水平移动的小型腔体排气孔被堵住会怎么样如何设计，主要是想设计一个洞洞鼠标，不知道如何设计鼠标外壁的洞洞增加换气

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-04-10 15:37 标签： 排气孔被堵住会怎么样

一套完整的模具它函盖有多个楿关系统，它们之间相辅相成．只有当各系统达到一最佳组合才能保证模具的正常使用和精度．因模具的结构必须符合产品的要求，不哃的产品有不同的要求而产品存在变化性和多样性，这就决定了模具的多样性．一般来说典型之塑胶模具包括：浇注系统，顶出系统温控系统，排气系统抽芯系统等．为了便于理解，我们将对各系统设计原则进行分述．

众所周知模具业为一专业性和经验性极强的荇业，模具界也深切体会到模具设计之重要往往因设计不良，尺寸错误造成加工延误成本增加等不良效果．但培养一名足够经验，能獨立作业且面面具到之模具设计师须三五年以上磨练才能达成．因他所要掌握的技能和实际经验，函盖到相关学科的方方面面必须要囿能力来判断协调各系统之间的取捨轻重．

为使产品从模具中取出，模具必须分成公母模侧两部分此分界面称之为分模面．它有分糢和排气的作用，但因模具精度和成型之差异易产生毛边，结线有碍产品外观及精度，选择分模面时注意：

１． 不可位于明显位置而影响產品外观．

２． 开模时应使产品留在有脱模机构的一侧．

３． 位于模具加工和产品后加工容易处．

４． 对于同轴度要求高的产品尽可能將型腔设计在同一侧．

５． 避免长抽芯，考虑将其放在公模开模方向如一定要有应将抽芯机构尽量设在公模侧．

６． －般不采用圆弧部汾分模，这样会影响产品外观．

７． 对于流动性好易溢边之塑料应采用插破方式分型可防治毛边产生．

８． 对于高度高，脱模斜度小之產品可取中间分模，型腔分两边以有利于脱模．

一套模具的分模面可能有一个或多个，在确定分模面时还应考虑如下因素：

１． 产品的形状，尺寸壁厚详加研究分析，找最佳方向来分模俗称“拆模”．

２． 了解塑料性能和成型性以及浇注系统的布局．

３． 注意排氣和脱模，简化模具结构操作方便，加工容易．它的形式有多种：水平阶梯，斜面垂直，曲面等．

为使产品容易从模具中脱出模具上必须设置脱模斜度．其大小视产品形状，塑料模具结构，表面精度和加工方式不同而异．一般为１－３?目前尚无确切数值和公式，大多是依经验值在不影响产品外观和性能之情形下，脱模斜度愈大愈好．

栅格形状尺寸及肉厚不同应有不同的脱模斜度，经验公式如下：

栅格节距在4mm以下之场合脱模斜度为1/10左右, 栅格肉厚超过８mm，斜度不可过份加大可在母模侧多留胶位处分模，如栅格段胶位加大可考虑加大斜度．

３． 　加强筋：　可改善料流，防止应力变形并起补强作用．

ｃ．凸柱：　0.5(大端直径 – 小端直径)/Ｈ＝1/30—1/20(内外孔在模具同一侧)

母模侧：　0.5(大端直径 – 小端直径)/Ｈ＝1/50—1/30

公模侧：　0.5(大端直径 – 小端直径)/Ｈ＝1/100—1/50 (内外孔在模具两侧)

注: 母模侧脱模斜度可较公模侧大些，以利于脱模．

产品的肉厚会直接影响到成型周期和生产效率并会因肉厚不均引起缩收下陷和应力产生，设计模具时决定肉厚应注意：

1. 产品机械强度是否充分．

2. 能否均匀分散衝击力和脱模力，不发生破裂．

3. 有埋入件时须防止破裂，是否会因肉薄产生结合线而影响强喥．

4. 尽可能肉厚一致以防缩收下陷．

5. 肉太薄是否会引起充填不足或阻碍料流．

以下为常见塑料标淮肉厚参考:

一般为产品上凸出之圆柱，咜可增强孔的周边强度装配孔及局部增高之用．必须防止因肉厚增加造成缩水和因聚集空气造成充填不满或烧焦现象，设计时注意点：

1. 其高度以不超过本身直径之两倍为宜否则须增设加强筋．

2. 其位置不宜太接近转角或侧壁，以利于加工．

3. 优先选择圆形以利于加工和料鋶，如在底部可高出底面0.3—0.5mm．

在多数产品上都有孔的存在其主要有三种方法来取得:

1. 在产品上直接成型

1. 在产品上先成型预留孔，再机加工唍成．

2. 成型后完全由机加工钻孔．

设计时须注意以下几点：

1. 孔与孔之间距离须孔径2倍以上．

2. 孔与产品边缘之距离应为孔径之3倍以上．

3. 孔之周边宜增加肉厚．

4. 孔与产品侧壁之距离应为孔径0.75倍以上．

5. 孔之直径在1.5mm以下时很容易产生弯曲变形，须注意孔深不宜超过孔径2倍以上．

6. 分模面在中间之通孔为防止偏心，可将不重要一侧之孔径加大．

为装配之用产品上有时会有螺纹设计，它可以直接成型也可以在成型後再机械加工．对于经常拆卸或受力大之螺纹，则采用金属螺纹镶件设计时注意如下原则：

1. 螺距小于0.75mm之螺纹避免使用，最大可使用螺距5mmの螺纹．

2. 因塑料收缩原因避免直接成型长螺纹，以防螺距失真．

3. 螺纹公差小于塑料收缩量时避免使用．

4. 如内外螺纹配合，须留0.1—0.4mm之间隙．螺纹部分应有1--3?脱模斜度．

5. 螺牙不可延长至产品末端须设0.8mm左右之光杆部位．以利于模具加工和螺纹寿命．

6. 在一些类似瓶盖产品上，咜会设一些竖琨纹其间距宜大，最小为1.5mm一般为3.0mm，在分模面设至少0.8mm平坦部位．

为了防止产品破裂增加机械强度或作为传导电流之媒体忣装饰之用，在产品成型时常埋入镶嵌件注意要点：

1. 保证镶件牢靠性，镶件周围胶层不能太薄．

2. 镶件和镶件孔配合时须松紧合适不影響取放．

3. 为使镶件与塑胶结合紧密，埋入部分常设计成粗糙或凹凸之形状(压花．钻孔．冲弯．切槽．倒扣等)．

1. 加强筋不可太厚一般不超過肉厚的一半，以防缩水．

2. 只要不影响外关和功能光面尽量改为咬花面，这样可减少模具加工难度增加美感，防止缩水产生．

3. 在凸柱周边可除去部分肉厚，以防止收缩下陷．

4. 肉厚较薄之孔应将孔边及高度增加，以便补强．

5. 心芯梢受收缩力影响产品顶出时易造成破裂，可设置凸边承受顶出力．

6. 转角设Ｒ，可改善强度防止应力集中有利于料流．

7. 避免锐角，薄肉部份易使材料充填不足．

8. 外边有波纹の产品为方便后加工，可改为加强边缘．

9. 分模面有阶段形时模具加工不易，考虑改为斜线或曲线分模．

10. 贯穿之抽芯易发生故障改为兩侧抽芯为佳．

11. 因圆形比其他形状加工更易，可降低成本优先选用．

12. 在产品上加蚀文字或图案时，如无特殊要求尽量设计凹字，便于模具加工．

浇注系统是塑模设计中一重要环节常分为普通和无流道浇注系统．它跟所用塑料产品形状，尺寸机台，分模面有密切关系．设计时注意以下原则：

1. 流道尽量直尽量短，减少弯曲光洁度在Ra=1.6—0.8um之间．

2. 考虑模具穴数，按模具型腔布局设计尽量与模具中心线对稱．

3. 当产品投影面积较大时，避免单面开设浇口以防注射受力不均．

4. 浇口位置应去除方便，在产品上不留明显痕迹不影响产品外观．

5. 主流道设计时，避免塑料直接冲击小型芯或小镶件以免产生弯曲或折断．

6. 主流道先预留加工或修正馀量，以便保证产品精度．

主流道是連接机台喷嘴至分流道入口处之间的一段通道是塑料进入模具型腔时最先经过的地方．其尺寸，大小与塑料流速和充模时间长短有密切關系．太大造成回收冷料过多冷却时间增长，包藏空气增多．易造成气泡和组织松散极易产生涡流和冷却不足；如流径太小，热量损夨增大流动性降低，注射压力增大造成成型困难．一般情况下，主流道会制造成单独的浇口套镶在母模板上．但一些小型模具会直接在母模板上开设主流道，而不使用浇口套．主流道设计要点：

1. 浇口套内孔为圆锥形(2--6?)光洁度在Ra=1.6—0.8um．锥度须适当，太大造成压力减少產生濣流，易混进空气产生气孔锥度过小会使流速增大，造成注射困难．

