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1、山东大学通识教育核心课程 * 制造科学发展概论 汽车技术的发展 开课学院：机械工程学院 主讲教师：李增勇 山东大学通识教育核心课程 *第 2 页 提 纲 汽车的诞生 现代汽车技术 汽车构造及分类 国内外汽车品牌 山东大学通识教育核心课程 *第 3 页 汽车的诞生 纵穿时遂，横越五洋，我们可以看到，人类怀抱 方便、快捷的交通梦想，驾着车自远古驶来。 人类为了实现便捷交通，发明了各式古车。 因为移动，人类有了自由； 因为自由，人类实现了梦想，也改变了整个世界。 山东大学通识教育核心课程 *第 4 页 放飞梦想中外古车 中外古车 马车的历史极为久远。公元前1650年，美索不达米 亚和中国两个文明发源
2、地都出现了两轮马车。 中世纪的欧洲，大量地发展了双轴四轮马车。一直 到19世纪，马车仍然是城市交通十分重要的交通工具。 山东大学通识教育核心课程 *第 5 页 放飞梦想中外古车 中外古车 孔子列国行 秦始皇陵出土的铜马车 独轮车 山东大学通识教育核心课程 *第 6 页 放飞梦想中外古车 中外古车 指南车 记里鼓车 山东大学通识教育核心课程 *第 7 页 放飞梦想中外古车 自从人类发明了车轮并制造出车后，就用驯化了的马、 牛拉车。马车是运输、代步和打仗最主要的工具。 由于没有其他合适的动力取代马，马车时代一直延续了 约30004000年。 山东大学通识教育核心课程 *第 8 页 梦想成真内燃机汽
3、车的诞生 1769年，法国的炮兵工程师，尼古拉斯古诺将一 台简陋的蒸汽机装在一辆木制的三轮车上，准备用它来 牵引大炮。 第一辆蒸汽汽车 蒸汽汽车的最大缺点：启动困难，大约45min 山东大学通识教育核心课程 *第 9 页 内燃机汽车的诞生 尼考罗斯奥古斯特奥托于1832年出生在法国 霍尔照森镇。奥托读书时是一个出色的学生，但却 在十六岁从中学辍学，开始在一个小镇上的一家杂货 店工作，随后来到德国的法兰克福市当一名店员，接 着又成为一名推销员。 22岁时弃商，开始从事煤气发动机的试验工作 。 1866年，奥托研制出具有划时代意义的立式活 塞式四冲程奥托内燃机。 内燃机之父 山东大学通识教育核心课
4、程 *第 10 页 内燃机汽车的诞生 奥托提出了内燃机的工作原理， 即“奥托循环”，他利用活塞的四个 冲程，把进气、压缩、作功及排气融 为一体，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 直在现代汽车发动机上沿用至今。 内燃机的诞生奥托循环 山东大学通识教育核心课程 *第 11 页 内燃机汽车的诞生 1877年8月4日取得专利，并成批投入生产。 1878年美国开始生产奥托的内燃机，在以后的十 几年中，奥托共制造和出售了5万台这种内燃机。 奥托是第一个应用四冲程循环原理制成内燃机的人 ，被尊称为“ 内燃机之父”。 缺点：燃烧煤气，耗费燃料太多，而且必
5、须与煤气 管相连，不宜在交通工具上使用。 内燃机的诞生奥托的内燃机 山东大学通识教育核心课程 *第 12 页 内燃机的诞生戴姆勒的小型内燃机 戴姆勒1834年出生于德国一个手工业工人家庭， 父亲是一位面包店老板。少年时代的戴姆勒就对燃 气发动机产生了浓厚的兴趣，并开始学习研制奥托 式燃气发动机。 1872年，戴姆勒加入奥托的工厂并担任该厂经理 。 1882年，坚持制造小型高速汽油机的戴姆勒与他的 好友迈巴赫离开了奥托的工厂，在戴姆勒奔驰公司总 部的斯图加特设立工厂，着手制造汽油机。 山东大学通识教育核心课程 *第 13 页 内燃机汽车的诞生 1883年8月15日，戴姆勒和迈巴赫在奥托四冲程发
