汽车理论

汽车理论（精选12篇）

汽车理论 篇1

2003年, 经国家教育部批准, 武汉理工大学汽车学院设立了全国第一个“汽车服务工程”全日制普通本科专业 (专业代号:080308W) 。吉林大学、同济大学等学校纷纷开设此专业。目前, 全国约有80所高校设立本专业, 招生规模逾万人。本专业旨在培养具备较为扎实的汽车技术和汽车服务理论基础, 掌握一定的经营管理知识和现代信息技术, 熟悉与汽车相关的法律法规, 具备“懂技术、善经营、会服务”的能力素质, 能够从事技术或管理工作的复合型、应用型人才。我校2007年申报汽车服务工程, 2008年获得教育部审批, 2009年开始招生, 目前在校生约500人。

一、汽车服务工程专业特点

汽车服务工程专业作为全日制普通本科专业, 与其他汽车类本科专业相比, 具有如下特点:

1. 学科具有较强的综合性和应用型。

汽车服务工程专业主要是汽车工程和管理工程交叉后形成的新学科, 具有明显的学科综合性。本专业主要培养从事于汽车后市场服务的应用型、复合型人才, 要求学生具有较强的实践能力。

2. 专业涵盖面较宽。

涉及的业务门类政府归口管理部门多, 如汽车维修归属交通部门, 汽车营销与二手车流通归属商务部门, 汽车保险归属保监会, 交通事故鉴定归属公安部门等。

3. 市场需求大, 就业形势好。

随着汽车业的高速发展, 汽车行业人才的需求量也迅猛增涨。2009年, 由教育部、劳动和社会保障部等六大部门联合公布的《紧缺人才报告》显示, 整个汽车行业人才缺口在200万以上。人才需求主要分布在汽车服务专员、汽车营销人员、汽车维修技术工、汽车研发设计人才、汽车采购、增值服务销售人才、销售经理、售后经理等。截至2012年6月, 我国汽车保有量达到5亿辆, 超越美国, 成为世界第一消费大国。汽车保有量的持续增长, 必然会带动汽车后服务市场大量从业人员需求, 并且在未来相当长的时间内保持较高增长态势。

二、《汽车理论》课程与汽车服务工程专业的关系

《汽车理论》是汽车服务工程专业的专业必修课和核心主干课, 该课程的主要目的是使学生掌握汽车运动、受力的基本规律, 汽车性能指标及其评价方法以及影响这些性能的因素, 为后续专业课程的学习和将来从事与汽车相关的工作打下良好的理论基础。

三、本课程存在的问题

1. 课程部分内容缺乏基础知识铺垫, 影响教学效果。

本课程以力学为基础, 涉及机械振动学、汽车试验学等多门课程的基本原理和方法。为适应高等教育“厚基础、宽口径、善创新、高素质、强能力”培养目标的实现, 专业课课程门数和学时数被压缩。这就造成一些为汽车理论作知识铺垫的课程被删减或压缩, 从而影响汽车理论课程的教学效果。

2. 实验学时较少, 理论与实践脱节。

以培养复合型、应用型人才为目标的汽车服务工程专业应安排足够的实践教学, 并注重学生动手能力的培养。清华大学余志生教授主编的普通高等教育“十五”国家级规划教材《汽车理论》作为汽车服务工程专业经典教材之一被高校广泛采用。第5版教材中增加汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性和平顺性等基本性能实验内容。受专业课学时的限制, 部分高校制定的教学计划中, 只开设40~50的理论学时, 未安排实验教学。教师课堂讲授的知识没有及时直观地体现出来, 不利于学生对知识的消化和吸收。有些需要实验验证的内容没有及时通过实验证实, 导致理论教学与实践教学脱节, 影响了教学目标的实现。

3. 以传统教学模式为主, 教学模式单一。

传统的《汽车理论》的教学模式多是以教师为中心, 采用“填鸭式”教学, 教师只要一本教材、一块黑板, 就可以完成知识的讲授。这种教学模式, 教学内容抽象难懂, 理论与实践教学分离, 很难调动学生的学习兴趣, 忽略学生的主观能动性及综合能力的培养。此外, 本课程理论性较强, 特别是力学模型和数学模型很难与汽车的实际结构、工作原理相联系。复杂的力学模型和大量的数学公式推导使学生容易产生恐惧心理, 极大地打击了学生学习的积极性, 从而导致课程的教学质量与效果下滑比较严重。

四、本课程教学改革

1. 针对以上存在的问题, 调整部分教学内容。

为了更好地掌握汽车性能实验内容, 需要《汽车试验学》方面的部分知识作为基础, 然而很多高校并没有开设这门课程。如果在学习《汽车理论》前单独开设该课程, 一方面增加了学生学习的负担, 另一方面也会造成教师资源的浪费。因此建议在《汽车理论》课程的教学内容中, 加入4学时的《汽车试验学》知识, 这样既有效地解决了基础知识铺垫的问题, 满足了学生学习的要求, 也节省了学院教学资源。

2. 增加实验学时, 加强实践教学。

《汽车理论》课程理论性比较强, 因此需要通过实验教学使课堂讲授内容直观地体现在学生面前, 加深学生对理论知识的理解和掌握, 还可通过实验使学生体验到理论与实践的关系, 激发学生学习的积极性。建议在汽车动力性、经济性和制动性等方面开设实验, 使学生熟悉汽车性能测试仪器的使用, 掌握汽车主要性能的测试方法。进行实验分析, 掌握试验数据的处理方法, 培养学生的实践技能。

3. 传统教学与多媒体教学相结合, 改善教学效果。

传统教学主要是指由教师主导并掌控整个教学情境, 利用黑板板书或其他教学资源讲解该课程教学内容, 学生上课专心听讲或练习的教学方式。多媒体教学是将多媒体技术与课程教学紧密结合, 创造出具有图文、影像和视听效果的教学系统, 包括多媒体课件、三维视图、录像等。两种教学方法各有利弊, 多媒体教学主要用于展现教学中的重点和难点, 展示具体操作步骤、图片资料等;而传统教学则主要用于基础理论知识、基本原理、基本公式推导等方面。采用传统教学与多媒体教学相结合的方式, 可以较好地改善教学效果。

五、结语

《汽车理论》是汽车服务工程专业的专业必修课和核心主干课。结合汽车服务工程专业的特点和我校的实际情况, 分析了本课程存在的问题, 提出了针对汽车服务工程专业的《汽车理论》课程教学改革方法。实践证明此方法能够提高教学效果, 有利于复合型、应用型人才的培养。社会在进步, 教育在发展, 课程教学改革也要与时俱进。

参考文献

[1]余志生.汽车理论[M].机械工业出版社, 2010.

[2]张风娇, 苏纯.基于汽车服务工程专业的汽车理论课程教学方法探讨[J].时代教育, 2010, (4) :118-119.

[3]张健.《发动机原理与汽车理论》课程改革及教学方法的探讨[J].科技创新导报, 2008, (24) :167.

[4]张庆永, 赵慧勇.汽车理论教学研究与实践[J].中国科教创新导刊, 2012, (2) :200.

汽车理论 篇2

在侧向力作用下车厢发生侧倾,由车厢侧倾所引起的前转向轮绕主销的转动,后轮绕垂直地面轴线的转动，即车轮转向角的变动称为侧倾转向

迟滞损失：P5由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。

驻波现象：P9由于在高速时，轮胎离开地面后，胎面因轮胎变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形产生了一种波，这就形成了驻波。

侧偏刚度：P15FY −α曲线在α=0°处的斜率称为侧偏刚度k，单位为N/rad.FY =kα

附着椭圆：P140

汽车运动时，在轮胎上常同时作用有侧向力与切向力。一定侧偏角下，驱动力增加时，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧向弹性有所改变。当驱动力相当大时，侧偏力显 著下降，因为此时接近附着极限，切向力已耗去大部分附着力，而侧向能利用的附着力 很少。作用有制动力时，侧偏力也有相似的变化。驱动力或制动力在不同侧偏角条件下 的曲线包络线接近于椭圆，称为附着椭圆。它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值

滑水现象：在一定车速下，汽车经过有积水层的路面时，轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触，滑动附着系数¢s ≈0，侧偏力完全丧失，方向盘和刹车会完全不起作用，是一种极度危险的状态。此即滑水现象。

1、最大爬坡度、附着条件、和汽车最低稳定速度

2、汽车燃油经济性的评定指标取决？P95它取决于等速行驶百公里燃油消耗量、循环行驶工况百公里燃油消耗量、综合燃油消耗量。

3、汽车制动性能的评价指标 P65制动效能、制动效能的恒定性和制动时的方向稳定性，其中制动效能的评价主要有制动距离、制动减速度。

4、表征汽车稳态响应的参数常用有？

稳定因素K，前、后轮侧偏角绝对值之差，转向半径之比和静态储备系数。

5、研究平顺性的目的是？平顺性的评价方法？P225

汽车平顺性是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时，能保证乘员不会因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉，以及保持所运货物完整无损的性能。由于行驶平顺性主要是根据乘员的舒适程度来评价，又称为乘坐舒适性。研究汽车平顺性的主要目的就是控制汽车振动系统的动态特性，使振动的“输出”在给定工况的“输入”下不超过一定界限，以保持乘员的舒适性。平顺性的评价方法：加权加速度均方根值aw方法和等效均值方法

6、从结构方面提高汽车的燃油经济性的措施有? P108 1缩减轿车总尺寸和减轻质量

2、发动机：提高压缩比，采用汽油机电子燃油喷射系统，多气门结构，涡轮增压技术，燃烧稀混合气

3、整车的节能技术 改进传动系统：采用机械多档变速器，采用无极变速器。

7、汽车的最高车速？是指汽车满载时在水平良好的路面上所能达到的最高行驶速度。此时变速器处于最高档，发动机节气门全开或高压油泵处于最大供油位置。

8、汽车是一个多自由度动力学系统，它具有动力学特征？它具有转向性能和转向系统特性等动力学特征，操纵稳定性良好的汽车应具有适度的特性。

9、机械振动对人体的影响，取决于？P224 既取决于振动频率与强度、振动作用方向和暴露时间，也取决于人的心理、心理状态，而且心理品质和身体素质不同的人，对振动敏感程度有很大差异。

