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车辆工程专业毕业设计汽车整车论文
汽车车身总布置设计是车身设计的重要内容。车身总布置设计是在整车总布置的基础上进行的,主要包括汽车车身底版的布置、前围的布置、车身室内人体工程布置、车门布置、发动机舱、行李舱的布置以及其它装备的布置。其中车身室内人体工程布置是主要的内容涉及到人体工程学的知识。可以说车身总布置设计的好坏是决定车身设计和轿车设计好坏的一项重要内容。本次7161轿车车身总布置设计主要是利用已给的数据和人体工程学的基本知识对该车型的车身外形布置和内部布置进行设计,并进行相关的动力性和经济性计算以检验设计的合理性。通过本次毕业设计,充分了解和掌握了对某一轿车车身进行车身总布置设计的步骤和方法,这将为我们以后毕业从事汽车车身设计的工作打下基础。
关键词:车身总布置设计 人体工程学 车身外形布置设计 车身室内布置设计
Abstract
Car body general arrangement design is an important constituent of car body design. It is on the basement of car general arrangement design, includes car floor arrangement、front fender arrangement、interior body ergonomic arrangement、door arrangement、engine module and luggage
compartment arrangement and other establishments arrangement. Among them, the interior body ergonomic arrangement is the most important part as it relates to ergonomics. We can say that the quality of car body general arrangement is an important constituent which determines the quality of body design and car design. During this time’s Ao Tuo mini car body general arrangement design, the mainly part of my work is to use data which is given by my guiding teacher and the infrastructural knowledge of ergonomics to design Ao Tuo car body external and interior arrangement, and to conduct some calculation about this car’s power and economy performance. This calculation can check that whether the car body general arrangement design is reasonable or not. Through this graduate design, I fully know and master the steps and methods of body general arrangement design to a specific car body, which will lay the foundation for our car body design work after graduation.
Key words:body general arrangement design ergonomics body
external arrangement design interior body arrangement design
1.1汽车设计的规律,决策与设计过程
汽车设计尤其是新新车型的设计,是根据社会对该车型的使用要求而提出的整车参数与性能指标进行计算的,显然,那只能从宏观入手,即从整车的总体设计开始,然后通过总体设计的分析与计算,将整车参数和性能指标分解为有关总成的参数和功能后,再进行总成和部件设计,进而进行零件甚至某一更细微的局部设计与研究。
