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文檔簡(jiǎn)介

1、現(xiàn)代汽車概論現(xiàn)代汽車概論主講人:吳躍成主講人:吳躍成第第6章章 汽車發(fā)展簡(jiǎn)史汽車發(fā)展簡(jiǎn)史 6.1 汽車發(fā)明期汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車從馬車到機(jī)動(dòng)車6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 6.2 汽車發(fā)展期汽車發(fā)展期6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期結(jié)構(gòu)發(fā)展期6.2.2 性能發(fā)展期性能發(fā)展期6.2.3 外型發(fā)展期外型發(fā)展期6.2.4 安全、節(jié)能與環(huán)保發(fā)展期安全、節(jié)能與環(huán)保發(fā)展期 6.3 未來汽車展望未來汽車展望6.1 汽車發(fā)明期 汽車是車輛的一種。車輛是人類進(jìn)行陸上運(yùn)輸?shù)墓ぞ摺\囕v的主要特征是具有輪和軸,在輪軸之上支承著車架或車廂,用以乘坐或放置貨物。用車輛運(yùn)輸,變滑動(dòng)為滾動(dòng),大大節(jié)省了

2、驅(qū)動(dòng)力。在車輛發(fā)展的漫漫長(zhǎng)河中,驅(qū)動(dòng)車輛行駛的動(dòng)力主要是人力或畜力。汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車 中華民族是最早應(yīng)用車輛的民族之一。據(jù)傳說,在五千多年前,我們的祖先黃帝就制造了車輛。黃帝又叫“軒轅黃帝”。“軒”在古代是一種帶帷幕的車,“轅”則是車的縱梁。還有傳說,黃帝在打敗蚩尤的戰(zhàn)爭(zhēng)中也使用了戰(zhàn)車。黃帝時(shí)代所使用的車輛是什么樣子,技術(shù)上達(dá)到什么水平,史料上都沒有記載,已無法考證。汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車 春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,我國(guó)的車輛制造技術(shù)已達(dá)到了較高的水平、車輛被廣泛用于戰(zhàn)爭(zhēng),戰(zhàn)車的多寡常是衡量諸侯軍力的重要指標(biāo)??鬃又苡瘟袊?guó)所乘坐的車輛能行程萬里,說明車的可靠性也比較好

3、。 汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車 秦朝時(shí),車輛技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。秦始皇在統(tǒng)一文字與貨幣的同時(shí)也統(tǒng)一了車的寬度(輪距6尺)。這大概是世界上最早的車輛標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。陜西秦兵馬桶坑出土的銅馬車,其豪華和精致,可以說是我國(guó)古代車輛的杰出代表。在2000多年的封建社會(huì)中,車輛除了用來運(yùn)輸人員和貨物外,還被廣泛用作特殊用途而制成“專用車”。如利用巨大慣性撞擊城門的撞車,阻止軍隊(duì)進(jìn)攻的滑車,裝上云梯的攻城車,裝上指南針的指南車,等等。汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車 車輛技術(shù)和制造業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)了我國(guó)各地域之間與外國(guó)的商業(yè)和文化交流。繁榮的絲綢之路把中國(guó)的文化與科學(xué)技術(shù)用車輛傳遞到中亞和歐洲,

4、同時(shí)也把中國(guó)領(lǐng)先的車輛技術(shù)傳到遙遠(yuǎn)的異國(guó)。汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車 中世紀(jì)的歐洲,經(jīng)過文藝復(fù)興時(shí)期,思想開始解放,文化和科技開始繁榮,車輛技術(shù)也逐漸超過了中國(guó)。1719世紀(jì),歐洲大陸到處行駛著各式各樣的馬車。有兩輪的、有四輪的;有帶頂篷的,有敞篷的;有乘坐12人的,也有能乘坐20多人的;還有雙層的。與中國(guó)的馬車相比,歐洲馬車的車體更輕巧,轉(zhuǎn)向更輕便,還有的裝上了鋼板彈簧和制動(dòng)器。有的馬車裝飾得非常豪華,用來顯示其高貴的身份。汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車 不管歐洲的車輛如何豪華,其動(dòng)力源都是馬匹。因此,車的速度受到了限制,養(yǎng)馬是馬車擁

