第6章浴火而生——汽車設計、試驗與生產

1、汽車文化汽車文化 第第6章章 浴火而生浴火而生汽車設計、試驗與生產汽車設計、試驗與生產6.1 汽車的設計要求汽車的設計要求 對于汽車這樣一種復雜的機械產品，其設計要對于汽車這樣一種復雜的機械產品，其設計要求是多方面、多層次、互相關聯(lián)、互相制約的。為求是多方面、多層次、互相關聯(lián)、互相制約的。為了設計出市場競爭力強的汽車，設計人員除了不斷了設計出市場競爭力強的汽車，設計人員除了不斷創(chuàng)新，將各種新概念。新結構、新材料科學地結合創(chuàng)新，將各種新概念。新結構、新材料科學地結合進去外，更需要全面均衡地、有層次地處理各種不進去外，更需要全面均衡地、有層次地處理各種不同的要求，務使整車的設計在技術、經濟、藝術諸

2、同的要求，務使整車的設計在技術、經濟、藝術諸方面達到最佳折衷。方面達到最佳折衷。 汽車設計要求大體可歸納為功能性、工藝性、汽車設計要求大體可歸納為功能性、工藝性、規(guī)范性、使用經濟性、循環(huán)經濟性、藝術性、和諧規(guī)范性、使用經濟性、循環(huán)經濟性、藝術性、和諧性等七個方面，現(xiàn)分述如下。性等七個方面，現(xiàn)分述如下。6.1.1功能性功能性 功能性要求是為滿足汽車用途而提出的性能要功能性要求是為滿足汽車用途而提出的性能要求，即第二章所述的動力性、經濟性、機動性、安求，即第二章所述的動力性、經濟性、機動性、安全性和舒適性。全性和舒適性。 設計人員在確定性能的設計目標時，應根據國設計人員在確定性能的設計目標時，應根

3、據國情、使用條件等規(guī)定優(yōu)先次序。情、使用條件等規(guī)定優(yōu)先次序。 一般來說，后一種方式對用戶可能更經濟。隨一般來說，后一種方式對用戶可能更經濟。隨著汽車向個性化發(fā)展，滿足用戶的特殊功能要求將著汽車向個性化發(fā)展，滿足用戶的特殊功能要求將成為設計者需要考慮的一個重要問題。成為設計者需要考慮的一個重要問題。 為此，汽車設計要具有更大的靈活性和變通性，為此，汽車設計要具有更大的靈活性和變通性，以便在同一生產線上可以裝配出定制要求不同的汽以便在同一生產線上可以裝配出定制要求不同的汽車。車。 6.1.2工藝性工藝性 汽車產品在設計時考慮到生產工藝的要求是一汽車產品在設計時考慮到生產工藝的要求是一項十分重要的任

4、務。一個好的設計不僅應使產品的項十分重要的任務。一個好的設計不僅應使產品的性能優(yōu)異，而且應使產品成本低，達到同類產品中性能優(yōu)異，而且應使產品成本低，達到同類產品中最好的性能價格比。這種產品結構設計時所考慮最好的性能價格比。這種產品結構設計時所考慮的制造、維修的可行性和經濟性稱為結構工藝性。的制造、維修的可行性和經濟性稱為結構工藝性。 除考慮機械加工工藝性外，設計者在設計汽車除考慮機械加工工藝性外，設計者在設計汽車產品時，要充分考慮其裝配工藝性。這包括按零件產品時，要充分考慮其裝配工藝性。這包括按零件合件合件組件組件部件部件產品考慮裝配單元的劃分和產品考慮裝配單元的劃分和裝配次序，考慮正確的裝配

5、基準和裝配空間，盡可裝配次序，考慮正確的裝配基準和裝配空間，盡可能采用完全互換裝配法和在不能采用上述方法時合能采用完全互換裝配法和在不能采用上述方法時合理安排尺寸補償環(huán)節(jié)，注意焊裝、涂裝、膠粘裝配理安排尺寸補償環(huán)節(jié)，注意焊裝、涂裝、膠粘裝配等工藝對產品設計的影響等。等工藝對產品設計的影響等。 6.1.3規(guī)范性規(guī)范性 汽車設計要在有關標準和法規(guī)的指導下進行。除汽車設計要在有關標準和法規(guī)的指導下進行。除設計圖紙的繪制與標注應按有關國家標準進行外，汽設計圖紙的繪制與標注應按有關國家標準進行外，汽車設計還應遵守與汽車有關的一些標準與法規(guī)。車設計還應遵守與汽車有關的一些標準與法規(guī)。 中國汽車工業(yè)標準包括

6、與國際基本通用的汽車標中國汽車工業(yè)標準包括與國際基本通用的汽車標準和為宏觀控制汽車產品性能和質量的標準，它包括準和為宏觀控制汽車產品性能和質量的標準，它包括國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準。國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準。 汽車標準又分為強制性標準和推薦性標準。汽車標準又分為強制性標準和推薦性標準。 強制性標準主要有：整車尺寸限制標準、汽車強制性標準主要有：整車尺寸限制標準、汽車安全性標準、油耗限制標準、汽車排放物限制標準及安全性標準、油耗限制標準、汽車排放物限制標準及噪聲標準。噪聲標準。 為使我國汽車產品進入世界市場，設計時也應為使我國汽車產品進入世界市場，設計時也應考慮到國際標準化組織汽車專業(yè)委

