汽車設計原理
A. 汽車設計的設計過程
在汽車產品開始技術設計之前,必須制訂產品開發規劃。首先,必須確定具體的車型,就是打算生產什麼樣的汽車。其次是進行可行性分析,根據用戶需求、市場情況、技術條件、工藝分析、成本核算等,預測產品是否符合需求,是否符合生產廠家的技術和工藝能力,是否對國民經濟和企業有利。第三步是擬定汽車的初步方案,通過繪制方案圖和性能計算,選定汽車的技術規格和性能參數。最後一步是制定出設計任務書,其中寫明對汽車的形式、各個主要尺寸、主要質量指標、主要性能指標以及各個總成的形式和性能等具體要求。
產品開發的前期工作,是分析各方面的影響因素,明確產品開發的目的和工作方向。否則,不經過周密調查研究與論證,盲目草率上馬,輕則會造成產品先天不足,投產後問題成堆;重則造成產品不符合需求,在市場上滯銷,帶來重大損失。在產品開發的前期,企業為了進行各種研究與探討,概念設計和概念車在近些年來逐漸興起。概念設計,是對下一代車型或未來汽車的總概念進行概括描述,確定汽車的基本參數、基本結構和基本性能的設計。概念設計同樣需要研究產品的開發目的、技術水平、企業條件、目標成本、競爭能力等。概念設計可能只停留在圖紙上和文件上的描述,稱為「虛擬的」概念車;也可能製造出實體的樣車供試驗和研究。概念設計可能只是一種參考方案或技術儲備,也有可能納入正式的產品開發規劃。所以概念設計只供產品開發參考,但也有可能成為正式產品開發規劃的重成部分,成為新一代車型的初步設計。 汽車初步設計的主要任務是構造汽車的形狀設計,主要包括如下內容:
(1)汽車總布置設計 總布置設計(又稱初步造型),是將汽車各個總成及其所裝載的人員或貨物安排在恰當的位置,以保證各總成運轉相互協調、乘坐舒適和裝卸方便。為了保證汽車各部分合理的相互關系,需要定出許多重要的控制尺寸。在這個階段,需要繪制汽車的總布置圖,繪出發動機、底盤各總成、駕駛操作場所、乘員和貨物的具體位置以及邊界形狀;也包括零部件的運動(如前輪轉向與跳動)范圍校核。經過汽車總布置設計,就可確定汽車的主要尺寸和基本形狀。
(2)效果圖是表現汽車造型效果的圖畫。造型設計師根據總布置設計所定出的汽車尺寸和基本形狀,就可勾畫出汽車的具體形象。效果圖又分為構思草圖和彩色效果圖兩種。構思草圖是記錄造型設計師靈感的速寫畫。彩色效果圖是在構思草圖的基礎上繪制的較正規的繪畫,需要正確的比例、透視關系和表達質感。彩色效果圖包括外形效果圖、室內效果圖和局部效果圖,其作用是供選型討論和審查。效果圖的表現技法多種多樣:可採用鉛筆、鋼筆,也可採用毛筆(水彩畫或水粉畫)等,而月前較流行的是混合技法——用麥克筆描畫、噴筆噴染以及塗抹、遮擋等同時表現技法。只要效果良好,表現技法可不拘一格。
(3)製作縮小比例模型
縮小比例模型是在構架上塗敷造型泥雕塑而成。轎車縮小模型常用1:5的。比例,亦即是真車尺寸的1/5。英、美等國採用英制尺寸,模型的比例是3/8。造型泥是一種油性混合物,又稱油泥,在常溫下有一定硬度(比肥皂硬些),塗敷前須經烘烤。縮小比例模型是在彩色效果圖的基礎上更進一步表達造型構思,具有立體形象,比效果圖更有真實感,要求比例嚴格、曲線流暢、曲面光順。雕塑一個縮小比例汽車模型,需要從各個角度審視,反復推敲,精工細雕,因而很難在兩三天內完成。
(4)召開選型討論會
經過初步設計,繪制出一批彩色效果圖和塑制出幾個縮小比例模型,就可以召開選型討論會。會議的目的是從若干個造型方案中選擇出一個合適的車型方案,以便作為技術設計的依據。選型討論會主要討論審美問題,但也涉及結構、工藝等方面,故通常由負責人召集造型設計師、結構設計師和工藝師等參加會議。選型討論會結束,說明選定車型的造型構思基本成熟,汽車的初步設計亦結束。 技術設計包括確定汽車造型和確定汽車結構兩個方面。
