1 概 述 一、汽车工业成为国际性支柱产业，汽车成为了国际贸易的主要商品 二、汽车已成为改变地球面貌和改造人类的最主要机器 三、汽车已成为人类的最大的有形和无形的刽子手，夺取了千万人的生命,发达国家的年死亡人数在逐年下降，发展中国家的年死亡人数在逐年增加。在全球范围，平均每万辆汽车每年死亡9.7人1、平均每4.8分钟有1人死于车祸，每0.9分钟有1人在车祸中伤残。我国平均每天有299.6人死于道路交通事故，相当于每天坠毁1架满载客人的波音777-200型飞机！ 2. 汽车排放污染：城市大气污染、破坏臭氧层四、汽车已成为能源的最大消费者，世界石油行情能影响国家的政治形势 消耗量：每年汽车用油量要占世界石油产量的90%！ 2 专用汽车的一般概念及分类 一、专用汽车的定义 1. 国外相关术语 美国和英国： “特种汽车”（Special Type of Vehicle） 包括：客车、平头货车、柴油货车、市政送货车、三轮、大轮货车、救护车、殡仪车等 “专用汽车”（Special Purpose Vehicle）包括：消防车、救护车、机场用车、银行用车等日本： “特装车”（Special Equipment of Vehicle）包括：自卸车、液罐车、消防车、混泥土搅拌车、垃圾车等 “特用车”（Special Usage Vehicle） 包括：宣传车、救护车、邮政车、银行用车等 “特殊车”（Especial Vehicle） 包括：履带车、农耕作业车、起重车等 日本汽车分类： “货车运输车”：包括长头/平头货车、自卸车、厢式货车、三轮货车、全挂/半挂车等 “特殊用途车”：包括消防车、警车、救护车、医疗防疫车、冷冻/冷藏车、宣传车、液罐/洒水车、工程车、邮政车、混泥土搅拌车、垃圾车等 “大型特殊车”：包括推土机、铲运机、装载机、 起重车、叉车、沥青车、长货运输车、农用拖拉机等2. 国外专用汽车/专用车辆界定 一种在许多特征上不同于基本型汽车或经过特殊改装 之后才能用于运输货物和（或）人员的车辆，以及只能用于完成特定任务的车辆（Special Vehicle） 3. 我国专用汽车界定 （GB/T 17350-98） 专用汽车：装置有专用设备、具备有专用功能，用于承担专门运输任务或专项作业以及其他专门用途的汽车 4.我国专用汽车划分：专用汽车 专用自卸汽车 起重举升汽车 仓栅式汽车 特种结构汽车 厢式汽车 罐式汽车 二、专用汽车在汽车工业中的地位和作用 1. 国外专用汽车保有量巨大 专用车保有量占货车保有量的比例：50%70% ! 2. 专用汽车/专用车辆的作用 1) 有效地提高汽车运输效率，减少劳动消耗、降低劳动成本 （1）5T集装箱运输车与同吨位载货车： 运输效率提高37% （2）混泥土泵送车施工：降低施工费用 20%30%，缩短工时30%35%，节约劳动力41% 1)有效减少运输途中的货损、货差，显著提高货物安全性 统计数据: 世界各国每年生产食品30多亿吨，易腐食品占 1/3，流通过程中腐烂变质不能食用约23亿吨发展专用汽车生产能扩大汽车的应用领域、增加汽车的工业产出 国外汽车制造厂80%的载货车是以底盘形式提供给专用汽车厂改装 专用车保有量比重：美国68%，日本64%，德国76% 专用车发展为国民经济带来巨大的经济效益 散装水泥运输车：每运送100万 吨水泥可节约袋装纸6000吨，同时可节约40万劳动力我国水泥产量：3亿吨，若水泥散装运输率达90%，每年可节约包装费用65亿元3 专用汽车的发展概况 一、国内外专用汽车生产组织 1. 主机厂设分公司或分厂生产 戴姆勒.奔驰汽车公司自产救护车、消防车、清扫洒水车等丰田集团公司由15家公司组成，旗下荒川车体工业株式会社生产硬顶吉普和急救车、宣传车等特种车 2. 专用汽车厂外购底盘装配生产 美国大中型货车的出厂型式几乎全部是底盘：英国福特汽车公司生产出售的货车中80%为二类底盘 原苏联高尔基汽车厂：70%的汽车以底盘型式出厂供专用车厂改装使用3. 非汽车公司组织专用车生产 从事飞机制造、造船、设备制造、铁道车辆的公司设分公司/分厂生产专用汽车 4. 用户兼营专用汽车生产 二、专用汽车生产的特点 : 多品种，小批量 厂家多，规模小零、部件专业化生产 专业化协作生产：罐车车轴、牵引座、支腿、悬架、自卸车油缸、工程车辆关键设备/部件四、专用汽车产品的发展趋势 1. 专用汽车重型化: 专用车 15t； 挂车5070t；(多轴化；812轴) 装载容量3060m3 ! 2. 散装专用汽车列车化: 发动机功率 3600kW;有效载质量500t;双轴结构前转向架，三联式后轴 ! 3. 一车多用化4. 专用底盘专业化5. 新材料、新技术和微电脑的应用 : 新材料：不锈钢大梁、复合材料车架(环氧5208树脂基体、碳T300增强纤维)、GRP(玻璃纤维增强塑料)、铝合金和不锈钢车身/罐体 豪华舒适：轿车化、房车结构车身 新技术：发动机电子控制、 自动变速器、专用装置动力传递电子控制五、国内专用汽车产品发展状况 1. 我国专用汽车生产概况 品种：1550多个，专用车已占商用车产量的20%25%左右 主要产品： 自卸车、牵引车、半挂车、货厢式车、集装箱平板车 产量：2002年352046辆（改装厂273143辆，主机厂78903辆） 2. 专用汽车分品种增长情况 主要品种： 自卸车17.3万辆、半挂车6.1万辆、起重汽车1.02万辆（2002年），分别占专用车总量49.1%、17.3%和2.8% 近年发展较快的品种：（19982002年平均每年递增率）混凝土搅拌车：223.2% ；半挂汽车：44.1% ；车辆运输车：421.6% ；起重汽车：45.6% 产量：2002年352046辆（改装厂273143辆，主机厂78903辆） 3. 