1、學與工程工程系第一章 汽車概述及其發(fā)展簡史本節(jié)主要內容汽車的概念汽車的發(fā)明世界汽車工業(yè)中心的演變汽車的概念不同國家有不同的汽車定義：英文中的”汽車”即”Auto(自動)”和”Mobile(可移動的)”構成，這就是”Automobile(汽車)”的來歷。汽車產生與發(fā)展至今已經100多年了。一、汽車的概念 廣義的汽車概念 我國的汽車概念廣義的汽車概念美國汽車工程師學會標準SAE J687c 由本身動力驅動，裝有駕駛裝置，能在固定軌道以外的道路或地域上運送客貨或牽引車輛的車輛。日本工業(yè)標準JISK0101 自身裝有發(fā)動機和操縱裝置，不依靠固定軌道和架線能在陸上行駛的車輛。 我國汽車的概念國家標準GB

2、/T3730.1-2001 由動力驅動，具有四個或四個以上車輪的非軌道無架線的車輛。其中還包括： a. 與電力線相聯(lián)的車輛，如無軌電車； b. 整車整備質量超過400kg的三輪車主要用于：牽引載運人員和（或）貨物的車輛。二、汽車的發(fā)明車的起源和進化歷程自走式車輛的幻想與探索 蒸汽機的發(fā)明 蒸汽汽車 內燃機的發(fā)明 汽車的發(fā)明 世界上第一臺柴油機 1、車的起源和進化歷程以動力裝置為線索：馬 蒸汽機 電動機 內燃機以行走裝置為線索：步行式 雪橇式 車輪式以時間為線索：1480年，維西的彈簧車 1670年，牛頓的噴氣式汽車 1705年，紐可門的活塞往復式蒸汽機車。2、自走式車輛的幻想1420年，有人制

3、造出了一種滑輪車。人坐在車內，借用人力使繩子不停地轉動滑輪。車雖然走了起來，但由于人力有限，這輛車的速度比步行還要慢。1649年，德國一個鐘表匠漢斯郝丘，制造了一臺發(fā)條式的汽車。但是這臺發(fā)條車的速度不到1.6km/h，而且每前進230m，就必須把鋼制發(fā)條卷緊一次，這個工作的強度太大了，所以發(fā)條車也沒有能夠得到發(fā)展。3、早期的汽車探索 蒸汽汽車 世界上最初可以載人的自備動力的車輛是蒸汽汽車世界上第一輛汽車是法國人居紐1770年制造的蒸汽汽車，現(xiàn)珍藏于巴黎的國家技術及機械品博物館世界上最早投入運行的車輛是美國人古涅1825年制造的蒸汽汽車，在相距15km的格斯特夏和切羅滕哈姆間作有規(guī)律的運輸服務，

4、單程時間45min4、蒸汽機的發(fā)明 “蒸汽機是第一個真正國際性的發(fā)明瓦特給它加上了一個分離的冷凝器，這就使蒸汽機在原則上達到了現(xiàn)在的水平。” 恩格斯自然辯證法1、紐科門蒸汽機 （1712） （英國工程師）2、瓦特改進蒸汽機（1765）（英國工程師）3、尼古拉斯古諾把蒸汽機裝在木質三輪車上制成最早機動車（1769）第一臺蒸汽機車 居紐的蒸汽車 第一輛蒸汽公共汽車 5、蒸汽汽車早期的狀況蒸汽汽車笨重，操作不便，在車輛數(shù)增加的同時，交通事故和鍋爐爆炸的事故時有發(fā)生鍋爐燃燒所排出的煤灰、黑煙對沿街住戶和行人造成危害，也引起市民們的不滿蒸汽汽車在當時被稱為無馬馬車，顯然對馬車運輸業(yè)產生了威脅，因而引起了

5、馬車業(yè)主們的反對6、早期的交通狀況1865年英國制定了著名的“紅旗法規(guī)”紅旗法規(guī)：規(guī)定蒸汽汽車必須有兩人以上參加駕駛，車前方約55m處必須有人高舉紅旗或紅燈開路，示意車馬、行人避讓，車速限制為郊外6.4km/h，市區(qū)3.2km/h1839年，古特夷提出的加硫橡膠1845年，湯姆遜發(fā)明了充氣輪胎19世紀末，燃料由煤轉為使用石油以上條件均導致車速不斷提高蒸汽汽車的衰落 紅旗法 7、電動汽車最早的電動汽車：1873年英國戴維森制造的四輪卡車美國的愛迪生、福特等都對電動汽車的開發(fā)作出了很大貢獻快速發(fā)展時期：19世紀90年代，1898年哥倫比亞電氣公司生產了500輛電動汽車最高車速：法國的杰那茨駕駛的電

