第一篇:汽車設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展
汽車設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展
汽車設(shè)計(jì)理論是指導(dǎo)汽車設(shè)計(jì)實(shí)踐的;而汽車設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的長期積累和汽車生產(chǎn)技術(shù)的<發(fā)展與進(jìn)步,又使汽車設(shè)計(jì)理論得到不斷的發(fā)展與提高。汽車設(shè)計(jì)技術(shù)是汽車產(chǎn)船設(shè)計(jì)的方法和手段,是汽車設(shè)計(jì)實(shí)踐的軟件與硬件。
由于汽車是一種包羅了各種典型機(jī)械元件、零部件、各種金屬與非金屬;材料及各種機(jī)械加工工藝的典型的機(jī)械產(chǎn)品,因此其設(shè)計(jì)理論顯然要以機(jī)械設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ),并考慮到其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用條件的復(fù)雜多變以及大批量生產(chǎn)等情況。它涉及許多基礎(chǔ)理論、專業(yè)基礎(chǔ)理論及專業(yè)知識,例如:工程數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、熱力學(xué)與傳熱學(xué)、流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)理論、機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械零件、工程材料、機(jī)械強(qiáng)度、電工學(xué)、工業(yè)電子學(xué)、電控與微機(jī)控制技術(shù)、液壓技術(shù),液力傳動(dòng)汽車?yán)碚?、發(fā)動(dòng)機(jī)原理、汽車構(gòu)造、車身美工與造型、汽車制造工藝、汽車維修等。在近百年中,汽車設(shè)計(jì)技術(shù)也經(jīng)歷了由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)發(fā)展到以科學(xué)實(shí),驗(yàn)和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)階段。20世紀(jì)60年代中期,在設(shè)計(jì)中引入電子計(jì)算機(jī)后又形成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD,Computer Aided Design)等新方法,使設(shè)計(jì)逐步實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化和自動(dòng)化。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)是以已有產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù),運(yùn)用一些帶有經(jīng)驗(yàn)常數(shù)或安全系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的一種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。這種設(shè)計(jì)由于缺乏精確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和科學(xué)的計(jì)算方法,使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不是過于笨重就是可靠性差。一種新車型的開發(fā),往往要經(jīng)過設(shè)計(jì)-試制-試驗(yàn)-改進(jìn)設(shè)計(jì)—試制—試驗(yàn)等二次或多次循環(huán)。反復(fù)修改圖紙,完善設(shè)計(jì)后才能定型,設(shè)計(jì)周期長,質(zhì)量差,消耗大。隨著測試技術(shù)的發(fā)展與完善,在汽車設(shè)計(jì)過程中引進(jìn)新的測試技術(shù),和各種專用的試驗(yàn)設(shè)備,進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),從各.方面對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和零部件的強(qiáng)度、壽命進(jìn)行測試。同時(shí)廣泛采用近代數(shù)學(xué)物理分析方法,對產(chǎn)品及其總成、零部件進(jìn)行全面的技術(shù)分析、研究,這樣就使汽車設(shè)計(jì)發(fā)展到以科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的階段。電子計(jì)算機(jī)的、出現(xiàn)和在工程設(shè)計(jì)中的推廣應(yīng)用,使汽車設(shè)計(jì)技術(shù)飛躍發(fā)展1設(shè)計(jì)過程完全改觀。汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能參數(shù)等的優(yōu)化選擇與匹配,零部件的強(qiáng)度核算與壽命預(yù)測,產(chǎn)品有關(guān)方面的模擬計(jì)算或仿真分析,在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。這種利用計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法,統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)。隨著計(jì)算機(jī)在汽車設(shè)計(jì)中的推廣應(yīng)用,一些近代的數(shù)學(xué)物理方法和基礎(chǔ)理論方面的新成就,在汽車設(shè)計(jì)中也日益得到廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)代汽車設(shè)計(jì),除傳統(tǒng)的方法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法外,還引進(jìn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設(shè)計(jì)<方法與分析手段,甚至還引進(jìn)了雷達(dá)防撞、衛(wèi)星導(dǎo)航、智能化電子儀表及顯示系統(tǒng)等商新技術(shù)。在產(chǎn)品開發(fā)的整個(gè)過程中,產(chǎn)品韻先天質(zhì)量、決定于設(shè)計(jì),產(chǎn)品在包括原材料、鍛造、使用、維<修等各方面的花費(fèi),即廣義成本的70%是由設(shè)計(jì)階段決定的。因此設(shè)計(jì)方案的修改盡可能地在產(chǎn)品開發(fā)的前期進(jìn)行,使產(chǎn)品設(shè)計(jì)一次成功,避免在產(chǎn)品開發(fā)后期因改變設(shè)計(jì)而造成的巨大浪費(fèi)。
汽車設(shè)計(jì)的內(nèi)容與特點(diǎn)
汽車的設(shè)計(jì)開發(fā)工作,是由根據(jù)市場調(diào)查及使用要求而制定的設(shè)計(jì)任務(wù)書開始的。
1.汽車設(shè)計(jì)的內(nèi)容
汽車設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括整車總體設(shè)計(jì)、總成設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)。整車總體設(shè)計(jì)又稱為汽車的總布置設(shè)計(jì),其任務(wù)是使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書所規(guī)定的整車參數(shù)和性能指標(biāo)的要求,并將這些整車參數(shù)和性能指標(biāo)分解為有關(guān)總成的參數(shù)和功能。
2.汽車設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和要求零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化和產(chǎn)品系列化
(1)由于汽車出產(chǎn)量大,品種及型號多,設(shè)計(jì)中實(shí)行零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化和產(chǎn)品系列化,可化生產(chǎn),提高工效,保證產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,減少配件品種,方便維修。
(2)考慮使用條件的復(fù)雜多變
為了使所設(shè)計(jì)的汽車產(chǎn)品;具有競爭力,設(shè)計(jì)中就要充分考慮。其對復(fù)雜多變的使用條件出適應(yīng)性。特別應(yīng)注意熱帶、寒帶等不同的氣候條件和高原、山區(qū)、丘陵、沼澤、沿海等不同的地理?xiàng)l件,以及燃料供應(yīng),維修能力等不同的使用條件對汽車結(jié)構(gòu)、性能、材料、附件等的特殊要求。
(3)重視汽車使用中的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保
汽車良好的使用性能是設(shè)計(jì)者要追求的目標(biāo),不同的汽車出使用性能也是不同的(例如:動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、平順性、舒適性、通過性以及可靠性、耐久性、維修性和對環(huán)境保護(hù)的影響性能等);而且在某些性能之間有時(shí)是相互矛盾的。因此;要在給定的使用條件下協(xié)調(diào)各使用性能的要求,優(yōu)選各使用性能指標(biāo),使汽車在該使用條件下的綜合使用性能達(dá)到最優(yōu)。特別要重視使用中的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保。
(4)車身設(shè)計(jì)既重視工程要求,更注重外觀造型
汽車車身的外形、油漆及色彩是汽車給人們的第一個(gè)外觀印象,是人們評價(jià)汽車的最直接方面,也是轎車的重.要市場競爭因素,是汽車設(shè)計(jì)非常重要的內(nèi)容。車身造型既是工程設(shè)計(jì),又是美工設(shè)計(jì)。從工程設(shè)計(jì)來看,它既要滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求、整車布置的匹配要求和沖壓分塊的工藝要求,又要適應(yīng)車身的空氣動(dòng)力學(xué)的要求而具有最小的,空氣阻力系數(shù)。從美工設(shè)計(jì)來看,它應(yīng)當(dāng)適應(yīng)時(shí)代的特點(diǎn)和人們的愛好,要像對待工藝品那樣進(jìn)行美工設(shè)計(jì),給人以高度美感,起到美化環(huán)境的作用。
(5)在保證可靠性的前提下盡量減小汽車的自身質(zhì)量