7、員會考慮到國際標準化組織汽車專業(yè)委員會(ISO/TC22)制訂的一些標準和美國標準協(xié)會標準制訂的一些標準和美國標準協(xié)會標準(ANSI)、美國、美國汽車工程師學會汽車工程師學會(SAE)標準、日本工業(yè)標準標準、日本工業(yè)標準(JIS)、日、日本汽車標準組織本汽車標準組織(JASO)標準、日本汽車車身工業(yè)協(xié)標準、日本汽車車身工業(yè)協(xié)會標準會標準(JABIA)、日本汽車輪胎標準、日本汽車輪胎標準(JATMA)、日本、日本汽車用品工業(yè)協(xié)會標準汽車用品工業(yè)協(xié)會標準(JARP)、日本蓄電池工業(yè)協(xié)、日本蓄電池工業(yè)協(xié)會標準會標準(SBA)以及歐洲經濟委員會以及歐洲經濟委員會(ECE)、歐洲經濟、歐洲經濟共同體共同

8、體(EEC)所制訂的汽車法規(guī)。所制訂的汽車法規(guī)。6.1.4使用經濟性使用經濟性 汽車的功能性要求中已有燃油經濟性一項，而汽車的功能性要求中已有燃油經濟性一項，而使用經濟性是包括燃油經濟性在內的更廣泛的一項使用經濟性是包括燃油經濟性在內的更廣泛的一項要求，它包括燃料、潤滑油、輪胎、易損件等的消要求，它包括燃料、潤滑油、輪胎、易損件等的消耗，還包括維修、保養(yǎng)等方面的費用開支。耗，還包括維修、保養(yǎng)等方面的費用開支。 因此，要提高汽車的使用經濟性，不僅需要在因此，要提高汽車的使用經濟性，不僅需要在汽車設計中注意提高發(fā)動機的熱效率、降低泵氣和汽車設計中注意提高發(fā)動機的熱效率、降低泵氣和摩擦損失、減少附件

9、的功率消耗、減少行駛阻力、摩擦損失、減少附件的功率消耗、減少行駛阻力、降低機油消耗、減少輪胎磨損、注意汽車的輕量化降低機油消耗、減少輪胎磨損、注意汽車的輕量化等，而且需要減少維修和保養(yǎng)的工作量，提高汽車等，而且需要減少維修和保養(yǎng)的工作量，提高汽車零部件的可靠性等。零部件的可靠性等。6.1.5循環(huán)經濟性循環(huán)經濟性 為了節(jié)省資源，減少給環(huán)境造成污染的各種廢棄為了節(jié)省資源，減少給環(huán)境造成污染的各種廢棄物，汽車部件所用材料的循環(huán)經濟性（即可回收性）物，汽車部件所用材料的循環(huán)經濟性（即可回收性）日益受到重視。一些對環(huán)境有害的材料己被限時停日益受到重視。一些對環(huán)境有害的材料己被限時停止使用，制動器摩擦片用

10、的石棉、汽油添加劑四乙止使用，制動器摩擦片用的石棉、汽油添加劑四乙酸鉛等，都已有了新的替代物。為電動汽車發(fā)展的酸鉛等，都已有了新的替代物。為電動汽車發(fā)展的高能鎳鎘電池，也因鎘的毒性而從重點發(fā)展的項目高能鎳鎘電池，也因鎘的毒性而從重點發(fā)展的項目中被剔除出來。中被剔除出來。6.1.6藝術性藝術性 汽車既是代步工具，有實用價值，又是對產品的汽車既是代步工具，有實用價值，又是對產品的外觀造型和內飾布置等十分講究，具有藝術觀賞價值外觀造型和內飾布置等十分講究，具有藝術觀賞價值的人類寵物。的人類寵物。 在車身設計中，藝術家的作用與工程師的作用同在車身設計中，藝術家的作用與工程師的作用同等重要。造型藝術家要

11、使車型具有時代感、創(chuàng)新風格等重要。造型藝術家要使車型具有時代感、創(chuàng)新風格以及與環(huán)境的適配性。以及與環(huán)境的適配性。 而在色彩的設計上，要考慮到包括社會傾向、時而在色彩的設計上，要考慮到包括社會傾向、時髦、愛好、安全、合理等要素，尤其是大眾的審美觀。髦、愛好、安全、合理等要素，尤其是大眾的審美觀。在車內裝飾方面，室內的美術設計要求與汽車的等級在車內裝飾方面，室內的美術設計要求與汽車的等級和用戶群特點相一致，例如年輕人喜好的跑車需要輕和用戶群特點相一致，例如年輕人喜好的跑車需要輕快感的美術效果，而高級豪華車需要莊重感的美術效快感的美術效果，而高級豪華車需要莊重感的美術效果。果。6.1.7和諧性和諧性

