《汽車新技術(shù)》教案

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流汽車新技術(shù)教案.精品文檔.瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院Luzhou Vocational & Technical College 教 案課程名稱：汽車新技術(shù)模塊講授班級(jí)：2010汽車1、2、3班主講教師：曾 契職 稱：助教部 門：機(jī)械工程系瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處制2012年8月瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程授課任務(wù)書 2012至2013學(xué)年 上 期課程名稱 汽車新技術(shù)模塊 課程編號(hào) lzyJX4307 課程類別 專業(yè)選修課 課程學(xué)分 1 適用專業(yè) 汽車檢測(cè)與維修 教研室主任簽字 系（院、部）主任簽字 教學(xué)任務(wù)下達(dá)日期： 2012年 8 月 10 日學(xué)期授課

2、任務(wù)書填寫及使用說(shuō)明1本任務(wù)書由任課教師根據(jù)教研室下達(dá)的教學(xué)任務(wù)填寫相關(guān)信息。2. 課程編號(hào)和課程學(xué)分根據(jù)不同專業(yè)的人才培養(yǎng)方案規(guī)定填寫。3本任務(wù)書用藍(lán)（黑）鋼筆或簽字筆填寫，也可到教務(wù)處主頁(yè)下載模板填寫打印，于每學(xué)期開學(xué)前一周內(nèi)完成。4本任務(wù)書由任課教師填寫完畢后，經(jīng)系（院、部）審核簽字后，報(bào)教務(wù)科審核簽字蓋章后再下發(fā)任課教師。5教師應(yīng)將該任務(wù)書和教案一起裝訂，隨時(shí)接受檢查。一、學(xué)期授課計(jì)劃編訂依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)名稱、批準(zhǔn)單位及時(shí)間汽車新技術(shù)模塊課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，教務(wù)處，2011年8月。本學(xué)期主要講授的內(nèi)容（授課內(nèi)容起止章節(jié)）第一章 混合動(dòng)力汽車 第七章 現(xiàn)代汽車測(cè)試技術(shù)。采用教材名稱、作者、出版社及

3、版本教材名稱：汽車新技術(shù)模塊作者：自制教學(xué)資料主要參考書1 陳永革.汽車新技術(shù)M.上海職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2007.2 宋麓明.汽車文化M.電子工業(yè)出版社,2006.2 周龍保.內(nèi)燃機(jī)原理M.高等教育出版社,2008.教 學(xué) 時(shí) 數(shù)本學(xué)期授課計(jì)劃時(shí)數(shù)班 級(jí)本學(xué)期教學(xué)周數(shù)本學(xué)期周學(xué)時(shí)數(shù)本學(xué)期計(jì)劃教學(xué)時(shí)數(shù)預(yù)計(jì)假日缺課時(shí)數(shù)本學(xué)期實(shí)際教學(xué)時(shí)數(shù)總時(shí)數(shù)其 中講授實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)見(jiàn)習(xí)實(shí)習(xí)練習(xí)測(cè)驗(yàn)復(fù)習(xí)機(jī)動(dòng)時(shí)數(shù)2010汽車1、2、3班82162161200202教研室主任審核意見(jiàn) 年 月 日二、學(xué)期教學(xué)進(jìn)度表周次日期授課章節(jié)及內(nèi)容提要周學(xué)時(shí)教學(xué)形式講授學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)見(jiàn)習(xí)學(xué)時(shí)實(shí)訓(xùn)專周作業(yè)次數(shù)19.3-9.9第一章 混合動(dòng)力汽車2

4、2029.10-9.16第二章 現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)方法22039.17-9.23第三章 電動(dòng)汽車22149.24-9.30第四章 汽車專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)與新技術(shù)220510.1-10.7第四章 汽車專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)與新技術(shù)221610.8-10.14第五章 生物柴油220710.15-10.21第六章 TDI直噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)221810.22-10.28第七章 現(xiàn)代汽車測(cè)試技術(shù)220總學(xué)時(shí)16合計(jì)163三、學(xué)期實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）進(jìn)度表周次日期實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容提要周學(xué)時(shí)教學(xué)形式實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地（室）實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備總學(xué)時(shí)汽車新技術(shù)模塊課程教案授課題目第一章 汽車混合動(dòng)力授課時(shí)間第 1 周 周 第 節(jié)課 次第01次課時(shí)安排2課時(shí) 課

5、型（請(qǐng)打）理論課（） 討論課（ ） 實(shí)驗(yàn)課（ ）習(xí)題課（ ）其他（ ）教學(xué)目的與要求1 通過(guò)學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)、工作原理了解混合動(dòng)力車的發(fā)展方向，以及應(yīng)用的范圍。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1.理解混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)原理和工作過(guò)程。教學(xué)方法與手段主要采用講授法、討論法等教學(xué)方法，提問(wèn)引入，結(jié)合學(xué)生個(gè)人了解程度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，采用多媒體演示以及師生互動(dòng)、板書等教學(xué)輔助手段。教學(xué)內(nèi)容1. 組織教學(xué) 5min2. 講解本課程教學(xué)大綱 5min3. 講授新課 75min 汽車混合動(dòng)力 以學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)介入今天的講課內(nèi)容對(duì)本專題進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹 對(duì)比介紹混合動(dòng)力汽車相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力車和電動(dòng)機(jī)車的優(yōu)缺點(diǎn)

6、詳細(xì)講解混合動(dòng)力汽車的分類，以及各種布置形式的特點(diǎn)典型混合動(dòng)力車普銳斯的結(jié)構(gòu)和工作原理介紹展望混合動(dòng)力汽車的發(fā)展前景 4. 總結(jié)并布置作業(yè) 5min思考題與作業(yè)1. 思考混合動(dòng)力汽車在實(shí)際運(yùn)用中還存在哪些不足講稿01新課引入通過(guò)對(duì)石油危機(jī)對(duì)汽車的討論引入新課。第一章 混合動(dòng)力汽車發(fā)展綜述1 引言全球能源及環(huán)境問(wèn)題日益突出：一方面石油資源作為不可再生能源日益緊缺；另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛廢氣排放對(duì)空氣造成嚴(yán)重污染。為此替代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的方案也越來(lái)越多，例如氫能源汽車、燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車等，但目前最有實(shí)用性價(jià)值并已有商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)模式的只有混合動(dòng)力汽車?；旌蟿?dòng)力汽車（Hybrid Ele

7、ctrical Vehicle)是指同時(shí)裝備熱動(dòng)力源（由傳統(tǒng)的汽油機(jī)或者柴油機(jī)產(chǎn)生）與電動(dòng)力源（電池與電動(dòng)機(jī)）的汽車，如圖1所示。純電動(dòng)力源汽車雖然可以真正做到零排放，但其最大的問(wèn)題是電池壽命短及每次充電后行駛里程少，每次停車充電時(shí)間長(zhǎng)，需增加路邊充電站,基礎(chǔ)設(shè)備投資很大，電池的損耗費(fèi)用占很大比例。基于這些原因，純電動(dòng)車僅適用于一些特殊場(chǎng)合，目前市場(chǎng)份額較小，而混合動(dòng)力汽車實(shí)質(zhì)上是一個(gè)折中方案，它的出現(xiàn)是為了解決純電動(dòng)車存在的技術(shù)性問(wèn)題，在目前燃料電池技術(shù)尚未成熟之際，可以說(shuō)是一個(gè)比較好的方案。在混合動(dòng)力汽車上使用電機(jī)，使得動(dòng)力系統(tǒng)可以按照整車的實(shí)際運(yùn)行工況要求靈活調(diào)控，而發(fā)動(dòng)機(jī)保持在綜合性能

