车辆工程导论

成绩

中国农业大学 课程论文

（2011-2012学年春季学期）

论文题目：车辆工程认知实习报告 课程名称： 任课教师： 班 级： 学 号： 姓 名：

在为期两周的生产实习参观环节中，我们先后在北汽福田与中国农业大学工学院进行了认知实习，增强了自己对本专业的感性认识，加深了对以往所学专业知识的理解，拓宽了自己的眼界。使自己通过这个了解社会的机会，培养自己树立正确的人生观、就业观。提高了自己的综合素质和创新能力，而且将理论知识和实践知识综合起来的能力也大大提高。在参观这些与本专业相关的知名企业的过程中，我总体注意了解各种仪器零件的加工制造方法和设备，特别是先进制造方法和制造设备，注意了解典型零件的加工制造方法，简单了解感受了各企业的文化、管理制度。这些对于提高自己本身综合素质大有裨益，学到了很多课本上没有的东西，并对生产和管理有了更加深刻的认识。以下是我具体的实习报告。

一、实习的目的及意义

(1)通过这次的认知实习了解机械生产过程中存在的危险因素； (2)通过这次的实习，对汽车的生产有初步的感性认识；

(3)对生产过程中的流水线的概念，汽车分布组装有初步的了解； (4)在参观过程中，对部件的制造过程有初步的了解;

(5)了解汽车生产工程里的工作环境，了解社会所需人才应具备什么才能；

(6)增强自己对车辆工程这一专业的学习兴趣，为以后的专业学习打下初步的基础； (7)深刻体会作为一名车辆工程专业的学生的责任与使命，增强自己的责任感与使命感。

二、实习任务

通过参观生产实习，获取必要的感性认知和理性认识，叫全面地了解机械制造的生产工艺和流程，掌握机械生产的基础知识。作为一个工科的学生，实习是学习生活中不可缺少的重要组成部分，其主要目的是开阔我们的眼界，使我们来了解大批生产工件的方法和过程。同时也锻炼和培养我们吃苦耐劳的精神，了解汽车产业就业状况和国情、体验企业工作内容和方法。这些实际知识对我们后面的专业课程的学习是十分必要的。

三、实习时间

2012年7月

四、实习地点及内容

（一）北汽福田汽车股份有限公司

北汽福田汽车股份有限公司，是一家跨地区、跨行业、跨所有制的国有控股上市公司。总部位于北京市昌平区，现有资产近300多亿元，品牌价值达428.65亿元，员工近4万人，是一个以北京为管理中心，在京、津、鲁、冀、湘、鄂、辽、粤、新等9个省市区拥有整车和零部件事业部，研发分支机构分布在中国大陆、日本、德国、中国台湾等国家和地区的大型企业集团。

北京是福田汽车的全球总部所在地，也是福田汽车的创新中心和业务管理与运营中心。此外，福田汽车在国内的京、鲁、湘、粤、冀、鄂、辽、新等多省市拥有整车和零部件事业部；在中国、日本、德国、中国台湾等国家和地区拥有研发分支机构；在印度、俄罗斯设立了事业部，在全球20多个国家设有KD工厂，产品出口到80多个国家和地区。

福田汽车是中国汽车行业自主品牌和自主创新的中坚力量。自成立以来，福田汽车以令业界称奇的“福田速度”实现了快速发展，累计产销汽车超500万辆，曾连续两年位居世界商用车销量第一。目前福田汽车旗下拥有欧曼、欧辉、欧马可、奥铃、拓陆者、蒙派克、迷迪、萨普、风景、时代等十一大汽车产品品牌。

福田汽车坚持“商业模式、科技创新、管理创新、人才开发、全球化”的经营方针，在全面发展商用车的同时，注重将商用车全系列发展构建的黄金价值链，包含技术、管理、供应链、生产制造、分销和服务等，延伸开发相关联产业。汽车与新能源汽车、新能源、工程机械、金融、现代物流与物联网五大业务板块共同构成了优势互补、资源共享、相互支撑的黄金产业链。

在节能与新能源汽车领域，福田汽车一直紧跟新能源汽车的技术潮流，不断开发出更节能环保的产品并进入商业化运营。节能与新能源汽车已经覆盖卡车、客车和多功能汽车等各个领域，产销节能与新能源汽车近6000辆，成为中国新能源汽车产销量最大的企业。