5、有者必不可少的勞動(dòng)。從馬車誕生起,幻想著不用馬而能自動(dòng)行駛的“馬車” ,就成了人類的夢(mèng)想。 13世紀(jì),荷蘭人曾模仿帆船給車輛裝上“車帆”,用風(fēng)作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛。由于風(fēng)的不確定性,車輛行駛的復(fù)雜性,以及當(dāng)時(shí)機(jī)械制造業(yè)的不發(fā)達(dá),荷蘭人失敗了。汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車 把“馬車不用馬”的夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)歸功于瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)。 詹姆斯瓦特(James Watt)在 1765年發(fā)明蒸汽機(jī)。 1769年法國(guó)工程師尼古拉斯古諾(Nikoles Joseph Cugnot)把蒸汽機(jī)裝到了一輛馬車上,實(shí)現(xiàn)了沒有馬拉的馬車。汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車圖62古諾的蒸汽汽車的模型汽車發(fā)明期 6.

6、1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車 古諾的蒸汽車在車的前部安裝了一個(gè)直徑達(dá)1.3m的鍋爐,鍋爐后面有兩個(gè)50L的氣缸,鍋爐產(chǎn)生蒸汽送入氣缸,推動(dòng)活塞上下運(yùn)動(dòng),再用曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)前輪行駛。這輛車總長(zhǎng)達(dá)7.3m,非常笨重,操縱起來十分費(fèi)力,在試車時(shí)就撞到了墻上(被認(rèn)為是世界上第一起機(jī)動(dòng)車事故)。盡管這輛車的性能還不如馬車,但畢竟是世界上第一輛由動(dòng)力機(jī)械(熱力發(fā)動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)的車輛,實(shí)現(xiàn)了不用馬拉車的夢(mèng)想。 這輛車是否應(yīng)該叫汽車,汽車界沒有定論。汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車 在古諾之后,歐洲大地上掀起了研制蒸汽汽車的熱潮。蒸汽汽車的技術(shù)水平迅速提高,到19世紀(jì)初已達(dá)到實(shí)用階段。英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)都開始用蒸

7、汽汽車進(jìn)行運(yùn)輸,并逐漸繁榮起來。 到19世紀(jì)中葉,出現(xiàn)蒸汽汽車與馬車并駕齊驅(qū)的局面。由于蒸汽汽車馬力大,運(yùn)量多,逐漸占了上風(fēng)。 當(dāng)時(shí)的中國(guó)正處于鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)和太平天國(guó)運(yùn)動(dòng)時(shí)期,生產(chǎn)力處于下降階段,在車輛技術(shù)方面沒有任何進(jìn)展。汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車 由于當(dāng)時(shí)的道路基本上都是土路或碎石路,蒸汽車的車輪也與馬車一樣是由木頭或鐵木混合制成的,車輪很窄,對(duì)路面的壓力較大,常把不很平坦的路面壓出一條條的車轍。 加之當(dāng)時(shí)道路行駛法規(guī)也極不完善,因此,操縱失控而導(dǎo)致的事故時(shí)有發(fā)生,甚至不斷有鍋爐爆炸傷人的嚴(yán)重事故。 蒸汽車的振動(dòng)、噪音和放出的蒸汽又經(jīng)常驚了馬車

8、的馬匹,引起馬車的交通事故。汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車1865年,英國(guó)頒布了世界上第一部機(jī)動(dòng)車安全法規(guī)紅旗法。紅旗法規(guī)定,蒸汽車的行駛速度不能超過6.5kmh,行駛中遇到馬車應(yīng)有人在前面手執(zhí)紅旗開路,警告馬車和行人避讓,在繁華街區(qū)遇到馬車應(yīng)停車避讓。 紅旗法限制了蒸汽車的發(fā)展,使蒸汽車這一尚不完善的新生事物受到嚴(yán)重挫折。時(shí)至今日,一些汽車史學(xué)家認(rèn)為,英國(guó)的汽車工業(yè)不及法、德、美,與當(dāng)年的紅旗法不無關(guān)系。汽車發(fā)明期 6.1.1 從馬車到機(jī)動(dòng)車圖英國(guó)紅旗法規(guī)定,汽車行駛時(shí)必須有一個(gè)人在車前舉者紅旗開路汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 用蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車,鍋爐是必備的重要設(shè)備,龐

