節(jié)能汽車(chē)車(chē)身的設(shè)計(jì)研究【優(yōu)秀】

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湘潭大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： 節(jié)能汽車(chē)設(shè)計(jì) — 汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 專(zhuān) 業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 湘 潭 大 學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) 論文（設(shè)計(jì)）題目： 節(jié)能汽車(chē)技術(shù)研發(fā) 學(xué)號(hào)： 2010500321 姓名： 呂詩(shī)琦 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 朱石沙 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求 去相關(guān)企業(yè) 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研參觀考察和查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，熟悉了解節(jié)能汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，基本掌握六檔及以上機(jī)械變速器、雙離合器式自動(dòng)變速器、商用車(chē)自動(dòng)控制機(jī)械變速器原理，對(duì)其裝置進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 要求： 1、查閱相關(guān)資料，掌握本次設(shè)計(jì)和研究的具體內(nèi)容； 2、對(duì)各技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)及計(jì)算； 3、若干圖紙； 4、撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 5、技術(shù)文獻(xiàn)翻譯，字?jǐn)?shù) 3000 字以上。 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題 節(jié)能汽車(chē)關(guān)鍵節(jié)能裝置設(shè)計(jì) 。 三、進(jìn)度安排 序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間 1 查閱資料、調(diào)研 第 1 2 開(kāi)題報(bào)告、制訂設(shè)計(jì)方案 第 3 周 3 方案（設(shè)計(jì)） 第 4 4 關(guān)鍵節(jié)能裝置設(shè)計(jì) 第 6 5 寫(xiě)出初稿，中 期檢查 第 8 6 修改，寫(xiě)出第二稿 第 10 7 寫(xiě)出正式稿 第 12 8 答辯 第 14 周 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) 毛顯強(qiáng) ,馬根慧 ,劉琴 ,邢有凱 . 北京市實(shí)行機(jī)動(dòng)車(chē)排放歐洲標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境效果分析 [J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù) . 2011(05) 閆兆煒 . 中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究 [D]. 東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 2012 劉志偉 . 日本、美國(guó)、歐盟新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政府扶持措施研究 [D]. 河北大學(xué) 2010 徐月云 . 汽車(chē)節(jié)能環(huán)保評(píng)價(jià)模型的建立與應(yīng)用研究 [D]. 武漢理工大學(xué) 2010 050 to of ]. 2009 (3) 開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 呂詩(shī)琦 學(xué) 號(hào) 2010500321 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 朱石沙 職 稱(chēng) 教授 所在系 機(jī)械工程 課題來(lái)源 學(xué)校命題 課題性質(zhì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 課題名稱(chēng) 節(jié)能 汽車(chē)技術(shù)研究 — 汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì) 一、選題的依據(jù)、課題的意義及國(guó)內(nèi)外基本研究情況 1. 選題的依據(jù) ： 隨著油價(jià)節(jié)節(jié)攀升和石油危機(jī)的到來(lái)，當(dāng)今各國(guó)紛紛制定出汽車(chē)的油耗標(biāo)準(zhǔn)，有的國(guó)家規(guī)定汽車(chē)油耗率必須逐年降低，迫使汽車(chē)制造廠采取 轎車(chē)小型化、減輕自重、減小空氣阻力、柴油機(jī)化、稀薄燃燒技術(shù)、分層燃燒技術(shù)、潤(rùn)滑減磨、子午線(xiàn)輪胎、傳動(dòng)系統(tǒng)最佳匹配等許多節(jié)油措施 ，使汽車(chē)的油耗大大降低。對(duì)我國(guó)而言，隨著汽車(chē)大規(guī)模進(jìn)入家庭，私車(chē)保有量的日益增多，汽車(chē)節(jié)油也顯得越來(lái)越迫切。 節(jié)能汽車(chē)指以?xún)?nèi)燃機(jī)為主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，綜合工況燃料消耗量?jī)?yōu)于下一階 段目標(biāo)值的汽車(chē)。全世界 1/4 的能源用于交通運(yùn)輸，包括每年生產(chǎn)的 2/3 石油在內(nèi)。交通運(yùn)輸領(lǐng)域的一些節(jié)能措施根本就不用花錢(qián)，比如說(shuō)，保持輪胎適當(dāng)充氣就能提高能效 6%。此外，油電混合動(dòng)力車(chē)等環(huán)保汽車(chē)在汽油消耗量相同的情況下，行駛里程可比傳統(tǒng)汽車(chē)多出 20%。 課題的意義： 自從發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)明以來(lái)，石油的危機(jī)和溫室氣體的排放問(wèn)題愈演愈烈，不斷威脅著人類(lèi)的生存和發(fā)展，越來(lái)越多的汽車(chē)給人民帶來(lái)方便快捷的同時(shí)也不斷的耗費(fèi)能源和排放廢氣。在世界石油資源的日益衰竭的危機(jī)下，節(jié)能型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的研究成為人類(lèi)研究的課題。各國(guó)政府對(duì)此十分 重視，每年都不斷地有更新更好的節(jié)能車(chē)型在出現(xiàn)，高效率的節(jié)能車(chē)勢(shì)必要給整個(gè)世界帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，越是排量小，耗油小的車(chē)就越是受歡迎，這已經(jīng)成為當(dāng)代汽車(chē)設(shè)計(jì)的主流理念。汽車(chē)是國(guó)家科技能力體現(xiàn)的主要載體，近年來(lái)國(guó)家經(jīng)濟(jì)普遍向好，汽車(chē)工業(yè)正進(jìn)入前所未有的繁榮時(shí)期。但中國(guó)汽車(chē)在設(shè)計(jì)風(fēng)格上缺少世界水準(zhǔn)，品牌和造型缺乏，頂尖汽車(chē)外觀設(shè)計(jì)和高科技性能在國(guó)產(chǎn)汽車(chē)的表現(xiàn)使我們處于一種尷尬的局面，遺憾的是年產(chǎn)量處于全球領(lǐng)先地位的中國(guó)汽車(chē)業(yè)在世界汽車(chē)舞臺(tái)上仍然處于扮演者的配角。