和固定的機(jī)械設(shè)備不同,作為運(yùn)輸用的汽車,其自身質(zhì)量直接影響其燃油經(jīng)濟(jì)性。和單件生產(chǎn)\小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品不同。作為大批量生產(chǎn)的汽車,減小其自身質(zhì)量可節(jié)約大量的制造材料,降低生產(chǎn)成本。合理地減小汽車的自身質(zhì)量,會(huì)對汽車工業(yè)和汽車運(yùn)輸業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法可滿足這方面的設(shè)計(jì)要求。
(6)設(shè)計(jì)要在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的指導(dǎo)下進(jìn)行
除設(shè)計(jì)圖紙的繪制與標(biāo)注應(yīng)按有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外,汽車設(shè)計(jì)還應(yīng)遵守與汽車有關(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)。中國汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括與國際基本通用的汽車標(biāo)準(zhǔn)和為宏觀控制汽車產(chǎn)品性能和質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),它包括國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。汽車標(biāo)準(zhǔn)又分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和推薦性標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)主要有:整車尺寸限制標(biāo)準(zhǔn)、汽車安全性標(biāo)準(zhǔn)、油耗限制標(biāo)準(zhǔn)、汽車排放物限制標(biāo)準(zhǔn)及噪聲標(biāo)準(zhǔn)。為使我國汽車產(chǎn)品進(jìn)入世界市場設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)考慮到國際標(biāo)準(zhǔn)化組織汽車專業(yè)委員會(huì)(ISO/TC22)制訂的一些標(biāo)準(zhǔn)和美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(ANSl)、美國汽車工程師學(xué)會(huì)(SAE)標(biāo)準(zhǔn)、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)、日本汽車標(biāo)準(zhǔn)組織(JASO)標(biāo)準(zhǔn)、日本汽車車身工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(JABIA)、日本汽車輪胎標(biāo)準(zhǔn)(JATMA)、日本汽車用品工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(JARP)、日本蓄電池工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(SBA)以及歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(ECE)、歐洲經(jīng)濟(jì)共同體(EEC)所制訂的汽車法規(guī)。
(7)汽車設(shè)計(jì)是考慮人機(jī)工程、交通工程、制造工程、運(yùn)營工程、管理工程的系統(tǒng)工程
汽車是由人來駕駛和乘坐的,因此其設(shè)計(jì)必須考慮這種人車關(guān)系,即操縱要方便、乘坐要舒適。汽車是一種交通工具,其設(shè)計(jì)必須符合交通工程的要求。
汽車設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程
其任務(wù)是選定設(shè)計(jì)目標(biāo),并制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作方針及設(shè)計(jì)原則。
2.總體方案設(shè)計(jì)
其任務(wù)是根據(jù)領(lǐng)導(dǎo)決策所選定的目標(biāo),及對開發(fā)目標(biāo)制定的工作方針、設(shè)計(jì)原則等主導(dǎo)思想提出整車設(shè)想,因此又被稱力概念設(shè)計(jì)或構(gòu)思設(shè)計(jì)。
3.繪制總布置草圖
其任務(wù)是確定整車主要尺寸、質(zhì)量參數(shù)與性能指標(biāo)以及各總成的基本型式。
4.車身造型設(shè)計(jì)及繪制車身布置
其任務(wù)是繪制不同外形、方向、色彩的車身外形圖;制作相應(yīng)造型的l:5整車模型;從中選優(yōu)后再制作1:5或1:1的精確模型。
5.編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書
其內(nèi)容包括:任務(wù)來源、設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)依據(jù);產(chǎn)品的用途及使用條件;汽車型號、承載容量、布置形式及主要技術(shù)指標(biāo)和參數(shù),包括空車及滿載下的整車尺寸、軸荷及性能參數(shù),有關(guān)的可靠性指標(biāo)及環(huán)保指標(biāo)等;各總成及部件的結(jié)構(gòu)形式和特性參數(shù);標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平及變型方案,擬采用的新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新裝備、新材料和新工藝,維修、及其方便性的要求,續(xù)駛里程;生產(chǎn)規(guī)劃、設(shè)備條件及預(yù)期制造成本和技術(shù)經(jīng)濟(jì)預(yù)測等。有時(shí)也加入與國內(nèi)外同類型汽車技術(shù)性能的分析和對比等。有的還附有汽車總布置方案草圖及車身外形方案圖。
6.汽車的總布置設(shè)計(jì)
其任務(wù)是根據(jù)汽車總體布置及整車性能,提出對各總成及部件的布置要求和特性參數(shù)等設(shè)計(jì)要求;協(xié)調(diào)整車與總成間、相關(guān)總成間、總成與有關(guān)部件間的布置關(guān)系和參數(shù)匹配關(guān)系,使之組成一個(gè)在給定使用條件下的使用性能達(dá)到最優(yōu)并滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書所要求出整車參數(shù)和性能指:(1)繪制汽車總布置圖;(2)根據(jù)總布置設(shè)計(jì)確定的整車參數(shù)和性能指標(biāo),提出對各總成和部件的設(shè)計(jì)要求;(3)繪制轉(zhuǎn)向車輪跳動(dòng)等有關(guān)部分的運(yùn)動(dòng)圖;(4)確定有關(guān)總成和部件支承的型式、結(jié)構(gòu)參數(shù)與特性等;(5)確定各總成的質(zhì)心位置,核算汽車空載和滿載時(shí)韻軸荷分配及整車質(zhì)心高度;(6)耕作模型進(jìn)行布置空間的校核,通常制作1:1的車身內(nèi)、外模型來檢查駕駛操作及上下車的方便性、視野范圍、乘坐空間及舒適性等;(7)汽車總成、部件及零件韻選型與設(shè)計(jì);(8)設(shè)計(jì)圖紙的工藝審查及必要的修改;(9)繪制汽車總裝配圖;(10)試制、試驗(yàn)、修改與定型。
第二篇:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)材料技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)材料技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)
發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢
伴隨汽車產(chǎn)銷量快速增長帶來的是大氣污染和石油消耗。目前,中國已成為僅次于美國和日本的第三大石油進(jìn)口國。而汽車的石油消耗又占了中國石油年消耗量的50%。無疑,先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)在汽車節(jié)能、環(huán)保技術(shù)開發(fā)中起著關(guān)鍵的決定性作用。
自20世紀(jì)末期以來,汽車排放法規(guī)日益嚴(yán)格。與美國上世紀(jì)90年代中實(shí)施的聯(lián)邦排放法規(guī)相比,于2007年全面實(shí)施的新聯(lián)邦排放法規(guī)將要求汽車氮氧化物排放降低幅度高達(dá)95%,碳?xì)渑欧盼锝档头雀哌_(dá)84%。2007年美國聯(lián)邦排放標(biāo)準(zhǔn)中第五分組碳?xì)渑欧艠O限約為歐Ⅳ排放極限的一半。
這越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)和人們對節(jié)能認(rèn)識的加深,使得低排放、低油耗、高功率密度、代用燃料(壓縮天然氣(CNG)、液化天然氣(LNG)、液化石油氣(LPG)、二甲醚、甲醇、乙醇汽油、生物柴油等)等車用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的開發(fā)受到高度的重視,從而促使傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)不斷創(chuàng)新。如汽油機(jī)直噴技術(shù)、可變氣門定時(shí)技術(shù)、可變進(jìn)氣管、燃燒速率控制滑片、可變排量技術(shù)、高壓共軌直噴柴油機(jī)等等。
關(guān)鍵零部件材料技術(shù)
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,對汽車零部件的要求越來越高,需要滿足更高的機(jī)械載荷、更高的溫度、更強(qiáng)的腐蝕環(huán)境、更苛刻的潤滑條件,因此,對材料的要求也日趨嚴(yán)格,高強(qiáng)度、輕量化、耐熱、耐磨、減摩、耐蝕等成為如今的發(fā)展方向。如下以缸體與缸蓋、曲軸、連桿等為例介紹零部件材料技術(shù)。
缸體與缸蓋
缸體與缸蓋選擇材料的主要出發(fā)點(diǎn)在于高強(qiáng)度、優(yōu)良的熱疲勞性能,輕量化。轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油機(jī)已普遍從灰鑄鐵到鋁合金,現(xiàn)在正逐步發(fā)展到鎂合金材料。以寶馬6缸鎂鋁復(fù)合發(fā)動(dòng)機(jī)缸體為例,缸套及缸體的內(nèi)芯部分為AlSi17Cu4Mg鋁合金,外壁與基座為AJ62鎂合金。復(fù)合缸體中鎂合金重18kg。與鑄鐵缸體比較,鋁缸體減重幅度約26%,而鎂鋁復(fù)合缸體可達(dá)44%。2005年寶馬3系列、5系列和7系列,以及2006年上市的Z4Roadster和Z4Coupe均已采用這種鎂鋁復(fù)合缸體的發(fā)動(dòng)機(jī)。
今后需繼續(xù)研究的課題有:
耐熱鎂合金材料開發(fā)。
材料性能測試:靜態(tài)機(jī)械性能、高周與低周疲勞性能、蠕變抗力、耐腐蝕性能、螺栓摩擦性能及載荷保持能力。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
鑄造工藝。
毛坯檢測技術(shù)。