8、最佳的區(qū)域內(nèi)工作，從而降低油耗與排放。2 混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng)分類混合動(dòng)力總成按動(dòng)力傳輸路線分類，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種。串聯(lián)式有本田的CIVIC HYBRID，并聯(lián)式車型有豐田Coaster Hybrid EV、君越Eco-Hybrid，混聯(lián)式有豐田PRIUS、LEXUS GS450h等。2.1 串聯(lián)式串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力流向如圖1所示：蓄電池逆變器電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸發(fā)電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 圖1 串聯(lián)式簡(jiǎn)圖 圖2 串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng) 由圖1可以看出，串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三部分動(dòng)力總成組成，它們之間用串聯(lián)的方式組成的動(dòng)力單元系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過(guò)控制

9、器輸送到電池或電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)汽車。小負(fù)荷時(shí)僅由電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪，實(shí)現(xiàn)零排放；大負(fù)荷時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)車輛處啟動(dòng)、加速、爬坡工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)組和電池組共同向電動(dòng)機(jī)提供電能；當(dāng)車輛車處于低速、滑行、怠速的工況時(shí)，則由電池組驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電池組缺電時(shí)則由發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)組向電池組充電。串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng)布局如圖2所示。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于城市內(nèi)頻繁起步和低速運(yùn)行工況，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整在最佳工況點(diǎn)附近穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)調(diào)整電池和電動(dòng)機(jī)的輸出來(lái)達(dá)到調(diào)整車速的目的。使發(fā)動(dòng)機(jī)避免了怠速和低速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少了廢氣排放。但是它的缺點(diǎn)是能量幾經(jīng)

10、轉(zhuǎn)換，機(jī)械效率較低。2.2 并聯(lián)式并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力流向如圖3所示：蓄電池逆變器電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸發(fā)動(dòng)機(jī)耦合器 圖3 并聯(lián)式簡(jiǎn)圖 圖4 并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng) 并聯(lián)式裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨(dú)立地向汽車傳動(dòng)系統(tǒng)提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動(dòng)又可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)汽車加速爬坡時(shí)，電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)能夠同時(shí)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，一旦汽車車速達(dá)到巡航速度，汽車將僅僅依靠發(fā)動(dòng)機(jī)維持該速度。電動(dòng)機(jī)既可以作電動(dòng)機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用，又稱為電動(dòng)發(fā)電機(jī)組。由于沒(méi)有單獨(dú)的發(fā)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車輪，這種裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械效率損耗與普通

11、汽車差不多，得到比較廣泛的應(yīng)用。并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng)布局如圖4所示。2.3 混聯(lián)式混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力流向如圖5所示：蓄電池逆變器電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸發(fā)動(dòng)機(jī)行星齒輪機(jī)構(gòu)發(fā)電機(jī) 圖5 混聯(lián)式簡(jiǎn)圖 圖6 混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng)混聯(lián)式裝置包含了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)。動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，根據(jù)助力裝置不同，它又分為發(fā)動(dòng)機(jī)為主和電機(jī)為主兩種。以發(fā)動(dòng)機(jī)為主的形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力源，電機(jī)為輔助動(dòng)力源；以電機(jī)為主的形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)作為輔助動(dòng)力源，電機(jī)為主動(dòng)力源。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是控制方便，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng)布局如圖6所示。3 典型混合動(dòng)力汽車原理解析3.1 豐田Pr

12、ius混合動(dòng)力原理解析豐田的Prius屬于以電機(jī)為主的形式。它的混合動(dòng)力總成包括兩個(gè)動(dòng)力源，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)。還有包含了發(fā)電機(jī)、內(nèi)置動(dòng)力分離裝置的混合動(dòng)力專用變速器、鎳氫電池組和動(dòng)力控制總成。豐田Pruis混合動(dòng)力系統(tǒng)有一個(gè)特點(diǎn)，就是采用行星齒輪變速結(jié)構(gòu)，變速器內(nèi)置動(dòng)力分離裝置，行星齒輪機(jī)構(gòu)巧妙地將減速器、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力部件偶合在一起，同時(shí)行星齒輪又起到無(wú)級(jí)變速器的功能，結(jié)構(gòu)十分緊湊，形成一個(gè)集成化混合動(dòng)力總成系統(tǒng)如圖7所示。 圖7 Prius混合動(dòng)力總成系統(tǒng) 圖8 低速行駛動(dòng)力源啟動(dòng)以及中速以下行駛，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)效率低下，因此Prius的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，僅由大功率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，如圖8中箭頭A

13、所示。在常規(guī)行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)做主動(dòng)力源，由動(dòng)力分離裝置將動(dòng)力分成兩路，一路驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，如圖9中箭頭B所示，另一路則直接驅(qū)動(dòng)車輪，如圖9中箭頭C所示。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)兩條路徑的動(dòng)力進(jìn)行最佳分配，以達(dá)到效率的最大化。 圖9 正常行駛動(dòng)力源 圖10 加速行駛動(dòng)力源當(dāng)要加速時(shí)，電池組會(huì)加進(jìn)來(lái)為電動(dòng)機(jī)供電，增強(qiáng)電動(dòng)機(jī)輸出功率，如圖10中箭頭A所示。當(dāng)減速或制動(dòng)時(shí)，則由車輪的慣性力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。這時(shí)電動(dòng)機(jī)變成了發(fā)電機(jī)，車輛制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成了電能，如圖11中箭頭D所示。圖11 減速行駛充電 圖12 自動(dòng)充電 電池組電量保持在一個(gè)恒定水平。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電池組電量下降會(huì)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)

14、發(fā)電，向電池組充電，如圖12中箭頭E所示。Prius的混合動(dòng)力技術(shù)，在帶來(lái)燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)還保證了其出眾的動(dòng)力性能。在正常駕駛環(huán)境下，由于擁有發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的雙重動(dòng)力，普銳斯的加速性能絕對(duì)毋庸置疑，其雖然是1.5L排量的小車，但它的加速能力絕對(duì)可以媲美普通2.0L的車輛。4 展望當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車存在種種弊病，統(tǒng)計(jì)表明在占80以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動(dòng)力潛能的40，在市區(qū)還會(huì)跌至25，更為嚴(yán)重的是污染環(huán)境。而混合動(dòng)力汽車則針對(duì)不同的道路環(huán)境實(shí)施不同的供能方案，能大大降低排放污染程度。例如在城市運(yùn)行時(shí)，當(dāng)交通堵塞或遇到紅燈時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)關(guān)閉，當(dāng)車隊(duì)移動(dòng)時(shí)或信號(hào)燈轉(zhuǎn)為綠燈時(shí)駕駛