根据“福田汽车2020”战略，福田汽车正在全面实施“5+3+1”战略，在俄罗斯、印度、巴西、墨西哥、印尼五个国家分别建立年产10万辆汽车的工厂，突破北美、欧盟、日韩等三个最发达地区市场，在中国建设全球总部，建设全球创新中心、业务管理和运营中心，确保在中国市场的领导者地位。到2020年，福田汽车将成为时尚科技与人文环保高度融合的综合性国际汽车企业，年产销汽车达400万辆，进入世界汽车企业十强，成为世界级主流汽车企业。

当我们走进厂区参观，在四个分工明确的客车生产车间，亲眼见了客车发动机组装、车身生产、外壳组装、整车出厂的全过程，结合一线技术人员的耐心讲解，对理论所学又有了从感性到理性认识的升华。在轻型卡车生产车间，又见了整体流水线的统一生产模式，看到了标准化生产下由福田公司自主研发生产的XP——蒙派克轻型卡车的生产流程。针对生产的各个环节，我们向工作人员们请教，同时还提出了一些的意见共同讨论。

在自由提问讨论环节，通过工作人员的讲解，从公司的生产、经营、营销、管理等多个角度了解到福田汽车有限公司的成长历程，对其辉煌历史、调整现状、未来规划有了全方面认识，有点及面的透视了当今国有企业的发展困境及机遇。

在此次福田汽车参观过程中，讲解员告诉我们一些福田的生产线是整套进口的，还有作为汽车“心脏”的发动机也多直接装配的外国品牌的发动机，不过车身等部分还是拥有自主产权的。纵观中国各名族品牌汽车的状况，都与之类似。目前中国拥有自主产权的汽车品牌有奇瑞全系列车型，长城全系列，华晨中华，金杯，吉利全系列，一汽奔腾品牌自有，但部分技术是马自达的，红旗品牌自有，7460部分技术林肯的，HQ3部分技术丰田的，上汽荣威，江淮宾悦，瑞鹰，力帆520，比亚迪全系列车型，一汽天津夏利，上海华普，浙江众泰，哈飞汽车全系列，长安奔奔，CV系列，昌河爱迪尔，福田欧派克等，另外几乎所有商用车都是自有产权的。其中比亚迪在电动车领域比较有优势，目前它产品线单一，还处在模仿阶段。华晨善于整合国际资源，中华骏杰都是请国外做外形和工程设计，自主力量比较弱，发动机还是以三菱4G系列为主。奇瑞的自主开发能力最强，有二十多款自主发动机，车型含盖了所有方面，从微车到经济家轿到中级轿车，再到双门跑车，轿跑，厢轿，小货，小面包，商务MPV，旅行Wagon，SUV，它全有，而且所有工程设计和大部分外形设计都是自己完成，国内有此能力的厂家不多。建立以自己为主导的经济体系，不仅是一个国家、一个民族经济发展之需要，也是一个国家、一个民族的国家和民族利益之所在，更是一个国家、一个民族经济安全之保证。对于中国的汽车产业来说，下大力气研发中国品牌的汽车，是民族和历史赋予我们的责无旁贷的责任。我们作为车辆专业的学生，应该努力学习，将来为中国自主品牌的汽车发展，作出自己应有的贡献。

福田之行，让我们走进了社会，接触了实践，增长了见识，体会了多元化。“追求、超越、突破”这一北汽福田汽车股份有限公司倡导的企业精神与企业文化，也将成为我们成长、求索的动力。

（二）中国农业大学工学院

中国农业大学工学院系2002年8月学校整合工学门类部分骨干学科专业群，由原机械工程学院、车辆与交通工程学院和农业工程研究院三个单位共同组建而成的。工学院教学科研办公用房总面积达1.9万平方米，设施、设备以及科研、教学条件先进。学院下设农业工程、车辆与交通工程、机械设计与制造和机电工程4个系，设有机械工程训练中心和大学生科技创新实践中心，设有现代农业装备与设施教育部工程技术研究中心、现代农业装备优化设计北京市重点实验室、农业部土壤-机器-植物系统技术重点实验室、农业部可再生能源清洁化利用技术重点实验室、农业部国家农产品加工装备分中心、农业部河北北部耕地保育科学观测实验站、农业部保护性耕作技术研究中心和中国农业大学中国农业机械化发展研究中心等。现有教职工170人，其中教授40人、副教授53人、讲师19人。师资队伍中包括工程院院士1人、长江学者特聘教授2人、国家