未來重型柴油機(jī)缸體、缸蓋材料,灰鑄鐵、合金灰鑄鐵有逐漸被蠕墨鑄鐵替代的趨勢。蠕墨鑄鐵有兩大優(yōu)點(diǎn):第一、它的強(qiáng)度高,意味著氣缸可以在更高的壓力下工作,從而滿足日益嚴(yán)格的尾氣排放要求;第二、如果工作壓力不變,設(shè)計(jì)師可以減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量,改進(jìn)其緊湊性。
如今,考慮到輕量化能達(dá)到減排的效果,鋁合金成為中小型柴油機(jī)缸體與缸蓋材料的發(fā)展方向。梅塞德斯-奔馳公司最近成功開發(fā)出了世界第一臺全鋁3L直噴式柴油機(jī),并投入了批量生產(chǎn)。鋁合金缸體的重量較鑄鐵減少了35kg,其它鋁零件還有缸蓋、缸蓋罩、水泵活塞、油底殼、加壓分配器等。其功率密度達(dá)0.97kW/kg,較原設(shè)計(jì)提高了20%。
本田公司開發(fā)出了所謂的“先進(jìn)半固態(tài)鑄造技術(shù)”,并成功地用于其最新的2.2L轎車柴油機(jī)鋁合金缸體的生產(chǎn)。該柴油機(jī)為四缸共軌直噴式,對缸體的性能要求很高?!跋冗M(jìn)半固態(tài)鑄造技術(shù)”是一種新的噴射鑄造工藝,它除了具有普通壓鑄生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)外,獨(dú)特之處在于可使用砂芯并消除氣孔,因而可采用固溶處理大幅提高缸體的強(qiáng)度。它較同尺寸的常規(guī)鑄鐵缸體減輕了15kg,而剛度卻顯著增加。
曲軸
選材的主要出發(fā)點(diǎn)是考慮疲勞強(qiáng)度及耐磨性。
鋼
調(diào)質(zhì)鋼:
45、40Cr、35CrMo、42CrMo。
非調(diào)質(zhì)鋼:48MnV、C38N2、49MnVS3、43MnVS、38MnSiV。
球墨鑄鐵
珠光體球鐵:QT700-
2、QT800-
2、QT800-
6、QT900-
2、QT900-5。
以下是對多種強(qiáng)化工藝的分析:
表面感應(yīng)淬火
強(qiáng)化機(jī)理:表層材料硬度提高,圓角形成殘余壓應(yīng)力。
強(qiáng)化效果:零件彎曲疲勞極限提高幅度,鍛鋼曲軸在80%以上,球鐵曲軸在20%左右。
鋼+軸頸及圓角表面感應(yīng)淬火是目前承載能力最高的一種曲軸材料工藝組合,為重型及高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)所廣泛采用,但其工藝難度較大(變形、淬硬層均勻性、圓角表面光潔度等)。
圓角滾壓
強(qiáng)化機(jī)理:圓角形成大的殘余壓應(yīng)力場,表層材料冷作硬化。
強(qiáng)化效果:零件彎曲疲勞極限提高幅度,鍛鋼曲軸在80%以上,球鐵曲軸在100%以上。
球鐵+軸頸表面感應(yīng)淬火+圓角滾壓是目前性價(jià)比最高的一種曲軸材料工藝組合,雖然其疲勞強(qiáng)度較同等圓角淬火鋼曲軸低15%左右,但它具有以下優(yōu)點(diǎn):成本約下降40%~50%;減重8%以上;耐磨性好;減振降噪。
圓角滾壓球鐵曲軸廣泛應(yīng)用于輕型車和轎車發(fā)動(dòng)機(jī),它在相當(dāng)程度上可取代鍛鋼曲軸用于中等增壓的柴油機(jī)(已有小批量應(yīng)用于160bar發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)例)。
氮化 強(qiáng)化機(jī)理:表層形成硬化層,圓角產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。
強(qiáng)化效果:零件彎曲疲勞極限提高幅度,鍛鋼曲軸在大約30%~60%;球鐵曲軸在大約20%~40%。
氮化屬于一種整體表面處理工藝,因其能耗高、效率低、成本高、強(qiáng)化效果有限、對環(huán)境造成污染等缺點(diǎn),將逐步被淘汰。
連桿
連桿的選材主要出發(fā)點(diǎn)是材料需具有疲勞強(qiáng)度,輕量化的特征?,F(xiàn)今連桿材料技術(shù)有:
鑄造連桿
球墨鑄鐵-QT700-2
可鍛鑄鐵-GTS-65
鍛造連桿
調(diào)質(zhì)鋼-
45、55,40MnB、40Cr、45Mn2、53CaS、42CrMo
非調(diào)質(zhì)鋼-有35MnVS、35MnVN、40MnV、48MnV,C70S6,粉末冶金連桿
連桿的制造工藝有粉末鍛造和常規(guī)粉末燒結(jié)。粉末冶金連桿有技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)點(diǎn)。與鍛鋼連桿相比有較好的機(jī)械性能和重量精度,由于配粉時(shí)的精確稱量及采用閉式模鍛技術(shù),零件重量誤差很小,以致無需分級配重。尺寸精度也較好,尺寸公差可控制在普通連桿的1/5以內(nèi)。除此之外,連桿的整體質(zhì)量減輕10%以上,材料可節(jié)約40%,機(jī)加工工序減少約47%,能源消耗可節(jié)約50%,零件生產(chǎn)成本可降低10%。
上世紀(jì)八十年代初開始應(yīng)用在日本豐田公司1981年建成粉鍛連桿生產(chǎn)線,用于Camry轎車1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)。到本世紀(jì)初粉鍛連桿生產(chǎn)已累計(jì)超過5億支,目前廣泛應(yīng)用于轎車發(fā)動(dòng)機(jī)。
連桿分離面斷開工藝是利用低塑性材料在應(yīng)力集中條件下的脆性斷裂特性加工分離面的一種新工藝,利用斷口的高度嚙合特性定位,極大地簡化了連桿結(jié)構(gòu),連桿加工也更加簡單。
裂解工藝適用于鑄造連桿、鍛造連桿、粉冶連桿。連桿裂解工藝與傳統(tǒng)加工方法相比,脹斷技術(shù)優(yōu)越性體現(xiàn)在:改善連桿結(jié)合面定位;使連桿由分體加工變?yōu)檎w加工,取消桿、蓋結(jié)合面的切削、拉削與磨削等工序;降低了螺栓孔的加工精度和加工成本;簡化連桿及連桿螺栓結(jié)構(gòu);節(jié)省投資25%;減少刀具費(fèi)用35%;節(jié)省能源40%;生產(chǎn)成本可降低15%~30%。
目前,連桿裂解工藝已應(yīng)用于國外多個(gè)廠商,國內(nèi)也已開發(fā)出脹斷連桿品種,上海大眾、一汽大眾、東風(fēng)本田、上海通用都已采用了脹斷連桿技術(shù)。
裂解工藝的應(yīng)用將在未來越來越廣泛,粉末冶金連桿所占低比例將穩(wěn)步增長,鋁基復(fù)合材料連桿的研究開發(fā)力度將加大。
活塞
活塞的選材主要出發(fā)點(diǎn)是須有高溫強(qiáng)度高,抗氧化、耐蝕,輕量化的特性。目前活塞材料技術(shù)采用:
鋁合金+表面處理,其中鑄造鋁合金應(yīng)用在汽油機(jī)、中重型柴油機(jī);鍛造鋁合金主要用于高級轎車及賽車發(fā)動(dòng)機(jī)。
鍛鋼-調(diào)質(zhì)鋼、非調(diào)質(zhì)鋼,應(yīng)用于重型柴油機(jī)。
鋼-鋁組合,應(yīng)用于重型柴油機(jī)。
鑄鐵-灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵,在大、中缸徑的中、低速柴油機(jī)中應(yīng)用。
活塞頂部的處理方法主要有陽極氧化處理、鍍鉻、陶瓷噴鍍、微弧氧化;活塞裙部的處理方法主要有鍍錫、涂石墨、涂二硫化鉬。
鍛鋼活塞的特點(diǎn):
強(qiáng)度高-可承受最高的爆壓達(dá)250bar。
強(qiáng)熱穩(wěn)定性,高剛度,長壽命-滿足可靠性100萬km。
尺寸緊湊-可以實(shí)現(xiàn)壓縮高度僅為氣缸直徑的一半。
配缸間隙?。哂袠O好的導(dǎo)向性能。
重量與鋁活塞接近。
整體鍛鋼活塞是重型柴油機(jī)未來的發(fā)展方向,鋁基復(fù)合材料和碳基復(fù)合材料是活塞新材料。鋁基復(fù)合材料是以鋁合金為基體,添加了纖維、晶須、顆粒等增強(qiáng)材料而制成的一種金屬復(fù)合材料,它具有單一材料所無法達(dá)到的綜合性能。用于制造活塞整體或局部增強(qiáng)(燃燒室口邊緣、環(huán)槽、銷孔等部位)。它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕、動(dòng)載荷小、耐磨性好,與基體合金相比其高溫強(qiáng)度和抗熱疲勞性能明顯提高,并具有較低的線膨脹系數(shù)。碳纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合材料的性能有:①熱膨脹系數(shù)低(1~5×106/℃),約是鋁合金的1/10;②熱導(dǎo)率高(150~180W/m·K);③密度小(約為1.80g/cm3),是陶瓷的1/2~1/3;④摩擦性能好(摩擦系數(shù)為0.2~0.3),且具有自潤滑作用;⑤熱沖擊性能優(yōu)良;⑥最優(yōu)異的高溫性能。碳基復(fù)合材料活塞優(yōu)點(diǎn)有:
①不但減輕了活塞的重量,而且因級聯(lián)效應(yīng)可減輕如連桿、曲軸、飛輪等零件的重量,由此可大大提高內(nèi)燃機(jī)的熱效率和機(jī)械效率。
②提高了活塞的使用溫度,如活塞頂覆蓋CVR硅基涂層,其使用溫度可提高到1400℃。
③如果氣缸套也用碳基復(fù)合材料制造時(shí),氣缸套與活塞之間的間隙很小,甚至無需活塞環(huán)和活塞裙,從而進(jìn)一步地提高了內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率。
具有輕量化潛力的零件
汽車輕量化技術(shù)無論對傳統(tǒng)燃油汽車還是新能源汽車,都是一項(xiàng)共性的基礎(chǔ)技術(shù),是一項(xiàng)涉及汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)、安全、材料、制造、回收再利用等領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)工程。研究顯示,乘用車的重量減輕10%,油耗將降低6%~8%。這只是輕量化汽車節(jié)能的一方面,此外,重量減輕還減少了原材料在生產(chǎn)過程中的能耗,節(jié)能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了減排。
材料技術(shù)是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)進(jìn)步又有力地推動(dòng)了材料技術(shù)的發(fā)展,材料技術(shù)發(fā)展的優(yōu)先度分別為法規(guī)、性能、成本。鋁合金已廣泛應(yīng)用于進(jìn)氣管、普通飛輪殼、PTO飛輪殼、齒輪室、油底殼、機(jī)油冷卻器殼等零部件中。如今,鎂合金、非金屬材料也漸漸應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)中。
第三篇:汽車技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)
論《為什么“安全、環(huán)保、節(jié)能”型 汽車是汽車技術(shù)發(fā)展的方向》 摘要:就國內(nèi)而言,自2002年之后,中國汽車行業(yè)開始進(jìn)入爆發(fā)式增長階段,特別是隨著私
人消費(fèi)的興起,轎車需求量開始迅速攀升,并成為推動(dòng)中國汽車發(fā)展的一股重要力量。到2009年,中國取代美國成為世界上最大的汽車銷售市場,結(jié)束了由福特公司開始的美國長達(dá)一個(gè)多世紀(jì)的汽車統(tǒng)治地位。隨著汽車數(shù)量的激增,人們對于汽車技術(shù)的要求也有了改變,更看重了“安全、環(huán)保、節(jié)能”型的汽車。
關(guān)鍵詞:汽車市場發(fā)展動(dòng)態(tài)、汽車技術(shù)要求及其發(fā)展方向、“安全、環(huán)保、節(jié)能”型汽車、消費(fèi)者需求
