便形成了最早的车轮雏形(图1-2)。关于车轮的发明有一种主流的说法:大约在公元前3500年,最早的车轮出现在美索不达米亚(Mesopotamia,意为“两条河之间的地区”,即纵贯伊拉克境内的幼发拉底河和底格里斯河之间的地区,今叙利亚东部和伊拉克境内),从中亚迁徙到这里的苏美尔人建立了最早的城市,并开始了车轮和战车的发明。任务一任务一 汽车汽车的诞生的诞生项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史9 9项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史1010 有记载称早在公元前1600年的商代,我国的车工技术已达到了相当高的水平,能制造出相当高级的两轮车(图1-3),
7、采用辐条做车轮,外形结构精致、华美,做工也十分复杂。公元前1100年左右,出现了农用牛车(图1-4)。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史1111 在三国时期,诸葛亮为了北伐曹魏,亲率大军出祁山而北上。为了便于在崎岖的山路上运送粮草,他创造了“木牛流马”。所谓“木牛”,据传说就是一种装了闸的人推独轮小车;所谓“流马”,则是装了闸的四轮小车。在中国历史上,这种形式的车子曾经得到过极为广泛的应用。有一位叫马钧的大技师发明了指南车(图1-5)。中国是最先发明记录里程仪器的国家,在公元3世纪时,就发明了记里鼓车(图1-6)。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史1212 2 2.自动车辆的幻想与探索
8、自动车辆的幻想与探索 一直以来,车辆都是由人力或畜力驱动的,能不能发明一种机器来代替呢?也就是能不能发明一种自走式车辆呢?带着这个问题,人类开始了不断的探索与研究。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史1313 1600年,荷兰人西蒙斯蒂芬发明了双桅风帆车(图1-9),他为一艘双桅风帆装上了车轴和车轮,在风力的驱动下,创造了当时令人难忘的一幕:28位乘客乘坐其中,该车曾达到34km/h的行驶速度。可是,由于这种车在逆风和无风时都无法行驶,因此没有使用价值。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史1414 约17世纪中期,一名叫汉斯赫丘的人制造了一台发条式的车(图1-10)。1769年,瓦特与博尔
9、顿合作,发明了装有冷凝器的蒸汽机。1774年11月,他们又合作制造了真正意义上的蒸汽机(图1-11)。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史1515 二二、蒸汽汽车、蒸汽汽车 1 1.第一辆蒸汽汽车第一辆蒸汽汽车 18世纪,法国人德巴佩恩发明了蒸汽锅炉之后,出现了原始蒸汽机,研制自行车辆的进程大大加快了。英国人詹瓦特对原始蒸汽机做了许多重大改进后,又将研制汽车的进程向前推进了一大步。尼古拉斯古诺从小就表现出了强烈的求知欲,对技术更是着迷到走火入魔的程度。在军队服役时,他热衷于研制自行式牵引车。但研制蒸汽发动机车辆,需要大笔金钱,尼古拉斯古诺有幸邂逅了军事部长,述说自己欲制造“机械驴”的想法,并
10、获得了部长的批准。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史1616项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史1717 2 2.蒸汽汽车的盛衰蒸汽汽车的盛衰 尼古拉斯古诺的尝试给后来者以极大的启发和激励,在欧洲各国和美国出现了研究和制造蒸汽汽车的热潮。各种用途的蒸汽汽车相继问世,汽车的车身和其他机构也得到了迅速发展。到了19世纪中叶,出现了一个蒸汽汽车的全盛时期。1801年,英国的煤矿工程师,后来是铁路蒸汽机车的发明者理查德特雷威蒂克(R.Trevithick)制造出了英国最早的蒸汽汽车。该车为三轮结构,后轮直径有2.5m,车速达14.5km/h。圣诞节的前夕,特雷威蒂克在康沃尔郡试车时,在郊外上陡坡
