汽車發(fā)動機構造與維修總復習題與答案及汽車發(fā)展歷史

汽車發(fā)動機構造與維修總復習一、填空題1、汽車的動力源＿發(fā)動機＿。2、熱力發(fā)動機按燃料燃燒的位置可分為內燃機和外燃機兩種。3、車用內燃機根據(jù)其熱能轉換為機械能的主要構件的型式，可分為___活塞式往復發(fā)動機___和__轉子發(fā)動機____兩大類。4、四沖程發(fā)動機的工作循環(huán)包括四個活塞行程，即__進氣_____、___壓縮____、___作功___、和____排氣__。5、汽油發(fā)動機一般由__曲柄連桿機構__、配氣機構_、燃料供給系統(tǒng)_、_潤滑系統(tǒng)_、_冷卻系統(tǒng)_、__點火系統(tǒng)__和__起動系____組成。6、曲柄連桿機構由__機體組__、__活塞連桿組__和_曲軸飛輪組___等三部分構成。7、發(fā)動機各個機構和系統(tǒng)的裝配基體是___機體組___。8、活塞連桿組由__活塞___、__活塞環(huán)__、__活塞銷___、和___連桿___等組成。9、活塞環(huán)包括__氣環(huán)__和__油環(huán)___兩種。10、在安裝氣環(huán)時，各個氣環(huán)的切口應該__錯位___。11、油環(huán)分為_普通油環(huán)__和組合油環(huán)兩種，組合油環(huán)一般由___刮片___和___襯簧__組成。12、在安裝扭曲環(huán)時，還應注意將其內圈切槽向__上____，外圈切槽向___下__，不能裝反。13、活塞銷通常做成___空心____圓柱體。14、活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的配合，一般都采用___全浮式____。15、連桿由__小頭___、__桿身____和__大頭___三部分組成。連桿__小頭_與活塞銷相連。16、飛輪邊緣一側有指示氣缸活塞位于上止點的標志，用以作為調整和檢查___點火____正時和___配氣___正時的依據(jù)。17、V8發(fā)動機的氣缸數(shù)為___8____缸；V8發(fā)動機全支承式曲軸的主軸頸數(shù)為___5___。18、氣門式配氣機構由__氣門組___和___氣門傳動組______組成。19、四沖程發(fā)動機每完成一個工作循環(huán),曲軸旋轉__2___周，各缸的進、排氣門各開啟___1____次,此時凸輪軸旋轉___1___周。20、氣門彈簧座是通過安裝在氣門桿尾部的凹槽或圓孔中的___鎖片____或___鎖銷____固定的。21、由曲軸到凸輪軸的傳動方式有下置式、上置式和中置式等三種。22、氣門由__頭部___和___桿身____兩部分組成。23、根據(jù)凸輪軸___旋向_____和同名凸輪的____夾角____可判定發(fā)動機的點火次序。24、電控燃油噴射系統(tǒng)是由三個子系統(tǒng)組成：空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)。25、發(fā)動機處于怠速工況時，節(jié)氣門處于全關位置，車速等于零。26、電控發(fā)動機的三大組成：傳感器、ECU、執(zhí)行器。27、斷油控制包括：減速斷油控制、超速斷油控制和清除溢流控制。28、常見的怠速控制閥有步進電動機式、旋轉滑閥式和電磁式。29、電磁式噴油器按總體結構不同可分為軸針式、球閥式和片閥式，目前常用的是軸針式噴油器。30、按冷卻介質不同，發(fā)動機冷卻方式有___風冷___和___水冷__31、強制冷卻水在發(fā)動機內進行循環(huán)的裝置是__水泵____32、汽車發(fā)動機潤滑系所用的潤滑劑有___機油____和__潤滑脂_____兩種。33、發(fā)動機的曲柄連桿機構采用___壓力潤滑____和___飛濺潤滑_____相結合的潤滑方式。34、機油細濾器有____過濾式____和___離心式______兩種類型。35、機油泵常見的結構形式有齒輪式和轉子式機油泵。二、判斷題（對的打“√”，錯的打“x”）1、活塞行程是指上、下兩止點間的距離。（√）2、發(fā)動機排量是指所有氣缸工作容積的總和。（√）3、四沖程發(fā)動機在進行壓縮行程時，進排氣門都是開啟的。（X）4、二沖程發(fā)動機完成一個工作循環(huán)，曲軸共轉二周（X）5、四沖程柴油機在進氣行程時，進入氣缸的是可燃混合氣。（X）6、汽油機的組成部分有點火系統(tǒng)，而柴油機沒有點火系統(tǒng)。（√）7、對多缸發(fā)動機來說，所有氣缸的工作行程都是同時進行的。(X)8、汽油機的壓縮比越大，則其動力性越好。(√)9、當壓縮比過大時，柴油機、汽油機都可能產(chǎn)生爆燃。(√)10、柴油機是靠火花塞跳火來點燃可燃混合氣的。(X)11、當缸套裝入氣缸體時，一般缸套頂面應與氣缸體上面平齊。(X)12、在柴油機的氣缸蓋上，除設有進排氣門座外，還設有火花塞座孔。(X)13、為了使鋁合金活塞在工作狀態(tài)下接近一個圓柱形，冷態(tài)下必須把它做成上大下小的截錐體。(X)14、活塞環(huán)在自然狀態(tài)下是一個封閉的圓環(huán)形。(X)15、扭曲環(huán)是在矩形環(huán)的基礎上，內圈上邊緣切槽或外圈下邊緣切槽，不能裝反。(√)16、活塞環(huán)的泵油作用，可以加強對氣缸上部的潤滑，因此是有益的。（X）17、采用全浮式連接的活塞稍，無論在裝配時，還是在發(fā)動機工作時，活塞梢均能在活塞銷座孔中自由轉動。（√）18、為了氣缸的密封不論是干式缸套，還是濕式缸套，在壓入氣缸體以后，都應使氣缸套頂面與氣缸體上平面平齊。（X）19、校正連桿一般是先校正彎曲后校正扭曲。（X）20、充氣效率總是小于1的。(√)21、曲軸正時齒輪是由凸輪軸正時齒輪驅動的。(X)22、凸輪軸的轉速比曲軸的轉速快1倍。(X)23、氣門間隙過大，發(fā)動機在熱態(tài)下可能發(fā)生漏氣，發(fā)動機功率下降。(√)24、氣門間隙過大時，會使得發(fā)動機進氣不足，排氣不徹底。(√)25、對于多缸發(fā)動機來說，各缸同名氣門的結構和尺寸是完全相同的，所以可以互換使用(X)26、非增壓發(fā)動機在進氣結束時，氣缸內壓力小于外界大氣壓。（√）27、發(fā)動機在排氣結束時，氣缸內壓力小于外界大氣壓。（X）28、氣門重疊角越大越好。（X）29、頂置式氣門是由凸輪軸上的凸輪壓動搖臂頂開的，其關閉是依靠氣門彈簧實現(xiàn)的（√）30、因為發(fā)動機的排氣壓力較進氣壓力大，所以在5氣門式的配氣機構中，往往采用兩個進氣門和三個排氣門。