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1、绪 论,世界汽车和我国汽车的发展,1886年德国人卡尔奔驰和戈特利布载姆勒用四冲程汽油机制成世界第一辆汽车以来。,世界汽车的发展 已有一百多年的历史,美国人亨利福特于1908年生产了一种装有便宜发动机的大众汽车福特T型汽车。 1912年福特完成所有新的装配线，使每辆汽车生产时间不到1h，仅19081927年的19年间，福特公司就生产了1500万辆T型车，使世界汽车业出现了第一个黄金时代,世界汽车和我国汽车的发展,第二次世界大战结束后，出现了汽车史上第二个黄金时代。德国的波尔舍博在1938年设计的伏克斯瓦根甲虫型汽车，为后置发动机双门轿车，如图1-2所示。这种汽车结构坚固、发动机耐用、拆修方便、
2、配件齐全，成为世界是最畅销的汽车。,世界汽车发展 的第二个黄金时代,从20世纪初到70年代末，美国汽车制造业一直处于领先地位，而在80年代初，日本汽车年产量超过1000万辆，后来者居上，成为世界第一，领先美国。进入90年代，美国再次引领世界汽车制造业，并把先进的制造技术与思想，引入汽车制造业，使世界汽车工业得到迅猛发展。,绪 论,现在全球拥有汽车约5亿辆，其中1亿辆为商用汽车，4亿辆为私人轿车。 目前，世界汽车的年生产能力近6000万辆，实际年产量约为5000万辆。,目前世界汽车拥有量,汽车工业已成为发达国家国民经济的 支柱产业， 机械工业的核心工业。,一辆汽车约有1.7万个零部件，这些零部件
3、涉及到机械、冶金、化工、轻纺、橡胶、石油、电子、土木工程等行业。汽车工业的发展，促进了上述产业的发展，同时汽车工业的发展还促进了销售、金融、保险、维修、运输、加油等第三产业的发展。,绪 论,1901年在中国出现了从香港购买的第一辆汽车。 解放后，1953年我国建设了第一汽车厂长春汽车制造厂，1956年7月15日正式投产生产出第一辆解放牌汽车，从此结束了我国不能生产汽车的历史。 逐渐形成了以长春、上海、十堰（第二汽车 制造厂）、南京、北京、重庆、广州等汽车生产基地。,我国汽车工业的发展,绪 论,目前我国已确定以一汽、二汽、上海为三大轿车生产基地，生产奥迪、捷达、高尔夫、红旗、富康、桑塔纳等轿车；
4、还确定了天津、北京、广州、重庆四个较小的轿车生产基地。 1999年我国进入汽车工业高速发展时期。 当年汽车生产量达183万辆，其中轿车57万辆；2002年累计生产汽车325.12 万辆，且轿车年产量首次突破百万辆，达到109.1万辆。 汽车工业已经成为国民经济的支柱产业。我国三大汽车巨头正向系统化、系列化的快速发展，并逐步扩大出口参与国际竞争。,我国汽车工业的发展,我国汽车工业发展的目标是： 2010年汽车年产量大600万辆,绪 论,一、汽车技术的发展趋势 汽车向智能化更高、效率更高、排气更清洁甚至无污染的汽车发展是汽车发展的最高目标。 如发展气体燃料汽车、清洁代用燃料汽车、混合动力汽车、电动
5、汽车、氢能汽车、太阳能汽车等等。 汽车技术的发展趋势主要表现为。 其一，高效的能量转换系统及动力装置。 其二，汽车的电子化智能化程度更高。 其三，汽车结构更合理化。家用轿车将实现多用化，内饰居室化，更舒适、温馨、人性化。 其四，汽车将更多地采用新型的、可以回收的、对环境无害的新型材料。,汽车工业发展方向,绪 论,二、汽车新技术发展的特点 汽车技术的发展仍然围绕着节能、环境保护及安全方面的主要要求进行，同时也注重行驶稳定性、驾驶方便、舒适性、多种功能、个性化等方面的需要。 新技术发展特点：充分利用现代理论、航空航天技术、国防科技成果，以及高新技术，进一步改善汽车外形，降低空气阻力。应用新材料、新