9、大而笨重的鍋爐及其所需的固體燃料占據(jù)了蒸汽車的大部分空間。操縱蒸汽車至少要兩個(gè)人(其中一人專門負(fù)責(zé)燒鍋爐)。而且兩個(gè)人需要配合得很好。此外,蒸汽機(jī)的振動(dòng),噪音及放出的蒸汽對(duì)車上車下的環(huán)境都產(chǎn)生影響。因此,用新的動(dòng)力裝置代替蒸汽機(jī)是早期汽車發(fā)明家的重要任務(wù)之一。汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 1860年,法國(guó)工程師列諾爾(Lenoir)根據(jù)英國(guó)人斯垂特(Street)的混合氣理論和法國(guó)人萊本(Lebon)的煤氣機(jī)工作原理,制成了能用來驅(qū)動(dòng)車輛的實(shí)用煤氣機(jī),獲得了專利,并開始試生產(chǎn)。 列諾爾的煤氣機(jī)是由電火花點(diǎn)燃空氣與煤氣的混合氣,使之燃燒作功的二沖程動(dòng)力機(jī)。在列諾爾的煤氣機(jī)中成功地使用

10、了活塞、氣缸和曲柄連桿機(jī)構(gòu)。但由于沒有壓縮過程,進(jìn)氣量少,散熱量多,熱效率極低(只有34)。汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 與蒸汽機(jī)相比,列諾爾煤氣機(jī)的燃料是在機(jī)器內(nèi)部(氣缸里)燃燒,因此叫內(nèi)燃機(jī)。 列諾爾曾于1863年成功地將他的煤氣內(nèi)燃機(jī)裝到三輪車上,創(chuàng)造了連續(xù)行駛18km的記錄。 可惜的是列諾爾從此放棄了對(duì)煤氣機(jī)及煤氣汽車的研究,再也沒有取得任何成就。汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 1866年,德國(guó)工程師尼古拉斯奧托(Nikolas August Otto)在研究煤氣機(jī)時(shí),認(rèn)識(shí)到了壓縮行程的重要性,提出了四沖程內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)理論(稱為奧托循環(huán)理論),并據(jù)此理論發(fā)明了四

11、沖程內(nèi)燃機(jī)。奧托的內(nèi)燃機(jī)壓縮比為2.5,熱效率提高到1214。并于1877年申請(qǐng)了專利。奧托的理論和實(shí)踐奠定了現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)。從此,人們的注意力轉(zhuǎn)向了四沖程內(nèi)燃機(jī)的研制。奧托被譽(yù)為現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)的鼻祖。汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 奧托的偉大貢獻(xiàn)在于為汽車提供了具有廣闊前途的新的動(dòng)力機(jī)四沖程內(nèi)燃機(jī)。奧托循環(huán)理論至今仍是熱力學(xué)和內(nèi)燃機(jī)原理課程中的重要內(nèi)容。 1884年,法國(guó)人戴波第維爾用奧托的循環(huán)理論制造了一臺(tái)使用液體燃料的四沖程內(nèi)燃機(jī)。這臺(tái)內(nèi)燃機(jī)具備了現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)的雛形。它具有如下新結(jié)構(gòu):活塞上裝上了活塞環(huán),壓縮比更高;用水預(yù)熱的化油器;機(jī)械操縱的頂置進(jìn)、排氣閥;排氣管上有控制轉(zhuǎn)速的閥

12、門(節(jié)氣門的雛形);用點(diǎn)火線圈把電壓提高后再點(diǎn)火。汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 戴波第維爾把他的發(fā)動(dòng)機(jī)裝在一輛四輪車上,還申請(qǐng)了專利,并獲得批準(zhǔn)。在其專利文獻(xiàn)中有非常清楚的記載。非常遺憾,戴氏的發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車沒有任何試驗(yàn)記錄或報(bào)道。雖然他申請(qǐng)專利的汽車是一個(gè)非常完善的發(fā)明(基本解決了發(fā)動(dòng)機(jī)的最重要問題),但為了謀生(可能是缺少資金,因?yàn)榇魇袭?dāng)時(shí)在一個(gè)紡織廠打工),他放棄了在汽車方面的試驗(yàn)與研究,把他的發(fā)動(dòng)機(jī)從四輪車上卸下來用到紡織廠去了。后來戴波第維爾成了一名工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商,與汽車界再也沒有聯(lián)系了。汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 據(jù)此,法國(guó)人以及歷屆法國(guó)政府都認(rèn)定汽車的發(fā)