（X）31、高速發(fā)動機為了提高充氣和排氣性能，往往采用增加進氣提前角和排氣遲后角方法，以改善發(fā)動機性能。（√）32、為提高氣門與氣門座的密封性能，氣門與座圈的密封帶寬度越小越好。（X）33、為了獲得較大的充氣系數(shù),一般發(fā)動機進氣門錐角大多采用450.（√）34、由于曲軸一定是順時針轉動的，凸輪軸則一定是逆時針轉動的。（X）35、氣門間隙過大、過小會影響發(fā)動機配氣相位的變化。（√）36、因為采用了液力挺桿，所以氣門間隙就不需要調整了。（√）37、過量空氣系數(shù)越大，則可燃混合氣的濃度越濃。(X)38、車用汽油機在正常運轉時，要求供給的可燃混合氣的濃度隨負荷的增加而由濃變稀。(√)39、起動時的基本噴油量是由冷卻液溫度傳感器決定的。(√)40、起動以后的基本噴油量是由曲軸位置傳感器和空氣流量傳感器決定的。(√)41、熱線式空氣流量計的輸出特性：隨著發(fā)動機進氣量的增大，其輸出的信號電壓越低。(X)42、D型檢測方式比L型檢測方式精確。(X)43、進氣溫度傳感器和冷卻液溫度傳感器均采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻作為傳導元件。(√)44、轉換閥控制系統(tǒng)的作用是控制發(fā)動機進氣道的空氣流通截面大小，以適應發(fā)動機不同轉速和負荷時進氣量的需求，從而改善發(fā)動機的動力性。(√)45、渦輪增壓控制系統(tǒng)是利用發(fā)動機排出的廢氣推動增壓器工作的。(√)46、發(fā)動機排氣污染物主要是CO、HC、NOx。(√)47、曲軸箱竄氣的主要成分是HC。(√)48、汽油蒸氣的主要成分是HC。(√)49、廢氣在循環(huán)系統(tǒng)主要是降低Nox的排放。(√)50、發(fā)動機的風扇與水泵同軸，是由曲軸通過凸輪軸來驅動的(X)51、為防止發(fā)動機過熱，要求其工作溫度越低越好。（X）52、防凍液可降低冷卻水的冰點和沸點。（X）53、為了保證風扇、水泵的轉速，要求風扇帶越緊越好。（X）54、潤滑油路中的機油壓力不能過高，所以潤滑油路中用旁通閥來限制油壓。(X)55、由于機油粗濾器串聯(lián)于主油道中，所以一旦粗濾器堵塞，主油道中機油壓力便會大大下降，甚至降為零。(X)56、潤滑系主油道中壓力越高越好。（X）57、細濾清器能過濾掉很小的雜質和膠質，所以經(jīng)過細濾清器過濾的潤滑油直接流向機件的潤滑表面。（√）58、潤滑系中旁通閥一般都安裝在粗濾器中，其功用是限制主油道的最高壓力。（X）59更換發(fā)動機機油時應同時更換或清洗機油濾清器。（√）60、曲軸主軸承與軸徑的配合間隙過大，則機油壓力下降，油膜難以形成。所以，配合間隙越小，油膜越易形成。（X）三、選擇題1、活塞每走一個行程，相應于曲軸轉角(A)。A.180°B.360°C.540°D.720°2、對于四沖程發(fā)動機來說，發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)曲軸旋轉(D)。A.180B.360°C.540°D.720°3、6135Q柴油機的缸徑是(D)。A.6lmmB.613mmC.l34、在將氣缸蓋用螺栓固定在氣缸體上,擰緊螺栓時,應采取下列方法(A)。A．由中央對稱地向四周分幾次擰緊B．由中央對稱地向四周分一次擰緊C．由四周向中央分幾次擰緊D．由四周向中央分幾次擰緊5、對于鋁合金氣缸蓋，為了保證它的密封性能，在裝配時，必須在(B)狀態(tài)下擰緊。A．熱狀態(tài)B．冷狀態(tài)C．A，B均可D．A，B均不可6、為了保證活塞能工常工作，冷態(tài)下常將其沿徑向做成(A)的橢圓形。A．長軸在活塞銷方向B．長軸垂直于活塞銷方向C．A、B均可D．A、B均不可。7、在負荷較高的柴油機上，第一環(huán)常采用(D)。A．矩形環(huán)B．扭曲環(huán)C．錐面環(huán)D．梯形環(huán)8、V形發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于(B)。A．氣缸數(shù)B．氣缸數(shù)的一半C．氣缸數(shù)的一半加lD．氣缸數(shù)加19、直列式發(fā)動機的全支承曲軸的主軸頸數(shù)等于(D)。A．氣缸數(shù)B．氣缸數(shù)的一半C．氣缸數(shù)的一半加lD．氣缸數(shù)加110．按1一2一4一3順序工作的發(fā)動機，當一缸壓縮到上止點時，二缸活塞處于(A)行程下止點位置。A．進氣B．壓縮C．作功D．排氣11、活塞在制造中其頭部有一定錐度主要是由于(C)。A.材料B.可減少往復運動慣性力C.活塞在工作中受熱不均勻D.潤滑可靠12、發(fā)動機氣缸磨損的檢驗，主要測量其(D)。A.直線度和同軸度B.平行度和平面度C.垂直度和圓跳動D.圓度和圓柱度13、為了減輕磨損，通常對(A)進行鍍格。第一道環(huán)B.所有氣環(huán)C.油環(huán)D.氣環(huán)和油環(huán)14、活塞的最大磨損部位一般是(D)。A.頭部B.裙部C.頂部D.環(huán)槽15、正扭曲環(huán)正確的安裝方向是（C）。.A.外切口向上、內切口向下B.外切口向上、內切口向上C.外切口向下、內切口向上D.外切口向下、內切口向下16、曲軸與凸輪軸之間的傳動比為(A)。A、2:1B、l:2C、l:lD·4:117、設某發(fā)動機的進氣提前角為，進氣遲關角為，排氣提前角為，排氣遲關角為，則該發(fā)動機的進、排氣門重疊角為(C)。A、B、C、+D、18、當采用雙氣門彈簧時，兩氣門的旋向(B)。A．相同B．相反C．無所謂D．不一定19、四沖程四缸發(fā)動機配氣機構的凸輪軸上同名凸輪中線間的夾角是(C)。A．180°B．60°C．90°D．120°20、凸輪軸上凸輪的輪廓的形狀決定于(B)。Ａ．氣門的升程B．氣門的運動規(guī)律C．氣門的密封狀況D．氣門的磨損規(guī)律21、下述各零件不屬于氣門組的是（D）。A．氣門彈簧B.氣門C.氣門彈簧座D.凸輪軸22、下述各零件不屬于氣門傳動組的是（A）。A.氣門彈簧B.挺柱C.搖臂軸D.凸輪軸23、進、排氣門在排氣上止點時（B）。A.進氣門開，排氣門關B.排氣門開，進氣門關C.進、排氣門全關D.進、排氣門疊開24、空燃比大于14.7的混合氣為(B)混合氣。A．濃B．稀C．理論混合氣D．功率混合氣25、氧化鋯式氧傳感器的工作狀態(tài)與工作溫度有關，在溫度（D）開始工作。A、100°CB、200°C26、燃油壓力調節(jié)器的作用是根據(jù)進氣歧管壓力的變化來調節(jié)系統(tǒng)油壓，使兩者的壓力差保持恒定，一般為(C)Kpa.A、100～150B、150～250C、250～300D、300～40027、冷卻液溫度傳感器信號故障時，通常按冷卻溫度為（D）控制發(fā)動機工作，防止混合氣過濃或過稀。