《汽車理論同濟大學》課件

《汽車理論》同濟大學課程同濟大學的《汽車理論》課程深入探討汽車技術的基礎原理和發(fā)展趨勢,為學生奠定堅實的專業(yè)知識基礎。從汽車的歷史發(fā)展、構造原理、動力系統(tǒng)、電子控制等多個方面全面系統(tǒng)地介紹汽車工程的核心知識。RY課程目標理解汽車基本結構學習汽車的發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等核心部件的工作原理與構造。掌握汽車維護保養(yǎng)了解常見故障診斷和維修技術,學會日常保養(yǎng)操作,保證車輛可靠性。分析汽車性能指標學習計算車輛的加速性、最高速度、油耗等重要性能參數,評估車型性能。了解行業(yè)發(fā)展動態(tài)跟蹤新能源、智能網聯等技術前沿,掌握汽車產業(yè)的發(fā)展趨勢。汽車發(fā)展歷史119世紀后期汽車最早源于馬車改造220世紀初期內燃機技術不斷進步31920年代工廠化量產推動普及41950年代技術進步引領新設計汽車是現代交通工具的代表,其歷史可追溯至19世紀后期。早期汽車主要源于馬車的改造,逐步發(fā)展至完全以內燃機為動力的獨立車型。經過工廠化量產和不斷的技術進步,汽車在20世紀迅速普及,并不斷推出新穎設計,成為現代生活的重要組成部分。汽車的基本結構汽車由車身、底盤和動力系統(tǒng)三大部分組成。車身負責艙室和載荷，底盤負責行駛性能，動力系統(tǒng)提供動力并將其傳遞到車輪。這些部件相互配合,使汽車能安全、舒適地行駛。車體、車架、懸架系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等是汽車的主要組成部分,各司其職,形成一個完整的交通工具。發(fā)動機工作原理汽缸運轉汽車發(fā)動機采用往復式活塞運動,通過曲軸、連桿等機構將活塞的直線運動轉化為曲軸的旋轉運動。工作循環(huán)4沖程發(fā)動機包括進氣、壓縮、爆炸和排氣4個循環(huán),通過控制進出氣門的開閉實現能量的轉換。點火系統(tǒng)點火系統(tǒng)負責在適當時刻向氣缸內噴入火花,點燃壓縮后的燃料-空氣混合氣,產生爆炸力推動活塞運動。燃油供給系統(tǒng)汽車燃料箱位于車輛下方的燃料箱用于儲存汽油或柴油,作為燃料系統(tǒng)的重要組成部分。高壓燃油泵燃油泵將燃料從油箱抽取并輸送到噴油器,保證發(fā)動機有足夠的燃料供應。燃油濾清器燃油濾清器可過濾燃料中的雜質,確保發(fā)動機獲得潔凈的燃料,延長使用壽命。電子控制系統(tǒng)集成控制汽車電子控制系統(tǒng)集成了各種傳感器和執(zhí)行器,實現對發(fā)動機、變速箱、制動等系統(tǒng)的智能化控制。故障診斷通過診斷系統(tǒng),可以及時發(fā)現故障,并給出修理建議,提高維修效率。性能優(yōu)化電子控制系統(tǒng)可以根據駕駛情況自動調整參數,提高燃油效率和動力性能。網絡連接車載信息娛樂系統(tǒng)和智能網聯技術的發(fā)展,讓汽車與外界實現實時信息交互。冷卻及潤滑系統(tǒng)1高效冷卻汽車發(fā)動機高速運轉會產生大量熱量,冷卻系統(tǒng)通過循環(huán)水和散熱器快速將熱量排出,保障發(fā)動機安全運行。2完善潤滑發(fā)動機潤滑油能夠減少摩擦,降低零件磨損,延長發(fā)動機使用壽命。潤滑系統(tǒng)保證在各工作狀態(tài)下潤滑充分。3多重監(jiān)控智能電子控制系統(tǒng)監(jiān)測冷卻水溫和油壓,及時發(fā)出警示,避免因過熱或干燥導致的嚴重故障。4節(jié)能環(huán)保先進的節(jié)溫技術和低摩擦潤滑油助力提升燃油經濟性,減少廢氣排放,實現綠色環(huán)保出行。制動系統(tǒng)主制動系統(tǒng)通過踩下制動踏板,駕駛員可以產生制動力,減緩車輛速度或停車。這是汽車重要的安全保障。駐車制動系統(tǒng)保持車輛靜止狀態(tài),避免因坡度等因素造成車輛溜車。通常采用手動拉桿操作。輔助制動系統(tǒng)泵、真空助力器等配件幫助降低駕駛員的制動力,提高制動效果。增強制動性能和安全性。轉向系統(tǒng)轉向原理轉向系統(tǒng)是通過將車輪轉動角度的改變帶動整車轉向的機構。它利用方向盤轉動帶動轉向機構改變車輪角度從而實現車輛轉向。