(1)確定汽車造型
1)繪制膠帶圖。膠帶圖是用細窄的彩色不幹膠紙帶粘貼成的1:1(全尺寸)汽車整車圖樣,可表達零部件形狀及外形曲線。膠帶圖的外形曲線數據取自選定的縮小比例模型,可用來審查整車外形曲線的全貌。如發現某條曲線不美觀或不符合要求,可將膠帶揭起重新粘貼,直到滿意為止。膠帶圖完成後,縮小比例模型放大的曲線又經過進一步修訂。
2)繪制1:1整車外形效果圖。單純由縮小比例的繪畫表達汽車的外形效果尚嫌不夠,還需要繪制等大尺度(全尺寸)的彩色效果圖。現代造型設計非常重視等大的尺度感。縮小比例圖樣和全尺寸圖樣的真實感是截然不同的。打個比方,雛雞看上去很小巧可愛,若放大5倍就顯得太胖太臃腫。汽車也是一樣,縮小比例模型上某些圓角或曲線看上去很小巧雅緻,放大5倍後就顯得笨拙臃腫。因此,汽車形狀的最後確定,不能從縮小比例的圖樣或模型直接放大,而應經過1:1效果圖和1:1模型的修正,以符合等大的尺度感和審美要求。
3)製作1:1外部模型。1:1外部模型是汽車外形定型的首要依據。根據縮小比例模型的放大數據,結合膠帶圖和1:1效果圖的的修訂情況,就可以製造1:1外部模型。這個模型是在一個帶有車輪的構架上塗敷造型泥而雕塑成的。由於要用數以噸計的造型泥,並雕塑得細致、平整、光順,所以製造一個1:1外部模型的時間很長,通常需要幾個星期。
4)製作1:1內部模型。1:1內部模型用以審視汽車內部造型效果和檢驗汽車內部尺寸。1:1內部模型與1:1外部模型同時製作,其設計和尺寸相互配合。1:1內部模型的形狀、色彩、覆蓋飾物的質感和紋理都應製造得十分逼真,使人具有置身於真車室內的感覺。
5)造型的審批。1:1外部模型、內部模型、效果圖完成後,需要交付企業最高領導審批,使汽車最終定型。汽車造型設計是促進汽車銷路的重要競爭手段,大公司為了擊敗對手會採用頻繁更換車型的手段,對汽車造型設計的需求就十分迫切,並在整個汽車設計過程中佔有愈來愈重要的地位。
6)確定汽車結構
汽車造型審定後,就可以著手進行汽車結構設計。
汽車的結構設計,是確定汽車整車、部件(總成)和零件的結構。也就是說,設計師需要考慮由哪些部件組合成整車,又由哪些零件組合成部件。零件是構成產品的最基本的、不可再分解的單元。毫無疑問,零件設計是產品設計的根基。零件設計時,首先要考慮這個零件在整個部件中的作用和要求;其次,為了滿足這個要求,零件應選用什麼材料和設計成什麼形狀;最後,零件如何與部件中其他零件相互配合和安裝。按照零件所使用的材料,可分為金屬材料和非金屬材料兩大類。
確定汽車零件的形狀,也要花費設計師許多心血。例如,發動機氣缸體的形狀就非常復雜,需要設計氣缸和水套,考慮與氣缸蓋、油底殼的接合,安裝曲軸、進氣管、排氣管和各種各樣的附屬設備,乃至氣缸體內部細長的潤滑油通道……,所有這些因素都應考慮周全,每個細節均不能遺漏。汽車車身零件的形狀就更特別,既不是常見的平面或圓柱體,也不是簡單的雙曲面或拋物面,而是造型師根據審美要求而塑造的。在確定零件的形狀時,還需要考慮零件的製造方法,例如零件在機床上怎樣裝夾定位,刀具怎樣加工,半成品怎樣傳送、堆疊等。
設計師必須把所設計的汽車結構用圖紙表達出來。圖紙是設計師與企業中的工藝師、技工和其他人員交流的「工程語言」。我國頒布了10多項機械制圖的國家標准,規定了繪制機械產品圖紙的方法。在工科院校還設置專門的課程,訓練學生掌握這種標準的工程語言。圖紙繪制的方法,是按照投影原理並藉助於幾個視圖、剖面或局部放大等,把產品的立體形狀和內部結構詳細而清晰地表達出來。圖紙應按指定的比例繪制並且寫出對產品的技術要求。零件圖需要詳細地標注出各部分的尺寸。總成圖應清楚地表達零件相互裝配的關系並標注出相關的裝配尺寸。設計一輛汽車,需要繪制數以千計的圖紙。一些復雜的圖紙,圖面的長度竟達3-5m。