A、30°CB、50°C28、進氣溫度傳感器信號故障時，通常按進氣溫度（A）控制發(fā)動機工作，防止混合氣過濃或過稀。A、20°CB、30°C29、發(fā)動機的正常工作溫度應在水溫表(C)A．30～40°B．60～70°C．80～90°D．低于100°31、水冷卻系中，冷卻水的大小循環(huán)路線由（C）控制。A.風扇B.百葉窗C.節(jié)溫器D.分水管32在發(fā)動機上拆除原有節(jié)溫器，則發(fā)動機工作時冷卻水（C）。A.只有大循環(huán)B.只有小循環(huán)C.大、小循環(huán)同時存在D.冷卻水將不循環(huán)33、活塞與氣缸壁之間的潤滑方式是(B)。A．壓力潤滑B．飛濺潤滑C．脂潤滑D．壓力潤滑和飛濺潤滑同時進行34、機油粗濾器上裝有旁通閥，當濾芯堵塞時，旁通閥打開，（C）。A.使機油不經(jīng)過濾芯，直接流回油底殼B.使機油直接進入細濾器C.使機油直接進入主油道D.使機油流回機油泵四、名詞解釋1、壓縮比：氣缸總容積與燃燒室容積之比2、發(fā)動機的工作循環(huán)：發(fā)動機的活塞在氣缸內往復運動時，完成了進氣、壓縮、做功和徘氣4個工作過程，周而復始地進行的過程。3、配氣相位：用曲軸轉角來表示進排氣門開啟和關閉的時刻和持續(xù)開啟時間。4、進氣提前角：在排氣行程還未結束時，進氣門在上止點之前就已開啟，從進氣門開啟一直到活塞到達上止點所對應的曲軸轉角。5、進氣遲關角：在做功行程還未結束時，排氣門在下止點之前已經(jīng)開啟，從排氣門開啟一直到活塞到達下止點所對應的曲軸轉角。6、氣門間隙：發(fā)動機冷態(tài)裝配時，在不裝用液力挺桿的配氣機構中，氣門組與氣門傳動組之間必須留有一定的間隙，這一間隙稱氣門間隙7、空燃比：可燃混合氣中空氣質量與燃油質量的比值8、同時噴射是將各缸的噴油器并聯(lián)，在發(fā)動機運轉期間，所有噴油器由電腦的同一個噴油指令控制，同時噴油、同時斷油。9、分組噴射是指將各缸的噴油器分成幾組，它是同時噴射的變形方案，電腦向某組的噴油器發(fā)出噴油或斷油指令時，同一組的噴油器同時噴油或斷油。10、D型電控燃油噴射系統(tǒng)：它是利用絕對壓力傳感器檢測進氣管內的絕對壓力，電腦根據(jù)進氣管內的絕對壓力和發(fā)動機轉速推算出發(fā)動機的進氣量，再根據(jù)進氣量和發(fā)動機轉速確定基本噴油量。11、L型電控燃油噴射系統(tǒng)：它是利用空氣流量計直接測量發(fā)動機的進氣量，電腦不必進行推算，即可根據(jù)空氣流量計信號計算與該空氣量相應的噴油量。12、怠速工況：指發(fā)動機對外無功率輸出的穩(wěn)定運轉工況。此時，發(fā)動機的節(jié)氣門開度最小，汽車處于空擋，發(fā)動機只帶動附件維持最低穩(wěn)定轉速。13、廢氣再循環(huán)：它將部分廢氣引入氣缸內與可燃混合氣混合參與燃燒，從而使燃燒速度減緩，燃燒溫度降低，以減少燃燒過程中氮氧化物的生成。14、渦輪增壓：它是利用發(fā)動機排放廢氣的能量去沖擊裝在排氣系統(tǒng)中的渦輪使之旋轉，同時帶動壓力機一同旋轉，并壓縮空氣強制送入氣缸內。15、壓力潤滑：通過機油泵，使機油產(chǎn)生一定的壓力來潤滑零件摩擦表面的潤滑方式。16、飛濺潤滑：利用發(fā)動機工作時，運動零件飛濺起來的油滴或油霧來潤滑零件表面的潤滑方法。五、簡單題1、曲柄連桿機構有何功用？答：曲柄連桿機構是發(fā)動機實現(xiàn)熱功轉換的主要機構。其主要功用是將氣缸內氣體作用在活塞上的力轉變?yōu)榍S的旋轉力矩，從而輸出動力。2、曲軸箱有幾種結構形式？各有何特點？答：氣缸體下部包圍著曲軸的部分稱上曲軸箱。曲軸箱有三種結構形式：曲軸箱底平面與曲軸中心線平齊的為平分式，此結構形式便于加工，多用于中小型發(fā)動機上；曲軸箱下平面位于曲軸中心線以下的為龍門式，此結構形式強度和剛度均比平分式大，但工藝性較差，多用于大中型發(fā)動機；隧道式的主軸承座孔為整體式，其強度和剛度最高，但工藝性差，只用于少數(shù)機械負荷較大、采用組合式曲軸的發(fā)動機。3、活塞的組成及各組成的作用（1）活塞頂部。它是燃燒室的組成部分，承受高溫氣體的壓力（2）活塞頭部。主要用來安裝活塞環(huán)，以實現(xiàn)氣缸的密封和傳熱（3）活塞裙部。它對活塞在氣缸內的往復運動起導向作用，并承受側壓力4、如何檢查氣缸體裂損？答：氣缸體裂損一般發(fā)生在水套或其它壁厚較薄的部位。明顯的裂損可用目視或五倍放大鏡檢查出來，細小的裂損可通過水壓或氣壓試驗檢查。水壓或氣壓試驗壓力約為0.3~0.4MPa。水壓試驗時，密封水道，將水壓入氣缸體，查看漏水部位，即為氣缸體裂損部位。氣壓試驗時，將壓縮空氣壓入氣缸體后，將氣缸體放入裝水的容器或在氣缸體表面涂肥皂水，查看冒氣泡的部位，即為氣缸體裂損部位。檢查出裂損部位后，應作好標記，以便修理。5、配氣機構有何功用？答：配氣機構的功用是按照發(fā)動機的工作需要，定時地開啟和關閉進、排氣門，使新鮮混合氣（汽油機）或空氣（柴油機）及時進入氣缸，氣缸內的廢氣及時排出。6、氣門拆裝應注意什么？答：拆裝氣門時，必須先使用專用氣門拆裝鉗壓縮氣門彈簧，然后拆下或裝上氣門鎖片或鎖銷，并慢慢放松氣門彈簧即可。拆下的氣門，必須作好標記并按順序擺放，以免破壞氣門與氣門座及氣門導管的配合。氣門鎖片或鎖銷很小，應注意不要丟失。7、混合氣濃度對發(fā)動機性能有何影響？答：發(fā)動機工作時，采用理論混合氣（α=1或空燃比為14.7：1），只是在理論上可保證完全燃燒，實際上，由于時間和空間條件的限制，汽油不可能及時與空氣絕對均勻混合，也就不可能實現(xiàn)完全燃燒。采用α=1.05～1.15的稀混合氣時，可以保證所有的汽油分子獲得足夠的空氣而實現(xiàn)完全燃燒，因而發(fā)動機經(jīng)濟性最好。采用α=0.85～0.95的濃混合氣時，燃燒速度最快，氣缸平均工作壓力最高，可使發(fā)動機發(fā)出較大的功率，發(fā)動機的動力性較好，但由于燃料不能完全燃燒，發(fā)動機經(jīng)濟性較差。混合氣過?。é粒?.15）或混合氣過濃（α＜0.88＝，因混合氣中燃油量過少或過多，均會使燃燒速度減慢，導致發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性下降。當混合氣稀到α＞1.3～1.4或濃到α＜0.4～0.5時，將無法點燃，發(fā)動機也無法工作。8、電控燃油噴射系統(tǒng)的功用是什么？