轉向機構主要包括方向盤、轉向柱、轉向齒條、搖臂等部件。通過這些部件的配合協(xié)調工作,實現方向盤轉動到車輪轉向的過程。轉向特性轉向角度、轉向徑跟輪距、軸距等參數設計直接影響車輛的轉向性能。工程師需要精心設計以滿足各種駕駛條件。轉向系統(tǒng)種類常見的有機械轉向、動力轉向、電子轉向等不同類型。它們各有優(yōu)缺點,需根據車型特點及使用環(huán)境選擇合適的系統(tǒng)。懸架系統(tǒng)減震彈簧高強度彈簧可吸收輪胎沖擊,提供舒適的乘車體驗。避震器通過阻尼作用,可控制彈簧的振動,確保車身平穩(wěn)。穩(wěn)定桿連接左右車輪,減少車身橫向擺動,提高安全性。懸掛連桿將車輪與車身連接,確保車輪的正確位置和行駛姿態(tài)。傳動系統(tǒng)變速箱變速箱負責根據駕駛需求調節(jié)車輪的轉速,提供動力傳遞和扭矩放大。它決定了汽車加速、爬坡和最高速度的性能。差速器差速器可以讓內外輪轉速不同以適應轉彎時的需要,提高了車輛的行駛穩(wěn)定性和操控性。驅動軸驅動軸將動力從變速箱傳遞到車輪,是汽車動力傳動的重要部件。它需要能承受大扭矩并平穩(wěn)運轉。汽車車身結構汽車車身是汽車的骨架,承擔著整車重量、傳遞各種運動力和制動力的任務。汽車車身的結構設計關系到整車的強度、剛度、穩(wěn)定性和安全性。車身結構通常由前端車頭、中部駕駛室和后部后車廂三大部分組成。采用承載式或半承載式設計,材料多為鋼板、鋁合金等,能夠有效提高車身的強度和剛度。車輛參數計算50額定功率發(fā)動機的最大輸出功率，單位為千瓦。150最大扭矩發(fā)動機在一定轉速下產生的最大扭矩，單位為牛米。2500最高時速汽車在平坦路面上可達到的最高速度，單位為公里/小時。在設計和制造汽車時,需要準確計算各種關鍵參數,如發(fā)動機功率、最大扭矩、最高時速等,以確保汽車的性能和安全性能。這些參數不僅影響汽車的動力性能,也直接關系到汽車的燃油效率、排放標準、制動性能等。汽車性能指標最高車速衡量汽車最大運行速度加速性能從靜止或低速到高速過程中的加速時間油耗指標每100公里行駛的汽油消耗量,反映節(jié)能性能制動性能從一定速度下制動到停車的時間和距離爬坡性能汽車在坡道上的通過能力，與發(fā)動機動力和底盤設計相關這些性能指標全面反映了汽車的動力、經濟、安全等各方面性能水平,是衡量和比較不同車型性能的重要依據?？萍紕?chuàng)新與未來趨勢電動化未來汽車將朝著電動化發(fā)展，提高能源利用效率，減少碳排放。混合動力和純電動車將成為主流。自動駕駛自動駕駛技術正在快速發(fā)展，通過傳感器、人工智能等實現車輛自主感知和決策，讓駕駛更加安全便利。智能網聯汽車和周圍環(huán)境的連接性不斷提高，車載系統(tǒng)與云端服務融合,為用戶帶來更智能便捷的出行體驗。新材料應用碳纖維、輕質合金等新材料被廣泛應用于汽車輕量化,提高燃油效率和性能。環(huán)境保護與新能源汽車1可持續(xù)發(fā)展新能源汽車減少化石燃料消耗和尾氣排放,有助于應對氣候變化,促進可持續(xù)發(fā)展。2環(huán)保優(yōu)勢相比傳統(tǒng)汽車,新能源汽車大幅降低了二氧化碳、氮氧化物等有害物質的排放。3技術創(chuàng)新電池技術、電機驅動等核心技術的不斷進步,使新能源汽車性能和續(xù)航里程不斷提升。4政策支持各國政府出臺多項鼓勵政策,如稅收優(yōu)惠、基礎設施投入,促進新能源汽車的普及應用。駕駛操作技巧1觀察駕駛環(huán)境時刻注意路況、行人及其他車輛2操控車輛平穩(wěn)操作油門、剎車和方向盤3應急預案隨時做好應對突發(fā)情況的準備安全駕駛的關鍵在于謹慎、專注和應變能力。駕駛員需要全程關注路況變化,練習精準操控車輛,并對可能出現的緊急情況做好充分準備。只有掌握這些基本技巧,才能真正成為一名安全穩(wěn)健的駕駛員。安全駕駛知識系好安全帶系好安全帶是最基本的安全習慣,可以在事故發(fā)生時保護駕駛員和乘客的生命安全。遵守交通信號認真觀察和遵守交通信號燈指示,確保行車安全,避免危險事故發(fā)生。保持安全車距保持足夠的安全車距能夠預防突發(fā)情況,給自己和他人留出及時反應的時間。專注駕駛保持高度注意力和警惕性,不要被手機、音樂或其他分心事物分散精力。道路交通規(guī)則1遵守交通信號遵守紅綠燈、指示牌等交通信號規(guī)則,確保行車安全。