汽車的部件發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用是為汽車提供動(dòng)力,人們形象的稱之為汽車的動(dòng)力工廠。大多數(shù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都是利用空氣和汽油混合物的爆炸能量推動(dòng)活塞的?;钊軌蜣D(zhuǎn)動(dòng)與它連接在一起的曲柄連桿。從而,曲柄產(chǎn)生牽引力使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。有些汽車是靠另一種發(fā)動(dòng)機(jī)來提供動(dòng)力的。這種發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)樗男D(zhuǎn)閥,旋轉(zhuǎn)內(nèi)燃機(jī)或者轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)而被人熟知。這種旋轉(zhuǎn)閥式發(fā)動(dòng)機(jī)也能夠吸入空氣和燃料的混合物,然后將它們壓縮并燃燒。另外,發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)在一個(gè)橢圓形腔室中旋轉(zhuǎn),它與驅(qū)動(dòng)汽車后輪的后軸相連接。絕大多數(shù)的汽車?yán)?,發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)被安裝在汽車的前部末端,離合器和變速箱在它的后面。最后,發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和變速箱會(huì)被裝配成一個(gè)整體。想要使一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常工作還需要很多系統(tǒng)的支持。潤(rùn)滑系統(tǒng)可以用來減小摩擦,減輕發(fā)動(dòng)機(jī)磨損。冷卻系統(tǒng)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度在安全的范圍之內(nèi)。另外,發(fā)動(dòng)機(jī)還必須由供油系統(tǒng)提供適量的燃料和空氣。在氣缸里,空氣和燃料的混合物必須由點(diǎn)火系統(tǒng)在適當(dāng)?shù)那闆r下點(diǎn)燃。而后,電子系統(tǒng)被用來控制啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)用的電動(dòng)機(jī)和為發(fā)動(dòng)機(jī)的附屬部件提供電能。潤(rùn)滑系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的部件會(huì)因?yàn)樗鼈冎g的相互運(yùn)動(dòng)而逐漸導(dǎo)致磨損。在這些部件中間存在著發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)油。它可以避免金屬間的相互摩擦而導(dǎo)致的磨損。在潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑作用下,各部件會(huì)僅受到很小的摩擦力,這可以使它們更容易運(yùn)動(dòng)。因此,潤(rùn)滑系統(tǒng)可以將由摩擦引起的能量損失降到最小。潤(rùn)滑劑的第二個(gè)作用是可以發(fā)揮冷卻劑的作用,也可以作為密封介質(zhì)來防止泄漏。還有在氣缸上產(chǎn)生的潤(rùn)滑薄膜也可以有助于活塞環(huán)密封,改善發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮性能。冷卻系統(tǒng)在氣缸中,燃料會(huì)在空氣的作用下劇烈燃燒,從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)各部件的溫度升高。溫度的上升將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,也會(huì)縮短發(fā)動(dòng)機(jī)零件的壽命。而冷卻系統(tǒng)則可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度下工作。無論駕駛條件如何,該系統(tǒng)都要被設(shè)計(jì)用來防止機(jī)器過冷或過熱。燃料供給燃料供給系統(tǒng)的主要作用是在機(jī)動(dòng)車輛所能遇到的所有條件下(包括負(fù)載,速度,溫度壓力的變化梯度等) ,提供足夠的壓力,以一定的速度為化油器或注油系統(tǒng)提供燃料,來滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料要求。另外,燃料系統(tǒng)還必須儲(chǔ)備足夠的燃料,以便可以支持車輛能夠行駛數(shù)英里。