1、试从轮胎滑水现象分析下雨天高速公路为什么要限制最高车速？

答：高速行驶的汽车经过有积水层的路面时，会产生滑水现象：高速滚动的轮胎迅速排挤水层，由于水的惯性，轮胎与水接触区的前部水中产生动压力，其值与车速的平方成正比。这个动压力使胎面与地面分开，当达到一定车速，胎面下的动水压力的升力等于垂直载荷时，产生滑水现象，轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触，此时的滑动附着系数接近于零，侧偏力完全丧失，方向盘与刹车会完全不起作用，是一种极度危险的状态。故下雨天高速公路要限制最高车速，以避免汽车高速行驶时产生滑水现象。

2、根据汽车地面制动力与附着力关系特点，论述制动跑偏原因：

汽车直线行驶，转向盘不动的条件下，制动过程中发生汽车自行向左或右偏驶的现象称为制动跑偏

汽车左右车轮，特别是转向轴（前轴）左右车轮上制动力不等

悬架到导向杆系与转向杆系在运动上干涉，这一现象完全是由设计造成的3、根据汽车在行驶中由于结构因素影响平顺性的特点，论述改善平顺性方法：P256

影响汽车平顺性的结构因素有：悬架结构、轮胎、悬挂质量和非悬挂质量

改善平顺性的方法：

1、采用变刚度特性曲线的悬架，对于载荷变化较大的货车而言，会明显地改善行驶平顺性。

2、轮胎径向刚度应尽可能减小。提高轮胎缓冲性能。

3、减小非悬挂质量，可以减小传给悬挂质量（车身）的冲击力。提高悬挂质量与非悬挂质量的比值有利于提高汽车的平顺性。

4、简要分析后备功率对动力性、燃油经济性的影响

汽车的后备功率=通常，后备功率越大，汽车的动力性越好，汽车所能实现的加速度、爬坡度越大、加速时间越短；反之，则相反，但后备功率太小时，还会造成换挡频繁；后备功率越大，发动机的负荷率越低，通常负荷率在80%~90％左右时燃油经济性最好；负荷率小于80%~90％时，后备功率越小，负荷率越高，燃油经济性越好，反之，则相反；阅读会员限时特惠 7大会员特权立即尝鲜负荷率大于80%~90％时，负荷率越高，燃油经济性反而较差。

1、简要分析地面附着系数为ϕ ＝0.8，经过试验后分析得出，汽车的加速度为 1.0g，分析其原因。

若不考虑气流对汽车的影响，在附着系数ϕ＝0.8 的水平路面上行驶，汽车能达到的最大加速度为0.8g，这是因为地面对驱动轮的切向反作用力制约了汽车的最大加速度。将气流对汽车行驶的影响加以考虑，则一方面空气会产生一定的行驶阻力，降低汽车最大加速度，但另一方面，对于经过良好空气动力学设计的汽车，在高速行驶时，相对于汽车高速流动的气流会对汽车产生“下压力”，从而使汽车车轮产生很大的附着力，也就是说这在未增加车重的前提下，使地面对驱动轮的切向反作用力增加。例如F1 赛车的空气动力套件能产生的下压力是赛车自重的2 倍。这样，在ϕ＝0.8 的路面行驶，汽车能达到1.0g 的加速度就不难理解了。

2、制动时方向稳定性中，对前后轴制动力的分配分析，从保证汽车方向稳定性考虑应有那些措施？

1不能出现只有后轴抱死或后轴比前轴车轮先抱死的情况，以防止危险的后轴侧滑

2尽量减少只有前轴车轮先抱死，或前后轮都抱死的情况，以维持汽车的转向能力

3最理想的情况是避免任何车轮抱死，以确保汽车制动时的方向稳定性

3、什么是汽车的等速百公里油耗曲线？说明汽车中速行驶省油的原因。

常测出每隔10km/h或20km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然后在图上连成曲线，称为等速百公里燃油消耗量曲线。由发动机外特性曲线可知, 汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量最低，高速时随车速增加而迅速增加。这是因为在高速行驶时，虽然发动机的负荷率较高，但汽车的行驶阻力增加很大而导致百公里油耗增加的缘故。

4、有些汽车装有超速档，试分析超速档对汽车动力性和燃油经济性的影响？

动力性：超速档下发动机负荷率较高，后备功率较小，动力性较差

燃油经济性：超速档下发动机负荷率较高，燃油消耗率较低，车速不高的情况下，燃油经济性好，高速时，滚动阻力和空气阻力都较大，超速档负荷率较高，燃油消耗量增大，经济性下降。

1、一辆轿车总重25ＫＮ，轴距L=2.85m，重心距前轴距离a=1.25m,重心高度

试计算：在附着系数

是多少？

hg=0.5m，制动力分配系数β=0.6。=0.8的路面上制动时，哪一轴车轮将首先抱死？并求出该轴车轮刚抱死时汽车的制动减速度

2、二自由度轿车模型有关参数如下：总质量m=1818.2kg；绕o轴转动惯量Izz=3885㎏.㎡；轴距L=3.048m；质

1=-62618N/rad；后轮总偏侧刚度心至前轴的距离a=1.463m；质心至后轴距离b=1.585m；前轮总侧偏刚度k

k2=-110185N/rad。试求：

1）稳定性因数K；2）特征车速uch；3）车速u=22.5m/s时的转向灵敏度r

sw3、如图所示为车轮单质量系统，悬架刚度K=35KN/m,减振器阻尼系数C=2.81 KN/m, 车轮质量m1=90kg,轮胎刚度K1=335 KN/m，路面输入为q,（1）列出系统振动的微分方程（2）求系统的频率响应函数H（jw）z1-q

（3）当汽车行驶在波长λ=0.75m的搓板路上时，求引起车轮部分共振时的车速u（Km/h）

4、忽略簧下质量和轮胎刚度影响，某汽车车身质量——弹簧振动系统模型（如图所示）参数如下：车身质量M=680kg，悬架刚度K=36800N/m,悬架阻尼系数C=2460（Ns/m）。1）列出振动系统运动微分方程式； 2）求系统固有频率f0Hz；

汽车理论教学研究与实践 篇3

关键词：汽车理论教学

中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：1673-9795(2012)01(b)-0000-00

“汽车理论”是培养汽车工程专业人才最重要的三门主干课之一，涉及数学、力学、机械、控制、等多门学科。作为定位于车辆工程的通用专业课，既包括汽车动力学的基础知识，又涉及汽车的重要使用性能，同时还是探索汽车新技术和设计汽车新型结构的重要基础。

在教学方式上，既要注意把基本理论和概念阐述清楚，同时也要注意吸收现代汽车发展的新技术和新理论；既要培养学生扎实的理论知识，也要结合实际并注意知识的应用。湖北汽车工业学院作为汽车专业院校，依托东风公司的工程背景，在车辆工程的专业教学方面形成了自己独特的优势。本文结合教学实践，对“汽车理论”课程的教学提出了一些自己的看法。

1 教学过程中存在的问题

汽车的行驶性能是不断在变化的，所以本门课程须强调理论与工程应用、传统与现代的结合。而在目前的教学过程中，通过与学生的交流及教学实践，发现还存在着一些问题：（1）理论教学与专业基础课教学的衔接；（2）理论教学与实践教学的衔接；（3）教研及科研成果向教学的转化；（4）青年教师能力培养。这些问题制约着本门课程的教学效果，如何解决这些问题，不仅可以提高“汽车理论”课程的教学质量，对促进其它专业课程教学内容和课程体系的改革也具有重要意义。

2课程教学实践

2.1 与专业课程的衔接问题

专业知识的学习强调知识体系或架构的完整性和连续性，“汽车理论”基于“汽车构造”和“发动机原理”等基础课程，是“汽车设计”的理论依据。实际的教学当中由于专业课开设的不同步和教师的差异等往往存在各门专业课孤立、机械学习的情况，会造成学生理论与构造、原理及设计的脱节，造成知识学习的僵化，无法完成知识体系的架构式学习。为更好搭建车辆专业知识体系，在教学过程中需要注意将构造、原理等同理论相结合，强调知识体系的贯通。例如，在讲解发动机转速特性时，要将其曲线得到的方法告知学生，同时引导学生与发动机的万有特性相联系，便于理解；另外同一课程不同章节之间也要注意贯通，例如，动力性部分不同档位的驱动力-阻力图，同时可以分析负荷率和进气效率等对燃油经济性的影响，也用到了发动机原理相关知识。在教学实践中，需要各门专業课老师进行及时的协调和沟通，对于重要的知识点，要注意各自的衔接。可以考虑本门课程与汽车设计及CAD/CAE课程形成联动机制，实现模块库的共享。在进行CAD课程的学习时，要求同学以某一具体车型完成不同总成；而在”汽车理论”课程中，则以同一车型为模型，由老师进行验证其不同性能并进行分析，以此来分析其设计的合理与否。同时要告知学生汽车性能分析在汽车设计中的应用。而在汽车设计的学习中，同样使用这一实例。由此不同专业课程之间实现了资源共享。这就需要专业课老师提前做好大量的准备工作。

2.2 注意软件的引入

MATLAB是专门用于科学计算、工程计算和系统仿真的高级语言。在我系已经将此门课程作为专业选修课程。”汽车理论”的教学内容包含大量的图形，在“汽车理论”的课堂教学中，直接利用MATLAB编程来演示复杂公式的计算、曲线绘制和仿真，并通过即时改变参数来方便地了解各参数的影响规律，从而增加学生对知识的应用和各门课程的融会贯通。对于学有余力的同学，还可以引导他们使用专业的整车动力学分析软件AVL/Cruise。相比于其它汽车动力学仿真平台，Cruise更加易于学习掌握和使用，难度较小，适合本科阶段学习。通过搭建整车动力传动系统模型，进行动力性、经济性、操作稳定性仿真。而且可以将目前新兴的动力传动系统，如燃料电池汽车、纯电动汽车、混合动力汽车进行建模，建立能量管理和换挡的基本控制策略，在巩固“汽车理论”知识点的同时也加深对新型动力系统结构及其优缺点的理解。

2.3 加强课程设计的考核

对于目前的教学学时来说，课程内容往往无法做过多的扩展和深入，如上一部分所提到的软件的引入，往往只能做到初步了解。而通过课程设计则可以弥补这一缺憾。课程设计时间较长，可以使同学有充分的时间精通软件，同时对所学知识也是一种巩固，加深印象。这需要专业课老师有扎实的理论功底和软件使用技巧，对任课老师特别是青年教师来说也是一种锻炼。