答：電控燃油噴射系統(tǒng)主要是根據(jù)空氣流量信號和發(fā)動機轉速信號確定基本的噴油時間（噴油量），再根據(jù)其它傳感器（如水溫傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）對噴油時間進行修正，并按最后確定的總噴油時間向噴油器發(fā)出指令，使噴油器噴油（通電）或斷油（斷電）。9、怎樣釋放燃油系統(tǒng)的壓力？答：在拆卸燃油系統(tǒng)內任何元件時，都必須首先釋放燃油系統(tǒng)壓力，以免系統(tǒng)內的壓力油噴出，造成人身傷害或火災。燃油系統(tǒng)壓力的釋放方法如下：（1）起動發(fā)動機，維持怠速運轉。（2）在發(fā)動機運轉時，拔下油泵繼電器或電動燃油泵電源接線，使發(fā)動機自行熄火。（3）再使發(fā)動機起動2~3次，即可完全釋放燃油系統(tǒng)壓力。（4）關閉點火開關，裝上油泵繼電器或電動燃油泵電源接線。10、怎樣預置燃油系統(tǒng)壓力？答：在拆開燃油系統(tǒng)進行維修之后，為避免首次起動發(fā)動機時，因系統(tǒng)內無壓力而導致起動時間過長，應預置燃油系統(tǒng)殘余壓力。燃油系統(tǒng)壓力預置可通過反復打開和關閉點火開關數(shù)次來完成，也可按下述方法進行：（1）檢查燃油系統(tǒng)所有元件和油管接頭是否安裝良好。（2）用專用導線將診斷座上的燃油泵測試端子跨接到12V電源上，如：日本豐田車系直接將診斷座上的電源端子“+B”與燃油泵測試端子“FP”跨接。（3）將點火開關轉至“ON”位置，使電動燃油泵工作約10s。（4）關閉點火開關，拆下診斷座上的專用導線。11、節(jié)氣門位置傳感器有何功用？有幾種類型？答：節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，此信號輸入ECU，用于控制燃油噴射及其它輔助控制（如EGR、開閉環(huán)控制等）。節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，由節(jié)氣門軸驅動，可分為電位計式、觸點式和綜合式三種。12、ECU有哪些基本組成部分?它們起什么作用?答：（1）輸入回路——將各種傳感器的回路輸入ECU。（2）A/D轉換器——將模擬信號轉換成數(shù)字信號。（3）計算機——根據(jù)工作的需要，利用其內存程序和數(shù)據(jù)對各種傳感器輸送來的信號進行運算處理，并將處理結果送往輸出電路。（4）輸出電路——將微機處理的結果放大，生成能控制執(zhí)行元件的執(zhí)行信號。13、分析冷卻液溫過低的原因及處理方法（1）百葉窗關閉不嚴。檢修百葉窗及控制機構；（2）風扇離合器接合過早。檢修或更換風扇離合器；（3）溫控開關閉合太早。檢修或更換此開關14、潤滑系的基本組成有哪些？各有何功用？答：發(fā)動機潤滑系的組成基本相同，主要由以下基本裝置組成：（1）油底殼。其主要功用是貯存潤滑油。（2）機油泵。其主要功用是建立壓力潤滑和潤滑油循環(huán)所必須的油壓。（3）油道。其主要功用是將機油泵輸出的壓力潤滑油輸送到各摩擦表面；油道在氣缸體與氣缸蓋上直接鑄出或加工在一些零件內部，可分為主油道和分油道，主油道一般是指鑄造在氣缸體側壁內、沿發(fā)動機縱向布置的油道，其它油道均為分油道。（4）濾清器。其主要功用是濾除潤滑油中的雜質，根據(jù)能夠濾除的雜質直徑不同可分為集濾器、粗濾器和細濾器。（5）限壓閥。主要功用是控制機油壓力。（6）機油壓力傳感器和油壓表。主要功用是檢測并通過儀表顯示機油壓力15、分析機油壓力過高的原因及處理方法（1）機油粘度過大。更換機油或重新選用機油。（2）機油限壓閥彈簧壓力調整過大。重新調整彈簧壓力。（3）機油限壓閥的潤滑油道堵塞。清洗潤滑油道（4）曲軸主軸承、連桿軸承或凸輪軸承間隙過小。必要時光磨曲軸、凸輪軸或更換軸承。（5）機油壓力表或其他傳感器工作不良。檢修或更換機油壓力表及其他傳感器。六、論述題1、四沖程汽油機與柴油機工作原理的比較（1）兩種發(fā)動機中，每完成一個工作循環(huán)，曲軸轉兩周（720），每完成一個行程曲軸轉半周（180），進氣行程是進氣門開啟，排氣行程是排氣門開啟，其余兩個行程進、排氣門均關閉。（2）無論是汽油機還是柴油機，在四個行程中，只有作功行程產(chǎn)生動力，其余三個行程是為作功行程作準備的輔助行程，都要消耗一部分能量。（3）兩種發(fā)動機運轉的第一循環(huán)，都必須靠外力使曲軸旋轉完成進氣和壓縮行程，作功行程開始后，作功能量儲存在飛輪內，以維持循環(huán)繼續(xù)進行。（4）汽油機的混合氣是在氣缸外部形成的，進氣行程中吸入氣缸的是可燃混合氣；柴油機的混合氣是在氣缸內部形成的，進氣行程中吸入氣缸的是純空氣。（5）汽油機在壓縮終了時，靠火花塞強制點火燃燒，而柴油機則靠混合氣自燃著火燃燒。七、看圖題1、簡述燃油壓力調節(jié)器的工作原理P1421——彈簧室2——彈簧3——膜片4——燃油式5——回油閥6——殼體7——真空管接頭燃油壓力調節(jié)器通常安裝在輸油管的一端，主要由膜片、彈簧和回油閥等組成。膜片將調節(jié)器殼體內部分成兩個室，即彈簧室和燃油室；膜片上方的彈簧室通過軟管與進氣管相通，膜片與回油閥相連，回油閥控制回油量。發(fā)動機工作時，燃油壓力調節(jié)器膜片上方承受的壓力為彈簧的彈力和進氣管內氣體的壓力之和，膜片下方承受的壓力為燃油壓力，當膜片上、下承受的壓力相等時，膜片處于平衡位置不動。當進氣管內氣體壓力下降時，膜片向下移動，回油閥開度增大，回油量增多，使輸油管內燃油壓力也下降；反之，當進氣管內的氣體壓力升高時，則膜片帶動回油閥向下移動，回油閥開度減小，回油量減少，使輸油管內燃油壓力也升高。由此可見，在發(fā)動機工作時，燃油壓力調節(jié)器通過控制回油量來調節(jié)輸油管內燃油壓力，從而保持噴油壓差恒定不變。2、簡述豐田LS400轎車燃油泵控制電路原理P139詞種控制電路可根據(jù)發(fā)動機轉速和負荷的變化，通過燃油泵繼電器改變燃油泵供電線路，從而控制燃油泵工作轉速。點火開關接通后即通過主繼電器將開路繼電器的+B端子與電源接通，起動時開路繼電器中的L1線圈通電，發(fā)動機正常運轉時，ECU中的晶體管VT1導通，開路繼電器中的L2線圈通電，均使開路繼電器觸電閉合，油泵繼電器FP端子與電源接通，燃油泵工作。發(fā)動機熄火后，ECU中的晶體管VT1截止，開路繼電器內的L1和L2線圈均不通電，其開關斷開燃油泵電路，燃油泵停止工作。汽車發(fā)展歷史汽車自19世紀末誕生以來，已經(jīng)走過了風風雨雨的一百多年。從卡爾.本茨造出的第一輛三輪汽車以每小時18公里的速度，跑到現(xiàn)在，竟然誕生了從速度為零到加速到100公里/小時只需要三秒鐘多一點的超級跑車。