12、 汽車是由人來駕駛和乘坐的，是以人為核心并汽車是由人來駕駛和乘坐的，是以人為核心并為人服務的交通工具。因此，其設計必須考慮人與為人服務的交通工具。因此，其設計必須考慮人與車的和諧關系，即操縱要方便、乘坐要舒適。汽車車的和諧關系，即操縱要方便、乘坐要舒適。汽車設計是一門綜合考慮人機工程、交通工程、制造工設計是一門綜合考慮人機工程、交通工程、制造工程、運營工程、管理工程的系統(tǒng)工程。程、運營工程、管理工程的系統(tǒng)工程。6.2 汽車的現(xiàn)代設計方法汽車的現(xiàn)代設計方法6.1 汽車的設計要求汽車的設計要求6.1.1功能性功能性6.1.2工藝性工藝性6.1.3規(guī)范性規(guī)范性6.1.4使用經濟性使用經濟性6.1.5

13、循環(huán)經濟性循環(huán)經濟性6.1.6藝術性藝術性6.1.7和諧性和諧性6.2 汽車的現(xiàn)代設計方法汽車的現(xiàn)代設計方法6.2.1汽車的設計過程汽車的設計過程1.制訂產品開發(fā)規(guī)劃制訂產品開發(fā)規(guī)劃2.初步設計初步設計1)汽車總布置設計汽車總布置設計 總布置設計總布置設計(又稱初步造型又稱初步造型)，是將汽車各個總成及其所，是將汽車各個總成及其所裝載的人員或貨物安排在恰當?shù)奈恢茫员ＷC各總成運轉相裝載的人員或貨物安排在恰當?shù)奈恢茫员ＷC各總成運轉相互協(xié)調、乘坐舒適和裝卸方便。為了保證汽車各部分合理的互協(xié)調、乘坐舒適和裝卸方便。為了保證汽車各部分合理的相互關系，需要定出許多重要的控制尺寸。相互關系，需要定出許多

14、重要的控制尺寸。 在這個階段，需要繪制汽車的總布置圖，繪出發(fā)動機、在這個階段，需要繪制汽車的總布置圖，繪出發(fā)動機、底盤各總成、駕駛操作場所、乘員和貨物的具體位置以及邊底盤各總成、駕駛操作場所、乘員和貨物的具體位置以及邊界形狀；也包括零部件的運動界形狀；也包括零部件的運動(如前輪轉向與跳動如前輪轉向與跳動)范圍校核。范圍校核。經過汽車總布置設計，就可確定汽車的主要尺寸和基本形狀。經過汽車總布置設計，就可確定汽車的主要尺寸和基本形狀。 2)效果圖效果圖 效果圖（圖效果圖（圖6-1）是表現(xiàn)汽車造型效果的圖畫。造型設計）是表現(xiàn)汽車造型效果的圖畫。造型設計師根據總布置設計所定出的汽車尺寸和基本形狀，就可

15、勾畫師根據總布置設計所定出的汽車尺寸和基本形狀，就可勾畫出汽車的具體形象。出汽車的具體形象。圖圖6-1 效果圖效果圖3)制作縮小比例模型制作縮小比例模型 縮小比例模型（圖縮小比例模型（圖6-2）是在構架上涂敷造型泥雕塑而成的。）是在構架上涂敷造型泥雕塑而成的。圖圖6-2 油泥模型油泥模型4)召開選型討論會召開選型討論會 3.技術設計技術設計1)確定汽車造型確定汽車造型a.繪制膠帶圖；繪制膠帶圖；b.繪制繪制1：1整車外形效果圖；整車外形效果圖；c.制作制作1：1外部模型；外部模型；d.制作制作1：1內部模型；內部模型；e.造型的審批。造型的審批。2)確定汽車結構確定汽車結構圖圖6-3 1：1內

16、部模型（儀表臺模型）內部模型（儀表臺模型）6.2.2汽車設計理論與設計技術的發(fā)展汽車設計理論與設計技術的發(fā)展 汽車設計理論是指導汽車設計實踐的，而汽車汽車設計理論是指導汽車設計實踐的，而汽車設計實踐經驗的長期積累和汽車生產技術的發(fā)展與設計實踐經驗的長期積累和汽車生產技術的發(fā)展與進步，又使汽車設計理論得到不斷的發(fā)展與提高。進步，又使汽車設計理論得到不斷的發(fā)展與提高。汽車設計技術是汽車設計的方法和手段，是汽車設汽車設計技術是汽車設計的方法和手段，是汽車設計實踐的軟件與硬件。計實踐的軟件與硬件。 汽車設計理論涉及許多基礎理論、專業(yè)基礎理汽車設計理論涉及許多基礎理論、專業(yè)基礎理論及專業(yè)知識。例如：工程

17、數(shù)學、工程力學、熱力論及專業(yè)知識。例如：工程數(shù)學、工程力學、熱力學與傳熱學、流體力學、空氣動力學、振動理論、學與傳熱學、流體力學、空氣動力學、振動理論、機械制圖、機械原理、機械零件、工程材料、機械機械制圖、機械原理、機械零件、工程材料、機械強度、電工學、工業(yè)電子學、電控與微機控制技術、強度、電工學、工業(yè)電子學、電控與微機控制技術、液壓技術、液力傳動、汽車理論、發(fā)動機原理、汽液壓技術、液力傳動、汽車理論、發(fā)動機原理、汽車構造、車身美工與造型、汽車制造工藝、汽車維車構造、車身美工與造型、汽車制造工藝、汽車維修等等。修等等。 在近百年中，汽車設計技術也經歷了由經驗設在近百年中，汽車設計技術也經歷了由

