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《汽车概论》第2版是在第1版基础上增加了新能源汽车的内容，是一门总体把握汽车发展趋势及其应用的课程。本书是根据《汽车概论》课程教材编写大纲和高职高专规划教材编写要求而编写的。力求将*的汽车发展动态编入教材，使其更具有时效性。按照高等技术应用型人才的培养目标，本书在内容上突出了适应性和应用性，同时注意同高职高专汽车运用与维修专业的其他教材内容相互衔接。本书为高职高专汽车专业系列教材之一。全书除绪论外共设9章，内容包括汽车发展史、现代汽车工业概述、现代汽车的分类与使用性能、汽车消费与汽车牌证、汽车营销、汽车服务、汽车材料、汽车法规、汽车文化等。
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| 內容簡介： |
本书是高职高专汽车专业规划教材。全书较全面地介绍了汽车的发展进程、现代汽车工业的主要特点、汽车分类与使用性能、汽车消费与汽车牌证、汽车营销、汽车服务、汽车材料、汽车法规及汽车文化等方面的基本知识。
本书第2版除保持第1版主要结构和主要内容外，增加了汽车当前*热门的新能源汽车内容。全书采用国家新颁布的国家标准和行业标准，以及国家*颁布实施的交通法规作为教材内容。每章有学习目标、小结、思考与练习题。
本书可作为高等职业学校、高等专科学校、成人院校及本科院校举办的二级职业技术学院和民办高校汽车检测与维修、汽车运用技术、汽车营销专业的教材，亦可供相关人员学习参考。
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| 目錄：
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目 录
绪论.... 1
第1章 汽车发展史... 3
1.1 汽车的基本结构及作用... 4
1.1.1 汽车发动机... 5
1.1.2 底盘... 7
1.1.3 电气设备... 8
1.1.4 车身... 9
1.2 内燃机汽车的诞生... 10
1.3 汽车发动机的发展进程... 11
1.3.1 点火装置的变迁... 11
1.3.2 气门的布置... 12
1.3.3 化油器作用的研究... 12
1.3.4 轴承的发展... 13
1.3.5 发动机的润滑系统... 13
1.3.6 冷却系统... 13
1.3.7 发动机的增压技术... 13
1.3.8 单缸和多缸发动机... 14
1.3.9 汽车发动机的改进... 14
1.4 汽车底盘的发展... 14
1.4.1 汽车的驱动... 14
1.4.2 制动器... 15
1.4.3 转向装置... 16
1.4.4 变速器和离合器... 16
1.4.5 悬架机构的变化... 17
1.4.6 车轮和轮胎... 18
1.4.7 仪表系统的进展... 19
1.5 汽车车身造型的演变... 19
1.5.1 马车型汽车... 19
1.5.2 箱型汽车... 20
1.5.3 甲壳虫型汽车... 20
1.5.4 船型汽车... 21
1.5.5 鱼型汽车... 21
1.5.6 楔形汽车... 22
1.6 汽车电气系统的发展... 23
1.6.1 汽车灯具... 23
1.6.2 汽车空调... 24
1.6.3 汽车电动座椅... 24
1.6.4 汽车音响... 25
1.6.5 现代汽车防盗装置... 25
1.6.6 汽车电子技术... 26
1.6.7 汽车的娱乐商务性... 27
1.6.8 汽车网络控制系统... 28
1.7 汽车面向社会要求的发展期... 29
1.7.1 安全性要求... 29
1.7.2 环保要求... 33
1.7.3 节能要求... 34
1.7.4 新能源汽车... 35
小结... 36
思考与练习题... 37
第2章 现代汽车工业概述... 39
2.1 现代汽车工业的主要特性... 40
2.1.1 技术特性... 40
2.1.2 社会特性... 42
2.2 汽车设计概述... 43
2.2.1 汽车设计理论与设计技术的
发展... 43
2.2.2 汽车设计的内容与特点... 44
2.2.3 汽车设计的设计过程... 45
2.2.4 概念车... 46
2.3 加入WTO对我国汽车工业的影响
及对策... 46
2.3.1 WTO与我国汽车工业产业
政策... 46
2.3.2 加入WTO对我国汽车工业的
影响... 47
2.3.3 国内外汽车公司在我国加入
WTO后的应对措施... 49
2.3.4 我国政府应采取的对策... 50
2.4 中国汽车工业的发展史... 50
2.4.1 新中国成立前的情况... 50
2.4.2 新中国成立后的情况... 51
2.5 金融危机下汽车工业格局的变化... 53
2.5.1 国际汽车格局... 53
2.5.2 国内汽车格局... 54
小结... 55
思考与练习题... 56
第3章 现代汽车的分类与使用性能... 57
3.1 现代汽车的分类... 58
3.1.1 根据GBT
150892001国家
标准分类... 58
3.1.2 根据GBT
3730.12001汽车
的设计和技术特性分类... 58
3.1.3 其他分类... 60
3.2 现代汽车的车辆识别代号... 61
3.2.1 车辆识别代号... 61
3.2.2 车辆识别代号VIN的组成... 61
3.2.3 车辆识别代号标记方式... 65
3.2.4 我国汽车产品型号... 65
3.3 汽车的使用性能... 67
3.3.1 汽车的动力性... 68
3.3.2 汽车的燃油经济性... 68
3.3.3 汽车的制动性... 69