15、者只要輕踩加速踏板，電動(dòng)機(jī)就能驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。在市區(qū)內(nèi)當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)效率空轉(zhuǎn)或車輛移動(dòng)緩慢時(shí)，使用電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力源不但對(duì)環(huán)境有利，而且還減少了噪音。因此，越是在交通日益擁擠的大城市使用混合動(dòng)力汽車，就越能夠顯示出它的節(jié)能、環(huán)保、適應(yīng)能力廣的優(yōu)越性。從目前的發(fā)展來(lái)看，計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，以及各種智能控制系統(tǒng)在混合動(dòng)力汽車上的逐漸應(yīng)用，將進(jìn)一步促進(jìn)混合動(dòng)力汽車的發(fā)展。與傳統(tǒng)型汽車相比，混合動(dòng)力汽車充分吸取了電力及熱力系統(tǒng)中最大的優(yōu)勢(shì)，在節(jié)能和排放上勝出一籌；與純電動(dòng)汽車相比，混合動(dòng)力汽車的電壓和功率等級(jí)與電動(dòng)車類似，但蓄電池容量大大減小，因而其造價(jià)成本低于電動(dòng)汽車。 當(dāng)前混合動(dòng)力車輛所面臨的技術(shù)

16、問(wèn)題還很多，比如汽車電池較易老化且可靠性與預(yù)期有差距，再加上生產(chǎn)成本高于燃油動(dòng)力車輛，市場(chǎng)占有率較小，盡管從汽車制造技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，混合動(dòng)力車輛只是由燃油動(dòng)力車輛到純電動(dòng)車的過(guò)渡類型，但其在近幾十年內(nèi)會(huì)很有發(fā)展前景，這一點(diǎn)是毫無(wú)疑問(wèn)的。課程總結(jié)與作業(yè)布置思考混合動(dòng)力汽車在實(shí)際運(yùn)用中還存在哪些不足汽車新技術(shù)模塊課程教案授課題目第二章 現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)方法 授課時(shí)間第 周 周 第 節(jié)課 次第02次課時(shí)安排2課時(shí) 課型（請(qǐng)打）理論課（） 討論課（ ） 實(shí)驗(yàn)課（ ）習(xí)題課（ ）其他（ ）教學(xué)目的與要求1 了解現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)方法和步驟2 了解汽車設(shè)計(jì)主要考慮的因素，這些因素是如何來(lái)影響汽車性能的。教學(xué)重

17、點(diǎn)與難點(diǎn)1.現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)方法和步驟。教學(xué)方法與手段主要采用講授法、討論法等教學(xué)方法，提問(wèn)引入，結(jié)合學(xué)生個(gè)人了解程度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，采用多媒體演示以及師生互動(dòng)、板書等教學(xué)輔助手段。教學(xué)內(nèi)容1. 組織教學(xué) 5min2. 講授新課 80min 現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)方法 舉例說(shuō)明現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)方法對(duì)汽車行業(yè)的重要性，介紹現(xiàn)代汽車企業(yè)研發(fā)新車一般的設(shè)計(jì)方法和步驟。 汽車設(shè)計(jì)主要的考慮因素。 汽車設(shè)計(jì)開發(fā)的分類。 3. 總結(jié)并布置作業(yè) 5min思考題與作業(yè) 1 試在現(xiàn)實(shí)生活中找找，現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)中有哪些？講稿02新課引入以當(dāng)今熱賣的汽車款型來(lái)討論汽車設(shè)計(jì)對(duì)于汽車的重要性，以此引入新課。第二章 現(xiàn)代轎車

18、設(shè)計(jì)方法及步驟每一種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都有它的工作步驟，轎車作為高級(jí)耐用工業(yè)品，更不例外。一輛新型轎車從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、定型到成批生產(chǎn)，耗費(fèi)巨大的資金和時(shí)間。其中車身開發(fā)設(shè)計(jì)是主要部分，約占整車開發(fā)費(fèi)用和時(shí)間的70%，按照傳統(tǒng)方式約需5-6年，采用電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD/CAM），現(xiàn)在從設(shè)計(jì)到樣車僅需2年時(shí)間或者更短。目前各大汽車公司開始廣泛采用基于電腦CAD/CAM的虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)縮短開發(fā)周期和縮減開發(fā)費(fèi)用。虛擬技術(shù)（Virtual Reality）簡(jiǎn)稱為VR，其實(shí)就是一種數(shù)字化處理過(guò)程。首先是利用電腦建立車輛概念的數(shù)字化模型，然后利用虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)進(jìn)行整車設(shè)計(jì)方案評(píng)估，包括整車空

19、氣動(dòng)力學(xué)、主動(dòng)安全與被動(dòng)安全性分析以及疲勞分析等，很多以前需要用實(shí)車或樣車來(lái)完成的測(cè)試工作，已經(jīng)可以逐漸在電腦中實(shí)現(xiàn)。2.1確定設(shè)計(jì)依據(jù)首先要做廣泛的市場(chǎng)調(diào)查，了解各層次消費(fèi)者對(duì)汽車的需求，分析競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，制定總體方案。根據(jù)總體方案制定車身邊界參數(shù)和總布置方案。車身邊界參數(shù)是指整車的的長(zhǎng)、寬、高、輪距、軸距、最小轉(zhuǎn)彎半徑、車廂長(zhǎng)、寬、高、駕駛座椅的可調(diào)整范圍等。初步確定車身的基本技術(shù)數(shù)據(jù)及車內(nèi)結(jié)構(gòu)，決定總布置設(shè)計(jì)方案（如轎車是二廂或三廂）、驅(qū)動(dòng)形式（如前置或后置發(fā)動(dòng)機(jī)，前輪或后輪驅(qū)動(dòng)）和配置高低。2.2 開發(fā)設(shè)計(jì) 開發(fā)設(shè)計(jì)的內(nèi)容分為基型開發(fā)和批量開發(fā)兩個(gè)階段。通過(guò)基型開發(fā)確定新車方案及車身邊界，

20、目的是試圖找出車身外型、總布置設(shè)計(jì)方案及空氣動(dòng)力學(xué)三者之間的最佳關(guān)系方案。 圖1 汽車設(shè)計(jì)草圖為簡(jiǎn)便獲得最佳關(guān)系方案，采取途徑是先繪制相關(guān)草圖，例如外形草圖、內(nèi)飾草圖，在大量草圖的基礎(chǔ)上經(jīng)篩選后再繪制出效果圖，如圖1所示，再根據(jù)效果圖制作許多一定比例尺寸的外模型和內(nèi)模型，例如有1:1(內(nèi)模型)、1:2.5、1:4、1:5等等，其中1:2.5外模型要經(jīng)風(fēng)洞試驗(yàn)，擇優(yōu)選擇其中一些模型再列出各個(gè)模型的設(shè)計(jì)方案，再試驗(yàn)，比較，再擇優(yōu)選擇。 有些廠家開發(fā)某種轎車的模型是采用裝配式，即發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋、車身側(cè)面部件可以分段更換，有多種組合，通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)選出最佳組合方案，可以減少小模型的數(shù)量及工作量。為了降低開發(fā)