汽车设计过程:
1) 调查与初始决策:其任务是选定设计目标,并制定设计工作方针及设计原则。调查研究的内容应包括:老产品在服役中的表现及用户意见;当前本行业与相关行业的技术发展,特别是竞争对手的新产品与新技术;材料,零部件,设备和工具等行业可能提供的条件;本企业在科研,开发及生产方面所取得的新成果等等,他们岁新产品设计是很有价值的。
2) 总体方案设计:其任务是根据领导决策所选定的目标及开发目标制定的工作方针,设计原则等主导思想提出整车设想,因此又称为概念设计(concept desion)或构思设计。为此要绘制不同的总体图(1比5)供选择。在总体方案图上进行初步布置和分析,对主要总成只要画出大轮廓而突出各方案间的主要差别,使方案对比简明清晰,经方案论证选出其中最佳者。
3) 绘制总布置草图,确定整车主要尺寸,质量参数与性能指标以及各总成的基本形式。在总布置草图上较准确地画出各总成及部件的外形和尺寸并进行仔细的布置;对轴荷分配和质心高度作计算与调整,以便准确地确定汽车的轴距,总长,总宽,总高,离地间隙,货箱或车身高度等,并使之符合有关标准和法规;进行性能计算及参数匹配。
4) 车身造型设计及绘制车身布置图;绘制不同外形,不同方向,不同色彩的车身外形图;制作相应造型的1比5整车模型;从中优选后再制作1比5或1比1的精确模型。经征求意见,工艺分析评审及风洞实验后作进一步修改,审定后用三坐标测量仪测量车身模型坐标并用与之联机的CAD系统绘制车身图及相应的车身布置图。
随着计算机技术的飞速发展,直接在计算机上造型车身的三维形态已成为可能,并且可以根据设计者的要求方便迅速地对计算机屏幕所显示的车身造型进行各种修改,能在计算机屏幕上产生不同投影方向的生动逼真的产品三维外形图。因此,要提高车身的设计质量,缩短设计周期,可以将车身造型的手工设计和绘制不同方向外形图的工作移到计算机上进行,在计算机上进行交互设计,得到满意结果后再制作模型以及进行上述的其他后续工作。
5) 编写设计任务书:作为对以后的设计,实验及工艺准备的指导和依据。其内容常包括:任务来源,设计原则和设计依据:产品的用途及使用条件;汽车型号,承载容量,布置形式及主要技术指标和参数,包括空车及满载下的整车尺寸,轴荷及性能参数,有关的可靠性指标及环保指标等;各总成及部件的结构形式的特性参数;标准化,通用化,系列化水平及变形方案;模拟采用的新技术,新结构,新装备,新材料和新工艺;维修,保养及其方便性的要求;续驶里程;生产计划,设备条件及预期制造成本和技术经济预测等。有时也加进与国内外同类型汽车技术性能的分析和对比等。有的还附有汽车总布置方案草图及车身外型方案图。
6) 汽车的总布置设计:其主要任务是根据汽车的总体布置及整车性能提出对各总成及部件的布置要求和特性参数等设计要求;协调整车与总成间,总成与有关部件的布置关系和参数匹配关系,使之组成一个在给定使用条件下的使用性能能达到最优并满足设计任务书所要求的整车参数和性能指标的汽车。具体工作有:
a) 绘制汽车总布置图:它是在总布置草图和个总成,部件设计的基础上用1比1或1比2的比例精确的绘出,用于精确控制各部件尺寸和位置,为各总成和部件分配精确的布置空间,因此又称为尺寸控制图。特别注意汽车整车布置的合理性,驾驶室和车厢内部布置应具有视野性好,驾驶操作方便,座位舒适,安全,维修方便等特点。
b) 根据总布置设计确定的整车参数和性能指标提出对各总成和部件的设计要求:包括结构形式,特性参数,尺寸与质量限制等。提供整车有关数据与计算载荷等。
c) 绘制转向轮跳动等有关的运动图:用于校核布置空间以避免发生运动干涉。
d) 确定有关总成和部件支承的形式,结构参数与特性等,特别是对发动机前后支承,驾驶室支承和排气管支承的位置和刚度要精心选择。
e) 确定各总成的质心位置,核算汽车空载和满载时的轴荷分配及整车质心高度。
f) 制作模型进行布置空间的校核:通常制作1比1的车身内,外模型来检查驾驶操作及上下车的方便性,视野范围,乘座空间及舒适性等。
g) 汽车总成,部件及零件本身的选型与设计:其任务除了要保证总成和整车的性能指标外,还要考虑零件本身的强度,寿命与可靠性等问题。
h) 设计图纸的工艺审查及必要的修改。
i) 绘制汽车总装配图:其目的是进行土面装配校核,仔细检查相连接总成及部件的连接关系,连接部件的尺寸与配合以及拆装的方便性;核算与标注汽车整车和有关总成与部件的安装尺寸链,为汽车总装作技术准备和提供依据。