3.3.4 汽车的操纵稳定性... 69
3.3.5 汽车的行驶平顺性... 69
3.3.6 汽车的通过性... 70
3.3.7 汽车的安全性... 71
3.3.8 汽车的质量利用... 71
3.3.9 汽车的容载量... 72
3.3.10 汽车的使用方便性... 72
3.3.11 汽车的可靠性和耐久性... 73
3.3.12 汽车的维修性... 74
小结... 74
思考与练习题... 76
第4章 汽车消费与汽车牌证... 77
4.1 汽车消费... 78
4.1.1 汽车车型选择... 79
4.1.2 汽车色彩选择... 81
4.1.3 汽车验车... 82
4.2 汽车牌证... 83
4.2.1 汽车号牌... 83
4.2.2 汽车行驶证... 83
4.2.3 车辆牌证的作用与办理手续... 84
4.2.4 汽车年检... 85
4.2.5 机动车驾驶证... 87
4.2.6 驾照自学直考... 95
小结... 96
思考与练习题... 97
第5章 汽车营销... 99
5.1 汽车营销的发展... 100
5.1.1 汽车营销的含义... 100
5.1.2 汽车营销的发展... 101
5.1.3 我国汽车营销发展过程... 104
5.2 汽车营销环境分析... 105
5.2.1 汽车营销环境概述... 105
5.2.2 汽车营销宏观环境分析... 106
5.2.3 汽车营销微观环境分析... 110
5.3 汽车营销的模式及汽车营销经典
案例... 111
5.3.1 汽车营销的模式... 111
5.3.2 汽车营销经典案例... 113
小结... 118
思考与练习题... 118
第6章 汽车服务... 119
6.1 汽车金融服务... 120
6.1.1 汽车信贷... 120
6.1.2 汽车保险... 121
6.1.3 汽车租赁... 127
6.1.4 汽车评估... 129
6.2 汽车维修... 132
6.2.1 汽车维护... 133
6.2.2 汽车修理... 136
6.3 汽车美容... 137
6.3.1 汽车美容历史发展... 138
6.3.2 现代汽车美容... 138
6.3.3 汽车美容的前景与挑战... 139
6.4 汽车车身修复... 140
6.4.1 汽车车身修复的作用... 140
6.4.2 车身修复的主要内容... 140
6.5 汽车配件及配件供应... 142
6.5.1 汽车配件... 142
6.5.2 汽车配件供应... 143
小结... 145
思考与练习题... 146
第7章 汽车材料... 147
7.1 汽车金属材料... 148
7.1.1 黑色金属... 148
7.1.2 有色金属... 149
7.2 汽车燃料... 151
7.2.1 汽油和车用柴油... 151
7.2.2 汽车新能源... 154
7.2.3 电动汽车简介... 156
7.3 汽车工作液... 158
7.3.1 发动机冷却液... 158
7.3.2 汽车制动液... 159
7.3.3 汽车空调制冷剂... 160
7.3.4 汽车润滑油及润滑脂... 161
7.4 汽车其他材料... 164
7.4.1 塑料... 164
7.4.2 橡胶... 167
7.4.3 玻璃与工程陶瓷... 168
7.4.4 黏结剂... 170
7.4.5 新型车身材料... 170
小结... 171
思考与练习题... 172
第8章 汽车法规... 173
8.1 汽车生产企业管理... 174
8.1.1 《汽车产业发展政策》的
特点... 174
8.1.2 《汽车产业发展政策》的
适用性... 175
8.1.3 《汽车产业发展政策》的
作用... 175
8.1.4 《汽车产业发展政策》的主要
内容... 176
8.2 汽车服务企业管理法规... 177
8.2.1 汽车维修行业管理... 177
8.2.2 二手车交易管理... 178
8.2.3 汽车召回制度... 179
8.2.4 报废汽车回收管理... 180
8.3 交通安全法规... 181
8.3.1 道路交通安全法... 181
8.3.2 道路及其交通标志... 184
小结... 188
思考与练习题... 188
第9章 汽车文化... 189
9.1 汽车品牌与商标... 190
9.1.1 汽车牌名的命名... 190
9.1.2 汽车牌名的分类... 190
9.1.3 世界著名汽车企业及品牌
介绍... 191
9.2 世界汽车名人... 251
9.2.1 外国汽车名人... 251
9.2.2 中国汽车名人... 258
9.3 汽车运动... 259
9.3.1 概述... 259
9.3.2 方程式汽车赛... 261
9.3.3 其他汽车比赛... 263
9.4 汽车博览... 265
9.4.1 世界四大汽车城... 265
9.4.2 汽车博物馆... 266
9.4.3 汽车博览会... 270
9.4.4 汽车俱乐部... 272
9.4.5 汽车其他文化活动... 273
小结... 275
思考与练习题... 276
汽车英文缩略语.... 279
主要参考文献.... 284
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| 內容試閱：