21、費(fèi)用，初期開發(fā)階段一般采用小比例模型，經(jīng)過(guò)多次篩選定案，才制作1:1外模型，如圖2所示。風(fēng)洞試驗(yàn)是模擬汽車道路行駛的試驗(yàn)，主要解決轎車行駛時(shí)的氣流、通風(fēng)、散熱特性。通常需要在汽車或模型表面布置密密麻麻的壓力傳感器。為了布置這些傳感器，技術(shù)人員得在汽車上鉆上千個(gè)小孔固定傳感器。目前世界上各大汽車公司的風(fēng)洞試驗(yàn)大致分為兩大類，一類可測(cè)試氣流特性，另一類可測(cè)試氣流及散熱特性。第一類風(fēng)洞中，樣車或模型置于可旋轉(zhuǎn)的園臺(tái)上，四輪置放在4個(gè)特殊而精密的大天平上，可測(cè)量氣動(dòng)力特性，例如阻力、升力、側(cè)向力等分量，車身表面各點(diǎn)氣流壓力及周圍的氣流場(chǎng)。第二類風(fēng)洞中，有模擬自然條件的強(qiáng)光及溫濕度控制，可進(jìn)行樣車及模型

22、在各種速度變化下的溫度測(cè)試。在現(xiàn)代風(fēng)洞試驗(yàn)中，為了準(zhǔn)確快捷，有的公司采用了新技術(shù)，例如福特汽車公司采用了一種“壓力感應(yīng)油漆”（PSP）涂抹在被測(cè)試車型上，當(dāng)汽車涂上這種壓力感應(yīng)油漆后，工程師便可以在15分鐘內(nèi)對(duì)汽車的空氣動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行一次全面的測(cè)試。1:1外模型和內(nèi)模型經(jīng)過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)，進(jìn)行工程分析，再進(jìn)行1:1外模型表面確認(rèn)，經(jīng)過(guò)幾輪全尺寸模型的修改、試驗(yàn)，確定一個(gè)模型，進(jìn)行車身總布置設(shè)計(jì)及工程分析，作為設(shè)計(jì)圖紙及工裝的原始依據(jù)，此時(shí)進(jìn)入了批量開發(fā)階段。工程分析包括采用有限元分析、模態(tài)分析、模擬臺(tái)架試驗(yàn)分析、模擬碰撞安全分析等。其中有限元分析是近30年隨電子計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)的一種有效工程計(jì)算法，它

23、包含離散化、單元分析、整體分析等三步驟計(jì)算，無(wú)論是車身、梁架、殼體及各種零件的變形和強(qiáng)度都可以通過(guò)有限元分析，從而獲得用傳統(tǒng)計(jì)算方法難以得到的理想結(jié)果。經(jīng)過(guò)工程分析及風(fēng)洞試驗(yàn)，進(jìn)入樣車設(shè)計(jì)和試制階段，包括樣車的風(fēng)洞試驗(yàn)、道路試驗(yàn)。然后進(jìn)行零件圖設(shè)計(jì)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上建立某一零部件的數(shù)字模型。最后進(jìn)行生產(chǎn)線工裝及設(shè)備制造，小批試制直至批量生產(chǎn)。以上是轎車設(shè)計(jì)的基本概況。但汽車設(shè)計(jì)也有簡(jiǎn)繁之分，汽車制造企業(yè)一般按照技術(shù)的復(fù)雜程度分為三類。第一類是技術(shù)復(fù)雜程度最高的全新平臺(tái)式開發(fā)，從發(fā)動(dòng)機(jī)到底盤，從車身到電氣都要全新開發(fā)，花費(fèi)的時(shí)間與費(fèi)用巨大。第二種以開發(fā)新車身為主，造型、結(jié)構(gòu)及尺寸都會(huì)有變化，同時(shí)在

24、發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、電氣方面做繼承式改進(jìn)。第三種是局部改型。即平臺(tái)基本不動(dòng)，只改變車身的前后部造型和內(nèi)外飾件，或增加一些舒適性功圖2 汽車1:1模型能，配置新的動(dòng)力總成（發(fā)動(dòng)機(jī)及變速器）等，時(shí)間及費(fèi)用最少。目前在世界上各大汽車企業(yè)，采用第圖3 汽車風(fēng)洞試驗(yàn)一類設(shè)計(jì)方式的轎車一般會(huì)生產(chǎn)56年，但往往每一、兩年會(huì)進(jìn)行局部改型，在燈具、飾件、散熱柵架上做些變化，然后冠以某某年款車型推向市場(chǎng)。課程總結(jié)與作業(yè)布置 試在現(xiàn)實(shí)生活中找找，現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)中有哪些？汽車新技術(shù)模塊課程教案授課題目第三章 電動(dòng)汽車授課時(shí)間第 周 周 第 節(jié)課 次第03次課時(shí)安排2課時(shí) 課型（請(qǐng)打）理論課（） 討論課（ ） 實(shí)驗(yàn)課

25、（ ）習(xí)題課（ ）其他（ ）教學(xué)目的與要求1 通過(guò)學(xué)習(xí)電動(dòng)汽車，了解電動(dòng)汽車的特點(diǎn)、分類。2 掌握每類電動(dòng)汽車的優(yōu)缺點(diǎn)，3 了解電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展前景。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1. 電動(dòng)汽車的特點(diǎn)，三種電動(dòng)汽車的優(yōu)缺點(diǎn)分析，2. 電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)講解。教學(xué)方法與手段主要采用講授法、討論法等教學(xué)方法，提問(wèn)引入，結(jié)合學(xué)生個(gè)人了解程度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，采用多媒體演示以及師生互動(dòng)、板書等教學(xué)輔助手段。教學(xué)內(nèi)容1. 組織教學(xué) 5min2. 講授新課 80min 電動(dòng)汽車 電動(dòng)汽車的概述。 電動(dòng)汽車的特點(diǎn)。 電動(dòng)汽車的分類：蓄電池、燃料電池、混合電動(dòng)汽車。各自的特點(diǎn)。 電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)、結(jié)構(gòu)、工作原理和

26、發(fā)展前景。 3. 總結(jié)并布置作業(yè) 5min思考題與作業(yè) 1 談?wù)勀阏J(rèn)為影響電動(dòng)汽車迅速普及的主觀和客觀因素有哪些？講稿03新課引入以能源危機(jī)和汽車的污染的日益嚴(yán)重，來(lái)引入電動(dòng)汽車的發(fā)展前景。第三章 電動(dòng)汽車3.1 電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)純蓄電池驅(qū)動(dòng)的超微型汽車,這種汽車降低了汽車的動(dòng)力性和續(xù)駛里程的要求，充電過(guò)程比較簡(jiǎn)單，車速不高較適合于市內(nèi)或社區(qū)小范圍內(nèi)使用。由于多數(shù)采用了鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等高性能電池，車輛性能較有保證，已進(jìn)人小批量試生嚴(yán)階段。比如，日本的Hypermini采用了高性能鋰離子電池，最高時(shí)速為90km，一次充電可行駛115 km是一款適合未來(lái)城市道路行駛的家庭轎車。