2.4 发挥高校科研实验室作用，加强大学生创新能力培养

我校拥有汽车产业实验实训国家级示范中心和湖北省传动控制创新基地，同时是汽车动力传动与电子控制省级重点实验室的依托单位，在课程实践方面拥有独特的优势。一方面，进行课程所要求实验，同时利用科研研究室，开展多层次的课程实践。目前，机房已定期开放，学生可以在业余时间进行软件的学习；而一些研究室如混合动力技术关键技术研究室也吸收学生进行科研活动。同时，创造条件，鼓励学生参加科技创新，用所学知识指导实践，在实践中检验和升华所学知识。比如，学生组队参加“Honda节能竞技大赛”，“智能车大赛”及“中国大学生方程式汽车大赛”，用所学知识来指导节能赛车的设计制作、驾驶、操作和保养，汽车的动力性、燃油经济性、动力装置参数的选定、制动性和通过性等知识内容在竞赛实践中都得到了充分的体现。

2.5 改革课程考核机制

建立了较为科学的课程考核机制。灵活运用理论教学、课程设计、综合性课外大作业、综合性实验等多种恰当的教学方法，有效调动学生学习积极性，促进学生学习能力发展。学生在课外根据自己的兴趣或专业热点，参与大学生科技创新活动；自主查阅相关中外文献资料，结合个人想法，在老师指导下完成创新小论文。在“汽车理论”学完之后再与之配套有“汽车试验学”，对“汽车理论”中相关试验进行深入讲解并安排部分试验内容，试验课程内容注重综合性和探索性，培养学生的实践能力和创新能力。

3 结论

“汽车理论”是车辆工程类专业的必修核心课程，本文结合本校对该门课程的实践，对本门课程的教学提出了一些看法。并通过实际教学进行了检验，目前来看效果良好，学生对于知识的理解程度加深，为继续学习后续课程打下了良好的基础。

参考文献

[1] 毕义明.加强课程教学设计,促进教学质量提升[J].实验技术与管理,2010,27(12):24-26.

[2] 胡群,罗永革,冯樱等.“汽车学基础”教学研究与实践[J].重庆工学院学报(自然科学版),2008,22(5):174-176.

[3] 邹政耀,陈茹雯.MATLAB在汽车理论教学中的应用[J].科技信息,2008,25:522-523.

汽车产品全生命周期理论分析 篇4

关键词：汽车产品,全生命周期,理论分析

1 产品全生命周期理论

产品全生命周期是指产品从原材料采掘、原材料生产、设计、制造、包装、储运、使用与维修, 直至回收处理的全过程。

产品生命周期管理是指从系统获得的原料产品, 展示设计、运输、制造以及储存、产品操作、恢复处理以及修复, 进行整个过程的总体规划和科学管理。采掘阶段考虑原材料和资源, 及原材料生产环境对其的影响;在设计阶段, 考虑到产品的使用性能、可维护行、可靠性、环境安全、再制造、回收成本、进度和其他方面, 科学决策;实施一个全面严格的质量控制;在使用阶段, 在正确使用产品的同时, 充分发挥修复系统中的作用, 掌握故障的特点, 不断改进和提高维修保障系统的性能, 保证以最小的成本获得最大的性能和寿命的产品;在恢复阶段, 当时, 退役报废产品得到最大程度的再制造, 对环境的负面影响最小。产品生命周期的所有阶段的控制管理, 全系列产品, 对传统的“前伸”和“后延”管理的实现, 确保形成和发挥产品的使用性能, 满足产品的生命周期成本和环境友好性, 是发展循环经济和节约型社会建设的一个重要方面, 是实现可持续发展的必然要求。

产品生命周期管理是指从系统获得的产品, 产品的生命周期设计是一个针对产品设计阶段的产品价值的全生命周期设计方法。产品生命周期可分为5个阶段:原料清洗准备阶段, 产品的设计和制造阶段, 清洁产品清洁循环阶段, 使用阶段是干净的, 产品的回收和再利用的阶段。在产品全生命周期过程中, 系统不断地吸收外界能量和资源及所有种类的废物排放。LCED是并行设计, 使用技术、环境与经济等影响因素, 在产品生命周期的考虑因素内, 使产品发挥出对社会的最大贡献, 对制造商的负面影响降到最低。

2 汽车全生命周期工程

设计、销售、制造、使用贯穿维修汽车从“生”到“死”整个生命周期, 备件、废料回收、, 二手车交易、拆除旧材料的循环回路, 这些链接是一个“线性链”, 但复合材料由多个环的半开放体系。整个社会经济的汽车系统, 存在一个大循环和两个小循环。大循环是指循环回路的制造-销售-使用-报废汽车回收-拆解废料-制造厂商。小循环是零配件供应、保养维护→汽车运行→旧车报废、拆解→零配件供应。

现阶段, 由于报废汽车的数量相对较少, 分散的报废汽车回收企业, 再加上系统分区, 现有企业缺乏活力, 该行业还不成熟。但随着未来汽车生产和库存的上升, 该行业将迅速发展。废旧汽车回收的项目和资源, 可持续发展的有效回收, 涉及整个汽车行业, 因此, 系统必须进行整个汽车行业及相关领域。从系统的角度分析, 汽车循环经济体系可以分为以下五个子系统, 即, 汽车设计、子系统的制造和销售汽车、旧的系统维护和交易, 废旧汽车回收拆解子系统, 利用再生和梯级利用部分子系统, 车辆和物资回收利用处理系统。

2.1 新车的设计、制造和销售子系统

我们从环境保护和可持续发展的角度来看, 为了有效地回收报废汽车, 根据处理要求, 在汽车设计之初, 考虑产品的整个生命周期, 最高和最低成本的产品制造的社会功能的追求, 往往能取得事半功倍的效果。大多数研究人员认为, 早期的产品设计决定了生命周期成本的70%至80%的产品生命周期。因此, 在新车设计和制造时, 车用材料、结构和制造汽车的工艺, 要求我们必须考虑回收利用和环境保护。所谓的绿色设计、绿色制造、绿色产品的概念, 这是对未来发展的主要方向。

2.2 旧车的维护与交易子系统

汽车的保养与维护的功能是确保道路车辆的性能可以满足环境保护的要求。对系统关键功能的实现是建立在严格的车辆安全系统上, 确保维修备件的质量可靠。为了确保检测的公正、检测准确, 应该由中立的专业部门操作, 和适当的监督和保障体系的建立。

二手车交易子系统的功能是确保二手车交易秩序的顺利进行, 应首先确保汽车性能满足国家标准和环境保护的要求, 那么我们应该确保二手车来源的合法性。从目前的汽车市场情况的前提下, 为满足上述要求, 二手车的交易可以防止销赃, 且能方便快捷的进行交易, 汽车维修和二手车交易一体化的产业体系是二手车回收的重要途径。

2.3 报废车的回收和拆解子系统

废旧汽车回收拆解子系统的任务是方便快速, 成本低地报废, 回收拆解汽车。为了建立现代大型汽车生产的汽车回收拆解系统, 应该从易于管理和方便高效的加工角度, 以解决现有市场手段和法律手段相结合的问题, 汽车回收拆解行业问题。任务之一是建立可回收的零部件加工、市场营销体系, 扩大普通的汽车企业的利润空间。在此基础上, 适当提高报废汽车的购买价格, 让利于报废车主。当前的任务二是遏制违法拆的车辆。在把握行业的规范化操作的同时, 根据目前国内废旧汽车数量不大, 拆解、回收产业更具特色的手工操作, 初投资小, 税收政策和其他手段, 有计划地支持一批骨干企业, 建立汽车回收可持续发展协调处理系统。

2.4 回收配件的再生和梯级利用子系统

梯级利用再生部分是拆解业重要的利润来源。梯级利用有两层含义:一是从等级高的车辆向等级低的车辆流动;二是从高消费水平用户或低消费水平地区用户流动。负责保证再生利用件的质量, 确保零件回收, 建立相应的质量保证体系是非常重要的。从零件性能和功能的角度出发, 建立相应的检验标准, 是建立基本成分的再生系统的有效性。这可以被认为是回收的部分, 按照下列条件分类:非可再生部分, 部分直接再生有条件的地方 (包括一些品种可以回收, 翻新的等级等) 。

如果上面的方法是可行的, 如何解决检测设备、技术等为企业带来的成本压力, 成为实施的重点。

2.5 汽车材料回收系统

废旧汽车不能直接、方便利用的材料, 包括钢铁、轮胎、玻璃、有色金属及其他橡胶产品和塑料, 海绵和其他有机材料, 我们还必须考虑回收利用的特殊问题, 建立汽车材料回收系统。

参考文献

[1]马全丽, 尹术飞, 王俊华.我国汽车产品生命周期全过程的污染物控制[J].汽车工业研究, 2002 (2) .

[2]李霞.生态设计:汽车工业可持续发展的新视角[J].工业安全与环保, 2005 (6) .