13、明是在法國(guó),并企圖說服全世界承認(rèn)。理由是,不管是1769年古諾的蒸汽汽車,還是1884年戴波第維爾的內(nèi)燃機(jī)汽車都是在法國(guó)誕生的。 1984年,法國(guó)人早于全世界兩年慶祝了汽車誕生一百周年。汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 1886年,德國(guó)人卡爾奔馳(Karl Benz,1844年1929年,過去曾譯為本茨)將他在1885年制造的裝有單缸內(nèi)燃機(jī)的三輪車申請(qǐng)了發(fā)明專利,1886年11月獲得批準(zhǔn)。這輛車的發(fā)動(dòng)機(jī)為單缸,排量為0.785mL,功率為0.6kw,使用液體燃料(汽油),布置在汽車后部。汽車的最高速度為15km/h,汽車上使用了半軸和差速器,轉(zhuǎn)彎操縱非常靈活。但畢竟結(jié)構(gòu)還不完善,發(fā)動(dòng)機(jī)

14、功率太小,行駛速度慢,爬坡能力差。汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 由于是在手工作坊中加工出來的,精度較差,行駛中總出故障,因而遭到一些人的嘲笑??柋捡Y的妻子貝爾塔(Bertha)是丈夫事業(yè)的熱心支持者。為了消除人們對(duì)丈夫發(fā)明的新生事物的懷疑,她瞞著丈夫,帶領(lǐng)兩個(gè)兒子進(jìn)行了一次長(zhǎng)達(dá)140km的長(zhǎng)途行駛。他們?cè)?888年的夏天,天不亮就出發(fā)了,遇到道路較差和坡度較大的地方,兩個(gè)兒子就下來推車,每次出現(xiàn)的故障貝爾塔都能迅速排除。經(jīng)過一天的艱苦跋涉,終于在天黑前到達(dá)目的地,總行程140km。如此長(zhǎng)的距離在當(dāng)時(shí)的德國(guó)和歐洲引起轟動(dòng),一些流言蜚語不攻自破。貝爾塔作為第一位駕駛汽車的女性而載入世

15、界汽車史冊(cè)。汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 同在1886年,另一位德國(guó)人戈特里布戴姆勒(GottliebDaimler)在好友威廉邁巴赫(Wilhelm Magbath)的幫助下制造了一輛四輪汽車。這輛車也是在馬車的基礎(chǔ)上改裝的,所用的發(fā)動(dòng)機(jī)為0.8kw的汽油機(jī)。汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 奔馳與戴姆勒互不相識(shí),他們的居住地相距一百多公里,卻在同一年里分別制成了第一輛以汽油為燃料的三輪和四輪汽車。此后,他們分別發(fā)展了自己的汽車公司,將自己的發(fā)明產(chǎn)業(yè)化,都取得了巨大成功。 1926年,這兩家公

16、司合并成“戴姆勒奔馳”汽車公司。由這個(gè)公司生產(chǎn)的汽車成為享譽(yù)全世界的著名品牌。汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 戴姆勒和奔馳的發(fā)明及其所創(chuàng)建的公司給世界汽車產(chǎn)業(yè)帶來了巨大影響。德國(guó)及世界上大多數(shù)國(guó)家都認(rèn)為,汽車是于1886年在德國(guó)誕生的。雖然在此之前已有人發(fā)明了汽車,但由于沒有產(chǎn)業(yè)化,其影響和在汽車史上的地位無法與戴姆勒和奔馳相比。因此,世界上絕大多數(shù)國(guó)家把汽車的誕生年定為1886年。 汽車發(fā)明期 6.1.2 內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生 到目前為止,法、德兩國(guó)依然為汽車的發(fā)明國(guó)爭(zhēng)論不止。事實(shí)上,像汽車這樣由數(shù)萬個(gè)零部件構(gòu)成的復(fù)雜機(jī)器,絕不僅僅是一兩個(gè)發(fā)明人的功勞,甚至不是一兩個(gè)國(guó)家的功勞,而是成