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第2版前言汽车是最具时代的作品，它集科技、文化与时代感为一体，已成为人类现代文明的标志。汽车不仅是现代社会重要的交通工具，而且是集钢铁、石油、化工、电子、纺织以及建材等众多工业产品于一身的当今世界"第一产品"，对国民经济具有巨大的拉动作用，为此我国将汽车工业列为国民经济的支柱产业。随着我国汽车工业的发展和人民生活水平的提高，汽车已悄然驶进了人们的日常生活，成为生活的必需品。《汽车概论》第2版是在第1版基础上增加了新能源汽车的内容，是一门总体把握汽车发展趋势及其应用的课程。本书是根据《汽车概论》课程教材编写大纲和高职高专规划教材编写要求而编写的。力求将最新的汽车发展动态编入教材，使其更具有时效性。按照高等技术应用型人才的培养目标，本书在内容上突出了适应性和应用性，同时注意同高职高专汽车运用与维修专业的其他教材内容相互衔接。本书为高职高专汽车专业系列教材之一。全书除绪论外共设9章，内容包括汽车发展史、现代汽车工业概述、现代汽车的分类与使用性能、汽车消费与汽车牌证、汽车营销、汽车服务、汽车材料、汽车法规、汽车文化等。本书由张世荣主编及统稿，杨璐铨、邱贺平任副主编。作者具体分工如下：天津职业技术师范大学张世荣编写绪论、第1章、第8章、第9章，天津职业技术师范大学邱贺平编写第2章、第3章、第6章，天津劳动经济学校杨璐铨编写第4章、第5章、第7章，吉林农业大学王雪莲参编了第6章，杨璐铨制作了全部课件。另外，辽宁省交通高等专科学校张莉莉、天津第一轻工业学校张金刚、王艾洁参与了部分章节的编写。军事交通学院张春润教授审阅了本书并提出了宝贵的修改意见，在此致以衷心的谢意。本书参考了大量的文献，因为篇幅关系许多文献作者没有一一列出，在此一并表示衷心的感谢。由于编者水平有限，书中欠妥之处在所难免，欢迎广大读者指正。编者
第1章 汽车发展史
汽车诞生已逾百年。一百多年来，汽车的发展给人类社会带来了巨大而深远的影响。现代汽车融科学性、艺术性和实用性于一身，在造型上达到了精美绝伦的地步，令人叹为观止。如今汽车工业仍如江河奔流一样，一刻也没有停止前进的脚步。如果将20世纪60年代的汽车与现在的汽车相比，其变化之大令人惊叹。
汽车从出现至今，整个过程大致可以分为以下三个阶段。
1 汽车的摇篮期。
2 汽车基本构造的完成期。
3 汽车面向社会需求的发展期。
在以上三个阶段中，汽车在外形、内部构造及其使用性能上的发展是相辅相成的，因而使其最终演变为现在的样子。
1.1 汽车的基本结构及作用
汽车是由上万个零件组成的结构复杂的机器。根据其动力装置、运送对象和使用条件的不同，汽车的总体构造可以有很大差异，但它们的基本结构都由内燃发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成。汽车整体结构如图1-1所示。
图1-1 汽车整体结构
1-发动机；2-转向系的转向盘；3-车身；4-制动系的制动鼓；5-传动系的后驱动桥；
6、7、8-行驶系的减震器、后驱动车轮及钢板弹簧；9-传动系的万向节与传动轴；10-前转向驱动车轮
1.1.1 汽车发动机
1．内燃发动机的作用及基本工作原理
汽车发动机大部分为内燃发动机，主要分为汽油机和柴油机两种。
内燃发动机的作用是使供入其中的燃料燃烧产生热能转变为机械能，并为汽车行走及其他装置的工作提供动力。内燃机由机体、曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、润滑系、燃料系、启动系和点火系柴油发动机无点火系等组成。汽车发动机结构如图1-2所示。
图1-2 汽车发动机结构
1-风扇；2-水泵；3-汽缸盖；4-小循环水管；5-进排气支管；6、10-曲轴箱通气管；7-化油器；
8-汽缸盖出水管；9-摇臂机构；11-汽缸体；12-后挺杆室；13-曲轴箱通风挡油板；14-飞轮壳；
15-飞轮；16-发动机后悬置螺栓；17-限位板；18-发动机后置软垫；19-油底壳衬垫；20-凸轮轴；
21-曲轴制推片；22-曲轴；23-主轴承盖；24、27-机油泵；25-活塞、连杆总成；26-油底壳
在四冲程内燃机中，活塞往复四个行程进气、压缩、做功、排气即完成一个工作循环，如图1-3所示。
1
进气行程：进气门打开，排气门关闭，活塞从上止点向下止点移动，活塞上方容积增大，汽缸内的压力降低，产生真空吸力，吸入可燃混合气化油器式发动机或纯空气电控汽油喷射式发动机。
2 压缩行程：进气门和排气门均关闭，活塞从下止点向上止点运动，把可燃混合气压缩到活塞顶部的燃烧室内。
3
做功行程：压缩行程终了时，进、排气门仍关闭，火花塞产生电火花，点燃可燃混合气并产生向下的推力，使活塞迅速下移推动曲轴旋转而做功。
a 进气 b 压缩
c 做功 d 排气
图1-3 四冲程内燃发动机的工作原理
1-排气门；2-火花塞；3-进气门；4-活塞；5-曲轴连杆
4 排气行程：排气门开启，进气门关闭，活塞从下止点向上止点移动，将燃烧后产生的废气排出。
四冲程柴油机工作时，也需经历进气、压缩、做功、排气四个行程，但它与四冲程汽油机的不同之处在于，在进气行程，汽缸吸入的是纯空气而非可燃混合气；在压缩行程，压缩终了时，压缩空气的温度和压力较汽油发动机要高，此时柴油喷入汽缸与高温空气混合；在做功行程，混合气的温度和压力达到一定程度时，即可自行发火燃烧，即压燃。
柴油机和汽油机各有其特点。汽油机转速高目前最高转速为5000～6000
rmin、质量轻、噪声小、易启动、成本低，故在轿车和中小型货车上得到广泛应用。柴油机因压缩比高，燃油消耗率平均比汽油机低30%左右，加之柴油价格较低，故燃料经济性较好，但柴油机转速比汽油机低一般转速在2500～3000
rmin，而且质量大，制造成本和维修费用也较高。
2．基本组成
1 配气机构。配气机构由正时齿轮、凸轮轴、摇臂、进排气门、气门弹簧等组成，用于控制进、排气门的开启和关闭。
2
冷却系。汽车发动机的冷却方式有两种，即空气冷却和水冷却简称空冷、水冷。其中水冷居多。在水冷式发动机中，冷却系一般由水泵、散热器、膨胀水箱、风扇、节温器、水温表和放水开关等组成。