一、汽车安全装置理论知识 篇5

【教学科目】：汽车安全装置理论知识

【教学目的】：熟悉汽车各主要安全装置的配置；掌握仪表、报警灯的作用；掌握安全头枕、安全带、安全气囊、灯光、喇叭、防抱死制动系统的作用

【教学要求】：

1、认真听，仔细看，反复练；

2、积极主动地进行模拟练习；

3、注意训练安全。

【教学重点】：汽车安全装置

【教学难点】：汽车安全装置的正确操作方法。

【教学方法】：任务驱动法、讲解法、多媒体教学法、实车示范法 【教学工具】：多媒体、实车（教练车）【教学时间】：10-15分钟 【教学主要内容】：

课程引入（3—5分钟），内容：

介绍本课训练项目、教学目的与要求，重点与难点。本课内容（大约10-15分钟）：

衡量汽车安全，除了看车体结构外，还要看装配配置，这两方面决定了汽车安全性能的质量。

汽车安全装置是通过自身的结构功能限制或防止机器的某种危险,或限制运动速度,压力等危险因素。

主要组成：安全头枕、安全带、安全气囊、防抱死制动系统、灯

光(高位刹车灯)、喇叭、碰撞缓冲区……

一、安全头枕（播放课件、学员实车示范）

1、座椅安全头枕的主要作用是车辆发生追尾事故时保护颈椎。

2、调节座椅头枕高度，使头枕中心与头平齐。驾驶人调整座椅时，应调整到能将离合器踏板和制动踏板轻松踏到底的位置。

二、安全带：（播放课件、学员实车示范）

1、安全带是所有的车辆安全系统中最基本的一个。

2、安全带的技术进步包括预紧器、力道限制器，以及三点式或四点式的组合等。在撞击的时候，预紧器可以把安全带拉紧，防止由于松懈而带来会造成身体伤害的位移。撞击结束后，力道限制器可以使安全带略微松弛以减轻对车内乘员的压力。

3、安全带的正确系法：

三、安全气囊（播放课件）

1、安全气囊设置在车内前方(正副驾驶位)，侧方(车内前排和后排)和车顶三个方向。

2、安全气囊的作用：减轻乘员的伤害程度，当发生碰撞事故时，避免乘员发生二次碰撞，或车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。

四、防抱死制动系统（播放课件）

1、防抱死制动系统，它可安装在任何带液压刹车的汽车上。

2、工作原理：它是利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到防抱死制动系统的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点。

五、灯光(高位刹车灯、防雾灯、双闪警示灯)（播放课件、实车示范）

1、高位刹车灯

高位刹车灯，一般安装在车尾上部，以便后面行驶的车辆易于发现前方车辆刹车，起到防止追尾事故发生的目的。

2、防雾灯：车用后雾灯是指在雾、雪、雨或尘埃弥漫等能见度较低的环境中，为使车辆后方其他道路交通参与者易于发现而安装在车辆尾部，发光强度比尾灯更大的红色信号灯。未按规定安装后雾灯的机动车不准进入高速公路。

3、双闪警示灯

警示作用，车辆发生故障或事故，停放路边警示其他车辆避免二次事故；车辆发生故障，慢速行驶时告诉其他车辆你超过我吧；雾天，暴雨天，或其它视线不好的情况，开启更容易让其它车辆识别。

六、喇叭

1、汽车喇叭的作用，是特殊路段的提前示警，是某些紧急状况下的警示，以保证交通安全。

2、在汽车的行驶过程中，驾驶员根据需要和规定发出必需的音响信号，警告行人和引起其他车辆注意，保证交通安全，同时还用于催行与传递信号。

七、碰撞缓冲区（碰撞吸能装置）（播放课件）

碰撞缓冲区，其设计为在发生撞击时车身发生逐渐变形，以吸附事故中产生的绝大部分(如果不是全部)的撞击能量。车身改为这种可以变形的设计后，乘员所承受的强烈的撞击力就可以大大减小。现代的撞击缓冲区设计不仅仅可以吸附撞击能量，而且还可以使撞击能量发生偏转。比如某些车身前部的组件可以在发生前后撞击时在乘客座舱下部向后移动，从而进一步减小乘员可能需要承受的撞击能量。

【小结、点评】：

我们要掌握机动车主要安全装置的基本知识，养成行车前要进行必要的检查的良好习惯。您还有什么问题和要求？

带领学员对车辆进行检查整理，以便下一课时正常训练，确保行车安全。

下一节课进行XX训练，请学员提前预习。好，现在下课，再见！

训练结束后做好《教练日志》的填写记录

附材料：

数据显示近年来，中国每年交通事故死亡约10多万人，10余年遥居世界第一，中国的万车死亡率约为15，仍大大高于发达国家及某些发展中国家。汽车自诞生以来，汽车的安全性是汽车最基本的也是最重要的性能。随着社会对生命价值的无比重视，随着交通伤亡事故的日益增多，许多人已经将汽车安全提到首位。随着用户安全意识的提高，使得汽车安全技术的开发与使用成了产品竞争的焦点。衡量汽车安全，除了看车体结构外，还要看装配配置，这两方面决定了汽车安全性能的质量。

安全装置常识

1、车速里程表由车速表和里程表两部分组成，车速表指示行驶速度。

2、机油压力表是用来指示发动机运转时润滑系主油道的润滑油压力。

3、座椅安全头枕的主要作用是车辆发生追尾事故时保护颈椎。调节座椅头枕高度，使头枕中心与头平齐。驾驶人调整座椅时，应调整到能将离合器踏板和制动踏板轻松踏到底的位置。

4、驾驶车辆上道路行驶前，应系好安全带，其主要目的是在车辆发生碰撞或紧急制动时，有效保护身体。装有安全气囊的车辆在行驶中，前排乘员应当系好安全带。

5、出车前应检查机动车的转向机构、轮胎、照明信号和制动等装置是否完好。

一、主动安全装置： ABS 防抱死系统

EBS 机械式防抱死系统

ESP电动助力转向系统

BAS：EBD 电子制动力分配和BA制动力辅助系统（也称BAS)ASR牵引力控制系统 ASR加速防滑控制系统

CBC制动力分配系统

DSC动态稳定控制系统

EBA紧急制动辅助系统

TRC牵引力控制系统

TCS牵引力控制系统

VSC车身稳定控制系统，防撞探测系统

动力转向

仪表报警提示

电热后视镜

倒车雷达

倒车蜂鸣器

喇叭

轮胎气压监测 等

二、被动安全装置： 气囊

安全带

安全出口

（自动）灭火装置

安全玻璃

儿童座椅

汽车租赁：知识到理论的提升 篇6

在2009年初北京科委提出的‘科技北京’行动计划中，已经把汽车租赁列为科技交通项目中的主要项目，汽车租赁已经成为一种重要的交通模式。

从1989年我国第一家汽车租赁企业的诞生到现在提为政府议程，汽车租赁从无到有，从小到大，由易及繁，经历了艰辛曲折的历程。

一个新事物的出现发展，尤其是一个产业的兴起和繁荣，离不开理论的支撑，离不开行业实践与创新、人才支撑，但汽车租赁方面的培训书籍至今凤毛麟角。

2005年，应中国汽车技术中心——中国最大的汽车研究机构邀请，张一兵负责主编了《汽车租赁》一书，由人民交通出版社出版。

“汽车租赁项目决策”、“汽车租赁经营管理业务”、“汽车租赁管理技术”等章节，从从业业务方面介绍了汽车租赁具体操作流程；“汽车租赁工作内容及技能”章节中，作者根据汽车租赁工作所涉及的内容和难易程度将汽车租赁工作分为初级、中级、高级三级，介绍了汽车租赁业务需要的各项技能。

教材中所引用的数据、图表、公司实例，全部由作者专门搜集、整理。“这是一个复杂艰难的过程，”张一兵介绍道，“数据一方面来源于业内相关部门的公开数据，另一方面则是通过搜集和索要。比如关于美国汽车租赁行业各公司主要经营状况，都是我们主动和他们联系获得。有些国外数据，我们还要保证翻译的准确性，更重要的是，这些零散的资料需要整合，是一个大海捞针的过程。”

“现在汽车租赁行业有很大的问题，”张一兵说道，“一方面，在全国范围内还没有一个关于这个行业的统一的准入门槛，很多小的汽车租赁公司有三五万的固定资产就开业，这样很容易导致金融诈骗；另一方面，我国在这个行业方面的法规还不够完善，租赁双方的连带责任很不清楚。比如：我租了你的车，交通违章是谁的错？发生交通事故如何处理？还有关于租赁汽车的报废年限等问题，都是行业内的从业隐患和阻碍行业发展的障碍。”

“汽车租赁行业相对于其它的交通服务业来说，对从业者的业务水平要求更高。除了基本的业务知识和经营管理知识之外，还应当掌握汽车维修使用、汽车流通、汽车保险、公共关系、人际交往礼仪方面的知识。2009年1月，汽车租赁职业被正式纳入《中华人民共和国职业大典》，这个职业正走向正规化。”谈到行业发展趋势，张一兵说。

“现在整个汽车租赁行业的发展，虽然收金融风暴的影响有发展上升幅度下降甚至回落的趋势，不过从长远来看还是大有希望的。与其说金融危机对行业发展有影响，不如说是行业腾飞的一次契机。”张一兵认为，在这种形势下，将行业规范化、理论化是亟待解决的事情。

2005年，这本书的初稿跟湖北汽车技术学院汽车技术服务工程和运输交通专业的学生“初次见面”。至今已经有四届学子学习了这门课程，并随后进入汽车租赁行业。

张一兵作为湖北汽车技术学院的汽车租赁课程的教师，看到课程对提高学生的业务水平有帮助，感到非常高兴。将汽车租赁行业知识上升到理论高度，在国内高职高专学校使用，在全国尚属首例。

“北京汽车租赁处处长马斌曾经对我说，‘现在这个行业内人员更新、知识更新都很快，这种书真的很有必要。’至尊租赁的老总也告诉我，他们公司从老总到员工都阅读了这本书，觉得理论知识很系统，对全面提高业务水平有很大帮助。”

汽车燃油消耗理论预测值探讨 篇7

根据初始的车辆计算参数, 在车辆开发初期就要进行其燃油经济理论上的估算, 计算燃油消耗量之前, 先绘制出包含一系列等燃油消耗率 (be) 曲线的发动机万有特性图, 如图所示。

根据汽车理论, 若车辆在水平路面相对风速为vw的速度v匀速行驶时, 所需的驱动力:

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应该考虑发动机转矩损失mL, 则所需的发动机转矩为:

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因此, 发动机气缸内平均有效压力Pm为:

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式中, vs为发动机排量, i为每转点火次数 (注:四冲程为0.5, 两冲程为1, 而现在车辆多用四冲程, 所以选择i=0.5) , 由车辆行驶速度υ可得发动机转速为:

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根据pme和ne值利用发动机万有特性图可确定发动机相应的运行工作, 从而得到该工况下的燃油消耗率, 根据所需功率及燃油密度, 即可得到瞬时的燃油消耗量为:

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里程燃油消耗量为:

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式中, be为燃油消耗率 (g/km) , ρf为燃油密度 (g/L) , ne为发动机转速 (r/min) , ua为车速 (km/h) , cj为转换系数, 现取10-5/6。

