一、课程简介(300字左右)
《汽车理论》是车辆工程专业的专业核心课程。主要讲述汽车的动力性、燃油经济性、汽车动力参数的选定、制动性、操纵稳定性、平顺性及通过性。课程任务主要包括使学生掌握汽车性能的分析方法和评价方法,通过理论分析以了解汽车及汽车发动机的特性与结构方面的要求,为合理使用及改装汽车提供理论基础。通过本门课程的学习,为其他专业课程打下理论基础,使学生从理论上对汽车产品有比较深入的了解,学会用理论分析实际问题的基本方法,初步了解汽车性能试验的过程与方法。为学生今后从事汽车设计、制造、运用及试验等打下必需的专业基础知识,以及今后实践中合理选用汽车、改装各种专用车、合理使用、管理汽车以及正确地进行汽车试验等创造条件。
二、案例基本信息
1.案例名称:工匠精神,追求极致——荣威0.25的超低风阻系数
2.对应章节:第二节汽车的驱动力与行驶阻力二、汽车的行驶阻力7
3.课程讲次:第二次
三、案例教学目标
通过案例教学,主要让学生达到以下教学目标:
1.知识目标:掌握汽车的行驶阻力的类型、产生和影响因素
2.能力目标:会结合生产和生活实际,分析如何降低实际的汽车行驶阻力
3.思政目标:(1)民族自信和爱国主义(2)创新意识和开创精神(3).科技强国的责任和使命(4)追求极致的工匠精神
四、案例主要内容
为了0.25的超低风阻系数,荣威花了1000万!
0.25的风阻系数,是什么概念?
举几个例子吧。法拉利LaFerrari的风阻系数接近0.3,迈凯轮P1风阻系数为0.34,保时捷918的风阻系数甚至“高达”0.35。
除了超跑,民用车里,目前能把风阻系数做到低于0.25的也只有上面这几款车和今天的主角荣威i6了。
被称为家轿跑分王的荣威i6,还未上市就先红透半边天。从逆天颜值展车出现,到实车静态解析,再到动力总发布,荣威i6每一次信息曝光,都吸引着消费者的眼球,可以说荣威i6是今年消费者最期待的新车之一。
▶ 同济风洞烟雾试验,察看烟流随车身外形的流型
有人说,你一个十多万的车风阻系数比几百万的车还低,吹呢吧?
别说,对于荣威i6,这个惊人的数据还真是“吹”出来的。近日麻哥在上海同济大学风洞实验室,见证了荣威i6是如何“吹”出了这个0.25的超低风阻系数。
这下你相信这是“吹”出来的了吧,下面麻哥带大家深入了解下荣威i6的研发团队到底是怎么个吹法,才实现了如此惹眼的数据。
0.25超低风阻,拒绝“拉风”
◐首先要先解下,风阻是什么?
风阻,顾名思义,就是风带来的阻力。汽车高速行驶时,发动机做功超过一半都是用来克服风阻的,所以想降低汽车的油耗,降低风阻系数是最有效的方法。另外,风阻系数也会影响风噪,进而影响到驾乘舒适度。所以,降低风阻对于注重舒适经济的家用轿车至关重要。
◐荣威i6是如何降低风阻的?
▶ 圆润的前保设计,减少气流分离
▶ 小鸭翼设计增加下压力
车身线条对风阻的影响至关重要,说白了就是造型。荣威i6车头下压,车尾上扬,前风挡采用大倾角设计,B 柱后,车顶下溜,又与末端微翘的行李箱形成一定角度,保证了空气顺利流过车身的同时车尾还能增加下压力。
▶ 前轮包配合腰线,组织侧面气流流动
侧面的腰线采用突出设计,不仅凸显车身宽大修长,同时还能起到引导气流的作用。而1835mm同级最宽车身和4671mm的车长所带来的超大长细比,优化了荣威i6的形状阻力,保证了空气前后流动的平顺性。
除了车身形状,车头设计和门框,甚至是大灯走向和后保险杠离去角等细节也是经过精心设计。弧形车头有效降低了风阻系数,尾部小鸭翼设计不仅美观还能提高了空气动力学特性,专门造型的后视镜和低风阻轮毂的应用都对0.25做出了不小贡献。
工匠精神,追求极致
设计很重要,但是制造过程更重要。从概念车到量产车型,荣威i6经过数百次的优化以及超过125小时的风洞试验,光试验费用就“烧”了近千万。
拿后视镜为例,在后视镜造型设计过程中,虚拟数值风洞仿真分析超过150轮,CPU使用时间超过15700小时,零件设计周期超过一年,这些巨大工作量的背后是为了降低后视镜0.009的风阻系数,不可谓不是工匠精神的体现。
看不见的地方,比如车底。荣威i6加装了大面积的车底护板,在保护底盘的同时,也能起到引导车底气流的作用。都是这些小细节的堆砌,才成就了荣威i6的超低风阻系数。
在了解了风阻的秘密后,相信大家也了解了低风阻所带来的优势。理论上,每降低0.03风阻系数百公里油耗就能下降0.15L。按照每年行驶2万公里计算,一年能少支出超过1600元的油费,有这钱干啥不好?能省就省,谁也没理由跟钱过不去,不是么?
最重要的是,这台荣威i6还有着不低的颜值,在这个看脸的时代,有颜,还省钱,你还有什么理由说不?
五、案例教学设计
(一)复习旧课,引入新课
(二)汽车的行驶阻力:
滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力
汽车的总阻力: ZF=Ff+Fi+Fw+Fj
1、滚动阻力:Ff
Ff力的产生(形成原因):
轮胎(坚硬路面上)、地面(松软路面上)变形过程中,内部分子摩擦而损失的能量。
下面分析在硬路面上Ff的产生:
(1)能量观点(解释现象):
功能原理——弹性迟滞损失。
OCA为加载曲线,ADE为卸载曲线。即:曲线OCADEO所围的面积为弹性迟滞损失
变形——内部分子摩擦生热——热量散发
(2)力学方法(简化问题):
(3)f的影响因素:
(三)空气阻力:Fw
——空气对汽车的作用力在行驶方向上的分力
(1)产生:
1)宏观上,前—压力;后一真空吸力;侧—摩擦。
2)细分:
①摩擦阻力(9%)
②压力阻力—形状阻力(58%)、干扰阻力(14%)、内循环阻力(12%)、诱导阻力(7%)
(2)计算:
(3)影响因素:
提问:大家根据生活实际,认为影响空气阻力的因素有哪些?空气阻力系数Cd的取值大概为多少?
通过讨论,引入思政元素。
通过对比,让同学们认识到中国制造的优势,激发同学们的民族自信和爱国主义。将生活实际和理论教学紧密结合,让同学们理论联系实际,充分理解中国企业的创新意识和开创精神,了解中国的科技强国的责任和使命。通过细节,让同学们理解工匠精神,追求极致。
六、教学反思
1、要采取恰当的讲授方式,而不能直接将观点强加于学生。在讲授过程中,学生自然得出结论,水到渠成地受到教育。
2、要深入挖掘思政素材和资源,避免简单比附。教师要在素材、资源中发现思政因素,二者之间要有必然的联系,讲到某处,稍一点拨,学生就心领神会,不需再做过多的阐释。
3、课程思政要有盐融于水的效果,将思政因素融入课堂讲解内容之中,不露痕迹为上。同时,对学生的教育也在潜移默化、润物无声之中完成。