因此，提高設(shè)計(jì)水平，形成自主開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的能力和中 國(guó)汽車(chē)特有設(shè)計(jì)風(fēng)格和品牌，將關(guān)系到汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，汽車(chē)工業(yè)技術(shù)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)中，最主要市場(chǎng)消費(fèi)關(guān)注點(diǎn)就是汽車(chē)車(chē)身的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，它包括概念設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)。 在整體設(shè)計(jì)中，車(chē)身占整車(chē)總成本的 1/2~1/3，其更新頻度更高，技術(shù)進(jìn)步快，是汽車(chē)產(chǎn)品商品性的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是汽車(chē)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。同時(shí)，能源危機(jī)和原材料供應(yīng)目前在國(guó)內(nèi)日益突出，汽車(chē)市場(chǎng)的旺盛引起了另一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題：有車(chē)無(wú)油。近一段世界，廣州，上海，北京等城市相繼出現(xiàn)油荒，空車(chē)無(wú)油的問(wèn)題開(kāi)始出現(xiàn)，由此開(kāi)發(fā)制造省油、低油耗的汽車(chē)成了又一個(gè)課題。在石油資源 日益枯竭、全球石油儲(chǔ)量急劇下降的背景下，我國(guó)汽車(chē)保有量卻以平均每年 速度增加，我國(guó)對(duì)燃油的消費(fèi)需求一驚人的快速度增長(zhǎng)，有很大一部分依賴(lài)于進(jìn)口。一方面，我國(guó)汽車(chē)節(jié)油減排技術(shù)的應(yīng)用有限，燃油使用效率普遍不高，汽車(chē)百公里耗油約比發(fā)達(dá)國(guó)家高20%；另一方面，機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染已經(jīng)成為我國(guó)污染物的主要來(lái)源之一。因此，汽車(chē)節(jié)能與環(huán)保技術(shù)已成為汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。 二、研究?jī)?nèi)容、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案和 主要措施 研究?jī)?nèi)容 : 汽車(chē)車(chē)身材料的選取、汽車(chē)車(chē)身所受到的阻力的分析 、汽車(chē)車(chē)身各部位的設(shè)計(jì)、汽車(chē)車(chē)身安全性（ 擬仿真）、車(chē)身的繪圖。 預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo) : 設(shè)計(jì)出空氣阻力小，安全可靠程度高、輕量化、美觀的汽車(chē) 關(guān)鍵理論和技術(shù) : 空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、拓?fù)鋵W(xué)、制 造工藝學(xué)、美學(xué)等。關(guān)鍵技術(shù)：車(chē)身前段的設(shè)計(jì)、車(chē)身側(cè)面的設(shè)計(jì)、整流罩的設(shè)計(jì)、 汽車(chē)尾部設(shè)計(jì)。 件操作。 主要措施 : 首先對(duì)車(chē)身所用的材料進(jìn)行選取，在確保安全性的前提下，盡量保證美觀，造價(jià)以及可適用程度。 然后查閱資料，對(duì)車(chē)身所受的阻力進(jìn)行分析，并得出減少空氣阻力的一些措施。在減少空氣阻力的前提下，對(duì)汽車(chē)車(chē)身各部位進(jìn)行設(shè)計(jì)，車(chē)身的設(shè)計(jì)主要包括：前段外形、車(chē)身側(cè)面、整流罩、尾部以及發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)幾個(gè)部分，查閱相關(guān)資料，并得出各個(gè)部分的最近設(shè)計(jì)方案。 再是利用 件，首先建立一個(gè)大致的車(chē)身模型，然后利用 功能，對(duì)模型進(jìn)行流場(chǎng)域的分析，劃分網(wǎng)格，設(shè)置邊界條件等操作，然后進(jìn)行迭代計(jì)算，從而得出流場(chǎng)域圖，以及汽車(chē)車(chē)身所受的空氣阻力系數(shù) L，進(jìn)而得出汽車(chē)車(chē)身所受的空氣阻力。并且通過(guò) 件，也可以得出車(chē)身各部位所受壓力的分布云圖，從而可以了解在進(jìn)行 汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的時(shí)候，哪部分的設(shè)計(jì)需要更多的考慮空氣所帶來(lái)的影響。 最后，利用軟件，畫(huà)出所設(shè)計(jì)的車(chē)身模型，外形等可以有所修改，但必須滿(mǎn)足空氣阻力以及安全等前提。 三、主要特色及工作進(jìn)度 特色 ： 理論與實(shí)踐相結(jié)合，因?yàn)槠?chē)車(chē)身的空氣阻力需要在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)下進(jìn)行，而沒(méi) 有所需條件，只能依靠理論知識(shí)，對(duì)其進(jìn)行分析，不過(guò)利用 件進(jìn)行模擬仿 真，也可以算是進(jìn)行實(shí)踐，而且利用 軟件進(jìn)行繪制車(chē)身，也是一種實(shí)踐。 工作進(jìn)度： 現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)汽車(chē)車(chē)身所受的空氣阻力進(jìn)行了分析，對(duì)車(chē)身各部位的設(shè)計(jì) 也已經(jīng)完成，接下來(lái) 主要的工作任務(wù)是利用 件進(jìn)行車(chē)身模擬仿真，以及 利用 軟件，對(duì)車(chē)身進(jìn)行三維繪制。 四、主要參考文獻(xiàn) （按作者、文章名、刊物名、刊期及頁(yè)碼列出） 1. 毛顯強(qiáng) ,馬根慧 ,劉琴 ,邢有凱 . 北京市實(shí)行機(jī)動(dòng)車(chē)排放歐洲標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境效果 分 析 [J]環(huán)境科學(xué)與技術(shù) . 2011(05) 2. 閆兆煒 . 中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究 [D]. 東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 2012 3. 劉志偉 . 日本、美國(guó)、歐盟新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政府扶持措施研究 [D]. 河北大學(xué) 2010 汽車(chē)節(jié)能環(huán)保評(píng)價(jià)模型的建立與應(yīng)用研究 [D]. 武漢理工大學(xué) 2010 5. 傅立敏著 .《汽車(chē)設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)》 [M]械工業(yè)出版社 家自 然科學(xué)基金項(xiàng)目 指導(dǎo)教師 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 系意見(jiàn) 系主任簽名： 年 月 日 院意見(jiàn) 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日 湘 潭 大 學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表 學(xué)號(hào) 2010500321 姓名 呂詩(shī)琦 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 節(jié)能汽車(chē)技術(shù)研發(fā) — 汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容 選題 現(xiàn)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的； 量是否適當(dāng)； 研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。 