11、时发生了故障,蒸汽汽车因锅炉水烧干而烧毁。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史1818 1825年,英国的克内公爵又使蒸汽汽车得到进一步完善,使其行驶速度增加到19km/h,每辆车可载18人(图1-13)。不久,该车便在英国中部地区开始了正式营业,成为良好的陆上公共交通工具。1838年,英国人沃尔特汉考克(Waller Hancook)制造了一辆轻型载客蒸汽机敞篷车(图1-14),这辆车的性能更好,但他没有考虑将车出售。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史1919 这个时期设计蒸汽汽车的水平较低,将蒸汽机装上车架和车轮就构成了蒸汽汽车。为了达到一定的输出功率,就需要很大的锅炉和较大的汽缸;
12、为了达到一定的行驶里程,就需要备足水和煤。因此车架要结实,车轮要坚固,这样就会使蒸汽汽车的自重增加,显得十分笨重,操纵与制动困难,转向不灵活,路面也常遭到破坏。由于蒸汽汽车转弯时不能及时减速,使得因此弯也转不过来,只能眼睁睁地看着蒸汽汽车撞到障碍物;制动力过大又会使轮轴断裂;锅炉压力难以控制,经常发生爆炸。天热坐在锅炉边难以忍受,严冬烧水困难,蒸汽汽车易熄火,行驶速度也慢;顺风时车尾烟囱的浓烟熏得乘客喘不过气来。另外,蒸汽汽车的迅速发展引起了马车商人的不满,他们利用自己的各种势力使政府不支持蒸汽汽车的发展,并对蒸汽汽车横加指责。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史2020 19世纪末,随着资
13、本主义工商业的发展,欧美各国政府深感马车不能适应时代的需要,又开始大力倡导动力机车,到20世纪初,蒸汽汽车的研制达到了高潮。1870年,英国的约翰尤尔制造出世界上最早的蒸汽货车(图1-15),车长7.8m,装有250r/min的双缸蒸汽机,载货时速度为1.2km/h。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史2121 三三、自行车、自行车 自行车虽然是人力驱动的车辆,但它却反映了当时人们对“自行驱动”车辆的追求。1790年,法国人西天拉克发明了前后轮不一样的木制两轮自行车,它没有车把、脚蹬和链条,用脚蹬地才能前行,转弯要下车才能调整方向,但是这也为自行车的发展奠定了基础。世界上第一批真正实用型的自
14、行车出现于19世纪初。随后,自行车的技术、性能不断得到改进。1839年,英国人麦克米伦制造出木制蹬踏式自行车,装有实心橡胶轮胎,前轮小,后轮大,坐垫较低,装有脚踏板和曲柄连杆装置,骑者可以双脚离开地面。由于骑车时两足不用蹬地,因而提高了行驶速度。同年,麦克米伦又将木制自行车改为铁制自行车。1867年,英国人麦迪逊设计出第一辆装有钢丝辐条的自行车。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史2222 1886年,英国的一位机械工程师斯塔利,从机械学和运动学的角度设计出了新的自行车样式,为自行车装上了前叉和车闸,前后轮的大小相同,可保持平衡,并用钢管制成了菱形车架,还首次使用了橡胶的车轮。1888年,爱
15、尔兰的兽医邓洛普,从医治牛胃气膨胀中得到启示,他把家中花园里用来浇水的橡胶管粘成圆形,打足了气,装在自行车轮子上,前往参加骑自行车比赛,居然名列前茅,这引起了人们极大的兴趣。现代汽车的诞生,经过了漫长的历史,无论是车轮、人力车和马车、蒸汽汽车和自行车的发明,无一不是人类对“自行驱动车辆汽车”的追求,而且无不为现代汽车的诞生创造了必要的条件。到19世纪中叶,已经是“万事俱备,只欠东风”了,这个“东风”就是新型动力装置内燃机。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史2323 四四、电动汽车的发明、电动汽车的发明 电动汽车是以电为主体的第二次科技革命的产物,它是蒸汽汽车与内燃机汽车两个时代交替时出现的
16、。早在1830年就有人研究电动汽车。大约到1860年前后,铅蓄电池的商品化,为开发电动汽车创造了有利条件。1873年,英国人罗伯特戴维森(Robert Davidson)在马车的基础上制成了第一辆具有实用价值的、用蓄电池驱动的电动汽车。1881年,法国巴黎出现了第一辆蓄电池三轮车。随后西欧各国相继生产出各类电动汽车,到19世纪末,电动汽车在欧洲已相当普及。1898年,美国人冉尼和杰纳齐驾驶电动汽车,在法国举行的爬山竞赛中击败了参赛的所有蒸汽汽车和内燃机汽车,引起了世界汽车界对电动汽车的关注。在1899年的汽车大赛中,蓄电池汽车还创造了时速106km/h的世界汽车车速记录(图1-16)。项目一项