27、目前，在電動(dòng)汽車的商業(yè)化運(yùn)作上，無(wú)論從產(chǎn)品技術(shù)還是從市場(chǎng)開發(fā)方面都還面I臨許多亟待解決的問(wèn)題，這就需要政府的大力支持。比如，加快制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，出臺(tái)對(duì)節(jié)能、 環(huán)保汽車的稅費(fèi)減免和補(bǔ)貼措施，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上提供便利條件等。3.2 電動(dòng)汽車構(gòu)造與原理 3.2.1 電動(dòng)車的種類電動(dòng)汽車的分類，如圖1電動(dòng)汽車類型純電動(dòng)汽車車混合動(dòng)力汽車燃料電池汽車車 車車鉛酸蓄電池 鈉硫電池 鎳鋅電池 空氣電池鋰離子電池內(nèi)燃機(jī)+電池燃料電池蓄電池燃料電池電容+太陽(yáng)能蓄電池+電容（飛輪）蓄電池 燃料電池 儲(chǔ)能器 電容 飛輪 H2燃料電池 甲醇燃料電池重燃料電池 圖1 電動(dòng)汽車的分類純電動(dòng)汽車車是以車載電源為能源的汽車

28、，又稱為EV。目前純電動(dòng)汽車主要有蓄電池電動(dòng)車和燃料電池電動(dòng)車。蓄電池電動(dòng)車是由充電式蓄電池為能源的電動(dòng)車。目前這種電車普遍使用的電池一般都是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池又有很多種類，常見(jiàn)的有個(gè)干呵電式蓄電池、濕荷電式蓄電池、閥控式蓄電池、免維護(hù)蓄電池、膠體蓄電池、水平板式蓄電池等。 動(dòng)力部分廣泛使用的是直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)和直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，具有"軟"的機(jī)械特性，與汽車的行駛特性非常相符。但直流電動(dòng)機(jī)由于存在換向火花，比功率較小、效率較低，控制電流大，維護(hù)保養(yǎng)工作量大，隨著電機(jī)技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，勢(shì)必逐漸被直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)（BCDM）、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）和

29、交流異步電動(dòng)機(jī)所取代。燃料電池電動(dòng)車目前使用的較少，因?yàn)槿剂想姵赜捎诩夹g(shù)還不成熟其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)而限制了其適用范圍，不過(guò)燃料電池轉(zhuǎn)換效率高、無(wú)污染、運(yùn)行噪聲低、續(xù)駛里程長(zhǎng)、無(wú)需充電時(shí)間（加氫式）等優(yōu)點(diǎn)被電動(dòng)車未來(lái)的發(fā)展所看好。其動(dòng)力和控制部分除了電池組部分有所不同外其他都大同小異。3.3 蓄電池電動(dòng)車3.3.1結(jié)構(gòu) 如圖2加速器控制器電池接觸器電動(dòng)機(jī)變速器/差速器車輪 圖2 蓄電池電動(dòng)車結(jié)構(gòu)圖蓄電池電動(dòng)車是由動(dòng)力蓄電池向電動(dòng)機(jī)供電從而驅(qū)動(dòng)汽車行駛，是目前運(yùn)用最廣泛的電動(dòng)車，其結(jié)構(gòu)主要由動(dòng)力蓄電池（車載電源）、控制器、接觸器、控制電路、附加電路、DC/DC、DC/AC、電動(dòng)機(jī)、變速器、

30、附加電器、車身等組成。蓄電池電動(dòng)車是由多個(gè)動(dòng)力蓄電池串聯(lián)組成的電池組為電動(dòng)車供電，電池組一般是36V400V的直流電源，為了便于向一些低壓用電設(shè)備供電，動(dòng)力電池組還有DC/DC轉(zhuǎn)換器。動(dòng)力電池組采用并聯(lián)或者串聯(lián)的方式進(jìn)行組合，在EV（電動(dòng)汽車）上占據(jù)很大一部分有效的裝載空間，在布置上有相當(dāng)?shù)碾y度，通常有“集中”布置和“分散”布置兩種形式。控制器是電動(dòng)車大腦，它控制著電池電量的輸出、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、過(guò)載保護(hù)、能量反饋等等，目前使用的控制器分為兩大類：直流控制器和交流控制器。直流控制器使用比較廣泛的是串勵(lì)電機(jī)控制器和他勵(lì)電機(jī)控制器，在是使用方面也都有各自的優(yōu)勢(shì)。交流控制器現(xiàn)在在技術(shù)上也有了很大

31、的提高，不如變頻調(diào)速，不過(guò)由于成本高所以在使用范圍上收到了很大限制。電動(dòng)機(jī)是整個(gè)電動(dòng)車的動(dòng)力輸出部分，就像汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。現(xiàn)在電動(dòng)車上使用的電動(dòng)機(jī)以直流電動(dòng)機(jī)為主流，交流電動(dòng)機(jī)目前在電動(dòng)車上還沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。直流電機(jī)在電動(dòng)車上應(yīng)用最廣泛的主要有串勵(lì)電機(jī)和他勵(lì)電機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)的使用還是以三相交流異步電動(dòng)機(jī)為主。 3.3.2 電動(dòng)車原理 1、蓄電池有關(guān)電池的常見(jiàn)術(shù)語(yǔ)  放電：電池向外電路輸送電流的過(guò)程。  放電容量：電池在規(guī)定條件下的放電電量或有效工作時(shí)間。  儲(chǔ)存壽命：電池在規(guī)定條件下儲(chǔ)存結(jié)束時(shí)，電池仍能保持規(guī)定的性能和儲(chǔ)存期限。  電池極端：電池連接外電

32、路的部件。  電動(dòng)勢(shì)：組成電池的兩個(gè)電極的平衡電位差。  放電率：放電率指放電是的速率，通常用“時(shí)率”和“倍率”表示。  充電：將外電路輸入蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)的操作過(guò)程。  充電率：蓄電池在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)充到額定容量所需的電流值。   恒壓充電：充電時(shí)保持充電器端電壓不變的一種充電方法。   恒流充電：充電時(shí)保持充電電流不變的一種沖電方法。  極化：極化是電池由靜止?fàn)顟B(tài)即電流為零轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)產(chǎn)生的電池電壓、電極電為的變化現(xiàn)象。   上一節(jié)我們說(shuō)過(guò)，目前電動(dòng)車上普遍使用的電池