能力 合歸納資料的能力； 究方法和手段的運(yùn)用能力； 論文 （設(shè)計(jì)）質(zhì)量 述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 無(wú)觀點(diǎn)提煉，綜 合概括能力如何； 無(wú)創(chuàng)新之處。 綜 合 評(píng) 價(jià) 評(píng)閱人： 年 月 日 湘潭大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作中期檢查表 系 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 10 機(jī) 一 姓 名 呂詩(shī)琦 學(xué) 號(hào) 2010500321 指導(dǎo)教師 朱石沙 指導(dǎo)教師職稱(chēng) 教授 題目名稱(chēng) 節(jié)能汽車(chē)技術(shù)研究 題目來(lái)源 科研 企業(yè) √ 其它 課題名 稱(chēng) 汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì) 題目性質(zhì) √ 工程設(shè)計(jì) 理論研究 科學(xué)實(shí)驗(yàn) 軟件開(kāi)發(fā) 綜合應(yīng)用 其它 資料情況 1、選題是否有變化 有 √ 否 2、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) √ 有 否 3、文獻(xiàn)綜述是否完成 √ 完成 未完成 4、外文翻譯 √ 完成 未完成 由 學(xué) 生 填 寫(xiě) 目前研究設(shè)計(jì)到何階段、進(jìn)度狀況： 進(jìn)行了相關(guān)資料的查詢(xún)，對(duì)汽車(chē)車(chē)身所受空氣阻力進(jìn)行了分析、對(duì)車(chē)身各部位進(jìn)行了設(shè)計(jì)、并且利用 車(chē)身進(jìn)行建模仿真。 接下來(lái)該利用 畫(huà)出車(chē)身圖形。 由 老 師 填 寫(xiě) 工作進(jìn)度預(yù)測(cè)（按照任務(wù)書(shū)中時(shí)間計(jì)劃） 提前完成 按計(jì)劃完成 拖后完成 無(wú)法完成 工作態(tài)度（學(xué)生對(duì)畢業(yè)論文的認(rèn)真程度、紀(jì)律及出勤情況）： 認(rèn)真 較認(rèn)真 一般 不認(rèn)真 質(zhì)量評(píng)價(jià)（學(xué)生前期已完成的工作的質(zhì)量情況） 優(yōu) 良 中 差 存在的問(wèn)題與建議： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 建議檢查結(jié)果 ： 通過(guò) 限期整改 緩答辯 系意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 注： 1、該表由指導(dǎo)教師和學(xué)生填寫(xiě)。 2、此表作為附件裝入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋存檔。 湘 潭 大 學(xué) 畢業(yè) 論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見(jiàn) 學(xué)號(hào)： 2010500321 姓名： 呂詩(shī)琦 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 32 頁(yè) 圖 表 4 張 論文（設(shè)計(jì)）題目： 節(jié)能汽車(chē)技術(shù)研發(fā) — 汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要： 近年來(lái)，世界能源問(wèn)題日益突出，而汽車(chē)，作為我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮? 交通工具，消耗著大量的能源。因此，為了更好的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，以后汽車(chē)的發(fā)展必 然是朝著節(jié)能的方向。因此，誰(shuí)先設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)高效的節(jié)能環(huán)保汽車(chē)，比將取得市場(chǎng)先機(jī)。 在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我主要從汽車(chē)車(chē)身去考慮節(jié)能的，從汽車(chē)車(chē)身材料的選取、汽 車(chē)車(chē)身所受到的空氣阻力的分類(lèi)、降低汽車(chē)車(chē)身所受的空氣阻力措施、車(chē)身各部分的詳 細(xì)設(shè)計(jì)，以及利用 件模擬汽車(chē)進(jìn)行仿真。 車(chē)身材料我主要選取的是玻璃鋼（ 即纖維強(qiáng)化塑料，學(xué)名纖維增強(qiáng)塑料。 它具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐性好、電性能好、熱性能好等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于機(jī)器零件和汽車(chē)、 船舶外殼等。 車(chē)身各部位的設(shè)計(jì)主要從車(chē)身前段外形、車(chē)身側(cè)面、整流罩、汽車(chē)尾部以及發(fā)動(dòng)機(jī) 內(nèi)艙這幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)分析，力求車(chē)身所受到的空氣阻力為最 小，從而降低能源損耗。 至于利用 件進(jìn)行模擬仿真，首先大致對(duì)車(chē)身進(jìn)行建模，初步設(shè)計(jì)出車(chē)身 模型，然后對(duì)車(chē)身外部流場(chǎng)域進(jìn)行選取，劃分車(chē)身網(wǎng)格、設(shè)置邊界條件，然后進(jìn)行迭代 計(jì)算，從而得出空氣阻力數(shù)值，并可以得出車(chē)身周?chē)鲌?chǎng)圖、車(chē)身表面壓力圖。 在完成理論設(shè)計(jì)分析后，利用 軟件，對(duì)車(chē)身進(jìn)行了繪圖，從而得到我想設(shè)計(jì) 汽車(chē)車(chē)身的外形。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 同意其參加答辯，建議成績(jī)?cè)u(píng)定為 。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ) 根據(jù)答辯情況，答辯小組同意其成績(jī)?cè)u(píng)定為 。 答辯小組 組長(zhǎng)： 年 月 日 答辯委員會(huì)意見(jiàn) 經(jīng)答辯委員會(huì)討論，同意該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定為 。 答辯委員會(huì)主任： 年 月 日 （請(qǐng)雙面打印。） 節(jié)能汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì) 摘要 隨著近年來(lái)能源的短缺，全球能源危機(jī)，全球越來(lái)越重視對(duì)能源的利用和對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)，綠色環(huán)保已經(jīng)深入人們的生活之中，石油儲(chǔ)備已越來(lái)越受到各國(guó)的重視。由于世界的能源資源產(chǎn)地與能源的消費(fèi)中心相距比較遠(yuǎn)，尤其是隨著世界經(jīng) 濟(jì)的發(fā)展，世界人口的激增和人民生活水平的持續(xù)提高，世界能源需求量將不斷增大，由此會(huì)導(dǎo)致各國(guó)對(duì)能源資源的爭(zhēng)奪日趨激烈，以及環(huán)境污染的加重和環(huán)保壓力加大。