j) 试制,实验,修改与定型:设计完成后投入样品试制时,应考虑有一定数量的零部件和总成投入台架试验,至少有3~4辆样车投入整车室内试验与道路试验,因为试验尤其是道路试验始终是考验汽车的设计与制造工艺最重要和不可替代的手段。试制与试验中暴露出的设计问题应该及时解决并记录在案,作为修改设计的依据。注意了解制造和装配中的工艺问题及质量控制情况及时把关,杜绝不合格的样品装车。要查明整车,总成及零部件的尺寸参数,质量参数,性能参数是否符合设计要求及问题所在,以便修改图纸或采取其他措施予以纠正。应按有关标准,法规进行全面的试验,以检查新产品的各项性能指标。实践是检验真理的最终标准,汽车试验也是一样,在汽车设计定型中起着关键的作用。
基于可拓理论的汽车检测设备选型评价研究 摘要】针对汽车综合性能检测设备选型问题,提出一种针对基于可拓理论的检测设备选型方案的评价方法,即 以规范性、经济性、技术性、服务性、节能环保性、人机关系等要素为检测设备选型的评价准则体系,利用专家经验建 立期望选型方案的物元模型和备选方案的物元模型,从而通过可拓关联度直接评价选型方案的优劣。试验表明,基 于可拓理论的综合性能检测设备选型方法可有效评价选型方案的优劣。 主题词:汽车检测设备选型可拓理论 1前言 汽车综合性能检测设备种类繁多,不同厂家制 造的同一种检测设备在结构、质量、测量精度、价 格、寿命、可靠性及售后服务等方面存在较大差异, 甚至在测量原理、测量方法、测量条件、操作难易程 度、智能化程度等方面也存在较大差异,致使检测 设备的选型较困难。目前,设备选型有模糊综合评 价法和灰色关联法,但在实际应用中均存在不足。 模糊评价法是定量分析方法,具有很大的主观性, 模糊信息精确化过程中会导致数据丢失信息[1,2];灰 色评价法是解决信息缺乏评价问题的有效手段,但 在原始数据无量纲化处理时,不同的无量纲化处理 方法将直接影响参考序列与比较序列的最小值和 最大值[3,4]。另外,检测设备选型往往存在相互矛盾 和不相容情况,在一定条件下不能直接解决。针对 汽车检测设备选型多目标决策的特点,提出基于可 拓理论的检测设备选型方案评价方法,从检测需求 出发,以适用、规范、经济、技术、服务、节能环保、人 机关系为评价准则体系,以专家经验建立备选选型 方案的物元模型和期望选型方案的物元模型,引入 关联函数,通过可拓关联度直接评价选型方案的优 劣[5~7]。 2设备选型准则 汽车综合性能检测设备选型评价准则体系由7 项要素组成,分别是适用性、规范性、经济性、技术 性、服务性、节能环保及人机关系。 2.1适用性 适用性是评价检测设备与检测需求符合程度 的指标。检测车辆的数量、车型结构与技术构成、行 车条件与环境等是检测需求的组成要素,应根据检 测需求确定检测设备[8~10]。同时充分考虑各环节、各 阶段设备的合理配套,保证各设备检测容量的相互 平衡,这样才能保证整个检测流程中各环节间的合 理衔接,保证检测高效进行。 2.2规范性 规范性是评价检测设备是否符合行业标准的 指标,即设备是否为正规产品,是否有型式认定号 及计量器具生产许可证号,提供的检测方法与国家 及行业的现有规范与标准是否一致,检测参数、检 测精度是否达到有关规范与标准的要求。 2.3经济性 经济性是指设备购置费用和使用过程的总费 用,其中使用过程的总费用包括设备使用前、使用 中及报废后的费用。 投入使用前支出的费用:为了设备的运行而进 行的早期投入,如相关人员的聘请和培训,设备的 报装、标定、认证等。 运行保养费用:设备正常运转期间,除工时费、 能耗外发生的与该台设备有关的费用,如设备保养 和小修费用等。 报废剩余价值:设备报废后的残余价值。 2.4技术性 技术性是指设备以高新技术和专利技术为基 础的检测效率、可靠性、制造工艺、维修性等。 检测效率:检测效率直接影响汽车综合性能检 测线单位时间内完成的检车数量。尽管不同的检测 项目需要的检测时间主要与项目的类别有关,但同 一项目用不同型号的检测设备所花费的时间有较 大差异。 可靠性:一是指设备能够持续稳定工作,故障 率低;二是指设备的性能好、精度高,保证检测数据 准确。 制造工艺:制造工艺是保证设备使用可靠性的 重要前提,它反映和衡量了生产厂家的技术和管理 水平。 维修性:为了提高设备的利用率,要求设备的 故障能够在现场处理,这就要求设备拆装方便,零 配件供应可靠且互换性好,同时应有为特殊部位设 计的专修工具等。 