33、一般還都是鉛酸蓄電池，但是這種電池有普通電池還有很大區(qū)別。動(dòng)力鉛酸蓄電池既要求有瞬時(shí)大電流放電特點(diǎn)，又要求鉛酸蓄電池有持續(xù)大電流放電的能力。動(dòng)力鉛酸蓄電池有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）單格電壓高，汽車用鉛酸蓄電池單格額定電壓可達(dá)2.0V，開路電壓2.1V，工作電壓1.8V-2.0V。   （2）比功率和功率密度大，內(nèi)阻小，長(zhǎng)時(shí)間可輸出大電流。   （3）性能可靠，沖放電可逆性好。   （4）循環(huán)次數(shù)多，壽命長(zhǎng)。   （5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。目前，電動(dòng)汽車上應(yīng)用最廣泛的電源依然是鉛酸蓄電池，但隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄

34、電池由于比能量較低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他蓄電池所取代。2、電池組的管理系統(tǒng)   動(dòng)力電池組的管理系統(tǒng)包括對(duì)動(dòng)力電池組的充電和放電時(shí)的電流、電壓、放電深度、再生制動(dòng)反饋的電流、電池的自放電率、電池的溫度等進(jìn)行控制。因?yàn)閭€(gè)別蓄電池性能變化后，影響到整個(gè)動(dòng)力電池組的性能，用蓄電池管理系統(tǒng)來(lái)對(duì)整個(gè)動(dòng)力電池組和對(duì)動(dòng)力電池組中的每個(gè)單體電池進(jìn)行監(jiān)控，保持各個(gè)電池間的一致性，還要建立動(dòng)力電池組維護(hù)系統(tǒng)，來(lái)保證電動(dòng)車的正常運(yùn)行。電池組管理系統(tǒng)組成   電動(dòng)車上動(dòng)力電池組是它的主要電源，電動(dòng)車全靠動(dòng)力電池組提供電源。根據(jù)電動(dòng)汽車所采用的電池的類型和動(dòng)力電池組

35、的組合方法，電池組管理系統(tǒng)主要包括：熱管理系統(tǒng)；電池管理系統(tǒng)；電線線路管理系統(tǒng)。 動(dòng)力電池組管理系統(tǒng)的功能和作用   動(dòng)力電池組管理系統(tǒng)要承擔(dān)動(dòng)力電池組的全面管理，一方面保證動(dòng)力電池組的正常運(yùn)作，顯示動(dòng)力電池組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)并及時(shí)報(bào)警，使駕駛員隨時(shí)都能掌握動(dòng)力電池組的情況。另一方面要對(duì)人身和車輛進(jìn)行安全保護(hù)，避免因電池引起的各種事故。 電動(dòng)汽車目前之所以沒(méi)有得到有效的推廣主要就是速度、充電時(shí)間和續(xù)駛里程收到了很大的限制，若想在這方面得到提高電池技術(shù)是一個(gè)重點(diǎn)。3.3.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)    驅(qū)動(dòng)電機(jī)是EV的動(dòng)力裝置，這也是EV與內(nèi)燃機(jī)汽車的根本區(qū)別之處

36、?，F(xiàn)代EV所采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要是交流電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)、和開關(guān)阻尼電動(dòng)機(jī)等。    電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)操縱系統(tǒng)共同組成，隨著電動(dòng)車結(jié)構(gòu)形式不同，采用了不同驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。  電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總布置形式有以下幾種，其特征如表1 所示：（1）傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式    （2）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)    （3）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)    （4）輪轂電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)表1 EV的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總體布置形式、結(jié)構(gòu)模型、特征項(xiàng)目 結(jié)構(gòu)模型 特征 傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模

37、式 1.電動(dòng)機(jī)代替發(fā)動(dòng)機(jī)；2.仍然采用內(nèi)燃機(jī)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)，包括離合器、變速器、傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)橋等總成；3.有電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋前置、（F-F），電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋后置（F-R）等各種驅(qū)動(dòng)模式；4.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率低，不能充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的性能電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 1.在電動(dòng)機(jī)端蓋處裝置變速齒輪、差速器等驅(qū)動(dòng)總成，形成電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；2.有電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋前置、（F-F），電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋后置（F-R）、驅(qū)動(dòng)橋后置（R-R）等驅(qū)動(dòng)模式；3.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，安裝方便電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 1.在電動(dòng)機(jī)端蓋處裝置變速齒輪、差速器等驅(qū)動(dòng)總成，電動(dòng)機(jī)有一個(gè)空心軸，有一個(gè)驅(qū)

38、動(dòng)橋的半軸從電動(dòng)機(jī)空心軸中通過(guò)；2.有電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋前置、（F-F），電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋后置（F-R）、驅(qū)動(dòng)橋后置（R-R）等驅(qū)動(dòng)模式；3.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，可以作為驅(qū)動(dòng)橋布置在車架下面輪轂電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 1.電動(dòng)機(jī)裝在車輪輪轂中，可以有4×2和4×4兩種布置方式，各個(gè)車輪之間的同步轉(zhuǎn)動(dòng)或差速轉(zhuǎn)動(dòng)由中央控制器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制；2.4×2布置方式有雙前輪驅(qū)動(dòng)模式和雙后輪驅(qū)動(dòng)模式；3.4×4布置方式可以實(shí)現(xiàn)4輪驅(qū)動(dòng)模式;4.能騰出大量有效空間，便于布置3.4 燃料電池電動(dòng)汽車3.4.1燃料電池電動(dòng)汽車的構(gòu)成   燃料電池電

39、動(dòng)汽車的外形和內(nèi)部空間與普通內(nèi)燃機(jī)汽車幾乎沒(méi)什么差別，特別是燃料電池電動(dòng)轎車與普通內(nèi)燃機(jī)轎車的外形無(wú)任何區(qū)別。單憑外形是無(wú)法區(qū)分燃料電池汽車與普通內(nèi)燃機(jī)汽車的。燃料電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車不同之處在于動(dòng)力系統(tǒng)。燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由動(dòng)力控制單元、電動(dòng)機(jī)、電池組、燃料箱、儲(chǔ)能裝置及燃料加入口等組成。  燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)組成是很復(fù)雜的，主要組成為燃料系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、控制器、燃料電池組、蓄電池、DC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/AC逆變器、電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)齒輪等。3.4.2燃料電池電動(dòng)汽車的種類  雖然燃料電池汽車的歷史并不長(zhǎng)，但由于燃料電池汽車具

40、有突出的環(huán)保、節(jié)能優(yōu)勢(shì)，各種各樣結(jié)構(gòu)的燃料電池汽車不斷問(wèn)世。為了便與區(qū)分各種燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)特征，對(duì)燃料電池汽車進(jìn)行科學(xué)的分類是十分必要的，目前常見(jiàn)的方法有三種。  1、是根據(jù)汽車是否帶有儲(chǔ)能設(shè)備（如蓄電池、飛輪等）分類，據(jù)此可把燃料電池汽車分為純?nèi)剂想姵仄嚭突旌希◤?fù)合）式燃料電池汽車。  2、根據(jù)燃料特點(diǎn)把燃料電池汽車分為直接燃料電池汽車和重整燃料電池汽車。  3、分句燃料氫的儲(chǔ)存方式的不同可以把燃料電池汽車分為壓縮氫燃料電池汽車、液氫燃料電池汽車和合金吸附氫燃料電池汽車三種。3.4.3燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的工作原理  由燃料電池組出發(fā)的電流經(jīng)

