汽车文化教学课件作者田春霞课题一汽车发展史项目二

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1、项目二 汽车的发展与未来,一、汽车的完善与发展 二、汽车新技术 三、新能源汽车 四、自动驾驶汽车,一、汽车的完善与发展,1.内燃机的发展完善 (1) 汽油气化与点火。 汽油机燃料供给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。 其中最重要的混合气装置是化油器或燃油喷射装置。 汽油机先前大多使用化油器， 利用化油器使燃油雾化， 和空气混合。 但是传统的化油器无法精确地获得发动机在不同工况 下可燃混合气的空燃比， 现代汽车上已大量地被电子燃油喷射系统 ( EF1) 所代替。,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,最早的燃油喷射系统是 在 1952 年 由 德 国 博 世

2、( B0sch) 公 司 在 奔 驰 300 L型 赛 车 上 采用， 它是一种曾用于第二次世界大战德军飞机的机械控制式喷射装置。 1967 年， 博世公司制造出 K型机械式燃油喷射系统， 由电动汽油泵提供低压燃油， 经燃油量分配器输往各缸进气管上的机械式喷油嘴。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,(2) 点火装置的发展。 点火系是汽油机上独有的一个系统， 它主要的作用是点燃气缸内可燃混合气。 点火方式 从最早的热管式点火、 磁电机点火、 蓄电池点火， 一直发展到现在的电子点火。 最早获得热管式点火专利的是英国人牛顿。 1844 年， 英国人雷诺茨实现了电火花点火， 它是用干电池做电

3、源， 点火室内装一根烧 到白炽状态的电热白金丝， 利用一个阀门， 定时开闭点火室的进气口， 可燃混合气接触电热 丝而着火燃烧。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,1859 年， 法国的勒诺瓦赫发明了世界上第一个长石质瓷缘体制成的电点火火花塞， 使电池和感应线圈产生的高压电火花点火在内燃机上获得了实际的使用。 1883 年， 德国的西弗兰德马尔库斯将一台低压磁电机代替蓄电池作为点火电源， 并且利用机械方法断开装在燃烧室内触点的电源， 产生电火花点燃混合气。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,1908 年， 美国的斯特林试验成功蓄电池点火系， 采用了触点式控制装置。 1949

4、年， 美国的霍利化油器公司首先取得了在点火系中使用晶体管的电子点火系专利，减少了断电器触点磨损、 氧化、 机械损伤。 1971 年， 克莱斯勒公司在汽车上开始正式采用全晶体管点火装置。 1973 后， 克莱斯勒、 福特、 通用等公司生产的全部汽油车上都以无触点式全晶体管点火装置作为标准装置。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,(3) 内燃机的冷却。 内燃机的冷却最初是用一根长而弯的管子让水循环流动来实现的。 1901 年， 迈巴赫发 明了蜂窝状的冷却水箱， 为高效率的冷却打下了基础。 后来采用的水泵强制冷却水循环大大改善了冷却系统的工作效能。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发

5、展,(4) 起动系统。 早期的汽车是靠手摇转动曲轴来起动发动机的。 这种方式既费力又不方便， 需要有两个人配合。 最初消除手摇起动的设想是将压缩空气按点火顺序依次送进各缸以使曲轴转动。 1917 年， 美国凯迪拉克公司研制了第一个电起动器， 它是用一个小电动机带动与曲轴 史相连的飞轮转动来起动发动机的。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,(5) 润滑系统。 早期的汽车发动机润滑大多采用 “ 全失“ 润滑系统。 机油送到发动机的工作部件进行润滑， 使用后的机油就白白地流到地上浪费了。 现代汽车广泛采用的压力飞溅润滑系统， 在采用了压力润滑后， 发动机寿命大大提高了。 (6) 气门的布置