2.5服务性 服务性是评价设备的供货、运输和相应售后服 务的指标。 供货或到货周期:原则上周期越短越好。 运输方式及要求:针对不同的运输方式及有无 特殊要求等,所承担的费用及运输过程中的风险也 不同。 售后服务:售后服务包括专业技术及操作培 训、零配件的供应、技术检测及设备维修保养等。 2.6节能环保 节能环保是指设备运行过程中能源消耗和环 保性指标。 能源消耗:指其一次能源或二次能源消耗。通 常是以设备单位使用时间的能源消耗量来表示,选 购的设备必须要符合国家《节约能源法》规定的各 项标准要求。 环保性:指设备运行过程中产生的噪声、振动 频率和有害物排放等控制在国家标准规定范围内。 2.7人机关系 人机关系是指设备运行中的操作安全性、操作 舒适性和配套人数等评价指标。 操作安全性:指设备安全防护装置完善程度。 操作舒适性:良好的操作条件主要指要有舒适 的乘坐空间、较好的视野和通风条件。 配套人数:反映设备的操作性和自动化程度。 3汽车检测设备选型决策模型 汽车检测设备选型是多目标、多判断的系统评 价。根据设备选型准则确定决策模型的三层递阶结 构如图1所示。第1层是目标层,选出最佳设备;第 2层是评价指标层,由设备选型准则的7个原则组 成;第3层是同种类检测设备的不同型号的n台预 选设备组成的方案层。 值,这三者称为物元的三要素。 物元把事物、特征和量值放在一个统一体中考 虑,即在处理问题时既要考虑量,又要考虑质。同 时,物元中的事物有内部结构,物元三要素的变化 和事物内部结构的变化使物元产生变化,从而使物 元成为描述事物可变性的基本工具。 一个事物可以有多个特征,设R=(N,c,v)是一 个多维物元,C=[c1,c2,…,cn]是特征向量,V=[v1,v2, …,vn]是特征向量C的量值,则多维物元定义为: 5实例 某企业选用制动试验台,备选方案根据不同的 型号来编号,分别记作F1、F2、F3、F4、F5。根据设备选 型评价指标确定适用性、规范性、经济性、技术性、 服务性、节能环保、人机关系为特征集,特征量值如 表1所列。 大小顺序确定选型方案优劣的排序。 假设特征值权重ωj=<60,100>=1/7(j=1,2,…, 7),由式(8)得关联度评价结果为λ1=0.315 1,λ2= 2.531 6,λ3=-0.376 1,λ4=-0.157 8。这时方案的最 优顺序为:方案2、方案1、方案4、方案3,即方案2 为最佳方案。 在相同的权重前提下,根据表1中的特征量值 分别应用模糊综合评价法和灰色关联法对方案进 行最优排序。模糊综合评价法的最优顺序为方案2、 方案3、方案1、方案4,灰色关联法的最优顺序为方 案2、方案1、方案4、方案3,即所得最佳决策结果 与可拓评价一致,但方案的优劣顺序不完全相同。 6结束语 根据企业设备选型原则,结合汽车综合性能检 测项目要求和生产厂家情况,建立了检测设备选型 评价准则体系模型。利用可拓理论能够解决不相容 矛盾的特点,提出了基于可拓理论的设备选型评价 方法。实例证明,借助可拓理论来评价汽车检测设备 选型方案的优劣是有效的,为方案决策提供了符合 实际的方法和依据。 参考文献 1梁保松,曹殿立.模糊数学及其应用.北京:科学出版社, 2007. 2任军,李建.模糊综合评判在公路客运线路规划评价中的 应用.长安大学学报(自然科学版),2006,26(4):83~86. 3屈福政,费烨.复杂机械方案多属性灰色模糊优选模型及 应用.大连理工大学学报,2005,45(2):201~205. 4宋涛.灰色理论在方案优化选择中的应用.山东建筑工程 学院学报,2006,21(3):262~266. 5蔡文.可拓集合和不相容问题.科学探索报,1983(1):83~97. 6谢云臣,赵英才.发动机连杆工艺设备选型的可拓评价研 究.汽车技术,2007(4):37~40. 7陈广宇.可拓评价方法在技术创新项目评价中的应用研究. 工业技术经济,2004,23(5):65~71. 8徐双应.汽车综合性能检测设备选型准则与模型.长安大 学学报(自然科学版),2004(5):81~83. 9 GB/T 17993—1999,汽车综合性能检测站通用技术条件. 10 GB 18565—2001,营运车辆综合性能要求和检验方法. 11蔡文.可拓学概述.系统工程理论与实践,1998.18(1):76~ 84. 12谢永臣.设备可拓更新理论及方法研究:[博士论文].长 春:吉林大学,2006.