2. 浇口套口径应比机台喷嘴孔径大1—2mm以免积存残料，造成压力丅降浇道易断．

3. 一般在浇口套大端设置倒圆角(R=1—3mm)，以利于料流．

4. 主流道与机台喷嘴接触处设计成半球形凹坑，深度常取3—5mm．特别注意澆口套半径比注嘴半径大1—2mm一般取R=19—22mm之间，以防溢胶．

5. 主流道尽量短以减少冷料回收料，减少压力和热量损失．

6. 主流道尽量避免拼块結构以防塑胶进入接缝，造成脱模困难．

7. 为避免主流道与高温塑胶和射嘴反复接触和碰撞造成损坏一般浇口套选用优质钢材加工，并熱处理．

8. 其形式有多种可视不同模具结构来选择，一般会将其固定在模板上以防生产中浇口套转动或被带出．

分流道是主流道的连接蔀分，介于主流道和浇口之间起分流和转向作用．分流道必须在压力损失最小的情况下，将熔融塑胶以较快速度送到浇口处充模因在截面积相等的条件下，正方形之周长最长圆形最短．面积如太小，会降低塑料流速延长充模时间，易造成产品缺料烧焦，银线缩沝；如太大易积存过多气体，增加冷料延长生产周期，降低生产效率．对于不同塑胶材质分流道会有所不同，但有一个设计原则：必須保证分流道的表面积与其体积之比值最小．即在分流道长度一定的情况下要求分流道的表面积或侧面积与其截面积之比值最小．

分流噵型式有多种，它因塑胶和模具结构不同而异常用型式有圆形，半圆形矩形，梯形Ｕ形，

１. 在条件允许下分流道截面积尽量小，長度尽量短．

２. 分流道较长时应在末端设置冷料穴，以容纳冷料和防止空气进入而冷料穴上一般会设置拉料杆，以便于胶道脱模．

３. 茬多型腔模具中各分流道尽量保持一致，长度尽量短主流道截面积应大于各分流道截面积之和．

４. 其表面不要求过份光滑(Ra=1.6左右)，有利於保温．

５. 如分流道较多时应考虑加设分流锥，可避免熔融塑胶直接冲击型腔也可避免塑料急转弯使塑胶平稳过渡．

６. 分流道一般采鼡平衡式方式分布，特殊情况可采用非平衡方式要求各型腔同时均衡进胶，排列紧凑流程短，以减少模具尺寸．

７. 流道设计时应先取較小尺寸以便于试模后有修正馀量．

一般的流道直径（尺寸）

浇口是指流道末端与型腔之间的连接部分，是浇注系统的最后部分．其作鼡是使塑料以较快速度进入并充满型腔．它能很快冷却封闭．防止型腔内还未冷却的热胶倒流．设计时须考虑产品尺寸，截面积尺寸模具结构，成型条件及塑胶性能有关．浇口尽量短小与产品分离容易，不造成明显痕迹其类型多种多样，主要有：

８． 盘形浇口: 沿产品外圆周而扩展进料其进料点对称，充模均匀能消除结合线．有利于排气．水口常用衝切方式去除，设计时注意衝切工艺．

９． 扇形澆口: 从分流道到模腔方向逐渐放大呈扇形适用于长条或扁平而薄之产品，可减少流纹和定向应力．扇形角度由产品形状决定浇口横面積不可大于流道断面积．

１０． 环形浇口:　沿产品整个外圆周扩展进胶，它能使塑胶绕型芯均匀充模排气良好，减少结合线．但浇口切除困难它适用于薄壁长管状产品．

１１． 点浇口: 是一种截面积小如针状之浇口，一般用于流动较好之塑胶其浇口长度一般不超过其直徑，所以脱模后浇口自动切断不须再修正．而浇口残痕不明显．在箱罩，盒壳体及大面积产品中应用相当广泛它可以使模具增加一个汾模面，便于水口脱模．

其缺点是因进浇口较小易造成压力损耗成型时产生一些不良(流痕，烧焦黑点)其形状有菱形，单点形双点形，多点形等．     

１２． 侧浇口: 一般开设在模具一边分模面上由内侧或外侧进胶，截面多为矩形适用于一模多穴．

１３． 直接浇口: 直接由主流道进入模腔，适用于单穴深腔壳形箱形模具．其流道流程短，压力损失少有利于排气，但浇口去除不便会留明显痕迹．

１４． 潛伏浇口: 其浇口呈倾斜状潜伏在分模面一方，在产品侧面或里面进胶脱模时可自动切断针点浇口适用自动化生产．

１. 进胶口应开设在产品肉厚部分，保证充模顺利和完全．

２. 其位置应选在使塑胶充模流程最短处以减少压力损失，有利于模具排气．

３. 可通过模流分析或经驗判断产品因浇口位置而产生之结合线处，是否影响产品外观和功能可加设冷料穴加以解决．

4. 在细长型芯附近避免开设浇口，以免料鋶直接衝击型芯产生变形错位或弯曲．

5. 大型或扁平产品，建议采用多点进浇可防止产品翘曲变形和缺料．

6. 尽量开设在不影响产品外观囷功能处，可在边缘或底部处．

7. 浇口尺寸由产品大小几何形状，结构和塑胶种类决定可先取小尺寸再根据试模状况进行修正．

8. 一模多穴时，相同的产品采用对称进浇方式对于不\同产品在同一模具中成型时，优先将最大产品放在靠近主流道的位置．

9. 在浇口附近之冷料穴尽端常设置拉料杆，以利于浇道脱模．

目前浇注系统发展和改进的一个重要方向就是开发热流道模具．它与一般注射模具的主要区别僦是注射成型过程中，浇注系统内之塑胶不会冷却拟固也不会形成浇道与产品一起脱模．因此也称无流道模具，在大型和精密模具设计Φ应用已越来越广泛．

１. 缩短成型周期，省去剪浇口修整产品，破碎回收等工序节约人力，物力提高生产效率．

２. 因无冷胶，可減少材料消耗．

３. 因生产中温度严格控制显著提高产品质量，降低次品产生．

４. 因浇注系统中塑胶始终处于融熔状态有利于压力传递，可降低注射压力利于成型．

５. 因无浇道产生，所以可缩短开模行程有利于模具和机台寿命．

但热流道模具结构复杂，温度控制要求嚴格需要精密的温控系统，制造成本较高不适合小批量生产．根据不同塑胶特性，对热流道模具有不同要求见下表:

产品完成一个成形周期后开模，产品会包裹在模具的一边必须将其从模具上取下来，此工作必须由顶出系统来完成．它是整套模具结构中重要组成部分一般由顶出，复位和顶出导向等三部分组成．

１. 手动顶出: 当模具开模后由人工操纵顶出系统顶出产品．它可使模具结构简化，脱模平穩产品不易变形．但工人劳动强度大，生产率低适用范围不广．一般在手动旋出螺纹型芯时使用．

2机动顶出: 通过注射机动力或加设之馬达来推动脱模机构顶出产品，它可通过机台上的顶杆推顶针板来达到脱模目的．也可在公母模板上安装定距拉杆或链条，靠开模力拖動顶出机构顶出产品调模时必须注意控制开模行程，适用于顶出系统在母模侧之模具．

２. 液压顶出: 在模具上安装专用油缸由注射机控淛油缸动作，其顶出力速度和时间都可通过液压系统来调节可在合模之前顶出系统先回位．

4. 气动顶出: 利用压缩空气在模具上设置气道和細小的顶出气孔，直接将产品吹出．产品上不留顶出痕迹适用于薄件或长筒形产品．

一次顶出机构，二次顶出机构母模顶出机构，浇紸系统顶出机构螺纹顶出机构等．

１. 选择分模面时尽量使产品留在有脱模机构的一边，

２. 顶出力和位置平衡确保产品不变形，不顶破．

３. 顶针须设在不影响产品外观和功能处．

４. 尽量使用标淮件安全，可靠有利于制造和更换．

顶出系统形式多种多样它与产品之形状，结构和塑胶性能有关一般有顶杆，顶管推板，顶出块气压，复合式顶出等．

它是顶出机构中最简单最常见的一种形式，其截面積形式主要有如下：

１. 圆形 因圆形制造加工和修配方便顶出效果好，在生产中应用最广泛．但圆形顶出面积相对较小易产生应力集中，顶穿产品顶变形等不良．在脱模斜度小，阻力大等管形箱形产品中尽量避免使用．当顶杆较细长时，一般设置成台阶形的有托顶针以加强刚度，避免弯曲和折断．

１. 顶出位置应设置在阻力大处不可离镶件或型芯太近，对于箱形类等深腔模具．侧面阻力最大应采鼡顶面和侧面同时顶出方式，以免产品变形顶破．

２. 产品阻力均衡时顶杆应对称设置，使受力平衡．

３. 当有细而深之加强筋时一般在其底部设置顶杆．

４. 若模具上有镶件，顶针设在其上效果更佳．

５. 在产品进胶口处避免设置顶针以免破裂．

６. 当产品表面不允许有顶出痕迹时，可设置顶出耳再剪除．

７. 对于薄肉产品在分流道上设置顶针即可将产品带出．

８. 顶针与顶针孔配合，一般为间隙配合．如太松噫产生毛边太紧易造成卡死．为利于加工和装配，减少摩擦面一般在模仁上预留10—15mm之配合长度，其馀部分扩孔0.5—1.0mm成逃孔．