百千万人才3人、国家级和省部级突出贡献专家6人、北京市教学名师1人、农业部产业技术体系岗位专家2人、教育部新世纪优秀人才5人、北京市科技新星2人。

在工学院我们对车辆的内部有了一个广泛而又详细的认识，老师带领我们从汽车的底盘结构、汽车电子以及发动机的构造三大方面来为我们讲解了一辆汽车的重大构件组成。下面就是我对这次认知学习的一些具体内容。

曲柄连杆机构构造

曲轴连杆机构构造实训是学习汽车构造的重要环节，通过本次实习使我更加熟悉汽车的曲柄连杆机构的构造。将所学的理论知识与实践结合起来，培养用于探索的创新精神、提高动手能力，为以后走上工作岗位打下坚实的基础。在本次实习中，我了解到曲柄连杆机构的组成是由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。机体组分别有气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱及油底壳、曲轴箱、汽缸套。活塞连杆组分别有活塞、活塞环、活塞销、连杆。曲轴飞轮组分别有曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴。气缸体有直列、V形和水平对置三种形式，在汽车上常用直列和V形两种。气缸体下部的结构有一般式、龙门式、和隧道式三种形式风冷式气缸体和曲轴箱采用分体式结构，气缸体和曲轴箱分开铸造，然后再装配到一起。气缸盖的主要作用是封闭气缸上部，与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室。一般水冷式发动机气缸盖内铸有冷却水套，缸盖下端面与缸体上端面向所对应的水套是相通的，利用水的循环来冷却燃烧室壁等高温部分；风冷式发动机气缸盖上铸有许多散热片，靠增大散热面积来降低燃烧室的温度。气缸盖与气缸体之间装有气缸衬垫，其作用是保证气缸盖与气缸体间的密封，防止燃烧室漏气、水套漏水。油底壳的主要作用是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳受力很小，一般采用薄钢板冲压而成。活塞的作用是与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室，并承受气缸中气体压力，通过活塞销将作用力传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞环安装在活塞环槽内，用来密封活塞与气缸壁之间的间隙，防止窜气，同时使活塞往复运动便顺捷。活塞环分为气环和油环两种。活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，并将活塞所受的气体作用力传给连杆。活塞销一般采用低碳钢或低碳合金制造。连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。飞轮组主要由曲轴和飞轮以及其他不同作用的零件和飞轮以及其他不同作用的零件和附件组成。曲轴是发动机最重要的机件之一。其作用是将活塞连杆组传来的气体作用力转变成曲轴的旋转力矩对外输出，并驱动发动机的配气机构及其他辅助装置工作。曲轴前端主要用来驱动配气机构、水泵和风扇等附属机构，前端轴上安装有正时齿轮(或同步带轮)、风扇与水泵的带轮、扭转减振器以及起动爪等。主轴颈和连杆轴颈是发动机中最关键的滑动配合副，一般均进行表面淬火，轴颈过渡圆角处还须进行滚压强化等化等工艺，以提高其抗疲劳强度。曲轴在装配前必须经过动平衡校验，对不平衡的曲轴，常在其偏重的一侧平衡重或曲柄上钻去一部分质量，以达到平衡的要求。飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，外缘上压有一个齿圈，与起

动机的驱动齿轮啮合，供起动机发动机时使用。经过这次实习，我对汽车的曲柄连杆机构构造深受了解。

ABS制动系统平台

防抱死制动系统ABS全称是Anti-lockBrakeSystem，即ABS，可安装在任何带液压刹车的汽车上。它是利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到ABS的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点。当车轮即将到达下一个锁死点时，刹车油的压力使得气囊重复作用，如此在一秒钟内可作用60到120次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的“点刹”。因此，ABS防抱死系统，能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，不让轮胎在一个点上与地面摩擦，从而加大摩擦力，使刹车效率达到90%以上，同时还能减少刹车消耗，延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。

离合器

离合器安装在发动机与变速器之间，是汽车传动系中直接与发动机相联系的总成件。通常离合器与发动机曲轴的飞轮组安装在一起，是发动机与汽车传动系之间切断和传递动力的部件。汽车从起步到正常行驶的整个过程中，驾驶员可根据需要操纵离合器，使发动机和传动系暂时分离或逐渐接合，以切断或传递发动机向传动系输出的动力。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，从而起到一定的保护作用。