6、動車創(chuàng)造了時速105km/h的最高車速三、近代汽車的誕生與技術發(fā)展期內燃機汽車登上歷史舞臺的必然蒸汽汽車的缺點：給水繁瑣啟動時間太長：起動一次21個步驟、45min安全性差公害明顯電動汽車的缺點：續(xù)駛里程太短：80km/次蓄電池體積和質量太大故車內空間太小蓄電池成本太高1、近代汽車的誕生與技術發(fā)展近代汽車的誕生：（發(fā)動機的發(fā)展）蒸汽機的缺陷促使人們尋求跟好的動力裝置1862年，法國人羅切斯提出四沖程發(fā)動機循環(huán)理論并取得專利1866年，德國人奧托運用循環(huán)理論試制了第一臺活塞與曲柄相組合，將煤氣和空氣混合氣經壓縮沖程后再點燃的往復活塞式四沖程內燃機：奧托循環(huán)內燃機的發(fā)明奧托研制的內燃機 汽車的發(fā)明

7、1886年1月29日，卡爾本茨成功地為他所研制的0.9匹馬力的三輪汽車取得了第37435號帝國專利證書”。 卡爾奔馳的第一輛汽車德國曼海姆專利局批準卡爾本茨為其在1885年研制成功的三輪汽車申請的專利，這一天被后人稱為現(xiàn)代汽車誕生日 特點：火花點火、水冷、后驅、前輪轉向汽車的發(fā)明陳列在德國汽車發(fā)源地斯圖加特市的奔馳汽車博物館中第一個汽車駕駛員奔馳夫人First automobile journeyBertha Benz貝爾塔奔馳4. August 1888戴姆勒一號車1886年德國人戴姆勒研制的四輪汽車也有人把1886年作為汽車誕生年這輛車被世人公認為是世界上第一輛汽油發(fā)動機驅動的四輪汽車排量

8、：0.46L轉速：650r/h車速：18km/h戴姆勒的第一輛汽車世界上第一臺柴油機魯?shù)婪虻胰麪柡汀叭祟愖顐ゴ蟮陌l(fā)明”金銀紀念幣 近代汽車汽油機誕生的條件：石油的開發(fā)使用汽油氣化性好的特點奧托四沖程煤氣機原理梅巴克關于汽化器（化油器）的設想近代汽車：奔馳一號汽車戴姆勒一號汽車2、汽車技術的發(fā)展和完善20世紀初的車輛：蒸汽汽車：銷量最大、總體性能穩(wěn)定電動汽車：電池驅動、有線電車 有軌電車1882年首先出現(xiàn)在德國 1923年，英國造出了第一輛無軌電車內燃機汽車：逐漸完善 1901年，邁巴赫發(fā)明蜂窩狀的冷卻水箱 1917年，凱迪拉克公司研制了電起動器 1929年，凱迪拉克公司研制了同步器汽車技術的發(fā)

9、展1914年，鼓式制動器誕生1921年，美國的杜森伯格公司研制了液力助力器汽車技術的發(fā)展汽車輪胎的發(fā)展：實心木輪 輻條式鐵質輪胎外套實心橡膠輪 充氣輪胎（法國的米舍蘭兄弟發(fā)明） 可拆卸式車輪 鋼絲輪胎公路的發(fā)展：碎石和土路 瀝青路面1910年英國成立“公路署”負責修筑瀝青公路1914年開始出現(xiàn)水泥公路1924年意大利首先建造了高速公路1942年德國修建了現(xiàn)代標準的高速公路3、汽車的大量生產和銷售汽車大量生產的新紀元：1901年美國人奧德爾生產和銷售了425輛奧斯莫比爾牌轎車，1905年達6500輛汽車生產流水線的誕生：1913年，福特首先發(fā)明了科學設計的汽車流水生產線大大地提高了汽車的生產效率

10、，生產福特T型車：從1908年到1927年生產了1500萬輛，創(chuàng)下了當時的世界紀錄并且很快被其他汽車廠商效仿。福特T型車T型車的各種零件被首次設計成統(tǒng)一規(guī)格，實現(xiàn)了總成互換 ，流水生產線，效率大幅度提高，成本低，價格便宜，廣為流行汽車的大量生產和銷售甲殼蟲：20世紀60年代德國的甲殼蟲式轎車的問世使經濟性家庭轎車達到一個新的銷售高潮為了實現(xiàn)批量銷售產生的汽車新技術：1927年以前汽車技術集中在經濟性、可靠性和耐久性這類基本問題上，例如：前輪因轉向而沒有裝設制動裝置1905年開發(fā)的帶鑰匙的點火開關1911年發(fā)明了自動起動機等等4、汽車的美觀和舒適性發(fā)展時期車身的發(fā)展：從人們追求外形、色彩以及乘坐