计算汽车燃油消耗量, 将它的工况定义为循环行驶工况, 有稳定工况和非稳定工况两种, 现将非稳定工况下车速变化过程划分为若干时间段, 在足够小的时间段内, 实际变速行驶的车辆可以近似看作是匀速行驶, 从而可计算出车辆在某时间段内水平匀速行驶所需的驱动力如下:

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式中, axj为j时间段内车辆的加速度, δj为时间段内采用的传动比对应的旋转质量换算系数, m0为整车整备装载质量;mc为汽车装载质量。

根据发动机万有特性图得出的有效燃油消耗率, 再考虑到传动系的功率损失, 则每一小时间段内消耗的燃油mtj与时间段Δtj的关系如下:

mtj=bgpemjvsnundefinedΔtj (8)

在循环行驶工况下的里程燃油消耗量为各时间段内燃油消耗量的总和, 即可写成:

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式中, S为各时间段内的行驶里程总和。

如果用计算机估算燃油消耗量, 时间段可划分得尽可能小, 从而得出足够的结果, 该燃油消耗量计算方法主要是基于发动机稳定工况下, 因而在汽车日常行驶工况下, 只能在某种程度上近似于标准值。根据公式, 可求得一般行驶工况下车辆燃油消耗量为:

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式中, ηt为传动效率。

2 减少燃油消耗的途径

从式 (10) 可看出各个参数对燃油消耗量的不同影响, 因而可以从以下几个方面找出减少燃油消耗量的途径:

(1) 尽可能降低附属设备的能耗, 如空调、动力转向、动力制动等。

(2) 交通管理因素:包括交通管理系统、信号灯控制系统、驾驶员培训等因素, 实际上均影响了车辆的行驶速度, 达不到最佳省油速度范围。

(3) 汽车行驶阻力因素:在保证汽车安全性, 符合人机工程学、较好的舒适性的同时, 汽车结构也基本确定, 不可能降低车辆行驶阻力、轮胎滚动阻力系数、空气阻力系数和迎风面积等。

(4) 提高传动系的效率:使发动机输出的功率要尽可能多的传递到驱动轮上。

摘要：汽车燃油消耗理论预测值在车辆开发初期就要进行其经济理论上的估算, 通过发动机万有特性图计算汽车燃油消耗理论预测值, 并对减少燃油消耗量的方法进行了探讨。

关键词：汽车,燃油消耗,预测值

参考文献

[1]余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社, 2002.

基于薄板理论的汽车顶盖性能研究 篇8

1 加强筋的设计理论

钣金的加强筋是由模具在钣金上压制而成的沟槽。车身钣金件的厚度一般为0.6～3 mm,其板厚远小于零件的长和宽,属于薄板类零件。此类零件的弯曲刚度比较低,零件的最低固有频率(一阶模态)也较低。增加加强筋后,钣金零件的弯曲刚度和最低固有频率得到提高。如图1所示的等厚矩形薄板钣金零件,其厚度为h、边长为a和b。设其约束为四边铰支。设钣金对应x,y,z方向的位移分别为u,v,w,根据弹性理论,其z向振动的平衡方程如下:

公式(1)中,D为板的弯曲刚度;q(x,y)为作用在板表面上垂直分布载荷的分布集中度。

板的惯性载荷的分布集中度如下:

对公式(1)解方程,可得到固有频率如下:

当m=1,n=1时,得到最低阶的固有频率如下:

由公式(4)可知,平面钣金零件在密度、厚度及约束不变的情况下,零件尺寸越大,则最低固有频率越低。这也是大型覆盖件模态较低的主要原因。由于平面钣金零件的z值在-h/2～h/2之间,根据公式(2)可求得平板弯曲刚度在各个区域都为。图2所示为具有加强筋的钣金零件,该零件在保持平面钣金零件厚度h及边长a和b不变的情况下,增加了高度h的加强筋。增加加强筋的区域,z值得到了提高。由公式(2)和公式(4)可知,当z值增加,板的弯曲刚度D值也会增加,因此在约束条件相同的情况下,最低阶固有频率w11也相应提高。在钣金加强筋的设计中,加强筋的截面有三角形、圆形、矩形、凸起、凹下等多种形状,加强筋走向及组合排布形式也多种多样,其作用都是为了增大钣金的z值。

2 建立有限元模型

在整车模型基础上,首先截取顶盖部分,除去前车窗和黏胶。利用hepermesh软件对模型划分网格,一般来说,壳网格最好的类型是四边形网格,但受顶盖零部件的限制,最终的顶盖模型网格构成单元主要是四边形和三角形。然后对模型进行网格质量检测,如果质量不合格则修改模型直至网格质量合格为止。最终生成的顶盖有限元模型如图1所示。

所建顶盖有限元模型由173 723个节点、169 426个单元和1 042个焊点组成。焊点采用ACM类型,该类型能准确地模拟出焊点的实际情况。

3 初始顶盖仿真模态和抗凹性

3.1顶盖模态分析

模态分为自由模态和约束模态,本文分析的是约束模态,约束断界面处的节点123456自由度。建立EIGRL载荷,取前10阶模态,模态结果见表1。振型图如图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示。

3.2顶盖抗凹性分析

取顶盖抗凹性较弱的点作为计算分点,本文取13个点进行分析。为了模拟实际抗凹性分析加载点球体,该模型在计算点处建立刚性壳球体。在球体顶点分别加载50 N、150 N和400 N的力,约束住球体顶点23456自由度。载荷和约束如图12所示;抗凹性分析取点如图13所示;顶盖抗凹性分析结果见表2。

4 改善模型并分析模态和抗凹性

由顶盖模态和抗凹性分析结果可以看出,顶盖局部抗凹性不足,例如编号11的点。为提高该点的刚度,由公式(2)可知,将筋条高度由原来的15 mm增加到17 mm,使z值增大,随之D增大。并且在第二根和第三根横梁中间加小纵梁,将第二根横梁向后移动30 mm,增加约束,使顶盖抗弯力矩减小。改善模型局部结构如图14所示。

模型修改后的分析结果见表3和表4。

5 总结

本文通过对汽车顶盖进行有限元建模,分析其抗凹性和模态,发现顶盖局部刚度不足。运用经典薄板理论对顶盖模型进行修改,修改后的结构的抗凹性有较大改善,模态小幅提高。仿真结果对汽车顶盖设计有一定的指导意义。薄板理论运用到顶盖设计,并用仿真结果支持论文,缩短了汽车顶盖设计的时间。

参考文献

[1]cantermiiC,HubertC,RizzoniG.High Performance Fuel Cell Sedan[J].SAE Paper,2004(8).

[2]万钢.让中国的汽车工业展翅飞翔[M].北京:机械工业出版社,2002.

[3]谷正气.轿车车身[M].北京:人民交通出版社,2002.

[4]段昀辉,史国宏,傅向阳.车身钣金件形貌优化设计[J].上海汽车,2012(9).

[5](美)铁摩辛柯,(美)古地尔.弹性理论[M].北京:高等教育出版社,2013.

[6]杨月,陈学峰,刘立萍,等.车身顶盖外板的局部凹陷抗力分析[A].第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C].北京:中国力学协会,2005.

多元智能理论的汽车英语课程设计 篇9

一、多元智能理论

多元智能理论 (Multiple Intelligences Theory) 由美国哈佛大学发展心理学家、教育学家霍华德·加德纳教授于1983年在《智能的结构》一文中提出后, 在世界范围内引发了教育的“革命性”变革。我国于20世纪90年代引进多元智能理论, 国内有专家认为, 多元智能理论无疑是我们长期以来一直在努力推崇的“素质教育的最好全释”;还有人指出:多元智能理论与建构主义理论一道, 构成了我国新课程改革的强大理论支撑。多元智能理论指出人类内涵的能力至少有八种:包括语文智能;音乐智能;逻辑—数学智能;空间智能;肢体—运作智能;人际智能;自省智能;自然观察智能。加德纳认为, 相对于过去的一元智力理论, 多元智能理论能够更全面地描绘和评价人类的智力能力。加德纳还指出, 人类智能还包含有次级智能和多种次级构成要素。

二、基于多元智能理论的汽车英语课程设计

(一) 汽车英语课程设计的基本条件

Posner (1994) 认为, 课程设计的基本条件包括:了解学生的需求、兴趣、能力、知识水平等例如:学生需要什么、需要的原因、已有的能力、待补的能力、已有的基础或条件, 缺乏什么等等。熟悉课程情况例如, 有能力识别和解释该课程的基本概念和技能, 全面和细致的有关知识, 目前这个课程的开设情况等。擅长听说读写译五项必备能力, 具有丰富教学经验, 而不是简单的拼凑、复制、模仿依据以上课程设计的基本条件, 做好高职英语课程设计就要求教师进行问卷调查或访谈学生已经完成的课程标准或已经具备的语言知识, 要求通过参考有关著作、论文、同类课程、教材等, 与同行交流, 收集积累案例或经验等等。

(二) 汽车英语课程设计的标准根据

Furey提出的标准, 高职英语课程设计必须把握下列标准:1.是否有足够的理论依据英语课程设计必须基于什么样的科学理论基础, 是否遵照其本身的科学性和社会性?2.是否适合学生目标在从事高职英语教学中, 教师要因材施教。不但熟悉、掌握学生的自身学习情况、学习兴趣, 也注重培养学生的实际效果性。3.是否具有成功实施的可能性和效果的可评性在从事高职英语教学中, 教师要不断自评课程设计的真实效果。

(三) 汽车英语课程设计的内容

汽车英语课程设计的内容取决于授课的理念。针对英语语言, 如果认为语言是符号系统, 课程设计就由语音、词汇、语法、句型构成, 强调语言形式的正确性;如果视语言为交际工具, 课程设计要考虑的是交际的人, 交际发生的条件、交际的目的等。英语课程设计关注的不仅是语言形式的正确性, 还有社交的适当性。在教学研究过程中, 在多元智能理论的指导下, 根据调研结果对课程教学内容进行逐步更新, 教材从最初的纯英文阅读形式的到单独开发学生的专业英语阅读能力, 从听、说、读、写等能力的平行拓展, 汽车专业英语校本教材内容新颖, 图文并茂, 根据主题确定教学内容、重点及难点, 融专业英语听、说、读、写训练于一体, 重点突出, 实用性强, 有利于开发学生的多元英语语言智能, 改善课堂教学氛围, 提高教学效果。