汽车故障原因诊断综合分析法
【论文关键词】汽车故障 综合判断
【论文摘要】分析了汽车故障原因及部位(全车各部位、机械、电气、油、气等),并提出了科学合理的判断方法,即故障概率顺序排列法及辅助判断法,可迅速地确定故障所在部位。结果表明,汽车发生故障的可能性主要取决于产品质量,可靠性高的产品其出现故障的部位往往是正常思维可以想到的;而产品质量有缺陷的车型,故障部位往往出现在人们正常思维无法判断的。利用综合分析方法,对判断车辆故障具有重要指导价值。
一、原因分析
一辆奔驰560SEL轿车因气门异响更换新摇臂后出现怠速剧烈抖动的情况。按照一般思维过程,只拆装过摇臂、凸轮轴,查找故障应当首先考虑这几个部位,如果顺着这条线索查找下去,也许很快就可以排除故障。但遗憾的是修理工在断火试验时发现至少有三个缸工作不良,他当然想到只更换了一个缸的摇臂,即便是有故障也不会引起这三个缸都不工作,故障原因可能在于其他方面。根据经验,可能原因排列:
(1)废气再循环(EGR)系统故障,废气大量进入气缸(此项可能性最大)。
(2)进气系统漏气,混合气太稀,怠速工作不良(此项可能性居中)
(3)更换摇臂型号(质量)有缺陷(此项可能性最小)。
二、故障判断方法
(1)检查废气再循环系统。将EGR阀上真空管去掉,故障依旧;再将EGR阀从发动机上拆下,发现该阀锈蚀严重,废气通道与进气通道根本就不通,废气并未进入气缸,可能性最大的一项成为不可能。接下来检查进气系统,没有发现有漏气的地方,第二种可能性也被排除。对于第三种可能性,即使最终发现是摇臂的问题,对于本次维修而言,也不能算是一次圆满成功的维修,因为到这个时候检修工作已进行了半天,车主对此已有所不满,当然最终发现确实是摇臂型号不对,与气门的接触面新摇臂比旧摇臂高约2mm,磨去一段后修正至标准值,重新装复后发动机怠速平稳,故障排除。如若检修车辆是在拆装、调整后出现的故障,应当首先对这部分进行检查,而不能按常规步骤来进行。时隔不久一辆新款丰田(CARMY 2.2)轿车因行车时捣缸,发动机损坏而入厂维修。更换新缸体及其他部件后试机起动,发动机却始终无法起动。在起动机带动发动机运转的过程中,发动机不是回火即是放炮,象是点火错乱,检查高压线也并未插错(该发动机为直接点火)。吸取上一次教训,不能盲目检查,先询问修理工拆装发动机时有何异常情况,修理工回答在曲轴上有一齿轮形传感器,分解发动机时因生锈无法从曲轴上拆下,强行撬下来后发现有一个齿开裂,用502胶粘牢后又装上,结果出现上述故障。根据所获得的信息,让修理工将曲轴位置传感器转子从车上拆下,仔细检查并未看出有明显异常,粘接处也几乎看不出痕迹来;但对于人自身看不出来的故障及零件缺陷,电脑未必不会监测到,因为修理厂条件所限,无法用示波器观察到传感器输出波形,但对于本车所述故障,从概率方面分析,我仍认为曲轴位置传感器转子损坏具有最大可能性。
(2)电脑损坏。但众所周知,即使电脑可以输出正常代码,也不能绝对地认为电脑一定正常,但这种可能性较小。
(3)气缸压力不足。但在配气相位正确的情况下,四个气缸同时出现压力不足的情况的可能性也较小。经以上分析,建议修理厂购买新曲轴位置传感器转子,次日新件到货,装车一试立即着车。
三、故障概率分析法
一辆一汽生产的奥迪轿车出现蓄电池亏电的现象,在车库里放3、4天后蓄电池里的电几乎全部放完。修理工起初以为蓄电池失效,因自放电而亏电,换新蓄电池后故障依旧,修理人员几乎检查了所有部件,仍未查出故障,最后得出的结论是将第四个保险拔出,蓄电池即停止亏电。第四个保险所涉及内容包括:室内灯、阅读灯、点烟器、钟表、收音机、行李舱灯、空调指示灯。首先确定故障是否存在,点火开关关闭,将蓄电池负极断开再接上,可以看到蓝色电火花,证明确实存在较大电流放电。接下来并不急于检查故障部位,而是对第四个保险丝所涉及内容作一故障概率分析。
(1)点烟器不能自动弹出:将前后两个点烟器拔出,故障依旧,此项可能性被排除。
(2)室内灯、阅读灯、钟表、收音机、空调指示灯均可正常工作,但不能确定在点火开关关闭后其消耗电流是否正常,此项可能性居中。
(3)第四个保险丝所涉及线路有短路、搭铁处,消耗电流,此项可能性同上居中。用数字万用表测量第四个保险丝所消耗电流(点火开关关闭)为0.3l A,粗略估算其功率12Vx0.3A=3.6W,其功率与行李舱照明灯接近,但行李舱钥匙被司机带走,无法打开检查,修理工建议拆下仪表检查钟表、收音机及相关线路,但笔者认定行李舱灯损坏可能性最大,要求修理厂先检查行李舱灯,检查其他部位可能费力不讨好。次日从修理厂得到消息:确实是行李舱灯烧坏:灯开关座下陷,即使关上行李舱盖灯泡仍不能熄灭,灯泡已烧坏发白,但灯丝未断,因而始终消耗电流。换新灯泡并修复开关座,故障排除。四、辅助诊断法
(1)眼观。观察仪表:观察电流、机油压力表、水温表和汽油指示表等指示车辆有关部位的工作情况,如发现显示数字异常,说明该部件出了问题。察看外观:如发动机排烟过多,排烟颜色异常;某些部件出现漏水、漏气、漏油、漏电等现象;车架车身变形,各部件间隙过大或过小。察扯油液:常规的油、液、媒检查不可忽视。机油、自动变速箱油、转向助力器油、齿轮油、制动液、冷却液、玻璃水、冷媒等油液的检查的车辆正常运行的保证,相关批示灯亮起,或是发现有缺少,要及时补充。察看颜色:通过察看车用零件液体的品质来判断故障。如某辆车自动变速器油颜色变紫,而且有少量浑浊物,可判断是自动变速器故障而不是发动机动力不足。