由此我們可以斷定，在未來(lái)的生活中，節(jié)能減排這個(gè)話(huà)題將不會(huì)減弱，相反的，只會(huì)被越來(lái)越多的人所關(guān)注，而節(jié)能減排最終會(huì)成為一個(gè)永久的話(huà)題被人們所認(rèn)識(shí)和對(duì)待。 本論文對(duì)節(jié)能車(chē)車(chē)身進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，將創(chuàng)新與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，通過(guò)理論驗(yàn)證，利用 限元軟件分析車(chē)身受力情況，對(duì)車(chē)身安全性進(jìn)行分析，以及車(chē)體流場(chǎng)情況。采用 面建模建立車(chē)身的整體模型，以達(dá)到最小的風(fēng)阻 系數(shù)。在滿(mǎn)足相關(guān)條件下，降低汽車(chē)的整備質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)性，力求最終設(shè)計(jì)出最節(jié)能的汽車(chē)。 關(guān)鍵詞： 節(jié)能，有限元軟件分析，曲面建模，流體力學(xué) of of in on of s As of s of s to s in to is of we in of on it be a In of s to by of in to s to of 錄 節(jié)能汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)················································Ⅰ 摘要····························································Ⅰ ·········································· ············· Ⅱ 目錄···························································Ⅲ 第一章 緒論 ················································· 1 言···················································· 1 國(guó)的能源狀況····························· ············· 1 車(chē)節(jié)能的重要意義································· 1 車(chē)節(jié)能途徑······································· 1 題背景及意義··········································· 2 第二章 車(chē)身設(shè)計(jì)概述 ······································· ·· 4 身設(shè)計(jì)的要求··········································· 5 夠的強(qiáng)度、剛度··································· 5 證安全··········································· 5 坐舒適，有足夠的生存空間·························· 5 身質(zhì)量輕，面積利用率少···························· 5 氣動(dòng)力性好········································ 5 觀、新穎的造型···································· 6 構(gòu)合理，制造方便·································· 6 身各物件工作可靠、不干涉·························· 6 第三章 整體思路 ·············································· 7 豚的造型，仿生學(xué)設(shè)計(jì)··································· 7 第四章 材料對(duì)車(chē)身輕量化的影響 ···························· 8 璃鋼······················· ·························· 8 第五章 汽車(chē)外界阻力 ········································· 9 面摩擦阻力············································ 9 氣阻力················································ 9 車(chē)空氣阻力系數(shù)················ ··················· 10 車(chē)阻力特性······································· 11 低汽車(chē)空氣阻力系數(shù) 措施······················ 11 第六章 詳細(xì)設(shè)計(jì)思路 ········································ 12 段外形······································· ········ 12 身側(cè)面··············································· 12 身底部：離地間隙的影響······························· 13 流罩················································· 14 部········································ ··········· 14 化發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)····································· 15 第七章 車(chē)身安全 ············································· 17 能汽車(chē)車(chē)身的節(jié)能研究制作····························· 17 身外形設(shè)計(jì)··········································· 17 身外部流場(chǎng)域的選取··································· 18 身模型網(wǎng)格的劃分····································· 18 界條件··············································· 19 構(gòu)分析階段··········································· 10 身周?chē)鲌?chǎng)分析······································· 21 身表面壓力分析······································· 21 第八章 結(jié)語(yǔ) ················································ 22 第九章 參考文獻(xiàn) ·········································· 23 第十章 附錄 ······ ·························· 24 第一章 緒論 言 能源是人類(lèi)日?；顒?dòng)所需的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，從某種意義上講，人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步是離不開(kāi)優(yōu)質(zhì)的能源的出現(xiàn)以及先進(jìn)能源技術(shù)的使用。在當(dāng)今的世界，能源未來(lái)的發(fā)展，能源和環(huán)境，都是全世界、全人類(lèi)所共同關(guān)心的重要問(wèn)題，也是我國(guó)未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的重要問(wèn)題。