3 润滑系。润滑系具有以下作用：润滑，即润滑各摩擦面，减小运动阻力，以降低动力消耗；冷却，即循环流动的机油将摩擦面的热量带走；清洗，即流动的机油将机件表面上因摩擦而产生的杂质冲走，减少磨料磨损；密封，即在活塞和汽缸壁之间保持油膜，以增加密封性。润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油压力表、机油压力感应塞等组成。
4
汽油机燃料系。汽油机燃料系用于将汽油与空气混合，形成可燃混合气供给汽缸燃烧，并排出燃烧后的废气。它由汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、汽油管等组成，如图1-4所示。其中主要装置是化油器。化油器用于将汽油与空气以一定的比例进行混合形成可燃混合气，及时、适量地供入汽缸并燃烧。化油器由五大基本装置启动、怠速、加速、加浓、主供油及附属装置组成。汽油泵用于将汽油不断地泵入化油器浮子室中。空气滤清器用于在空气进入化油器之前，消除其中的灰尘、沙砾，以减小发动机的磨损，延长其使用寿命。
图1-4 汽油机燃料系
1-空气滤清器；2-化油器；3-汽油泵；4-汽油管；5-汽油滤清器；6-汽油箱
1.1.2 底盘
底盘用于接受发动机动力，使汽车正常行驶。根据功用的不同，底盘可分为传动系、行驶系、转向系、制动系等几部分。
1．传动系
传动系用于将发动机输出的动力传给驱动车轮，驱动汽车行驶。它主要由离合器、变速器、万向节、传动轴和驱动桥等组成。
离合器用于使发动机动力与传动装置平稳接合或分离，以便于驾驶员起步、停车、换挡。
变速器的作用是适应汽车行驶阻力的变化，改变驱动轮的扭矩和转速，使汽车实现前进或后退；空挡时能够切断发动机动力传递，使发动机在汽车原地不动的前提下维持运转。
差速器的作用是汽车转弯或在不平路面行驶时，能使左右驱动轮以不同转速实现纯滚动，使汽车转向轻便，且轮胎无横向刮磨。
2．行驶系
行驶系由车架、车桥、悬架和车轮等组成。其基本作用是保持各总成的连接关系，支撑全车重量，保证汽车正常行驶。
悬架由轮胎、减震器、弹簧等组成。轮胎用于支承汽车重量，缓冲行驶震动，提高车轮与地面间的附着力。弹簧用于使车架和车轮或车桥间保持弹性连接。减震器用于衰减汽车行驶时所产生的震动，提高乘坐舒适性。
3．转向系
转向系的作用是在驾驶员操纵下改变或保持汽车行驶方向。它由转向盘、转向器、转向节、转向节臂、横拉杆等组成。
4．制动系
汽车制动性能是指车辆在行驶中减速及在最短时间内强制停车的效能。制动系有行车制动器制动器装在各车轮上，由驾驶员用脚操纵和驻车制动器制动器装在变速器或分动器后的传动轴上，由驾驶员用手操纵两种。驻车制动器主要用于使汽车在停放时不致发生溜滑，特殊情况下，亦可配合脚制动进行紧急制动或当脚制动失灵时代替其履行制动职能。在中小型车上，行车制动器大多采用液压式，它主要由制动踏板、真空助力器、制动总泵、制动分泵、鼓式或盘式制动器和油管等组成，如图1-5所示。
图1-5 液压制动系统
1-前轮盘式制动器；2-制动总泵；3-真空助力器；4-制动踏板；
5-后轮鼓式制动器；6-制动组合阀；7-制动警告灯
1.1.3 电气设备
汽车电气设备由蓄电池、发电机、调节器、启动机、点火系、仪表、照明装置、音响装置、雨刷等组成。现对其中部分装置进行介绍。
1．蓄电池
蓄电池用于供给启动机电能。在发动机启动或低速运转时向点火系及其他用电设备供电；当发动机高速运转时，发电机向蓄电池充电，储存多余电能。蓄电池的正极桩上刻有" "标记，呈深褐色；负极桩上刻有"-"标记，呈淡灰色。
2．启动机
启动机用于将蓄电池的电能转变成机械能，驱动发动机曲轴自行旋转，实现启动。
3．点火系
点火系的作用是将蓄电池或发电机输出的低压电经点火线圈变为高压电[2.0～3.0104V]，再由分电器按发动机的工作顺序轮流分配到各缸火花塞上跳火，点燃各缸中的可燃混合气。点火系由蓄电池、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞等组成。
4．仪表
轿车仪表板如图1-6所示。
图1-6 轿车仪表板
1-出风口；2-灯光开关；3-阻风门与制动信号灯；4-车速里程表；5-电子钟；6-报警灯；
7-水温表；8-发动机转速表；9-暖风及通风控制杆；10-收音机；11-空格；12-雾灯开关；
13-后窗加热开关；14-紧急灯开关；15-出风口；16-喇叭放音口；17-发动机盖锁钩脱开手柄；
18-小杂物箱；19-熔断器保护壳；20-转向信号与变光灯开关；21-阻风门拉手；
22-转向器锁与点火开关；23-喇叭按钮；24-风窗刮水器及风窗洗涤器拨杆；25-点烟器；26-杂物箱
1 车速里程表用来指示行车速度，单位为kmh。
2 水温表用来指示发动机冷却水的温度，多用摄氏温度℃表示，美国车多用华氏温度表示。有些水温表只用C表示冷、H表示热两个字母表示。
3 燃油表用来指示油箱内的存油量，多为三个刻度，即1、12、0或F、12、E，分别指示满、一半和空。
4 发动机转速表用来指示发动机每分钟的转数，指示数字有的表上写有"1000
rmin"字样乘以1000即为此刻发动机每分钟的转数。
另外，仪表板上还有许多符号，其图形和含义可参见具体汽车相关说明文件。
1.1.4 车身
车身是驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的地方，不同类型的汽车有不同形式的车身。
轿车和客车的车身一般是整体壳体，有承载式车身和非承载式车身之分。具有承载式车身的轿车和客车，不需再安装车架，它本身就起着承受汽车载荷的作用，并能传递和承受路面作用于车轮的各种力和力矩。因此，承载式车身也起着承载机构的作用，也可以归于行驶系。非承载式车身则只起车身作用，不能承受汽车载荷，因此它必须支撑在车架上。中级和中级以下轿车多采用承载式车身，非承载式车身常用于中、高级轿车及一部分客车。