17、目一 汽车的发展史汽车的发展史2424 进入20世纪,随着大量的油田被发现,石油开采提炼和生产内燃机的技术迅速进步,电动汽车(图1-17)由于电池技术发展缓慢,在性能、价格等方面都难以与燃油汽车竞争而逐步被燃油汽车所取代。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史2525 五五、内燃机内燃机项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史1.1.内燃机的先驱内燃机的先驱2.2.奥托内燃机奥托内燃机3.3.戴姆勒的小型内燃机戴姆勒的小型内燃机2626 1 1.内燃机的先驱内燃机的先驱 由于用蒸汽机和电动机作为汽车的动力存在着许多不足,它们不符合汽车灵活机动这一基本要求。为了获取更灵巧、更方便、更经济的发动机,
18、又有许多科学家和工程师献身这一领域。蒸汽机的燃料煤在锅炉中燃烧把水烧开,将蒸汽送进汽缸,推动活塞和曲柄连杆机构工作,进而驱动车轮前进,所以蒸汽机也称为外燃机。外燃机热量损失大,热效率低,仅10%左右,能源浪费严重。如果让燃料在汽缸里直接燃烧,产生的气体膨胀力会推动活塞做功,就可大大提高汽缸压力和热效率,这就是所谓的内燃机。要想让燃料在汽缸里直接燃烧,必须解决燃料及燃烧、内燃机连续工作等几个主要问题。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史2727 1862年,法国铁路工程师罗彻斯(AIP Sonse Besude Rochas)发表了等容燃烧的四冲程发动机理论,即进气、压缩、做功、排气;并指出压
19、缩混合气是提高热效率的重要措施。1862年1月16日他的发明获得了法国专利,他并没有造出实物来说明他的理论。后来因拖欠专利费,使其专利失效。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史2828 2 2.奥托内燃机奥托内燃机 尼古拉斯奥托(Nicolais AugustOtto,18321891年)是德国工程师(图1-18)。1861年,他制成了第一台煤气内燃机。三年后与兰根合作研制改进发动机,并于1866年研制出具有划时代意义的立式活塞式四冲程奥托内燃机,转速可达到80100r/min。翌年,此研究成果荣获巴黎博览会金质奖章。1876年奥托制成第一台四冲程内燃机,这是第一台可以替代蒸汽机的实用内燃机
20、。奥托内燃机(图1-19)结构小巧紧凑,性能稳定可靠,转速为250r/min,机械效率为12%-14%,重量功率比为200kg/kW。奥托内燃机通常用汽油做燃料,故也称为汽油机。1859年,美国打出了第一口油井。从此,石油工业很快发展起来,汽油和柴油逐渐成为普通商品,并成为内燃机发展的物质基础。奥托内燃机诞生以后,在17年中共制造、销售出5万多台。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史2929 奥托还提出了内燃机的工作原理,即“奥托循环”。可燃气体先在汽缸中压缩,在点燃压缩可燃气体时会产生较强的爆发力,可提高内燃机的热效率和输出功率。同时,他利用活塞的四个冲程,把进气、压缩、做功及排气融为一体
21、,使内燃机的结构紧凑和简化,从而推动了小型内燃机的实用化。奥托创建的内燃机工作原理,一直被现代汽车在发动机领域沿用至今。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史3030 3 3.戴姆勒的小型内燃机戴姆勒的小型内燃机 戈特利布戴姆勒(Gottliieb Daimler,图1-20)是马车商的儿子。他的父亲因为蒸汽汽车抢了他的生意而大为恼火。在一次马车与蒸汽汽车比赛的打赌中,他的父亲颜面大失,这给小戴姆勒留下了深刻的印象。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史3131 紧接着,他们再接再厉,把发动机的体积尽可能缩小,终于制成了世界上第一台轻便小巧的化油器式、用电点火的小型汽油机,转速达到了当时创纪录
22、的750r/min。这也是世界上第一台立式发动机,取名为“立钟”。他们在1885年4月3日取得了德国专利(图1-22)。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史3232 六六、汽车的诞生、汽车的诞生 1 1.卡尔卡尔 本茨本茨(图图1-24)1-24)和和世界上第一辆汽车世界上第一辆汽车 1886年,德国的卡尔本茨制造出世界上第一辆以汽油为动力的三轮汽车(图1-25),并于同年1月29日立案获得专利。因此1月29日被认为是世界汽车诞生日,1886年为世界汽车诞生年。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史3333 本茨的成功,同他妻子贝瑞塔(图1-26)的全力支持是分不开的。1849年贝瑞塔出生于