能源是整個(gè)世界發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的最基本的驅(qū)動(dòng)力，是人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ)。自工業(yè)革命以來(lái)，能源安全問(wèn)題就開(kāi)始出現(xiàn)。在全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，國(guó)際能源安全已上升到了國(guó) 家的高度，各國(guó)都制定了以能源供應(yīng)安全為核心的能源政策。在此后的二十多年里，在穩(wěn)定能源供應(yīng)的支持下，世界經(jīng)濟(jì)規(guī)模取得了較大增長(zhǎng)。但是，人類(lèi)在享受能源帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步等利益的同時(shí)，也遇到一系列無(wú)法避免的能源安全挑戰(zhàn)，能源短缺、資源爭(zhēng)奪以及過(guò)度使用能源造成的環(huán)境污染等問(wèn)題威脅著人類(lèi)的生存與發(fā)展。 國(guó)的能源狀況 中國(guó)是當(dāng)今世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，發(fā)展經(jīng)濟(jì)，擺脫貧困，是中國(guó)政府和中國(guó)人民在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)的主要任務(wù)。 20 世紀(jì) 70 年代以來(lái)，中國(guó)作為世界發(fā)展最快的發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展取得了舉世矚 目的輝煌成就，成功地開(kāi)辟了中國(guó)特色社會(huì)主義道路，為世界的發(fā)展和繁榮做出了重大貢獻(xiàn)。 中國(guó)是目前世界上第二位能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。能源供應(yīng)持續(xù)增長(zhǎng)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了重要的支持。能源消費(fèi)的快速增長(zhǎng)，為世界能源市場(chǎng)創(chuàng)造了廣闊的發(fā)展空間。中國(guó)已經(jīng)成為世界能源市場(chǎng)不可或缺的重要組成部分，對(duì)維護(hù)全球能源安全，正發(fā)揮著越來(lái)越重要的積極作用。 中國(guó)政府正在以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，加快發(fā)展現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)，堅(jiān)持節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，把資源建設(shè)節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置，努力增強(qiáng)可持續(xù)發(fā) 展能力。 車(chē)節(jié)能的重要意義 二氧化碳排放量的 25%來(lái)自于汽車(chē)排放，因此，汽車(chē)節(jié)能減排對(duì)整個(gè)社會(huì)的節(jié)能減排有著重要的意義。不僅僅是生產(chǎn)汽車(chē)，還包括怎樣長(zhǎng)期滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)清潔汽油、柴油的供應(yīng)，這是節(jié)能減排的重要任務(wù)。今后 20~30 年，主要還是傳統(tǒng)汽車(chē)，所以依靠技術(shù)進(jìn)步把發(fā)動(dòng)機(jī)水平提高上去的意義非常重大。 另一方面就是我們要提供更多的清潔能源。應(yīng)該說(shuō)這方面是臨時(shí)性的，另一個(gè)問(wèn)題是價(jià)格問(wèn)題，要發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制的激勵(lì)作用。 車(chē)節(jié)能途徑 1）輕量化 中國(guó)目前車(chē)型結(jié)構(gòu)偏大、偏重的趨勢(shì)十分明顯，如果不加以控制，必然導(dǎo)致燃油消耗量的快速提高。因此推動(dòng)汽車(chē)小型化、輕量化對(duì)于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)有重要的意義。隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，車(chē)重的問(wèn)題越來(lái)越凸顯，輕量化也得意義在全行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)永恒的主題。 2）高效化 運(yùn)用一些新的技術(shù)降低燃油消耗量，將能量最大利用，例如：廢氣再循環(huán)、柴油機(jī)的高壓共軌、采用代用燃料。 文選題的背景及意義： 自從發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)明以來(lái)，石油的危機(jī)和溫室氣體的排放問(wèn)題愈演愈烈 ，不斷威脅著人類(lèi)的生存和發(fā)展，越來(lái)越多的汽車(chē)給人民帶來(lái)方便快捷的同時(shí)也不斷的耗費(fèi)能源和排放廢氣。在世界石油資源的日益衰竭的危機(jī)下，節(jié)能型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的研究成為人類(lèi)研究的課題。各國(guó)政府對(duì)此十分重視，每年都不斷地有更新更好的節(jié)能車(chē)型在出現(xiàn)，高效率的節(jié)能車(chē)勢(shì)必要給整個(gè)世界帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，越是排量小，耗油小的車(chē)就越是受歡迎，這已經(jīng)成為當(dāng)代汽車(chē)設(shè)計(jì)的主流理念。汽車(chē)是國(guó)家科技能力體現(xiàn)的主要載體，近年來(lái)國(guó)家經(jīng)濟(jì)普遍向好，汽車(chē)工業(yè)正進(jìn)入前所未有的繁榮時(shí)期。但中國(guó)汽車(chē)在設(shè)計(jì)風(fēng)格上缺少世界水準(zhǔn)，品牌和造型缺乏，頂尖汽車(chē) 外觀設(shè)計(jì)和高科技性能在國(guó)產(chǎn)汽車(chē)的表現(xiàn)使我們處于一種尷尬的局面，遺憾的是年產(chǎn)量處于全球領(lǐng)先地位的中國(guó)汽車(chē)業(yè)在世界汽車(chē)舞臺(tái)上仍然處于扮演者的配角。 因此，提高設(shè)計(jì)水平，形成自主開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的能力和中國(guó)汽車(chē)特有設(shè)計(jì)風(fēng)格和品牌，將關(guān)系到汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，汽車(chē)工業(yè)技術(shù)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)中，最主要市場(chǎng)消費(fèi)關(guān)注點(diǎn)就是汽車(chē)車(chē)身的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，它包括概念設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)。在整體設(shè)計(jì)中，車(chē)身占整車(chē)總成本的 1/2~1/3，其更新頻度更高，技術(shù)進(jìn)步快，是汽車(chē)產(chǎn)品商品性的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是汽車(chē)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。同時(shí)，能源危機(jī)和原材料供應(yīng)目前在國(guó)內(nèi)日益 突出，汽車(chē)市場(chǎng)的旺盛引起了另一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題：有車(chē)無(wú)油。