我国专用汽车主要技术特点 主要技术靠引进与合资合作 （大多为上装及关键件） 4. 我国专用汽车存在问题及与国外差距 (1)高科技产品及高技术关键件仍需进口 关键技术：消防车中一些50m以上登高消防车的上装部分；混凝土泵车上装部分的一些关键件；混凝土搅拌车中部分关键件；防弹运钞车 (2)对科技含量高的产品缺乏自主开发能力 存在问题：批量小，开发新产品投入又较大，企业在技术上投入不足，在资金上缺乏，大多为仿造国外车型，个别车型为引进国外产品的关键技术、关键件 (3)专用载货车产品结构不太合理 存在问题： 比例低：国外50%，我国25% ； 结构不合理：轻、中、重比例国外为3 4 3，我国为3 5 2 ； 品种少：国外6000多种，我国不到2000个品种。（4）专用底盘(特地为专用车设计的)较为缺乏 存在问题：大多数采用载货车底盘改装，使一些车型的载质量小，车辆适应性、经济性欠佳，平顺性差 （5）受相关行业发展水平的制约 存在问题：液压件、泵类、阀类、控制仪表等还未达到较高的技术水平，制约了高水平专用车的开发生产 (6）专用车技术开发能力有待进一步加强 (7)专用车生产存在散、乱、差问题 存在问题：厂多规模小产量小，机械化程度低，手工作坊式的多。产品质量参差不齐，难于实现经济规模，企业的经济效益大多较差。个别车型相对受到行业的保护。5. 今后几年发展快的品种或应关注的新产品 (1)混凝土搅拌运输车 产品特点：价格较高、利润较高，技术含量也较高，更适应合资引进生产，国内需求量为7000辆左右 (2)运油车与加油车 产品特点：旺销产品，其技术含量也不是太高，重型或半挂大型油罐车的未来市场前景广阔 (3)车辆运输车 产品前景：今后几年轿车将高速增长20%，2010年轿车产量预计500万辆，对车辆运输车需求每年增长20%以上 (4)有前景的新品专用车 城市环卫用车；高速公路护栏、市区护栏清洗车；高层建筑外墙清洗高空作业车；防疫消毒车 ；带粉碎、喷洒装置的城市园林用车 ；宿营旅居车 ；扩展式军用厢式车6. 对专用车发展的建议 (1)鼓励新产品开发、特别鼓励基型车生产厂开发专用车 (2)鼓励兼并、重组、对产品质量差、生产量极少、无发展前景企业逐步淘汰 (3)对于新技术、新产品在税收上予以优惠 (4)打破地区、行业部门间封锁，鼓励市场竞争，允许民企及其它所有制企业进入专用车各个生产领域 (5)国家科研部门对专用车、专用车上高技术含量的关键件联合攻关 (6)加强有关专用车标准制定，加强专用车产品认证，提高专用车整体水平 (7)鼓励专用车出口，努力开辟国内外两个市场5 本课程的任务和要求 1. 任务：学会分析和评价专用汽车及其各总成的结构与性能，合理选择结构方案及有关参数，并学到一些专用汽车（发动机除外）的设计与计算方法和总体设计的一般方法，为以后进行毕业设计及毕业后从事汽车技术工作打下良好的基础。 2. 要求：学习和掌握有关专用汽车设计的基本理论和方法，理论和实践相结合。 3. 课程关系： 1） 先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、机械设计、互换性与技术测量、汽车构造、汽车理论、汽车设计基础 2） 后续课程： 有限元原理与方法、 汽车可靠性设计 第二章一、专用汽车设计程序 a.消防车, b.救护车 c.殡丧车, d.清扫车 e.洒水车, f.扫雪车 g. 撒盐车 h. 垃圾装运车 i. 污水吸取车 j. 冷藏车 k. 工程抢险车 l. 混凝土搅拌车 m. 自装卸式货车 n. 液（气等）罐式汽车 二、专用汽车设计的特点和要求 1. 设计的特点 1）多选用定型的基本型汽车底盘进行改装设计 二类底盘、三类底盘 2）设计的主要工作：总体布置设计和专用工作装置的匹配 2. 设计的要求 1）应考虑产品的系列化、产品变型要求 特点：批量小、品种多 2）对自制零件设计，应考虑通用设备加工的可能性 3）对专用车工作装置中的核心部件和总成要进行优选 4）载荷变化，要对一些重要的总成结构件进行强度校核 5）应满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求 6）专用汽车有良好的适应性、工作可靠，且要设安全装置，要了解、掌握国家行业相应的规范和标准三、专用汽车底盘选型的基本特点 1. 选型依据： 专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、性能指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等 二类底盘：厢式车、罐式车、自卸车 三类底盘： 客车、客货两用车、厢式货车 四类底盘： 特种结构车、工程机械、农用车 2. 底盘或总成选型的要求 1）适用性：满足功能要求 2）可靠性：故障少，寿命长 3）方便性：安装、检查、保养、维修 4）先进性：动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、通过性，功能性 四、专用汽车的功率平衡和比功率计算 1. 专用汽车的功率平衡计算： 动力性能要求驱动功率P t：Pt=1/T(Pf+Pw)+P0/0=1/T(ma*g*fr*Vmax+(CD*A/76