汽车概论56设计和性能

汽车的设计、试验与生产5.1汽车设计概述5.1.1汽车设计理论与设计技术的发展汽车设计理论是指导汽车设计实践的，而汽车设计实践经验的长期积累和汽车生产技术的发展与进步，又使汽车设计理论得到不断的发展、充实与提高。近百年来汽车工业不断发展和壮大，汽车设计技术也随之不断发展和更新。最早是经验设计阶段。第二次世界大战后，测试技术有了很大提高。随着计算机在汽车设计中的推广应用，一些近代的数学物理方法和基础理论方面的新成就，在汽车设计中也日益得到广泛应用。5.1.2汽车设计的内容与特点1．汽车设计的内容汽车设计的内容包括整车总体设计、总成设计和零件设计。2．汽车的特点和要求汽车设计特点之一是要考虑汽车使用条件的复杂多变性，这就要求汽车设计满足功能性要求。如轿车注重动力性、安全性和舒适性；越野车则注重通过性等。汽车设计的第二个特点是大多数汽车以大量生产或大批量生产为主，这就要求汽车产品在设计时考虑到生产工艺性的要求，尽可能实现三化（产品系列化、零部件通用化和零件设计标准化）。汽车设计的方法1、有限元分析和评价技术它直接把所需分析的结构离散化，使用最小位能原理和虚位移原理等力学基本原理，列出计算公式，用电子计算机求解。2、优化设计从各种可行方案中选择最优方案。3、系统工程方法通过建模和仿真进行模拟研究，所以能在设计阶段处理问题，提高了设计开发过程中的质量和效率。4、可靠性设计可靠性理论是以产品的寿命特征作为主要研究对象的一门综合性科学，1959年国际市场上的轿车的保用期为90天或者4000英里，到了80年代初提高到5年或5万英里，而现在一般的小轿车保用期长达15年。5、反求工程反求不是简单的模仿，而是消化再创造，吸收参照物的先进技术，变成既有自己特色，又无知识侵权的具有竞争力的新产品。6、人机工程又称人体工程学，设计适应人体的要求，使车身及其附件更加人性化。7、计算机辅助设计（CAD）汽车的外形设计1、初始设计造型（概念车）2、制作造型构思效果图概念车是汽车制造厂家在车展上推出的，以体现超前设计思想和水平的样车。中国第一辆概念车“麒麟”麒麟是中国古代传说中的一种吉祥动物，形状象鹿，头上有角，后有尾巴，全身披鳞甲，古人将它象征祥瑞。今天，麒麟的名字响遍'99上海国际汽车展，因为麒麟是中国首辆概念车的名字。是第一辆由中国人设计，在中国制造并面向中国市场的经济型汽车。3、制作模型从“纸上谈兵”到实物实体的第一步，就是将设计构思实物化，将纸面的东西用形体表现出来，让设计人员进行更细致和具体的探讨。4、胶带图当缩小比例车模的形状确定后，就将模型的轮廓曲线放大至1:1，用胶带图的形式表现出来。5、全尺寸油泥模型全尺寸是指1:1比例，全尺寸油泥模型就是指与真车尺寸一样，模型的轮廓曲线和尺寸都是按照严格的要求制作出来的。6、主图版尺寸油泥模型完成之后，车身模型表面轮廓经过测量之后转化为数据，然后将数据绘制成平面图形。7、样车样车是一辆具有试制性质，能够驾驶运行的汽车。汽车的色彩选择色彩是汽车造型的重要组成部分。人们在观察汽车的瞬间，首先映入眼帘的是汽车的色彩，然后才是外形、质感。所以不能小看色彩的含金量。色彩三要素1、色相：色彩具有的相貌特征。如红、黄2、明度：明暗程度。3、纯度：色彩的饱和程度，标准色就是纯色。在设计汽车色彩时，应主要从汽车的使用功能、使用环境、使用对象、安全性和流行趋势等方面来考虑。1、汽车的使用功能消防车采用红色,除了红色亮度高、醒目容易发觉外，主要是人们一见到红色的消防车，就想到有火灾发生，因而赶紧避让。白色用于医疗救护车,是运用白色的洁白、神圣的联想含义。邮政车选择绿色,是因为绿色给人以和平、安全的感觉。作为军用车辆，一般都为深绿色,使车辆与草木、黑色的沥青路面颜色相近，达到隐蔽安全的目的。工程车辆多采用黄黑相间的色彩,是运用黄色亮度高、醒目的特点，以引起行人和其他车辆的注意。2．