23、普福尔茨海姆的一个木匠家庭。1871年她提前支取了自己的嫁妆,用这笔钱使她的未婚夫卡尔本茨的公司能够继续运转。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史3434 2 2.戴姆勒和四轮汽车戴姆勒和四轮汽车 另一位汽车的创始人是戈特利布戴姆勒(图1-28)。1885年8月29日,戴姆勒在自行车上装了专制的单缸、风冷、四行程、742W的汽油机(图1-29),获得了摩托车的专利,注册名为“石油发动机骑行车”(图1-30)。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史3535 继二轮车之后,戴姆勒为庆祝妻子埃玛的43岁生日,于1886年8月,花795金马克买来一辆四轮马车,他在埃斯林加机械制造厂将马车加以改装,将
24、他的立式汽油机安装于马车上,增添了传动、转向等必备机构,成功地制造出世界上最早的乘坐用四轮汽油机汽车(图1-31)。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史3636 一一、汽车发动机发展简史、汽车发动机发展简史 发动机是汽车的“心脏”,汽车的发展与发动机的进步有着直接的联系。人类最初的工作和劳动完全是由自身来完成的,根本没有什么汽车和发动机,如果说有的话,在未使用牛和马之前都是由人来做,或许最早的奴隶就是一种“生物发动机”。1 1.煤气发动机的发明煤气发动机的发明 1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用
25、电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。任务二任务二 汽车汽车发展发展简史简史项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史3737 2 2.汽油发动机汽油发动机 1864年,居住在奥地利的德国人马尔库斯在一次研制装饰灯时,偶然发现石油炼制后的产品之一汽油,在汽化后有很大的爆发力,从而他开始制造实验汽油发动机。1875年,波士顿的乔治布雷顿研制了一种预压式发动机,以轻质油作燃料,被认为是第一台实用、安全的液体燃料发动机。1881年,英国人克拉克创新研制出了一台近代二冲程发动机,因其结构简单,输出功率大,在当时曾得到了较多的应用。戴姆勒的立式汽油机重量轻、转速高,在这以前所有发动机还没有超过
26、250r/min的,其压缩比为3,并首先应用了化油器。1872年,奥托在德国建立了德意志发动机制造公司,并欢迎戴姆勒加入奥托公司,作为总工程师的戴姆勒为奥托机的完成做出了重大贡献。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史3838 3 3.柴油发动机柴油发动机 1897年,德国人鲁道夫狄塞尔(Disesel,图1-32)成功地试制出了第一台柴油机。柴油机从设想变为现实经历了20年的时间,柴油机是加塞尔冒着生命危险在一片指责声中研制出来的。狄塞尔虽然未能活到柴油机用于汽车的那一天,但他亲眼看到了自己的发明用于造船业,以绝对优势取代了蒸汽机。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史3939 1879年,
27、21岁的狄塞尔大学毕业,成为了一名制冷机械工程师。他不仅富于想象,而且坚毅苦干,不怕冷嘲热讽。为了实现自己的愿望和抱负,先查阅了大量的资料,研究发动机的发展史,并辞去了制冷机械工程师兼销售经理的职务,然后成立了一个发动机实验室。1893年,狄塞尔制造出了第一台柴油试验样机(图1-33)。8月10日首次试验时,随着燃料的喷入,汽缸盖顶部的零件突然像一颗颗炮弹一样飞射出来。现场顿时乒乓乱响,火花四溅,排气管浓烟弥漫,吓得在场的人四处躲闪。鲁道夫狄塞尔的发明改变了整个世界。人们为了纪念他,就把柴油机称做狄塞尔发动机。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史4040 4 4.转子发动机转子发动机 160