(2)耳听。发动机:由于不断变换油门,发动机发出的响声也是不相同的,要仔细听发动机声音有无异常。底盘:不断改换行驶速度,传动系的响声一般随车速的提高而增大,但当车速提高到一定程度后,有些响声反而减弱,甚至消失。分清响声的类型:如连响与间断响;脆响与闷响;有规则与无规则的响,并确认哪些是正常的,哪些是异常的。
(3)鼻闻。焦臭味:是制动拖滞,离合器打滑所致。烧机油、烧制动液能引起特殊气味。电器工作时烧毁线路会发出焦皮味。闻味的方法用的得当,可为诊断故障提供指导作用。
(4)手摸。用手摸制动鼓、后桥壳、变速器外壳来判断该部件的温度: 如手摸感到发热,温度大约40℃左右。感到烫手,但能坚持几分钟,温度约在50℃~60℃左右。手根本不能忍受,温度至少达80℃以上。
(5)隔离。部分的间隔,或隔断某些系统与某些部件的工作,以此来确定故障范围。如隔断某部件后,故障消失,说明故障发生在此部件;如故障还存在,则说明故障不此处。发动机:隔断某个缸(断火或断油),如果排烟消失或减少,则该缸有故障。底盘:如诊断底盘异响,可将变速杆放在空档位上,不断地接通和分开离合器,根据响声的变化来分析响声是发生在离合器还是变速器。电气:如某灯不亮,可将该灯与蓄电池直接接通,若灯亮,则说明连接该灯的导线发生了故障。
(6)试探。如诊断气门异响。若怀疑气门间隙过大所致,可用厚薄规检查,并调整规定值,若异响消失,即判断正确。若响声依然存在,再继续查找其他部位。
(7)比较。当某缸不工作时,如怀疑是火花塞问题,可交该火花塞与正常工作的火花塞对换,若故障转移,说明故障出于原火花塞。
五、结束语
在汽车故障诊断中,经常会遇到花费较长时间检查故障所涉及的部位仍未能查出故障,即使能够查出故障,在时间、精力方面也可能得不偿失;如果采用概率分析法则能够迅速、准确地确定故障,为客户节省时间的同时提高了自身的声誉。在汽车维修中,除了用仪表、检修仪器和工具对汽车进行诊断外,还应结合简易的人工诊断,对汽车故障诊断具有重要价值。
参考文献:
[1] 汽车工程手册[M].北京:人民交通出版社,2001.转
随着国民经济的迅猛发展,汽车产量逐年增加,2006年已达720万辆。我国汽车保有量越来越多,车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展,一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后,给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车离合器的故障分析及维修方法。离合器是手动变速汽车必备的一个重要总成。没有离合器手动挡汽车将无法起步,并且难以实现挡位变换。在汽车使用中,离合器难免出现这样、那样的故障,直接影响汽车的正常运行。现在汽车迅速进入家庭,汽车私有化程度提高,所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法和离合器的维修工艺,具有重大而现实的意义。本文重点通过北京现代轿车离合器故障的探讨,正确认识离合器故障,更好的使用和维护离合器。2
离合器概述在汽车上,离合器是手动汽车和电控换档机械式自动变速器汽车传动系中的一个重要总成,是保证这样汽车能够起步和换档的一个必备的独立部件。2.1
离合器的功用及发展概况2.1.1
离合器的功用离合器安装在发动机与变速器之间,用来分离或接合前后两者之间动力联系。其功用是:1)使汽车平稳起步;2)中断给传动系的动力,配合换挡3)防止传动系过载2.1.2
离合器的发展概况现今所用的盘片式离合器的先驱的多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是,在汽车起步时离合器的接合比较平顺,无冲击。20世纪20年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上使用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向与首选单片干式摩擦离合器,因为它具有从动部件转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点,而且在结构上采取一定措施,已能做到接合平顺,因此现在广泛用于大、中、小各类车型中。如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善。采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器接合时的平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减振器,防止了传动系统的扭转共振,减小了传动系噪声和动载荷,随着人们对汽车舒适性要求的提高,离合器已在原有基础上得到不断改进,乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器,能更有效地降低传动系的噪声。2.2