汽车的使用环境由于不同地区的光线照射强度有差别，造成了人们对不同色彩的偏爱。在美国，以纽约市为中心的大西洋沿岸的人们喜欢淡色，而在旧金山太平洋沿岸的人们则喜欢鲜明色。北欧的阳光接近发蓝的黄色，北欧人喜欢青绿色。意大利人喜欢黄色和红色，如法拉利跑车全是红色的。伊朗、科威特、沙特阿拉伯、伊拉克等国家禁忌黄色，却推崇绿色，认为绿色是生命之源。3、汽车的使用对象由于各国、各地区、各民族的社会政治、经济、文化、教育以及生活习惯的不同、表现出人们的色彩观念也不同，都有自己偏爱和禁忌的色彩。在中国，红色是幸福和喜庆的特征，而美国却认为红色是不吉利的象征，认为是流血、死亡和赤字。日本喜欢白色和红色，忌讳黑白相间。非洲很多国家忌讳黑色。4、汽车的使用安全在视觉上，颜色具有收缩性和膨胀性。如果有红色,黄色,蓝色,绿色共四辆车与观察者保持相同的距离，红色车和黄色车看上去要离观察者近一些，而蓝色和绿色的车看上去离观察者较远。不同的颜色，会产生体积大小不同的感觉。黄色感觉大一些，有膨胀性，称为膨胀色；而同样体积的蓝色、绿色感觉小一些，有收缩性，称为收缩色。此外，汽车颜色的深浅在不同光线强度的条件下的反射效果也有很大的差异。据统计，黑色事故率最高，白色事故率最低，其他从高到低依次为：绿色、棕色、红色、蓝色和银灰色。5、汽车的流行色彩色彩与性格红色——开红色车的人，往往性格外向，热情如火，有雄心壮志，敢作敢为；并具有较强烈的野心，冲动、积极进取，对自己充满自信，常会在路上开快车。红色因为最为醒目，适合小型车或跑车型车辆，在雨雾中的能见度高。选择大功率的红色跑车，一看便知是潮流爱好者，相当注重自己外貌之余，亦喜欢表现自我，比较在意自己的社会形象，并且十分重视别人对自己的看法；但红色却是所有色彩中最容易褪色的；红色容易成为被攻击的目标，容易成为移动的靶子，别的车好像总是“试”着去撞它，联想到那些斗牛士总是用红色的斗蓬来挑逗公牛，也许这之间有些联系吧。黄色——选择黄色车的人，乐观、好交际，什么事情都喜欢自己做主，恋爱方面则非常积极，就算身边亲友反对也会坚持下去。不过，勇往直前亦会碰钉子，最好还是好好计划一下再行事。绿色——喜欢绿色的汽车，代表你的精神状态经常不太稳定，容易紧张又易有烦恼，经常表现得很情绪化；绿色车主富有创意和想像力，具有开放的胸襟，热爱家庭和宁静的生活，对流行具有敏锐的嗅觉，但不会盲目跟着流行走。蓝色——车主怀有强烈的责任感，通常对社会感到满意，喜爱和睦的家庭生活，喜欢帮助他人。但蓝色（BLUE）一词在英语里还兼有“忧郁、悲伤”之意，因而是否会在车主的心中唤起一种“隐隐约约的不祥感”。银色——喜欢银色车的人，不喜欢过于刺激的活动，由于个性好静，不管是谁都会对你有好感。爱好银色的人，渴望引起别人的注意，但却一本正经；喜好奢华，一掷千金亦面不改色。白色——喜欢白色车的人同样表现出基超乎常人的适应能力，尤其可与不同性格的人相处。白色车主坦白诚实，自律并爱干净，总是准时付帐，是不易动感情的人。不过你不会表现自己的真性情，常有所保留。黑色——选择黑色车的人，性格多为沉郁及偏向双重性格，其表现行为未必可以切实反映其内心世界。尤其是较正式或公务用途的车辆，更是非黑色莫属。心理学家也指出，黑色是工作狂的最爱。5.2汽车试验汽车整车性能试验是为了测定汽车的基本性能而进行的试验。1、动力性能试验对常用的3个动力性能指标，即对汽车的最高车速、加速性能和爬坡性能进行的实际试验。我国规定的最高车速测试区间是1.6km试验路段的最后500m。2、燃料经济性试验汽车的燃料经济性是汽车的主要性能之一，汽车的燃油消耗量越小，燃油经济性越好。在汽车运输的过程中，燃料消耗费用占全部成本的20%～30%。降低汽车燃油消耗，可以节约能源，降低汽车运行成本，减少汽车对环境的污染，提高汽车的使用经济性。3、制动性能试验汽车的制动性能主要由制动效能、制动抗热衰退性和制动时汽车的方向稳定性三个方面来评价。