汽车未来课件

7． 燃气 轮机
燃气轮机的优点是结构较简单、 体积小、质量轻。同时因为转 速高，功率也很大。一台 223．7kW燃气轮机的体积只 有同样功率汽油机的1／10。
7． 燃气 轮机
燃气轮机适合不适合汽车使用 呢?在40年代后期，英、美等 同都相继研究这一问题。燃气 轮机只适宜在一定负荷和转速 下工作，而汽车发动机的负荷、 转速变化都较大。在低负荷条 件下工作时，燃气轮机的经济 性也不好。燃气轮机对使用燃 料不大讲究，甚至重油也可以 燃烧。但造价格高，需用耐高 温的材料，低负荷时油耗大。 所以，燃气轮发动机只适宜在 大客车和大型载货汽车上使用。
5． 越省 油越
好
现在，美国有一种飞轮驱动汽 车，其飞轮总成在汽车制动、 怠速和低功率运转时能贮存所 浪费掉的能量，而在汽车起步 时突然放出能量，在汽车以较 高平均车速行驶时，则缓慢放 出能量。这种汽车的发动机， 仅在必须起动飞轮总成或在飞 轮需要最高效率时才工作。据 说使用这种汽车，能节油约50 ％。
6． 旋转 活塞 发动 机
6． 旋转 活塞 发动 机
这种发动机活塞转一圈，每
个柱面作功一次，总共作功三 次，相当于往复活塞发动机三 个气缸的工作。
6． 旋转 活塞 发动
机
旋转活塞发动机研制在原联邦德
国，却生长在日本。日本人抓海外 技术情报是无孔不入的。谁家有了 新发现，日本都要设法弄到手，尽 快研究、消化、改进、超过。转子 发动机的发展很能说明这个问题。 日本人买了原联邦德国最初的专利 和样机，很快组织力量研究、消化、 改进，解决了原西德当时还没有很 好解决的几个问题，使转子发动机 很快进入工业生产阶段。所以，日 本是最早大量生产并对外出口转子 发动机的国家。
5． 越省 油越
好
三是采用效率更高的传动装置， 减少功率损失；采用制动蓄能 器、设法使制动消耗的能量储 存起来，再用于使车辆行驶。 这些都是很有效的办法。尤其 制动蓄能器的研究，引起人们 极大的注意，日前已接近成熟。
会骑自行车的人部知道，将飞 快前进的自行车刹住，人和车 子的动能都变成车圈和刹车橡 皮之间的摩擦热，而散失在大 气中了。要使自行车再加速， 人必须重新用力蹬车。如果有 一种办法，在刹车时，既能使 自行车减速，又能把能量储存 起来、随后再用于使自行车前 进，那人不就省力多了吗?
5． 越省 油越
好
汽车一旦开动就要消耗燃油。 据资本主义国家的经验，一辆 汽车从开始制造到使用报废所 消耗的能量、材料制造耗能约 占10％．造车需耗能占10％， 余下的80％能量是汽车燃料消 耗。
5． 越省 油越
好
按我国的经验，一百万辆汽
车，每年耗油约90亿L。汽车 运输成本小，燃料费占到25 ％～30％。在汽车企业开展增 产节约运动中，节油始终是一 项重点工作。
1． “身 子” 越来 越轻
除铝制件外，汽车用镁合金
制件也越来越引起人们注意镁 在汽车上的应用已有40多年的 历史，它比铝更轻。近年来已 用镁合金制造曲轴箱壳、变速 器壳、车轮、各种阀体、盖板、 衬套等50多种零件。据介绍美 国到1985年，所有汽车整备质 量平均减少25％。
2． 塑料 代钢 前途
3． 大型 化和 小型
化
原苏联的经验，用载重75t的 贝拉斯汽车和载重27t的贝拉 斯汽车比较，运输效率提高 190％，运输成本降低30％。 我国冶金部门用的27t贝拉斯 汽车也很多，目前正准备用更 大吨位的汽车代替它。
3． 大型 化和 小型
化
所谓小型化，系指2t以下的小 型汽车大量增加。在各资本主 义国家，街道工厂、小型企业、 商业网点很多，零星货运量很 大。大吨位的汽车用不上。另 一方面，许多农户和家庭用汽 车，也只需拉少量货物。小型 汽车，过去以日本最发达，近 年来为了争夺市场，美国也开 始注意生产小型车，各国生产 小型车的竞争已达到白热化的 程度。
6． 旋转 活塞 发动 机
为了克服这个弱点，人们想到 用旋转运动来代替往复运动。 这样转速就可以提高了。
6． 旋转 活塞 发动 机
