本书以培养学生认识、选用汽车材料的基本技能为目标,按照基于工作过程系统化的原则编写,内容涵盖了汽车相关的所有材料,包括汽车制造所用的汽车工程材料以及汽车使用过程中需要的各种应用材料。本书较好地体现了工作过程系统化,同时,还将相关资料以二维码的形式列入教材,便于读者查询、参考。
本书分为基础篇和提高篇。基础篇包括汽车主要构造及汽车材料、汽车用金属材料性能、汽车用燃料、汽车用润滑材料、汽车用工作液、汽车轮胎等内容,建议安排24~30课时。提高篇包括汽车用钢铁材料、汽车用有色金属及其合金、汽车用非金属材料等内容,建议安排24~30课时。
本书适合作为职业院校汽车类及机械类相关专业的教材,也可作为工程机械、现场管理等技术人员的参考书。
本书是在借鉴德国双元制教学模式和总结近几年各院校汽车类专业教学改革经验的基础上,由湖南工业职业技术学院、浙江工商职业技术学院、湖南汽车工程职业学院、湖南财经工业职业技术学院、娄底技师学院、南县职业中等专业学校等职业院校的专业教师联合编写的。本书是湖南省“十三五”教育科学研究基地“湖南职业教育‘芙蓉工匠’培养研究基地”的研究成果,同时也是湖南省教育科学规划课题“现代学徒制:中高衔接行动策略研究”“基于现代学徒制的‘芙蓉工匠’培养研究:以电工电器行业为例”“基于‘工匠精神’的高职汽车类创新创业人才培养模式的研究”“基于‘双创’需求的高职院校新能源汽车技术专业建设的研究”“基于工匠培养的‘学训研创’一体化培养体系探索与实践”的研究成果,以及湖南省职业院校教育教学改革研究项目“融合‘现代学徒制’模式的高职院校‘双创’教育路径研究”“‘工匠’精神融入高职学生职业素养培育路径创新研究”的研究成果,还是湖南省教育科学工作者协会课题“校企深度融合背景下PDCA模式在学生创新设计与制造能力培养中的应用研究”的研究成果。
本书以培养学生认识、选用汽车材料的基本技能为目标,基于工作过程系统化的原则,在对行业企业、同类院校进行调研的基础上,重构课程体系,拟订典型工作任务,重新制定课程标准,让学生具备认识、初步选用汽车用燃料、润滑材料、工作液、轮胎、钢铁材料、有色金属及其合金和非金属材料等技能。
本书涵盖了汽车相关的所有材料,包括汽车制造所用的汽车工程材料以及汽车使用过程中需要的各种应用材料,并且以汽车制造、使用过程贯穿全部内容,较好地体现了基于工作过程系统化的原则,便于学生学习和老师教学。
本书分基础篇和提高篇。其中基础篇介绍了汽车用金属材料的性能、汽车用燃料、汽车用润滑材料、汽车用工作液、汽车轮胎等内容,建议安排24~30课时;提高篇介绍了汽车用钢铁材料、汽车用有色金属及其合金、汽车用非金属材料等内容,也建议安排24~30课时。
本书由熊建武(湖南工业职业技术学院)、汪伟芬(南县职业中等专业学校)、肖国华(浙江工商职业技术学院)担任主编,张腾达(湖南汽车工程职业学院)、谭补辉(益阳职业技术学院)、戴石辉(长沙市望城区职业中等专业学校)、李博(永州市工商职业中等专业学校)、李向阳(郴州工业交通职业中专学校)、涂承刚(常德财经中等专业学校)担任副主编,胡智清(湖南财经工业职业技术学院,教授)、何忆斌(湖南工业职业技术学院,教授)担任主审。参与本书编写的还有李琼(湖南工业职业技术学院)、简忠武(湖南工业职业技术学院)、胡思华(郴州综合职业中等专业学校)、吴伟(郴州综合职业中等专业学校)、徐炯(娄底技师学院)、张军(长沙县职业中等专业学校)、肖洋波(宁乡市职业中专学校)、王端阳(祁东县职业中等专业学校)、陈小梅(宁远县职业中等专业学校)、文婕(醴陵市陶瓷烟花职业技术学校)、姚锋(湘阴县第一职业中等专业学校)、孙哲(湘潭电机集团股份有限公司)。熊建武、汪伟芬、肖国华负责全书的统稿和修改。
湘潭电机集团股份有限公司孙孝文高级工程师、湖南维德科技发展有限公司陈国平总经理对本书提出了许多宝贵意见和建议,湖南工业职业技术学院、浙江工商职业技术学院、湖南汽车工程职业学院、湖南财经工业职业技术学院、南县职业中等专业学校、娄底技师学院、宁远县职业中等专业学校等院校领导对本书的编写给予了大力支持,在此一并表示感谢。