這一百年，汽車發(fā)展的速度是如此驚人！同時，汽車工業(yè)也造就了多位巨人，他們一手創(chuàng)建了通用、福特、豐田、本田這樣一些在各國經(jīng)濟中舉足輕重的著名公司。讓我們一起來回望這段歷史，品味其中的辛酸與喜悅，體會汽車給我們帶來的種種歡樂與夢想……汽車同其它現(xiàn)代高級復雜工具如電子計算機等一樣，并非是哪一個人坐在那里發(fā)明了的。發(fā)明之初的汽車也不是現(xiàn)在之個式樣，如果你能見到當時的汽車，你也可能認為這不是汽車呢。汽車的發(fā)展也有一個漫長的歷程，總的說來，汽車發(fā)展史可能分為蒸汽機發(fā)明前、蒸汽汽車的問世、大量流水生產(chǎn)汽車開始等三個階段。人類最初的工作勞動完全是由本身來完成，根本沒有什么汽車和發(fā)動機，如果說有的話，在未使用牛和馬之前使用的是人體的股份這臺發(fā)動機。奴隸就是一種“生物發(fā)動機”。隨著人類的進步與發(fā)展，人們對自然界的認識越來越深，利用自然、改造自然的能力日益加強，人們不僅使用人力、畜力、而且知道使用水力、風力。在1705年，紐可門首次發(fā)明了不依靠人和動物來作功而是靠機械來作功的實用化蒸汽機。這種蒸汽機用于驅動機械，便產(chǎn)生了劃時代的第一次工業(yè)革命。隨著蒸汽驅動的機械即汽車的誕生，人類社會中便拉開了永無休止的汽車發(fā)展的序幕。1769年，法國人N.J.居紐(Cugnot)制造了世界上第一輛蒸汽驅動三輪汽車。到1804的年，脫威迪克(Trouithick)又設計并制造了一輛蒸汽汽車，這輛汽車還拉著十噸重的貨物在鐵路上行駛了15.7公里。1831年，美國的哥德史沃奇.勒(ColdsworthyGur-ney)將一臺蒸汽汽車投入運輸，相距15公里格斯特夏和切羅騰哈姆之間便出現(xiàn)了有規(guī)律的運輸服務，這臺運輸車走完全程約需45分鐘。此后的三年內，倫敦街頭也出現(xiàn)了蒸汽驅動公共汽車。當這個笨重的怪物在英國城鎮(zhèn)奔跑時，曾引起了很大的騷動。說起來，這種車比現(xiàn)在的筑路用的壓道機還重，速度又低，常常撞壞未經(jīng)鋪修的路面，引起各種事故。市民們當時曾呼吁取締這種汽車。為此英國制訂了所謂的“紅旗法規(guī)”，具有諷剌意味的是，由于這條法規(guī)的實施，使得英國后來在制造汽車的起步上大大落后于其它工業(yè)國家。由于蒸汽汽車本身又笨又重，乘坐蒸汽汽車又熱又臟，為了改進這種發(fā)動機，艾提力.雷諾(EtienceLenor)在1800年制造了一種與燃料在外部燃燒的蒸汽機(即外燃機)所不同的發(fā)動機，讓燃料在發(fā)動機內部燃燒，人們后來稱這類發(fā)動機為內燃機。1876年康特.尼古扎.奧托(CountNicholasOtto)又發(fā)明了對進入汽缸的空氣和汽油混合物先進行壓縮，然后點火，提高了發(fā)動機效率。這種發(fā)動機具有進氣、壓縮、作功、排氣四個行程，為了紀念奧托的發(fā)明，人們把這種循環(huán)改稱為奧托循環(huán)。1879年德國工程師卡爾.苯茨(KartBenz)，首次試驗成功一臺二沖程試驗性發(fā)動機。1883年10月，他創(chuàng)立了“苯茨公司和萊茵煤氣發(fā)動機廠”，1885年他在曼海姆制成了第一輛苯茨專利機動車，該車為三輪汽車，采用一臺兩沖程單缸0.9馬力的汽油機，此車具備了現(xiàn)代汽車的一些基本特點，如火花點火、水冷循環(huán)、鋼管車架、鋼板彈簧懸架、后輪驅動前輪轉向和制動手把等。與此同時在1893年就與威廉.邁巴特合作制成了第一臺高速汽油試驗性發(fā)動機的德國人戴姆勒(Daimler)又在邁巴特的協(xié)助下，又于1886年在巴特坎施塔特制成了世界上第一輛“無馬之車”。該車是在買來的一輛四輪“美國馬車”上裝用他們制造的功率為1.1馬力，轉速為每分鐘650轉的發(fā)動機后，該車以每小時18公里的當時所謂“令人窒息”的速度從斯圖加特駛向康斯塔特，世界上第一輛汽油發(fā)動機驅動的四輪汽車就此誕生了。實際使用表明，此車使用良好。第二年苯茨第一次把三輪汽車賣給了一個法國巴黎人，由于這種三輪汽車設計可靠，選材和制造精細，受到了好評，銷路日廣。由于上述原因，人們一般都把1886年作為汽車元年，也有些學者把卡爾.苯茨制成第一輛三輪汽車之年(1885)，視為汽車誕生年。苯茨和戴姆勒則被尊為汽車工業(yè)的鼻祖。這是汽車發(fā)展史上的第二件大事。需要說明的是，那時的汽車司機必須是勇敢、機智的機械修理工，在許多場合下他不得不“從汽車內爬出或爬到汽車下”或者到鄉(xiāng)下鐵匠那兒去修車，所以一般人是望車莫及的。盡管如此，坐在極為嘈雜和震動非常厲害的機械上，不僅要飽受路人的嘲笑和日曬雨淋，而且全然沒有今日司機的舒適和氣派，況且馬車手認為汽車搶占了他們的生意，當汽車與馬車并行時，他們常常揚起皮鞭抽打汽車司機。進入20世紀以后，汽車不再僅是歐洲人的天下了，特別是亨利.福特(HeneryFord)在1908年10月開始出售著名的“T”型車時，這種車產(chǎn)量增長驚人，短短19年，就生氣1500輛。此間的1913年福特汽車公司還首次推出了流水裝配線的大量作業(yè)方式，使汽車成本大跌，汽車價格低廉，不再僅僅是貴族和有錢人的豪華奢侈品了，它開始逐漸成為大眾化的商品。也是此時開始，美國汽車便成為世界寵兒，福特公司也因此成為名副其實的汽車王國。所以，人們說，汽車發(fā)明于歐洲，但獲得大發(fā)展那是在本世紀初30年代的美國。福特采用流水作業(yè)生產(chǎn)汽車，在汽車發(fā)展史上樹起了第三塊里程碑。短短幾年時間，汽車已經(jīng)從一種實驗性的發(fā)明轉變?yōu)殛P聯(lián)產(chǎn)業(yè)最廣、工業(yè)技術波及效果最大的綜合性工業(yè)。因此，汽車工業(yè)的發(fā)展不僅依賴于汽車行業(yè)本身的技術進步，而且也取決于汽車工業(yè)應用這些技術的投資能力和世界汽車市場的投放容量，兩者相互影響并受到整個經(jīng)濟形勢的發(fā)展，及人們對環(huán)境要求和能源及原材料供應、意外變化及國家政策等的影響。例如第一次世界大戰(zhàn)表明了汽車運輸?shù)臋C動性，而且還培訓了不少駕駛軍用卡車的駕駛員，他們中的很多人還學習到了一些汽車機械技術，于是戰(zhàn)后汽車買賣興隆，在美國，汽車制造商和附件的供應商全負荷生產(chǎn)仍不能滿足要求的迅猛增長。汽車價格幾倍于戰(zhàn)前。但時隔不久由于經(jīng)濟簫條汽車高需求即宣告結束。到了第二次世界大戰(zhàn)后，在英國，汽車的需要量比第一次世界大戰(zhàn)后更高，幾乎生產(chǎn)多少就可售出多少。