28、0年前后,意大利的拉迈利发明了旋转活塞式水泵。1799年,默多克在旋转式活塞水泵的启发下,蒸汽转子活塞发动机试制成功,并取得了试运行的成功。1889年,法国的戴狄安(Albert DeDion)发明了一台4缸圆形排列旋转发动机,这是转子发动机的鼻祖。1893年,美国的海恩斯(ElwoodHaynes)发明并研制了转子发动机。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史4141 5 5.发动机的其他发动机的其他发展发展项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史(2(2)点火点火装置的发明装置的发明 点火系统是汽油机上独有的一个系统,它的主要作用是点燃气缸内的可燃混合气。(1(1)汽油机汽油机燃料系的发展燃
29、料系的发展 汽油机燃料系的主要作用是将汽油与空气均匀混合形成可燃混合气,供给发动机燃烧做功。(3(3)润滑系统润滑系统 早期的汽车发动机大多采用“全失”润滑系统。机油送到发动机的工作部件,进行润滑,使用后的机油就会白白地流到地上浪费掉。4242项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史(5(5)气门气门的布置的布置 1930年以前的发动机,大多数采用侧置式气门的设计方案。随着发动机转速的提高,逐步采用顶置式气门(成为一种设计标准)。(4(4)冷却系统冷却系统 早期内燃机的冷却系统是简单的环绕气缸的大水套,在水套中注入一定量的水,发动机开始工作后水量随着水的沸腾而减少、散失,同时把热量带走。(6(6
30、)滚珠轴承滚珠轴承的发展与应用的发展与应用 汽车使人类社会成为一个生活在轮子上的世界,而现代汽车的每一个旋转部位都需要装有用来减少摩擦阻力的滚珠轴承。4343 二二、汽车底盘发展简史、汽车底盘发展简史 1 1.汽车传动系的发展汽车传动系的发展 早期汽车的传动系,从发动机到车轮之间的动力传递形式是很简单的。发动机驱动一组锥形减速齿轮,再传到轴和皮带轮,皮带轮和驱动桥上的链轮之间采用皮带传动。小链轮通过在驱动轮上的内齿轮啮合,可使汽车行驶,而大链轮则用来加速。如果汽车遇到上坡而爬坡能力不够时,驾驶员就得停下车子,把小链轮啮合后再进行驱动。自从有了轿车之后,人们就盼望着无级变速器的诞生。无级变速器在
31、一定范围内提供了无数的传动比,而不是三个或更多固定的挡数。1955年,荷兰达夫公司在其微型轿车上采用了一种变速皮带传动装置,后来这种装置又被更加可靠耐用的多层钢质活节传动带所替代。福特、菲亚特、富士重工和沃尔沃等汽车公司都生产过带有无级变速器的小型轿车。无级变速器的主要缺点是其功率容量有限。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史4444 2 2.汽车转向系的发展汽车转向系的发展 汽车在行驶过程中,需要改变行驶方向,即转向,这就需要有一套能够按照司机意志使汽车转向的机构。它将司机转动方向盘的动作转变为车轮(通常是前轮)的偏转动作。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史4545 内燃汽车发明者本茨
32、在他发明的三轮汽车上,首先采用了所谓的齿轮齿条式转向器,它靠一根类似舵柄的操纵杆控制;1908年,福特T型汽车采用了行星齿轮转向器;1923年,美国的马尔斯为了减少转向器中涡轮和滚轮轴之间的接触摩擦力,在两者之间的接触处放置滚球支撑,这便是最早的循环球式转向器。为了使转向轻便,如今世界上的各种汽车广泛使用动力转向系统,如图1-35所示是液压动力转向系统结构图。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史4646 3 3.汽车制动系的发展汽车制动系的发展 从汽车诞生时起,车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。最早的汽车采用的是与马车相同的用摩擦垫压紧车轮的制动器,而且只安装在后轮上。18
33、89年,戴姆勒汽车将制动鼓装在后轮上,再绕上钢缆,构成制动装置。1902年,英国的兰切斯特取得了盘式制动器的专利权。1902年,美国的奥兹发明了钢带与制动鼓式制动器,后来许多汽车采用了这种制动器。1903年,美国的廷切尔汽车采用了气压制动器。1907年,英国的弗罗特发明了石棉制动蹄片。1918年,英国的洛克希德发明了液压鼓式制动器。1928年,皮尔斯阿罗汽车第一次装用真空助力制动器,它利用进气歧管的真空度以降低驾驶员作用于制动器上的操作力。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史4747 1936年,博世公司申请一项电液控制的ABS装置专利促进了防抱死制动系统在汽车 上的应用。1958年,英国道