货车车身由驾驶室和货厢或封闭式货厢两部分组成。
车身应具有隔音、隔震、保温等功能，制造工艺性及密封性要好，应能为乘员提供安全而舒适的乘坐环境。其外形应能保证汽车在高速行驶时空气阻力小，且造型美观，并能反映当代车身造型的发展趋势。车身内有内饰、座椅、仪表板等，外部装有各种灯具、后视镜及其他附件，车门上装有门把和门锁等。
1.2 内燃机汽车的诞生
在远古时代，人们通过驯服牛、马来进行运输，同时，人们又创造了各种各样的人力车、畜力车、风力车、发条车等，但都未能从根本上解决人们对便利、高效的运输工具的需求。这种局面直到瓦特发明了蒸汽机后才有所改观。
1769年，法国人库诺研制并制造出利用装在车前的一个锅炉产生的蒸汽推动汽缸中的活塞来驱动前轮的世界上第一辆蒸汽机驱动的三轮车。随着蒸汽机车的出现和发展，人们发现蒸汽汽车非常笨重，对路面的破坏很大，且煤的消耗量过大。早期的蒸汽机车在一次加水后只能行驶3.2～4.8
km，在开动之前，需要半个小时的时间才能产生足够的蒸汽，且热效率很低。到20世纪初，蒸汽机车就渐渐地被新兴的动力汽车所替代。
在蒸汽机车与内燃机汽车交替之际，出现了电动汽车，它可以用蓄电池组作为动力源。1910年，伦敦、巴黎市区已出现了出租用的电动汽车。电动汽车的出现解决了大量耗煤的问题，且其使用方便。但以蓄电池为电源的电动汽车有一个致命的弱点--蓄电池质量大，一次充电的行驶里程很短，充电时间过长，且在当时充电费用很高。这一系列关键性难点及其他外在因素如装卸、维护等，使得电动汽车在当时只能作为一种过渡时期的产物。
内燃机的研制，可以追溯到17世纪的一种火药发动机。1860年，法国人勒诺巴赫研制出了燃烧前无压缩的煤气机。1861年，法国人罗夏提出了与今天的内燃机循环一样的进气、压缩、膨胀、排气的基本概念。1876年，奥托在继承前人研究成果的基础上，研制成功了以煤气为燃料、用电火花点燃的四冲程内燃机。这一成就，被认为是内燃机发展史上的里程碑。戴姆勒于1883年发明了液体燃料汽油机，1885年，这种汽油机被装在一辆两轮自行车上，从而出现了第一辆摩托车。卡尔本茨于1886年在曼海姆制成了装有589
W二冲程用线圈感应产生高压电流进行点火的汽油机三轮车见图1-7，并为该车申请了专利。1886年，1月29日，该车获得了德国帝国专利局的批准，并于同年7月3日首次公开试验。1886年，戴姆勒又与迈巴赫合作，制成了功率为810
W的四冲程汽油机，并装到四轮汽车上见图1-8，由此揭开了内燃机汽车的崭新一页。这就是当今汽车最普遍的驱动形式。从此，汽车发展史进入了基本构造的完成期。
因此，1886年被公认为"世界上第一辆汽车诞生年"，卡尔本茨与戴姆勒都被公认为以内燃机为动力的现代汽车的发明者。
内燃机作为汽车动力具有很多优点，它质量小，比功率大，起步快，燃料便于携带，热效率高，经济性好。但在发展初期它也存在一些明显的缺点，例如，它要用手摇柄来启动，这不仅需要使用者有强劲的体力，还经常发生手摇柄打断臂膀、打碎颚骨的事故，带有一定的危险性；另一个缺点就是噪声过大，而且排气时伴有难闻的气味，严重污染大气环境。
图1-7 汽油机三轮车
图1-8 四轮汽车
1.3 汽车发动机的发展进程
在汽车的动力装置基本定型后，汽车机械工程学的研究就开始进入了各种系统、辅件的匹配完善阶段。这主要包括对发动机的改进、点火装置的研究以及润滑、冷却、供油等系统的研制，当然还有轴承、电气设备、照明系统等部分的探索和改进。
1.3.1 点火装置的变迁
自从奥托循环热机发明并得以在实际中应用以来，点火方式对内燃机来说就是个关键问题。为了解决这个难题，1884年，德国人狄塞尔利用压缩空气产生的热量，发现了喷射燃油压缩着火的原理，并在1897年研制成功，最终发展到今天的柴油发动机。
对于奥托循环发动机，最早的点火方式是"烧球式点火"。此后出现了断电式点火装置，断电器的动作由凸轮控制。当活塞位于压缩冲程的上止点时，凸轮控制使触点分离，使两触点之间因高压而跳出一个火花，点燃工质。
火花塞点火装置的诞生，使汽车点火技术取得了质的飞跃。将火花塞和磁电机相结合使用，就使得点火变得安全可靠。在火花塞刚发明不久，大多数点火装置都是采用一个线圈向发动机的各个汽缸分配输出电压的，即附带有电容器的断电器点火装置。20世纪70年代初期，又出现了无触点点火装置。它用信号发生器替代了断电器触点，经多级三极管放大，控制点火线圈的接通与断开使火花塞跳火，这种技术被广泛应用在现代汽车上。
1.3.2 气门的布置
1930年以前的发动机，大多采用侧置式气门的设计方案，随着发动机转速的提高，逐步采用顶置式气门。顶置式气门的优点是可使气门的动作加快，减少进气阻力，以便更好地进行换气，还可使燃烧室的设计更加紧凑，火花塞也可以布置在气体的中心，从而缩短火焰传播距离，减小爆燃的倾向。另外，其顶置式凸轮轴还可以省去气门挺杆，又可以更进一步地提高发动机的工作效率。
气门的数量也从原先的双气门发展到现代汽车流行的多气门，以适应各种负荷工况下的进、排气需要。
在20世纪50年代初出现的下置凸轮顶置式气门用液压气门挺柱，不需预留气门间隙，并自动保持间隙为零状态。因其取消了气门传动链之间的间隙和避免了调整不良的机械挺柱的咔嗒声，使发动机运转更安静、平稳，因此液压气门挺柱成为现代汽车可靠、耐久的发动机部件之一。
缸体上采用镶嵌式气门座，由于气门与缸体铸件上的气门孔加工面不直接接触，当气门烧损或维护不良时，只要重新压入新的气门座即可，既省时又省钱，因而镶嵌式气门座在发动机史上具有重要意义。
1.3.3 化油器作用的研究
早期的汽车工程师已懂得了将空气与燃油充分混合的有利作用。可以说，化油器的发展历史，其实就是探索、完善燃油雾化与蒸发的过程。