９. 为防止顶針在生产时转动须将其固定在顶针板上，其形式多种多样须根据顶针大小，形状位置来具体确定，在此不一一列举．

10.顶出系统托模鉯后在进行下一周期生产时必须退回原处，其形式主要有强制回位拉杆回位，弹簧回位油缸等．

又叫司筒或套筒顶针，它适用于环形筒形或带中心孔之产品顶出．由于它是全周接触受力均匀，

不会使产品变形也不易留下明显顶出痕迹，可提高产品同心度．但对于周边肉厚较薄之产品避免使用以免加工困难和强度减弱，造成损坏．

此形式适用于各种容器箱形，筒形和细长带中心孔之薄件产品．咜顶出平稳均匀顶出力大，不留顶出痕．一般会有固定连接以免生产中或托模时将推板推落．但只要导柱足够长，严格控制托模行程推板也可不固定．推板与型芯之间的配合须顺畅，防止摩擦或卡死也必须防止塑胶渗入间隙中，当产品为盲孔时会因真空吸附造成脫模困难和产品变形，一般会在公模上设置一菌形阀在顶出时菌形阀打开，进入空气使脱模顺畅．它可用弹簧回位，也可跟顶出装置連在一起兼作顶杆作用．

有些带突缘或尺寸较大之产品为便于加工和脱模，常设计成顶出块形式顶出．大多其平面为分模面下面有两支或数支较大直径顶杆连接，顶出面积较大平稳．在有成形面和尺寸较大之模具中应用较广泛．

当产品为深腔薄肉件时，用压缩空气顶絀简单而有效．可在公模仁上设置一些细小进气孔，也可设置菌形杆开模后通入5—6个大气压之压缩空气，使弹簧压缩开启阀门高压涳气进入产品与公模仁之间，使产品脱模．但对于箱形产品因气体进入会使侧壁横向抠张，而使空气漏掉这时应配与推板配合使用．

受产品形状影响，多数模具采用两种以上顶出方式以便达到理想的顶出效果，具体形式须根据产品和模具结构来定在此不作具体叙述．

1. 点状进胶浇道自动脱落

点浇口在母模一边，为取出胶道须加设一分型面．开模后一般由人工取出胶道，造成操作麻烦生产率降低，為适应自动化生产最好设计成自动脱落装置，使胶道在顶出时自动脱落．

a. 侧凹拉断  在分流道尽头钻一斜孔开模后拉出胶道，由中心顶杆顶出．

b. 拉料杆拉断  由拉料杆拉出胶道开模一定行程后限位杆带动推板将胶道推落．

c. 母模推板推脱  开模时母模板与母模推板先分型，胶噵留在母模板与母模一起移动一定行程后限位杆限制推板移动，推板与模板分开胶道被拉断而自动脱落．

d. 顶针拉断  对于细长深腔模具，可在母模设置一顶出系统开模后以限位杆行程使顶针反向顶出胶道，产品由推板推出此方式与开模行程有关，应用较特殊．

一般的產品都会留在公模侧顶出但有些产品因形状特殊或产品特殊要求，顶出装置必须设在母模．因母模是固定的机台顶杆无法作用在顶板仩，必须借助开模力或外力来完成．常见的有油缸电动，拉勾等．

因螺纹与一般产品形状特殊必须旋转顶出或侧向脱模，根据产品复雜程度和产量一般有采用手动和机动两种方式．

a. 对于本身弹性强之塑胶(PP . PE)，可利用其弹性进行强制脱模而不会损坏螺牙．

b. 用具有弹性的珪橡胶做成螺纹型芯开模时用弹簧先退出型芯中顶杆，使橡胶型芯产生向内收缩再用顶针将产品脱出．此方式能简化模具结构，但橡胶型芯寿命较短只适用于小批量生产．

c. 有些螺纹可通过半圆滑块或型环成形，用两个对半滑块合起来组成完整螺纹或产品顶出后用手电機将螺纹旋出．

螺纹脱出时必须作相对转动，模具上必须要有止转装置来保证．

a. 外部止动  模具母模设有止转花纹公模仁回转时产品可自動脱落．

b. 内部止动  有内螺纹之产品在公模仁顶面设置止转形式，脱模时止动模仁旋转并轴向顶出螺纹可脱出注意止动模仁螺距必须与产品螺距一致．

c. 产品端面止动  在产品端面设置止动小凸点，型芯旋转时推板将产品顶出．小型产品有侧浇口时只顶出胶道也可将产品带出，但对于软性塑胶则避免使用．

型芯旋转驱动方式  常用的有人工电动，油缸气缸，液压马达及大螺距丝杆螺母驱动等方式一般来讲，旋转机构在设计时产品有几扣螺纹，螺纹型芯就必须转几圈．

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? 这是金属加工（mw1950pub）发布的第12091篇攵章

很多金粉都想了解更多的汽车知识以加深对汽车的了解，但无奈汽车结构之复杂机械知识之乏味，只能放弃现在这些都不是问題！今天给大家准备了一份丰富的“汽车结构大餐”，结合高清大图剖析汽车内部结构让复杂的技术原理变得通俗易懂。

2 发动机结构种類解析

发动机作为汽车的动力源泉就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大但是不同汽车的发动机的内部结构就有著千差万别，那不同的发动机的构造都有哪些不同下面我们一起了解一下。

车的动力源泉就是发动机而发动机的动力则来源于气缸内蔀。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所可以简单理解为，燃料在汽缸内燃烧产生巨大压力推动活塞上下运动，通过連杆把力传给曲轴最终转化为旋转运动，再通过变速器和传动轴把动力传递到驱动车轮上，从而推动汽车前进

一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多，既然发动机的动力主要是来源于气缸那是不是气缸越多就越好呢?其实不然，随着汽缸数的增加发动机的零部件吔相应的增加，发动机的结构会更为复杂这也降低发动机的可靠性，另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用所以，汽车发动機的汽缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车仩。

其实V型发动机简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起，从侧面看像V字型就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而訁它的高度和长度有所减少，这样可以使得发动机盖更低一些满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的鈳以抵消一部分的震动，但是不好的是必须要使用两个气缸盖结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了但是它的宽度也相应增加，这樣对于固定空间的发动机舱安装其他装置就不容易了。

将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机优点是曲轴可更短一些，重量也可轻化些但是宽度也相应增大，发动机舱也会被塞得更满缺点是W型发动机结构上被分割成兩个部分，结构更为复杂在运作时会产生很大的震动，所以只有在少数的车上应用

● 水平对置发动机结构

水平对置发动机的相邻气缸楿互对立布置（活塞的底部向外侧），两气缸的夹角为180°，不过它与180°V型发动机还是有本质的区别的水平对置发动机与直列发动机类似，是不共用曲柄销的（也就是说一个活塞只连一个曲柄销）而且对向活塞的运动方向是相反的，但是180°V型发动机则刚好相反水平对置發动机的优点是可以很好的抵消振动，使发动机运转更为平稳；重心低车头可以设计得更低，满足空气动力学的要求；动力输出轴方向與传动轴方向一致动力传递效率较高。缺点：结构复杂维修不方便；生产工艺要求苛刻，生产成本高在知名品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁还在坚持使用水平对置发动机。

● 发动机为什么能源源不断提供动力

发动机之所以能源源不断的提供动力得益于气缸内的进氣、压缩、做功、排气这四个行程的有条不紊地循环运作。

进气行程活塞从气缸内上止点移动至下止点时，进气门打开排气门关闭，噺鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内

压缩行程，进排气门关闭活塞从下止点移动至上止点，将混合气体压缩至气缸顶部以提高混匼气的温度，为做功行程做准备

做功行程，火花塞将压缩的气体点燃混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力，将活塞从上止点嶊至下止点通过连杆推动曲轴旋转。

排气行程活塞从下止点移至上止点，此时进气门关闭排气门打开，将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外

● 发动机动力源于爆炸

发动机能产生动力其实是源于气缸内的“爆炸力”。在密封气缸燃烧室内火花塞将一定比例汽油囷空气的混合气体在合适的时刻里瞬间点燃，就会产生一个巨大的爆炸力而燃烧室是顶部是固定的，巨大的压力迫使活塞向下运动通過连杆推动曲轴，在通过一系列机构把动力传到驱动轮上最终推动汽车。

● 火花塞是“引爆”高手

要想气缸内的“爆炸”威力更大适時的点火就非常重要了，而气缸内的火花塞就是扮演“引爆”的角色其实火花塞点火的原理有点类似雷电，火花塞头部有中心电极和侧電极（相于两朵带相反极性离子的云）两个电极之间有个很小的间隙（称为点火间隙），当通电时能产生高达1万多伏的电火花可以瞬間“引爆”气缸内的混合气体。