在設計時,設計師必須無條件地執行國家制定的有關法規和標准。對於出口的產品,還必須執行外國的標准,如ISO(國際標准化組織)、SAE(美國汽車工程師協會)、JIS(日本工業標准)、EEC(歐洲經濟共同體)、ECE(歐洲經濟委員會)等標准。圖紙繪製成後,需要將部件和零件按照它們所屬的裝配關系編成「組」及其下屬的「分組」號碼。每個部件、每個零件及其圖紙都給定一個編號,以便於對全部圖紙進行管理。
B. 汽車設計學什麼
汽車設計會分為三個方向:
1)內燃機或者動力方向。這個就主要學習內燃機的構造,原理,設計;會涉及到流體,燃燒等基礎知識;內燃機是汽車的心臟。另外現在很火的電動車研究,電機電池的研究也歸在這個方向里。
2)底盤方向。這個就是主要包括汽車的其他結構,車架,車橋,傳動系統,離合器變速箱,轉向系統,制動系統,懸架系統等等。底盤方向會主要偏向於力學,結構,控制等基礎知識。
3)車身設計方向。這個就主要包括汽車外形設計,汽車內飾設計等,主要偏向於美學,人機工程學等。
C. 汽車的製造原理是什麼
就是利用爆燃的爆發力.轉化成旋轉的機械能的過程
D. 汽車設計的設計過程
汽車設計與製造全過程
一、汽車的設計過程
1.制訂產品開發規劃
在汽車產品開始技術設計之前,必須制訂產品開發規劃。首先,必須確定具體的車型,就是打算生產什麼樣的汽車。其次是進行可行性分析,根據用戶需求、市場情況、技術條件、工藝分析、成本核算等,預測產品是否符合需求,是否符合生產廠家的技術和工藝能力,是否對國民經濟和企業有利。第三步是擬定汽車的初步方案,通過繪制方案圖和性能計算,選定汽車的技術規格和性能參數o-最後一步是制定出設計任務書,其中寫明對汽車的形式、各個主要尺寸、主要質量指標、主要性能指標以及各個
總成的形式和性能等具體要求。
產品開發的前期工作,是分析各方面的影口向因素,明確產品開發的目的和工作方向。否則,不經過周密調查研究與論證,盲目草率上馬,輕則會造成產品先天不足,投產後問題成堆;重則造成產品不符合需求,在市場上滯銷,帶來重大損失。在產品開發的前期,企業為了進行各種研究與探討,概念設計和概念車在近年來逐漸興起。概念設計,是對下一代車型或未來汽車的總概念進行概括描述,確定汽車的基本參數、基本結構和基本性能的設計。概念設計同樣需要研究產品的開發目的、技術水平、企業條件、目標成本、競爭能力等。概念設計可能只停
留在圖紙上和文件上的描述,稱為「虛擬的」概念車;也可能製造出實體的樣車供試驗和研究。概念設計可能只是一種參考方案或技術儲備,也有可能納入正式的產品開發規劃。所以概念設計只供產品開發參考,但也有可能成為正式產品開發規劃的重成部分,—成為新一代車型的初步設計。
2.初步設計
汽車初步設計的主要任務是構造汽車的形狀設計,主要包括如下內容:
(1)汽車總布置設計總布置設計(又稱初步造型),是將汽車各個總成及其所裝載的人員或貨物安排在恰當的位置,以保證各總成運轉相互協
調、乘坐舒適和裝卸方便。為了保證汽車各部分合理的相互關系,需要定出許多重要的控制尺寸。在這個階段,需要繪制汽車的總布置圖,繪出發動機、底盤各總成、駕駛操作場所、乘員和貨物的具體位置以及邊界形狀;也包括零部件的運動(如前輪轉向與跳動)范圍校核。經過汽車總布置設計,就可確定汽車的主要尺寸和基本形狀。