制动距离是汽车在一定的初速度下，从驾驶员急踩制动踏板开始，到汽车完全停住为止所驶过的距离。包括反应距离和制动距离两个部分。制动距离越小，汽车的制动性能就越好。4、操纵稳定性此实验类型较多，如用转弯制动试验评价汽车在弯道行驶制动时的行驶方向稳定性；用转向轻便性试验评价汽车的转向力是否适度；用蛇形行驶试验来评价汽车转向时的随从性、收敛性、转向力大小、侧倾程度和避免事故的能力。5、平顺性测试6、通过性测试汽车通过性试验是在一定的装载质量下，能以较高的平均速度通过各种坏路面及无路地带和克服各种障碍物的试验。7、安全性测试安全性试验项目很多，而且耗资巨大，特别是碰撞安全试验，除正面撞车试验外，近来还增加了侧面撞车试验。可以进行实车撞车试验，也可以进行模拟试验或撞车模拟计算，但多数国家规定新车型必须经过实车撞车试验，以验证其撞车的安全性。8、可靠性和耐久性试验在规定时间内完成必要的工作的能力。汽车零部件试验汽车零部件种类繁多，各种试验也不胜枚举。从类型来看，零部件试验无非涉及性能、强度、耐久性等内容。发动机是汽车中最重要的总成，其性能试验主要有功率、怠速、空转特性、负荷特性、调速特性、启动、机械效率、多缸工作均匀性、排放和噪声等试验。汽车试验场汽车试验场又称试车场，是进行整车道路试验的场所，可重现汽车在使用过程中遇到的各种各样的道路条件和使用条件。高速环形跑道搓板路鹅卵石路爬坡试验路汽车试验场涉水路中国人民解放军总后勤部定远汽车试验场汽车风洞试验汽车风洞就是用来研究汽车空气动力学的一种大型试验设施。风洞的最大作用是用来测量汽车的风阻，风阻的大小用风阻系数表示，风阻系数越小，说明它受空气阻力影响越小。5.3汽车生产汽车生产的特点1．高度分工的专业化生产方式2．标准化指导下的互换制3．体现大规模生产的流水作业4．高技术支持的自动化汽车生产工艺过程1．铸造铸造是将融化的金属浇灌入铸型空腔中，冷却凝固后而获得产品的生产方法。2．锻造锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。锻造铸造3．冷冲压冷冲压是在常温下，利用冲压模在压力机上对板料或热料施加压力，使其产生塑性变形或分离以而获得防需形状和尺寸的另件的一种压力加工方法。4、焊接焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。冷冲压焊接5、金属切削加工金属切削加工是用刀具从工件上切除多余材料，从而获得形状、尺寸精度及表面质量等合乎要求的零件的加工过程。1）车削2）刨削3）铣削4）钻削及镗削5）磨削车床刨床铣床钻床磨床6．热处理热处理是将固态的钢重新加热、保温或冷却而改变其组织结构，以满足零件的使用要求或工艺要求的方法。7．涂漆轿车、客车车身和货车驾驶室的涂漆不仅装饰性要求高，而且还要求高的抗腐蚀性。热处理涂漆8．装配装配是按一定的要求，用连接零件（螺栓、螺母、销或卡扣等）把各种零件相互连接和组合而成的部件，再把各种部件相互连接和组合成整车。汽车基本性能1、汽车的动力性汽车动力性的评价指标主要有最高车速、加速能力、爬坡能力。1．最高车速最高车速是指汽车在平直良好的水泥或沥青路面上行驶，可以达到的最高速度.2、加速能力指汽车在行驶中迅速增加行驶速度的能力，通常用加速时间和加速距离来表示。加速能力包括两个方面，即原地起步加速性和超车加速性。3、爬坡能力指汽车满载、在良好的水泥或沥青路面上，各挡能爬过的最大坡度或最大坡度角。注：汽车的爬坡能力不是用度表示的，而是用正切（tan）表示，就是高度与水平距离之比，用％标记。例如30°的坡应标记为57.7％。对越野汽车来说，爬坡能力是一个相当重要的指标，一般要求能够爬不小于60%或30°的坡路；对载货汽车要求有30%左右的爬坡能力；轿车的车速较高，且经常在状况较好的道路上行驶，所以不强调轿车的爬坡能力，一般爬坡能力在20%左右。高度水平2、汽车