地质出版社高中通用技术选修7汽车驾驶与保养汽车与能源和材料.ppt

汽车与能源和材料 一次奇特的汽车比赛 1901年10月10日，在美国底特律以东的格罗波因滨湖疗养地的环形赛车道上，举行了一次别开生面的汽车速度比赛。参赛车辆分为三组，即以煤为燃料的蒸汽机驱动汽车、以电动机驱动的电动汽车和以汽油为燃料的汽油机驱动汽车，赛程是1.609km，比赛结果很快见了分晓：蒸汽机汽车中最快的一辆用2min跑到终点，车速为48.3km/h；没有一辆电动车能在4min内到达终点；而汽油机汽车中最快的一辆仅用1.11min就跑完了全程，车速达86.7km/h，这次比赛为汽油机汽车取代蒸汽机汽车奠定了基础。 从这一案例中，我们可以很清楚地看出，汽油机汽车之所以能在较量中取胜，根本原因在于它使用了优于煤和电能的能源——汽油。可见，能源对于汽车的性能和功效起着举足轻重的作用。 人们选择汽油作为汽车的能源，会消耗大量不可再生的石油资源。据美国政府的有关报告预测，全球石油产量将在2020年达到最高峰，2050年全球石油资源可能枯竭。“石油危机”的阴影愈来愈近。在美国，汽油消耗在总能源消耗中的比例约占20%。1979年，我国汽车燃料在总能源消耗中的比例仅占3%。当前，全国汽车每年消耗掉年石油总产量的85%。预计到2010年，我国机动车的燃油需求将达到1.37亿t。 针对这种情况，为了提高汽车燃油的经济性，从根本上缓解能源压力，各国主要釆取了以下措施： (一)制定强制性节油法规。 (二)开发、研制新能源汽车。 制定强制性节油法规 1978年，美国政府制定的强制性节油政策出台生效。这项政策规定，按照国家确定的油耗标准，各汽车公司生产的新轿车每升汽油的行驶里程必须从1975年的6.8km/L提高到1986年的11.8km/L；新的轻型卡车则应由5.9km/L提高到8.9km/L。10年期间，轿车和轻型卡车的燃油经济性分别提高了73.5%和50.8%。 目前，欧盟及日本等国都制定了各自的节油法规和具体标准，取得了良好效果。按每升燃料的行驶里程计算，现在，我国与日本2001年确定的标准相比，高出24.7%；与欧盟第二阶段将要执行的标准相比，高出48.4%。因此，我国应实施正确的汽车能源战略，采取切实可行的措施，逐步提高汽车燃油的经济性。 我国有关部门已制定强制性国家标准《乘用车燃料消耗量限值》，并通报WTO，于2005年7月1日开始实施。目前，我国汽车的燃油效率至少比发达国家低20%～30%。如果我国轻型客车采用在发达国家已被普遍采用并投入商业运行的先进技术，那么在未来5年内，我国新载客汽车群的燃油效率将提高20%～30%。如果进一步借鉴发达国家的成熟技术，我国可望在2015年把效率再提高10%。这样，不仅可以大大节约能源和资金，而且可以减轻城市空气污乘，减少温室气体的排放量。 燃料限值标准将强制推行 目前，节能型新能源汽车大体上可以分为4类： 1.电动汽车。 2.混合动力汽车。 3.燃料电池汽车。 4.其他代用能源汽车。 电动汽车 混合动力汽车 新研制的燃料电池试验车 汽车轮胎的由来 汽车材料的最大进步莫过于车轮。古代的车辆都采用木制车轮，后来又用金属件加固车轮，并在轮缘装上金属轮箍。最早的汽车就沿用了马车的金属轮箍车轮。这种车轮在凹凸不平的路面上行驶时，振动强烈，使乘客极不舒服，也限制了车速的进一步提高。 19世纪末，轮胎制造商往往在硬橡胶外壳的内部填充软木锯末及碎布等用来减振。1888年，英国人约翰·邓禄普发明了一种带有充气内胎的轮胎，后来，这项专利被出售给邓禄普公司的创办人哈维·杜克罗斯。杜克罗斯当时沉迷于生产自行车轮胎，并未想到为刚诞生的汽车工业生产充气轮胎，而法国人安德烈·米其林则把充气轮胎首先应用在汽车上。 现代轿车广泛采用的是无内胎的子午线轮胎，与有内胎的轮胎相比，无内胎轮胎具有轻巧、转动惯量小、成本低、高速行驶时不易爆破及漏气慢等优点。 上面这则史料是说明材料进步促进汽车发展的一个典型案例。人们通过长期实践，使汽车车轮由木制品发展到铁制品，再发展到天然橡胶制品，最后又发展到人造橡胶制品。汽车的速度也随之攀上新高峰，性能实现新飞跃。材料对汽车发展的重要影响可见一斑。 为了确保汽车快速、安全行驶，人们不断地试制、采用一些新型材料，如高强度钢、轻质铝合金、轻质镁合金及其他特种材料等。为了降低汽车重量提高汽车性能，人们十分注重采用新型复合材料：一类是工程塑料，它们质量小、强度大、耐腐蚀、寿命长，可用于制造车厢、横梁、油箱、风扇、蓄电池外壳及其他汽车覆盖件；另一类是金属基复合材料，它们强度高、韧性大，且耐热、耐磨，这类材料可用于制造连杆、活塞、缸盖、机体及叶轮等部件。同时，汽车制造还经常采用高强度、耐高温陶瓷。 讨论交流 1.汽车制