41、DC/DC逆變器后進(jìn)入電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛或經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換器向蓄電池充電，當(dāng)汽車行駛時(shí)需要的動(dòng)力超過(guò)電池的發(fā)電能力時(shí)，蓄電池也參與工作，其電流經(jīng)過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)入電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛。如圖3所示圖3 燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的工作原理2.3.4燃料電池電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)形式  驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)是燃料電池汽車的心臟，它的主要功能是使電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，并通過(guò)傳統(tǒng)系統(tǒng)將能量傳動(dòng)到車輪驅(qū)動(dòng)車輛行駛。 其基本構(gòu)成有兩個(gè)部分：電機(jī)及控制器。電機(jī)由控制器控制，是一個(gè)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置?？刂破鞯淖饔檬菍?dòng)力源的電能轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合于電機(jī)運(yùn)行的另一種形式的電能，所以控制器本質(zhì)上是一個(gè)電能變換控制裝置

42、。    目前，燃料電池可以采用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 課程總結(jié)與作業(yè)布置 談?wù)勀阏J(rèn)為影響電動(dòng)汽車迅速普及的主觀和客觀因素有哪些？汽車新技術(shù)模塊課程教案授課題目第四章 汽車專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)與新技術(shù) 授課時(shí)間第 周 周 第 節(jié)課 次第04次課時(shí)安排2課時(shí) 課型（請(qǐng)打）理論課（） 討論課（ ） 實(shí)驗(yàn)課（ ）習(xí)題課（ ）其他（ ）教學(xué)目的與要求1 了解ABS、EBD、ESP汽車專業(yè)名詞代表了什么技術(shù)，理解其基本工作原理。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1 汽車專業(yè)名詞代表技術(shù)的工作原理介紹。教學(xué)方法與手段主要采用講授法、討論法等教學(xué)

43、方法，提問(wèn)引入，結(jié)合學(xué)生個(gè)人了解程度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，采用多媒體演示以及師生互動(dòng)、板書等教學(xué)輔助手段。教學(xué)內(nèi)容1. 組織教學(xué) 5min2. 講授新課 80min 汽車專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ) 引入新課，說(shuō)明汽車上專業(yè)名詞對(duì)于汽車性能配置的重要性。 ABS、EBD、ESP汽車專業(yè)名詞代表的技術(shù)和作用，介紹其基本工作原理。 3. 總結(jié)并布置作業(yè) 5min思考題與作業(yè)1 簡(jiǎn)述一種你所知道的最新汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)的專業(yè)名詞，并簡(jiǎn)述其工作原理？講稿04新課引入汽車的尾部和發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋上面的英文簡(jiǎn)寫是什么意思來(lái)引入新課。第四章 汽車專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)與新技術(shù)1.ABS: ABS（Anti-lock Braking Syst

44、em）防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)安裝在車輪上的傳感器發(fā)出車輪將被抱死的信號(hào)，控制器指令調(diào)節(jié)器降低該車輪制動(dòng)缸的油壓，減小制動(dòng)力矩，經(jīng)一定時(shí)間后，再恢復(fù)原有的油壓，不斷的這樣循環(huán)（每秒可達(dá)510次），始終使車輪處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)而又有最大的制動(dòng)力矩。沒(méi)有安裝ABS的汽車，在行駛中如果用力踩下制動(dòng)踏板，車輪轉(zhuǎn)速會(huì)急速降低，當(dāng)制動(dòng)力超過(guò)車輪與地面的摩擦力時(shí)，車輪就會(huì)被抱死，完全抱死的車輪會(huì)使輪胎與地面的摩擦力下降，如果前輪被抱死，駕駛員就無(wú)法控制車輛的行駛方向，如果后輪被抱死，就極容易出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象。 ABS這種最初被應(yīng)用于飛機(jī)上的技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)十分普及，在十萬(wàn)元以上級(jí)別的轎車上都可見(jiàn)到它的蹤影，有些大客車上也裝

45、有ABS。裝有ABS的車輛在遇到積雪、冰凍或雨天等打滑路面時(shí)，可放心的操縱方向盤，進(jìn)行制動(dòng)。它不僅有效的防止了事故的發(fā)生，還能減少對(duì)輪胎的摩損，但它并不能使汽車縮短制動(dòng)距離，在某些情況下反而會(huì)有所增加。 提示：在遇到緊急情況時(shí)，制動(dòng)踏板一定要踩到底，才能激活A(yù)BS系統(tǒng)，這時(shí)制動(dòng)踏板會(huì)有一些抖動(dòng)，有時(shí)還會(huì)有一些聲音，但也不能松開，這表明ABS系統(tǒng)開始起作用了。2.EBD: EBD的英文全稱是Electronic Brake force Distribution，即電子制動(dòng)力分配裝置。汽車在制動(dòng)時(shí)，因?yàn)樗闹惠喬ニ街牡孛鏃l件不同，其與地面的摩擦力也不同，制動(dòng)時(shí)就容易產(chǎn)生打滑、傾斜和側(cè)翻等現(xiàn)象，為

46、了有效的避免這種現(xiàn)象，電子制動(dòng)力分配裝置就應(yīng)運(yùn)而生，它的作用就是在汽車制動(dòng)的瞬間，通過(guò)對(duì)四只輪胎附著的不同地面情況進(jìn)行感應(yīng)、計(jì)算，得出不同的磨擦力數(shù)值，使四只輪胎的制動(dòng)裝置根據(jù)不同的情況用不同的方式和力量制動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)中不斷高速調(diào)整，從而保證車輛的平穩(wěn)、安全。有人認(rèn)為EBD比ABS先進(jìn)，其實(shí)不然，它是ABS系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，一般和ABS組合使用，可以提高ABS的功效。當(dāng)發(fā)生緊急制動(dòng)時(shí)，EBD在ABS作用之前，可依據(jù)車身的重量和路面條件，自動(dòng)以前輪為基準(zhǔn)去比較后輪輪胎的滑動(dòng)率，如發(fā)覺(jué)此差異程度必須被調(diào)整時(shí),剎車油壓系統(tǒng)將會(huì)調(diào)整傳至后輪的油壓，以得到更平衡且更接近理想化的剎車力分布。 由于EBD造介

47、昂貴，目前只能在一些高檔轎車上才能見(jiàn)到它的影子，比較例外的是海南馬自達(dá)普力馬和菲亞特派力奧也配備了此裝置。3.ESP: ESP，其英文全稱是Electronic Stability Program，即電子穩(wěn)定程序，它是綜合了ABS（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)）、BAS（制動(dòng)輔助系統(tǒng)）和ASR（加速防滑控制系統(tǒng)）三個(gè)系統(tǒng)，功能更為強(qiáng)大。 ESP一般由轉(zhuǎn)向傳感器、車輪傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器等組成，它 通過(guò)對(duì)這些傳感器傳來(lái)的車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析，然后向ABS、ASR發(fā)出糾偏指令，來(lái)幫助車輛維持動(dòng)態(tài)平衡，它可以使車輛在各種狀況下保持最佳的穩(wěn)定性，尤其在轉(zhuǎn)向過(guò)度或轉(zhuǎn)向不足的情形下效果更加明顯。圖1