6、。 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) 。 其 优 点 是 可 使 气 门 的 动 作 加 快， 减 少 气 门 阻力， 以便更好地进行换气， 还可使燃烧室的设计更加紧凑。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,2.底盘系统的发展完善 (1) 传动系统。 本茨的汽车从发动机到驱动车轮是用皮带传动， 后来又出现了链条。 在挠性连接部件出 现以后， 即传动力的两部件之间允许有位置和距离的变动， 才普遍采用了传动轴接锥齿轮的 传动方式。,

7、上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,1893 年， 美国的杜里埃兄弟在汽车上首先使用了干式单片离合器， 同时采用了差速器后桥。 1894 年， 法国的本哈特和拉瓦索发明了齿轮变速器。 1898 年， 法国雷诺汽车公司首先使用了传动轴。 1902 年， 皮尔里斯发明了汽车万向节。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,1913 年， 美国的派克特汽车推广应用了螺旋锥齿轮主减速器后桥， 之后又采用了双曲线齿轮主减速器。 1929 年， 美国凯迪拉克公司首先研制出同步器， 它是通过同步器中锥面相互摩擦使两个齿轮转速相同时才允许啃合， 换挡时既轻便又不打齿， 换挡时间也大大缩短了。 19

8、48 年， 别克轿车采用了与行星齿轮机构组成一体的液力变矩器， 这就是现在液力自动变速器的原型。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,(2) 制动系统。 汽车制动器开始是照搬马车上的结构， 即用驻车制动带动一个单支点的摩擦片来抱住后 轮。 但是汽车所需的制动力要比马车大得多， 而且汽车 倒 退 时 这 种 制 动 器 常 常 失 灵。 1914年开始出现轮内鼓式制动器。 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 都 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

9、的弗罗特发明了石棉制动蹄片。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,1919 年， 法国海斯柏诺 -索扎公司制成用脚踏板统一控制的四轮鼓式制动器， 并由变速器驱动一个机械伺服机构来增加制动力， 使制动效果大为改善。 1921 年， 美国的杜森 伯 格 公 司 又 推 出 了 液 压 助 力 器， 由 一 个 主 液 压 缸 来 放 大 制 动 力。 1928 年， 皮尔斯阿罗汽车第一次装用真空助力制动器。 1958 年， 英国道路研究所研制出第一个防抱死制动装置。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,(3) 行驶系统。 1) 轮胎。 初期的汽车采用的是自行车所用的辐条式的铁制车轮

10、， 外套实心橡胶轮。 1895 年， 法国的米其林兄弟制造出了用于汽车的充气轮胎， 改善了汽车的舒适性。 这 种轮胎分为内胎和外胎两层， 外胎中用金属丝予以加强， 从而使轮胎寿命大大增长。 1946 年， 米其林公司发明了子午线轮胎， 大大改善了轮胎的使用性能。 1948 年， 美国古 德 奇 公 司 发 明 了 汽 车 无 内 胎 轮 胎， 也 就 是 我 们 现 在 轿 车 广 泛 应 用 的“ 真空胎“ 。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,2) 悬架。 汽车最早采用的是钢板弹簧非独立悬架。 1900 年， 美国人哈德福特制成了第一个汽车减振器， 并将它装在奥兹莫比尔轿车上。

11、1921 年， 英国的利兰德汽车公司生产出第一个使用扭杆弹簧悬架的汽车。 1933 年， 美国的费尔斯通公司研制成了第一个实用的空气弹簧悬架。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,1934 年， 通用汽车公司采用了前螺旋弹簧独立悬架。 1938 年， 别克汽车第一次将螺旋弹簧应用到汽车后悬架上。 1950 年， 福特汽车公司的麦弗逊制成了麦弗逊式独立悬架， 是轿车上应用较多的悬架形式。 1984 年， 林肯轿车采用了可调整的空气悬架系统， 从此电控悬架在汽车上开始采用。,上一页,下一页,返回,一、汽车的完善与发展,3) 转向系统。 本茨在他发明的三轮汽车上， 首先采用了所谓的齿轮齿条式