17、千上萬人創(chuàng)造性勞動(dòng)的結(jié)果。所謂的發(fā)明人只不過是在前人的基礎(chǔ)上做出了更大的貢獻(xiàn)而已。從中國(guó)古代的車輛,到歐洲中世紀(jì)的馬車,再到現(xiàn)代的汽車,是一步一步的“進(jìn)化過來的。 汽車的誕生與發(fā)展是人類文明進(jìn)步史中的重大事件,是人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果,是人類集體智慧的結(jié)晶。6.2 汽車的發(fā)展期 汽車誕生以后,不斷地完善著結(jié)構(gòu)、功能和性能。在一百多年的發(fā)展進(jìn)程中,大致分為如下四個(gè)時(shí)期: 結(jié)構(gòu)發(fā)展期間 (19世紀(jì)末); 性能發(fā)展期(20世紀(jì)初40年代); 外形發(fā)展期間(世紀(jì)40年代70年代); 安全、節(jié)能、環(huán)保發(fā)展期(20世紀(jì)70年代以后)。汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期 這一時(shí)期是從1886

18、年到20世紀(jì)初。汽車剛誕生時(shí),僅僅具備了汽車最基本的功能自動(dòng)行駛,但其結(jié)構(gòu)很不完善,性能極不穩(wěn)定,操縱起來也很費(fèi)力。19世紀(jì)末,汽車專家的主要精力都用在發(fā)展和改進(jìn)汽車的結(jié)構(gòu)上,以使汽車盡快達(dá)到實(shí)用階段。汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期 在動(dòng)力裝置方面,蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)(汽油機(jī))和電動(dòng)機(jī)曾一度并存。蒸汽機(jī)雖然龐大、低效,但畢竟經(jīng)過了一百多年的改進(jìn),逐漸變得輕巧,性能變好。特別是1875年法國(guó)人沙波利特(Serpollet)發(fā)明了管式鍋爐后,蒸汽機(jī)的性能大大提高了。與汽油機(jī)相比,還是占著較大的優(yōu)勢(shì)。 但其振動(dòng)、噪聲較大,每行駛幾十公里就要加水,行駛中一人駕車、一人燒鍋爐的基本狀況沒有改變。汽車發(fā)展

19、期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期 用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車的歷史也早于汽油機(jī)。電動(dòng)機(jī)的外特性好,操作簡(jiǎn)單。 但當(dāng)時(shí)的電動(dòng)汽車存在著幾個(gè)致命的弱點(diǎn): 一、鉛酸蓄電池太笨重(占整車質(zhì)量50); 二、電容量小,續(xù)駛里程短,只能在小范圍內(nèi) 使用; 三、充電太貴,一年的充電費(fèi)與一輛新車的價(jià) 格相當(dāng),而且一天要充兩、三次電,太麻 煩。 四、電池壽命太短,使用成本非常高。汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期 然而,在同一時(shí)期,汽油機(jī)卻在不斷改進(jìn)。在曲柄連桿機(jī)構(gòu)中,發(fā)展了雙缸,四缸;多道活塞環(huán)加強(qiáng)了密封性;提高了壓縮比,也就提高了熱效率;水冷卻系統(tǒng)逐漸完善;潤(rùn)滑系統(tǒng)初具雛形,并發(fā)揮作用;高壓電點(diǎn)火越來越可靠。所有這一切,使汽

