汽车与车身构造

 

一、课程介绍

 

《汽车与车身构造》是工业设计专业本科生的专业基础必修课，是极其重要的教学与实践环节，为后续专业课程教学和实习准备必要的条件。

本课程的主要讲解汽车发动机、底盘和车身各系统、总成及其零部件的基本构成；使学生掌握汽车相关各总成的典型结构及其工作原理；了解各个总成、部件之间的装配关系、装配及拆解顺序；阐述各个部件、总成的作用；熟悉汽车主要零部件的材料、工艺等内容。

 

Introduction

 

“Automobile and Auto-body Structure” is a professional compulsory subject for  industrial design major undergraduates and an extremely important step of teaching and practice. This subject can provide the necessary conditions for the subsequent professional courses teaching and practice.

The course mainly explains the basic structure of the engine, chassis and each system of Auto-body, each assembly and its parts. It will enable students to master the typical structure and working principle of each assembly, to understand the assembly relation between various assemblies and parts and the assembly and disassembly sequence, to understand the function of all parts and assemblies, and to know the materials and process of the main parts of  Automobile.

 

课程基本信息

 

二、教学大纲

1、教学目的

“汽车与车身构造”是工业设计专业本科生的专业基础必修课，是极其重要的教学与实践环节，为后续专业课程教学和实习准备必要的条件。

本课程的任务是使学生通过相关内容的学习，了解、熟悉并掌握汽车发动机、底盘和车身各系统、总成及其零部件的典型结构及其工作原理；学会分析汽车车身典型结构，合理选择结构设计方案和有关参数，掌握分析车身结构的基本工作方法和工作要点；熟悉汽车主要零部件的新材料、新工艺、新设备和先进生产制造方式；为后续的汽车理论、车身设计课程教学、毕业设计提供必要的汽车结构基础知识，以及毕业后独立从事汽车车身设计工作打下稳固的专业基础。

2、教学要求

教师要积极备课，认真准备实验，对课程内容要融会贯通，切忌照本（幕）宣科。授课在多媒体教室，充分利用多媒体动画教学课件，结合汽车典型结构案例和相关软件，边授课边演示。做到授课内容与大纲相符，注重平时成绩（作业和实验）积累，成绩评价体系标准真实、严谨、公平、公正、公开，能促使学生学习的积极性。

3、预备知识或先修课程要求

虽先修课程：工程制图，机械原理，机械设计，材料力学。

4、教学方式

课程以课堂讲授形式进行，采用多媒体动画教学。

5、课程教学内容及学时分配

第一部分：汽车发动机和底盘（共32）

1、绪论（1学时）

课程安排，国内外汽车工业概况、汽车文化

汽车类型、国产汽车产品型号编制规则

汽车总体构造

汽车行驶基本原理

作业：教材第11页思考题：第6、第9和第11题；(P11-6,9,11)

2、汽车发动机（共12）

1） 汽车发动机工作原理和总体构造（1学时）

发动机分类

四冲程发动机工作原理

发动机总体构造、主要性能指标和特性、编号规则

2） 曲柄连杆机构（2学时）

曲柄连杆机构受力分析

机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组结构

3） 配气机构（2学时）

配气机构的布置及传动

配气相位、气门重叠

配气机构的零件和组件

4） 汽油机供给系统（2学时）

汽油机供给系统的组成和燃料

燃气成分与汽油机性能的关系

电子控制燃油喷射系统的组成和工作原理

汽油供给装置其它部件

5） 发动机冷却系统（1学时）

水冷系统的组成、水路及主要部件结构

风扇离合器、节温器原理

风冷系统组成

6） 发动机润滑系统（1学时）

润滑系统组成和润滑方式

润滑系统油路

润滑系主要部件结构

7） 发动机点火系统（2学时）

点火系统分类

蓄电池点火系统的组成和工作原理

点火提前

点火系主要元件结构

8） 发动机起动系统（1学时）

发动机起动概念及起动机结构

教学重点：

1）讲述四冲程汽油机的工作原理，并比较汽油机和柴油机的特点；讲清爆燃和表面点火的概念，分析压缩比大小对发动机性能的影响。

2）学生应掌握内燃机产品编号规则，了解发动机转速特性。

3）讲清气缸套的作用，气环的泵油作用及其危害，曲轴的动平衡概念，多缸汽油机的发火次序；启发学生分析飞轮的功用。

4）讲清充气效率、配气相位、气门重叠等概念，讲透进排气门早开、晚关的目的；可引导学生在实验和实习中观察气门的布置型式、凸轮轴的布置型式以及凸轮轴的传动方式。

5）讲清电子控制燃油喷射系统的组成和工作原理。

6）讲述发动机冷却系中冷却强度调节装置的结构和工作原理，讲透水冷系大循环、小循环的概念。

7）讲清润滑系的油路

8）讲清蓄电池点火系的工作原理；讲透点火提前角的概念，分析点火过早、过晚对发动机性能的影响；结合实物讲清分电器的结构。

习题作业：P27-1,4；P78-2,4,5,8；P105-2,4,6;P147-1,2,8;P228-1,2,7,9;P272-1,4;P322-1,2,3,4,5;P349-1,4;