12、转向器， 但是靠一根操纵杆控制方向。 1908 年， 福特 T型汽车采用了行星齿轮转向器。 1923 年， 美国的马尔斯采用了滚珠蜗杆式转向器， 这便是最早的循环球式转向器。 1954 年， 液压动力转向器应用于凯迪拉克轿车上。 1966 年， 美国轿车上开始采用可伸缩的转向柱。,上一页,返回,二、 汽车新技术,1.车身轻量化技术 所谓车身轻量化， 就是在保证强度和安全性的前提下， 尽可能降低汽车的整备质量， 从 而提高汽车的动力性， 减少燃料消耗， 降低排放。 德国大众公司于 1999 年推出新型奥迪 A2 轿车， 是世界上第一款大批生产的全铝车身轿 史车， 车身采用全铝空间框架车身， 整车

13、铝制外壳， 从前顶柱到行李舱边， 包括车门把手都是 用铝合金冲压成型。,下一页,返回,二、 汽车新技术,该车采用铝材使整车质量比传统钢制车身减轻 40%以上， 仅有 895 k ， 空气阻力系数仅为 0.25， 平均油耗降至每百公里 3 L。 2002 年推出的全新奥迪 A8 通过使用 性能更好的大型铝铸件和液压成型部件， 车身零件数量从 50 个减至 29 个， 车身框架完全闭 合 ( 图 1 -24 ) 。 这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了 60%， 还比同类车型的钢制车身车 重减少了 50%。,上一页,下一页,返回,二、 汽车新技术,2.发动机新技术 (1) 涡轮增压。 涡 轮 增 压

14、 的 英 文 名 字 为“ Turb0“ ， 一般来说， 如果我们在轿车尾部看到 “ Turb0“ 或者“ T“ ， 即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。 在目前的技术条件下， 涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。 涡轮增压器实际上是一种空气压缩机， 通过压缩空气来增加进气量。,上一页,下一页,返回,二、 汽车新技术,它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮， 涡轮又带动同轴的叶轮， 叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气， 使之增压进入气缸 ( 图 1 -25 ) ， 当发动机转速增快， 废气 排出速度与涡轮转速也同步增快， 叶轮就压缩更多的空

15、气进入气缸， 空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料， 相应增加燃料量和调整一下发动机的转速， 就可以增加发动机的输出功率了。,上一页,下一页,返回,二、 汽车新技术,(2) 发动机可变气门正时技术。 发动 机 可 变 气 门 正 时 技 术 的 英 文 缩 写 就 是 “ VVT” ( Variab ValveTiming ) ， 其 实 这 种 称 谓 是 “ 可变气门正时” 的通称， 而在汽车领域被普遍应用 的可变气门正时技术又因为各个厂商的自行创新或者叫法 不 同， 诸 如 VVT、 VVT-1、 VTEC、 i-VTEC 等， 而像 “ 可 变 气 门 升 程 技 术” 以 及 “

16、连 续 可 变 气 门正时技 术” 等 更 是 让 大 家 对 可 变 气 门 正 时 难 以 理 解， 其实 无 论 如 何 称 呼， 它 们 的 基 本 原 理 都 是 一 致 的。 简单来说， 可变气门正时的原理就是根据发动机的运行情况， 调整进气、 排气的量， 控制气门开合的 门 时间和角度， 使进入的空气量达到最佳， 从而提高燃烧效率 ( 图 1 -26) 。,上一页,下一页,返回,二、 汽车新技术,(3) 稀燃技术。 什么叫稀燃? 顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低， 空气与汽油之比可达 25 :1 以上， 但仍然能实现正常燃烧。目前， 各大公司都拥有自己的稀燃技术， 实现稀燃技术的关 键归纳起来有以下三个主要方面: 1) 提高压缩比。 用紧凑型燃烧室， 通过进气口位置改进使缸内形成较强的空气运动旋 流， 提高气流速度并将火花塞置于燃烧室中央， 缩短点火距离， 提高 压 缩 比 至 13 :1 左 右， 促使燃烧速度加快。,上一页,下一页,返回,二、 汽车新技术,2) 分层