20、油機(jī)的性能不斷改善,升功率(發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率被排量除,又叫單位排量功率)和單位質(zhì)量功率(最大功率被質(zhì)量除)逐年提高。到20世紀(jì)初,汽油機(jī)以其輕巧、強(qiáng)勁、高速和易操縱等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出。汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期 1901年10月,在美國(guó)底特律舉行了一次汽車速度賽。參賽車按發(fā)動(dòng)機(jī)分為蒸汽車、電動(dòng)車、汽油車三組,用跑完一英里的時(shí)間來評(píng)價(jià)。比賽結(jié)果是:蒸汽車最快的用2分鐘(車速為48.3kmh),電動(dòng)車竟沒有一輛能在4分鐘內(nèi)到達(dá)終點(diǎn),而最快的汽油車僅用1分68秒,就跑完了一英里(車速達(dá)86.7kmh)。這次比賽為汽油機(jī)打敗蒸汽機(jī)和電動(dòng)機(jī)奠定了基礎(chǔ)。汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期 在底盤方面,

21、主要的結(jié)構(gòu)改進(jìn)在傳動(dòng)系和車輪上。這一時(shí)期的汽車,摩擦式離合器基本過關(guān);二擋或三擋變速器開始用于傳動(dòng)系。由于當(dāng)時(shí)的汽車質(zhì)量較小,一般都不設(shè)置倒擋。 下面看一下19世紀(jì)到20世紀(jì)初的汽車。汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期德國(guó)奔馳公司維洛牌小客車(1894年)(VELO是奔馳公司初期著名的小客車)汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期首先開始采用橡膠充氣輪胎的維洛牌車汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期德國(guó)戴姆勒公司默謝臺(tái)斯牌小客車(1903年),該車以戴姆勒公司駐法國(guó)的進(jìn)口商埃米爾耶利內(nèi)克女兒的名字“默謝臺(tái)斯”命名。汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期美國(guó)內(nèi)比爾機(jī)公司1900年生產(chǎn)的汽車汽車發(fā)展期 6.

22、2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期 此時(shí)汽車的特點(diǎn)是:一車四輪基本定形;兩前輪小,兩后較大;發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在后部用后輪驅(qū)動(dòng)。整體布局上與戴姆勒1886年的汽車無大區(qū)別。這說明,當(dāng)時(shí)的汽車還受著馬車概念的嚴(yán)重影響。 這一時(shí)期汽車最大的改進(jìn)莫過于車輪了。以往的馬車,包括奔馳和戴姆勒的汽車,都是“硬”輪?;?yàn)槟举|(zhì),或?yàn)殍F質(zhì),或?yàn)殍F木混合結(jié)構(gòu)。車輪較窄,直徑較大。在與地面接觸處粘上一層橡膠,起到緩沖和增大附著系數(shù)的作用。汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期 總之,此前的汽車只有輪沒有胎。而此時(shí)的汽車都使用了鋼制的輪輞和充氣輪胎。車輪和輪胎逐漸變寬,前后輪的直徑差逐漸變小,最終變成相等。這就提高了車輪和輪胎的通用性,只要帶一

23、個(gè)備用車輪即可。充氣輪胎的緩沖效果是實(shí)心橡膠所無法相比的,車輪質(zhì)量的減小為進(jìn)一步提高車速奠定了基礎(chǔ)。汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期 需要特別指出的是美國(guó)內(nèi)比爾機(jī)公司1900年生產(chǎn)的汽車,不僅輪胎寬大,發(fā)動(dòng)機(jī)放到了前部,還帶有方向盤,方向盤上面有喇叭。這是最早使用方向盤的汽車、該車的后部放有盛放物品的條編箱,這是現(xiàn)代汽車行李廂的最早雛形。這輛汽車的整體布局與現(xiàn)代汽車已經(jīng)大同小異了!汽車發(fā)展期 6.2.1 結(jié)構(gòu)發(fā)展期 19世紀(jì)末到20世紀(jì)初的汽車基本上都沒有車身,充其量帶有一個(gè)布篷子。這一方面說明人們的注意力都集中在發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤上,同時(shí)還說明汽車制造者還沒有完全從馬車的概念中解脫出來。汽車發(fā)展