离合器工作原理种类以及要求2.2.1
离合器的种类汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。液力偶合器靠工作液(油液)传递转矩,外壳与泵轮连为一体,是主动件;涡轮与泵轮相对,是从动件。当泵轮转速较低时,涡轮不能被带动,主动件与从动件之间处于分离状态;随着泵轮转速的提高,涡轮被带动,主动件与从动件之间处于接合状态。 电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉,则可以加强两者之间的接合力,这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。 目前,与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器,按其从动盘的数目,又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。离合器的工作原理2.2.2
离合器工作原理离合器的工作原理:离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用,或是用液体作为传动介质(液力偶合器),或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩,使两者之间可以暂时分离,又可逐渐接合,在传动过程中又允许两部分相互转动。 目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。 2.2.2.1
摩擦式离合器工作原理:发动机飞轮是离合器的主动件。带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与从动轴(变速器主动轴)相连。压紧弹簧将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘,再由此经过从动轴和传动系统中一系列部件驱动车轮。弹簧的压紧力越大,则离合器所能传递的转矩也越大。2.2.3
摩擦离合器应满足的基本要求(1)保证能传递发动机发出的最大转矩,并且还有一定的传递转矩余力。(2)能作到分离时,彻底分离,接合时柔和,并具有良好的散热能力。 (3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样,在分离离合器换档时,与变速器输入轴相连 部分的转速就比较容易变化,从而减轻齿轮间冲击。
汽车电子技术论文范文篇二
浅谈汽车电子技术的未来发展
【摘要】汽车电子是现代汽车发展的标志。当前,汽车电子技术进入了优化人-汽车-环境的整体关系的阶段,它向着超微型磁体、超高效电机以及集成电路的微型化方向发展,并为汽车上的集中控制提供了基础(例如制动、转向和悬架的集中控制以及发动机和变速器的集中控制)。汽车电子技术成就汽车工业的未来,未来汽车电子技术应在传感器技术,连通通讯,微处理机技术,多通道传输技术几方面进行突破。
【关键词】汽车;电子技术;突破
中图分类号:F407.471 文献标识码:A
0 前言
据统计,从2009年~2010年,平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到48个,电子产品占到整车成本的50%以上,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。汽车电子是一个在全球范围都在增长的市场,一方面归功于汽车产量的增长,另一方面则是车用电子应用增多。有许多领域增长迅速:例如,一些用于提高燃料效率的动力总成技术正在研发中的。混合动力汽车是其中一种可能的方案。预计柴油引擎也将继续扩大市场份额。这些汽车中由EPCOS的压电制动器组成的压电式喷射系统可以提高15%的燃料效率。这两个例子中,辅助电子装置都将从动力总成技术发展中获益。
20世纪90年代以来,汽车电子技术进入了其发展的第三个阶段,这是对汽车工业的发展最有价值、最有贡献的阶段。我认为未来汽车电子技术应在以下几方面进行突破:
1 现代汽车电子技术的概念
汽车电子技术是建立在电子技术飞速发展基础之上的,从晶体管、集成电路、大规模集成电路到超大规模集成电路的技术进步,出现了计算机等各种各样的电子装置,汽车电子技术也随着深化与发展。信息技术的加盟使原有的汽车电子技术的内涵更加丰富。所以我们可以对现代汽车电子技术作如下基本定义:汽车本身功能性电子控制技术+应用在汽车上的电子信息类技术。
1.1 所谓电子信息类技术在汽车上的应用主要是指在汽车环境下能够独立使用的车载电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。是利用电子信息技术开发的车载计算机系统,具有信息处理、语言识别、通讯、导航、防盗、图像显示和娱乐等功能。