最早的"化油器"实际上是一种灯芯装置，其下端浸入到汽油中，上端顺着发动机的气流方向放置，汽化了的汽油随着进气气流而被吸入。但是被吸入的燃油量是随机变化的，不能适当地控制空气与燃油的比例。1893年，德国人发明了单量孔喷雾式化油器，很快就替代了原始的灯芯装置。化油器一般分为上吸式、下吸式和边吸式，设计师们对此各有所好。为适应发动机的各种工作情况，汽车工程师们又逐渐发明了各种各样性能更好的化油器。现代车用化油器除具有浮子室和喉管外，还具有怠速油系、主供油系、启动装置、全负荷加浓装置及加速喷油装置五个功能。
随着汽油机性能的提高，现代化油器仍不能满足要求，它已大量地被电子控制燃油喷射装置所代替，后者能严格控制混合气的空燃比，其准确性胜过大多数最先进的化油器。
1.3.4 轴承的发展
可替换轴承是美国通用汽车公司的一个重要发明。在可更换的轴承发明之前，发动机轴承多采用巴氏合金浇注而成，装配复杂而不准确。到20世纪30年代，由通用汽车公司革新设计而成的可替换轴承普遍采用时，就能使发动机的主轴承、连杆轴承以及凸轮轴承在发生磨损、损伤时很容易地进行更换，从而改善了装配工作，节省了大量的劳动力。
现代汽车上所采用的薄壁轴承通常由钢背、减磨合金层和一薄层软合金所组成，被称为"三层合金轴承"。这种轴承大大改善了轴承的表面性能，使轴承工作更可靠。
1.3.5 发动机的润滑系统
早期的汽车发动机润滑大多采用"全失"润滑系统。机油送到发动机的工作部件，进行润滑，使用后的机油就白白地流到地上浪费掉了。现代汽车广泛采用的压力飞溅润滑系统，在采用了压力润滑后，发动机的使用寿命大大延长了。随着钻孔和机加工工艺的改进及革新，曲轴、连杆等轴承的润滑油路可以通过孔道输送，这样，机油就可以输送到主轴承、连杆轴承以及活塞销孔等各处，进行有效而可靠的润滑。而在压力润滑推广应用之前，发动机是依靠曲轴旋转来进行飞溅润滑的。直到目前，在压力润滑系中，活塞与汽缸壁之间仍靠飞溅润滑。
1.3.6 冷却系统
早期内燃机的冷却系统是简单的环绕汽缸的大水套，在水套中注入一定量的水，发动机开始工作后水量随着沸腾而减少、散失，从而带走热量。1908-1909年，一种与现代散热器极其相似的芯式散热器诞生并迅速发展起来，使冷却效率得到很大的改善。在早期的汽车上，冷却水从汽缸体到散热器的循环是完全借助于温差对流的方法来实现的，即根据热水上升、冷水下降的原理来达到温度的交换。
后来采用的水泵强制冷却水循环大大改善了冷却系统的工作效能，它可以有效地避免冷却水因蒸发而造成的损失，同时还可以起到提高冷却水沸点的作用，这也就可以使汽车长时间爬坡时避免"开锅"现象发生，大大降低了对发动机零部件的损害，提高了行驶的安全性和平稳性。
风冷发动机由于冷却效果相对较弱，其应用不像水冷系统那么广泛。
1.3.7 发动机的增压技术
发动机增压是指将进入汽缸的工质在缸外进行预压缩，以提高进气压力来达到增加缸内工质密度目的的技术。
增压发动机汽车出现于1908年，曾一度被冷落，在将近二十年后才被人们想起，继而开发出高性能的增压发动机。20世纪50年代，增压发动机普遍用在赛车上。汽车发动机的增压方式主要有机械增压、废气涡轮增压以及气波增压。现代汽车发动机中采用较多的是柴油机废气涡轮增压方式，它不仅能达到增压效果，而且能解决汽车污染物的排放及噪声问题。目前，汽油机增压方式在一些高级轿车上得到较多运用。
1.3.8 单缸和多缸发动机
最早的发动机是单缸的，由于单缸发动机功率有限，因而人们转向研制多缸发动机。多缸发动机可以提高发动机工作平稳性和降低噪声。在带有液力耦合器的自动变速器被采用以前，为了减少振动并使发动机运转不粗暴，在昂贵的豪华型汽车中采用了12缸发动机和16缸发动机，以解决发动机输出的平稳性问题。
随着发动机缸数的增多，气门数随之增加，从而导致了发动机内的摩擦增大。但因为这种汽车属豪华型，用户不会在意油耗的高低问题，而且大多数装有16缸发动机的汽车都有装备极为精良的特制车身，因而12缸、16缸发动机汽车保持了旺盛的生命力，驰骋于世界各地的公路上。
1.3.9 汽车发动机的改进
随着现代汽车的发展，当今汽油发动机出现了两个突出的问题。一是汽车排放污染；另一个是能源问题。从世界一些主要汽车生产国的研究方向来看，车用汽油发动机结合节能与净化主要有以下几个发展趋势。
1 开发多气门、高压缩比、增压高动力性发动机。
2 采用电子控制燃油喷射的发动机。
3 发动机的附属设备上广泛采用电子技术。
4 减小发动机各部件的磨损，降低油耗，减小噪声，使发动机小型轻量化。
5 研制稀薄燃烧的发动机。
6 发动机无须解体诊断。
由此可见，汽油发动机的发展趋势是朝着低燃油耗、低公害、质量小、结构紧凑、高性能的方向发展，因此也就产生了很多汽车新技术，如可变气门正时VVT-i、可变压缩比、电子节气门、车载自诊断系统OBD等汽车新技术。
近年来，随着汽车技术的进步，早期柴油发动机的转速提高难、震动噪声大等问题得到了很大的改善，又因为柴油相对便宜、热效率高，20世纪80年代已开始将柴油发动机安装在各种轿车和轻型车上了。同时由于柴油电子燃油喷射系统的产生，使得柴油机的燃油喷射供给更加精确，热效率更高，工作更加平稳，因此柴油发动机有进一步取代汽油发动机的趋势。
1.4 汽车底盘的发展
1.4.1 汽车的驱动
早期的制造商对汽车传动装置的布置，即采用前轮驱动还是采用后轮驱动这个问题，曾作了认真的研究和考虑。
汽车刚问世时，人们大都采用后置发动机、后轮驱动的方式。1898年法国雷诺汽车公司首先使用了万向节传动轴。1899年，法国的汽车最早采用前轮驱动。19世纪末，法国人发明了发动机前置、后轮驱动的"帕纳尔"系统，对以后的汽车驱动方式产生了积极影响。1901年，戴姆勒发动机公司在"梅塞德斯"汽车上成功地使用了这项技术。在1900-1925年，后轮驱动汽车占绝对优势，而前轮驱动只应用在某些赛车上。