1954年，原联邦德国工程师 汪克尔，研究成功了一种三角 活塞旋转式发动机(图7—1)。 这种发动机的活塞是一个近似 三角形的柱体，气缸是一个8 字形短空简。活塞放在气缸内 后，活塞的三个柱面和气缸接 触，将形成三个大小不同的空 间。活塞转动时，三个空间的 容积也在变化。
6． 旋转 活塞 发动
机
现今世界上，拥有制造转子
发动机执照的公司约有20多个。 美国通用汽车公司，已有2000 辆汽车装上转子发动机。与普
通往复活塞式发动机比较，转 子发动机的优点是体积约小1 ／3，质量和零件数减少一半， 排气毒害小
6． 旋转 活塞 发动
机
转子发动机目前存在的问题是 油耗高，密封和寿命也都存在 一定的问题，各国正在研究改 进。
6． 旋转 活塞 发动 机
传统的发动机，都是活塞在气缸内 作来回直线运动完成工作循环。这 种发动机活塞运动时，速度的大小 和方向都在变。因此，要产生很大 的惯性力，其数值可以达到几吨的 力量。为了控制这种惯性力不致过 大，发动机的转速就不能太高。这 种情况下要增大发动机的功率，就 要增大发动机的吸气量，增大发动 机的尺寸，使发动机的质量增加。 如前所述，这是往复活塞式发动机 的一个致命弱点。
1． “身 子” 越来 越轻
如果设法使车辆的自重减轻，
则同样的汽车发动机，就可以 拖动更大的载重。车辆自重减 轻以后，不仅可以提高运输生 产率，而且可以节省燃料，使 运输成本大大降低。
1． “身 子” 越来 越轻
现代汽车越来越多地使用轻
合金材料。如铝质发动机体、 铝质缸盖、铝质进气歧管、铝 皮车身、铝质制动鼓，甚至还 有铝车架等。总的发展趋势是 将铸铁件用铝来代替。据国外 经验每公斤铝约能代替2．25 ～2．5kg铸铁。所以大量采用 铝制件是减轻汽车质量的一个 方面。
未来 奔驰 车想 象图
劳斯 莱斯
100E X概 念车
百年 后的 奔驰
本田 未来 超极 跑车
HSC
加长 宝马 内部
宝马 牌火
车
车标
比尔 盖茨 的车？
比尔 盖茨 的车？
七、汽车的发展方向
1．“身子”越来越轻
1． “身 子” 越来 越轻
由于汽车行驶快，跑起来受到的冲 击负荷大，为了保证各部机件工作 可靠，不损坏，一方面要选择很好 的钢材做零件；另一方面各零件还 必须有一定的尺寸、重量。所以一 般汽车共同的缺点是自身太重。在 30～40年代，大多数汽车的载质量 和自身整备质量的比值是1左右。 这就是说，载质量2t的汽车,自身 整备质量也大约是2t。汽车跑起来， 发动机的动力有相当大的一部分花 在使车辆本身跑路，这多么不合算 呀.
3． 大型 化和 小型
化
小型车包括：微型车和超微型 车。我国生产的大发、昌河重 庆长安都属微型车。
3． 大型 化和 小型
化
长春生产的“三口乐”，南京试制 的“小公猫”都属超微型车。超微 型车一般采用摩托车发动机，排量 50～100 mL，油耗省、价钱低、 小巧灵活、使用费也低、保险费、 养路费少，对驾驶员要求也低。如 法国生产的“小珍珠”超微型汽车， 小到可以在街上横着停放。14岁以 上的孩子就允许驾车。德国生产的 “迷你”车，车长仅1. 8m，操纵 方便，转向、加速、制动等功能全 集中在一根操纵杆上，被称为“快 乐的手杖”。预计，随着大城市交 通状况的恶化以及世界性的石油能 源紧缺，超微型汽车将以其占用道 路小、节省能源等特点走俏市场， 成为明日的“交通明星”
广
减轻汽车质数的另一个方 面．是扩大塑料在汽车上的应 用。塑料的密度一般在 0．83～2．2之间，只有钢铁 的1／8
～1／4。有的塑料可以浮在水 面上
2． 塑料 代钢 前途
广
尤其是客车和轿车的车身，
早期要用钢骨架、镶木条，外 包薄钢板，后来改为包铝皮， 质量减轻还是不多。自从用塑 料车身以后，不仅轻巧耐用， 而且容易制造、美观大方。此 外还有一个重要优点就是修理 方便。
3． 大型 化和 小型
化
随着各国工业化的进行、需要 的货运量越来越大，给汽车运
输提出了载质量大、速度快的