點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的目的是能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間里通過高壓電火花或自燃,使每個(gè)內(nèi)燃機(jī)氣缸中的燃料。燃燒以便氣缸中的液氣混合物得到充分的燃燒。供給到燃燒室的燃料必須經(jīng)過燃燒才能釋放出能量。在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中,點(diǎn)火系統(tǒng)是利用電火花來點(diǎn)燃燃料的。壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)則沒必要擁有獨(dú)立的點(diǎn)火系統(tǒng)。因?yàn)樗渲械幕旌衔锸强繅嚎s產(chǎn)生足夠的壓力來點(diǎn)燃的。電氣系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電氣系統(tǒng)可以提供足夠的電力用來啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)和操縱其他全部的附屬部件。電氣系統(tǒng)的主要元件有電池、交流發(fā)電機(jī)、啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)、點(diǎn)火線圈和加熱器。車架車架是為發(fā)動(dòng)機(jī)和車身提供了一個(gè)安裝的基礎(chǔ)。車架是由數(shù)量眾多的足夠強(qiáng)大的方形和箱形鋼構(gòu)件組成的,這樣才能夠有效地用來支撐車身和其他構(gòu)件的重量。汽車車架通常是由大量的鋼構(gòu)件經(jīng)過焊接或鉚接在一起的,從而形成最后的車體形狀。一般發(fā)動(dòng)機(jī)都將安裝在有橡膠墊的車架上,橡膠墊吸收震動(dòng)的同時(shí)也可以減小這些震動(dòng)的發(fā)生。故吸收和減弱這些震動(dòng)可以有效的幫助乘客減弱因?yàn)樾旭傊械念嶔ざ械降牟贿m。這些車架是由車輛輪軸上很多彈簧支撐的。所有這些裝配在一起稱為車輛底盤。懸掛系統(tǒng)懸掛系統(tǒng)的作用是可以吸收車輛在不平整路面上行駛時(shí),由于車輪上下顛簸而產(chǎn)生的震動(dòng)。彈簧的連接裝置和減震器構(gòu)成了車輛的懸掛系統(tǒng)。懸掛系統(tǒng)通常有兩種類型組成:(1) 剛性系統(tǒng)(2) 獨(dú)立系統(tǒng)在剛性系統(tǒng)中,彈簧連接在一根剛性橫梁軸上。這種系統(tǒng)大多應(yīng)用于商用車輛的前軸以及各類車輛車軸上。獨(dú)立系統(tǒng)則不需要擁有剛性橫梁軸。每一個(gè)車輪可以自由的垂直運(yùn)動(dòng),而相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)車輪沒有任何反應(yīng)。獨(dú)立系統(tǒng)大多應(yīng)用于小型車輛。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是可以用來將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量傳遞給車輪。它包括離合器(汽車上的手動(dòng)變速器) 、差動(dòng)器(能提高發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩以催動(dòng)汽車的齒輪系) 、驅(qū)動(dòng)軸、差速器、后橋。離合器離合器是用于手動(dòng)變速的傳動(dòng)裝置,可以用來暫時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪間的動(dòng)力傳遞。在需要換擋或停車時(shí),把傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的連接斷開是極其重要的。變速器變速器的主要作用是通過發(fā)動(dòng)機(jī)把各種必需的扭矩傳遞給車輪。通常情況下,這是通過改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸和驅(qū)動(dòng)軸間的齒輪傳動(dòng)比來實(shí)現(xiàn)的這些必要的差異的。驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)軸或推動(dòng)軸一般與齒輪變速箱和差速器相連,而在驅(qū)動(dòng)軸的兩端也常設(shè)計(jì)有萬向節(jié)。差速器差速器的作用是把來自傳動(dòng)軸的能量分給后橋。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)或跌入水溝中,兩個(gè)后輪可以以不同的速度驅(qū)動(dòng)。車橋車輪被安裝在一根軸上,該軸被稱為車橋。車橋的各車輪提供必需驅(qū)動(dòng)力。車輪汽車車輪需要支承整輛車,并產(chǎn)生牽引力來驅(qū)動(dòng)車輛行駛。另外,車輪也用來減速和停車。