20世纪20年代中期，法国雪铁龙汽车公司首先在欧洲实行汽车生产流水线，1934年，雪铁龙"TA前驱动"汽车问世，它成功地将前轮驱动、无底盘的车辆结构、通过扭杆实现单轮避震以及液压制动等先进技术融于一体，并进行成批生产，由此成为继福特T型车后汽车史上一个新的里程碑。采用前轮驱动，可以使汽车的质量分配得更合理些，因而其驱动性能远远优于后轮驱动。当然，这也导致前轮驱动汽车的转向系统比后轮驱动汽车更复杂。随着前轮驱动技术的日益发展，前轮驱动现已成为世界上新生产的各种类型的汽车中使用最为广泛的一种驱动系统，而且它的优越性也越来越突出。日本三菱汽车公司研制出可以检测前转向轮的转角和转速的方法，以确定轮胎能接受多少功率的跟踪系统。如果所要求的功率过大，跟踪系统就会自动地反馈到发动机并降低其功率输出。利用这套跟踪系统，转向时汽车就能够自动沿着所要求的路线行驶，避免发生偏行现象。
为提高汽车的行驶性能，越野汽车常采用前、后轮驱动传动系，使所有车轮都成为驱
动轮。
1.4.2 制动器
一辆汽车不仅要能够行驶，也必须能停止。随时对汽车作减速或制动的控制装置称为制动器。
在早期的链传动汽车中，采用将制动器固装在车架上的装置，是对链传动轮轴产生制动作用，万一链条受力不均而断裂，就会产生重大事故。福特T型汽车使用单片制动带，已有所改进，但万向节过度使用而失效时，仍会导致重大事故。
大约到1910年，大部分车的链传动已经被传动轴传动所替代，且当时的制动鼓已经移到汽车的后轮上，一般由内胀式制动蹄和外抱式制动带来制动。大多数制动系统都是以脚踏板来操纵制动蹄，而以手制动器来控制制动带的。这种手制动器不只是在停车时使用，而且也作为第二行车制动器来使用。但这一套制动系统存在雨天制动效能大为降低的致命缺点。
20世纪初，美国研制并发展了四轮液压式制动方式。因为这种系统中每个轮子上的液压是相同的，所以制动操纵更省力，也更平稳。
20世纪60年代开发出的双管路液压制动方式，使汽车的四个轮子通过两套完全独立的液压系统进行全面控制，即每个系统各控制两个轮子。这样，当其中一套制动系统出现故障时，另一套独立的系统仍然能使汽车安全停止，因而制动系统更安全可靠。
1896年，英国的汽车首先采用了石棉制动片。到20世纪60年代，英国的美洲虎汽车首先使用了盘式制动器，它提高了制动系统抗摩擦力衰退的能力。因为前轮驱动的汽车，其质量偏向前方，所以前轮为盘式制动器而后轮为鼓式制动器的设计方法得到推广。这种系统至今仍为大多数汽车所采用，并且其技术和性能日益提高。
1.4.3 转向装置
舵柄和横杆是早期的汽车转向时使用的操纵装置。1896年，英国的汽车首先采用了转向盘。后来，带有齿轮减速比的转向机构很快就被推广使用。但是，它不像舵柄或横杆那样置于汽车的中线位置，而是必须置于汽车的左边或右边，这就引起左置转向盘和右置转向盘之争，这个问题也从未得到过完全解决，因为它与道路的左行或右行有关。
20世纪50年代，在美国的一些大型轿车上出现了动力转向。它是通过发动机带动的液压泵来供给液压，再作用到与转向联轴装置连接的可动元件上，从而大大降低了转向操纵力。动力转向系统现已在世界上各种不同大小的汽车上得到了广泛应用。
1.4.4 变速器和离合器
由于内燃机的特性曲线不适合汽车的使用要求，所以必须在内燃机汽车传动系装置中改变转矩的变速器，而为了满足内燃机的无负荷启动等要求，还必须使用离合器。
变速器和离合器的种类很多，"摩擦传动"是变速器最简单的一种传动形式。摩擦传动变速器是用一个由发动机驱动的大摩擦盘和另一个可在大盘上移动的摩擦轮组成的。离合器的作用是靠抬起摩擦轮离开转动盘来实现的。1891年，法国人制成了摩擦片式离合器。摩擦传动的结构简单，它所能传动的功率相对较小，所以没有得到广泛的推广和应用。
行星齿轮传动变速器的使用不太广泛。行星齿轮变速器的换挡是通过脚踏板来控制行星齿轮组进行操纵的，有两个前进挡及一个倒车挡。福特T型车将行星齿轮变速器和离合器的功能合理地结合起来，使之成为一个操纵简便、耐用可靠的传动系统。
1889年，法国标致股份有限公司研制成功了齿轮变速器和差速器。早期有些变速器的齿轮换挡时，不可以从空挡直接换到第二挡或第三挡，不久这种变速器就被可以选择换挡的变速装置所替代。后来，H形滑板很快地发展起来，并得到合理的使用。从此，大多数汽车都使用了这种标准的变速器换挡装置，使换挡更便捷。
20世纪20年代，一些豪华型轿车上采用了同步啮合变速器，以避免换挡时齿轮发出撞击声，改变了以往驾驶员为了平稳地啮合齿轮并减少撞击，而不得不使用两脚离合器换挡法，从而提高了换挡性能和安全性。
由于液力变矩器无须齿轮就能使扭矩成倍增长，因此当作早期的自动变速器运用在汽车上。现代汽车的自动变速器装置除了有液力变矩器之外，还增加了齿轮机构，使之成为一种高效、合理而可靠的轿车部件。近年出现的无级变速传动Continuously
Variable Transmission，CVT性能更为先进，与普通自动变速器的最大区别是省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动，变速机构的核心组件是两组带轮，通过改变驱动轮与从动轮金属带的接触半径进行变速。液力变矩器的自动变速器传动的效率只有87%左右，而无级变速器的传动效率高且稳定，变速范围高达5～6挡，传动效率可高达95%。因此，无级变速器在未来将有很大的发展空间。
锥形离合器是早期离合器经常采用的形式之一，操作时需要有高度的技巧，因而也被片式离合器所取代。
1.4.5 悬架机构的变化
早期汽车的悬架几乎都采用钢板弹簧结构。