大戰(zhàn)中的美國發(fā)了橫財，戰(zhàn)后的美國工業(yè)越發(fā)興旺，汽車生產(chǎn)在世界上始終處于遙遙領先的地位。汽車、鋼鐵、建筑這三大工業(yè)曾被譽為“三大支柱”，而汽車工業(yè)更是美國工業(yè)驕傲的象征，長期以來，他們一直以研究豪華小汽車為主。但當1973年首次發(fā)生石油危機時，美國汽車工業(yè)便受到很大的沖擊，而日本似乎對此早有察覺，他們大量研制生產(chǎn)的是小型節(jié)油汽車，結果終于在1980年把美國趕下了“汽車王國”的寶座，取而代之。日本真可謂“后起之秀”，當歷史進入20世紀，日本才出現(xiàn)第一部汽車，幾年后日本人才開始研制汽車。但誰又能料到1925年才第一次出口汽車(向我國上海)的日本，60年后竟然出口汽車達6400萬輛，登上了汽車王國的寶座。這件事引起了全世界的廣泛關注，成為汽車發(fā)展史上一個特大新聞。當然美國也決不會就此罷休，到底鹿死誰手還很難預料。未來的汽車市場仍是世界市場中競爭最為激烈的市場。有人以美國汽車之王通用汽車公司為例，它平均每15分鐘用于汽車生產(chǎn)的投資就高達180萬美元，這真是令人驚訝的數(shù)字。因此，人們預料在將來，只有資金龐大的汽車公司才能有這樣的投資能力，不過由于有政府等各界支持，未來汽車舞臺也不是大公司唱獨有戲，中小型汽車公司也會有很大的發(fā)展。為了占領未來汽車市場，如今已有許多公司把各種先進技術和裝備，如微型電子計算機、無線電通訊、衛(wèi)星導航等等新技術、新設備和新方法、新材料廣泛應用于汽車工業(yè)中，汽車正在走向自動化和電子化。有了衛(wèi)星導航系統(tǒng)，汽車可接收交通衛(wèi)星的通信資料，確定汽車所在位置，從而自動提供最優(yōu)行車路線，并且顯示出交通圖；汽車的雷達系統(tǒng)可以把障礙物的距離和大小告訴給駕駛員，這樣停車就更容易；而語言感知系統(tǒng)可以用圖、表和聲音告訴駕駛人員汽車的各個部位情況，此外還可按“音”行事，執(zhí)行駕駛有關指令等等。另外汽車的能耗，排放廢氣、噪聲和污染等公害也日將減少，安全性、使用方便性將日益提高，即使再次發(fā)生石油危機，汽車工業(yè)也不會受到很大的影響。專家們認為，汽車是當前世界最主要的交通工具，在將來它仍然是世界上的主要交通工具，別的任何開工交通工具都不可能完全把汽車取代.現(xiàn)代汽車制造金屬材料的應用及發(fā)展方向隨著科學技術的飛速發(fā)展，現(xiàn)代汽車制造材料的構成，發(fā)生了較大的變化，高密度材料的比例下降，低密度材料有較大幅度的增加，可以說，從90年代開始，汽車材料向輕量化、節(jié)省資源、高性能和高功能方向發(fā)展。一、汽車制造的金屬材料長期以來，鋼鐵一直是構成汽車的主要材料，在汽車用鋼中，合金鋼比例較高。國外不少汽車采用含Cr、Ni、Mo等元素的結構鋼和含Co量很高的永磁材料，而這些元素的資源都較稀缺，節(jié)約合金資源成為指導汽車材料開發(fā)和應用的方針之一。構成汽車的零件約有兩萬多個，在這些零件中，使用了各種各樣的材料(見圖)。其中約86%是金屬材料，而在金屬材料中，鋼鐵材料占了80%。在90年代日本的消費量中冷軋薄板占37%，熱軋薄板33%，特殊鋼24%;另外鋁鑄材料的83%都是用于汽車制造上，這對日本經(jīng)濟界的發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。鋼鐵材料的理論強度約為14000MPa，直徑為1～2μm的鐵單晶體試棒可接近這個理論強度，而實際使用材料的最大強度只有2000MPa。從宏觀上看是由于材料的缺陷，在微觀上看是由于結晶的缺陷，所以，為得到強度高而便宜的鋼鐵材料，應盡量減小這些缺陷，并進行各種各樣的研究。汽車的車體鋼板，以前使用的是容易成型的軟質鋼材。為適應輕量化的需求，以后開發(fā)了高張力鋼板。這種鋼板具有成型性好、強度高，并可使板厚減薄的優(yōu)點。高張力鋼板是在原有鋼板基礎上添加固溶強化型元素(硅、錳等)和析出強化型元素(鈮、鈦等)，并在鋼鐵廠退火爐內連續(xù)退火而得到。它有著屈服點低的、復合成分多的特點。車身外板用的鋼板使用最多的是加磷的抗拉強度為350～400MPa的鋼板，特別是轎車上使用的鋼板，20%～50%都是高張力鋼板。目前，正在進行研究將以前鑄造的一體成型的發(fā)動機氣缸體改用鋼板沖壓成型，可大幅度減輕重量而制成輕量化(約33%)的鋼板制氣缸體。另外，驅動系統(tǒng)齒輪由于高功率輸出、輕量化、降低噪聲等的需要，對驅動系統(tǒng)齒輪提出了嚴格的質量要求:強度好，熱處理變形小。為達到這一要求，在鋼鐵材料的制造過程中，采用了連續(xù)鑄造法。這種方法跟以前的鑄錠法相比，具有冷卻速度快、成分偏析少的優(yōu)點，它與制鋼時的真空脫氣技術組合，可以滿足齒輪所要求的強度。進而，為縮小對熱處理變形影響大的鋼的淬透性的偏差，制造出高品質的連續(xù)鑄造鋼，現(xiàn)在鑄造的鋼可將日本工業(yè)標準規(guī)定的淬透性規(guī)格限制在1/3上。連續(xù)鑄造法具有提高制鋼時的材料利用率和降低制造所耗能源的優(yōu)點，且由于制造工藝合理化也使成本有了降低。降低成本是和提高質量同等重要的課題，降低成本主要有兩個手段:一是減少合金元素的添加量和降低替代材料的成本?？蓪r高而且價格不穩(wěn)定的含Mo的Cr～Mo鋼改用鉬添加量只有其一半的半Mo鋼和硼鋼。二是降低零件制造成本。在這里為降低零件制造所消耗的能源而采用非調質鋼，為提高加工能力，也有采用易切削鋼。因非調質鋼添加了釩，控制了熱鍛后的冷卻速度，省去了淬火、回火的熱處理，故確保了強度。它可在汽車的曲軸、連接件、FF車的車輪等部分使用，其用途可望得到進一步擴大。另外，對于易切削且強度降低少而用于齒輪的低鉛、易切削鋼是一種新的易切削鋼材。它可用于小型車的變速器，并具有降低制造成本的效果。新型彈簧鋼新型彈簧鋼主要指汽車懸掛系統(tǒng)的彈簧用鋼，目前用的最廣的鋼板彈簧是Si鋼，其性能基本上能滿足使用要求，近年來，變截面少片彈簧在汽車上的應用越來越多，使用這種彈簧可以節(jié)約l/3左右的材料，并使汽車的平順性等性能得到改善，同時有顯著的技術經(jīng)濟效益，但其生產(chǎn)工藝發(fā)生了相應的變化，含Si量較高的彈簧鋼具有較高的脫碳傾向，故應發(fā)展低Si或無Si的彈簧鋼，以滿足生產(chǎn)的需要。微合金非調質鋼在鋼中加入微量V、Ti、Nb等元索、經(jīng)鍛造或軋制冷卻后在鐵索體、珠光體中析出碳化物或碳氮化物而達到強化，不需要調質，可以減少熱處理工序和設備，避免熱處理變形和淬火裂紋造成的廢品，降低能耗和生產(chǎn)成本。