1.2所谓汽车本身功能性电子控制技术主要是指由传感器、电控单元和执行器组成的,完成汽车自身需要的一定功能的自动化闭环控制系统,它与汽车本身性能密切相关。例如:电子燃油喷射系统、电子控制悬架、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制自动变速器、电子动力转向等。目前,在一些汽车上,电子装置已占整车造价的 50%以上,有的高级轿车已装有上百个微控器(MCU)。汽车电子技术已成为创造汽车价值和差异性的主动力。
2 传感器技术
汽车电子发展的第一大趋势是汽车的传感技术。由于汽车电子控制系统的多样化,使其所需要的传感器种类和数量不断增加。为此,研制新型、高精度、高可靠性和低成本的传感器是十分必要的。未来的智能化集成传感器,不仅要能提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作放大和处理。同时,它还能自动进行时漂、温漂和非线性的自校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响,即使在特别严酷的使用条件下仍能保持较高的精度。它还具有结构紧凑、安装方便的优点,从而免受机械特性的影响。现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。根据传感器的作用,它检测有关汽车的温度、压力、位置、角度、转动、加速度、振动、角速度、流量、光、距离等物理量。水温、油温、排气温度,汽缸压、轮胎压、制动压等都需检测。因此,传感器在汽车上的作用是很重要的,传感技术的发展,也会带动汽车技术的发展。
3 微处理技术
汽车电子发展的第二大趋势是汽车的微处理技术。在三年前,平均每辆汽车使用大约20个微控制器,而现在平均使用40到60个。此外,汽车设计工程师仍然在想方设法提升所用芯片的性能。一个成功的汽车电子控制单元,取决于设计时对所用微处理器的选择。现代发动机和变速箱的电子控制单元一般要采用32位的CPU来处理实时算法。而在汽车的底盘,安全和车身系统等领域,就可以根据控制的复杂程度采用16位或者32位两种处理器。但是,底盘控制器在其工作的大部分时间内,要对传感器进行扫描,而CPU又必须时时刻刻能够提供相应的处理能力,能在仅仅几个毫秒的时间内完成整个判定程序判定启动。三星公司的S3C44BOX就是一种高性能处理器,我们坚信在不久的未来,高性能未处理器会在汽车控制单元中有广泛的应用,汽车的性能会有大幅度的提高。
4 连通通讯
汽车电子发展的第三大趋势是汽车的通讯连通性。如今,全世界的消费者都可以在家中和办公室享受数字电子技术和无线基础设施所带来的方便,比如手机、硬盘驱动器上的数字压缩音乐和视频、数字电视播放、Wi-Fi、音频和电视卫星广播(XM/Sirius、DirecTV)以及GPS等。现在,消费者开始希望在其汽车和卡车里享有同样的技术和通讯便利,以使驾驶过程更加高效、方便、充满情趣。GPS导航、车载信息服务(嵌入式手机和 其它 双向无线链接所带来的自动电信)、卫星广播以及后座电视等产品和技术就是顺应这一趋势的最好例证。我们已经清楚地看到,现在汽车中通讯连通性使用的比较广泛。相信随着通讯技术的不断发展,其在汽车领域中的应用也更加普遍,汽车驾驶也会越来越方便,高效。
5 多通道传输技术
汽车电子发展的第四大趋势是汽车的多通道传输技术。多通道传输技术,多通道传输技术的采用,对电子控制集成化的实现是十分必要和有效的。采用这种技术后,使各个数据线成为一个网络,以便分享汽车中心计算机的信息。随着信号处理技术的不断发展,DSP的处理能力越来越强大,可以对多个通道数据进行信号采样和数据传输成为数字信号处理的瓶颈。而伴随着电子技术和信号处理技术的快速发展,多通道传输技术由试验室将逐步进入实用阶段。采用这种技术后,使各个数据线成为一个网络,以便分离汽车中心计算机的信息。微处理机可通过网络接收其他单元的信号。传感器和执行机构之间要有一个新式接口,以便与多通道传输系统相联系。一旦多通道传输技术应用于汽车领域中,它可使汽车中各部件联系的更加紧密和顺畅,汽车的控制和检测系统的性能会有大幅度的提高。
6 结束语
随着社会进入信息网络时代,汽车设计主要解决的问题仍将是安全和环保。电子技术的快速发展,为汽车向电子化、智能化、网络化、多媒体的方向发展创造了条件。汽车不仅仅是一种代步工具,它已同时具有交通、娱乐、办公和通讯的多种功能。汽车的电子化使汽车工业步入了数字化时代。随着数字技术的进步,汽车也将步入多媒体时代。利用windows 操作系统 开发的车载计算机多媒体系统,具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能。不久的将来,汽车装置自动导航和辅助驾驶系统,驾驶员可以把行车的目的地输入到汽车电脑中,汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们还可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施。
参考文献
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