18、經驗設計發(fā)展到以科學實驗和技術分析為基礎的設計階段。計發(fā)展到以科學實驗和技術分析為基礎的設計階段。電子計算機的出現(xiàn)和在工程設計中的推廣應用，使電子計算機的出現(xiàn)和在工程設計中的推廣應用，使汽車設計技術飛躍發(fā)展，設計過程完全改觀。利用汽車設計技術飛躍發(fā)展，設計過程完全改觀。利用計算機及其外部設備進行產品設計的方法，統(tǒng)稱為計算機及其外部設備進行產品設計的方法，統(tǒng)稱為計算機輔助設計計算機輔助設計(CAD，Computer Aided Design)。 隨著計算機在汽車設計中的推廣應用，一些近隨著計算機在汽車設計中的推廣應用，一些近代的數(shù)學物理方法和基礎理論方面的新成就，在汽代的數(shù)學物理方法和基礎理論方

19、面的新成就，在汽車設計中也日益得到廣泛應用?，F(xiàn)代汽車設計，除車設計中也日益得到廣泛應用?，F(xiàn)代汽車設計，除傳統(tǒng)的方法和計算機輔助設計方法外，還引進了最傳統(tǒng)的方法和計算機輔助設計方法外，還引進了最優(yōu)化設計、可靠性設計、有限元分析、計算機模擬優(yōu)化設計、可靠性設計、有限元分析、計算機模擬計算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設計方法與分析計算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設計方法與分析手段，甚至還引進了雷達防撞、衛(wèi)星導航、智能化手段，甚至還引進了雷達防撞、衛(wèi)星導航、智能化電子儀表及顯示系統(tǒng)等高新技術。電子儀表及顯示系統(tǒng)等高新技術。6.2.3現(xiàn)代汽車設計方法現(xiàn)代汽車設計方法1.有限元分析有限元分析2.優(yōu)化設計優(yōu)化設

20、計3.系統(tǒng)工程方法系統(tǒng)工程方法4.可靠性設計可靠性設計5.反求工程反求工程6.人機工程人機工程7.計算機輔助設計計算機輔助設計6.3 汽車試驗汽車試驗6.3.1汽車整車性能試驗汽車整車性能試驗1.動力性能試驗動力性能試驗 對常用的三個動力性能指標，即對汽車的最高對常用的三個動力性能指標，即對汽車的最高車速、加速和爬坡性能進行實際試驗。最高車速試車速、加速和爬坡性能進行實際試驗。最高車速試驗的目的是測定汽車所能達到的最高車速，我國規(guī)驗的目的是測定汽車所能達到的最高車速，我國規(guī)定的測試區(qū)間是定的測試區(qū)間是1.6km試驗路段的最后試驗路段的最后500m。 加速試驗一般包括起步到給定車速、高速擋或加速

21、試驗一般包括起步到給定車速、高速擋或次高速擋，以及從給定初速加速到給定車速兩項試次高速擋，以及從給定初速加速到給定車速兩項試驗內容。加速試驗一般包括起步加速和高速擋或次驗內容。加速試驗一般包括起步加速和高速擋或次高速擋從給定初速加速到給定車速兩項試驗內容，高速擋從給定初速加速到給定車速兩項試驗內容，試驗通常用圖試驗通常用圖6-4所示的非接觸式汽車性能試驗儀進所示的非接觸式汽車性能試驗儀進行。行。圖圖6-4 非接觸式汽車性能試驗儀簡圖非接觸式汽車性能試驗儀簡圖圖圖6-5 重慶力帆重慶力帆520轎車在進行性能測試轎車在進行性能測試 爬坡試驗包括最大爬坡度與爬長坡兩項試驗。爬坡試驗包括最大爬坡度與爬

22、長坡兩項試驗。 最大爬坡度試驗最好在坡度均勻、測量區(qū)間長最大爬坡度試驗最好在坡度均勻、測量區(qū)間長20m以上的人造坡道上進行，如果人造坡道的坡度以上的人造坡道上進行，如果人造坡道的坡度對所測車不合適對所測車不合適(例如坡道過大或過小例如坡道過大或過小)，可采用增、，可采用增、減載荷或變換排擋的辦法做試驗，再折算出最大爬減載荷或變換排擋的辦法做試驗，再折算出最大爬坡度；坡度； 爬長坡試驗主要用來檢查汽車能否通過坡度為爬長坡試驗主要用來檢查汽車能否通過坡度為710、長、長10km以上的連續(xù)長坡，試驗中不僅以上的連續(xù)長坡，試驗中不僅要記錄爬坡過程中的換擋次數(shù)、各擋位使用時間和要記錄爬坡過程中的換擋次數(shù)