 

3、汽车传动系统（共9学时）

1） 汽车传动系概述（1学时）

机械式传动系的组成、功用和布置型式

2） 离合器（2学时）

离合器的功用和工作原理

摩擦式离合器的几种典型结构

从动盘和扭转减振器结构

离合器的操纵机构

3） 变速器和分动器（2学时）

变速器的分类

变速传动机构的原理和结构

同步器的工作原理和典型结构

变速器操纵机构的原理和结构

分动器结构

4） 万向传动装置（2学时）

万向传动装置在汽车中的应用

各种万向节的结构和特点

传动轴和中间支撑

5） 驱动桥（2学时）

驱动桥的组成、功用和类型

主减速器结构

差速器原理和结构

半轴和桥壳

教学重点：

1）可结合实物介绍传动系的布置型式；讲透离合器的功用；分析膜片弹簧离合器的优点；分析从动盘扭转减振器的功用。

2）讲清变速器各档动力传递路线；分析无同步器换档过程，讲透锁环式同步器换档工作原理；讲清自锁、互锁、倒档锁的结构及功用。

3）讲透单万向节有夹角传动的不等速特性。

4）讲述主减速器结构及采用准双曲面齿轮的优点；讲透差速器功用及锥齿轮式差速器的结构和特性；讲清半轴的支承型式。

习题作业：P41-1,2,4；P73-1,2，4；P122-1,2,3,5,7,8,9；P145-1,3,6,8；P191-1,4,10,19；

4、汽车行驶系统（共5学时）

1）汽车行驶系统的组成和功用（0.5学时）

2）车架（0.5学时）

边粱式车架结构

中梁式车架结构及特点

3）车桥和车轮（2学时）

转向桥结构，转向轮定位参数

车轮和轮胎结构，轮胎规格

4）悬架（2学时）

悬架的组成、功用、类型

减振器的原理和结构

典型弹性元件的结构及特点

非独立悬架、独立悬架的型式和结构

教学重点：

1）讲述车架、车轮及轮胎的结构；讲清转向轮定位参数的概念。

2）分析悬架的功用和组成，比较非独立悬架和独立悬架的结构特点。

3）讲述钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧的结构和特点。

4）讲清独立悬架的优点；分析比较各种独立悬架的特点；讲清横向稳定器的结构和功用。

习题作业：P198-1,2；P209-1,4,5,8；P241-1,2,3,4,9,14；P287-1,2,3,6,8；

5、汽车转向系统和制动系统（共5学时）

1） 汽车转向系统（2学时）

机械式转向系统的组成和功用

转向器及转向操纵机构的结构

转向传动机构的组成

动力转向系统的组成和工作原理

2） 汽车制动系统（5学时）

制动系统的功用和组成

鼓式、盘式制动器的型式、结构及特点

人力液压制动系统的组成，制动主缸的结构和原理

动力制动系统的组成，制动阀的结构和原理

伺服制动系统的组成，真空助力器的结构和原理

ABS系统的组成和工作原理

教学重点：

1）分析转向梯形的作用；讲清转向器传动效率的概念。讲透整体式动力转向器的结构和工作原理。

2）讲清鼓式车轮制动器结构，分析其各种型式的特点；讲清盘式车轮制动器的结构。

3）讲清人力、动力、以及伺服制动系的组成和布置。

4）讲透ABS系统的组成和工作原理；讲清制动阀及真空助力器的结构和工作原理。

习题作业：P329-1,3,4,8,10,11；P404-1,2,6,7,12；

（二）汽车车身（16学时）

第一章：总论（2学时）

汽车车身的构成

汽车车身的分类

车身本体组成构件的特点

车身结构的承载特点

第二章：车架结构（1学时）

车架的结构要求

车架的型式和构造

车架的悬架装置

第三章：轿车车身本体结构（4学时）

车身前部结构

前围结构

车身地板结构

车身侧围结构

车身顶盖结构

车身后部结构

第四章：车门结构（2学时）

车门设计要求及组成

车门结构

车门附件

第五章：客车及卡车车身结构（1学时）

客车车身结构

卡车车身结构

第六章：车身材料（2学时）

车身材料的使用状况

金属材料

塑料

车身玻璃

第七章：车身附件（4学时）

座椅

座椅安全带

汽车安全气囊

门锁

车门玻璃升降机

刮水器

风窗洗涤器

后视镜

遮阳板

汽车车灯

6、核要求、考核方式及成绩评定标准

采用闭卷考试模式，成绩以百分制记

平时成绩：10%（含平时作业，出勤情况）

期末考试：90%（闭卷）