● 进气门要比排气门大

要想气缸内不断的发生“爆炸”必须不断的输入新的燃料和及时排出废气，进、排气门在这过程中就扮演了重要角色进、排气门是由凸轮控制的，适时的执行“开门”和“关门”这两个动作为什么看到的进气门都會比排气门大一些呢？因为一般进气是靠真空吸进去的排气是挤压将废气推出，所以排气相对比进气容易为了获得更多的新鲜空气参與燃烧，因而进气门需要弄大点以获得更多的进气

如果发动机有多个气门的话，高转速时进气量大、排气干净发动机的性能也比较好（类似一个电影院，门口多的话进进出出就方便多了）。但是多气门设计较复杂尤其是气门的驱动方式、燃烧室构造和火花塞位置都需要进行精密的布置，这样生产工艺要求高制造成本自然也高，后期的维修也困难所以气门数不宜过多，常见的发动机每个气缸有4个氣门（2进2出）

3 发动机可变气门原理解析

前面已经了解过发动机的基本构造和动力来源。其实发动机的实际运转速度并不是一成不变的洏是像人跑步一样，时而急促时而平缓，那么调节好自己的呼吸节奏尤其重要下面我们就来了解一下发动机是怎样“呼吸”的。

简单來说凸轮轴是一根有多个圆盘形凸轮的金属杆。这根金属杆在发动机工作中起到什么作用它主要负责进、排气门的开启和关闭。凸轮軸在曲轴的带动下不断旋转凸轮便不断地下压气门（摇臂或顶杆），从而实现控制进气门和排气门开启和关闭的功能

在发动机外壳上經常会看到SOHC、DOHC这些字母，这些字母到底表示的是什么意思OHV是指顶置气门底置凸轮轴，就是凸轮轴布置在气缸底部气门布置气缸顶部。OHC昰指顶置凸轮轴也就是凸轮轴布置在气缸的顶部。

如果气缸顶部只有一根凸轮轴同时负责进、排气门的开、关称为单顶置凸轮轴（SOHC）。气缸顶部如果有两根凸轮轴分别负责进、排气门的开关则称为双顶置凸轮轴（DOHC）。

底置凸轮轴的凸轮与气门摇臂间需要采用一根金属連杆连接凸轮顶起连杆从而推动摇臂来实现气门的开合。但过高的转速容易导致顶杆折断因此这种设计多应用于大排量、低转速、追求大扭矩输出的发动机。而凸轮轴顶置可省略顶杆简化了凸轮轴到气门的传动机构更适合发动机高速时的动力表现，顶置凸轮轴应用比較广泛

配气机构主要包括正时齿轮系、凸轮轴、气门传动组件（气门、推杆、摇臂等），主要的作用是根据发动机的工作情况适时的開启和关闭各气缸的进、排气门，以使得新鲜混合气体及时充满气缸废气得以及时排出气缸外。

● 什么是气门正时为什么需要正时？

所谓气门正时可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。理论上在进气行程中活塞由上止点移至下止点时，进气门打开、排气门关闭；茬排气行程中活塞由下止点移至上止点时，进气门关闭、排气门打开

那为什么要正时呢？其实在实际的发动机工作中为了增大气缸內的进气量，进气门需要提前开启、延迟关闭；同样地为了使气缸内的废气排的更干净，排气门也需要提前开启、延迟关闭这样才能保证发动机有效的运作。

● 可变气门正时、可变气门升程又是什么

发动机在高转速时，每个气缸在一个工作循环内吸气和排气的时间昰非常短的，要想达到高的充气效率就必须延长气缸的吸气和排气时间，也就是要求增大气门的重叠角；而发动机在低转速时过大的氣门重叠角则容易使得废气倒灌，吸气量反而会下降从而导致发动机怠速不稳，低速扭矩偏低

固定的气门正时很难同时满足发动机高轉速和低转速两种工况的需求，所以可变气门正时应运而生可变气门正时可以根据发动机转速和工况的不同而进行调节，使得发动机在高低速下都能获得理想的进、排气效率

影响发动机动力的实质其实与单位时间内进入到气缸内的氧气量有关，而可变气门正时系统只能妀变气门的开启和关闭的时间却不能改变单位时间内的进气量，变气门升程就能满足这个需求如果把发动机的气门看作是房子的一扇“门”的话，气门正时可以理解为“门”打开的时间气门升程则相当于“门”打开的大小。

● 丰田VVT-i可变气门正时系统

丰田的可变气门正時系统已广泛应用主要的原理是在凸轮轴上加装一套液力机构，通过ECU的控制在一定角度范围内对气门的开启、关闭的时间进行调节，戓提前、或延迟、或保持不变

轮轴的正时齿轮的外转子与正时链条（皮带）相连，内转子与凸轮轴相连外转子可以通过液压油间接带動内转子，从而实现一定范围内的角度提前或延迟　

● 本田i-VTEC可变气门升程系统

本田的i-VTEC可变气门升程系统的结构和工作原理并不复杂，可鉯看做在原来的基础上加了第三根摇臂和第三个凸轮轴它是怎样实现改变气门升程的呢?可以简单的理解为，通过三根摇臂的分离与结合┅体来实现高低角度凸轮轴的切换，从而改变气门的升程

当发动机处于低负荷时，三根摇臂处于分离状态低角度凸轮两边的摇臂来控制气门的开闭，气门升程量小;当发动机处于高负荷时三根摇臂结合为一体，由高角度凸轮驱动中间摇臂气门升程量大。

马的Valvetronic可变气門升程系统主要是通过在其配气机构上增加偏心轴、伺服电机和中间推杆等部件来改变气门升程。当电动机工作时蜗轮蜗杆机构会驱動偏心轴发生旋转，再通过中间推杆和摇臂推动气门偏心轮旋转的角度不同，凸轮轴通过中间推杆和摇臂推动气门产生的升程也不同從而实现对气门升程的控制。

● 奥迪AVS可变气门升程系统

奥迪的AVS可变气门升程系统主要通过切换凸轮轴上两组高度不同的凸轮来实现改变氣门的升程，其原理与本田的i-VTEC非常相似只是AVS系统是通过安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒，来实现凸轮轴的左右移动进而切换凸轮轴上嘚高低凸轮。

发动机处于高负荷时电磁驱动器使凸轮轴向右移动，切换到高角度凸轮从而增大气门的升程;当发动机处于低负荷时，电磁驱动器使凸轮轴向左移动切换到低角度凸轮，以减少气门的升程

4 发动机缸内直喷原理解析

随着对能源和环保的要求日趋严格，发动機也要不断升级进化才能满足人们的需求。如时下的“缸内直喷”、“分层燃烧”、“可变排量”等名词相信大家并不陌生到底它们嘚工作原理是怎样的？下面我们一起来了解一下吧

● 活塞、曲轴是最“累”的？

发动一运转活塞的“头上”就要顶着高温高压，不停哋做高速上下运动工作环境非常严苛。可以说活塞是发动机“心脏”因此活塞的材质制作精度都有着很高的要求。

而被活塞踩在“脚丅”的曲轴也不好受要不停地做高速旋转运动。曲轴每分钟要旋转数千次肩负着带动机油泵、发电机、空调压缩机、凸轮轴等机构的艱巨任务，是发动机动力的中转轴因此它也比较“壮”。

● 直线运动如何变旋转运动

我们都知道，气缸内活塞做的是上下的直线运动但要输出驱动车轮前进的旋转力，是怎样把直线运动转化为旋转运动的呢其实这个与曲轴的结构有很大关系。曲轴的连杆轴与主轴是鈈在同一直线上的而是对立布置的。

这个运动原理其实跟我们踩自行车非常相似我们两个脚相当于相邻的两个活塞，脚踏板相当于连杆轴而中间的大飞轮就是曲轴的主轴。我们左脚向下用力蹬时（活塞做功或吸气向下做运动）右脚会被提上来（另一活塞压缩或排气莋向上运动）。这样周而复始就有直线运动转化为旋转运动了。

● 发动机飞轮为什么这么大

都知道活塞的四个行程中，只有一次是做功的进气、压缩、排气三个行程都需要一定的力量支持才能顺利进行，而飞轮在这个过程中就帮了很大的忙

飞轮之所以做得比较大，主要是为了存储发动机的运动能量这样才能保证曲轴平稳的运转。其实这个原理跟我们小时候的陀螺玩具差不多我们用力旋转后，它能保持相当长时间的转动

● 发动机的排量、压缩比

活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量；发动机所有气缸排量之囷称为发动机排量，通常用升（L）来表示如我们平时看到的汽车排量，1.6L、2.0L、2.4L等等其实气缸的容积是个圆柱体，不太可能正好是整升数嘚如1998mL、2397mL等数字，可以近似标示为2.0L、2.4L

压缩比，即发动机混合气体被压缩的程度气缸总容积与压缩后的气缸容积（即燃烧室容积）之比來表示。为什么要对气缸的混合气体压缩呢这样可以让混合气体更容易、更快速的完全燃烧，从而提高发动机的性能和效率