緒言:隨著人們生活水平的日益提高,人們對高標(biāo)準(zhǔn)生活的渴望也一路攀升。對于出行方面,首選的交通用具就是汽車了,自2002年之后,中國汽車行業(yè)開始進(jìn)入爆發(fā)式增長階段,特別是隨著私人消費(fèi)的興起,轎車需求量開始迅速攀升,并成為推動(dòng)中國汽車發(fā)展的一股重要力量。到2009年,中國取代美國成為世界上最大的汽車銷售市場,結(jié)束了由福特公司開始的美國長達(dá)一個(gè)多世紀(jì)的汽車統(tǒng)治地位。隨著汽車數(shù)量的激增,人們對于汽車技術(shù)的要求也有了改變,出于對人身安全、環(huán)境保護(hù)以及消費(fèi)分量的考慮,人們越來愈看重了“安全、環(huán)保、節(jié)能”型的汽車。
一、國內(nèi)汽車市場的發(fā)展動(dòng)態(tài)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速持續(xù)增長,我國國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)穩(wěn)定迅速增長,國民生活水平逐漸提升,由十幾年前的溫飽問題轉(zhuǎn)向現(xiàn)在的追求享受生活。從新世紀(jì)開始,中國進(jìn)入全面建設(shè)小康社會(huì),汽車產(chǎn)品也從近十年時(shí)間里,迅速走進(jìn)人們的生活,并且影響了人們的生活。特別是在近幾年時(shí)間里,汽車已經(jīng)不再是達(dá)官貴人的專屬產(chǎn)品,它們已經(jīng)慢慢地走進(jìn)了平常百姓的千家萬戶。中國龐大的汽車市場吸引了國內(nèi)外眾多的商家,誰都想在這個(gè)消費(fèi)力極強(qiáng)的市場中分得一杯羹。
加入世貿(mào)組織以來,由于應(yīng)對得當(dāng),進(jìn)口汽車嚴(yán)重沖擊國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的情況并未出現(xiàn)。在汽車進(jìn)口連年大幅增長的同時(shí),國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)重組和外資進(jìn)入明顯加快,出現(xiàn)了高速增長、產(chǎn)銷兩旺的好勢頭。我國逐步開放汽車服務(wù)貿(mào)易,民資和外資均進(jìn)入中國汽車服務(wù)貿(mào)易領(lǐng)域。2002年是中國加入WTO的第一年。在這一年里,汽車工業(yè)呈現(xiàn)出迅速增長的趨勢。全年累計(jì)生產(chǎn)汽車325萬輛,比上一年同期增長38%;銷售汽車324.8萬輛,比上年同期增長37.1%。其中轎車產(chǎn)銷突破百萬輛,分別達(dá)到109萬輛和112.6萬輛,比2001年分別增長55%和56%。2003年,我國汽車產(chǎn)量更加達(dá)到444.37萬輛,其中轎車產(chǎn)量超過200萬輛,成為世界第四大汽車生產(chǎn)國。2004年,在國內(nèi)車市相對低迷的情況下,年總產(chǎn)量還是達(dá)到了507萬輛,增長13%左右,其中轎車240萬輛,增長16%左右。其總產(chǎn)量比上年增長15%左右,使我國汽車產(chǎn)量連續(xù)4年每年上一個(gè)百萬臺階。2006年我國的汽車產(chǎn)銷已經(jīng)突破720萬輛,成為世界第三汽車制造大國。僅僅在2008年的1月份到5月份期間,我國汽車產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了435.5萬輛,這個(gè)數(shù)字基本上與2003年得汽車年總產(chǎn)量持平,在全球汽車產(chǎn)銷基本持平的情況下,這一增長幅度十分可觀。在最近這兩三年我國的汽車產(chǎn)業(yè)更是達(dá)到空前的飽滿狀態(tài),而相應(yīng)增長起來的售后服務(wù)也更加令人舒心了,而且汽車受全球金融危機(jī)、燃料價(jià)格的提升以及技術(shù)的日益成熟等的影響,汽車1的價(jià)格也有所下降。
在以市場換技術(shù)的指導(dǎo)下,我國轎車工業(yè)已經(jīng)發(fā)展了20多年,具備了一定的基礎(chǔ)和相當(dāng)?shù)囊?guī)模。形成自主開發(fā)能力、發(fā)展自主品牌的問題,應(yīng)該提上日程了。相比于幾年前在市場上的張揚(yáng),目前的自主品牌轎車企業(yè)顯得沉穩(wěn)了很多。無論是奇瑞、比亞迪,還是吉利、華晨,推出新車型的速度都有所減慢,隨之而來的是比以前更成熟的車型。我國汽車市場還有很大的空間發(fā)展?jié)撃埽覈钠髽I(yè)要占有這個(gè)市場就要在整車技術(shù)和設(shè)計(jì)上有所突破,樹立自己的品牌,擺脫外商在品牌上對我國企業(yè)的控制,實(shí)現(xiàn)自主。而各種行業(yè)資金的加入也可以為提高汽車售后服務(wù)水平提供經(jīng)驗(yàn)。尤其是積極有效地吸引和利用外資,因?yàn)橥赓Y帶來了國內(nèi)汽車企業(yè)特別是國有企業(yè)暫時(shí)性短缺的資金;同時(shí)又帶來了國際上先進(jìn)的高端科技、現(xiàn)代化營銷方式和管理經(jīng)驗(yàn)。
二、未來汽車技術(shù)要求及其發(fā)展方向
1、維修技術(shù)方面:
我國汽車維修業(yè),起步較晚,基礎(chǔ)薄弱,反映在勞動(dòng)工具上,也是相當(dāng)落后,一把大錘,一把手鉗,幾只螺絲刀,就可以開個(gè)修理鋪賺錢。多年來汽車保修設(shè)備的生產(chǎn),也多以機(jī)具類為主。當(dāng)20世紀(jì)90年代隨著改革開放的不斷深入,一批批先進(jìn)的進(jìn)口汽車檢測設(shè)備和儀器涌入國門。四輪定位儀、解碼器、掃描儀、汽車專用示波器、汽車專用電表、發(fā)動(dòng)機(jī)分析儀、尾氣測試儀、電腦動(dòng)平衡機(jī)……這些昔日人們十分陌生的檢測設(shè)備,己經(jīng)成為現(xiàn)代維修企業(yè)的必備工具。而這些檢測設(shè)備,本身就是高科技化的產(chǎn)品,是電子檢測技術(shù)、電腦技術(shù)的高級集成物。要熟練地操作使用這些檢測設(shè)備,技術(shù)人員需要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)、掌握正確的使用方法、充分發(fā)揮檢測設(shè)備的各項(xiàng)功能,并要掌握英語和電腦技術(shù)。資訊、信息、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展,使各行各業(yè)都處于一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。作為現(xiàn)代汽車維修企業(yè)也不例外。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,汽車制造技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)地進(jìn)步。汽車從結(jié)構(gòu)到控制技術(shù)日趨高科技化,汽車新品牌、新材料、新裝備、新功能層出不窮。沒有人能將數(shù)千種車型的維修資料、數(shù)據(jù)、程序記憶在大腦中,這就要求汽車維修技術(shù)人員的知識技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)以及對資訊的全面掌握。汽車維修專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),徹底打破了資訊傳遞在空間、時(shí)間上的局限,能在第一時(shí)間最全面、最快速地將資訊迅速地傳遞到地球上每一角落。而互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在中國現(xiàn)代汽車維修行業(yè)中已嶄露頭角,從國際汽車維修行業(yè)看,維修企業(yè)技術(shù)資料查詢、故障檢測診斷、技術(shù)培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)化,已形成全面普及的局面。在維修信息綜合管理、專家集體會(huì)診、網(wǎng)上查詢資料、網(wǎng)上解答疑難雜癥、網(wǎng)上開展技術(shù)培訓(xùn)、網(wǎng)上購買汽車維修資料,已經(jīng)成為維修行業(yè)的基本特征。
2、安全技術(shù)方面:
隨著社會(huì)的發(fā)展,交通安全問題越來越凸顯,傳統(tǒng)的汽車安全理念也在逐漸發(fā)生變化,傳統(tǒng)的安全理念很被動(dòng)比如安全帶、安全氣囊、保險(xiǎn)杠等多是些被動(dòng)的方法并不能有效解決交通事故的發(fā)生,隨著科技的進(jìn)步,汽車的安全被細(xì)化,目前汽車安全分為主動(dòng)安全、被動(dòng)安全兩種概念。主動(dòng)安全技術(shù)將成未來汽車的研發(fā)重點(diǎn),汽車安全設(shè)計(jì)要從整體上來考慮,不僅要在事故發(fā)生時(shí)盡量減少乘員受傷的機(jī)率,而且更重要的是要在輕松和舒適的駕駛條件下幫助駕駛員避免事故的發(fā)生?,F(xiàn)代汽車的安全技術(shù)包括主動(dòng)安全技術(shù)和被動(dòng)安全技術(shù)兩方面。而被動(dòng)安全技術(shù)和主動(dòng)安全技術(shù)是保證汽車乘員安全的重要保障。過去,汽車安全設(shè)計(jì)主要考慮被動(dòng)安全系統(tǒng),如設(shè)置安全帶、安全氣囊、保險(xiǎn)杠等。現(xiàn)在汽車設(shè)計(jì)師們更多考慮的則是主動(dòng)安全設(shè)計(jì),使汽車能夠主動(dòng)采取措施,避免事故的發(fā)生。在這種汽車上裝有汽車規(guī)避系統(tǒng),包括裝在車身各部位的防撞雷達(dá)、多普
2勒雷達(dá)、紅外雷達(dá)等傳感器、盲點(diǎn)探測器等設(shè)施,由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。在超車、倒車、換道、大霧、雨天等易發(fā)生危險(xiǎn)的情況下隨時(shí)以聲、光形式向駕駛員提供汽車周圍必要的信息,并可自動(dòng)采取措施,有效防止事故發(fā)生。另外在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)還可存儲(chǔ)大量有關(guān)駕駛員和車輛的各種信息,對駕駛員和車輛進(jìn)行監(jiān)測控制。例如,根據(jù)日本政府“提高汽車智能和安全性的高級汽車計(jì)劃”,由日本豐田公司研制成功的“豐田高級安全汽車”即具有駕駛員瞌睡預(yù)警系統(tǒng)、輪胎壓力監(jiān)測警告系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)火警預(yù)報(bào)系統(tǒng)、前照燈自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)、盲區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)、汽車間信息傳輸系統(tǒng)、道路交通信息引導(dǎo)系統(tǒng)、自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)、緊急呼叫(SOS)停車系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)以及各向安全氣囊系統(tǒng)等,其中有些單項(xiàng)設(shè)備已投放市場。目前,世界各國都在運(yùn)用現(xiàn)代高新科,加緊研制汽車安全技術(shù),一批批有關(guān)汽車安全的前沿技術(shù)、新產(chǎn)品陸續(xù)裝車使用,使未來的汽車更加安全。未來汽車電子控制的重要發(fā)展方向之一是汽車安全領(lǐng)域,并向幾個(gè)方向發(fā)展:利用雷達(dá)技術(shù)和車載攝像技術(shù)開發(fā)各種自動(dòng)避撞系統(tǒng);利用近紅外技術(shù)開發(fā)各種能監(jiān)測駕駛員行為的安全系統(tǒng);高性能的輪胎綜合監(jiān)測系統(tǒng);自適應(yīng)自動(dòng)巡航控制系統(tǒng);駕駛員身份識別系統(tǒng);安全氣囊和ABS/ASR。隨著更加先進(jìn)的智能型傳感器、快速響應(yīng)的執(zhí)行器、高性能電控單元、先進(jìn)的控制策略、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、第三代移動(dòng)通信技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代汽車正朝著更加智能化、自動(dòng)化和信息化的機(jī)電一體化方向發(fā)展。