11、舒適性的角度出發(fā)，車體的整體性和剛度增強，發(fā)展過程如下：無馬馬車：汽車車身及馬車車身福特A型車：在坐席前設一塊擋風板箱型汽車：整體上是四方形，形式箱子流線型汽車：隨著車速的提高，空氣動力學應用到汽車車身的設計當中船型汽車：考慮到機械工程學和流體力學福特A型車1928年福特A型車取代了風靡一時的福特T型車5、環(huán)保性能發(fā)展期污染量：在美國車輛排放物占大氣污染物總量55%污染物：CO、NOx、HC、C等排放法規(guī)：最早立法的是美國加利福尼亞州改善排放措施：曲軸箱強制通風（PCV）、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）、排氣三元催化系統(tǒng)、分層燃燒系統(tǒng)、稀混合氣燃燒系統(tǒng)節(jié)能、安全性的發(fā)展期節(jié)能：從降低風阻的角度出發(fā)，

12、出現(xiàn)了不同類型的車身結構（魚型、流線型）結構：日本、歐洲的小排量汽車逐步興起其它能源：甲醇、乙醇、液化石油氣等安全性措施：安全帶、防抱死系統(tǒng)、安全氣囊、可吸收能量的轉向柱、可吸能的前后保險杠、安全擋風玻璃、軟化儀表板安全方面的熱門課題：汽車碰撞試驗和設計中的人體工程學6、電子技術和計算機技術的應用電子裝置的應用：改善了排氣污染、節(jié)約能耗、提高舒適性常見電子裝置：電子燃油系統(tǒng)、自動變速箱、汽車電子管理系統(tǒng)、車載電子設備、汽車故障診斷系統(tǒng)計算機的應用：汽車的設計采用CAD、CAM等，通過計算機的仿真與計算進行方案優(yōu)化，使各部分構件的設計更合理，材料利用率更高，汽車進一步輕量化，性能進一步提高第二節(jié)

13、 汽車工業(yè)的發(fā)展與汽車的發(fā)明同步，出現(xiàn)了用于商品銷售的汽車產品，但是以大規(guī)模生產為標志的汽車工業(yè)的形成是20世紀初的事，其后整個20世紀是汽車工業(yè)蓬勃發(fā)展的時期，美國、西歐、日本相繼建成了規(guī)模宏大的汽車產業(yè)。隨著汽車產業(yè)的國際化，汽車工業(yè)已成為全球性的支柱產業(yè)，在人類的工業(yè)發(fā)展史上占有十分重要的位置汽車工業(yè)的形成汽車工業(yè)的發(fā)展日本汽車工業(yè)的發(fā)展汽車工業(yè)的形成汽車公司的形成：德國的戴姆勒-本茨公司（1926年）美國的福特公司（1903年）英國的勞斯-萊斯公司法國的雪鐵龍公司（1919年）意大利的菲亞特公司（1899年）汽車誕生地：歐洲汽車工業(yè)形成地：美洲福特在汽車工業(yè)中的作用福特：鐘表匠，于18

14、93年在自己簡陋的作坊里制造汽車，之后在底特律組建汽車公司汽車售價：汽車大幅度降價的原因：采用標準互換件;采用總成裝配法;采用流水生產線;美國政府的大力支持年代18991907190919161927售價27001000905360290汽車工業(yè)的發(fā)展汽車工業(yè)：關聯(lián)產業(yè)最廣、涉及面最廣美國汽車工業(yè)的形成：歐洲的汽車工業(yè)發(fā)展較慢，美國為了降低運輸成本避免運輸過程中車身的損傷，于是福特公司最早采用將零件運到歐洲就地裝配出售歐洲汽車工業(yè)的形成：歐洲為保護本國汽車工業(yè)對美國汽車零部件進口課以重稅，同時憑借自己技術優(yōu)勢大力發(fā)展本國汽車工業(yè)，二戰(zhàn)后歐洲汽車工業(yè)就基本形成了歐洲名車：大眾、奔馳、寶馬、雷諾、