34、路研究所研制出第一个防抱死制动装置。1969年,福特使用了真空助力的ABS制动器。1971年,克莱斯勒采用了四轮电子控制的ABS装置,这些早期的ABS装置性能有限,可靠性不够理想,且成本高。1979年,默本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装置。1992年,ABS的世界年产量已超过1000万辆(份),世界汽车ABS的装用率已超过20%。如今,诸多国家和地区(如欧洲、日本、美国等)已制定法规,使ABS成为汽车的标准设备。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史4848 4 4.汽车悬架的发展汽车悬架的发展 在汽车时代远未到来之前,使车辆平稳运行的装置就已经在四
35、轮马车中使用了。1580年,载客四轮马车已使用减振的弹簧悬架。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史4949 5 5.汽车轮胎的发展汽车轮胎的发展 很早以前轮胎是用木头、铁等材料制成的,汽车的悬架结构也不完善,再加上路面的行驶条件不好,尽管汽车行驶速度并不快,但还是颠簸得厉害。有位海军上校对乘坐早期汽车的感受做了如下追述:“是我初次尝试不用马拉的交通工具。1886年,我乘坐铁轮的汽车在高低不平的花岗石路上行驶,车子的剧烈颠簸使我联想到药水瓶上的说明服前摇匀。”第一个空心轮子是1845年英国人罗伯特汤姆逊发明的,他提出用压缩空气充入弹性囊,以缓和运动时的振动与冲击。尽管当时的轮胎是用皮革和涂胶帆
36、布制成的,然而这种轮胎已经显示出滚动阻力小的优点。根据这一原理,1888年约翰邓录普(图1-38)制成了橡胶空心轮胎,随后托马斯又制造了带有气门开关的橡胶空心轮胎,可惜的是,因为内层没有帆布,而不能保持一定的断面形状和断面宽。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史5050项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史5151 随着汽车工业的发展,轮胎技术一直在不断地改进与提高,如20世纪20年代初至30年代中期,轿车轮胎由低压轮胎过渡到超低压轮胎;40年代开始轮胎逐步向宽轮胎过渡;40年代末无内胎轮胎出现;50年代末低断面轮胎问世等。许多新技术的出现都莫过于1948年法国米西林公司首创的子午线结构轮胎
37、,这种轮胎由于使用寿命和使用性能的显著提高,特别是在行驶中可以节省燃料,而被誉为轮胎工业的革命。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史5252 三三、汽车发动机发展简史、汽车发动机发展简史 1 1.最早的汽车电源最早的汽车电源 现代汽车上铅酸蓄电池的使用已近一个半世纪了。1859年,法国物理学家普兰特发明了铅酸蓄电池,为后来的汽车用电开辟了道路。他的第一块铅蓄电池有两块卷成螺旋状的铅片,中间用橡皮隔开,浸没在浓度为10%的硫酸溶液中。2 2.发电机与起动机发电机与起动机 发电机与起动机可以说是历史上独一无二的最伟大的电学发明。1831年,英国物理学家法拉第在证明磁能生电以后,发明了第一台转轮式
38、发电机。而美国物理学家亨利于1831年发现自感现象后,又发表了介绍电动机的论文,并根据发电机的原理,做成与发电机原理相反的电动机(马达),这就是起动机。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史5353 3 3.仪表与信号仪表与信号 最早的汽车仪表与信号是由一排外视器组成的,随后出现的仪表是精确计时仪。在1900至1905年间,大多数汽车上的计时仪仅仅是卷簧时钟;后来又出现了速度表、润滑油压、充电电流表、发动机冷却液温度以及燃油液位等各种仪表,并为仪表板配备了夜间照明系统;1916年,美国一个名叫托马斯的人把一个带电池的灯泡装在手套上,这样在夜间行车时,对方驾驶员就能看到他打的手势。项目一项目一
39、汽车的发展史汽车的发展史5454 4 4.照明灯及其他部件的发展照明灯及其他部件的发展 汽车上有许多部件都是必不可少的,如前大灯、转向信号灯、尾灯、风挡雨刷、喇叭、速度表、温度计、后视镜以及保险杠和行李箱等。但开始时这些东西并非必备部件,许多发明应用到汽车上往往要经过很多年,甚至要通过立法强迫后才被采用。1922年,纽约的查理士威廉汽车销售商店推出了保险杠广告,每个价格8美元,它用螺栓固定在汽车的前方或后方。与此同时,该商店还推出了挡风玻璃刮水器,它由夹在挡风玻璃框架上端的橡胶刮片组成,驾驶员利用汽车里面的摇柄来驱动刮片刮除水雾或其他挡住视线的东西。各个汽车制造厂商立刻看到了这种装置的好处,在