6、科技、新技术，改善汽车的可靠性、稳定性、舒适性，实现汽车的个性化要求。 在汽车新技术研发过程中必将会出现一些新兴学科，如生命-机械学、车祸学、仿生学、量子化学材料科学等等。,汽车工业发展方向,目前导航、光纤、微波、激光、纳米等高新技术越来越多的应用汽车工业,绪 论,汽车发动机未来研发要求,一、发动机的动力性经济性要求 提高汽车驱动性能，降低汽车质量，降低能耗及成本已经成为汽车发展的重要趋势与要求。 90年代汽车燃油经济性已经提高到8L/100km。现在则要求提高到45L/100km，并向采用柴油机的燃油经济性为3L/100km的目标努力。,二、发动机排放要求 汽车发动机排放方面的研究发展要求：
7、 1、对常规排放物的要求。常规排放物是指过去标准中规定要限制的排放物，包括CO、HC、CO2、NOx及碳烟微粒。更加严格了常规排放物的限制，同时对HC+ NOx的总和量的限制更加严格。而碳烟微粒排放与渗入燃烧室的润滑油燃烧有关，因此在发动机研发中更加注重了降低润滑油的比油耗。,绪 论,汽车发动机未来研发要求,2、对二氧化碳的排放要求。二氧化碳的排放是造成温室效应的主要因数，而温室效应使世界气候失调，给地球带来的灾难正日益显示出来；因此在发动机研发中更加注重发动机二氧化碳（CO2）的排放。发动机CO2的排放量又与发动机油耗成正比，为降低二氧化碳排放，必须降低发动机的燃油消耗，同时也需要采用更有效
8、的后处理技术。 3、对有致癌潜在危险排放物的要求。美国环保局及清洁空气资源管理局经过多年的研究，认为发动机排放物中具有致癌危险的排放物主要有：苯；1.3J二烯；多环有机物如多环芳香烃，等排放微粒，以及甲醛、乙醛等，严格控制这些排放物的排放，也是汽车发动机研发的主要问题。,绪 论,汽车发动机发展总趋势,汽车发动机的发展趋势主要表现在以下几个方面： （1）更多地采用直喷柴油机。汽油机在较长时期内仍占重要地位，但直喷柴油机将会得到更大发展，更多地采用缸内直喷射；同时新型燃烧系统将会达到更大更快发展，并更多地采用分层充气。 （2）普遍采用多气门设计，在换气、供油、增压及冷却等方面，更普遍地采用可变控制
9、技术。 （3） 将出现更多的排气净化新技术新工艺，更多地依赖发动机排气净化后处理装置，并更注意新型三元催化剂、碳烟微粒过滤器及汽油机碳氢化合物分离器等的研究。 （4） 发展小型发动机增压、中冷及强化技术。 （5） 采用陶瓷等轻质、减磨、隔热等新型材料，以及低散热技术。 （6） 采用微机综合控制，实现较全面的发动机性能优化与控制。,绪 论,汽车发动机发展总趋势,（7） 多种燃料汽车、双燃料汽车以及同时使用两种以上燃料的技术将会有进一步发展。 （8） 研究、改革更适合于混合动力驱动用的紧凑、质量轻的小排量发动机，实现由燃料汽车向电动汽车的过渡发展。 （9） 二冲程汽车发动机也将受到重视。 （10）
10、将会进一步研究改进燃气涡轮以及三角活塞式转子发动机在汽车上的应用。,绪 论,目前汽车发动机的发展状况,1、更多在采用直喷柴油机 2、采用长冲程发动机 3、低散热柴油机的发展趋势 4、车用燃气透平的发展,提高汽车发动机性能的主要方法,一、汽车发动机可采用新型燃烧室、多气门、燃油喷射与进排气可变控制技术、低释热技术、发动机整体综合控制技术等，提高发动机性能。 二、采用汽油喷射替代化油器；采用缸内混合及汽油直接喷射以改变缸外混合及节流调节办法；采用高能点火及特种火花塞；采用稀混合气及快速燃烧；采用增压技术提高性能；采用可变气门定时及换气系统，以改善转矩特性等等。 三、将分隔式燃烧室改为直喷燃烧室；采用新的供油技术及设备，如两阶段供油法及双弹簧喷油器；提高喷油压力及使用多孔，小孔径的喷油嘴；采用增压加中冷技术；采用电控供油等技术。,