三、多元智能理论下汽车英语课程设计需注意的问题

首先, 汽车英语以提高口语交际能力为本位, 突出应用性本课程在对汽车企业英语应用能力需求深入调研的基础上, 按确定工作任务模块、同时突出语言技能的要求制订教学大纲和授课计划, 明确了教学应达到的知识标准和技能标准。

其次, 课程体系整合突出全面性、逻辑性、典型性和实用性本课程以国际汽车行业最新的知识体系为基础, 以市场为导向, 将传统汽车英语课程的以训练专业英语阅读能力为主体的教学内容, 整合成为汽车构成的4大部分分别为发动机、底盘、车身、电气设备以及发动机的两大机构五大系统和底盘的传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等各个任务模块以系统的知识主题构成课程内容体系。

最后, 教学手段优化, 突出多元英语智能培养在教学实践中, 注重将互动教学、角色扮演、案例教学、多媒体听力、课件加视频等教学手段相结合, 增加学生的学习兴趣, 提高其用英语分析和理解专业知识的能力和用英语进行专业领域的交际能力, 并结合具体课程内容指导学生进行延伸性思考, 以增强学生的创新能力, 全面促进学生多元智能的发展。

总结

多元智能理论可以说是治疗教学中片面性的一剂特效药, 也是寻求最佳教学策略的一个突破口。它对于激发课堂活力、激活学生智能起着举足轻重的作用, 为广大教师改革教学方法、创新教学途径、提高教学质量指明了方向。在汽车英语课程设计方面, 还将继续改进整体规划, 加强课程结构分析和学习领域设计, 优化教材内容、形式和课程考核方式, 丰富教学情境设计与课堂教学活动, 将专业英语教学改革推向一个新的阶段, 全面提高学生多元英语智能培养的实效性。

摘要：加德纳提出的多元智能理论开拓了教育研究新的领域, 对教育形成新的解读和阐释, 也赋予了课程设计新的价值观。现存汽车英语课程设计在实际教学中存在一定问题, 分析多元智能理论对汽车英语教学的作用, 探讨以开发学生多元英语智能为核心的汽车英语课程设计。

关键词：多元智能,汽车英语,课程设计

参考文献

[1]高芳.高职物流英语能力需求及教学现状的调查研究[J].四川职业技术学报, 2008 (2) .

[2]霍力岩.多元智力课程述评[J].比较教育研究, 2001 (4) .

汽车理论 篇10

汽车理论是车辆工程类专业的必修课程和核心课程本课程一般以《汽车构造》为先修课程,同时开设的课程有“发动机原理”和“汽车动力学”等课程。作为一门联系汽车理论/系统/设计、课程设计和毕业设计等教学环节的仿真基础类课程。课程旨在为汽车相关专业知识的学习和掌握打下坚实的基础。本课程也是其它学科的学者及汽车企业科技人员了解和应用汽车基本知识体系和系统结构的途径。汽车理论课程是以力学为基础,阐述汽车的行驶性能(动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性以及通过性),研究在满足这些性能要求基础上选择汽车设计参数的相关原则,并介绍如何利用现代技术提高汽车行驶性能[1]。

本课程指导学生掌握汽车基本理论和汽车设计原理手段,提高学生实践能力和综合解决问题的能力。这门课程涉及多门交叉课程,内容丰富,为了在有限的学时中能够尽快引导学生入门,在理论分析与实践仿真两个方面的能力都有所提高,笔者从课程内容体系安排和教学方式等方面进行了一定的探索和研究。

1 汽车理论课程体系的建立

由于汽车理论涉及内容的综合性和复杂性,对本课程教材的体系结构和基本内容都有较高的要求,国内从事车辆工程专业教学和科研的院校师生及汽车企业的科技人员普遍感觉汽车理论课程的学习、理解及应用非容易之事[2]。

汽车理论课程课程是一门核心专业课。本课程主要讲述汽车的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、舒适性及通过性。本门课程的学习为专业课程打下理论基础,也为今后实践中合理选用汽车、改装各种专用车、合理使用、管理汽车以及正确地进行汽车试验等创造条件。汽车理论课程的系统结构如图1所示。

本课程的任务是学习掌握汽车运动、受力的基本规律,汽车的主要技术性能指标、相应的评价试验方法以及影响这些性能的结构和使用因素等,为后续专业课程的学习和将来从事与汽车相关的工作打下必要的理论基础。

2 汽车理论实践性教学的设计思想

根据前述汽车理论的课程结构体系,在教学过程中应该注意引导学生的学习思路,有哟个清晰的结构,能使整体内容从总体上进行把握,逻辑清晰。学生具体的学习思路可以总结简单表示如图2所示。

汽车理论课程在车辆工程专业培养中占有核心地位。因此在教学活动中,需要加强实践教学,努力作到理论与实践的密切结合,具体需要在以下几个方面加强[3]:

2.1 仿真分析系统的建立

根据汽车理论课程体系,建立完善的汽车综合性能评价体系。主题包括汽车的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性等主要内容。

2.2 计算机作图分析

汽车理论课程设计曲线图形分析众多,也是分析汽车性能的重要工具,课本中图形众多,直接给出。可以要求学生按照《汽车理论》课上所讲授的内容,包括有关理论与模型,上机自己编程计算汽车的几大性能,根据汽车的参数,绘制汽车性能曲线图,并分析不同因素与参数对汽车性能的影响。

2.3 实践环节的保证

与之配套的有汽车理论相关实践环节,是里理论学习的重要支撑和补充,帮助学生进一步掌握汽车的综合性能。把《汽车理论》所涉及的实验全部包括在其中,实验课程内容注重综合性和探索性,培养学生的实践动手能力和创新能力。

2.4 校企合作,提升层次

相关的汽车理论实践环节可以和汽车企业合作,如汽车的动力性、汽车燃油经济性和制动性等内容。有些实验与实习安排在大企业。组织专业机构、企业或研究所进行合作项目,共同拓展提高学生们的专业素质,激发他们对所学专业的兴趣。

通过理论与实践、实验方面的紧密结合,提升教学水平与人才培养效果。

3 实践课程教学体系改革

汽车理论实践教学内容包括汽车的基本原理、性能分析和以MATLAB/SIMULINK为核心的仿真工具使用。为在授课中突出重点,理论与实践并重,在课程教学内容安排上进行了一定整合[4]。

3.1 课程实践教学总体设计

首先在教学实践中制定了一条课程主线,它构建在汽车综合性能基本要素[1]———性能界定、数学模型和计算机以及联系这三大要素的三个基本活动———模型建立、仿真实验与结果分析的基础上,如图3所示。

这条主线以汽车动力学分析为主展开,对于48个学时的课程可以安排38个学时的理论课进行讲授,10个学时的实验课。通过主线,可以将仿真理论部分和仿真工具部分有机结合。据此主线,还可根据课时的多少进行相应扩充,例如增加仿真方法或仿真软件深层次的开发,全面掌握汽车综合性能的分析方法和数据处理、图形建立的方法[5]。

3.2 实践教学改革的总体安排

仿真理论部分包括仿真的基本概念和基本方法,是仿真软件运行的核心部分,掌握这部分内容有利于学生加强对仿真本质的理解和对仿真结果的认识。其内容安排以仿真基本流程为主线,仿真方法上有重点讲解,关键在于引导学生把握仿真的本质,培养学生对控制系统仿真问题的解决思路。

仿真工具部分主要是讲述基于MATLAB软件的仿真软件的应用,掌握这部分的内容是帮助学生掌握实现仿真的手段。仿真工具作为一种计算机辅助手段,在讲课中应始终围绕要解决的仿真问题来进行,并突出不同工具包的特点及应用范围,引导学生通过比较、实践来自我选择深入某方面的进一步学习[6]。

总之,仿真理论和仿真工具都始终围绕课程主线来安排,通过相互之间的联系来加强学生对控制系统仿真的认识和掌握,相应实验课程的安排也是如此。通过实践活动将理论知识得以应用,并进一步巩固理论[7]。

4 汽车理论实践教学改革模式

4.1 汽车理论实践教学内容改革

《汽车理论》课程理论性比较强,因此通过进行汽车的动力性和制动性实验教学环节加深对理论知识的理解与掌握。熟悉汽车性能测试仪器的使用,掌握汽车主要性能的测试方法,并结合相关知识,掌握汽车性能的实验研究的分析方法。综合应用汽车理论、测试技术等理论,通过实验,掌握汽车动力性、制动性和平顺性性能的测试方法和分析方法,加强对理论知识的理解,要求学会使用相关测试仪器进行实验分析,掌握试验数据的处理方法,培养学生的实验和分析等实践技能,为汽车的试验研究打下基础。加强实践环节,在本课程中实验课程约占总学时的30%以上,其中综合设计性的内容占70%以上,实验内容基本覆盖了理论课的授课内容。在安排上也围绕课程主线进行,使理论课和实验课成为有机的整体,其目的要求如表1所示[8]。

4.2 汽车理论实践教学方式改革

由于该门课程不仅涉及到仿真理论,还涉及到仿真工具,内容较多,如何激发学生的自主学习能力是一个关键。为了能够进行有效的课堂教学,激发学生的主观能动性,笔者在教学实践中贯彻在教师指导下的、以学习者为中心的学习方式。例如,在教学设计中结合传统教学方式,在以下几个方面发挥指导作用:

4.2.1 激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机

学生通过《汽车理论》的学习已掌握了汽车理论基本知识和汽车性能计算和分析的能力。为突出仿真的应用意义,在课程实践环节的讲授环节中加入利用MATLAB/SIMULINK车辆控制模块的内容,进行分析和设计的例子,通过多媒体向学生展示,可以激发学习的兴趣,加强学习的目的性。另外,对每次实验课的题目进行由简到繁的系统性设置,以帮助学生在解决简单问题之后有兴趣解决复杂问题,并锻炼分析问题的能力。

4.2.2 引入实例,以点带面,启发学生进行思考和讨论,提升实践创新能力

例如在汽车制动性能仿真理论部分,汽车的I曲线的绘制时,可以不用集合方法求交点做图,而是利用MATLAB绘图功能,直接绘制前后轴的制动力的函数曲线,让学生直观理解二者的关系。从而得出一般性能的绘制,寻找一定的规律。面向操纵稳定性仿真部分,例如在实验课的题目中,布置含有“微分环节与外加参考输入直接相连”或“纯比例”等环节的系统仿真,学生会发现,若不经过一定的处理,不同仿真方法得到的结果差异较大,这样,通过问题的设定可启发学生对仿真算法应用范围的认识。