15、標志等汽車安全問題的提出汽車大量使用帶來的問題：安全問題、環(huán)境問題安全問題：由于汽車保有量的劇增、道路情況的優(yōu)化、車速的提高導致交通事故大量發(fā)生環(huán)境問題：汽車尾氣污染問題、汽車噪聲污染問題等等能源危機：石油危機日本汽車工業(yè)的騰飛日本汽車之路：進口整車 引進技術1899年從美國進口電動車 1904年制造出第一輛蒸汽機汽車 1907年制造車第一輛汽油機汽車 1923年關東大地震，電車無法行駛，大量進口T型福特車，美國借此機會沖擊日本汽車工業(yè)日本政府扶植：東京汽車公司（五十鈴汽車公司）、日產汽車公司、豐田汽車公司政策：對汽車業(yè)低息貸款、減免稅收、財政補貼，擠垮外資企業(yè)，壯大本國汽車業(yè)日本汽車工業(yè)的突

16、起汽車工業(yè)的突起：1955年發(fā)表了“國民車發(fā)展綱要”1961年制定了分期付款購車方案1965年名列世界第四1966年躍升為世界第三1967年成為世界第二1980年以年產量1104.2萬輛超過美國，奪得世界第一汽車生產大國的桂冠日本汽車工業(yè)突起的原因生產管理：企業(yè)設法使員工感到自己所從事工作的主人，調動員工的工作潛力，激發(fā)員工的獻身精神先進工藝的應用：自動化的應用是汽車工業(yè)發(fā)展的基本保障嚴格的紀律：車間中不允許在操作時抽煙、閑談、游蕩，車間里沒有茶杯和其他一切不利于生產的東西倡導節(jié)約：提出“為富裕而節(jié)約”的口號工廠利用率高：“內部挖潛”日本汽車的特點美國車特點：大型、豪華、大排量日本車特點：小型

17、、微型、小排量、經濟70年代世界性的石油危機：導致美國車不受歡迎，日本車大量銷往國外，并很快暢銷全世界，以致使英、法、美等國開始對日本車限量進口汽車中心從歐美轉移到日本第三節(jié) 未來汽車與汽車工業(yè)當今世界三大難題：能源、環(huán)保、安全能源：新能源的開發(fā)利用將傳統(tǒng)發(fā)動機改造成燃用非石油燃料：甲醇、乙醇以及混合燃料等摒棄傳統(tǒng)發(fā)動機，代之以新的動力裝置：電動汽車、太陽能汽車混合動力：幾種動力裝置混合使用環(huán)保和安全問題環(huán)保對汽車的要求越來越嚴格。應對措施：電動汽車和混合動力裝置安全問題：更注重主動安全通過雷達系統(tǒng)進行防撞報警和自動控制采用無盲區(qū)的車內觀測系統(tǒng)采用衛(wèi)星導航系統(tǒng)選擇最佳行駛路線司機檢測系統(tǒng)保證安

18、全駕駛和行駛汽車安全措施采用高強度、抗變型的新型材料采用自動駕駛技術被動安全措施：安全帶安全氣囊制動防抱死系統(tǒng)（ABS）智能交通系統(tǒng)（ITS）先進的交通管理系統(tǒng)先進的駕駛員信息管理系統(tǒng)先進的車輛控制系統(tǒng)商用車輛調度管理系統(tǒng)先進的公共交通系統(tǒng)先進的鄉(xiāng)村交通系統(tǒng)自動高速公路系統(tǒng)二、 未來汽車工業(yè)汽車工業(yè)重心轉移：美國 歐洲 日本 發(fā)展中國家汽車中的新技術：各種傳感器、高性能的計算機芯片汽車工業(yè)中的新技術：機器人在汽車生產中的大量使用品種可變的柔性生產線的推廣可回收材料的廣泛使用世界汽車工業(yè)中心的演變 一百多年的汽車發(fā)展史表明：汽車誕生于德國，成長于法國，成熟于美國，興旺于歐洲，挑戰(zhàn)于日本，現(xiàn)在又發(fā)

19、展在韓國和中國。以美國為主的汽車工業(yè)中心1892年，美國查爾斯杜里埃和弗蘭科杜里埃兄弟制造出美國第一輛以汽油機為動力的汽車。1903年，福特汽車公司成立。1908年，通用汽車公司成立，推動了世界汽車工業(yè)的發(fā)展。 以歐洲為主的汽車工業(yè)中心品種多樣化 嚴謹規(guī)范的汽車奔馳、寶馬；輕盈典雅的法拉利、雪鐵龍；雍容華貴的勞斯萊斯、美洲虎；神奇的甲殼蟲；風靡全球的“迷你”等車型相繼出臺。 取消歐盟各國關稅 20世紀50年代末至60年代初，歐盟取消各國關稅，各國汽車可在歐盟成員國內自由銷售，多樣化的設計一下子變成了最大優(yōu)勢，世界汽車工業(yè)重心一下子由美國移向西歐。以日本為主的汽車工業(yè)中心日本第一大汽車公司即豐田汽車公司和第二大汽車公司即日產汽車公司均創(chuàng)建于193