48、 ESP系統(tǒng)在彎道上的效果演示 當(dāng)汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向不足時(shí)（左），車身表現(xiàn)為向彎外推進(jìn)，此時(shí)ESP系統(tǒng)將通過(guò)對(duì)左后輪的制動(dòng)來(lái)遏制車輛陷入險(xiǎn)境；而當(dāng)汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)（右），此時(shí)ESP系統(tǒng)則通過(guò)對(duì)右前輪的制動(dòng)來(lái)糾正危險(xiǎn)的行駛狀態(tài)，如圖1所示。 ESP可以實(shí)時(shí)監(jiān)控汽車行駛狀態(tài)，必要時(shí)可自動(dòng)向一個(gè)或多個(gè)車輪施加制動(dòng)力，以保持車子在正常的車道上運(yùn)行，甚至在某些情況下可以進(jìn)行每秒150次的制動(dòng)，而且它還可以主動(dòng)調(diào)控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并可調(diào)整每個(gè)輪子的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，以修正汽車的過(guò)度轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)向不足。ESP還有一個(gè)實(shí)時(shí)警示功能，當(dāng)駕駛者操作不當(dāng)和路面異常時(shí)，它會(huì)用警告燈警示駕駛者。在ABS、BAS及ASR三個(gè)系統(tǒng)的共同

49、作用下，ESP最大限度地保證汽車不跑偏、不甩尾、不側(cè)翻。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有25導(dǎo)致嚴(yán)重人員傷亡的交通事故是由側(cè)滑引起的，更有60的致命交通事故是因側(cè)面撞擊而引起的，其主要原因就是車輛發(fā)生了側(cè)滑，而ESP能有效降低車輛側(cè)滑的危險(xiǎn)，從而降低交通事故的數(shù)量以拯救生命。 目前ESP有3種類型：能向4個(gè)車輪獨(dú)立施加制動(dòng)力的四通道或四輪系統(tǒng)；能對(duì)兩個(gè)前輪獨(dú)立施加制動(dòng)力的雙通道系統(tǒng)；能對(duì)兩個(gè)前輪獨(dú)立施加制動(dòng)力和對(duì)后輪同時(shí)施加制動(dòng)力的三通道系統(tǒng)?，F(xiàn)在ESP主要應(yīng)用于一些高端車型，如奔馳、奧迪等，在歐盟地區(qū)，新車ESP裝備率已達(dá)35，而國(guó)內(nèi)的新車ESP系統(tǒng)裝備率還只有3，隨著人們對(duì)車輛安全性的要求日益提高，ESP將會(huì)被

50、越來(lái)越多的車輛所應(yīng)用。課程總結(jié)與作業(yè)布置簡(jiǎn)述一種你所知道的最新汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)的專業(yè)名詞，并簡(jiǎn)述其工作原理？汽車新技術(shù)模塊課程教案授課題目第四章 汽車專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)與新技術(shù)授課時(shí)間第 4 周 周 5 第 3 4 節(jié)課 次第05次課時(shí)安排2課時(shí) 課型（請(qǐng)打）理論課（） 討論課（ ） 實(shí)驗(yàn)課（ ）習(xí)題課（ ）其他（ ）教學(xué)目的與要求1 了解TCS、ASR、EDS、ABD、ABC、OBD、VSC/VDM等汽車專業(yè)名詞代表了什么技術(shù)，理解其基本工作原理。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1 汽車專業(yè)名詞代表技術(shù)的工作原理介紹。教學(xué)方法與手段主要采用講授法、討論法等教學(xué)方法，提問(wèn)引入，結(jié)合學(xué)生個(gè)人了解程度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，

51、采用多媒體演示以及師生互動(dòng)、板書等教學(xué)輔助手段。教學(xué)內(nèi)容1. 組織教學(xué) 5min2. 講授新課 80min 汽車專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ) 引入新課，說(shuō)明汽車上專業(yè)名詞對(duì)于汽車性能配置的重要性。 TCS、ASR、EDS、ABD、ABC、OBD、VSC/VDM等汽車專業(yè)名詞代表的技術(shù)和作用，介紹其基本工作原理。 3. 總結(jié)并布置作業(yè) 5min思考題與作業(yè)1 簡(jiǎn)述一種你所知道的最新汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)的專業(yè)名詞，并簡(jiǎn)述其工作原理？講稿05新課引入除了汽車的尾部和發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋上面的英文代表的新技術(shù)外，還有哪些熱門的新技術(shù)呢。第四章 汽車專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)與新技術(shù)4.TCS: TCS，其英文全稱是Traction Contr

52、ol System，即循跡控制系統(tǒng)，是根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)數(shù)及傳動(dòng)輪的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)判定驅(qū)動(dòng)輪是否發(fā)生打滑現(xiàn)象，當(dāng)前者大于后者時(shí)，進(jìn)而抑制驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的一種防滑控制系統(tǒng)。它與ABS作用模式十分相似，兩者都使用感測(cè)器及剎車調(diào)節(jié)器。當(dāng)TCS感應(yīng)到車輪打滑的時(shí)候，首先會(huì)經(jīng)過(guò)引擎控制電腦改變引擎點(diǎn)火的時(shí)間，減低引擎扭力輸出或是在該輪上施加剎車以防該輪打滑，如果在打滑很嚴(yán)重的情況下，就再控制引擎供油系統(tǒng)。TCS在運(yùn)用的時(shí)候，變速箱會(huì)維持較高的擋位，在油門加重的時(shí)候，會(huì)避免突然下?lián)跻悦獯蚧母鼌柡?。TCS最大的特點(diǎn)是使用現(xiàn)有ABS系統(tǒng)的電腦、輸速感知器和控制引擎與變速箱電腦，即使換上了備胎，TCS也可以準(zhǔn)確的應(yīng)用，如圖1所示。TCS與ABS的區(qū)別在于，ABS是利用感測(cè)器來(lái)檢測(cè)輪胎何時(shí)要被抱死，再減少該輪的剎車力以防被抱死，它會(huì)快速的改變剎車力，以保持該輪在即將被抱死的邊緣，而TCS主要是使用引擎點(diǎn)火的時(shí)間、變速箱擋位和供油系統(tǒng)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)輪打滑。圖1 TCS工作示意圖 TCS對(duì)汽車的穩(wěn)定性有很大的幫助，當(dāng)汽車行駛在易滑的路面上時(shí)，沒(méi)有TCS的汽車，在加速時(shí)驅(qū)動(dòng)輪容易打滑，如果是后輪，將會(huì)造成甩尾，如果是前輪，車子方向就容易失控，導(dǎo)致車子向一側(cè)偏移，而有了TCS，汽車在加速時(shí)就能夠避免或減輕這種現(xiàn)象，保持車子沿正確方向行駛。在TCS應(yīng)用時(shí)，可以在儀表板顯視出地面是否有打滑的現(xiàn)象發(fā)生，它有一個(gè)控制旋扭，如果想