(2)效果圖是表現汽車造型效果的圖畫。造型設計師根據總布置設計所定出的汽車尺寸和基本形狀,就可勾畫出汽車的具體形象。效果圖又分為構思草圖和彩色效果圖兩種。構思草圖是記錄造型設計師靈感的速寫畫。彩色效果圖是在構思草圖的基礎上繪制的較正規的繪畫,需要正確的比例、透視關系和表達質感。彩色效果圖包括外形效果圖、室內效果圖和局部效果圖,其作用是供選型討論和審查6效果圖的表現技法多種多樣:可採用鉛筆、鋼筆,也可採用毛筆(水彩畫或水粉畫)等,而月前較流行的是混合技法——用麥克筆描畫、噴筆噴染以及塗抹、遮擋等同時表現技法。只要效果良好,表現技法可不拘一格。
(3)製作縮小比例模型
縮小比例模型是在構架上塗敷造型泥雕塑而成。轎車縮小模型常用1:5的。比例,亦即是真車尺寸的1/5。英、美等國採用英制尺寸,模型的比例是3/80造型泥是一種油性混合物,又稱油泥,在常溫下有一定硬度(比肥皂硬些),塗敷前須經烘烤。縮小比例模型是在彩色效果圖的基礎上更進一步表達造型構思,具有立體形象,比效果圖更有真實感,要求比例嚴格、曲線流暢、曲面光順。雕塑一個縮小比例汽車模型,需要從各個角度審視,反復推敲,精工細雕,因而很難在兩三天內完成。
(4)召開選型討論會
經過初步設計,繪制出一批彩色效果圖和塑制出幾個縮小比例模型,就可以召開選型討論會。會議的目的是從若干個造型方案中選擇出一個合適的車型方案,以便作為技術設計的依據。選型討論會主要討論審美問題,但也涉及結構、工藝等方面,故通常由負責人召集造型設計師、結構設計師和工藝師等參加會議。選型討論會結束,說明選定車型的造型構思基本成熟,汽車的初步設計亦結束。
3.技術設計
技術設計包括確定汽車造型和確定汽車結構兩個方面。
(1)確定汽車造型
1)繪制膠帶圖。膠帶圖是用細窄的彩色不幹膠紙帶粘貼成的1:1(全尺寸)汽車整車圖樣,可表達零部件形狀及外形曲線。膠帶圖的外形曲線數據取自選定的縮小比例模型,可用來審查整車外形曲線的全貌。如發現某條曲線不美觀或不符合要求,可將膠帶揭起重新粘貼,直到滿意為止。膠帶圖完成後,縮小比例模型放大的曲線又經過進一步修訂。
2)繪制1:1整車外形效果圖。單純由縮小比例的繪畫表達汽車的外形效果尚嫌不夠,還需要繪制等大尺度(全尺寸)的彩色效果圖。現代造型設計非常重視等大的尺度感。縮習、比例圖樣和全尺寸圖樣的真實感是截然不同的。打個比方,雛雞看上去很小巧可愛,若放大5倍就顯得太胖太臃腫。汽車也是一樣,縮小比例模型上某些圓角或曲線看上去很小巧雅緻,放大5倍後就顯得笨拙臃腫。因此,汽車形狀的最後確定,不能從縮小比例的圖樣或模型直接放大,而應經過1:1效果圖和1:1模型的修正,以符合等大的尺度感和審美要求。
3)製作1:1外部模型。1:1外部模型是汽車外形定型的首要依據。根據縮小比例模型的放大數據,結合膠帶圖和1:1效果圖的的修訂情況,就可以製造1:1外部模型。這個模型是在一個帶有車輪的構架上塗敷造型泥而雕塑成的。由於要用數以噸計的造型泥,並雕塑得細致、平整、光順,所以製造一個1:1外部模型的時間很長,通常需要幾個星期。
4)製作1:1內部模型。1:1內部模型用以審視汽車內部造型效果和檢驗汽車內部尺寸o 1:1內部模型與1:1外部模型同時製作,其設計和尺寸相互配合。1:1內部模型的形狀、色彩、覆蓋飾物的質感和紋理都應製造得十分逼真,使人具有置身於真車室內的感覺。
5)造型的審批。1:1外部模型、內部模型、效果圖完成後,需要交付企業最高領導審批,使汽車最終定型。汽車造型設計是促進汽車銷路的重要競爭手段,大公司為了擊敗對手會採用頻繁更換車型的手段,對汽車造型設計的需求就十分迫切,並在整個汽車設計過程中佔有愈來愈重要的地位。