24、期 6.2.2 性能發(fā)展期 這一時(shí)期為20世紀(jì)初至40年代。汽車技術(shù)的進(jìn)步主要集中在汽車的使用性能上。特別是動(dòng)力性、制動(dòng)性、平順性、通過性和可靠性等方面。汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期 20世紀(jì)上半葉,石油工業(yè)的發(fā)展為汽車提供了充足的燃料,熱力學(xué)、燃燒學(xué)的理論和機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)步使發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,多氣缸、大功率發(fā)動(dòng)機(jī)相繼問世,6缸機(jī)被廣泛使用,8缸機(jī)和12缸機(jī)也屢見不鮮。活塞環(huán)的密封性和耐磨性大大提高,汽油機(jī)的壓縮比達(dá)到9.010.0。汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期 潤(rùn)滑系能確保把潤(rùn)滑油送到所有摩擦表面,化油器的技術(shù)水平能保證在各種工況下都能配制合適濃度的混合氣。發(fā)動(dòng)機(jī)

25、的升功率突破14.7kWL,轉(zhuǎn)速達(dá)到了5000rmin。發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的完善為提高汽車的動(dòng)力性掃平了障礙。在這一時(shí)期,作為汽車動(dòng)力的蒸汽機(jī)和電動(dòng)機(jī)悄悄地退出了汽車舞臺(tái)。汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期 在汽車總體設(shè)計(jì)方面,發(fā)動(dòng)機(jī)前置、后輪驅(qū)動(dòng)已成為當(dāng)然的設(shè)計(jì)。車身較短,位于兩軸之間。前軸之前的前懸和后軸之后的后懸都非常短。輪距較大,車座較窄,整車的有效利用面積小。四個(gè)車輪由裸露在外,逐漸變成由寬大的翼子板(輪罩)所覆蓋。前、后翼子板與上車的踏腳板連成一個(gè)整體。汽車的總高度開始下降,重心逐漸下移。直到車輪收人車身,看不到突出的翼子板和踏腳板。汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期世紀(jì)上半葉的典型汽車,

26、從生產(chǎn)年代的不同,可以明顯看出進(jìn)化的歷程。汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期 在汽車底盤方面,傳動(dòng)系已十分完善。變速器一般為4擋或5擋,倒擋已是必不可少的配置。傳動(dòng)軸取代了傳動(dòng)鏈,行駛系中的懸架成為重要裝備,鋼板彈簧或螺旋彈簧吸收了絕大部分的路面沖擊能量。輪胎直徑更小、更寬,空氣容量更大,減振性能和附著性能更好。汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期 輪胎與懸架的配合使乘坐更加舒適,并使大功率發(fā)動(dòng)機(jī)在提高車速中得到盡可能的發(fā)揮。轉(zhuǎn)向系中,阿克曼(Arckerman)的轉(zhuǎn)向理論以及轉(zhuǎn)向梯形的誕生使轉(zhuǎn)向性能趨于完善。制動(dòng)系中,液壓操縱的鼓式制動(dòng)器完全取代了機(jī)械操縱的帶式制動(dòng)器,制動(dòng)性能大大提高??傊?/p>

27、底盤的技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)成熟的地步。汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期 在車身方面,首先,人們認(rèn)識(shí)到一眼就能看到的機(jī)器很不美觀,于是用鋼板包起來。為了散熱,側(cè)面的鋼板沖上通風(fēng)槽孔。其次,又感覺到暴露在當(dāng)天化日之下的乘員難免受風(fēng)吹日曬和雨淋的痛苦,于是出現(xiàn)了永久性的硬頂棚和擋風(fēng)玻璃。汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期 到了1915年,福特汽車公司推出的T型車專門設(shè)計(jì)了供駕駛員和乘客使用的“小房子”駕駛室。駕駛室與盛放發(fā)動(dòng)機(jī)的倉(cāng)相隔開。T型車的這種兩廂式結(jié)構(gòu)奠定了廂式車身的基礎(chǔ)。汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期 與此同時(shí),汽車的燈光、儀表系統(tǒng)也在快速發(fā)展。大燈、小燈、轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈一應(yīng)俱全。帶散光玻

