(建筑工程设计)汽车与工程装备设计制造

吉林大学“十五”“211工程”重点学科建设项目论证报告

汽车与工程装备设计制造

一、项目定义

项目名称:汽车与工程装备设计制造

项目所属领域:基础产业和高新技术

涉及的主要学科：车辆工程（国家重点学科）、机械设计及理论、机械制造及自动化、动力机械及工程、机械电子工程

项目主要研究方向：

●汽车动态仿真与控制

●汽车动力传动控制技术

●汽车空气动力学

●汽车发动机公害控制

●汽车工程装备先进制造技术

二、项目背景

1．项目建设意义

汽车与工程装备是高新技术高度集中的产业，它代表了一个国家民族工业的整体实力和水平。特别是进入WTO以后，来自国外的竞争日益激烈。面对这种挑战，

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我国政府从可持续发展以及振兴民族工业的角度，制定了切实可行的应对措施，在国家“十五”“863”计划及攻关计划中，对汽车与工程装备行业的若干重大关键技术问题都给与了特别关注，特别强调，在今后3～5年内，在国家支持下，建立和完善以大企业、科研单位、高等院校为核心的基础技术与共性技术研究开发体系，以形成我国汽车与工程装备行业的自主开发能力。

吉林大学在汽车与工程装备方面在国内具有较强的实力，学科优势明显。其中，车辆工程学科整体水平居国内领先地位，部分领域达到国际先进水平；在工程装备领域，特别是在铲土运输装备方面在全国处于领先地位；动力机械及工程学科已成为我国培养车辆发动机方面高层次人才规模较大的基地，通过“九五”“211工程”的建设，在学术队伍、人才培养、科研水平、试验设施等诸方面都已处于国内一流水平，并具备了承担国家重大科研攻关项目的能力，取得了一批标志性成果。

为适应国民经济建设及行业发展的迫切需要，充分发挥我校建校五十年来在汽车与工程装备方面形成的学科优势与行业特色，吉林大学在“十五”“211工程”建设中将“汽车与工程装备设计制造”作为重点学科建设项目来进行建设，进一步改善其教学和科研条件，增强其在国民经济主战场中作为行业依托单位的作用，对于培养我国汽

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车与工程装备方面的高层次人才，促进我国早日形成汽车与工程装备的自主开发能力，提高国际竞争力具有重要意义。

2．国际水平

在汽车方面，发达国家汽车大修里程已达30万公里，升功率已达50kW/l，经济型轿车的行驶油耗接近3L/100km，排放已达到欧Ⅲ甚至欧Ⅳ水平。近年来工业发达国家对车身外型的汽车空气动力学、汽车轮胎力学，汽车传动力学的试验研究工作极为重视，先后投资开发了汽车多用风洞、室内外汽车轮胎试验台，汽车碰撞试验台、电控动力传动试验台等大型试验装置，并进行了系统的研究工作，取得一批有价值的研究成果，其中混合动力汽车、汽车自动变速、各种电控技术等已在生产中得到应用。如日本丰田、本田和尼桑三大汽车公司分别于1997年、1999年和2000年推出了自己的混合动力轿车，累计销量已近10万辆。比传统内燃机汽车平均节省燃油约50%，减少排放约90%。国际上大的汽车企业集团都广泛采用了以CAD /CAM/CAE技术为代表的汽车车身现代设计方法，日本丰田公司、美国通用公司、德国大众公司等的CAD /CAM/CAE技术已贯穿汽车设计、制造、销售的整个过程，是否采用现代设计方法用于汽车开发已成为汽车制造企业的水平标志。近年来，基于并行工程、面向产品开发的

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虚拟制造技术、快速原型制造技术的汽车车型开发技术飞速发展，国际上新车型的开发上市周期已由原来的5~8年缩短到2年以内。

在工程装备方面，国际上工程装备技术先进的国家主要有美、日、德等，由于广泛采用光、机、电、液、讯一体化技术、动态设计及智能设计手段和先进制造技术，产品的主要性能指标特别是工作效率和使用寿命比较高。如美国推土机平均无故障工作时间为350小时，关键部件的平均使用寿命高达1万小时；日本及美国的全液压挖掘机使用电子节能技术后，整机机械效率已达90％以上。90年代末期，国外大型工程项目的建设，有的已采用群控技术，施工中众多的工程装备通过机载控制器、无线卫星通讯系统和GPS技术，与总部互联在一起，通过合理的调度与优化，大幅度提高了工作效率、施工质量，并缩短了施工周期。国外大型公司拥有高水平的科技队伍和先进的试验设备，以美国卡特彼勒公司为例，科技人员达1万多人。目前国外知名大学在工程装备方面的前沿研究工作主要包括：整机动态设计理论与智能CAD技术、整机的多体分析技术、液力传动三维流动设计方法与测试技术、无线及卫星通讯技术、作业面激光调平技术、电子节能技术、虚拟现实技术在工程装备上的应用等，许多研究成果已应用于生产。

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在动力源方面，发动机在近10多年来发展迅速，轿车汽油机已经完全采用电子控制的汽油喷射以及多气门、可变配气相位、涡轮增压等最新技术，由于普遍采用高效的三效催化剂等措施，轿车发动机的废气排放量已降低到采用控制措施前的5%以下。工程车辆用柴油机广泛采用电控高压喷射和多次喷射、增压中冷、废气再循环以及新型燃烧室等先进技术，各项性能指标显著提高。

在学科建设和人才培养方面，国外知名大学注重高新技术的应用和多学科交叉渗透，设置适于学生能力培养和进行科学研究的开放型实验基地，为培养高水平的研究开发人才提供了良好条件。在人才培养方面，国外注重拓宽知识面，强调多学科交叉渗透，培养高层次的复合型人才。

3．国内水平

国内汽车与工程装备的技术水平与国外差距较大，主要体现在没有自主开发能力，电控技术、设计制造技术比较落后等几个方面。

在汽车技术方面，近年来我国对汽车空气动力学、汽车轮胎力学，汽车系统动力学等的试验研究也做了不少工作，“九五”期间设在吉林大学的汽车动态模拟国家重点实验室研制开发了平板式轮胎动态试验台，最近长春汽车研究所又开发了轮胎高速试验台，应用这些实验台只能进行一些简单的轮胎高速实验，存在着如“轮胎纵向的驱动

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