23、、各擋位使用時間和爬坡總時間，還要觀察發(fā)動機冷卻系統(tǒng)有無過熱，爬坡總時間，還要觀察發(fā)動機冷卻系統(tǒng)有無過熱，供油系統(tǒng)有無氣阻或滲漏等現(xiàn)象。供油系統(tǒng)有無氣阻或滲漏等現(xiàn)象。 圖圖6-6和圖和圖6-7為奧迪轎車進行雪地爬坡試驗的情形。為奧迪轎車進行雪地爬坡試驗的情形。圖圖6-6 奧迪轎車雪地爬坡試驗（仰視）奧迪轎車雪地爬坡試驗（仰視）圖圖6-7 奧迪轎車雪地爬坡試驗（俯視）奧迪轎車雪地爬坡試驗（俯視）2.燃料經濟性試驗燃料經濟性試驗 通常做道路試驗或做汽車測功器通常做道路試驗或做汽車測功器(亦即轉鼓試驗臺亦即轉鼓試驗臺)試驗，試驗，后者能控制大部分的使用因素，重復性好，能模擬實際行駛后者能控制大部分的

24、使用因素，重復性好，能模擬實際行駛的復雜情況，能采用各種測量油耗的方法，還能同時測量廢的復雜情況，能采用各種測量油耗的方法，還能同時測量廢氣排放。氣排放。圖圖6-8 汽車轉鼓試驗臺汽車轉鼓試驗臺 3.制動性能試驗制動性能試驗 汽車制動性能的優(yōu)劣直接關系到汽車行駛的安全性，用汽車制動性能的優(yōu)劣直接關系到汽車行駛的安全性，用制動效能和制動效能的穩(wěn)定性評價。常進行制動距離試驗、制動效能和制動效能的穩(wěn)定性評價。常進行制動距離試驗、制動效能試驗制動效能試驗(測定制動踏板力和制動減速度關系曲線測定制動踏板力和制動減速度關系曲線)、熱、熱衰退和恢復試驗、浸水后制動效能衰退和恢復試驗等。衰退和恢復試驗、浸水后

25、制動效能衰退和恢復試驗等。4.操縱穩(wěn)定性試驗操縱穩(wěn)定性試驗 試驗類型較多，如用轉彎制動試驗評價汽車在彎道行駛試驗類型較多，如用轉彎制動試驗評價汽車在彎道行駛制動時的行駛方向穩(wěn)定性；用轉向輕便性試驗評價汽車的；制動時的行駛方向穩(wěn)定性；用轉向輕便性試驗評價汽車的；轉向力是否適度；用蛇形行駛試驗來評價汽車轉向時的隨從轉向力是否適度；用蛇形行駛試驗來評價汽車轉向時的隨從性、收斂性、轉向力大小、側傾程度和避免事故的能力；用性、收斂性、轉向力大小、側傾程度和避免事故的能力；用側向風敏感性試驗來考察汽車在側向風情況下直線行駛狀態(tài)側向風敏感性試驗來考察汽車在側向風情況下直線行駛狀態(tài)的保持性；用抗側翻試驗考察汽

26、車在為避免交通事故而急打的保持性；用抗側翻試驗考察汽車在為避免交通事故而急打方向盤時汽車是否有側翻危險；用路面不平度敏感性試驗來方向盤時汽車是否有側翻危險；用路面不平度敏感性試驗來檢查汽車高速行駛時承受路面干擾而保持直線行駛的能力；檢查汽車高速行駛時承受路面干擾而保持直線行駛的能力；用汽車穩(wěn)態(tài)回轉試驗確定汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性等。用汽車穩(wěn)態(tài)回轉試驗確定汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性等。 圖圖6-9 側傾試驗側傾試驗5.平順性試驗平順性試驗 平順性主要是根據乘坐者的舒適程度來評價的，平順性主要是根據乘坐者的舒適程度來評價的，所以又叫做乘坐舒適性，其評價方法通常根據人體所以又叫做乘坐舒適性，其評價方法通常根據人體對震

27、動的生理感受和保持貨物的完整程度確定。典對震動的生理感受和保持貨物的完整程度確定。典型的試驗有汽車平順性隨機輸入行駛試驗和汽車平型的試驗有汽車平順性隨機輸入行駛試驗和汽車平順性單脈沖輸入行駛試驗，前者用以測定汽車在隨順性單脈沖輸入行駛試驗，前者用以測定汽車在隨機不平的路面上行駛時，其震動對乘員或貨物的影機不平的路面上行駛時，其震動對乘員或貨物的影響；后者用以評價汽車行駛中遇到大的凸起物或凹響；后者用以評價汽車行駛中遇到大的凸起物或凹坑沖擊震動時的平順性?？記_擊震動時的平順性。6.通過性試驗通過性試驗一般在汽車試驗場和專用路段上進行通過性試驗。一般在汽車試驗場和專用路段上進行通過性試驗。 7.安

28、全性試驗安全性試驗圖圖6-10 汽車進行實車撞車試驗的示意圖汽車進行實車撞車試驗的示意圖圖圖6-11a 整車撞車試驗整車撞車試驗圖圖6-11b 整車撞車試驗（撞車后）整車撞車試驗（撞車后）6.3.2汽車零部件試驗汽車零部件試驗 盡管汽車零部件種類繁多，其試驗通常是性能、盡管汽車零部件種類繁多，其試驗通常是性能、強度、耐久性等內容。發(fā)動機是汽車中最重要的總強度、耐久性等內容。發(fā)動機是汽車中最重要的總成，其性能試驗主要有功率、怠速、空轉特性、負成，其性能試驗主要有功率、怠速、空轉特性、負荷特性、調速特性、起動、機械效率、多缸工作均荷特性、調速特性、起動、機械效率、多缸工作均勻性、排放和噪聲等試驗。