近一段世界，廣州，上海，北京等城市相繼出現(xiàn)油荒，空車(chē)無(wú)油的問(wèn)題開(kāi)始出現(xiàn)，由此開(kāi)發(fā)制造省油、低油耗的汽車(chē)成了又一個(gè)課題在石油資源日益枯竭、全球石油儲(chǔ)量急劇下降的背景下，我國(guó)汽車(chē)保有量卻以平均每年 速度增加，我國(guó)對(duì)燃油的消費(fèi)需求正以驚人的快速度增長(zhǎng)，有很大一部分依賴(lài)于進(jìn)口。一方面，我國(guó)汽車(chē)的節(jié)油減排的技術(shù)的應(yīng)用十分有限，燃油使用效率普遍不高，汽車(chē)百公里耗油約比發(fā)達(dá)國(guó)家高 20%；另一方面，機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染已經(jīng)成為我國(guó)污染物的主要來(lái)源之一。因此，汽車(chē)節(jié) 油和環(huán)保問(wèn)題日益突出，面對(duì)有限的石油資源和國(guó)家能源戰(zhàn)略遇到的威脅與挑戰(zhàn)，汽車(chē)節(jié)能與環(huán)保技術(shù)已成為汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。隨著近幾年國(guó)家節(jié)能減排工作的不斷深入，汽車(chē)節(jié)能減排已經(jīng)成為社會(huì)各界的共識(shí)，也正在成為全體成員的共同目標(biāo)。 自 2004 年起，中國(guó)成為僅次于美國(guó)的世界第二大石油消耗國(guó)。 2006 年，中國(guó)對(duì)進(jìn)口石油的依賴(lài)增至全年需求總量的 47%， 2006 年中國(guó)的原油凈進(jìn)口量為 13884萬(wàn)噸。而在 1990 年 — 2003 年的 13 年里，中國(guó)汽車(chē)保有量平均年增長(zhǎng)率達(dá)到 12%，汽車(chē)燃油消耗在中國(guó)石油消耗中所占比例日益增大。 2004 年，中國(guó)每一輛汽車(chē)的年均耗油是 ，中國(guó)進(jìn)口的原油有 30%被汽車(chē)消耗，而這一比例在今后將升至50%。從汽車(chē)排放方面，汽車(chē)排出的廢氣已成為城市空氣的首要污染源。據(jù)國(guó)家環(huán)保總局測(cè)算， 2005 年中國(guó)汽車(chē)排放污染在城市大氣污染中所占比例高達(dá) 79%。因此，汽車(chē)既是耗油大戶(hù)，又是排放廢氣大戶(hù)，抓好了汽車(chē)的節(jié)能減排，就是抓住了重點(diǎn)。汽車(chē)節(jié)能減排的重要性不言而喻，考慮到當(dāng)前我國(guó)的汽車(chē)節(jié)能技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況，除了要積極推進(jìn)以混合動(dòng)力、燃料電池、先進(jìn)柴油、醇類(lèi)汽車(chē)等為代表的新能源汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展外，另一個(gè)推進(jìn)汽車(chē)節(jié)能減 排工作的措施就是大力研究開(kāi)發(fā)適合我國(guó)現(xiàn)階段汽車(chē)行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀，并適合大量用在汽車(chē)的高性能節(jié)能產(chǎn)品。 節(jié)能汽車(chē)與普通汽車(chē)的結(jié)構(gòu)布局相似，由發(fā)動(dòng)機(jī)，底盤(pán)和車(chē)身三大部分組成。發(fā)動(dòng)機(jī)的改造無(wú)疑是攻關(guān)的重點(diǎn)，也是節(jié)能減排技術(shù)發(fā)展的主導(dǎo)性方向；底盤(pán)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于減小摩擦損失和提高機(jī)械傳動(dòng)的效率；車(chē)身設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于外形美觀，輕重量和較低的空氣阻力系數(shù)。 第二章 車(chē)身設(shè)計(jì)概述 汽車(chē)工業(yè)起始于 20 世紀(jì) 50 年代，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱之一。汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了鋼鐵、材料、機(jī)械、電子、輕工、 化工等行業(yè)，綜合地反映了國(guó)家的物質(zhì)文明和精神文明水平。汽車(chē)由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身、電氣等幾個(gè)部分組成（如下圖 1汽車(chē)車(chē)身發(fā)展經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)、性能、外形、安全節(jié)能與環(huán)保四個(gè)發(fā)展階段，車(chē)身是汽車(chē)的“上層建筑”，給人們以直觀形象，不僅是駕駛員、乘客、貨物的承載物件，而且也是一種工業(yè)藝術(shù)新產(chǎn)品，給人們以藝術(shù)的造詣，工業(yè)的水平、工藝的精良等方面綜合地概念，是汽車(chē)工業(yè)中最有活力和最積極地因素，總是在不斷地變化、創(chuàng)新。在各種世界汽車(chē)博覽會(huì)上，無(wú)不以車(chē)身造型的新穎、車(chē)體制作的精良、車(chē)輛性能的優(yōu)越來(lái)表現(xiàn)其市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此， 車(chē)身的研究、發(fā)展、制作是汽車(chē)工業(yè)中關(guān)鍵的一環(huán)。 圖 2— 1 車(chē)身作為汽車(chē)的四大總成之一，隨著汽車(chē)服務(wù)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大和需求日益多樣化、個(gè)性化，車(chē)身設(shè)計(jì)已后來(lái)居上，逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。自世界上第一輛汽車(chē)世至今，汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)經(jīng)歷了一個(gè)世紀(jì)多的發(fā)展過(guò)程。車(chē)身設(shè)計(jì)造型設(shè)計(jì)諸如空氣動(dòng)力學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、計(jì)算機(jī)圖學(xué)、拓?fù)鋵W(xué)、制造工藝學(xué)、微分幾何學(xué)、材料學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、美學(xué)等學(xué)科，是各行各業(yè)與各種不同領(lǐng)域知識(shí)的綜合運(yùn)用，因此，汽車(chē)車(chē)身的設(shè)計(jì)與制造可以說(shuō)是衡量一 個(gè)國(guó)家汽車(chē)工業(yè)發(fā)展水平最重要的標(biāo)志。車(chē)身設(shè)計(jì)成本占整車(chē)總設(shè)計(jì)比重最大，所以車(chē)身設(shè)計(jì)對(duì)于汽車(chē)制造和新車(chē)型的開(kāi)發(fā)起著舉足輕重的作用。 縱觀汽車(chē)車(chē)身的發(fā)展史，不難看出，車(chē)身設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)就是設(shè)計(jì)師們不斷地協(xié)調(diào)材料、結(jié)構(gòu)、工藝、技術(shù)與造型美之間的矛盾關(guān)系，使設(shè)計(jì)出來(lái)的汽車(chē)既能滿(mǎn)足其功能要求又能滿(mǎn)足人的審美要求。 車(chē)身造型是工業(yè)造型的重要組成部分，以藝術(shù)手法給予汽車(chē)以活力，以時(shí)代感、以動(dòng)態(tài)感反映國(guó)家、民族乃至汽車(chē)工廠的風(fēng)格和特色，反映國(guó)家機(jī)械、電子、材料工業(yè)的水平。