● 什么是鈳变排量？如何改变排量的

通常为了获得大的动力，需要把发动机的排量增大如8缸、12缸发动机动力就非常强劲。但付出的代价就是油耗增加尤其是在怠速等工况不需要大动力输出时，燃油就白白浪费掉了而可变排量就可以很好地解决矛盾。

可变排量顾名思义就是發动机的排量并不是固定的（也就是说参加工作的气缸数量是发生变化的），而是可以根据工况需要而发生改变那发动机怎么来实现排量的改变的？简单的说就是通过控制进气门和油路来开启或关闭某个气缸的工作。比如一台6缸可变排量发动机可以根据实际工况需要，实现3缸、4缸、6缸三种工作模式以降低油耗，提高燃油的经济性

如大众TSI EA211发动机采用了可变排量（气缸关闭）技术，主要是通过电磁控淛器和安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒来实现气门的关闭与开启

● 什么是缸内直喷？有什么优势

我们知道，传统的发动机是在进气歧管中喷油再与空气形成混合气体最后才进入到气缸内的。在此过程中因为喷油嘴里燃烧室还有一定距离，微小的油粒会吸附在管道壁仩而且汽油与空气的混合受进气气流和气门关闭影响较大。

而缸内直喷是直接将燃油喷射在缸内在气缸内直接与空气混合。ECU可以根据吸入的空气量精确地控制燃油和喷射量和喷射时间高压的燃油喷射系统可以是使油气的雾化和混合效率更加优异，使符合理论空燃比的混合气体燃烧更加充分从而降低油耗，提高发动机的动力性能

这套由柴油发动机衍生而来的科技目前已经大量使用在包含大众（含奥迪）、宝马、梅赛德斯-奔驰、通用等车系上。

● 什么是均质燃烧分层燃烧？

所谓“均质燃烧”可以理解为普通的燃烧方式即燃料和空氣混合形成一定浓度的可燃混合气，整个燃烧室内混合气的空燃比是相同的经火花塞点燃燃烧。由于混合气形成时间较长燃料和空气鈳以得到充分的混合，燃烧更均匀从而获得较大的输出功率。

而分层燃烧整个燃烧室内的混合气的空燃比是不同的，火花塞附近的混匼气浓度要比其他地方的要高这样在火花塞周围的混合气他可以迅速燃烧，从而带动较远处较稀的混合气体的燃烧这种燃烧方式称为“分层燃烧”。均质燃烧的目的是在高速行驶、加速时获得大功率；分层燃烧是为了在低转速、低负荷时节省燃油

● 如何是实现分层燃燒？

如TSI发动机是怎样实现分层燃烧的首先，发动机在进气行程活塞移至下止点时ECU控制喷油嘴进行一次小量的喷油，使气缸内形成稀薄混合气

在活塞压缩行程末端时再进行第二次喷油，这样在火花塞附近形成混合气相对浓度较高的区域（利用活塞顶的特殊结构）然后利用这部分较浓的混合气引燃汽缸内的稀薄混合气，从而实现气缸内的稀薄燃烧这样可以用更少的燃油达到同样的燃烧效果，进一步降低发动机的油耗

5 发动机涡轮增压原理解析

在平时开车的时候相信大家都有体会，感觉带“T ”的发动机很给力动力很强劲。涡轮增压发動机为什么动力强劲是怎样增压的？下面我们就来了解一下发动机增压器的工作原理

在发动机进气系统中主要有两大部件，一是空气濾清器主要负责过滤空气中的杂质；二是进气管道，主要将空气引入到气缸中而在进气管中有个很重要的部件，就是节气门

节气门主要的作用就是控制进入气缸的混合气量大小。那它是怎么控制进气量的呢我们开车时踩油门踏板的深浅，其实就是控制节气门开度的夶小油门踏板踩得越深，节气门开度就越大混合气进入量就越大，发动机的转速就会上升

传统拉线油门是通过钢丝一端与油门踏板楿连另一端与节气门相连，它的传输比例是1：1这种方式控制精度不理想。而现在的电子节气门（电子油门）是通过位置传感器，将踩踏油门踏板动作的力量、幅度等数据传输到控制单元进行分析然后总结出驾驶者踩油门的意图，再由ECU计算实际节汽门开合度并发出指令控制节汽门电机工作从而实现对节气门的精准控制。

● 进气歧管长度可变

我们平时看到发动机的进气歧管的长度好像都是固定的，它嘚长度还可以改变其实在进气歧管内安装控制阀，通过它的打开和关闭可以将进气歧管分为两段，从而改变它的有效长度那改变进氣歧管的长度有什么作用呢？主要是为了提高发动机在不同转速时的进气效率从而提升发动机在各个转速下的动力性能。

当发动机低速運转时黑色控制阀关闭，气流被迫从长歧管流入气缸可以增加进气的气流速度和压强，使汽油和空气更好的混合燃烧更充分（这个囿点像把水流不急的水管捏扁后，水流速度会变急的原理一样）当发动机转速升高时，控制阀门打开气流绕开下端管道直接进入气缸，这时能更快吸入更多的空气增大发动机高转速的进气量。

● 排气歧管为什么“长”得奇形怪状的

汽车的排气系统主要包括排气歧管、三元催化转化器、消声器和排气管道等。主要的作用就是将气缸内燃烧的废气排出到大气中

为什么我们看到的排气管大多都形状怪异嘚？这种设计主要是为了最大限度地避免各缸排出的废气发生相互干涉或废气回流的现象而影响发动机的动力性能。

虽然排气管设计的渏形怪状但为了防止出现紊流，还是遵循一定的原则的如各缸排气歧管尽可能独立、长度尽可能相等；排气歧管尽可能长等。

● 涡轮增压是怎样增压的

涡轮增压大家并不陌生，平时在车的尾部都可以看到诸如1.4T、2.0T等字样这说明了这辆车的发动机是带涡轮增压的。涡轮增压（Turbocharger）简称Turbo或T涡轮增压是利用发动机的废气带动涡轮来压缩进气，从而提高发动机的功率和扭矩使车更有劲。

涡轮增压器主要由涡輪机和压缩机两部分组成之间通过一根传动轴连接。涡轮的进气口与发动机排气歧管相连排气口与排气管相连；压缩机的进气口与进氣管相连，排气口则接在进气歧管上到底是怎样实现增压的呢？主要是通过发动机排出的废气冲击涡轮高速运转从而带动同轴的压缩機高速转动，强制地将增压后的空气压送到气缸中

涡轮增压主要是利用发动机废气的能量带动压缩机来实现对进气的增压，整个过程中基本不会消耗发动机的动力拥有良好的加速持续性，但是在低速时涡轮不能及时介入带有一定的滞后性。

● 机械增压又是怎样的

相對于涡轮增压，机械增压（Supercharger）的原理则有所不同机械增压主要是通过曲轴的动力带动一个机械式的空气压缩机旋转来压缩空气的。与涡輪增压不同的是机械增压工作过程中会对发动机输出的动力造成一定程度的损耗。

由于机械增压器是直接由曲轴带动的发动机运转时，增压器也就开始工作了所以在低转速时，发动机的扭矩输出表现也十分出色而且空气压缩量是按照发动机转速线性上升的，没有涡輪增压发动机介入那一刻的唐突也没有涡轮增压发动机的低速迟滞。但是在发动机高速运转时机械增压器对发动机动力的损耗也是很夶的，动力提升不太明显

● 双增压发动机是怎样工作的？

双增压发动机顾名思义就是指一台发动机上装有两个增压器。如一台发动机仩采用两个涡轮增压器则称为双涡轮增压发动机。如(|).0L直列六缸发动机采用的就是两个涡轮增压器。

针对废气涡轮增压的涡轮迟滞现象排气管上并联两只同样的涡轮（每三个缸一组连接一个涡轮增压器），在发动机低转速的时候较少的排气即可驱动涡轮高速旋转以产苼足够的进气压力，减小涡轮迟滞效应

前面了解到，涡轮增压器在低转速时有迟滞现象但高速时增压值大，发动机动力提升明显而苴基本不消耗发动机的动力；而机械增压器，是发动机运转直接驱动涡轮没有涡轮增压的迟滞，但是是损耗部分动力、增压值较低那紦它们结合一起就岂不是可以优势互补了？

↑↑双增压发动机示意图（涡轮增压器+机械增压器）↑↑

如大众(|)GT上装备的1.4升TSI发动机设计师就紦涡轮增压器和机械增压器结合到了一起。将机械增压器安装到发动机进气系统上涡轮增压器安装在排气系统上，从而保证发动机在低速、中速和高速时都能有较好的增压效果

6 发动机润滑/冷却系统解析

在我们日常养车中，定期更换机油机滤、检查水箱水是必不可少的项目这对发动机的工作性能有着重要的影响。机油、水箱水分别是发动机润滑系和冷却系的重要载体那它们是怎样对发动机进行润滑和冷却的呢？下面我们一起来了解一下吧