6)確定汽車結構
汽車造型審定後,就可以著手進行汽車結構設計。汽車的結構設計,是確定汽車整車、部件(總成)和零件的結構。也就是說,設計師需要考慮由哪些部件組合成整車,又由哪些零件組合成部件。零件是構成產品的最基本的、不可再分解的單元。毫無疑問,零件設計是產品設計的根基。零件設計時,首先要考慮這個零件在整個部件中的作用和要求;其次,為了滿足這個要求,零件應選用什麼材料和設計成什麼形狀;最後,零件如何與部件中其他零件相互配合和安裝。按照零件所使用的材料,可分為金屬材料和非金屬材料兩大類。金屬材料又可分為鋼鐵(黑色金屬)材料和有色金屬材料兩大類。汽車所採用的非金屬材料種類繁多。鋼鐵是汽車上所使用的最重要的材料,佔全車重量的大部分。鋼鐵的主要優點是強度、剛度和硬度高,耐沖擊和耐高溫,因而用於汽車上載荷大、高溫、高速的重要零件。所謂強度高,就是這種材料可承受較大的力而不被破壞;所謂剛度高,就是這種材料可承受較大的力而變形很小。汽車的零件在工作時,有的零件承受拉力而有伸長的趨勢;有的零件承受壓力而有縮短的趨勢;有的零件承受彎曲力矩而趨於彎曲變形;有的零件承受扭轉力矩。事實上,許多汽車零件的受力比上述例子復雜得多。如汽車變速器的軸就同時承受了拉、壓、彎、扭多種力。汽車零件不僅是承受靜載荷,而且,由於汽車的行駛隨路況變化,還要承受十分復雜的動載荷。作為設計師,必須充分考慮零件的受力情況,經過周密的計算,確保零件的強度和剛度的數值在允許的范圍內。
確定汽車零件的形狀,也要花費設計師許多心血。例如,發動機氣缸體的形狀就非常復雜,需要設計氣缸和水套,考慮與氣缸蓋、油底殼的接合,安裝曲軸、進氣管、排氣管和各種各樣的附屬設備,乃至氣缸體內部細長的潤滑油通道……,所有這些因素都應考慮周全,每個細節均不能遺漏。汽車車身零件的形狀就更特別,既不是常見的平面或圓柱體,也不是簡單的雙曲面或拋物面,而是造型師根據審美要求而塑造的。在確定零件的形狀時,還需要考慮零件的製造方法,例如零件在機床上怎樣裝夾定位,刀具怎樣加工,半成品怎樣傳送、堆疊等。
設計師必須把所設計的汽車結構用圖紙表達出來。圖紙是設計師與企業中的工藝師、技工和其他人員交流的「工程語言」。我國頒布了10多項機械制圖的國家標准,規定了繪制機械產品圖紙的方法。在工科院校還設置專門的課程,訓練學生掌握這種標準的工程語言。圖紙繪制的方法,是按照投影原理並藉助於幾個視圖、剖面或局部放大等,把產品的立體形狀和內部結構詳細而清晰地表達出來。圖紙應按指定的比例繪制並且寫出對產品的技術要求。零件圖需要詳細地標注出各部分的尺寸。總成圖應清楚地表達零件相互裝配的關系並標注出相關的裝配尺寸。設計一輛汽車,需要繪制數以千計的圖紙。一些復雜的圖紙,圖面的長度竟達3-5m。
在設計時,設計師必須無條件地執行國家制定的有關法規和標准。對於出口的產品,還必須執行外國的標准,如ISO(國際標准化組織)、SAE(美國汽車工程師協會)、JIS(日本工業標准)、EEC(歐洲經濟共同體)、ECE(歐洲經濟委員會)等標准。圖紙繪製成後,需要將部件和零件按照它們所屬的裝配關系編成「組」及其下屬的「分組」號碼。每個部件、每個零件及其圖紙都給定一個編號,以便於對全部圖紙進行管理。
E. 汽車的原理~~簡單易懂