为便于学生查阅有关资料、标准,拓展学习,调动学生的学习积极性,本书特将一些相关内容以二维码的形式列于书中。另外,作者在撰写过程中搜集了大量有利于教学的资料和素材,限于篇幅未在书中全部呈现,感兴趣的读者可向作者索取,作者E-mail:xiongjianwu2006@126.com。
本书可作为职业院校汽车制造与装配、汽车运用与维护、汽车电子技术、汽车营销、新能源汽车等汽车类专业,工程机械制造与装配、工程机械运用与维护、工程机械营销等工程机械类专业和机械设计与制造、模具设计与制造、机电一体化等机械制造类相关专业的教材,还可作为汽车制造与装配、汽车运用与维护、汽车电子技术、汽车营销、工程机械制造与装配、工程机械运用与维护、工程机械营销等工程技术人员和现场管理人员以及职业院校教师的参考资料。
由于时间仓促,兼之作者水平有限,书中不当之处在所难免,恳请广大读者批评指正。
编 者
2022年3月
基 础 篇
第1章 汽车主要构造及汽车材料 2
1.1 汽车的主要构成 3
1.1.1 发动机 3
1.1.2 底盘 4
1.1.3 车身 4
1.1.4 电气设备 5
1.2 汽车材料的应用 5
1.3 汽车应用材料的组成 5
1.3.1 汽车工程材料 5
1.3.2 汽车运行材料 7
1.4 汽车应用材料展望 9
第2章 汽车用金属材料性能 12
2.1 汽车用金属材料的力学性能 12
2.1.1 静态力学性能 13
2.1.2 动态力学性能 20
2.2 汽车用金属材料的工艺性能 23
2.2.1 铸造性能 23
2.2.2 锻压性能 24
2.2.3 焊接性能 24
2.2.4 热处理性能 24
2.2.5 切削加工性能 24
综合训练题 25
第3章 汽车用燃料 27
3.1 车用汽油 27
3.1.1 车用汽油的使用性能 27
3.1.2 车用汽油的选用及使用注意事项 31
3.2 车用柴油 32
3.2.1 车用柴油的使用性能 33
3.2.2 车用柴油的选用及使用注意事项 35
3.3 汽车新能源 36
3.3.1 汽车新能源的特点与应用现状 36
3.3.2 醇类燃料 38
3.3.3 乳化燃料 44
3.3.4 天燃气 46
3.3.5 液化石油气 49
3.3.6 氢气 52
3.3.7 电能 55
3.3.8 太能 55
综合训练题 55
第4章 汽车用润滑材料 57
4.1 发动机润滑油 57
4.1.1 发动机润滑油的作用及工作条件 57
4.1.2 发动机润滑油的主要使用性能 58
4.1.3 发动机润滑油的分类及规格 60
4.1.4 发动机润滑油的选用及使用注意事项 63
4.2 车辆齿轮油 65
4.2.1 车辆齿轮油的工作条件与性能要求 65
4.2.2 车辆齿轮油的主要使用性能 65
4.2.3 车辆齿轮油的分类及规格 66
4.2.4 车辆齿轮油的选用及使用注意事项 69
4.3 汽车润滑脂 71
4.3.1 润滑脂的特点及其组成 71
4.3.2 润滑脂的主要使用性能 72
4.3.3 润滑脂的分类、品种与规格 74
4.3.4 润滑脂的选用及使用注意事项 76
综合训练题 78
第5章 汽车用工作液 79
5.1 汽车制动液 79
5.1.1 汽车制动液的性能要求 79
5.1.2 汽车制动液的分类及规格 80
5.1.3 汽车制动液的选用及使用注意事项 82
5.2 汽车用发动机冷却液 83
5.2.1 冷却液的作用 83
5.2.2 冷却液的使用性能 84
5.2.3 冷却液的组成 85
5.2.4 乙二醇型汽车防冻剂冷却液 86
5.2.5 丙二醇型冷却液 92
5.2.6 冷却液的选择与使用 93
5.3 液力传动油 93
5.3.1 液力传动油的性能要求 94
5.3.2 液力传动油的分类及规格 94
5.3.3 液力传动油的选用及使用注意事项 96
5.4 其他汽车工作介质 96
5.4.1 减震器油 97
5.4.2 液压油 97
5.4.3 空调制冷剂 99