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用來改變車輛的行駛方向。在任何轉(zhuǎn)向裝置中,一般都要求轉(zhuǎn)向精確和便于操縱,并且在每轉(zhuǎn)一次向后,前輪都應(yīng)該有一種自動(dòng)返回到原先直線行駛的位置的趨勢(shì)。齒輪機(jī)構(gòu)通常以轉(zhuǎn)向齒輪而聞名,通常在轉(zhuǎn)向過程中,能夠增大轉(zhuǎn)向的作用力矩。還有這套系統(tǒng)可以讓駕駛員不必花費(fèi)太大的氣力就可以輕松地使車輛轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)極為重要,不僅僅在彎道行駛中需要轉(zhuǎn)向系統(tǒng),在擁擠的交通道路上汽車行駛時(shí)同樣也需要它。另外,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能使車輛向左或向右轉(zhuǎn)向。制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系用來使汽車減速或停車。制動(dòng)系統(tǒng)分為機(jī)械式和液壓式兩種。目前 95%的制動(dòng)系統(tǒng)都屬于液壓式的。制動(dòng)系統(tǒng)包括兩部分,轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定不動(dòng)的部分。人們都通過各種方式使上述兩部分緊密接觸,從而可以減小車輛的行駛速度。制動(dòng)系統(tǒng)的主要制動(dòng)元件有:制動(dòng)踏板、主制動(dòng)缸、車輪制動(dòng)、制動(dòng)鼓、制動(dòng)路、制動(dòng)蹄、制動(dòng)裝備和聯(lián)動(dòng)裝置等。目前,車輛的負(fù)載和速度都有逐漸提高的趨勢(shì)。目前,制動(dòng)系統(tǒng)的重要性也益顯現(xiàn)出來。并且人們更喜歡助力制動(dòng)器。助力制動(dòng)器將用來提供更好的制動(dòng)力。虛擬制造 什么是虛擬制造 虛擬制造(VM)是一個(gè)使 用 感 官 仿 真 設(shè) 備 和 真 實(shí) 或 虛 幻 環(huán) 境 的 動(dòng) 態(tài) 模 型 生 成 或 創(chuàng)造 出 人 能 夠 感 知 的 環(huán) 境 或 現(xiàn) 實(shí) , 使 人 能 夠 憑 借 直 覺 作 用 于 計(jì) 算 機(jī) 產(chǎn) 生 的 三 維 仿 真 模 型的 虛 擬 環(huán) 境 。 這 種 技 術(shù) 可以提高制造企業(yè)的決策和控制水平。虛擬制造是用來模擬實(shí)際生產(chǎn)制造活動(dòng),能夠讓人們判斷某種產(chǎn)品在實(shí)際生產(chǎn)中是否可以有效的制造出來。虛擬制造技術(shù)必須擁有實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中的所有有關(guān)信息,如過程控制和管理、產(chǎn)品的具體數(shù)據(jù)。在運(yùn)用虛擬制造的過程中,所知性的生產(chǎn)計(jì)劃中有一部分是真實(shí)的,另一部分是虛擬的。在計(jì)算機(jī)模型和模擬生產(chǎn)制造過程中經(jīng)常使用虛擬制造技術(shù),可以幫助設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品。 勞倫斯準(zhǔn)[1996],確定了三種不同類型的虛擬制造模式。這三種模式都是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來模擬虛擬的生產(chǎn)制造環(huán)境的。 (1)以設(shè)計(jì)為中心的虛擬制造:為設(shè)計(jì)者提供適當(dāng)?shù)墓ぞ邅碓O(shè)計(jì)不同的產(chǎn)品; (2)以生產(chǎn)為中心的虛擬制造:以虛擬制造的開發(fā)和分析手段來替代實(shí)際的生產(chǎn)和加工;(3)以控制為中心的虛擬制造:通過模擬產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,可以對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程進(jìn)行評(píng)價(jià),從而不斷的改善生產(chǎn)計(jì)劃和控制手段,使生產(chǎn)過程得到改善。虛擬制造的重要意義 虛擬制造旨在將 與 產(chǎn) 品 制 造 相 關(guān) 的 各 種 技 術(shù) 集 成 統(tǒng) 一 起 來 ,如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),計(jì)算機(jī)輔助制造和計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)。從而使多個(gè)用戶不再需要物理上的接觸,就可以共同進(jìn)行全部或其中部分的工作。