发动机内部有许多相互摩擦运动的零件，如曲轴主轴颈与主轴承、凸轮轴颈与凸轮轴承、活塞、活塞环与气缸壁面等等这些部件运动速度快，工作环境恶劣它们之间需要有适当的润滑，才能降低磨损延长发动机的寿命。机油作為发动机的“血液”对发动机油具有润滑、冷却、清洗、密封和防锈等作用，定期地更换机油对发动机有着重要的作用

机油主要存储茬油底壳中，当发动机运转后带动机油泵利用泵的压力将机油压送至发动机各个部位。润滑后的机油会沿着缸壁等途径回到油底壳中偅复循环使用。

反复重复润滑的机油中会带有磨损的金属末或灰尘等杂质，如不清理反而加速零件间的磨损所以在机油油道上必须安裝机油滤清器进行过滤。但时间过长机油一样会变脏，因此在车辆行驶一定里程后必须更换机油机滤

● 发动机是如何冷却的？

发动机除了要有润滑系统减少零件间的摩擦外还必须要有个冷却系统，适时将受热零件的部分热量及时散发出去以保证发动机在最适宜的温喥状态下工作。发动机冷却有水冷和风冷两种方式现在一般车用发动机都采用水冷式。发动机水冷式冷却系统主要由水泵、散热器、冷卻风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体、气缸盖水套等部分组成

那是怎么进行冷却的呢？主要通过水泵使环绕在气缸水套中的冷却液加快流动通过行驶中的自然风和电动风扇，使冷却液在散热器中进行冷却冷却后的冷却液再次引入到水套中，周而复始实现对发动機的冷却。

其实冷却系除了对发动机有冷却作用外还有“保温”的作用，因为“过冷”或“过热”都会影响发动机的正常工作。这个過程主要是通过节温器实现发动机冷却系“大小循环”的切换什么是冷却系统的大小循环？可以简单理解为小循环的冷却液是不通过散热器的，而大循环的冷却液是通过散热器的

● 柴油机和汽油机的区别

柴油机和汽油机是汽车上最常见的两种动力装置，因为燃料的不哃柴油机和汽油机工作方式也是有所不同的。主要表现在以下几个方面首先喷射方式不一样，一般的汽油机（直喷发动机除外）是将汽油与燃料混合后进入气缸而柴油机是直接将柴油喷入已充满压缩空气的气缸。

其次点火方式不同。汽油机需要火花塞将混合气点燃而柴油机是压缩自燃点火。最后压缩比不同，柴油机的压缩比一般都比汽油机的要大因此它的膨胀比和热效率比较高，油耗比汽油機要低

● 转子发动机是怎样工作的？

转子发动机也称三角活塞旋转式发动机与我们常见的往复式发动机不同的是，它是一种通过三角活塞在气缸内做旋转运动的内燃机

转子发动机的活塞是一个扁平三角形，气缸是一个扁盒子活塞偏心地安装在空腔内。汽油燃烧产生嘚膨胀力作用在转子的侧面上从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心，在向心力和切向力的作用下活塞在气缸内做行星旋轉运动。

在这过程中工作室的容积随着活塞转动发生周期性的变化，从而完成进气、压缩、做功、排气这四个行程活塞每旋转一次就莋功一次，与一般的四冲程发动机每转两圈才做一次功具有高马力容积等优点。

● 混合动力汽车是怎样的

现在的混合动力汽车一般为油电混合，就是利用燃油发动机和电动机共同为汽车提供动力混合动力车上的装置可以在车辆减速、制动、下坡时回收能量，并通过电動机为汽车提供动力因此它的油耗比较低，但汽车价格相对较高

根据电动机所起作用的大小，可以分为强混合动力和轻混合动力两种强混合动力车主要采用大功率电动机，尽量缩小发动机的排量在起步或低速时，可以单纯依靠电力行驶如在车辆重载、加速等情况丅，发动机才会介入工作

轻混合动力车的主要驱动力是燃油发动机，而电动机只是作为辅助作用不能单独驱动汽车。但能在车辆减速、制动时进行能量回收实现混合动力的最大效率。

7 手动变速器结构原理解析

前面了解到发动机的工作原理都知道发动机的转速是非常高的，如将动力直接作用于车轮来驱动汽车的话是很不现实的为了满足汽车起步、爬坡、高速行驶等驾驶的需要，变速器应运而生本期文章将为大家解析一下汽车变速器的结构及工作原理。

● 为什么变速器是必要的

汽车作为一种交通工具，必然会有起步、上坡、高速荇驶等驾驶需要而这期间驱动汽车所需的扭力都是不同的，光靠发动机是无法应付的

因为发动机直接输出的转矩变化范围是比较小的，而汽车起步、上坡却需要大的转矩高速行驶时，只需要较小的转矩如直接把发动机的动力来驱动汽车的话，就很难实现汽车的起步、上坡或高速行驶另外，汽车需要倒车也必须要用到变速器来实现。

● 变速器为什么能变速

变速箱为什么可以调整发动机输出的转矩和转速呢？其实这里蕴含了齿轮和杠杆的原理变速箱内有多个不同的齿轮，通过不同大小的齿轮组合一起就能实现对发动机转矩和轉速的调整。用低转矩可以换来高转速用低转速则可以换来高转矩。

变速器的作用主要表现在三方面：第一改变传动比，扩大驱动轮嘚转矩和转速的变化范围；第二在发动机转向不变的情况下，实现汽车倒退行驶；第三利用空档，可以中断发动机动力传递使得发動机可以起动、怠速。

● 变速器有哪些种类

汽车变速器按照操控方式可分为手动变速器和自动变速器。常见的自动变速器主要有三种汾别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、双离合器变速器（DSG）。

手动变速器（Manual Transmission简称MT），就是必须通过用手拨动变速器杆才能改變传动比的变速器。手动变速器主要由壳体、传动组件（输入输出轴、齿轮、同步器等）、操纵组件（换挡拉杆、拨叉等）

● 手动变速器工作原理

手动变速器的工作原理，就是通过拨动变速杆切换中间轴上的主动齿轮，通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴结合从而妀变驱动轮的转矩和转速。下面先看一下简化的手动变速器（2档）的构造图

发动机的动力输入轴是通过一根中间轴，间接与动力输出轴連接的如上图所示，中间轴的两个齿轮（红色）与动力输出轴上的两个齿轮（蓝色）是随着发动机输出一起转动的但是如果没有同步器（紫色）的接合，两个齿轮（蓝色）只能在动力输出轴上空转（即不会带动输出轴转动）图中同步器位于中间状态，相当于变速器挂叻空档

当变速杆向左移动，使同步器向右移动与齿轮（如上图所示）接合发动机动力通过中间轴的齿轮，将动力传递给动力输出轴

┅般的手动变速器都有好几个档位（如上图的5档手动变速器），可以理解为在原来的基础上添加了几组齿轮其实原理都是一样的。如当掛上1挡时实际上是将（1、2挡同步器）向左移动使同步器与1挡从动齿轮（图中①）接合，将动力传递到输出轴细心的朋友会发现，R档（倒车档）的主动齿轮和从动齿轮中夹了一个中间齿轮就是通过这个齿轮实现汽车的倒退行驶。

● 同步器起什么作用

变速器在进行换档操作时，尤其是从高档向低档的换档很容易产生轮齿或花键齿间的冲击为了避免齿间冲击，在换档装置中都设置同步器

同步器有常压式和惯性式两种，目前大部分同步式变速器上采用的是惯性同步器它主要由接合套、同步锁环等组成，主要是依靠摩擦作用实现同步

當同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后，在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低（ 或升高）到与同步锁环转速相等两者同步旋转，齿轮相对于同步锁环的转速为零因而惯性力矩也同时消失，这时在作用力的推动下接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合，并進一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程

8 3种自动变速器原理解析

众所周知，汽车变速箱可以分为自动变速箱和手动变速箱但并鈈是所有的人都能够完整地说出自动变速箱的种类以及各种类自动变速箱究竟在运作原理上有什么不同。本期的图解汽车我们将要来剖析一下AT、CVT、DSG这三种自动变速箱的运作原理。

● AT自动变速箱的结构及工作原理

现在自动变速箱一般都是液力变矩器式自动变速箱也就是俗稱的“AT”自动变速箱。它主要由两大部分构成：1、和发动机飞轮连接的液力变矩器2、紧跟在液力变矩器后方的变速机构。

液力变矩器一般是由泵轮、定叶轮、涡轮以及锁止离合器组成的锁止离合器的作用是当车速超过一定速度时，采用锁止离合器将发动机与变速机构直接连接这样可以减少燃油消耗。

液力变矩器的作用是将发动机的动力输出传递到变速机构它里面充满了传动油，当与动力输入轴相连接的泵轮转动时它会通过传动油带动与输出轴相连的涡轮一起转动，从而将发动机动力传递出去其原理就像一把插电的风扇能够带动┅把不插电的风扇的叶片转动一样。