四冲程汽油机

汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。 (1)吸气冲程

活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高。 (2)压缩冲程

压缩冲程时，进、排气门同时关闭 (3)做功冲程

当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，

并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。 (4)排气冲程

排气冲程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气。

四冲程柴油机

四冲程柴油机和汽油机一样，每个工作循环也是由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。由于柴油机以柴油作燃料，与汽油相比，柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发，因而柴油机采用压缩终点压燃着火，也叫压燃式点火，其工作过程及系统结构与汽油机有所不同. (1)进气冲程

进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力比汽油机高。进气终点温度比汽油机低。 (2)压缩冲程

由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高，压缩终点的温度大大超过柴油的自燃温度。 (3)做功冲程

当压缩冲程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。 (4)排气冲程

柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。

对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的，其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。

汽车底盘

汽车底盘为四个系统：变速系、传动系、行驶系、制动系。汽车发动机的不同安置形式，决定着底盘的构造。汽车一般分为前置前驱、前置后驱、后置后驱、中置后驱等。当然不同的方式会有不同的结果，可以说各有特点，各有利弊。对此我想进行详细的说明。

前置前驱现在中低档轿车一般采用这种方式。因为相对于前置后驱有更高的性价比。它的优势在于：1.省略传动轴装置，减轻了车重，结构比较紧凑；2.有效地利用了发动机室的空间，驾驶室内空间较为宽敞，并有利于降低地板高度，提高乘坐舒适性；3.发动机逼近驱动轮，动力传递效率高，燃油经济性好；4.发动机等总成前置，增加前轴的负荷，提高了轿车高速行驶时的操纵稳定性和制动时的方向稳定性；5.简化了后悬架系统；6.在积雪或易滑路面上行驶时，前轮牵拉车身，有利于保证方向稳定性；7.汽车散热器布置在汽车前部，散热条件好，发动机可得到足够的冷却；8.行李箱布置在汽车后部，所以有足够大的行李箱空间。而它的弊端在于：1．启动、加速或爬坡时，前轮负荷减少，导致牵引力下降；2．前桥既是转向桥，又是驱动桥，结构及工艺复杂，制造成本高、维修保养困难。3.前桥负荷较后轴重，并且前轮又是转向轮，故前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短。4.前轮驱动并转向需要等速万向节，其机构和制造工艺较为复杂。5.一旦发生正面碰撞事故，因其发动机及其附件损失较大，维修费用高。

前置后驱采用了前置后驱驱动型式的整车具有如下优势：1．在拼合良好的路面上启动、加速或爬坡时，驱动轮的负荷增大，其牵引性能比前置前驱型式优越；2．轴荷分配比较均匀，因而具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性，并有利于延长轮胎的使用寿命；3．发动机、离合器和变速器等总成临近驾驶室，简化了操纵机构的布置；4．转向轮是从动轮，转向机构结构简单、便于维修。同时，FR型式具有如下的弊端：1.由于采用传动轴装置，不仅增加车重，同时降低动力传动系的传动效率，影响了燃油经济性；2.纵置发动机、变速器和传动轴等总成的布置，使驾驶室空间减小，影响乘坐舒适性；同时，地板高度的降低也受到限制；3．在雪地或易滑路面上启动加速时，后轮推动车身，易发生摆尾现象。采用前置后驱方式的客车，易于由货车改装，与货车通用的部件较多。除具有相似于前置后驱货车的优缺点外，还存在如下弊端：4.由于发动机罩突出于地板之上，降低车厢内的面积利用率，并导致了车内噪声大，隔热、隔振比较困难，影响了乘坐舒适性；5.前轴容易过载，轴荷分配不够理想，影响了操纵稳定性；6.由于前悬受到限制，导致后悬过长，上坡时容易刮地。

后置后驱这是目前大、中型客车流行的布置型式，少数微型或普及型轿车也采用该型式，但货车很少采用该型式。其优势在于：1．重量集中于汽车的后部，发动机距驱动轴很近，因而驱动轮负荷大，启动加速时牵引力大，且传动效率高，燃油经济性好。2．有利于车身内部布置，车厢内的面积利用率高。3．易于将发动机与车厢隔开，减少车厢内的振动和噪声，乘坐舒适性良好。4．可在地板下设置容积很大的行李仓。这种型式的弊端有：1.前轮附着力小，高速时转向不稳定，影响了操纵稳定性。2.水箱布置困难，不利于发动机的散热。3.发动机防尘困难。4.发动机和变速器等总成远离驾驶员，远程操纵机构的布置较复杂。5.故障不宜及时判别，维修保养困难。