6、动机的基础上，通过改进开发出了第一台卧式汽油机 。 内燃机的诞生戴姆勒的小型内燃机 山东大学通识教育核心课程 *第 14 页 1885年，戴姆勒又研制出世界上第 一台轻便小巧的化油器式、电点火的 立式单缸内燃机： 转速达到了当时创记录的 750r/min,功率达到0.8Kw（1.1马力 ）。 这也是世界上第一台立式单缸发动 机，取名为“立钟”。在1885年4月3 日取得德国专利。 内燃机的诞生戴姆勒的小型内燃机 山东大学通识教育核心课程 *第 15 页 内燃机汽车的诞生 戴姆勒把这台发动机装在一辆自行车上： 动力：1.1Kw(1.5马力） 具有传动和转向机构 内燃机的诞生戴姆勒的小型内燃机 1
7、885年8月29日、戴姆勒 取得了这辆“骑式双轮车”的 德国专利。这实际上是世界 上第一辆摩托车。 山东大学通识教育核心课程 *第 16 页 内燃机汽车的诞生 通过近一百年的努力，到19世纪80年代，小型内燃 机终于在技术上取得了突破，已经可以实用化了。 内燃机的发明与完善为内燃机汽车的发明提供了动 力来源。 内燃机的发明为汽车的诞生奠定了坚实的基础。 山东大学通识教育核心课程 *第 17 页 内燃机汽车的诞生 卡尔本茨最初在德国的曼海姆经营奥托四冲 程煤气机，后来投入到汽油机的的研制。 1879年，本茨首次试验成功一台二冲程试验性 发动机。 1885年，造出第一辆三轮汽车，是德国梅塞德 斯-
8、奔驰汽车公司的第一代“祖宗”。 第一辆三轮汽车 山东大学通识教育核心课程 *第 18 页 动力：单缸汽油机，有效工作容积1687ml,转速200r/min，功率1.1Kw(1.5马 力)，点火高压线圈，化油器带浮子阀，水冷。 车架：钢管焊成 传动系统：经齿轮和链条传递到后轴（两个半轴，中间装有差速器） 转向手柄 变速杆和制动把 卡尔本茨的三轮汽车 山东大学通识教育核心课程 *第 19 页 1886年，戴姆勒和他的助手迈巴赫制成了一台高速四 冲程汽油机，并装在四轮马车上，这就是世界上的第一辆 四轮汽车。 戴姆勒的四轮汽车 功率1.1Kw(1.5马力) 时速:14.4Km/h 山东大学通识教育核心
9、课程 *第 20 页 内燃机汽车的诞生 汽车人类智慧的结晶 1886年，被公认为现代汽车诞生之年。戴姆勒和本 茨是世界上大多数人公认的以内燃机为动力的现代汽车 的发明者。 戴姆勒与奔茨的成功是“站在巨人的肩膀上取得的 ”，早在第一辆汽车发明之前，与它相关的许多发明就 已经出现了。要认识到汽车并不完全是由一个人发明的 ，而是由几百甚至几千项创造发明构成的，是人类智慧 的结晶。 山东大学通识教育核心课程 *第 21 页 l发明背景：当时并没有发明分电器和高压点火线圈， 点火装置非常简陋和不稳定 。 柴油机的发明 狄赛尔想完全舍去发动机中的点火系统，靠压缩空气发热，喷入 燃料后自燃做功，这种方式完全
10、区别于吸入燃气混合气点燃做功的 方式，后人称狄赛尔的原理为“压缩式内燃机”原理。 柴油特点：相对于汽油来说性质非常稳定，比较难于点燃。柴油 稳定的特性却恰恰适合于压燃式内燃机，在压缩比非常高的情况下 柴油也不会出现爆震，这正是狄赛尔所需要的。经过近20年的潜心 研究，狄赛尔终于在1892年试制成了第一台压燃式内燃机，也就是 柴油机。 山东大学通识教育核心课程 *第 22 页 1913年 将柴油机称为狄塞尔 （Diesel ） 柴油机的最大特点是省油，热效率高，但狄赛尔 最初试制的柴油机却很不稳定，1894年，狄赛尔 改进了柴油机并使其能运行1分钟左右。 迫不及待投入商业生产，由于技术不过关，纷
11、纷 遭到了退货，致使狄赛尔负债累累，晚年陷入了极 端贫困。 1913年10月29日，55岁的狄赛尔独自一人呆 站在横渡英吉利海峡的轮船甲板上，被巨浪卷入了 大海(多数历史学家认为狄赛尔是跳海自尽的)。为 了纪念狄赛尔，人们把柴油发动机命名为Diesel。 山东大学通识教育核心课程 *第 23 页 现代汽车技术 汽车安全技术 汽车智能驾驶技术 汽车节能技术 汽车制造新技术 山东大学通识教育核心课程 *第 24 页 世界第一害 交通事故已成为“世界第一害”，而中国是世界上交通事 故死亡人数最多的国家之一。从二十世纪八十年代末中国交 通事故年死亡人数首次超过五万人至今，中国(未包括港澳台 地区)每年