高強度鋼板采用高強度鋼板，既可以減少汽車由身的質量，又可以提高汽車的安全性和可靠性，含磷深沖壓高強度鋼板主要應用在車身、駕駛室上的深沖壓件，使用得當，可降低材料消耗10％，雙相鋼板其有較低的屈服強度和高的加工硬化能力，比較適宜于制造變形程度大的沖壓或拉延深件，根據(jù)成形特點，可使零件質量減輕30％一60％。鍍覆鋼板鍍層鋼板和鋼管的研制與應用，是為了改善耐腐蝕性等性能。國外在汽車上大量使用覆層鋼板。鍍鋁或滲鋁鋼管主要用來制造消聲器，排氣凈化裝置的接觸容器和反應器部件。鍍鋅鋼板用來制造車身、車架、駕駛室、油箱等零件。含鋅、鉻的高分子化合物涂層鋼板，主要用于防腐蝕要求高和不便于涂裝的車身、駕駛室零件。傳動系材料齒輪是汽車的重要基礎零件，應按其模數(shù)和工況選用不同級別的齒輪鋼。在我國目前變速器和后橋齒輪大都使用2OCrMnTi，需仿制國外成熟的先進鋼種，形成汽車齒輪用鋼系列化。擴大應用有色輕金屬有色輕金屬的應用范圍在不斷擴大，鋁的密度為鋼的l/3，用鋁代替鋼可以減少質量50％左右，但鋁的強度低，體積較大。鎂合金的強度比鋁合金高、而與高強使合金結構鋼相近，所以，沖壓鋁、鎂合金作汽車材料，是使汽車減輕質量和節(jié)能的一條有效途徑。用鋁合金板可制造發(fā)動機罩、行李箱蓋、保險杠、車身內外板件、散熱器，用鎂合金制造操縱桿托架、大粱、離合器殼和變速器殼等。粉末冶金合金燒結金屬，是以金屬粉末為原料，作金屬模具內壓縮成形，后燒結而成的，無需加工，材料的成分配制能自由控制，它已應用于軸承、排氣門座、凸輪、齒輪、支架上。這種材料也可以用來制造連桿、消聲器、離合器、轉向系及制動系部件。隨著粉末冶金工藝和技術新發(fā)展，高強度、高耐磨性、耐熱、形狀復雜的燒結結構零件和高性能減摩材料將大量應用于汽車制造中。所以，高強度燒結合金鋼、燒結不銹鋼等結構材料、低噪聲軸承材料、高溫高真空減摩材料、半金屬減摩材料等將進一步得到發(fā)展和應用，這將對汽車制造產(chǎn)生巨大的影響。鋁合金材料鋁是輕量化首選材料。在高張力鋼板、鋁、塑料與一種稱為FRP的輕量化材料中，鋁起了特別重要的作用。由于鋁的比重只有鐵的1/3，由鐵向鋁轉換也比較容易，所以把活塞、進氣支管、氣缸蓋、盤輪等都采用了重量輕的鋁合金。在美國和歐洲，保險杠、油箱也將鋼板改用為鋁合金。保險杠用的新鋁合金也多次被開發(fā)。但在日本，主要使用的是鋼板和塑料，這是因為歐美等國和日本的鋁價格差異較大。因此，未來汽車的材料構成比例中，歐美地區(qū)的鋁將成為主要比率。如在德國的試驗車中，鋁合金使用率已達到全體材料的30%。另外，由于不穩(wěn)定的鋁價格和強力塑料的推出，每輛汽車中鋁使用量的增加勢頭比以前有所減弱，從精煉鋁在價格來看，鋁仍將是輕量化首選材料。鎂合金材料鎂比鋁更輕，且資源豐富。對于易氧化的鎂，由于已開發(fā)出效率高的鍛造工藝，使鎂的制造成本下降，但其精煉能源為電力，所以其成本比鋁高。鎂能否在汽車零部件上大量使用，鎂和鋁的價格差成為關鍵。鎂的比重只有鋁的0.64;因此價格差如能控制在1.7倍以下，才有可能使用鎂。據(jù)此，從目前輕量化材料的現(xiàn)狀出發(fā)，還不如把鋁改換成塑料。但也存在制造設備的供給能力和再循環(huán)問題。而在環(huán)境問題上，也將會帶來新的問題。二、汽車金屬材料的應用和發(fā)展汽車板料成形的發(fā)展趨勢為滿足較高的安全標準及乘坐的舒適性，就必須增加轎車的質量，但轎車的質量又極大地影響著轎車的油耗及尾氣的排放量，因此，汽車工業(yè)正努力采用輕型結構來減輕汽車質量。這就涉及到對材料及生產(chǎn)工藝的戰(zhàn)略決定。而占整車質量20％～25％的白車身無疑具有很大的減輕質量潛力。不同的車身結構對減輕車身質量的潛在能力起決定性的作用，這些方法一類為分開的生產(chǎn)方式(自支撐底盤及獨立車身和承載構架及獨立車身)，另一類為集成式的加工方法。(金屬板材整體式車身和無車架車身)。如今金屬板材整體式車身在大批量生產(chǎn)中已廣泛使用。減輕車身質量的方法大最使用輕質材料是車身減輕質量的主要手段。如今，中型車質量經(jīng)50％～60％由鋼組成，車身中鋁的結構比僅限于3％～7％(質量)、集中于發(fā)動機及底盤生產(chǎn)中。塑料約占10％～15％(質量)。在當今大批量生產(chǎn)中，白車身的主要材料是鋼，但其他材料如鋁合金及塑料正顯得愈加重要，過去白車身材料采用常規(guī)低碳鋼，然而為了減輕質量及增加結構性能，高強度鋼(HSS)已變得愈加有前景了。在可靠的生產(chǎn)工藝下，采用高強度鋼可減輕質量。在大多數(shù)情況下，結構板件要求更大的拉深深度以及更加復雜的負載。大批量生產(chǎn)中，屈服強使高達42OMPa的微合金鋼和含磷合金鋼，在結構部件中(防撞擊部件)，如車體內側板、內側柱等，已廣泛的應用。對大批量和小批量生產(chǎn)的影響在金屬車身面板和結構面板的生產(chǎn)成形中，深沖壓為主要的生產(chǎn)工藝。然而在材料成形方面仍然可以進一步改進。生產(chǎn)工藝必須根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模劃分。白車身內面板和外面板的大規(guī)模生產(chǎn)通常由沖壓線和多工位壓機生產(chǎn)，因為這些生產(chǎn)方式可以滿足批量的要求。而材料(尤其是超高強度鋼)對壓力機最大許可壓力和單位工件生產(chǎn)時間有很大影響。泡沫金屬在未來汽車中的應用制造從泡沫塑料在建筑中廣泛使用中得到啟發(fā)，科學家們考慮在汽車業(yè)中使用“泡沫金屬”。目前汽車工業(yè)是消耗金屬最多的工業(yè)之一，金屬制造業(yè)雖然能生產(chǎn)2500多種性能各異的鋼材和千百種有色金屬，但仍然滿足不了汽車制造業(yè)的特殊需要。如果“泡沫金屬”能研制出來，它將成為未來汽車的最佳材料，這種泡沫金屬零件的結構是:外表用薄鋼制成，中心則用泡沫金屬填充。報載歐洲目前已經(jīng)研制出--種新型鋼質結構材料，它比普通鋼質材料輕10％。主要是靠粘結鋼質零件和采用減震材料新結構而制成。同時還研制出“精確鋼坯”組合新結構，能使所有部件相互巧妙配合。這樣，在汽車制造中，就可以機動而廣泛地選用應力強度恰好合適的組合部件，如在車門鉸鏈部位，其零件除外形合理、美觀外，還需具備結構穩(wěn)定性。目前德國科學家已經(jīng)成功地研制出“泡沫鋁”--將鋁粉和鈦氧化合物粉末相混成，填放到鋼皮制成的模型中，然后再把這充滿混合物的模型加熱到鋁的熔點，這時，氫氣會從氫化合物中分解而逸出，從而使熔化的鋁產(chǎn)生泡沫，當鋼皮模型完全冷卻后，便形成了固體“泡沫鋁”。