29、勻性、排放和噪聲等試驗。 對發(fā)動機的重要零部件對發(fā)動機的重要零部件(如曲軸、連桿、活塞等如曲軸、連桿、活塞等運動件和缸蓋、缸體等固定件運動件和缸蓋、缸體等固定件)應進行強度試驗，整應進行強度試驗，整機和重要部件常需進行耐久性試驗，重要部件的耐機和重要部件常需進行耐久性試驗，重要部件的耐久性試驗可在專門的試驗臺上進行，整機的耐久性久性試驗可在專門的試驗臺上進行，整機的耐久性試驗則在發(fā)動機臺架上進行。試驗則在發(fā)動機臺架上進行。 圖圖6-12為常用的為常用的MTS零部件電液伺服試驗臺。零部件電液伺服試驗臺。圖圖6-12 MTS零部件電液伺服試驗臺零部件電液伺服試驗臺a) MTS垂直十通道道路模擬機垂

30、直十通道道路模擬機 b) MTS軸向十通道道路模擬機軸向十通道道路模擬機圖圖6-13 MTS十通道道路模擬機在進行試驗十通道道路模擬機在進行試驗6.3.3汽車試驗場汽車試驗場1.汽車試驗場的作用汽車試驗場的作用 汽車試驗場，亦稱試車場，是重現(xiàn)汽車使用過汽車試驗場，亦稱試車場，是重現(xiàn)汽車使用過程中遇到的各種道路條件和使用條件，進行汽車整程中遇到的各種道路條件和使用條件，進行汽車整車道路試驗的場所，為滿足汽車的試驗要求，汽車車道路試驗的場所，為滿足汽車的試驗要求，汽車試驗場將實際存在的各種道路經過集中、濃縮、不試驗場將實際存在的各種道路經過集中、濃縮、不失真地強化形成典型化的道路。失真地強化形成典

31、型化的道路。 汽車試驗場的主要試驗設施是集中修筑的各種汽車試驗場的主要試驗設施是集中修筑的各種試驗道路，如高速環(huán)形跑道、高速直線跑道、可靠試驗道路，如高速環(huán)形跑道、高速直線跑道、可靠性強化試驗路段、耐久性試驗跑道、爬坡試驗路以性強化試驗路段、耐久性試驗跑道、爬坡試驗路以及特殊試驗路段，如噪聲試驗路段、及特殊試驗路段，如噪聲試驗路段、“比利時路比利時路”、搓板路、隨機波形路、扭曲路、越野路、涉水路等。搓板路、隨機波形路、扭曲路、越野路、涉水路等。 由于汽車試驗在汽車開發(fā)過程中處于極為重要由于汽車試驗在汽車開發(fā)過程中處于極為重要的地位，許多汽車企業(yè)都投入巨額資金修建大型的的地位，許多汽車企業(yè)都投入

32、巨額資金修建大型的汽車綜合試驗場，例如通用汽車公司的密爾福德試汽車綜合試驗場，例如通用汽車公司的密爾福德試驗場、日本汽車研究所試驗場、英國汽車工業(yè)研究驗場、日本汽車研究所試驗場、英國汽車工業(yè)研究協(xié)會協(xié)會(MIRA)試驗場等。試驗場等。2.我國的汽車試驗場我國的汽車試驗場 海南汽車試驗場始建于海南汽車試驗場始建于1958年年,是我國第一個是我國第一個現(xiàn)代化濕熱氣候的汽車道路試驗基地。試驗場設在現(xiàn)代化濕熱氣候的汽車道路試驗基地。試驗場設在海南省五指山區(qū)瓊海市加積鎮(zhèn)，海拔海南省五指山區(qū)瓊海市加積鎮(zhèn)，海拔670m,年平均年平均溫度溫度23.9,年平均濕度年平均濕度85%，是對車輛進行濕熱氣，是對車輛進

33、行濕熱氣候實驗的理想場所。候實驗的理想場所。 襄樊汽車試驗場始建于襄樊汽車試驗場始建于1985年，隸屬東風汽車年，隸屬東風汽車工程研究院。試驗場占地面積工程研究院。試驗場占地面積2902畝，內有高速環(huán)畝，內有高速環(huán)道、直線性能路、道、直線性能路、2#綜合路、比利時環(huán)道等近綜合路、比利時環(huán)道等近30km試驗路面和濺水池、標準坡、灰塵洞等試驗設施。試驗路面和濺水池、標準坡、灰塵洞等試驗設施。 試驗場設有汽車整車、總成、零部件等試驗室試驗場設有汽車整車、總成、零部件等試驗室十余個，國家進出口車商檢試驗室兩個，可滿足國十余個，國家進出口車商檢試驗室兩個，可滿足國內外機動車輛的新產品開發(fā)試驗、產品質量鑒