12、交通事故50万起，因交通事故死亡人数均超过10 万人，已经连续十余年居世界第一。 2011年，在严格禁止酒驾后，汽车保有量达到1.04亿辆 的中国，有6.2万人死于车祸。而汽车保有量在7000多万辆 的日本，车祸死亡人数只有区区4611人。汽车保有量2.85 亿辆，大大超过我们的美国，车祸死亡人数只有4.2万人。 山东大学通识教育核心课程 *第 25 页 汽车安全技术 防抱死制动系统 电动助力转向技术 防碰撞技术 视野安全技术 山东大学通识教育核心课程 *第 26 页 1、防抱死制动系统ABS 概念： 防抱死制动系统ABS全称是Anti-lock Brake System，即ABS，可安装在任
13、何带 液压刹车的汽车上。罗伯特博世有限公司（Robert Bosch）所开发的一种在摩托车 和汽车中使用，能够避免车辆失控，并能减少制动距离，以提高车辆安全性的技术。 用途： 一般驾驶在遭遇紧急情况时，通常会因紧张使劲的踩死刹车，如果没有ABS控制 刹车动作，轮胎通常会因为刹车制动力过大而抱死、打滑。 汽车安全技术 山东大学通识教育核心课程 *第 27 页 防抱死制动系统ABS 原理 防抱死制动系统ABS 工作过程 山东大学通识教育核心课程 *第 28 页 2.电动助力转向技术 电动助力转向系统（Electric Power Steering，缩写EPS）是一种直接依靠 电机提供辅助扭矩的动力
14、转向系统。EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动 机、减速机构和电子控制单元（ECU）等组成。 驾驶员为躲避前方障碍物进行方向盘操 作时，便会驱动EPS马达，在不导致车 轮打滑的前提下稍施力度使方向盘转动 。这时，侧滑防止装置同时开始连动工 作、进行控制，以使车辆以最佳效果（ 最佳路线）躲避。 山东大学通识教育核心课程 *第 29 页 3.方向盘安全技术 小小圆盘，转动人生！ 山东大学通识教育核心课程 *第 30 页 方向盘的安全性能 汽车安全气囊系统（简称SRS）是辅助安全系统，它通常是作为安 全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用，没有安全 带，安全气囊的安全效果将要大打折扣
15、。 据调查，单独使用安全气囊可使事故死亡率降低18%左右，单独使 用安全带可使事故死亡率下降42%左右，而当安全气囊与安全带配合使 用时可使事故死亡率降低47%左右。由此可见，只有两者相互配合才能 最大可能的降低事故的死亡率，安全气囊系统必然作为安全带的辅助 系统出现。 山东大学通识教育核心课程 *第 31 页 方向盘的安全性能 智能安全气囊 就是在普通型的基础上增加传感器，以探测出座椅上的乘员是 儿童还是成年人，他们系好的安全带以及所处的位置是怎样的高度， 通过采集这些数据，由电子计算机软件分析和处理控制安全气囊的膨 胀，使其发挥最佳作用，避免安全气囊出现无必要的膨胀，从而极大 地提高其安全作用。智能安全气囊比普通型主要多了两个核心元件， 即传感器及其与之配套的计算机软件。 安全气囊工作原理视频 山东大学通识教育核心课程 *第 32 页 方向盘的前沿科技 可检测司机嗑睡前兆的方向盘传感器 方向盘内侧涂有含Ag微粒的导电性粘合剂，通过位于方向盘里侧的电极测量右手 和左手间的电位差，以此来测定驾驶员的心率。追踪所测量到的心率变化情况，如果 发现数值逐渐下降，就会认定为嗑睡前兆而不管驾驶本人是否感到困倦。 山东大学通识教育核心课