4.2.3 举一反三,拓展学习过程的开放性

例如,在布置实习内容之后给学生较为宽松的时间,学生可根据个人的学习和进度予以完成;选择合适的车型参数,建立模型,计算,作图分析,循序渐进,逐步提高。具体对象分析汽车的各项性能指标,给学生留下思考问题,启迪学生的思维,培养学生独立分析问题、解决问题、开拓创新的能力。针对实验项目,同一内容分为基础篇、提高篇和选做篇,基础篇部分是课程要求,后两部分选做,教师对三个部分都给予指导,这样学习效果的评价是以自我评价为主,教师的评价为辅,有助于发展学生的独立性、创造性和自主性。在期末考评的综合报告环节中,注重不同学生掌握本门课程不同方面的深度不同,鼓励学生发挥自己的专长,查阅文献,自选与汽车系能仿真有关的命题,评分标准既有一定的基本要求,也体现尊重学生的原则,这样,在达到课程基本要求的同时有助于发挥学生的特点。

4.2.4 采用多媒体技术,课内外相结合

用简明的图示表达复杂的原理,并将设备应用于教学,研究开发了生动、直观的多媒体教案与课件。本课程课内外学时参考比为1:2,课后需要较多的时间进行作业练习和应用实践环节。本课程概念和符号较多,计算也比较复杂,所以要有一定课时的习题课并配有相当数量的课外习题作业。为了更好地取得实验效果,需要预备知识包括:课程汽车构造、发动机原理和测试技术等。用学科前沿知识和实例丰富授课内容,增加学生的知识容量,为将来从事实际和科研工作奠定基础。

4.3 课程考核方式和评价的教学改革

本课程根据实际情况设置为考试课,采用闭卷的形式考试,成绩为百分制。本课程成绩评定包括二部分:考试成绩+平时成绩。实验教学部分应占课程总成绩的10%;每次实验,预习及提问占0.2、操作过程占0.3、实验报告占0.5。考试形式可采用闭卷或综合报告的形式。我们采用综合报告的形式,以下是评分标准:

4.3.1实践环节总体要求:实验前预习实验指导书的有关内容,特别是操作程序。了解测试系统的组成,学会仪器的操作。每次实验5人一组,由一名学生操作仪器,其他同学注意操作过程。

4.3.2 对所研究车辆(一般要求为目前市面上流行车型)进行深入的分析和数学建模。

4.3.3设计车辆控制方案,其数学模型可以参考教材原型,但是实验数据需要结合具体车型。综合应用MATLAB/SIMULINK研究对象的开环和闭环特性等,仿真结果真实可靠。可参考文献,但仿真部分应在计算机上独立完成,可使用MATLAB编程、SIMULINK仿真、MATLAB/SIMULINK混合编程,分析合理,形成自己的价值体系和研究方法,可以评为优良以上成绩。

4.3.4对仿真结果做出较为深入的分析。实验报告的具体要求如下:(1)实验报告的格式形式应统一。封面应包括:实验名称、专业、班级、姓名、同组实验者、实验时间。编写实验报告要规范,应包括:实验目的、内容、原理、设备及仪表(名称、规格、型号)、实验装置或连接示意图、实验记录、数据处理。(2)实验报告应附有实验原始记录。(3)对实验数据进行计算、分析,有一定的结论。(4)指导教师对每个学生的实验报告要认真批改、评分。

5 课程改革的教学效果

5.1 课堂和实验课教学效果

通过教学设计和教学实践,学生在课堂上积极主动地进行思考和回答问题,对学习充满了兴趣,能够在教师的引导下主动构建仿真的概念、意义和流程,主动查阅参考书目提出问题。在实验课上,大多数同学能够自发独立主动地完成实验内容的基本篇,有些同学则更为深入,与教师探讨提出程序改进思路,完成选做内容。

5.2 综合报告反馈教学效果

从教学改革的实际情况来看,学生在车型选择上发挥了主观能动性,选择范围比较宽,涉及到不同车型。通过阅读资料和查阅文献,结合教材中的经典汽车模型思考,初步掌握了对系统的模型、控制系统设计、仿真及结果分析这一流程,进行了一次较系统的科技方法训练。学生在查阅资料完成综合报告的过程中,巩固了课堂和教材上的内容。

综合来看,学生在学习过程中发挥了主体作用,提高了综合分析能力和实践创新能力。

摘要：《汽车理论》是一门讲授汽车的基本原理和汽车性能分析的课程,是车辆工程专业及相关汽车类专业课程体系中一门重要的专业课。本文结合汽车理论教学实际,主要研究其实践教学环节。在建立汽车理论课程体系的基础上,提出了汽车理论实践性教学的总体设计思想,并对实践课程教学体系进行改革研究,主要包括实践教学内容的改革、教学方式改革和考核评价方式的改革,实践证明改革模式提高了汽车理论实践教学效果,有利于培养学生的实践创新能力的培养。

关键词：车辆工程,汽车理论,实践教学,体系结构,创新模式

参考文献

[1]李玉芳,翁建生,赵万忠.研究生专业知识体系基础构件方法《:汽车理论》教学方法探析[J].科技信息,2009,(15).

[2]陈重.汽车发动机原理和汽车理论[J].黑龙江交通科技,2008,(06).

[3]杨黔清,陈尹梅,蒋玉秀.发动机与汽车理论课程多媒体教学实践应用[J].计算机与信息技术,2008,(07).

[4]WU LONG;ZHANG WEN JUAN Hierarchical modeling semi-activecontrol of a full motorcycle suspension with six degree-freedoms[J]2010(01)DOI:10.1007/s12239-010-0004-6.

[5]WU LONG;CHEN HUA LING A HIL simulation experiment designbased on a hierarchical modeling method2007(1/2).

[6]廖连莹“.汽车构造”课程实践教学的改革与实践[J].常州工学院学报,2007,(04).

[7]张健《.发动机原理与汽车理论》课程改革及教学方法的探讨[J].科技创新导报,2008,(24).

汽车发动机故障诊断的理论和方法 篇11

摘 要：汽车发动机故障诊断技术和方法，随着汽车制造技术进步不断提升，逐步的建立科学、系统、完善、合理的故障诊断体系，成为现阶段汽车发展新趋势。计算机技术快速发展，技术能力不断进步，在发展中需要根据汽车发展新的特点对发动机故障进行诊断和研究，通过测试和故障诊断理论体系对照，将故障类型进行分析，对汽车发动机故障诊断进行展望[1]。

关键词：汽车发动机；故障诊断；理论方法

中图分类号： TM6 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）16-195-2

0 引言

现代汽车电子程度不断发展，提升了汽车使用感受，也使得汽车整体控制系统结构和功能变得更加复杂，对维修人员自身技术能力也提出了更高要求，技术人员需要根据现阶段情况不断提升维修技术和能力，并借助计算机技术建立统一的故障诊断维修技术方法。世界各国汽车企业和相关研究机构都将研究重点放在提升故障检修手段和方法上，提高汽车诊断技术和方法。我国汽车技术本身起步较晚，技术较为落后，因此需要进一步将汽车故障诊断体系进行提升。

1 信号处理情况下的诊断方法

1.1 小波分析方法

小波分析方法对时频分析较为明显，主要是针对时频进行分析，这样的分析方法在信号不稳定时期使用效果较好。通过这种方法分析，对奇异性效果也较好。[1]如图1所示为小波测试系统示意图，在图中将发动机和波形分析进行连接，并将发动机运行效果和采集波形系统关联，这样能够将发动机运行过程中波形变动进行监测，记录在发动机变动过程中发动机实际运转速度和点火提前角等参数相关变化，通过小波分析将转速信号进行分研究，将转速信息小波分析结果进行对比。

通过小波测试对数据进行管理过程中，可以将如下数据通过对比进行分析。如表1所示，当发动机油缸断油时候，就会出现喷油脉宽增加情况，在油耗和相关点火角保持不变前提下发动机运动状态基本上是保持不变的，但是发动机运行稳定性下降，这和发动机转速问题具有一定联系。[1]发动机在正常转速条件下供油量保持在正常水平上，但是当发动机在断缸后，转速下降，为了维持这种非常态的运转状态，电脑指令喷油脉宽增加，而总的供油量保持不变，造成供油量变化和转速变化不同步现象，发动机运转出现不稳定情况。

1.2 主元分析方法

主元分析方法主要是通过对数据进行压缩和分析，将其中关键数据进行提取，并根据提取数据将故障进行诊断，对发动机问题进行研究。在进行分析过程中需要将一些历史数据进行使用，建立相关分析模型，通过原始模型将现阶段各项数据进行审核，一旦出现实测信号和主元信号冲突的情况，需要对发生冲突原因进行判断，利用数据分析方式将故障分离出来，积极进行解决，因此这种分析方式可以作为一种有效故障监测和管理方式。主元分析方法对数据处理非常有效，可以在大量复杂数据中将出现问题数据分离出来，对于数据处理性较强，这种方式对于发动机故障诊断效果非常好。

1.3 模糊数据分析法

模糊诊断法主要是将数据进行模糊的分析和判断，对发动机故障进行大致的判断。模糊判断法可以作为基础判断进行，通过对汽车发动机故障的识别，将问题大致确定在合理范围内，然后在这个范围内对技术进行详细分析，使得判断范围进一步缩小，提升故障排除效率。

模糊诊断数据分析法主要是通过发动机大致征兆和运行状态初步判断故障产生原因，将出现故障主体位置进行确定，然后再根据后续的数据分析对具体出现故障原因进行分析和判断。例如，在对发动机进行维修过程中如果出现有声无转的情况，在初期判断中不能对故障具体原因进行分析，但是可以通过大致将发动机的轴、转动齿轮等进行分析和检查，进一步将检修范围缩小，节省了全面检修花费的时间，提升了检修效率。

2 知识处理状态下诊断方法

2.1 专家系统故障诊断方法

专家系统故障诊断方法主要采用计算机信息采集和分析系统，将诊断对象的数据参数进行采集，并通过计算机相关逻辑处理原理将数据信息进行处理，对故障进行分析，并和客户原始资料进行结合，对发动机故障进行分析，快速找到可能发生故障，进行维修[2]。