3、節(jié)能環(huán)保技術(shù)方面:
發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車是中國汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容,先進(jìn)柴油車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車都應(yīng)該在其中扮演重要的角色。就目前來說,先進(jìn)柴油車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車是三大節(jié)能環(huán)保汽車技術(shù),在性能、價(jià)格和商業(yè)化程度上各具特點(diǎn)。(1)先進(jìn)柴油車:先進(jìn)柴油車以先進(jìn)柴油機(jī)為動(dòng)力。與目前的汽油車相比,先進(jìn)柴油汽車具有燃油消耗低20%~30%、動(dòng)力性強(qiáng)等特點(diǎn),雖然尾氣排放中的顆粒物和氮氧化物含量高于先進(jìn)汽油車,但與上世紀(jì)90年代初傳統(tǒng)柴油車相比已減少了90%以上。先進(jìn)柴油轎車的價(jià)格明顯低于混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車,僅高出同類汽油車10%左右。目前先進(jìn)柴油轎車已處于成熟的商業(yè)運(yùn)行階段,2004年歐盟新增乘用車中46.3%為柴油車,法國、意大利、德國柴油轎車的比重分別為72%、66%、43%。(2)混合動(dòng)力汽車:混合動(dòng)力汽車由內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)。與目前的汽油車相比,混合動(dòng)力汽車能夠節(jié)省25%~40%的燃油,尾氣排放也比汽油車和先進(jìn)柴油車更為清潔。混合動(dòng)力汽車價(jià)格較高,在當(dāng)前的技術(shù)條件下,其成本比同類汽油車高30%左右。目前混合動(dòng)力汽車初步進(jìn)入商業(yè)化階段,2005年混合動(dòng)力汽車在美國銷售20.5萬輛,占美國汽車總銷量的1.2%。(3)燃料電池汽車:燃料電池汽車一般采用氫氣作為燃料,利用氫氣和氧氣的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能作動(dòng)力。與汽油車相比,燃料電池能夠節(jié)省50%的能源,且可以不消耗石油,不排放CO2和有害氣體。國際汽車界普遍認(rèn)為燃料電池汽車是節(jié)能環(huán)保汽車的最終解決方案,但目前燃料電池汽車僅處于研發(fā)和運(yùn)行試驗(yàn)階段,技術(shù)尚未完全成熟,價(jià)格過于昂貴,配套設(shè)施投入巨大,燃料電池汽車的大規(guī)模商業(yè)運(yùn)營應(yīng)在2020年左右。隨著汽車保有量的快速增長,汽車排放的CO2占中國未來CO2總排放量的比重不斷增加,發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車對于減少中國CO2總排放的影響越來越明顯,而汽車在技術(shù)方面也越來越注重于這方面的努力。發(fā)展節(jié)能、清潔汽車能夠在不改變汽車增長態(tài)勢的情況下減少石油的消耗和環(huán)境的破環(huán),是中國汽車工業(yè)未來發(fā)展,特別是可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。
三、消費(fèi)者的追求動(dòng)態(tài)
汽車是中國的支柱產(chǎn)業(yè),汽車的發(fā)展是中國經(jīng)濟(jì)增長的重要拉動(dòng)力量,公眾對汽車進(jìn)入家
3庭也有強(qiáng)烈的需求。中國汽車市場結(jié)束了十年前的高速增長后,自2011年起,步入了平穩(wěn)而理性的新一輪增長周期,以80后、90后為主的消費(fèi)主力正在迅速崛起。目前,由于我國道路交通硬件設(shè)施的不夠便利、交通管理的不夠完善等,在行駛中難免會(huì)發(fā)生這樣那樣的磕磕碰碰,甚至發(fā)生交通安全事故。所以,汽車消費(fèi)者在選車過程中,一定會(huì)把汽車的安全配置放在重要的位置,力求能購置盡量安全的汽車。作為汽車制造商,就應(yīng)更加重視汽車安全的設(shè)計(jì)。另外,根據(jù)消費(fèi)額度來說,汽車消費(fèi)也不是一個(gè)小數(shù)額。所以,消費(fèi)者對那種節(jié)能方面的汽車還是抱有很親覓的態(tài)度的,而且對于國家政策來說,節(jié)能汽車是非常符合可持續(xù)發(fā)展方向和科學(xué)發(fā)展觀的要求的。對于環(huán)保方面就更加不用說了,當(dāng)今世界的發(fā)展潮流離不開環(huán)保這一重要話題。對于汽車消費(fèi)者來說,他們也不希望自己買的車在開著的時(shí)候是冒著濃濃的黑煙、發(fā)著惡臭的。因此就消費(fèi)者的心態(tài)來說,“安全、節(jié)能、環(huán)?!毙推嚱^對是他們的首選。其次,汽車的價(jià)格、車型的設(shè)計(jì)、品牌形象等方面也是影響消費(fèi)者對汽車消費(fèi)的一些重要因素。不過總體來說,“安全、節(jié)能、環(huán)?!毙推囀窍M(fèi)者選購的主流。
由以上總體來說,“安全、節(jié)能、環(huán)?!毙推囀瞧嚰夹g(shù)發(fā)展的方向是有道理的、必走的一條可持續(xù)發(fā)展的符合科學(xué)發(fā)展觀的道路!
第四篇:景觀設(shè)計(jì)理論與方法
景觀設(shè)計(jì)理論與方法
第一講:
景觀→景觀生態(tài),景觀形態(tài),景觀空間,景觀地理 城市景觀的概念:(狹義)在城市地域內(nèi),由各種環(huán)境元素所構(gòu)成的能夠成為人們審美對象的形式信息總和,由于具有物質(zhì)外觀,可被人們直接感知和理解,達(dá)到一種情感愉悅的審美目的。
(廣義)一個(gè)城市或城市某一空間的視覺總體,包括景觀各個(gè)要素的結(jié)構(gòu)特征、功能特征、文化特征、人的視覺感受以及其中的社會(huì)生活等。城市景觀在一定程度上反映了一個(gè)城市地域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度和物質(zhì)文化建設(shè)水平。
“城市景觀是一些可被看,被記憶,被喜歡的東西?!?/p>
——?jiǎng)P文林奇 景觀體驗(yàn):一重視覺感受→空間感受
二重心靈感受→場所感受
城市空間結(jié)構(gòu)不應(yīng)該只是憑客觀物質(zhì)形象和標(biāo)準(zhǔn)來判定,還要憑人的主觀感受來判定。
第二講:
城市→物質(zhì)空間→精神歸宿
建筑園林視覺藝術(shù)創(chuàng)就了城市博物館就要在里面創(chuàng)造藝術(shù)。(吳良鏞80年代)
→→創(chuàng)造城市美,強(qiáng)調(diào)的是在個(gè)體的景觀基礎(chǔ)上,對城市整體環(huán)境藝術(shù)的規(guī)劃與設(shè)計(jì),城市景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)是城市設(shè)計(jì)的重要組成部分之一?!稀偌稀偻耆诤?/p>
→→一池三山→中國園林最早的基本模式 雷姆庫哈斯在《普通的城市》一書中寫到:“我們精心規(guī)劃的城市今天看起來似是一片混亂,那我們不如去營造一種隨意建設(shè),用舊了就廢棄的城市?!?→→樹立建筑、規(guī)劃、風(fēng)景園林“三位一體”的設(shè)計(jì)思想。城市景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)就是環(huán)境設(shè)計(jì),是將自然與人工的環(huán)境和景物,從功能、美學(xué)上進(jìn)行合理的保護(hù)、改造、組織和再創(chuàng)造。
景觀與城市景觀
具有視覺、美學(xué)意義(建筑學(xué))
地理學(xué)意義:強(qiáng)調(diào)地域性(自然地理之父——洪堡
德國)生態(tài)意義:強(qiáng)調(diào)地圈、生物圈、智能圈
文化意義:強(qiáng)調(diào)文化對自然的影響。一般公眾=風(fēng)景
景觀是指地表自然景色或自然人文綜合景觀。景觀最基本最實(shí)質(zhì)的內(nèi)容離不開園林的核心。
——軟質(zhì)、硬質(zhì)景觀
景觀與自然、人類→→從本質(zhì)上講,景觀是人類存在的一種…而存在的視覺事物。
1.景觀的有序性:
自然在景觀的結(jié)構(gòu)中,起著舉足輕重的作用,理想的環(huán)境是有序美好的?!坝^序列↗靜態(tài)→創(chuàng)造空間
↘動(dòng)態(tài)→移動(dòng)中產(chǎn)生的變化↗四季
↘前后景深的變化→背景基質(zhì) 基調(diào)、配調(diào)、轉(zhuǎn)調(diào)、主調(diào) 2.景觀層次性
一是景觀感受層:追求所有自然與人工形體對人的視覺感受和心靈感受。
二是文化歷史與藝術(shù)層:歷史文化民俗民情傳統(tǒng)藝術(shù),追求特色景觀的塑造。三是環(huán)境生態(tài)層:追求人類與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的生態(tài)觀。
城市景觀概念、要素:
城市景觀——指在城市范圍內(nèi),各種視覺事物和視覺事件構(gòu)成的視覺總體。(強(qiáng)調(diào)人的參與)3.城市景觀——關(guān)系藝術(shù)(是一門涉及多元關(guān)系的綜合藝術(shù))戈登卡爾說:一座建筑是城市,兩座建筑是城市景觀。
現(xiàn)代與古代建筑的融合,現(xiàn)代建筑采用玻璃幕墻,古代建筑投影其上。大小山的融合:大小為黃金分割
即城市景觀是城市中各種視覺事物及事件與周圍空間組織的關(guān)系藝術(shù)。
城市景觀是城市給人們的綜合印象和感知,也即城市這一客觀事物在人們頭腦中的反映。城市景觀的三要素:
(1)景物:是城市景觀形成的本身,也是構(gòu)成城市景觀的基本素材。自然素材——指自然的各種地形、氣候、光照、植物、水體 人工素材——主要指建筑物和各種人工設(shè)施 事件素材——指那些正在發(fā)生的視覺事件
城市景觀包括自然、人文和社會(huì)景觀,它們以物理、生物、文化等形態(tài)呈現(xiàn)出來。(2)景感:指人對城市景觀(物)的感覺反映。
直接景感——景物通過人的眼、耳、鼻、舌等感覺器官的感受反映
理性景感——在直接景感的基礎(chǔ)上,通過知覺、想象、思維的綜合過程從而產(chǎn)生對景物的認(rèn)識及情感。理性景感是人對城市景觀可更改的知覺形式,是更高一級的感覺方式。(3)主客觀條件:
客觀條件——城市中的自然、人文和社會(huì)景觀
主觀條件——人對景觀的鑒賞過程中的時(shí)間、地方以及鑒賞的人的年齡、興趣、職業(yè)、知識等。
第三講
城市景觀的構(gòu)成類型
按功能分:居住區(qū)景觀、商業(yè)區(qū)景觀、工業(yè)區(qū)景觀、文教區(qū)景觀、風(fēng)景區(qū)景觀等 按空間形式:城市整體景觀、城市街區(qū)景觀、城市廣場景觀等
按組成內(nèi)容:建筑景觀、水體景觀、植物景觀、地能景觀、氣象景觀等 按環(huán)境特性:濱水景觀、住區(qū)景觀、歷史景觀、綠地景觀、娛樂景觀等 按一般分類法分:1.自然景觀:城市固有的
2.人文景觀:包括各種人工景觀,可以說是城市的主要景觀
3.社會(huì)景觀:以社會(huì)和人為內(nèi)容的景觀,又稱為活的景觀,往往是動(dòng)態(tài)的。
山水景觀
氣象景觀
自然景觀
動(dòng)植物景觀
其他景觀
城市
人工設(shè)施景觀
綜合 人文景觀
歷史景觀
景觀
加工后的自然景觀(物質(zhì)文化)
文化景觀
社會(huì)習(xí)俗
社會(huì)景觀
風(fēng)土人情
街市面貌(非物質(zhì)文化)
民族氣氛 城市景觀特性:
1.生長性:視覺感受的放大(景觀是在不斷的生長,如樹木)。城市景觀不是一步到位,它有一個(gè)生長過程,主要體現(xiàn)在:其一,景觀作為一種生物的生長,隨著時(shí)間的推移會(huì)導(dǎo)致生長的樹種與建筑之間的比例協(xié)調(diào)。梧桐樹的季節(jié)變換,爬山虎——生長性。其二,景觀作為一種文化的生長(需要人的參與)。把文明作為文化積淀起來,伴隨必要的新陳代謝是城市前進(jìn)的過程。文化旅游帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長。
我們只是地球上的旅游者,來去匆匆,但城市是要存在下去的?!?銘 2.五維性
空間景象
維
物質(zhì)存在形式
有形景象
視覺維
光波(形式、色彩、質(zhì)感)無形景象
聽覺維
聲波(…)無形景象
嗅覺維
氣味(各種氣)無形景象
味覺維
味道(甜、麻)
無形景象
體覺維
溫度、濕度、時(shí)間、氣流、質(zhì)感 人的視聽覺與人的行為有關(guān)
→→直立狀態(tài)的人、器官感覺基本上是以向前及水平方向?yàn)橹鳌?/p>
→→人在直立時(shí),可同時(shí)瞥見左右90%范圍內(nèi)的事物,而上下觀看的范圍比較狹小?!嗽谛凶邥r(shí),習(xí)慣觀看前方偏下的事物,向上看的視野會(huì)減少?!说穆犛X有7m和35m兩個(gè)尺寸 7m可以交流,35m大聲交流 常言道:景觀體驗(yàn)——一重視覺來歷,二重心靈感受→人對城市景觀的感受應(yīng)該是人的器官感受加上人的心靈感受、思維活動(dòng)的一種混合反映。
景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的內(nèi)容: 1.景觀規(guī)劃與設(shè)計(jì)概述
一.景觀規(guī)劃與設(shè)計(jì)概念及現(xiàn)狀
嚴(yán)格來講,景觀規(guī)劃與景觀設(shè)計(jì)在側(cè)重點(diǎn)上有差異。
從規(guī)劃角度,注重土地的利用形式,通過對土地及其上的物體和空間的安排、協(xié)調(diào)和完善景觀的各種功能,使人、建筑物、社區(qū)、城市以及人類的生活同生存的地球和諧相處。
從設(shè)計(jì)角度,注重對環(huán)境方面問題的分析,確立景觀目標(biāo),并針對目標(biāo)解決問題,通過具體安排土地及其上的物體和空間,為人們創(chuàng)造安全、高效、健康和舒適的環(huán)境。
景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心——人類戶外生存環(huán)境的建設(shè)
景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃、建筑學(xué)均以創(chuàng)造人類聚居環(huán)境為目標(biāo),將人與環(huán)境的關(guān)系處理落實(shí)在具有空間分布和時(shí)間變化的人居環(huán)境之中。
三者相同點(diǎn):使建筑、城市、景觀常表現(xiàn)為你中有我我中有你。三者分工不同:建筑學(xué)側(cè)重于聚居空間的塑造,重在認(rèn)為空間設(shè)計(jì)。
城市規(guī)劃側(cè)重于聚居場所的建設(shè),重在以用地,道路交通為主的人為場所規(guī)劃。
景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)側(cè)重于聚居領(lǐng)域內(nèi)各種景觀資源與環(huán)境的綜合利用與再創(chuàng)造,重在戶外環(huán)境的塑造。
景觀與建筑規(guī)劃之區(qū)別:
景觀規(guī)劃與設(shè)計(jì)需要意念和意象 城市規(guī)劃最關(guān)注經(jīng)濟(jì)、人口等情況 景觀園林規(guī)劃關(guān)注立意
建筑:立意發(fā)揮(受功能限制)
景觀建筑學(xué)
landscape
architecture 從傳統(tǒng)風(fēng)景園林到當(dāng)代景觀建筑學(xué)的演進(jìn)過程 荒野→景物→
圃→囿→
苑→花園→
園林→城市綠地→
公園→風(fēng)景名勝區(qū)→
自然保護(hù)區(qū)→
當(dāng)代景觀建筑學(xué)已是一個(gè)集藝術(shù)、科學(xué)工程技術(shù)于一體的應(yīng)用型專業(yè)與學(xué)科 景觀建筑學(xué)在中國還是一門亟待開拓的學(xué)科專業(yè)。二.現(xiàn)代景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)三元素
1.視覺景觀形象
2.環(huán)境生態(tài)綠化
3.大眾行為心理
1.視覺景觀形象:主要是從人的視覺形象感受要求出發(fā),根據(jù)美學(xué)規(guī)律….人的視覺生理特點(diǎn):決定了人對景物形象會(huì)產(chǎn)生不同程度的錯(cuò)覺,以至使人的圖形感受與實(shí)際感受出現(xiàn)差別,而這正是景觀設(shè)計(jì)者應(yīng)該理解和運(yùn)用的規(guī)律(利用視覺轉(zhuǎn)化)。例:太原五一廣場,錫耶納坎波廣場→并非對稱
結(jié)論:不要追求絕對的對稱,不要追求平面上的東西。
羅馬市政廣場:經(jīng)過幾個(gè)年代的修建,增大視覺空間,擴(kuò)大廣場空間 威尼斯圣馬可廣場:利用錯(cuò)覺(空間擴(kuò)大,利用…)(梯形廣場,進(jìn)深加深)2.環(huán)境生態(tài)綠化:主要是從人的生活感受出發(fā),根據(jù)自然生物學(xué)原理,利用… 景觀設(shè)計(jì)重視環(huán)境生態(tài)綠化,是為了突出可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)觀。3.大眾行為心理:以人類的戶外行為及規(guī)律入手,“以人為本” 各類景觀行為與場所空間環(huán)境質(zhì)量相關(guān)
行為類型
對環(huán)境要求
必要活動(dòng)
★★★
★★ 選擇活動(dòng)
★
★★ 社交性活動(dòng)
★★
★★
(★多少代表行為與環(huán)境質(zhì)量的相關(guān)程度)
現(xiàn)代景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)三元素的關(guān)系是相輔相成,密不可分的 強(qiáng)調(diào)景觀視覺→滿足鮮明形象 強(qiáng)調(diào)環(huán)境生態(tài)→足夠的綠地和綠化
強(qiáng)調(diào)大眾的作用→要有足夠的場地和為大多數(shù)人所用的空間設(shè)施
現(xiàn)代景觀設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢:
1.可持續(xù)發(fā)展:結(jié)合自然環(huán)境,將對自然環(huán)境的影響降到最小 上海外灘(92年),第一層即綠地空間,第二層架空即觀光空間,第三層交通空間 2.從靜態(tài)景觀走向動(dòng)態(tài)景觀:現(xiàn)代景觀設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)變化 3.尋求與自然環(huán)境的平衡
城市在產(chǎn)生的一刻起,就受到自然和人文兩種驅(qū)動(dòng)力的作用 景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的本質(zhì)是一種追求人與自然平衡的環(huán)境藝術(shù) 4.對景觀資源的保護(hù)與開發(fā)
即風(fēng)景資源、旅游資源的保護(hù)與開發(fā)
城市景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)原則(講求自己的風(fēng)格,不要人云亦云)一.景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的層次劃分
廣義上分三個(gè)層次:1.宏觀景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)(宏觀的景觀環(huán)境規(guī)劃→戰(zhàn)略層次;設(shè)計(jì)偏重小的層面)
涉及對象是一個(gè)地域綜合體,即人類文化圈和生物圈交互作用形成的多層次生態(tài)系統(tǒng)。其基本工作是對土地工作環(huán)境生態(tài)與資源進(jìn)行評估和規(guī)劃 核心工作是大地景觀化即綠化——藍(lán)化——棕化規(guī)劃 重要內(nèi)容:對特殊性大尺度工程構(gòu)筑的景觀處理 2.中觀…(中觀的場地是景觀規(guī)劃)
基本工程:場地規(guī)劃是一種對建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)施、給排水、綠化等的時(shí)空布局,并使之與周圍交通、景觀、環(huán)境在小范圍內(nèi)協(xié)調(diào)。
重要內(nèi)容:城市設(shè)計(jì),按形態(tài)分——面:城市形象策劃,總體美化
線:濱河帶、商業(yè)步行街
點(diǎn):廣場、交叉口等 3.微觀…(微觀的詳細(xì)景觀設(shè)計(jì))
主要包括街頭小游園、街頭綠地、庭院、古典園林、園林景觀小品等設(shè)計(jì) ※城市景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)對的是中觀和微觀兩個(gè)層面,即狹義的景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)。二.設(shè)計(jì)要求 1.基本要求
1)讓居民在綠化空間上滿足需要 2)使土地合理利用
3)保護(hù)、提高城市中自然景觀的質(zhì)量 4)風(fēng)貌特色塑造 5)傳統(tǒng)與現(xiàn)代的結(jié)合 2.具體要求 1)總體設(shè)計(jì)
2)局部和地段設(shè)計(jì)
現(xiàn)代設(shè)計(jì)原則:經(jīng)濟(jì)適用,創(chuàng)造城市的景觀藝術(shù)美,以達(dá)到真善美的最高境界
適用:主要以使用者的需求為考慮,各種設(shè)施、設(shè)備、配置等均需符合人性化,做到適切、合宜。
城市景觀要點(diǎn):
一. 城市輪廓線控制
城市輪廓線是城市生命的體現(xiàn),是潛在的藝術(shù)形象。凹型(北京):有傳統(tǒng)建筑需保護(hù)。(中間歷史文物保護(hù))冠型(天津):現(xiàn)代工業(yè) 波浪起伏型(上海):現(xiàn)代商業(yè)