一、汽車行駛的基本原理我們知道汽車要運動,就必須有克服各種阻力的驅動力,也就是說,汽車在行駛中所需要的功率和能量是取決於它的行駛阻力。因此,我們首先要了解的就是阻力。有些人大概會問了,我們只要給汽車裝個大功率的發動機就好了,還用得著管它什麼阻力么?如果是這樣就會面臨幾個問題:1、究竟多大功率的發動機才可以呢?沒有一個對比參照物,我們如何確定我們需要多大功率呢;2、汽車的設計是先設計了汽車的總成,比如底盤,車體等等的部分之後,才設計和選用發動機的,如果不知道這部汽車將面對的阻力,那麼我們根本沒辦法設計出實用的汽車;3、就算有了非常大功率的發動機(足夠可否任何在地面行駛時的阻力),並且已經裝上了合適的車體,在使用中也會因為行駛性、油耗,排放,保養,維修等問題而使你無法正常使用它。由此可見,我們要了解汽車的動力性,首先就是要知道我們所遇阻力有哪些。一般,汽車的行駛阻力可以分為穩定行駛阻力和動態行駛阻力。穩定行駛阻力包括了車輪阻力、空氣阻力以及坡度阻力。1、車輪阻力我們所說的車輪阻力其實是由輪胎的滾動阻力、路面阻力還有輪胎側偏引起的阻力所構成。當汽車在行駛時會使得輪胎變形,而不是一直保持靜止時的圓形,而由於輪胎本身的橡膠和內部的空氣都具有彈性,因此在輪胎滾動是會使得輪胎反復經歷壓縮和伸展的過程,由此產生了阻尼功,即變形阻力。經過試驗表明,當汽車超過45m/s(162km/h)時輪胎變形阻力就會急劇增加,這不僅要求有更高的動力,對輪胎本身也是極大的考驗。而輪胎在路面行駛時,胎面與地面之間存在著縱向和橫向的相對局部滑動,還有車輪軸承內部也會有相對運動,因此又會有摩擦阻力產生。由於我們是被空氣所包圍的,只要是運動的物體就會受到空氣阻力的影響。這三種阻力:變形阻力、摩擦阻力還有輪胎空氣阻力的總和便是輪胎的滾動阻力了。在40m/s(144km/h)以下的速度范圍內,變形阻力佔了輪胎的滾動阻力的90%-95%,摩擦阻力佔2%-10%,而輪胎空氣阻力所佔的比率極小而路面阻力就是輪胎在各種路面上的滾動阻力,由於各種路面不同,而產生的阻力也不同,在這里就不詳細研究了。還有便是輪胎側偏引起的阻力,這是由於車輪的運動方向與受到的側向力產生了夾角而產生的。2、空氣阻力汽車在行駛時,需要擠開周圍的空氣,汽車前面受氣流壓力並且形成真空,產生壓力差,此外還存在著各層空氣之間以及空氣與汽車表面的摩擦,再加上冷卻發動機、室內通風以及汽車表面外凸零件引起的氣流干擾等,就形成了空氣阻力。它包括有壓差阻力(又稱形狀阻力),誘導阻力,表明阻力(又稱摩擦阻力),內部阻力(又稱內循環阻力)以及干擾阻力組成。空氣阻力與汽車的形狀、汽車的正面投影面積有關,特別時與汽車——空氣的相對速度的平方成正比。當汽車高速行駛時,空氣阻力的數值將顯著增加。我們在汽車指標中經常見得的風阻就是計算空氣阻力時的空氣阻力系數。這個系數是越小越好。3、坡度阻力即汽車上坡時,其總重量沿路面方向的分力形成的阻力。在動態行駛阻力方面,主要就是慣性力了,它包括平移質量引起的慣性力,也包括旋轉質量引起的慣性力矩。現在我們知道,汽車要能夠運動起來就必須克服以上所介紹的總阻力,當阻力增加時,汽車的驅動力也必須跟著增加,與阻力達到一定范圍內的平衡,我們知道,驅動力的最大值取決於發動機最大的轉矩和傳動系的傳動比,但實際發出的驅動力還受到輪胎與路面之間的附著性能(即包括各種條件的路面情況)的限制。汽車只有在這些綜合條件的限制中與各個因素達到平衡,才能夠順利的運動起來,成為我們所需要的工具。
F. 關於自學《汽車設計》《汽車理論》考研
其實這兩門課還比較好學,汽車理論相對難點,而汽車設計很多都是概念回性的東答西,譬如說原理啊作用,然後是設計都是一個套路。
自學的話重點可能分不太清,但是只要肯花時間相信你沒問題的
我學的時候,也就是期末考試前兩周突擊下就ok,因為本科教育其實真的很淺
G. 請問誰知道汽車的設計圖紙和基本原理
汽車的款式那麼多,就不知道你要那中設計圖紙了...