要推出一個(gè)新穎的、有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的、有高度經(jīng)濟(jì)效益的車(chē)身 ，需要匯集大量的車(chē)身資料、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，繪制大量的車(chē)身構(gòu)思圖形，結(jié)合空氣動(dòng)力學(xué)的有關(guān)知識(shí)，用素描、繪畫(huà)、攝影以及計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)來(lái)提供新車(chē)型的藝術(shù)形象，構(gòu)成 1:10 小比例模型或者 1:1 實(shí)體模型以綜觀新車(chē)型的全貌和造型的魅力。目前，快速現(xiàn)代化流線(xiàn)型轎車(chē)，大型豪華旅游客車(chē)，各種造型威猛的載貨汽車(chē)，像一首詩(shī)，一幅畫(huà)，給人以美的享受，充分體現(xiàn)了車(chē)身設(shè)計(jì)的重要性。 車(chē)身造型是內(nèi)部設(shè)計(jì)和外部設(shè)計(jì)的總和，它將汽車(chē)的功能、材料、工藝和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)運(yùn)用藝術(shù)的手法科學(xué)地表現(xiàn)了出來(lái)。為了適應(yīng)市場(chǎng)需要，在市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中遙遙領(lǐng)先，汽車(chē)車(chē)身的 造型千變?nèi)f化，變化周期也越來(lái)越短。站在歷史的長(zhǎng)河里，漫溯車(chē)身造型的發(fā)展史，能清晰目睹其形狀也是經(jīng)歷了幾個(gè)時(shí)代的變遷，從粗糙的“馬車(chē)”型到方箱型、流線(xiàn)型、三廂型（船型）、梯形再到當(dāng)代造型，汽車(chē)的身材越來(lái)越好看，線(xiàn)條越來(lái)越優(yōu)美。每個(gè)時(shí)期的汽車(chē)造型都與其生產(chǎn)方式以及時(shí)代特征等有著密不可分的關(guān)系，都在汽車(chē)的發(fā)展史上占有一席之地。 車(chē)身設(shè)計(jì)的要求 ： 汽車(chē)車(chē)身最基本的功能即是用來(lái)運(yùn)載人、貨物或各種生活資料，因此，汽車(chē)本身最基本的要求即是：安全、舒適。 1、足夠的強(qiáng)度、剛度 ： 在正常工作條件下，車(chē)身各物 件不致發(fā)生斷裂、變形影響各部件性能的正常發(fā)揮。如物件斷裂可能導(dǎo)致安全事故，物件變形可能導(dǎo)致門(mén)窗開(kāi)閉困難。車(chē)身設(shè)計(jì)不僅要保證在常規(guī)負(fù)荷下的車(chē)身結(jié)構(gòu)及其附件的耐用性和有效性，而且要考慮其在允許的超負(fù)荷下的安全性。這就要求各部件有足夠的剛度、剛度，充分保證車(chē)身的可靠性。 2、保證安全： 與日俱增的汽車(chē)數(shù)量促使對(duì)其安全性的要求也是越來(lái)越高，包括主動(dòng)安全和被動(dòng)安全。主動(dòng)安全是指避免發(fā)生安全事故的能力。如：寬敞的視野、舒適的工作環(huán)境、零部件性能可靠等。被動(dòng)安全是指發(fā)生事故后保證乘員不受傷害的能力。如：碰撞安全性、翻車(chē)安 全性、消防栓、安全門(mén)、安全帶等。 3、乘坐舒適，有足夠的生存空間 ： 座椅舒適，操縱方便，符合人體工程尺寸的要求，要充分考慮車(chē)身的座椅與車(chē)內(nèi)空間的配合，使乘員有足夠的生存空間；足夠的通風(fēng)換氣，空調(diào)工作可靠，時(shí)刻保持車(chē)內(nèi)空氣新鮮、適度適宜，使乘員感到舒適、愉快；防震、隔熱、防噪、密封性好等等。 4、自身質(zhì)量輕，面積利用率少： 汽車(chē)和車(chē)身是世界上最大批量的工業(yè)產(chǎn)品。每輛汽車(chē)約用 4000~4500 種不同的品種、不同的規(guī)格和不同的材料做成。消耗量占世界總產(chǎn)量中的石油 46%、鋼鐵 24%、玻璃 50%。全世界有三億人直接 或者間接的為汽車(chē)車(chē)身服務(wù)，而汽車(chē)又為全世界 95%以上的人民的生活提供服務(wù)。因此，降低成本、降低使用費(fèi)用，使車(chē)身輕量化以獲得更低的燃料消耗和更多的經(jīng)濟(jì)效益是汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的核心之一。一般自身質(zhì)量減少 10%，燃油消耗減少 6%~7%。 5、空氣動(dòng)力性好： 隨著道路條件的改善，車(chē)速的不斷提高，空氣阻力所消耗的動(dòng)力已占主導(dǎo)地位。據(jù)有關(guān)資料介紹，當(dāng)車(chē)速達(dá)到 100 公里 /小時(shí)，空氣阻力將占總阻力的 80%。除此以外，汽車(chē)車(chē)身造型還將直接影響到汽車(chē)的高速行駛穩(wěn)定性、側(cè)風(fēng)作用下的直線(xiàn)行駛穩(wěn)定性等，因此，良好的空氣動(dòng)力性要求是汽車(chē)節(jié) 能降耗和安全行駛的重要保障。目前，由于空氣動(dòng)力學(xué)特征研究的深入，汽車(chē)正面迎風(fēng)阻力系數(shù)值 在不斷地下降。例如可以采用導(dǎo)流罩、后擾流板、前阻風(fēng)板等來(lái)降低迎風(fēng)阻力。 6、美觀新穎的造型： 汽車(chē)也是一件藝術(shù)品，不僅要考慮結(jié)構(gòu)、比例、尺寸、均衡，還要求考慮其質(zhì)感、色彩和動(dòng)感，同時(shí)也要將其思想內(nèi)容生動(dòng)的展現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)形體、線(xiàn)性和色彩的變化和統(tǒng)一，來(lái)達(dá)到既自然和諧又新穎獨(dú)特的藝術(shù)效果。 7、結(jié)構(gòu)合理、制造方便 ： 根據(jù)現(xiàn)有的工藝，工裝進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，保證駕駛員進(jìn)出車(chē)廂和行李、貨物裝卸等的方便性，從而達(dá)到最佳質(zhì)量、性?xún)r(jià)比 。在進(jìn)行車(chē)身設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意汽車(chē)維護(hù)、保養(yǎng)和拆裝的方便性，一切具有獨(dú)立性功能的附件總成的潤(rùn)滑、清理與拆裝應(yīng)以最少或不需要拆裝車(chē)身本身的構(gòu)件為好。如儀表、電器及操縱機(jī)構(gòu)的拆裝就不應(yīng)拆卸儀表板本體；室內(nèi)、外的燈具拆卸不應(yīng)先拆卸固定它的車(chē)身本體構(gòu)件；前照燈的調(diào)整、換燈泡均不應(yīng)拆卸前照燈總成的固定件。 8、車(chē)身各物件工作可靠、不干涉： 各部件的可靠性并不是允許無(wú)限制地超過(guò)合理范圍的條件下仍具有高安全性，而是指在可能發(fā)生的非正常情況下，結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)仍然可以保證其使用性。與此同時(shí)，還應(yīng)確保各部件的運(yùn)動(dòng)不發(fā)生干涉現(xiàn)象以及其密 封性能。如門(mén)、窗關(guān)閉嚴(yán)密、不漏水、漏灰塵、座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可靠等等。 第三章 整體思路： 豚的造型，仿生學(xué)設(shè)計(jì) 以海豚的生物體態(tài)，混合使用曲面和平面設(shè)計(jì)出緊湊有序的車(chē)身部件，有力、光滑、緊湊的曲線(xiàn)表現(xiàn)出汽車(chē)健美的運(yùn)動(dòng)氣質(zhì)，節(jié)能汽車(chē)具備了優(yōu)良流線(xiàn)型的條件，更有利于節(jié)能。 車(chē)輛整體應(yīng)符合大眾審美觀，融入了海豚元素后讓人激勵(lì)地聯(lián)想到豚類(lèi)游動(dòng)時(shí)的優(yōu)雅姿態(tài)，靈性十足的設(shè)計(jì)，亦同時(shí)充滿(mǎn)了時(shí)尚感和科學(xué)感，具有平易近人、大氣穩(wěn)重的特點(diǎn)，是幾何學(xué)和機(jī)械造型的絕佳結(jié)合，給人以速度和澎湃的 沖擊感，在靜止的時(shí)候也極富動(dòng)感，達(dá)到人們心理上的美觀要求。