40、制造汽车时便安装了这种装置,并用一小型电动机来驱动刮水器。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史5555 5 5.音响及音响及空调空调项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史 (1)汽车音响 在汽车问世最初的30多年里,人们未曾想到要在汽车内安装收音机,驾驶员或乘客想要在旅途中听音乐、新闻或其他信息的话,只能随身带上由电池供电的家用收音机。(2)汽车空调 汽车上最早的取暖装置出现在1897年,当时戴姆勒公司装用了一种从发动机冷却水中吸取热量的热水加热器;最早的制冷装置出现在1884年。5656 四四、汽车车身发展简史、汽车车身发展简史 1 1.车身材料的发展车身材料的发展 轿车车身材料主要是金属
41、薄钢板,一般厚度在0.62.0mm。随着现代轿车技术的发展,轿车材料既要求有相当的强度也要求重量要轻。采用铝合金的车身材料是一条出路,因为铝材比钢材轻。为了使钢材能尽量减少重量又能保持一定的强度,“金工程师经过多方试验发现:在低碳钢内加入微量元素如铌(Nb)或者钛(Ti)生成这些微量元素的碳化物,经处理可使轧制钢板的抗拉强度达420N/mm,能够深拉延,变形性好,可制成很薄的钢板,钢板厚度可减小到0.5mm以下。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史5757 2 2.汽车车身的发展汽车车身的发展 汽车车身既是驾驶员的工作场所,也是容纳乘客和货物以及保护其免受风、沙、雨、雪的侵袭与恶劣气候的影响
42、的场所。以轿车为主体的车身外形从马车形、方厢形、流线形、三厢形(船形)、鱼形到楔形的演进经历了漫长的过程。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史5858 (1)马车型汽车时代 1885年,卡尔本茨将自制的四冲程单缸、水冷、0.55kW的汽油机装在一辆三轮车上,成为世界上最早的汽车雏形。1886年,戈特利布戴姆勒和威廉迈巴赫制成了一台高速四冲程单缸、风冷、0.462L、0.8kW的汽油机,他们没有为这台发动机设计汽车,而是将它直接安装在一辆四轮马车上,成为“无马马车”。(2)方厢形车身 把汽车的发动机从座位下面移到汽车头部,为尺寸和功率较大的发动机提供了宽阔的空间,使汽车的形状变成车头和乘员舱两
43、个方正的部分,这就是方厢形车身的造型。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史5959 1902年,戴姆勒汽车公司生产的梅赛德斯汽车就是方厢形汽车的雏形(图1-42),发动机布置在汽车前部。1905年四缸发动机问世,功率有所提高,汽车开始使用木结构的厢体。1908年福特公司生产出T型车,采用的仍是带篷的马车外形(图1-43)。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史6060 随着汽车的普及和生活节奏的加快,人们对车速的要求也越来越高。要提高汽车车速,有两条主要途径:一是增大功率,二是减小空气阻力。空气阻力体现在两个方面:一是由迎风面积决定的空气阻力,一是由汽车的形状决定的形状阻力。项目一项目一 汽
44、车的发展史汽车的发展史6161 (3)流线型车身 当汽车行驶时,从排气管排出的白烟会在汽车尾部缭绕,这就是汽车尾部产生的涡流现象。产生空气涡流需要能量,汽车尾部产生的涡流消耗的正是发动机的功率。由涡流引起的形状阻力降低了汽车行驶的速度。应用空气动力学的原理,通过风洞试验可以减小这种形状阻力。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史6262 20世纪40年代中期的汽车车灯已隐入翼子板内,发动机罩与汽车头部造型统一起来并开始横向伸展,然而汽车侧面造型仍然没有摆脱4个翼子板大凸包的形式,整车造型仍然酷似克莱斯勒气流牌轿车的流线型造型,1948年的别克和赫德森(Hudson)等汽车开始推出新颖的侧面。别