原理如下:
什麼是扭矩
了解汽車技術參數時,一個最基本的術語之一就是「扭矩」。它含義到底是什麼?其實,扭矩和功率一樣,是汽車發動機的主要指數之一,它反映在汽車性能上,包括加速度、爬坡能力以及懸掛等。它的准確定義是:活塞在汽缸里的往復運動,往復一次做有一定的功,它的單位是牛頓。在每個單位距離所做的功就是扭矩了。
通俗的說,扭矩是衡量一個汽車發動機好壞的重要標准,一輛車扭矩的大小與發動機的功率成正比。舉個通俗的例子,比如,像人的身體在運動時一樣,功率就像是身體的耐久度,而扭矩是身體的爆發力。
對於家用轎車而言,扭矩越大加速性越好;對於越野車,扭矩越大其爬坡度越大;對於貨車而言,扭矩越大車拉的重量越大。車子的扭矩越大就越好,在排量相同的情況下,扭矩越大說明發動機越好。在開車的時候就會感覺車子隨心所欲。
扭矩是評價一款車性能的主要參數之一。首先,現在評價一款車有一個重要數據,就是該車在0-100公里/小時的加速時間。而這個加速時間就取決於汽車發動機的扭矩。一般來講,扭矩的最高指數在汽車2000-4000/分的轉速下能夠達到,就說明這款車的發動機工藝較好,力量也好。有些汽車在5000/分的轉速左右才達到該車扭矩的最高指數,這說明「力量」就不是此車所長。
汽車發動機指標性能
讀者朋友在買車時,對說明書中有關發動機的參數不一定看得很明白,我簡要介紹一下。缸數:汽車發動機常用缸數有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的發動機常用三缸,1~2.5升一般為四缸發動機,3升左右的發動機一般為6缸,4升左右為8缸,5.5升以上用12缸發動機。一般來說,在同等缸徑下,缸數越多,排量越大,功率越高;在同等排量下,缸數越多,缸徑越小,轉速可以提高,從而獲得較大的提升功率。
氣缸的排列形式:一般5缸以下的發動機的氣缸多採用直列方式排列,少數6缸發動機也有直列方式的,過去也有過直列8缸發動機。直列發動機的氣缸體成一字排開,缸體、缸蓋和曲軸結構簡單,製造成本低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸緊湊,應用比較廣泛,缺點是功率較低。一般1升以下的汽油機多採用3缸直列,1~2.5升汽油機多採用直列4缸,有的四輪驅動汽車採用直列6缸,因為其寬度小,可以在旁邊布置增壓器等設施。直列6缸的動平衡較好,振動相對較小,所以也為一些中、高級轎車採用,如老上海轎車。
6~12缸發動機一般採用V形排列,其中V10發動機主要裝在賽車上。V形發動機長度和高度尺寸小,布置起來非常方便,而且一般認為V形發動機是比較高級的發動機,也成為轎車級別的標志之一。V8發動機結構非常復雜,製造成本很高,所以使用的較少,V12發動機過大過重,只有極個別的高級轎車採用。大眾公司近來開發出W型發動機,有W8和W12兩種,即氣缸分四列錯開角度布置,形體緊湊。
氣門數:國產發動機大多採用每缸2氣門,即一個進氣門,一個排氣門;國外轎車發動機普遍採用每缸4氣門結構,即2個進氣門,2個排氣門,提高了進、排氣的效率,同時氣門的重量也減小,有利於提高發動機轉速和功率;國外有的公司開始採用每缸5氣門結構,即3個進氣門,2個排氣門,主要作用是加大進氣量,使燃燒更加徹底。氣門數量並不是越多越好,5氣門確實可以提高進氣效率,但是結構極其復雜,加工困難,採用較少,國內生產的新捷達王就採用五氣門發動機。
排氣量:氣缸工作容積是指活塞從上止點到下止點所掃過的氣體容積,又稱為單缸排量,它取決於缸徑和活塞行程。發動機排量是各缸工作容積的總和,一般用升(L)來表示。