2保持車距和速度保持安全車距,根據路況適當控制車速,避免急剎車和劇烈變道。3優(yōu)先讓行在人行橫道、兒童活動區(qū)等道路,要主動減速并給行人讓道。4規(guī)范停車按照指定停車位置和時間停車,不妨礙其他車輛通行。事故應急預案1事故現場處理在事故發(fā)生后,第一步是迅速控制現場,確保人員安全,并盡快報警聯系相關部門。同時需要對傷員進行簡單急救處理。2調查原因接下來要對事故原因進行全面分析和調查,包括確認事故類型、發(fā)生時間和地點等關鍵信息,為制定應急預案提供依據。3應急響應根據事故性質和情況,執(zhí)行相應的應急預案,包括現場隔離、火災撲救、傷員救護、危險品泄漏處理等。同時要及時疏散無關人員,保護好證據。汽車維護與保養(yǎng)定期保養(yǎng)按時定期更換機油、濾芯等耗材,可以延長汽車使用壽命,提高燃油效率。保養(yǎng)要點檢查輪胎壓力、剎車系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等關鍵部件,確保汽車處于良好工作狀態(tài)。事故預防及時發(fā)現和修復小故障,可以避免嚴重事故的發(fā)生,保證行車安全。保養(yǎng)成本適當的保養(yǎng)投入雖然會增加成本,但遠遠小于由于不保養(yǎng)而導致的大修費用。汽車保險常識保險種類包括車險、責任險、第三者險等,根據個人需求選擇合適的保險產品。保費計算保費由車型、年限、使用頻率等因素決定,合理控制保費支出很重要。理賠流程發(fā)生事故需及時報案,并如實填寫理賠單據,配合保險公司審核。優(yōu)惠政策無責任事故記錄或連年續(xù)?？上硎軆?yōu)惠,合理利用各種優(yōu)惠措施。購車選車建議選擇車型根據自身需求選擇合適的車型尺寸和配置。考慮家庭成員人數、行李空間、油耗等因素。預算規(guī)劃制定明確的購車預算,包括車輛價格、保險、稅費等。選擇性價比高的車型。試駕體驗在正式購買前,安排試駕體驗,全面了解車輛的性能表現和駕駛感受。車輛檢查仔細檢查車輛的外觀、內飾、功能等,發(fā)現問題及時溝通解決。二手車交易注意事項仔細檢查車況對二手車進行全面的外觀、內飾、機械、電子等方面的檢查,了解車況狀況。謹慎協(xié)商定價充分了解同類車型的市場行情,通過比較合理的價格進行談判。簽訂正式合同雙方明確權利義務,充分保護自己的利益,規(guī)避法律風險。新能源汽車特點1零排放環(huán)保新能源汽車采用電力驅動,不排放任何有害廢氣,大大減少了碳排放,有利于環(huán)境保護。2高效節(jié)能電動機效率高達90%以上,能量利用率遠高于傳統(tǒng)內燃機汽車,在城市道路上表現出色。3安靜舒適電動機運行時噪音很低,乘坐時更加平穩(wěn)安靜,提升駕乘體驗。4智能化程度高新能源汽車采用先進的電子控制系統(tǒng),具有智能充電、遠程監(jiān)控等智能功能。智能網聯汽車車聯網技術基于車載計算機、傳感器和通信技術，實現車輛與外界智能設備之間的數據交互和信息共享。自動駕駛功能利用電子控制單元、雷達、激光雷達等傳感器，實現環(huán)境感知和判斷，逐步實現全自動駕駛。智能交互體驗基于人工智能和大數據技術，為駕乘人員提供個性化的信息服務和娛樂功能。云端智能服務通過車載設備與云端服務器的連接，實現遠程診斷、導航等智能化服務。自動駕駛技術感知能力自動駕駛汽車采用激光雷達、攝像頭和超聲波傳感器等裝置,可以實時感知周圍的道路環(huán)境和交通信息。決策分析基于感知數據,自動駕駛系統(tǒng)可以通過復雜的算法做出安全、效率的行駛決策,如避讓障礙物、遵守交通規(guī)則等。精準控制自動駕駛汽車可以精準地控制轉向、油門和剎車,實現平穩(wěn)、舒適的行駛體驗。安全保障自動駕駛技術大大降低了人為錯誤導致的事故風險,提高了駕駛安全性。行業(yè)發(fā)展前景汽車行業(yè)正迎來新一輪的科技創(chuàng)新和高速發(fā)展。預計未來5-10年內,新能源汽車、智能網聯汽車和自動駕駛技術將取得重大突破,改變整個行業(yè)的格局。同時,消費者需求日趨多樣化,汽車制造商和服務提供商將不斷推出滿足個性化需求的產品和服務。整個行業(yè)將呈現快速發(fā)展、競爭加劇、格局重塑的新局面。職業(yè)發(fā)展方向汽車設計工程師專注于汽車外觀、內飾和結構設計