這種“泡沫鋁”具有整體結構，其質量輕而均勻，強度比鋁更高，其外覆的鋼皮模型更增強了部件的強度和剛度。為了提高汽車的安全性和可靠性，需要從設計上、制造上，特別是材料方面考慮。例如，提高汽車結構材料的強度和韌性，使之更堅固可靠，一旦發(fā)生撞車、翻車等交通事故時，能最大限度地減輕損傷程度，保證人員的乘車安全。與此同時，大力發(fā)展各種汽車用的具有特殊功能的材料，以提高汽車的自控能力，進一步改善汽車的性能。汽車所用的材料，由于節(jié)省能源、節(jié)省資源、輕量化的需要而有所變化，新材料相繼被推出、應用。在比較成熟的金屬材料中，鋼鐵材料和輕金屬材料也出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢。所以我認為可以取代現(xiàn)有材料的又具備以上特點車身新材料的種類高強度鋼板從前的高強度鋼板，拉延強度雖高于低碳鋼板，但延伸率只有后者的50％，故只適用于形狀簡單、延伸深度不大的零件?，F(xiàn)在的高強度鋼板是在低碳鋼內加入適當?shù)奈⒘吭?，?jīng)各種處理軋制而成，其抗拉強度高達420N/mm2，是普通低碳鋼板的2～3倍，深拉延性能極好，可軋制成很薄的鋼板，是車身輕量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50%左右。中國奇瑞汽車公司與寶鋼合作，2001年在試制樣車上使用的高強度鋼用量為262kg，占車身鋼板用量的46%，對減重和改進車身性能起到了良好的作用。低合金高強度鋼板的品種主要有含磷冷軋鋼板、烘烤硬化冷軋鋼板、冷軋雙相鋼板和高強度1F冷軋鋼板等，車身設計師可根據(jù)板制零件受力情況和形狀復雜程度來選擇鋼板品種。含磷高強度冷軋鋼板：含磷高強度冷軋鋼板主要用于轎車外板、車門、頂蓋和行李箱蓋升板，也可用于載貨汽車駕駛室的沖壓件。主要特點為：具有較高強度，比普通冷軋鋼板高15％～25％；良好的強度和塑性平衡，即隨著強度的增加，伸長率和應變硬化指數(shù)下降甚微；具有良好的耐腐蝕性，比普通冷軋鋼板提高20％；具有良好的點焊性能；烘烤硬化冷軋鋼板：經(jīng)過沖壓、拉延變形及烤漆高溫時效處理，屈服強度得以提高。這種簡稱為BH鋼板的烘烤硬化鋼板既薄又有足夠的強度，是車身外板輕量化設計首選材料之一；冷軋雙向鋼板：具有連續(xù)屈服、屈強比低和加工硬化高、兼?zhèn)涓邚姸燃案咚苄缘奶攸c，如經(jīng)烤漆后其強度可進一步提高。適用于形狀復雜且要求強度高的車身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如車門加強板、保險杠等；超低碳高強度冷軋鋼板：在超低碳鋼（C≤0.005％）中加入適量的鈦或鈮，以保證鋼板的深沖性能，再添加適量的磷以提高鋼板的強度。實現(xiàn)了深沖性與高強度的結合，特別適用于一些形狀復雜而強度要求高的沖壓零件。輕量化迭層鋼板迭層鋼板是在兩層超薄鋼板之間壓入塑料的復合材料，表層鋼板厚度為0.2～0.3mm，塑料層的厚度占總厚度的25％～65％。與具有同樣剛度的單層鋼板相比，質量只有57％。隔熱防振性能良好，主要用于發(fā)動機罩、行李箱蓋、車身底板等部件。鋁合金與汽車鋼板相比，鋁合金具有密度?。?.7g/cm3）、比強度高、耐銹蝕、熱穩(wěn)定性好、易成形、可回收再生等優(yōu)點，技術成熟。德國大眾公司的新型奧迪A2型轎車，由于采用了全鋁車身骨架和外板結構，使其總質量減少了135kg，比傳統(tǒng)鋼材料車身減輕了43％，使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奧迪A8通過使用性能更好的大型鋁鑄件和液壓成型部件，車身零件數(shù)量從50個減至29個，車身框架完全閉合（見圖1）。這種結構不僅使車身的扭轉剛度提高了60%，還比同類車型的鋼制車身車重減少50%。由于所有的鋁合金都可以回收再生利用，深受環(huán)保人士的歡迎。根據(jù)車身結構設計的需要，采用激光束壓合成型工藝，將不同厚度的鋁板或者用鋁板與鋼板復合成型，再在表面涂覆防腐蝕材料使其結構輕量化且具有良好的耐腐蝕性。鎂合金鎂的密度為1.8g/cm3，僅為鋼材密度的35％，鋁材密度的66％。此外它的比強度、比剛度高，阻尼性、導熱性好，電磁屏蔽能力強，尺寸穩(wěn)定性好，因此在航空工業(yè)和汽車工業(yè)中得到了廣泛的應用。鎂的儲藏量十分豐富，鎂可從石棉、白云石、滑石中提取，特別是海水的鹽分中含3.7%的鎂。近年來鎂合金在世界范圍內的增長率高達20％。鑄造鎂合金的車門由成型鋁材制成的門框和耐碰撞的鎂合金骨架、內板組成。另一種鎂合金制成的車門，它由內外車門板和中間蜂窩狀加強筋構成，每扇門的凈質量比傳統(tǒng)的鋼制車門輕10kg，且剛度極高。隨著壓鑄技術的進步，已可以制造出形狀復雜的薄壁鎂合金車身零件，如前、后擋板、儀表盤、方向盤等。泡沫合金板泡沫合金板由粉末合金制成，其特點是密度小，僅為0.4～0.7g／cm3，彈性好，當受力壓縮變形后，可憑自身的彈性恢復原料形狀。泡沫合金板種類繁多，除了泡沫鋁合金板外，還有泡沫鋅合金、泡沫錫合金、泡沫鋼等，可根據(jù)不同的需要進行選擇。由于泡沫合金板的特殊性能，特別是出眾的低密度、良好的隔熱吸振性能，深受汽車制造商的青睞。目前，用泡沫鋁合金制成的零部件有發(fā)動機罩、行李箱蓋等。蜂窩夾芯復合板蜂窩夾芯復合板是兩層薄面板中間夾一層厚而極輕的蜂窩組成。根據(jù)夾芯材料的不同，可分為紙蜂窩、玻璃布蜂窩、玻璃纖維增強樹脂蜂窩、鋁蜂窩等；面板可以采用玻璃鋼、塑料、鋁板和鋼板等材料。由于蜂窩夾芯復合板具有輕質、比強度和比剛度高、抗振、隔熱、隔音和阻燃等特點，故在汽車車身上獲得較多應用，如車身外板、車門、車架、保險杠、座椅框架等。英國發(fā)明了一種以聚丙烯作芯，鋼板為面板的薄夾層板用以替代鋼制車身外板，使零件質量減輕了50%~60%，且易于沖壓成型。工程塑料與通用塑料相比，工程塑料具有優(yōu)良的機械性能、電性能、耐化學性、耐熱性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性等特點，且比要取代的金屬材料輕、成型時能耗少。二十世紀七十年代起，以軟質聚氯乙烯、聚氨酯為主的泡沫類、襯墊類、緩沖材料等塑料在汽車工業(yè)中被廣泛采用。福特公司開發(fā)的LTD試驗車，塑料化后的車身取得了輕量化方面的明顯成果（見表2）。中國工程塑料工業(yè)普遍存在工藝落后、設備陳舊、規(guī)模小、品種少、質量不穩(wěn)定的狀況，而且價格高，缺乏市場競爭力。工程塑料在汽車上的應用僅相當于國外上世紀八十年代的水平。如上海桑塔納轎車塑料用量僅為2.86kg/輛，紅旗CA7228型轎車為2.4kg/輛，而日本轎