34、定的內外機動車輛的新產品開發(fā)試驗、產品質量鑒定的需要，是一個集室內零部件臺架試驗、整車試驗以需要，是一個集室內零部件臺架試驗、整車試驗以及道路試驗、服務保障于一體的綜合性的汽車產品及道路試驗、服務保障于一體的綜合性的汽車產品研發(fā)陣地，同時還具有汽車質量監(jiān)督檢驗、進出口研發(fā)陣地，同時還具有汽車質量監(jiān)督檢驗、進出口汽車商品檢驗、機動車排氣污染監(jiān)督檢驗、新產品汽車商品檢驗、機動車排氣污染監(jiān)督檢驗、新產品定型以及汽車專用儀器和汽車檢測線檢驗校準等能定型以及汽車專用儀器和汽車檢測線檢驗校準等能力，是目前全國功能最全、管理最好、服務一流的力，是目前全國功能最全、管理最好、服務一流的現(xiàn)代化汽車試驗基地。現(xiàn)代

35、化汽車試驗基地。圖圖6-14 襄樊汽車試驗場全景圖襄樊汽車試驗場全景圖圖圖6-15 襄樊汽車試驗場襄樊汽車試驗場 此外，我國還有位于安徽省定遠縣境內的解放此外，我國還有位于安徽省定遠縣境內的解放軍總裝備部定遠汽車試驗場、具有寒帶氣候特點的軍總裝備部定遠汽車試驗場、具有寒帶氣候特點的一汽集團吉林農安汽車試驗場（國內唯一具有側向一汽集團吉林農安汽車試驗場（國內唯一具有側向風試驗設備的汽車試驗場）、交通部北京汽車試驗風試驗設備的汽車試驗場）、交通部北京汽車試驗場、上海大眾轎車試車場等汽車試驗場。場、上海大眾轎車試車場等汽車試驗場。3.試驗場的道路設施試驗場的道路設施1）高速環(huán)形跑道）高速環(huán)形跑道2）

36、高速直線跑道）高速直線跑道3）可靠性、耐久性試驗道路）可靠性、耐久性試驗道路 4）扭曲試驗路）扭曲試驗路 5）坡路）坡路 6）操縱性、穩(wěn)定性試驗設施）操縱性、穩(wěn)定性試驗設施 7）涉水池）涉水池 圖圖6-16 軍用越野車涉水試驗軍用越野車涉水試驗6.3.4汽車風洞汽車風洞 汽車風洞就是用來研究汽車空氣動力學的一種汽車風洞就是用來研究汽車空氣動力學的一種大型試驗設施。其實風洞不是個洞，而是一條大型大型試驗設施。其實風洞不是個洞，而是一條大型隧道或管道，里面有一個巨型扇葉，能產生一股強隧道或管道，里面有一個巨型扇葉，能產生一股強勁氣流。氣流經過一些風格柵，減少渦流產生后才勁氣流。氣流經過一些風格柵，

37、減少渦流產生后才進入試驗室。進入試驗室。 風洞的最大作用是用來測量汽車的風阻，風阻風洞的最大作用是用來測量汽車的風阻，風阻的大小用風阻系數(shù)的大小用風阻系數(shù)CD表示，風阻系數(shù)越小，說明它表示，風阻系數(shù)越小，說明它受空氣阻力影響越小。當然，除了用來測量風阻外，受空氣阻力影響越小。當然，除了用來測量風阻外，風洞還可以用來研究氣流繞過車身時所產生的效應，風洞還可以用來研究氣流繞過車身時所產生的效應，如升力、下壓力，還可以模擬不同的氣候環(huán)境，如如升力、下壓力，還可以模擬不同的氣候環(huán)境，如炎熱二寒冷、下雨或下雪等情況。這樣，工程師們炎熱二寒冷、下雨或下雪等情況。這樣，工程師們便可以知道汽車在不同環(huán)境下的工

38、作情況，特別是便可以知道汽車在不同環(huán)境下的工作情況，特別是冷卻水箱散熱、制動器散熱等問題。冷卻水箱散熱、制動器散熱等問題。圖圖6-17 整車風洞示意整車風洞示意 1-阻尼網；阻尼網；2-收縮段；收縮段；3-試驗段；試驗段；4-試驗汽車；試驗汽車；5-擴散段；擴散段；6-螺旋擴散片；螺旋擴散片；7-風扇葉片；風扇葉片；8-安全網；安全網；9-轉鼓試驗臺；轉鼓試驗臺；10-空氣動力天平；空氣動力天平；11-附面層吸附面層吸縫；縫；12-天平平臺；天平平臺；13-導流器；導流器；14-動力與傳動裝置；動力與傳動裝置；15-建筑物建筑物 風洞試驗還可測定汽車模型表面的壓力分布情況風洞試驗還可測定汽車模

39、型表面的壓力分布情況（圖（圖6-18）以及借助于煙、絲帶、油膜等顯示汽車）以及借助于煙、絲帶、油膜等顯示汽車周圍的氣流流動情況。周圍的氣流流動情況。圖圖6-18 風洞壓力分布測量試驗風洞壓力分布測量試驗6.4 汽車生產工藝過程汽車生產工藝過程6.4.1汽車生產的特點汽車生產的特點1.技術特點技術特點1）高度分工的專業(yè)化生產）高度分工的專業(yè)化生產2）零部件全球采購）零部件全球采購3）互換制）互換制4）流水作業(yè)）流水作業(yè)5）生產過程自動化）生產過程自動化2.社會特征社會特征1）汽車生產的社會化）汽車生產的社會化2）汽車生產的規(guī)模經濟性）汽車生產的規(guī)模經濟性3）汽車工業(yè)新陳代謝快）汽車工業(yè)新陳代謝快