中置后驱是大多数运动型轿车和方程式赛车所采用的型式。此外，某些大、中型客车也采用该型式，但采用该型式的货车很少。优势：对于运动型车1．可获得最佳的轴荷分配，操纵稳定性和行驶平顺性较好。2．发动机临近驱动桥，无需传动轴，从而减

轻车重，具有较高的传动效率。3．重量集中，车身平摆方向的惯性力矩小，转弯时，转向盘操作灵敏，运动性好。对于大、中型客车具有车厢内的面积利用率较高、车内噪音小、传动轴短、传动效率高等优点。弊端：对于运动型车1.发动机的布置占据了车厢和行李箱的一部分空间，通常，车厢内只能安放2张座椅。2.对发动机的隔音和绝热效果差，乘坐舒适性有所降低。对于大、中型客车1．发动机需要特殊设计，且其冷却和防尘不易。2．远程操纵机构复杂，维修保养不便。3．地板高度难于降低。 制动

在制动方面，我们了解了钳式制动和鼓式制动。通过讲解，知道了它们的特点和利弊。钳式制动制动力没有鼓式制动大，但是对于小型汽车是足以达到制动要求的;鼓式制动的致命缺点在于制动过程中产生大量的热，严重的会软化制动结构，导致制动失效。现在的轿车多采用前钳后鼓的方法，最大限度的利用优势，避免弊端。而大中型客、货车由于对制动力的苛刻要求，依然采用鼓式制动。为了尽量避免这一弊端，鼓式制动的材料正在不断改进，在使用过程中，也会采取一些措施来缓解过热的情况发生，例如在频繁使用制动时给制动盘浇水。 差速器

关于差速器，我们并没有作深入的了解，但是通过老师的介绍，知道这个结构对于汽车行驶特别是转向过程中是必不可少的。同时也明白了在雨雪天气汽车单轮打滑的原因，理论与实际得到了结合。 减震器

我们还了解了扭转弹簧与一般减震弹簧，知道了独立悬架要比桥式悬架舒适性好，明白了减震器的小孔节流工作原理以及最新发展的四轮转向技术。

汽车车身

车身是汽车上最为庞大的结构，但其技术含量相比于其他部分却是最低的，就算如此，我们也从中感受到了它的先进技术。

非承载式车身的汽车有刚性车架，车身本体悬置于车架上，用弹性元件联接。车架的振动通过弹性元件传到车身上，大部分振动被减弱或消除，发生碰撞时车架能吸收大部分冲击力，在坏路行驶时对车身起到保护作用，因此车厢变形小，平稳性和安全性好，而且厢内噪音低。但这种非承载式车身比较笨重，质量大，汽车质心高，高速行驶稳定性较差。

承载式车身的汽车没有刚性车架，只是加强了车头，侧围，车尾，底板等部位，车身和底架共同组成了车身本体的刚性空间结构。这种承载式车身除了其固有的乘载功能外，还要直接承受各种负荷。这种形式的车身具有较大的抗弯曲和抗扭转的刚度，质量

小，高度低，汽车质心低，装配简单，高速行驶稳定性较好。但由于道路负载会通过悬架装置直接传给车身本体，因此噪音和振动较大。

非承载式车身和承载式车身都有优缺点，使用在不同用途的汽车上。一般而言，非承载式车身用在货车、客车和越野车上，承载式车身一般用在轿车上，现在一些客车也采用这种形式。车身的制造汽车的车身是通过钢板冲压而成，在汽车制造的第一环节，通过钢板冲压，不仅能保证车身的坚固性，而且也能减轻车体重量。同时，通过流水线工作，车身冲压技术能明显加快车身的制造效率，降低制造成本。

五、实习总结

通过这次实习，我不仅对汽车的制造工艺及过程有了感性的认识，理论联系实际，对专业的学习起到积极作用，而且还使我开拓了视野，领略到不同企业的风格和模式，对我今后的学习和工作产生不可估量的作用。尤其是看完了生产车间，我们真正的了解到汽车的生产全过程，了解到汽车的关键零部件生产、发动机生产和汽车的整车装配过程，还有采用现代高科技设备来生产。通过实习，也同时了解到我们今后要具体从事哪一行业，或从事汽车中的哪一零部件行业。不管是今后的学习上，还是工作上，这次实习对与我们而言，受益匪浅