若高層建筑聚集在一起,可形成城市的“冠”,但為了避免相互干擾,形成相互攀比的局面,可以利用一系列不同的高度;或是彼此高度相仿,但間距適宜,組成較松散的構(gòu)圖;若高層建筑隨處隨地而起,彼此間毫無關(guān)系,既無重點(diǎn),也無法產(chǎn)生令人滿意的和諧整體;若高層建筑頂部外觀雷同,則會(huì)影響輪廓線的優(yōu)美性。建筑輪廓線與山體輪廓線的關(guān)系:(1)前者低于后者為宜
山頂上挺拔的建筑加強(qiáng)山形,山上安排大量的建筑破壞景觀;平坦地形上的天際線以山體作為天際線的背景。
(2)建筑輪廓線與山體輪廓線構(gòu)成互補(bǔ)的關(guān)系為良好(3)建筑輪廓線高于山體輪廓線需避免,同高最忌諱。二. 建筑高度分區(qū)
1.根據(jù)建筑所在位置、性質(zhì)、地形條件考慮其高度。國外城市設(shè)計(jì)理論認(rèn)為,每個(gè)城市的市中心都應(yīng)該有一個(gè)處于支配地位的構(gòu)圖中心,稱為“冠”,它常有高層建筑組成。
2.城市的“冠”——山頂設(shè)高層建筑的,反映山城特色,但應(yīng)避免過度重復(fù)。三.景觀視線走廊保護(hù)
景觀視線走廊:人為規(guī)定的,保護(hù)視線通過的一個(gè)空間范圍,即一種特殊的視線區(qū)域。
視覺走廊是指由多種多樣的景物組成的一條廊道,也即是景觀軸線。
但有時(shí)二者又可以是一致的,視線走廊必須為有形的,視覺走廊可以為虛為實(shí)。視覺走廊強(qiáng)調(diào)過程,必須要有中途的過程,視線靜態(tài)的,視覺走廊是在動(dòng)態(tài)的過程中體會(huì)。
造景句法:把各種有形無形的景象元素進(jìn)行造景,并使之優(yōu)化。包括功能句法和系統(tǒng)句法
1.功能句法:即傳統(tǒng)的造景手法,其特點(diǎn)是通過有形景象元素的地位,作用的突出或抑制來達(dá)到景觀的優(yōu)化。
2.系統(tǒng)句法:在調(diào)查、認(rèn)識、研究各景觀元素的信息本質(zhì)的基礎(chǔ)上,多角度、多層次,系統(tǒng)的對景觀進(jìn)行藝術(shù)加工、創(chuàng)造的一種方法。分靜態(tài)句法和動(dòng)態(tài)句法。(1)靜態(tài)句法:采用模糊、簡潔、對比等相對優(yōu)化的辦法,通過減少景象的信息來夸大或減少。
(2)動(dòng)態(tài)句法:考慮時(shí)間因素的景觀空間構(gòu)景方法。
強(qiáng)化法:為了突出地表達(dá)某種設(shè)計(jì)意念,借助于一定的手段提高和放大某景象在整個(gè)景觀中的控制力,強(qiáng)化景空。→→利用人的視錯(cuò)覺
彎曲法:通過地形或道路,創(chuàng)造水平或豎向曲度,使景空相互流通又相互遮蓋,增大期待感。
逆轉(zhuǎn)法:在可能情況下,盡量使正負(fù)景空相互轉(zhuǎn)換,以加強(qiáng)人們的期待感,激發(fā)求新欲望。
注重動(dòng)態(tài)構(gòu)景:通過人的動(dòng)線組織景觀,利用誘導(dǎo)手段引導(dǎo)空間序列變化,在有限的空間創(chuàng)造出無限的景觀。以隔求深,以曲求變,以隱求顯,以暗求明,以高求遠(yuǎn),以引求通,尋求景觀的和空間的多元化,可以通過道路的轉(zhuǎn)折,建筑的引退,綠化的遮擋等手法加以實(shí)現(xiàn),曲折有致,起伏有變,變化有節(jié)。
綜上,城市景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的綜合性、藝術(shù)性,更是一門十分深?yuàn)W的學(xué)問。設(shè)計(jì)者把特定的藝術(shù)形象、藝術(shù)情趣、藝術(shù)氣氛表現(xiàn)在景觀景觀作品中,這就是景象。
尋求與自然、環(huán)境的平衡:
按風(fēng)水觀念,構(gòu)成景觀特點(diǎn):1.圍合封閉的景觀 2.中軸對稱 3.富有層次感的景觀 4.富于曲線美、動(dòng)感美的景觀。
拋開迷信的成分,傳統(tǒng)的風(fēng)水術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種環(huán)境設(shè)計(jì),它不僅注重與居住生活密切相關(guān)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量問題,也同樣重視與視覺藝術(shù)關(guān)系密切的景觀質(zhì)量問題。風(fēng)水:藏風(fēng)面水
有風(fēng)有水→生命→氧氣好→精神好
第五篇:教學(xué)設(shè)計(jì)理論與方法
專題四:教學(xué)設(shè)計(jì)理論與方法
教學(xué)設(shè)計(jì)是一種理論,它是書寫教案的說明和前提,也是上好課的前提。但在實(shí)際工作中,有效教學(xué)計(jì)劃效果卻不容樂觀,有些教師因各種原因?qū)儆趥湔n或匆匆忙忙地備課,根本達(dá)不到體育教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)際意義和效果。因此,在我們的教育教學(xué)活動(dòng)的實(shí)踐中,我們的有些教學(xué)設(shè)計(jì)也只是停留在很膚淺的層面上,要么應(yīng)付學(xué)校的檢查,要么流于形式,沒有實(shí)際的效果。體育與健康教學(xué)設(shè)計(jì)是根據(jù)教學(xué)內(nèi)涵和體育與健康教學(xué)實(shí)際操作需要而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)研究規(guī)劃、教學(xué)過程及其方法。它屬于圍觀層次的教學(xué)設(shè)計(jì),主要包括體育與健康課程設(shè)計(jì),教學(xué)單元設(shè)計(jì),課堂教學(xué)設(shè)計(jì)及媒體材料設(shè)計(jì)等。教學(xué)設(shè)計(jì)是在教學(xué)前對教學(xué)過程的預(yù)先籌劃,從而合理安排教學(xué)情境,以期達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)。它主要包括教學(xué)目標(biāo)、材料設(shè)計(jì)和組織安排等方面的內(nèi)容。
一、教學(xué)計(jì)劃的制定。當(dāng)一個(gè)教學(xué)目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)容載體——教學(xué)計(jì)劃,被確定以后,自然就要設(shè)計(jì)一個(gè)符合這一計(jì)劃內(nèi)容的教學(xué)程序,然后再根據(jù)各段程序的需要制定出科學(xué)合理的教學(xué)方案,這一方案也就是我們常說的“課堂教學(xué)設(shè)計(jì)”。它就是實(shí)現(xiàn)和連接教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法、效果的生命線。制定出科學(xué)合理、實(shí)用的教學(xué)計(jì)劃,是廣大教師重視教育與實(shí)施教育教學(xué)的一個(gè)重要組成部分。
教學(xué)計(jì)劃大致可分為學(xué)年教學(xué)計(jì)劃,學(xué)期教學(xué)計(jì)劃,單元教學(xué)計(jì)劃和課時(shí)教學(xué)計(jì)劃。以學(xué)期教學(xué)計(jì)劃為例來看看如何制定教學(xué)計(jì)劃。
教學(xué)計(jì)劃,可以資助你有計(jì)劃實(shí)施自己的想法,并能合理完成教學(xué)任務(wù),同時(shí)也便于以后總結(jié)自己的教學(xué)情況,提高自己的教學(xué)能力、積累經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)不足提供可能條件,制定教學(xué)計(jì)劃是有必要的。從學(xué)科教學(xué)來看,根據(jù)本學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合班級的學(xué)生情況,有目的的研究教學(xué)思想、教學(xué)方法明確教學(xué)任務(wù)、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)等方面,以此來制定自己的教學(xué)計(jì)劃,顧名思義,就是明確自己每天、每周、每月都應(yīng)該做點(diǎn)什么,怎么做,為什么這樣做,要做到什么程度等等。一份好的教學(xué)計(jì)劃,要?jiǎng)?wù)實(shí)、可操作學(xué)生習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法、思維能力等方面真正受益,從而將每個(gè)想法落到實(shí)處。下面以學(xué)期教學(xué)計(jì)劃來進(jìn)行討論。
一、學(xué)期教學(xué)計(jì)劃的構(gòu)成
1、本學(xué)期教學(xué)的總目標(biāo)和總要求;
2、對學(xué)生情況的簡要分析;
3、對本學(xué)期的材料內(nèi)容、對教材的簡要分析、學(xué)期的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)的解析;
4、提高本學(xué)期課堂教學(xué)質(zhì)量的主要措施;
5、教學(xué)課題的課時(shí)分配及進(jìn)度;
二、制定學(xué)期為教學(xué)計(jì)劃的要求
1、教材分析要符合新課標(biāo)的要求,要做到概括性強(qiáng)、備課清楚、知識全面。
2、在教學(xué)方面的要求方面:要要強(qiáng)調(diào)教學(xué)的結(jié)構(gòu),強(qiáng)調(diào)通過教學(xué)使學(xué)生達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn),目的要切實(shí)可行。要做到“突出綱目,啟智導(dǎo)學(xué)”。教學(xué)計(jì)劃要簡明扼要,對應(yīng)傳授哪些知識、技能、培養(yǎng)什么能力,解決哪些問題、主要步驟等,要清楚地列出綱目,不要長篇大論、連篇累牘。
3、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)方面,重點(diǎn)、難點(diǎn)要分開??梢罁?jù)新課標(biāo)和教學(xué)參考書制定教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。另外,在教學(xué)中,教學(xué)難點(diǎn)具有一定的相對性,因此要依據(jù)對學(xué)生的了解確定不同水平學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)。
4、在教學(xué)措施方面:教學(xué)措施建立在教師新課標(biāo)、教科書和學(xué)生“三熟”的基礎(chǔ)上,教學(xué)措施要體現(xiàn)在教師對新課標(biāo),教材的準(zhǔn)確性把握和對學(xué)生情況的深入分析,既要“依標(biāo)扣本”,又要“有所創(chuàng)新”。應(yīng)注意巧妙、新穎、精要的“三結(jié)合”。教書育人和培養(yǎng)學(xué)生的知識能力是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿。