配合人體工程學(xué)有關(guān)知識(shí)制定合理的長(zhǎng)度、寬度、高度、駕駛座的空間大小等內(nèi)容，并結(jié)合行駛實(shí)際環(huán)境，目的是配合車(chē)身主體和底面擁有更順暢的氣體流動(dòng)環(huán)境。。 圖 3— 1 圖 3— 2 上圖所示的就是根據(jù)海豚的仿生學(xué)原理，設(shè)計(jì)出的車(chē)身的原始形態(tài)。這種設(shè)計(jì)類(lèi)似于理想的流線(xiàn)型物體。我在這個(gè)原始形態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)部?jī)?yōu)化，使其轉(zhuǎn)化成為節(jié)能車(chē)的車(chē)身外形。 第四章 材料對(duì)車(chē)身輕量化工程的影響 車(chē)身材料的選擇一般要考慮材料的成本，成型難以以及制造成本、生產(chǎn)效率等，對(duì)承載件要求滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度、韌性，對(duì)外覆蓋件要求滿(mǎn)足美觀、耐腐蝕、易涂漆、抗沖壓、易修復(fù)、低導(dǎo)電、隔熱等特點(diǎn)。對(duì)于不同載荷類(lèi)型，需要利用材料的不同力學(xué)特性，并綜合考慮合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使材料發(fā)揮最大效益而不增加車(chē)身重量，從而實(shí)現(xiàn)輕量化的設(shè)計(jì)。結(jié)合節(jié)能車(chē)所處的行駛條件，使用玻璃鋼（ 種復(fù)合材料比較合適，以下是 一些特性： 璃鋼（ 纖維強(qiáng) 化塑料，一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚脂、環(huán)氧樹(shù)脂與酚醛樹(shù)脂基體。質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕?？梢源驿摬闹圃鞕C(jī)器零件和汽車(chē)、船舶外殼等。玻璃鋼學(xué)名玻璃纖維增強(qiáng)塑料。它是以玻璃纖維及其制品（玻璃布、帶、毯、紗等）作為增強(qiáng)材料，以合成樹(shù)脂作基體材料的一種復(fù)合材料。其強(qiáng)度相對(duì)于鋼材，又含有玻璃組分，也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電絕緣、隔熱等性能。將 金屬材料做比較可以分析，鋁輕一半，是鐵的 1/5，而剛性和強(qiáng)度比夾層板高 10 倍有余，因此更適合做車(chē)身材料。 （ 1） 輕質(zhì)高強(qiáng)：相對(duì)密度在 間，只有碳鋼的 1/4~1/5，可是拉伸強(qiáng)度確很接近，甚至超過(guò)碳鋼。因此，在航空、火箭、宇宙飛船、高壓容器以及在其他需要減輕自重的制品應(yīng)用中，都具有卓越成效。某些環(huán)氧 拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度均能達(dá)到 400上。 （ 2） 耐腐蝕性能好： 良好的耐腐蝕材料，對(duì)大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類(lèi)的溶劑都有較好的抵抗能力。已應(yīng)用到化工防腐的各個(gè)方面，正在取代碳鋼、不銹鋼、有色金屬等。 （ 3） 電性能好： 優(yōu)良的絕緣材料，用來(lái)制造絕緣體。高頻下仍能保持良好介電性。微波透過(guò)性良好，已廣泛用于雷達(dá)天線(xiàn) 罩。 （ 4） 熱性能良好： 導(dǎo)率低，室溫下為 m· h· k)，只有金屬的1/100~1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時(shí)超高溫情況下，是理想的熱防護(hù)和耐熱燒蝕材料，能保護(hù)宇宙飛行器在 2000℃以上承受高速氣流的沖刷。 （ 5） 可設(shè)計(jì)性好：①可以根據(jù)需要靈活地設(shè)計(jì)出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足使用要求，可以使產(chǎn)品有很好的整體性。②可以充分選擇材料來(lái)滿(mǎn)足產(chǎn)品的性能，如：可以設(shè)計(jì)出耐腐蝕的、耐瞬時(shí)高溫的產(chǎn)品某方向上有特別高強(qiáng)度的、介電性好的，等等。 （ 6） 工藝性?xún)?yōu)良：①可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術(shù)要求、用途及數(shù) 量來(lái)靈活地選擇成型工藝。②工藝簡(jiǎn)單，可以一次成型，經(jīng)濟(jì)效果突出，尤其對(duì)形狀復(fù)雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品，更突出它的工藝優(yōu)越性。 第五章 汽車(chē)外界阻力 汽車(chē)的外界阻力是汽車(chē)動(dòng)力消耗的根源。汽車(chē)的外界阻力主要有兩種：一種是地面摩擦阻力，一種是空氣阻力，所消耗的功率與汽車(chē)車(chē)速的三次方成正比。地面摩擦阻力是汽車(chē)中低速時(shí)動(dòng)力消耗的主要因素，空氣阻力是汽車(chē)在高速時(shí)動(dòng)力消耗的主要因素。當(dāng)車(chē)速達(dá)到 125Km/h 時(shí)，空氣阻力是地面摩擦力（道路滾動(dòng)阻力）的兩倍多。 面摩擦阻力 地面摩擦力基本上可以看做是一 個(gè)變化不大的量，它取決于汽車(chē)本身的重量以及地面與輪胎的摩擦因子（系數(shù)）。車(chē)重自出廠之后就不可變化，我們只有在購(gòu)車(chē)的時(shí)候選擇買(mǎi)具有什么車(chē)重的車(chē)。摩擦系數(shù)跟輪胎有關(guān)，尤其是輪胎寬度，一般來(lái)說(shuō)，輪胎越寬，油耗則就越大。但是寬輪胎對(duì)于提高車(chē)身的穩(wěn)定性和乘坐舒適性有著重大的意義。我們可以看到，一般中高檔的車(chē)胎都比較寬，而經(jīng)濟(jì)型車(chē)輛的輪胎都比較窄。輪胎寬度對(duì)汽車(chē)油耗影響還是比較大的。 空氣阻力是汽車(chē)在高速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力消耗的主要因素，據(jù)測(cè)試，一輛以 100Km/動(dòng)機(jī)輸出功率的百分之八十都被用來(lái)克服空氣阻 力，減少空氣阻力，就能有效地改善汽車(chē)的行駛經(jīng)濟(jì)性?？諝庾枇Φ拇笮『推?chē)行駛速度的平方成正比，也跟汽車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)，汽車(chē)的截面積有關(guān)。大家都知道高速時(shí)油耗大，一個(gè)原因是由于發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)效率不高，另一個(gè)更重要的原因是由于需要克服更多的空氣阻力。當(dāng)然，我們不能由于節(jié)油而總是把車(chē)速放到 90Km/h 的經(jīng)濟(jì)車(chē)速。因此，人們能夠做的就是降低車(chē)輛的風(fēng)阻系數(shù)還有車(chē)輛的迎風(fēng)面積（橫截面積）。 車(chē)輛的風(fēng)阻系數(shù)問(wèn)題是汽車(chē)的空氣動(dòng)力性問(wèn)題的一部分。它的核心問(wèn)題就千方百計(jì)通過(guò)優(yōu)化車(chē)身形狀而減小風(fēng)阻系數(shù)。車(chē)身的風(fēng)阻系數(shù)的研究也是一項(xiàng) 投資巨大的項(xiàng)目，首先它必須有自己的風(fēng)洞，而目前中國(guó)汽車(chē)自己的制造商沒(méi)有一個(gè)像樣的風(fēng)洞，上海有一個(gè)正在擬建中。目前在這方面的技術(shù)比較出色的是保時(shí)捷汽車(chē)公司。 根據(jù)常理，一堵墻一樣的東西是很難再大風(fēng)中站立的，更別說(shuō)快速移動(dòng)；而小鳥(niǎo)們?yōu)榱孙w的更高更快更好，不得不把自己的嘴巴進(jìn)化成喙。這向我們揭示了汽車(chē)空氣動(dòng)力性設(shè)計(jì)的方向：流線(xiàn)型化。以前的老爺車(chē)總是有棱有角，看起來(lái)是個(gè)性非凡，但他們的代價(jià)是犧牲