如图2所示，这个系统主要流程包括，系统对诊断对象数据进行收集和调取，并将数据通过知识规则库进行分析，判断可能出现问题原因。同时将用户在使用过程中出现的问题进行分析，在数据库中对数据进行管理，出现问题及时反馈，并将初步分析结果进行存储。然后将主要的分析结果输入到推理机中，对推理数据进行分析，输出结果。同时，在分析过程中对分析结果进行一定检验，在推理机和数据库之间结果进行验证，使得数据结果人为进行验证。整个系统中人和专家系统之间实现相互之间交流与合作，对诊断系统实用性具有较大帮助，可以让车主参与到诊断中去，了解实施步骤，技术沟通更加便利。

2.2 神经网路技术诊断方法

这种技术方法是将故障识别模式进行诊断，这种诊断方式和传统的根据基本状况进行诊断是不同的，是根据发生故障特点和原因对出现故障进行逆向分析。这样可以将一般数据处理中不易发现的问题进行处理和分析。神经网络诊断方式主要工作方式有两种：从模式识别的角度对分类器进行诊断；与其他方式结合进行故障诊断，是一种复合型故障诊断方式。

如图3所示为神经网络故障诊断图，在图中可以清晰的看出工作流程，首先需要将诊断样本进行输入，对样本基本数据进行初步处理，从中提取出需要的特殊数据，通过计算机技术进行分类，对结果进行诊断，从而发现故障的原因，对故障进行分析和排查。技术诊断系统需要进行一定的训练，在训练过程中让系统对数据进行学习，这样才能保证系统正常运营。

神经网络技术是神经生理学和心理学技术结合的产物，主要是将大脑分析处理事物过程进行模仿，建立一种基本的分析结构，对故障进行模拟和分析。这种分析方式在运用中更加简单方便，对于数据的联合具有较好作用，是一种仿真的发动机故障分析系统，节省了算法和规则的设计，减少了软件工作量。

3 结束语

本文主要对汽车发动机故障诊断理论和诊断方法进行分析，在分析中可以发现，引起汽车发动机故障的原因是多方面的，因此诊断方法也需要进一步提升，结合实际情况对诊断结果进行分析，确保诊断结果准确性随着科学不断进步，和计算机技术结合，直接分析出故障原因，节省人工的同时确保诊断结果的准确性，提升技术能力。

参 考 文 献

[1] 戈剑，杨维军.汽车发动机故障诊断的理论和方法[J].轻工科技，2012，04：51-53.

汽车缓速器的能量存储设计理论 篇12

关键词：缓速器,能量储存,制动,汽车

随着社会经济的发展, 我国汽车保有量持续增长, 2015年新注册登记的汽车达2 385万辆, 与2014年相比, 私家车增长了17.77%, 每百户家庭拥有私家车31辆, 汽车占机动车的比率近5年从47.06%上升至61.82%。由此可以看出, 汽车在交通运输中占有重要的地位。当然, 汽车的普及随之带来了安全、节能等问题, 汽车缓速器应运而生。汽车缓速器安装于变速器与驱动桥之间, 利用电磁感应原理实现汽车制动的一种辅助制动装置。随着国家对交通安全、节能环保的重视, 缓速器越来越普及。

缓速器的结构大都是由转子总成、定子总成所构成, 基本都是应用于大车上。另外, 这些缓速器在进行辅助制动时, 制动产生的能量基本都以热能消耗掉了, 无疑是对资源的浪费。因此研究如何将制动时所产生的大部分能量进行收集存储, 当汽车加速或启动时再将存储的能量释放出来的缓速器将是非常有意义的。该文介绍永磁式缓速器和电涡流缓速器的能量收集理论。

1缓速器结构和制动原理

1.1电涡流缓速器

电涡流缓速器由机械装置和电控装置组成。机械装置由定子总成、转子总成等部件组成。在固定架的圆周上均匀地分布着定子的铁心, 铁心是由高导磁材料制成, 铁心上套有励磁线圈, 构成磁极。转子由转子盘和转子轴构成, 呈圆盘形, 同样采用具有导磁性能良好的磁性材料制成, 转子盘中心凹陷, 其上铸有叶片和气道, 能够实现较好的散热。转子连接于传动轴上, 可随传动轴转动。定子安装在车架上或变速器后端, 相对车架是固定不动的;电控装置由控制器、励磁线圈、驱动器、传感器等组成, 控制器安装在仪表板上, 显示励磁电流工作状态和手自动励磁的切换操作。

电涡流缓速器的工作原理分3步:当驾驶员踩下制动踏板或按下缓速器的控制开关时, 电涡流缓速器的励磁线圈导通而励磁, 在定子总成之间构成磁路回路, 此为第一步电生磁。转子旋转切割定子励磁线圈产生的磁力线, 在转子内部产生方向相反的涡旋状感应电流, 即涡流, 此步为磁生电。产生涡流的转子盘处在定子产生的磁场中, 就会受到磁力的作用, 产生阻止转子转动的阻力即产生制动力, 此步为电磁力矩。涡流流动产生的热能通过转子盘叶片的风力迅速散发出去。

1.2永磁式缓速器

永磁式缓速器由机械装置、辅助装置、控制装置3部分组成。机械装置也是由定子和转子等部件组成。定子由永磁体、定子铸体、 磁铁保持架、磁铁支架、气缸组件等组成。永磁体沿圆周方向均匀地且磁极交替反向地装在磁铁保持架内的磁铁支架上, 磁铁支架套装在定子铸体上, 通过销子与保持架连接。定子一般安装在变速器后端壳体上, 相对车架而言, 固定不动。转子通常由转子鼓、 转子臂和散热片构成。转子鼓用导磁性能高剩磁小的铁磁材料制成。转子鼓外设有散热片, 实现散热功能。转子鼓通过法兰与动力输出轴连接, 随输出轴自由转动。控制装置部分由开关、指示灯、 传感器、电磁阀、储气罐等组成。

永磁式缓速器与电磁缓速器的工作原理基本相同, 区别是永磁缓速器的励磁不是采用励磁线圈而是利用永久磁铁励磁。制动时, 磁极交替反向的永磁体产生励磁磁场, 在励磁磁场的作用下, 转子鼓内部产生感应电流, 永磁体产生的励磁磁场对带电的转子鼓产生阻止转动的阻力, 尽而对传动轴产生制动或减速作用, 制动时产生的热量通过转子鼓散热片的对流和辐射迅速地将热量散发掉。

2制动能量储存方式

由上面分析可知, 这两种缓速器都存在能量浪费的弊端。若能将汽车在制动过程中的动能进行存储, 需要时再进行释放, 则有利于提高车辆的燃油经济性和行驶安全性。按照能量储存的方式, 汽车制动能量储存可以分为液压储能、飞轮储能和蓄电池储能3种形式。

2.1液压储能

液压储能系统工作过程如图1所示, 首先将汽车减速或制动时的机械能利用液压装置转换成液压能, 存储在储能器中;当汽车启动或加速时, 系统将制动时存储在储能器中液压能通过液压装置转换成机械能为汽车传动系统提供额外能量, 增加驱动力。

2.2飞轮储能

飞轮储能系统工作过程如图2所示, 将汽车减速或制动时的动能利用传动装置转换为飞轮高速转动的动能;当汽车启动或加速时, 高速运转的飞轮将之前制动时存储的动能再通过传动装置转换为汽车启动或加速的驱动力, 增加驱动能力。

2.3蓄电池储能

蓄电池储能系统工作过程如图3所示, 将汽车减速或制动时的动能利用发电机转化为电能, 存储在储能器中, 电能储能器可以选用蓄电池或者超级电容;当汽车启动或加速时, 利用电动机将储存的电能转换为汽车启动或加速的驱动力, 增加驱动能力。

3缓速器能量储存方案设计

对于永磁式缓速器和电涡流缓速器而言, 在它们辅助制动过程中, 车辆的耗电量明显增加, 也就是说若要永磁式缓速器和电涡流缓速器真正实现辅助制动作用, 必须要增加汽车蓄电池或发电机的容量, 因此在进行永磁式缓速器和电涡流缓速器设计时, 必须选择合适的能量储存方案。

我们在上面介绍了3种制动能量储存方式, 其中液压和飞轮储能系统是将汽车制动或减速的动能进行转换存储后直接释放利用的, 缺点是能量不能实现长久地储存, 并且液压储能系统要求密封性高, 存在能量损失较大的缺点, 因此, 液压和飞轮储能系统对于永磁式缓速器和电涡流缓速器而言并不是最优方案。蓄电池电能储能系统将制动的能量转换为电能进行存储, 能够为汽车充电储能, 消耗电能很小, 可实现能量的长久储存, 具有稳定性、轻量化、保养简单的优点。因此, 永磁式缓速器和电涡流缓速器能量储存方案选择蓄电池储能系统。

缓速器的整体设计是将缓速器安装于发动机/变速器与后驱动桥输入端之间, 能量储存的关键技术是缓速器的控制系统, 整个控制系统包含脉动控制、回馈制动控制、电流控制等。控制系统的芯片选择具有低功耗、高可靠性、运算速度快的芯片, 用于实现各部分的精确控制。工作过程为:正常行驶时, 汽车发动机将动力传递至变速器;制动时, 控制电路切断发动机至变速器间的动力传递, 缓速器开始工作, 提供辅助制动能量, 使得驱动桥的转速降低, 汽车行驶速度下降, 与此同时, 控制电路启动能量储存环节, 使其处于边收集能量边提供制动能量。

4结语

蓄电池储能式缓速器将缓速器安装于变速器和后桥输入端之间, 在辅助制动的同时实现了能量的长久存储, 具有体积小、结构简单、便于安装、制动平稳、节约能源等优点, 适用于大、中、小型汽车。随着世界能源危机和国家对交通安全的重视, 能量储存式缓速器定将成为未来缓速器的发展趋势。

参考文献

[1]梁桓桓.浅谈缓速器原理与设计要点[J].现代工业经济和信息化, 2016 (1) :43-44, 46.

[2]宋慧, 岳庆超, 张华涛, 等.蓄能式气压缓速器在无轨胶轮车上的应用研究[J].煤矿机械, 2015 (4) :232-234.

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