例如,工藝設(shè)計(jì)工程師和制造工程師可以一起評(píng)估和共享產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息,他們很有可能不在同一個(gè)國(guó)家或地區(qū),卻可以在同一時(shí)間進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。 虛擬機(jī)的另一個(gè)重要貢獻(xiàn)是虛擬企業(yè)(VE) 。Linetal [1995]將虛擬企業(yè)定義為“需要各種學(xué)科之間的廣泛配合,為企業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)產(chǎn)品提供機(jī)會(huì)的窗口” 。在運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)時(shí),一群人或一個(gè)公司可以分享虛擬環(huán)境的信息,以便集中他們的專長(zhǎng)和資源,及時(shí)的把握市場(chǎng)機(jī)遇。這項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于它能夠提供一個(gè)多媒體的環(huán)境,提高產(chǎn)品在生命周期中各個(gè)階段階的信息溝通。 虛擬制造的應(yīng)用 虛擬制造技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中。在[1994 年]松下公司發(fā)展報(bào)告中,該公司決定采用虛擬空間決策的支持系統(tǒng)。這套系統(tǒng)應(yīng)用在營(yíng)銷和廚房家具銷售上,使客戶能夠切身體驗(yàn)到廚房環(huán)境和評(píng)價(jià)辦法,并根據(jù)他們各自的喜好選擇最佳組合。他們通常都將其存儲(chǔ)為圖紙,隨后移交給公司的生產(chǎn)機(jī)構(gòu)。 歐文[1994]在提交約翰迪爾公司的有關(guān)生產(chǎn)落實(shí)的工作報(bào)告中,提出在電弧焊接生產(chǎn)系統(tǒng)中采用虛擬制造技術(shù)。該項(xiàng)目涉及到一個(gè)虛擬的三維設(shè)計(jì)、評(píng)估環(huán)境系統(tǒng)以及機(jī)器人生產(chǎn)系統(tǒng)的測(cè)試。其中部分的工作在約翰迪爾公司的設(shè)施中進(jìn)行,而這部分將由創(chuàng)世紀(jì)系統(tǒng)和 Techno 矩陣技術(shù)工作。在虛擬制造的幫助,能夠縮短從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)品制造的時(shí)間。 杜邦[1994]提出了虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的概述,并報(bào)道了在考文垂藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院內(nèi)正在進(jìn)行的虛擬樣機(jī)。這些虛擬原型在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中進(jìn)行,在設(shè)計(jì)過程的開始時(shí),設(shè)計(jì)師將設(shè)計(jì)出一條虛擬道路及道路上的各種元素,如道路上行駛的二手車,行人等等。然后坐在駕駛座上,查看行駛路線等行為來執(zhí)行虛擬樣機(jī)試驗(yàn),通過研究駕駛員在虛擬道路上的表現(xiàn),來設(shè)計(jì)和組裝起落架,測(cè)試汽車碰撞時(shí)的安全性。 Kim[1994]的報(bào)告中指出,波音飛機(jī)公司的設(shè)計(jì)人員也在利用虛擬制造技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。虛擬制造技術(shù)可以提供符合人體工程學(xué)的飛機(jī)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)應(yīng)用以及維護(hù)。另一項(xiàng)研究中使用了虛擬環(huán)境,即訓(xùn)練機(jī)器人。一個(gè)操作員的的動(dòng)作將會(huì)得到識(shí)別、解釋,最后存儲(chǔ)在機(jī)器人行動(dòng)命令中。 Shenai 描述了虛擬制造為(血友?。┗A(chǔ)設(shè)施提供了一個(gè)關(guān)鍵的工藝和設(shè)計(jì)變量,在應(yīng)用中能夠使具體的半導(dǎo)體器件得到優(yōu)化。拉里賈尼[1994]討論虛擬制造技術(shù)還應(yīng)用在其他領(lǐng)域中,包括機(jī)器視覺應(yīng)用的診斷,故障檢測(cè),檢查和預(yù)防性維修,安全及維修訓(xùn)練,例如人體工程學(xué)的分析,通過虛擬的推土機(jī)和卡車,來模擬現(xiàn)實(shí)中駕駛員在新的駕駛室或新的配置下,能否工作舒適或能否進(jìn)行穩(wěn)定操作。