40、3.汽車工業(yè)的新特點汽車工業(yè)的新特點1）集中化）集中化2）跨國化）跨國化3）自由化）自由化6.4.2汽車生產工藝過程汽車生產工藝過程圖圖6-19 汽車生產工藝流程概要汽車生產工藝流程概要1-鑄鐵；2-鋁合金；3-輔助材料；4-鋼材；5-鋼板；6-車身；7-沖壓；8-軸、曲軸、連桿等；9-鍛造；10-熱處理；11-氣缸體、氣缸蓋；12-鑄造；13-電器；14-軸承；15、25、31-其它零件；16-機械加工、裝配；17-發(fā)動機；18-變速器；19-車橋；20-焊接裝配；21-車身；22-車架；23-輪軸；24-車身面板；26-涂料；27-涂漆；28-試品車；29-車輛；30-裝配、試驗；32-玻

41、璃；33-輪胎；34-內飾件；35-輔助部件1.鑄造工藝鑄造工藝 在鑄造工藝方面，原始的手工造型根本不能適應工業(yè)化在鑄造工藝方面，原始的手工造型根本不能適應工業(yè)化大生產的要求，現(xiàn)代汽車廠都采用各種鑄造自動線，開發(fā)了大生產的要求，現(xiàn)代汽車廠都采用各種鑄造自動線，開發(fā)了振動造型、金屬型鑄造、氣化模鑄造、樹脂砂鑄造、壓力鑄振動造型、金屬型鑄造、氣化模鑄造、樹脂砂鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造等新技術。造、低壓鑄造等新技術。 圖圖6-20 長安汽車發(fā)動機鑄造生產線長安汽車發(fā)動機鑄造生產線2.鍛造工藝鍛造工藝 汽車上的鍛件毛坯較多，就一般轎車來說，鍛件計汽車上的鍛件毛坯較多，就一般轎車來說，鍛件計50多多種，

42、而且通常這些鍛件的形狀復雜、精度高。為了提高鍛造種，而且通常這些鍛件的形狀復雜、精度高。為了提高鍛造生產的生產率和毛坯質量，汽車鍛件生產除了采用普通的模生產的生產率和毛坯質量，汽車鍛件生產除了采用普通的模鍛工藝外，還大量采用精鍛、熱擠、冷擠、熱墩、軋制等工鍛工藝外，還大量采用精鍛、熱擠、冷擠、熱墩、軋制等工藝。藝。圖圖6-21 曲軸鍛造車間曲軸鍛造車間3.沖壓工藝沖壓工藝 汽車特別是轎車車身絕大部分是沖壓件，有很高的質量汽車特別是轎車車身絕大部分是沖壓件，有很高的質量要求。這些沖壓件曲面形狀復雜，并要求較高的尺寸精度和要求。這些沖壓件曲面形狀復雜，并要求較高的尺寸精度和較小的表面粗糙度值。通常

43、，貨車沖壓件的型面公差和輪廓較小的表面粗糙度值。通常，貨車沖壓件的型面公差和輪廓公差為公差為1mm，而轎車則要求，而轎車則要求0.5mm。圖圖6-22 車身沖壓覆蓋件生產車間車身沖壓覆蓋件生產車間4.機械加工工藝機械加工工藝 以大批量生產為特征的汽車零件的機加工，走過了從普以大批量生產為特征的汽車零件的機加工，走過了從普通機床到專用機床和組合機床，再到數(shù)控機床（圖通機床到專用機床和組合機床，再到數(shù)控機床（圖6-23）、）、加工自動線、加工中心這樣一條道路。加工自動線、加工中心這樣一條道路。圖圖6-23 數(shù)控機床數(shù)控機床5.焊接工藝焊接工藝 車身焊接通常稱焊裝，是將車身沖壓零件組裝和焊接成車身焊

44、接通常稱焊裝，是將車身沖壓零件組裝和焊接成符合產品設計要求的白車身（即未經油漆的車身）。符合產品設計要求的白車身（即未經油漆的車身）。 在車身焊裝過程中，先將整個車身分成幾個大的總成先在車身焊裝過程中，先將整個車身分成幾個大的總成先進行焊裝，如地板總成、發(fā)動機艙總成、左側圍總成、右側進行焊裝，如地板總成、發(fā)動機艙總成、左側圍總成、右側圍總成、后圍總成、頂蓋總成、左車門總成、右車門總成、圍總成、后圍總成、頂蓋總成、左車門總成、右車門總成、發(fā)動機罩總成、行李箱蓋總成、左右翼子板總成等；然后再發(fā)動機罩總成、行李箱蓋總成、左右翼子板總成等；然后再將這幾個大的總成焊裝成白車身。車身上的小分總成一般在將這幾個大的總成焊裝成白車身。車身上的小分總成一般在單機上進行焊裝，各大總成的焊裝和車身焊裝則在流水生產單機上進行焊裝，各大總成的焊裝和車身焊裝則在流水生