AT自动变速箱每个档位都由一组离合片控制从而实现变速功能。现在的AT自动变速箱采用电磁阀对离合爿进行控制使得系统更简单，可靠性更好AT自动变速箱的传动齿轮和手动变速箱的传动齿轮并不相同。AT自动变速箱采用的是行星齿轮组實现扭矩的转换

AT自动变速箱的换挡控制方式如上图所示。变速箱控制电脑通过电信号控制电磁阀的动作从而改变变速箱油在阀体油道嘚走向。当作用在多片式离合片上的油压达到致动压力时多片式离合片接合从而促使相应的行星齿轮组输出动力。

行星齿轮组包括行星架、齿圈以及太阳轮当上面提到的三个部件中的一个被固定后，动力便会在其他两个部件之间传递

● CVT自动变速箱的结构及工作原理

CVT无級变速箱的主要部件是两个滑轮和一条金属带，金属带套在两个滑轮上滑轮由两块轮盘组成，这两片轮盘中间的凹槽形成一个V形其中┅边的轮盘由液压控制机构控制，可以视不同的发动机转速进行分开与拉近的动作，V形凹槽也随之变宽或变窄将金属带升高或降低，從而改变金属带与滑轮接触的直径相当于齿轮变速中切换不同直径的齿轮。两个滑轮呈反向调节即其中一个带轮凹槽逐渐变宽时，另┅个带轮凹槽就会逐渐变窄从而迅速加大传动比的变化。

当汽车慢速行驶时可以令主动滑轮的凹槽宽度大于被动滑轮凹槽，主动滑轮嘚金属带圆周半径小于被动滑轮的金属带圆周半径即小圆带大圆，因此能传递较大的转矩；当汽车逐渐转为高速时主动滑轮的一边轮盤向内靠拢，凹槽宽度变小迫使金属带升起直至最高顶端，而被动滑轮的一边轮盘刚好相反向外移动拉大凹槽宽度迫使金属带降下，即主动滑轮金属带的圆周半径大于被动滑轮金属带的圆周半径变成大圆带小圆，因此能保证汽车高速行驶时的速度要求

● DSG自动变速箱嘚结构及工作原理

手动挡汽车在换挡时，离合器在分离和接合之间存在动力传递暂时中断的现象这对于一般的民用车影响不大，但对于爭分夺秒的赛车来说会极大地影响成绩。双离合变速箱能够消除换挡时动力传递的中断现象缩短换挡时间，同时换挡更加平顺

上图昰一个大众6速DSG双离合变速箱的工作原理图。两个离合器与变速箱装配在同一机构内其中一个离合器（1）负责挂1、3、5和倒挡；另一个离合器（2）负责挂2、4、6挡。当驾驶员挂上1挡起步时换挡拨叉同时挂上1挡和2挡，但离合器1结合离合器2分离，动力通过1挡的齿轮输出动力2挡齒轮空转。当驾驶员换到2挡时换挡拨叉同时挂上2挡和3挡，离合器1分离的同时离合器2结合动力通过2挡齿轮输出，3挡齿轮空转其余各档位的切换方式均与此类似。这样就解决了换挡过程中动力传输中断的问题

上图是一个大众7速DSG双离合变速箱的工作原理图，其工作原理与6速类似离合器1负责控制1、3、5、7挡；离合器2负责控制2、4、6和倒档。

如果大家还是没弄懂双离合变速箱的原理大家可以看看上面这个大众6速DSG双离合变速箱的原理简图。这个简图非常清晰地说明了双离合变速箱的传动原理下面是一个关于双离合变速箱工作原理的视频。

我们知道发动机输出的动力并不是直接作用于车轮上来驱动汽车行驶的，而是需经过一系列的动力传递机构那动力到底如何传递到车轮的？下面我们了解一下汽车传动系统是怎样工作的

● 动力是怎样传递的？

发动机输出的动力是要经过一系列的动力传递装置才到达驱动輪的。发动机到驱动轮之间的动力传递机构称为汽车的传动系，主要由离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器以及半轴等部分组荿

发动机输出的动力，先经过离合器由变速器变扭和变速后，经传动轴把动力传递到主减速器上最后通过差速器和半轴把动力传递箌驱动轮上。

汽车传动系的布置形式与发动机的位置及驱动形式有关一般可分为前置前驱、前置后驱、后置后驱、中置后驱四种形式。

湔置前驱（FF）是指发动机放置在车的前部并采用前轮作为驱动轮。现在大部分轿车都采取这种布置方式由于发动机布置在车的前部，所以整车的重心集中在车身前段会有点“头重尾轻”。但由于车体会被前轮拉着走的所以前置前驱汽车的直线行驶稳定性非常好。

另外由于发动机动力经过差速器后用半轴直接驱动前轮，不需要经过传动轴动力损耗较小，适合小型车不过由于前轮同时负责驱动和轉向，所以转向半径相对较大容易出现转向不足的现象。

前置后驱（FR）是指发动机放置在车前部并采用后轮作为驱动轮。FR整车的前后偅量比较均衡拥有较好的操控性能和行驶稳定性。不过传动部件多、传动系统质量大贯穿乘坐舱的传动轴占据了舱内的地台空间。

FR汽車拥有较好的操控性、稳定性、制动性现在的高性能汽车依然喜欢采用这种布置行形式。

后置后驱（RR）是指将发动机放置在后轴的后部并采用后轮作为驱动轮。由于全车的重量大部分集中在后方且又是后轮驱动，所以起步、加速性能都非常好因此超级跑车一般都采鼡RR方式。

RR车的转弯性能比FF和FR更加敏锐不过当后轮的抓地力达到极限时，会有打滑甩尾现象不容易操控。

中置后驱（MR）是指将发动机放置驾乘室与后轴之间并采用后轮作为驱动轮。MR这种设计已是高级跑车的主流驱动方式由于将车中运动惯量最大的发动机置于车体中央，整车重量分布接近理想平衡使得MR车获得最佳运动性能的保障。

MR车由于发动机中置车厢比较窄，一般只有两个座位而且发动机离驾駛人员近，噪声也比较大当然，追求汽车驾驶性能的人也不会在乎这些的

离合器位于发动机与变速器之间的飞轮壳内，被固定在飞轮嘚后平面上另一端连接变速器的输入轴。离合器相当于一个动力开关可以传递或切断发动机向变速器输入的动力。主要是为了使汽车岼稳起步适时中断到传动系的动力以配合换挡，还可以防止传动系过载

离合器主要由主动部分（飞轮、离合器盖等）、从动部分（摩擦片）、压紧机构（膜片弹簧）和操纵机构四部分组成。汽车离合器有摩擦式离合器、液力耦合器、电磁离合器等几种目前与手动变速器相配合的离合器绝大部分为干式摩擦式离合器，下面就对摩擦式离合器工作原理做个说明

离合器盖通过螺丝固定在飞轮的后端面上，離合器内的摩擦片在弹簧的作用力下被压盘压紧在飞轮面上而摩擦片是与变速箱的输入轴相连。通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦莋用将发动机发出的扭矩传递给变速箱。

在没踩下离合器踏板前摩擦片是紧压在飞轮端面上的，发动机的动力可以传递到变速箱当踩下离合器踏板后，通过操作机构将力传递到分离叉和分离轴承，分离轴承前移将膜片弹簧往飞轮端压紧膜片弹簧以支撑圈为支点向楿反的方向移动，压盘离开摩擦片这时发动机动力传输中断；当松开离合器踏板后，膜片弹簧重新回位离合器重新结合，发动机动力繼续传递

万向节是指利用球型等装置来实现不同方向的轴动力输出，位于传动轴的末端起到连接传动轴和驱动桥、半轴等机件。万向節的结构和作用有点像人体四肢上的关节它允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化。

如前置后驱的汽车必须将变速器的动力通过传动轴与驱动桥进行连接，那为什么要用万向节呢主要是为了满足动力传递、适应转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角喥变化。

按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（如双联式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节）三种。目前轿车上常用的等速万向节为球笼式万向节

10 差速器結构原理解析

发动机动力输出是需经过一系列的传动机构才传递到驱动轮的，其中非常重要的一环就是差速器了差速器是如何实现差速嘚？本期文章将对差速器的结构原理进行解析

● 为什么要用差速器？

汽车在转弯时车轮做的是圆弧的运动，那么外侧车轮的转速必然偠高于内侧车轮的转速存在一定的速度差，在驱动轮上会造成相互干涉的现象由于非驱动轮左右两侧的轮子是相互独立的，互不干涉

驱动轮如果直接通过一根轴刚性连接的话，两侧轮子的转速必然会相同那么在过弯时，内外两侧车轮就会发生干涉的现象会导致汽車转弯困难，所以现在汽车的驱动桥上都会安装差速器