要求。因此，汽车的吨位越来 越大。50年代货运的主力是5t 级的汽车，60年代主要货运汽 车已经是8t的了，70年代以后 则是10～12t的。
3． 大型 化和 小型
化
尤其是重型汽车，随着露天采
比。将可燃混合气在气缸内压
得越紧，爆发后产生的力气也 越大。所以，在20世纪的前50 年内，汽油机的压缩比从2～3 迅速增加到6～7，甚至更高。 70年代又增至9～11。目前， 由于排气污染和汽油品质的限 制，压缩比控制在8～9范围内 。
4． 大功 率和 高速
度
另一个提高功率的办法，是
缩短活塞行程，提高转速。目 前，汽油机的最高转速已达 4000～6000 r／min；柴油机的 最高转速也达3000～5000 r／ min。转速增加后，发动机的 机械负荷提高，磨损随之增加。 这可以说是往复运动活塞式发 动机的致命缺点。要克服这个 地点，只有从往复运动上打主 意，往复运动不改变，转速再 增加是有困难的。
5． 越省 油越
好
美国是一个资源丰富的国家，
煤炭、石油开发量很大，加上 技术也相当先进。但能源危机 却闹得满城风雨，举国惊慌。 报纸、电台天天在谈汽油短缺 问题。汽车加油排队越来越长， 一等几个钟头。因加油争吵， 殴打甚至开枪打死人的现象也 发生了。好多加油站，因无油 供应，经常提早关门。
5． 越省 油越
5． 越省 油越
好
为了更省油，汽车发动机要不 断定向柴油化。柴油机的热效 率比汽油机约高30％，而且燃 烧后的废气毒性小，对空气污 染小，柴油的价格也比汽油便 宜。
6． 旋转 活塞 发动 机
要提高功率，一是增加转速， 二是增加吸气量。但吸气量的 增大会影响发动机尺寸和质量 的加大，所以人们总是希望提 高发动机的转速。
矿、大型水电工程、土建工程
和港口工程的需要，发展很快。 1960年美国统计，每生产一吨
钢，需要搬运岩石和矿石 335．6t，1970年增至445t。矿 业部门认为，每年1000万t以 上矿石的矿山，用载重100 t以
下的汽车，会使车数太多，场
地道路拥挤，不合算。所以重
型汽车的吨位也越来越大，目 前己达450t。重型汽车的产量 也越来越大。
4． 大功 率和 高速
度
汽车的另一个发展方向是增大 功率、提高速度。
4． 大功 率和 高速
度
要提高车速，就必须增大发动 机的功率。总质量一定的汽车， 发动机功率越大，汽车的动力 性越好。人们总是希望发动机 功率大、体积小、质量轻。怎 样才能办到呢?
4． 大功 率和 高速
度
早期最有效的办法是提高压缩
2． 塑料 代钢 前途
广
据报导，美国新泽西州波丽发 动机研究公司，已试验成功耐 热塑料制造发动机。这种塑料 中混合有玻璃及碳纤维，强度 高，可制造大部分发动机零件， 如气缸体等。只有少部分承受 高负荷的活动零件，如曲轴、 连杆等仍用金属制造。
2． 塑料 代钢 前途
广
最具有名声的全塑汽车是美国 通用公司的土星汽车，其车身 和车架采用新型增强塑料。还 有德国尼奥普兰公司的全塑壳 大型轿车，质量只有普通轿车 的43％．可节省燃料20％～30 ％。它的一辆试验车横穿撤哈 拉沙漠，能耐70 ℃的高温。 且与41km/h时速的载货汽车相 撞时．驾驶员和乘客均无损伤 。
好
继美国之后，欧洲也闹石油 荒。有一段时间，荷兰女王上 班也骑自行车。法国、意大利、 原联邦德国缺油都很严重。
5． 越省 油越好源自要节油的方法也很多。一是在汽车制造方面，减轻 车重是一个重要因素。
5． 越省 油越
好
二是改进发动机、减少油耗。
这包括采用含油较少的稀薄混 合气，改善燃料在气缸内部的 燃烧，采用半导体点火装置， 增强点火能量，采用自动风扇 离合器，改善发动机的散热等。
7． 燃气 轮机
在古代．人们就已经会用轮机， 用水力推动涡轮的，叫做水轮 机。用蒸汽推动蜗轮的叫做汽 轮机。后来又发明了用燃烧气 体来推动涡轮，叫做燃气轮机。 燃气轮机带有压气机，预先将 吸入的空气压缩，送至燃烧室， 与喷嘴喷出的燃料混合燃烧。 从燃烧室喷出的燃气有很高的 速度，正好冲击在涡轮的叶片 上，使涡轮转动起来。