5、在課時(shí)和教學(xué)進(jìn)度方面:一般應(yīng)根據(jù)新課標(biāo)的規(guī)定進(jìn)行安排。切實(shí)可行的教學(xué)工作計(jì)劃,是新課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)必須要做好的工作。它是指為完成教學(xué)目標(biāo),使教學(xué)發(fā)揮效力的各種條件的計(jì)劃與準(zhǔn)備,任何教學(xué)只有具備一定的條件,才能有效的進(jìn)行,離開了一定的條件,就可能使課堂教學(xué)低效,甚至無效。對于教學(xué)計(jì)劃與準(zhǔn)備的評價(jià),可以從以下幾個(gè)方面考慮:課前對教材的鉆研是否融合貫通、理解透徹;是否能吃透《課程標(biāo)準(zhǔn)》精神和熟悉教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上確定好教學(xué)重點(diǎn),并能聯(lián)系學(xué)生實(shí)際確定教學(xué)點(diǎn);教學(xué)目標(biāo)的確定與表述是否適當(dāng);是否能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際條件,靈活
選擇教具制作課件,對教具、課件如何準(zhǔn)確無誤地演示,是否做好了充分準(zhǔn)備;教學(xué)材料的選擇是否體現(xiàn)生活化,是否與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系起來;教案的編號是否注意層次安排、銜接緊密、框架明晰,并密切內(nèi)在聯(lián)系;對于板書的設(shè)計(jì)是否規(guī)范,簡要等等。因此,教學(xué)計(jì)劃很重要,是進(jìn)行有效教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。教師課前的精心計(jì)劃與準(zhǔn)備是開展教學(xué)活動(dòng)的必要前提。
二、備課
教育家蘇霍姆林斯基在著作中曾誤過這樣一件事:一位歷史教師講公開課,極其成功,課后,有人問他:“您這堂課講得這樣好,請問您備課用了多長時(shí)間?”他回答道:“可以說這堂課我準(zhǔn)備了一輩子,但是要問直接備課的時(shí)間,那我告訴您,只有十分鐘,由此看來備課對于每個(gè)教師上好每堂課來說是多么的重要。
凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。教師上課,教案的準(zhǔn)備非常重要,我們常稱這一過程為備課。備課是講課的起始環(huán)節(jié),是教師力求取得最佳課堂效果的先決條件,是教師教學(xué)行為和學(xué)生學(xué)習(xí)行為的點(diǎn)子庫,也是提高教師自身素質(zhì)的有效理論。目前許多學(xué)校和教師群體都出現(xiàn)這樣的問題:教案固定的格式、工整書寫、但卻缺乏反思與修改。這些“整齊”的備課往往不具備實(shí)用性,備課本上寫的東西多是為了應(yīng)付學(xué)校教導(dǎo)處等管理機(jī)構(gòu)的檢查,按部就班,陳舊老套,缺乏教師的思考。教師“書寫”的時(shí)間大于“思考”的時(shí)間——將大多數(shù)備課的時(shí)間用于書寫、用于文字的堆砌,缺乏思考和原創(chuàng),實(shí)用價(jià)值不大,形成了“備課”、“上課”兩張皮的問題。很
顯然,這樣的教案是“死的”,這樣的備課是無效的,在課程改革的今天,我們的備課也亟待注入新的活力。
備課的主體是教師,現(xiàn)在的備課方式實(shí)用嗎?備課管理中出現(xiàn)了哪些問題?教師心目中的理想備課方式是什么?這些問題都還得問問老師們。為此本人做了相應(yīng)的調(diào)查,看看一線教師的有效備課形式。
(一)來自一線教師的備課調(diào)查就
就我自己而言,我們采用的是集體備課形式(電腦打印稿),但我們覺得工作量很大,且容易造成浪費(fèi)(主要是指打印紙張式相應(yīng)的耗材)。我想我們身邊有很多好的教學(xué)資源,如課善于利用,一定會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。我們有一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師,他們的教研課教案設(shè)計(jì)精彩,如能讓大家借鑒,一方面節(jié)約備課時(shí)間,另一方面讓我們的教學(xué)更富有實(shí)效性,另外“翻寫”名家的教學(xué)設(shè)計(jì)也是一個(gè)很好的辦法,讓大家在短時(shí)間內(nèi)提升自己。另外在條件允許的情況下,領(lǐng)導(dǎo)能否考慮將老師們辛勤勞動(dòng)的備課成果集中形成資源庫,如將同一課程不同教師的優(yōu)秀教案整理成冊,也給大家提供一個(gè)多元化的選擇。
(體育教師,17年教齡)
在網(wǎng)絡(luò)上大量搜索資料,(主要是上課的背景資料和同一教學(xué)內(nèi)容的教案),在這些資料的基礎(chǔ)上整理自己的思路,主要是關(guān)鍵環(huán)節(jié)的提問以及需要學(xué)習(xí)討論的問題,將自己的思路寫在書上是一種很實(shí)用的方式。
(體育教師,7年教齡)
資源共享+結(jié)合本班學(xué)習(xí)實(shí)際+自我反思。第一次備課:由于一個(gè)年級所教學(xué)的知識內(nèi)容相同,因此,備課資料也可共享,如精品教案年級統(tǒng)一購買,網(wǎng)上教案資源共享。資料相對集中后,用打印的形式呈現(xiàn)出來。第二次備課:在集體備課的前提下,課前教師要二次備課,要祥細(xì)批注和修改,增補(bǔ)刪改,有些甚至可以結(jié)合本班情況合并課時(shí)或者另外選擇重備,并二次備課:課后應(yīng)有本課的反思,以及借例分析,還要對課后練習(xí)情況進(jìn)行分析,以便及時(shí)調(diào)整教案和上課的策略。
(體育教師,15年教齡)
體育課一般按項(xiàng)目來備課,如“立定跳遠(yuǎn)”,就備這個(gè)項(xiàng)目單元的課,而不是分節(jié)去備,因?yàn)楦靼嗲闆r不一,分課時(shí)備課根本就不可能完全實(shí)施,而應(yīng)根據(jù)各班的情況進(jìn)行調(diào)整,這樣根據(jù)實(shí)際情況去上課、實(shí)用、操作性強(qiáng)。
(體育教師,20年教齡)
在實(shí)際備課的過程中,“備課生”還需加強(qiáng)。對于任課教師來說,所教班級多,而且可能每學(xué)年遇到教學(xué)班的情況都不一樣,如果學(xué)生情況不了解清楚,就備不出高質(zhì)量的課,這樣就直接影響教學(xué)的效果。認(rèn)為對剛接到的新班可否采用超2—3時(shí)的備課,這樣有利于教師及時(shí)根據(jù)學(xué)生情況調(diào)整教學(xué),以免做無用功。等教師和學(xué)生都相應(yīng)適應(yīng)、了解后,再超周、超月備課資源,再進(jìn)行個(gè)性修改,提高備課的實(shí)效性。
(體育教師,12年教齡)
共同搜集優(yōu)秀的教案(如名家名師發(fā)表的教案),學(xué)習(xí)、借鑒,再根據(jù)自身和學(xué)生實(shí)際情況做好一些修改、調(diào)整、集體備課共同研討各單元的重難點(diǎn),再各自針對各班到個(gè)人的特點(diǎn)進(jìn)行修改。
(體育教師,6年老齡)
目前提倡集體備課,它集體每位教師的智慧,精心設(shè)計(jì)教案,也減輕了其他教師的工作量,但有的學(xué)校規(guī)模小,教師少,集體備課的條件并不具備。教師應(yīng)去教學(xué)實(shí)踐中,發(fā)現(xiàn)備課的不足,及時(shí)修改和補(bǔ)充,形成自己的教學(xué)特色,這樣隨著工作和教齡的增長,自己的教案也逐漸豐滿和完善。實(shí)際上,最利于學(xué)生發(fā)展提高能力的教案,才是最佳選擇,不應(yīng)拘于某一固定的備課方式。
(體育教師,15年教齡)
我認(rèn)為無論什么方式,都必須再現(xiàn)出該學(xué)科的特點(diǎn),強(qiáng)調(diào)出課堂的重點(diǎn),同時(shí)注重學(xué)生怎樣才能最大可能地接受課堂知識,利用課堂知識解題。
(體育教師,16年教齡)
目前的備課是各自為戰(zhàn)、教師多在應(yīng)付檢查,缺乏針對學(xué)生的備課,多以教師為中心。我主張切實(shí)落實(shí)集體備課,博采眾家之長,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,發(fā)揮教師的群體優(yōu)勢。
(體育教師,20年教齡)
(二)備課方式中存在的問題及分析
以上摘錄了一些集體備的看法,每個(gè)人的意見不同,如借鑒名家教案(或優(yōu)秀教案),有的教師贊成,有的卻反對,有的贊成集
體備課,有的卻認(rèn)為個(gè)人深鉆教材才是優(yōu)秀教師成才之道。無論如何,我們首先要面對現(xiàn)實(shí),解決現(xiàn)實(shí)中所遇到的那些困惑。
1、備課不是為了“好看”。
備課是為了明確教師們上課思路,是對課堂的預(yù)設(shè)。備課是為了教師們上課,而不是為了“好看”!許多學(xué)校檢查教師備課時(shí),往往提倡教師書寫工整,備課詳細(xì),甚至用備課的字?jǐn)?shù)、每課時(shí)備課的頁數(shù)來衡量教師備課的質(zhì)量。這樣的檢查方式顯然是一個(gè)錯(cuò)誤的導(dǎo)向。
2、教師要有充足的時(shí)間來備課。
體育教師由于所帶的班級較多,一般情況下都是超工作量,除了上課以外,還有訓(xùn)練隊(duì)的訓(xùn)練時(shí)工作,學(xué)校群體活動(dòng)工作等等,能夠在上班時(shí)間擠出時(shí)間備課的教師不多,而下班以后,教師們身心俱疲,大多數(shù)教師沒有精力再獎(jiǎng)大量時(shí)間用于備課,一些教師往往對備課應(yīng)付了事,甚至抄襲別人的備課教案,或者干脆從網(wǎng)上下載打印后應(yīng)付學(xué)校的檢查。
3、教師的備課無用
有一些教師備課非常認(rèn)真,但由于實(shí)際情況的變化,精心準(zhǔn)備的教案卻不能直接用于教學(xué),上課前還得“二次備課”,精心寫出的教案成了“擺設(shè)”,形成了“備課”,“上課”兩張皮的問題。
4、集體備課的誤區(qū)
有些教師非常依賴于集體備課,甚至認(rèn)為集體備課應(yīng)形成打印稿供大家共用。有些學(xué)校形成了“教師一人備一個(gè)內(nèi)容,大家合起一共用”的格局,并把這種現(xiàn)象冠之以“集體備課”的稱謂。這樣的備課方式是不利于教師的專業(yè)發(fā)展的,把“備課”這樣一個(gè)重要的環(huán)節(jié)簡單化了。
5、對備課重要性認(rèn)識不夠
一些教師非常重視課后對學(xué)生的輔導(dǎo),即所謂的“補(bǔ)差”。卻沒有深究學(xué)生為什么會(huì)出現(xiàn)這么多知識或能力的缺失。精心的備課能夠提高教學(xué)效益,使“輔差”的工作量減少。
從教師們的備課記錄來看,我們可以發(fā)現(xiàn),教師們對備課的看法是不盡相同的,存在的一些矛盾。因此,為了實(shí)現(xiàn)教師的有效備課,提高備課、上課的質(zhì)量,結(jié)合新課程改革,教師備課必須完成以下要求:
一是掌握好備課的指導(dǎo)思想,即面向全體學(xué)生,注重每一個(gè)學(xué)生充分發(fā)展,因材施教、注重差異、體現(xiàn)教師的科學(xué)精神和智慧。
二是把握如何備課中的各個(gè)環(huán)節(jié)。三是控制好備課的具體要求。
因此,我們應(yīng)該加深對有效備課的認(rèn)識,爭取做到首先是“備而能用”。即備課應(yīng)該備而能用。減少無效備課,“備課”、“上課”不能兩張皮,高效地完成教學(xué)任務(wù)。有利于教師的專業(yè)成長,使教師的教學(xué)水平迅速提高。最后是“有利于學(xué)”。即讓學(xué)生覺得快、學(xué)得扎實(shí),所有的知識過手,培養(yǎng)能力到位,力爭較好地完成教學(xué)目標(biāo),向課堂要效益。