5.4.4 汽车风窗玻璃清洗液 99
综合训练题 101
第6章 汽车轮胎 103
6.1 轮胎的类型与结构特点 103
6.1.1 轮胎的类型 103
6.1.2 轮胎的结构特点 103
6.2 轮胎的规格及合理使用 106
6.2.1 轮胎的规格 106
6.2.2 轮胎的合理使用 108
综合训练题 110
提 高 篇
第7章 汽车用钢铁材料 112
7.1 铁碳合金及其相图 113
7.1.1 基本相及组织 113
7.1.2 铁碳合金相图 114
7.1.3 铁碳合金相图分析 115
7.1.4 铁碳合金的成分、组织、性能间的关系 120
7.2 钢的热处理 122
7.2.1 钢在加热和冷却时的组织转变 123
7.2.2 钢的普通热处理 127
7.2.3 钢的表面热处理 131
7.3 碳素钢 134
7.3.1 常存杂质对钢性能的影响 135
7.3.2 碳钢的分类 135
7.3.3 碳钢的牌号、性能和用途 136
7.4 合金钢 141
7.4.1 合金钢的分类及牌号 142
7.4.2 合金结构钢 143
7.4.3 合金工具钢 150
7.4.4 特殊性能钢 152
7.5 铸铁 154
7.5.1 铸铁的石墨化 155
7.5.2 灰铸铁 157
7.5.3 可锻铸铁 159
7.5.4 球墨铸铁 160
7.5.5 蠕墨铸铁 162
7.5.6 特殊性能铸铁 163
7.6 典型汽车零件选材 164
7.6.1 汽车齿轮选材 164
7.6.2 汽车轴类零件选材 167
7.6.3 汽车弹簧选材 169
7.6.4 箱体类零件选材 170
7.6.5 其他零件选材 171
7.7 钢铁材料在汽车上的应用 173
综合训练题 174
第8章 汽车用有色金属及其合金 177
8.1 铝及铝合金 177
8.1.1 纯铝 177
8.1.2 铝合金 178
8.1.3 铝及铝合金在汽车上的应用 181
8.2 铜及铜合金 181
8.2.1 纯铜 181
8.2.2 铜合金 182
8.2.3 铜及铜合金在汽车上的应用 185
8.3 滑动轴承合金 185
8.3.1 滑动轴承合金的特点及分类 186
8.3.2 常用滑动轴承合金 186
8.4 其他有色金属 188
8.4.1 钛及钛合金 188
8.4.2 镁及镁合金 189
8.4.3 锌及锌合金 190
综合训练题 191
第9章 汽车用非金属材料 192
9.1 塑料 192
9.1.1 塑料的组成和分类 192
9.1.2 塑料的主要特性 193
9.1.3 塑料在汽车上的应用 194
9.1.4 塑料的回收与利用 200
9.2 橡胶 200
9.2.1 橡胶的组成和分类 201
9.2.2 橡胶的基本性能 202
9.2.3 橡胶在汽车上的应用 202
9.3 玻璃 204
9.3.1 玻璃的种类及特点 204
9.3.2 汽车上常用的玻璃 205
9.3.3 玻璃的回收与利用 206
9.4 陶瓷 207
9.4.1 陶瓷的基本性能 207
9.4.2 陶瓷的分类 207
9.4.3 陶瓷在汽车上的应用 208
9.5 复合材料 208
9.5.1 复合材料的性能特点 209
9.5.2 常用的复合材料 209
9.5.3 复合材料在汽车上的应用 210
9.6 汽车用摩擦材料 212
9.6.1 汽车用摩擦材料的性能要求 212
9.6.2 汽车用摩擦材料的组成 212
9.7 汽车美容材料 214
9.7.1 汽车车身美容护理材料 214
9.7.2 汽车涂装材料 217
9.7.3 汽车车身漆面修补材料 220
9.7.4 汽车内饰美容护理材料 223
9.7.5 汽车底盘防锈防撞涂料 227
9.8 汽车用其他非金属材料 229
9.8.1 纸板制品 229
9.8.2 石棉制品 230
9.8.3 毛毡 230
9.8.4 黏结剂 230
9.8.5 胶黏剂和密封剂在汽车上的应用 231
综合训练题 240
附录 241
参考文献 268