發動機排量是最重要的結構參數之一,它比缸徑和缸數更能代表發動機的大小,發動機的許多指標都同排氣量密切相關。
對轎車來說,排量只是一個比較重要的技術參數,它說明汽車的大致功率、裝備和價格水平,但是在中國轎車發動機排量卻具有了其它的意義。由於幹部配車按級別按排量,所以排量就相當於級別。在社會上,對排量也有盲目的崇拜,特別是對賓士這樣的華貴轎車,車尾上的數字簡直被神化了,有人認為越大越好,300以下的都不過癮,非400、500、600不可。在香港,有人甚至改裝出了賓士1000、6000……
最高輸出功率:最高輸出功率一般用馬力(PS)或千瓦(KW)來表示。發動機的輸出功率同轉速關系很大,隨著轉速的增加,發動機的功率也相應提高,但是到了一定的轉速以後,功率反而呈下降趨勢。一般在汽車使用說明書中最高輸出功率同時用每分鍾轉速來表示(r/min),如100PS/5000r/min,即在每分鍾5000轉時最高輸出功率100馬力。
最大扭矩:發動機從曲軸端輸出的力矩,扭矩的表示方法是N.m/r/min,最大扭矩一般出現在發動機的中、低轉速范圍,隨著轉速的提高,扭矩反而會下降。
汽車後置驅動和前置驅動的演變
現代轎車主要有兩種驅動方式:F.R和F.F。F.R車叫做前置發動機後輪驅動,是傳統的驅動形式。它是前輪轉向後輪驅動,發動機輸出動力通過離合器—變速器—傳動軸輸送到驅動橋上,在此減速增扭後傳送到後面的左、右半軸上,驅動後輪使汽車運行,前後輪各行其職,轉向與驅動分開,負荷分布比較均勻。
F.F車叫做前置發動機前輪驅動,則是70年代末才真正興起的驅動形式。它將變速器之後的東西都往前挪,變速器與驅動橋做成一體,固定在發動機旁將動力直接輸送到前輪上,前輪承擔了轉向和驅動兩副重任,省略了長長的傳動軸,縮短了傳遞動力的距離,減少功率傳遞損耗也就相應節省了燃油。沒有了傳動軸,轎車地板不必為它凸出一條通道有利車廂內的布置,車架不必為後驅動橋騰出空間位置,可以降低車身高度有助於行車的穩定性。發動機可以橫置縮短了機廂的長度,在汽車總長不變的情況下增大乘座廂的長度和空間。前輪成為驅動輪變成了「拉」汽車前進,有利於方向控制。由於有上述優點,所以F.F車風靡車壇。
但是事物總有二重性,由於F.F車上的機械大件頭大多集中在前面,所以前輪負荷比後輪大,遭到意外碰撞時容易產生變形,波及前輪定位;當汽車啟動瞬間和上徒坡時車身重心都會向後移,會減少前輪的正壓力從而降低了車輪的牽引力,但這時汽車的阻力也是最大,這一增一減令F.F車的啟動加速度和爬坡能力都會遜色於F.R車,因此F.F形式多用於自重量不大的轎車。
另外從安全的角度來分析,轎車的前置發動機起到一種安全屏障的作用,F.R車的發動機是縱置的,而F.F車的發動機多是橫置的,兩者比較,F.R車在安全保障系數方面比F.F車高一些。
另外還有一種驅動形式叫做後置發動機後輪驅動,即R.R車。它似乎是F.F車的翻版,只不過是將車前的「五臟六腑」移到車後,這樣一來似乎保持了F.F車的優點也消除了F.F車的缺點,但同時也會增添另外的麻煩。首先變速器、離合器、油門等操縱桿要通過狹窄的車底,從車頭駕駛員位置連通到車尾發動機的位置上,發動機移到後面使冷卻問題不好解決,乘員廂前面失去了發動機做「安全屏障」,汽車前端要經過加固處理而使成本上升,目前只有象保時捷這樣的高級跑車才用R.R形式,其它小車很少沾邊。不過對於有充分空間位置的大客車來講,既能解決上述麻煩又能減低廢氣竄入車廂的程度,因此很流行R.R形式。
從驅動形式可以知道,轎車上的許多裝置形式都有合理的一面也有不合理的一面,要滿足或提高某些性能要求很可能要犧牲或降低其它某些性能的要求,盡善盡美的東西似乎並不存在。