45、克车的前翼子板倾斜地延伸到后翼子板上,这种造型持续了好几年(图2-48)。赫德森平顺的侧面造型显得更加雅致,采用前后直通的浮雕线和下部粗大平直的装饰条对后来的汽车造型产生了较大的影响(图1-49)。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史6363 (4)三厢形车身 20世纪50年代,为了创造舒适、宽敞的乘坐空间,出现了三厢形车身的轿车,并由此成为当代轿车造型的主流。1949年,福特汽车公司推出新型福特V8汽车(图1-50)。1949年三厢汽车问世以后,虽然车身外形未发生重大的变化,但仍可以看到追求更完美的三厢汽车的努力。这主要表现在以下几个方面:项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史6464 前
46、后窗的倾斜度逐渐加大。自1930年以来,汽车前后窗倾斜角一直在变化。图1-51是奔驰汽车前后窗倾斜度的变化。1930年以前,前后窗没有倾斜,那是厢形车的鼎盛时期。19301940年,前后窗倾斜程度逐渐加大(A、B两倾斜角变小)。车身后部形状的变化。甲壳虫形汽车的背部形状一般称为“滑背”。三厢形汽车的背部形状经过了阶梯背、半斜背和斜背三个阶段的演变和后窗逐渐倾斜的历史相一致(图1-52)。斜背汽车虽然出现在三厢形汽车上,但已具有鱼形汽车的特征。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史6565项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史6666 挡风玻璃逐渐加大。为了改善驾驶员的前方视野,1954年通用公
47、司的奥兹莫比尔及别克车率先将飞机驾驶室的设计技术用到汽车上,将前窗玻璃改用飞机上的全景挡风玻璃,即将挡风玻璃从前方扩展到侧面,使视野大为扩展(图1-53)。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史6767 (5)鱼形车身 厢形汽车尾部过分向后伸出,形成阶梯背,在高速时会产生较强的空气涡流。为了克服这一缺陷,人们把三厢形汽车的后窗玻璃逐渐倾斜,倾斜的极限即成为斜背式。由于斜背式汽车的背部像鱼的脊背,所以这类车被称为鱼形汽车。鱼形汽车车身横切面近似飞机机翼的断面,在车速100km/h以上时,会产生一个升力,使驱动轮附着力减小,方向盘发飘。因此,有些车型将尾部截去一段,变成短尾车(图1-55),或加一
48、个阻风板(鸭尾,图1-58),以减少升力。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史6868 (6)楔形车身 汽车在高速行驶时会产生一种升力,它不仅限制了汽车驱动力的发挥,而且还会使汽车行驶处于不稳定的状态。汽车产生升力的原理与飞机机翼产生升力的原理相同。飞机机翼上面隆起,下面平滑。气流流过隆起的上部时速度会加快,压强减小;流过平滑的下部时速度会变慢,压强会增大。上下两个面所受的压强不等,整个机翼受到一个向上的托力,这就是升力。汽车升力的产生,减小了前后轮对地面的垂直压力,不仅使转向盘不能更好地控制汽车行驶的方向(驾驶员常称此为发飘),而且还会减小驱动轮的附着力。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发
49、展史6969 楔形汽车可以减小升力,它的外形设计受赛车装尾翼的启发。赛车尾翼的安装与飞机机翼相反,平面朝上,且向前倾斜,产生的作用力方向朝下,如图1-56所示。楔形汽车的车身前部呈尖形且向下(图1-57),车身后部像刀切一样平直。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史7070 (7)概念车车身 概念车由英文Conception Car意译而来。概念车一般只制作一辆或几辆,不予销售。有的概念车甚至没有发动机,只是一个真实尺寸的大模型。概念车是汽车中内容最丰富、最深刻、最前卫,最能代表世界汽车科技发展和设计水平的汽车。概念车的展示,是世界各大汽车公司借以展示其科技实力和设计观念的最重要的方式。概念
50、车是艺术性最强、最具吸引力的汽车。它具有超前、新奇、探索的特点。它不仅具有极高的鉴赏价值,而且还闪烁着智慧的火花。因此,世界各大汽车公司每年都花大量的人力、物力推出自己的概念车。项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史7171 概念车一般有三种类型:项目一项目一 汽车的发展史汽车的发展史 三是高度艺术化创意的概念车,它是汽车设计大师超常想象力的作品,把概念车的造型推到了神话般的梦境。二是未来型汽车的概念车,这是近年来时常出现的一种新型概念车,如电动汽车概念车(图1-61),水陆两用汽车概念车等(图1-62):一是接近于实用化的概念车,它比较接近于批量生产,其先进技术已步入试验并逐步走向实用化,一