28、璃的前大燈功率達(dá)60W,能照到汽車前方150m。車速表、里程表、油量表、水溫表等陸續(xù)裝備到汽車上,使駕駛員能得到更多的行駛信息。 在這一時(shí)期,汽車“家族”也迅速擴(kuò)大??ㄜ?,中、大型客車,越野車,專用車相繼誕生。下圖是20世紀(jì)2040年代生產(chǎn)的大型汽車。汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期(a)為美國(guó)通用公司1925年生產(chǎn)的Y型大客車;汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期(b)是日本1939年生產(chǎn)的V8型大卡車,曾在侵略戰(zhàn)爭(zhēng)中大量使用;汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期( c)為二戰(zhàn)時(shí)英國(guó)軍隊(duì)使用的越野裝甲運(yùn)兵車;汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期( d)為二戰(zhàn)時(shí)美軍使用的中型吉普,曾作為準(zhǔn)將以上軍

29、官的指揮車;汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期(e)為前蘇聯(lián)二戰(zhàn)時(shí)生產(chǎn)的吉爾牌越野車。汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期 上述這些汽車與現(xiàn)代汽車相比,無論是外形還是內(nèi)部結(jié)構(gòu)都差別不大。第二次世界大戰(zhàn)雖然給全人類造成了一場(chǎng)空前的大災(zāi)難,但由于戰(zhàn)爭(zhēng)需要,汽車技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。軍車技術(shù)在戰(zhàn)后陸續(xù)轉(zhuǎn)移到民用車上。 汽車發(fā)展期 6.2.2 性能發(fā)展期 從20世紀(jì)初到40年代,汽車的性能得到空前的提高。如代表汽車綜合性能的最高車速,1902年的世界記錄是120.79km/h,二戰(zhàn)后在美國(guó)舉行的汽車賽中,車速創(chuàng)下了634.39kmh的世界記錄!1997年,安迪格林駕駛推力SSC號(hào)噴氣式汽車,創(chuàng)下超音

30、速1221kmh的最高車速世界記錄。 汽車發(fā)展期 6.2.3 外形發(fā)展期 汽車外形的發(fā)展是汽車“進(jìn)化”最典型的記錄。如前所述,早期的汽車實(shí)際上是沒有馬的馬車,談不上有車身。直到1925年,福特汽車公司的T型車奠定了廂形汽車的基本造型,完成了汽車車身的第一次飛躍。這樣的造型維持了20多年。廂型汽車的前后風(fēng)擋玻璃都是垂直的,到二戰(zhàn)前開始傾斜,但總體上仍然較陡,車身較高,空氣阻力較大。汽車發(fā)展期 6.2.3 外形發(fā)展期 由流體力學(xué)知,汽車行駛中的空氣阻力與車速平方成正比。汽車試驗(yàn)表明,在車速小于 50kmh時(shí),行駛阻力以道路阻力(輪胎滾動(dòng)阻力)為主;當(dāng)車速升到100kmh左右時(shí),空氣阻力便大于道路阻

31、力。因此,要提高車速,降低空氣阻力成為當(dāng)務(wù)之急。汽車發(fā)展期 6.2.3 外形發(fā)展期 改變汽車外形是降低空氣阻力最有效的途徑,包括降低車高。減少迎風(fēng)面積和將汽車做成流線型的外形。1936年大眾汽車公司(Volks Wagan)成立時(shí),明確提出要生產(chǎn)德國(guó)普通民眾都買得起、用得起的大眾型汽車。費(fèi)爾迪南特波爾舍領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計(jì)小組承擔(dān)了這一任務(wù)。1938年,甲殼蟲形汽車在德國(guó)大眾汽車公司問世。汽車發(fā)展期 6.2.3 外形發(fā)展期汽車發(fā)展期 6.2.3 外形發(fā)展期 在此前后不久,意大利菲亞特公司、法國(guó)雷諾公司、美國(guó)通用公司、波蘭華沙汽車廠等都相繼推出形狀大同小異的甲殼蟲汽車。但由于其后不久發(fā)生了世界大戰(zhàn),甲殼蟲型汽車直到戰(zhàn)后才開始大批量生產(chǎn)。 汽車發(fā)展期 6.2.3 外形發(fā)展期 甲殼蟲形汽車完成了汽車車身外形的第二次飛躍。這種車將車身高度由2m降到1.5m左右,并以其圓滑的過渡和完美的流線形大大降低了空氣阻力,使一輛可乘坐45人的轎車裝用23.6kw的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),車速可達(dá)120kmh,油耗降到每百公里8L左右,與現(xiàn)代汽車非常接近。這種

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