1900-1930年，轿车悬架一般是由非驱动前轴与其两端的转向节所组成。1902年，法国狄第安采用了流传至今的后桥半独立悬架。通用汽车公司在20世纪30年代初采用了前独立悬架，由于大大改善了乘坐舒适性，因而此后这种悬架很快在其他轿车上出现并被推广。在前独立悬架出现的同时，还发明了用螺旋弹簧作弹性支承，出现在后桥独立悬架上，使轿车彻底取消了钢板弹簧这种结构。法国雪铁龙汽车公司首先使用了空气悬架，它由四个经橡胶浸渍的空气囊来代替汽车四个角上的弹簧。通用汽车公司虽在20世纪50年代末，将空气悬架作为备选设备，在凯迪拉克等汽车上予以使用，但到20世纪80年代中期，空气悬架才真正流行起来。还有一种称作扭力杆式悬架的形式，曾经在美国少量使用过。
现代汽车中的悬架有两种，一种是从动悬架，另一种是主动悬架。从动悬架即传统式的悬架，由弹簧、减震器、导向机构等组成，其功能是减弱路面传给车身的冲击力，减弱由冲击力引起的承载系统的震动。其中弹簧主要起减缓冲击力的作用，减震器的主要作用是减缓震动。由于这种悬架是由外力驱动而起作用的，所以称为从动悬架。而主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置，采用一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。由于这种悬架能够自行产生作用力，因此称为主动悬架。
主动悬架是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬架，它具备以下三个特点。
1 具有能够产生作用力的动力源。
2 执行元件能够传递这种作用力并能连续工作。
3 具有多种传感器并将数据集中到微型计算机进行运算并决定控制方式。
因此，主动悬架汇集了力学和电子学的知识，是一种比较复杂的高技术装置。
例如，安装了主动悬架的法国雪铁龙桑蒂雅，该车悬架系统的中枢是一个微型计算机，悬架上有五个传感器，分别向微型计算机传送车速、前轮制动压力、踏动加速踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、方向盘角度及转向速度等数据。微型计算机不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较，选择相应的悬架状态。同时，微型计算机独立控制每一个车轮上的执行元件，通过控制减震器内油压的变化而产生抽动，从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬架运动。因此，桑蒂雅轿车备有多种模式以供选择，驾车者只要扳动位于副仪表板上的"正常"或"运动"按钮，轿车就会自动设置最佳的悬架状态，以求达到最好的舒适性能。
另外，主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬架会产生一个与惯性力相对抗的力，来减少车身位置的变化。例如，德国奔驰2000款CL型跑车，当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度，电脑根据传感器的信息，与预先设定的临界值进行比较计算，立即确定在什么位置上将多大的负荷加到悬架上，使车身的倾斜减到最小。
悬架主要影响汽车的垂直震动。传统的汽车悬架是不可调整的，在行车中车身高度的变化取决于弹簧的变形。因此就自然存在了一种现象，当汽车空载和满载的时候，车身离地间隙是不一样的。尤其是一些轿车采用比较柔软的螺旋弹簧，满载后弹簧的变形行程会比较大，导致汽车空载和满载的时候离地间隙相差有几十毫米，使汽车的通过性受到影响。
汽车的不同行驶状态对悬架有不同的要求。通常在良好的路面上行驶时需要柔软一点的悬架以求舒适感，当急转弯及制动时又需要硬一点的悬架以求稳定性，两者之间是有矛盾的。另外，汽车行驶的不同环境对车身高度的要求也是不一样的。一成不变的悬架无法满足这种矛盾的需求，只有采取折中的方式去解决。在电子技术发展的带动下，工程师设计出了一种可以在一定范围内调整悬架刚度的电子控制悬架来满足这种需求，这种悬架称为电控悬架，目前比较常见的是电控空气悬架。
以前，空气悬架多用于大客车上，停车时悬架下降，汽车离地间隙减小，便于乘客上下车；开车时悬架上升，便于通行。这种空气悬架系统由空气压缩机、阀门、弹簧、气室气囊、减震器组成。车辆高度直接靠阀门控制气室的空气流进、流出来调整。现在轿车用的电控悬架引入了空气悬架原理和电子控制技术，并将两者结合在一起。典型的电控悬架由电子控制单元ECU、空气压缩机、车高传感器、转向角度传感器、速度传感器、制动传感器、空气弹簧元件等组成。空气弹簧元件是由电控减震器、阀门、双气室组成。电控减震器顶部有一个小型电动机，可通过转动一个调整量孔大小的控制杆将阻尼分成多级，从而实现控制阻尼的目的。阀门也充当了调节气流的作用，通常双气室是相通的，合起来的总容积起着空气弹簧的作用，比较柔软；当关闭双气室之间的阀门时，则以一个气室的容量来承担空气弹簧的作用，就会使弹簧变硬，因此阀门起到控制"弹簧"变软变硬的作用。同时，该系统的电控减震器还能调节汽车高度，可以使车身高度缩小离地间隙随车速的增加而降低，减少风阻以节省能源；在车速比较慢时，车身高度又可恢复正常。
1991年，日产公司使用了全自动悬架系统，它是向真正的智能汽车迈进的重要步骤。日产公司的这个系统有其自己的动力来源，并可以预先测知悬架系统的动作对道路的凹凸不平的反应，而不只是对它们作出反应。传感器可测得车轮在碰到一个凸块时的垂直速度，这个系统立刻产生一个大小相同、方向相反的力作用在车身上，这样就缓冲了车身的激烈震动，从而使汽车即使在最崎岖不平的路面上也能保持平稳行驶，各种冲撞和颠簸动作很少能够传到座舱里去。悬架系统的计算机系统还能控制汽车的俯仰和横摆，给乘客带来一种其他任何系统都难以获得的平衡舒适感。
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