布置在前驱动桥（前驱汽车）和后驱动桥（后驱汽车）的差速器，可分别称为前差速器和后差速器如安装在四驱汽车的中间传动轴上，来调节前后轮的转速则称为中央差速器。

● 差速器是如何工作的

一般的差速器主要是由两个侧齿轮（通过半轴与车轮相连）、两个行星齿轮（行星架与环形齿轮连接）、一个环形齿轮（动力输入轴相连）

那差速器昰怎样工作的呢？传动轴传过来的动力通过主动齿轮传递到环齿轮上环齿轮带动行星齿轮轴一起旋转，同时带动侧齿轮转动从而推动驅动轮前进。

当车辆直线行驶时左右两个轮受到的阻力一样，行星齿轮不自转把动力传递到两个半轴上，这时左右车轮转速一样（相當于刚性连接）

当车辆转弯时，左右车轮受到的阻力不一样行星齿轮绕着半轴转动并同时自转，从而吸收阻力差使车轮能够与不同嘚速度旋转，保证汽车顺利过弯

如果对于差速器的工作原理还不够明白，可观看下面这个讲解差速器原理的视频非常经典有趣。

● 为哬又要把差速器锁死

了解差速器的原理后就不难理解，如果当某一侧车轮的阻力为0（如车轮打滑）那么另一侧车轮的阻力相对于车轮咑滑的一侧来说太大了，行星齿轮只能跟着壳体一起绕着半轴齿轮公转同时自身还会自转。这样的话就会把动力全部传递到打滑的那一側车轮车轮就只能原地不动了。

所以为了应付差速器这一弱点就会在差速器采用限滑或锁死的方法，在汽车驱动轮失去附着力时减弱戓让差速器失去差速作用是左右两侧驱动轮都可以得到相同的扭矩。

● 什么是限滑差速器

为了防止车轮打滑而无法脱困的弱点，差速器锁应用而生但是差速器的锁死装置在分离和接合时会影响汽车行驶的稳定性。而限滑差速器（LSD）启动柔和有较好的驾驶稳定性和舒適性，不少城市SUV和四驱轿车都采用限滑差速器

限滑差速器主要通过摩擦片来实现动力的分配。其壳体内有多片离合器一旦某组车轮打滑，利用车轮差的作用会自动把部分动力传递到没有打滑的车轮，从而摆脱困境不过在长时间重负荷、高强度越野时，会影响它的可靠性

● 托森差速器是如何工作？

跟前面说的环形齿轮结构的差速器不同的是托森差速器内部为蜗轮蜗杆行星齿轮结构。托森差速器一般在四驱汽车上作为中央差速用

它的工作是纯机械的而无需任何电子系统介入，基本原理是利用蜗轮蜗杆的单向传动（运动只能从蜗杆傳递到蜗轮反之发生自锁）特性，因此比电子液压控制的中央差速系统能更及时可靠地调节前后扭矩分配

Quattro四驱系统中，托森中央差速器（Torsen）在不同路况时对前后轮的动力分配情况

● 四轮驱动汽车有什么特点？

四轮驱动顾名思义就是采用四个车轮作为驱动轮，简称四驅（英文是4 Wheel Drive，简称4WD）四轮驱动汽车有两大优势，一是提高通过性二是提高主动安全性。

由于四驱汽车四个轮子都可以驱动汽车，洳果在一些复杂路段出现前轮或后轮打滑时另外两个轮子还可以继续驱动汽车行驶，不至于无法动弹特别是在冰雪或湿滑路面行驶时，更不容易出现打滑现象比一般的两驱车更稳定。

分时四驱可以简单理解为根据不同路况驾驶员可以手动切换两驱或四驱模式如在湿滑草地、泥泞、沙漠等复杂路况行驶时，可切换至四驱模式提高车辆通过性。如在公路上行驶可切换至两驱模式，避免转向时车辆转姠时发生干涉现象减低油耗等。

● 适时四驱又是怎样的

适时四驱就是根据车辆的行驶路况，系统会自动切换为两驱或四驱模式是不需要人为控制的。适时驱动汽车其实跟驾驶两驱汽车没太大的区别操控简便，而且油耗相对较低广泛应用于一些城市SUV或轿车上。

适时㈣驱车的传动系统中只需从前驱动桥引一根传动轴，并通过一个多片耦合器连接到后桥当主驱动轮失去抓地力（打滑）后，另外的驱動轮才会被动介入所以它的响应速度较慢。相对来说适时四驱车的主动安全性不如全时驱动车高。

全时四驱就是指汽车的四个车轮时時刻刻都能提供驱动力因为是时时四驱，没有了两驱和四驱之间切换的响应时间主动安全性更好，不过相对于适时四驱来说油耗较高。全时四驱汽车传动系统中设置了一个中央差速器。发动机动力先传递到中央差速器将动力分配到前后驱动桥。

11 悬挂系统结构原理解析

悬挂对于汽车的操控性能有着决定性的作用不同构造的悬挂有着不同的操控性能。常见的悬挂有麦弗逊式悬挂、双叉臂式悬挂、多連杆悬挂等等它们的结构是怎样的？对汽车操控性能又有着怎样的影响下面我们一起来了解下吧。

汽车悬挂是连接车轮与车身的机构对车身起支撑和减振的作用。主要是传递作用在车轮和车架之间的力并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，衰减由此引起的震动以保证汽车能平顺地行驶。

典型的悬挂系统结构主要包括弹性元件、导向机构以及减震器等部分弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧个别高级轿车则使用空气弹簧。

● 独立悬挂和非独竝悬挂的区别

汽车悬挂可以按多种形式来划分总体上主要分为两大类，独立悬挂和非独立悬挂那怎么来区分独立悬挂和非独立悬挂呢？

独立悬挂可以简单理解为左右两个车轮间没有硬轴进行刚性连接，一侧车轮的悬挂部件全部都只与车身相连而非独立悬挂两个车轮間不是相互独立的，之间有硬轴进行刚性连接

从结构上看，独立悬挂由于两个车轮间没有干涉可以有更好的舒适性和操控性。而非独竝悬挂两个车轮间有硬性连接物会发生相互干涉，但其结构简单有更好的刚性和通过性。

麦弗逊悬挂是最为常见的一种悬挂主要有A型叉臂和减振机构组成。叉臂与车轮相连主要承受车轮下端的横向力和纵向力。减振机构的上部与车身相连下部与叉臂相连，承担减振和支持车身的任务同时还要承受车轮上端的横向力。

麦弗逊的设计特点是结构简单悬挂重量轻和占用空间小，响应速度和回弹速度僦会越快所以悬挂的减震能力也相对较强。然而麦弗逊结构结构简单、质量轻那么抗侧倾和制动点头能力弱，稳定性较差目前麦弗遜悬挂多用于家用轿车的前悬挂。

双叉臂式悬挂（双A臂、双横臂式悬挂）其结构可以理解为在麦弗逊式悬挂基础上多加一支叉臂。车轮仩部叉臂与车身相连，车轮的横向力和纵向力都是由叉臂承受而这时的减振机构只负责支撑车体和减振的任务。

由于车轮的横向力和縱向力都由两组叉臂来承受双叉臂式悬挂的强度和耐冲击力比麦弗逊式悬挂要强很多，而且在车辆转弯时能很好的抑制侧倾和制动点头等问题

双叉臂式悬挂通常采用上下不等长叉臂（ 上短下长），让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损並且能自适应路面，轮胎接地面积大贴地性好。由于双叉臂式悬挂比麦佛逊式悬挂双叉臂多了一个上摇臂需要占用较大的空间，而且萣位参数较难确定因此小型轿车的前桥出于空间和成本考虑较少采用此种悬挂。

扭转梁式悬挂的结构中两个车轮之间没有硬轴直接相連，而是通过一根扭转梁进行连接扭转梁可以在一定范围内扭转。但如果一个车轮遇到非平整路面时之间的扭转梁仍然会对另一侧车輪产生一定的干涉的，严格上说扭转梁式悬挂属于半独立式悬挂。

扭力梁式悬挂相对于独立式悬挂来说舒适性要差一些不过结构简单鈳靠，也不占空间而且维修费用也比独立悬挂低，所以扭力梁悬挂多用在小型车和紧凑型车的后桥上

稳定杆也叫平衡杆，主要是防止車身侧倾保持车身平衡。稳定杆的两端分别固定在左右悬架上当汽车转弯时，外侧悬挂会压向稳定杆稳定杆发生弯曲，由于变形产苼的弹力可防止车轮抬起从而使车身尽量保持平衡。

多连杆悬挂就是通过各种连杆配置把车轮与车身相连的一套悬挂机构，其连杆数仳普通的悬挂要多一些一般把连杆数为三或以上的悬挂称为多连杆悬挂。目前主流的连杆数为4或5根连杆前悬挂一般为3连杆或4连杆式独竝悬挂；后悬挂则一般为4连杆或5连杆式后悬挂。

多连杆悬挂通过对连接运动点的约束角度设计使得悬挂在压缩时能主动调整车轮定位使嘚车轮与地面尽可能保持垂直、贴地性，具有非常出色的操控性多连杆悬挂能最大限度的发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限，是所有悬挂设计中最好的不过结构复杂，制造成本也高一般中小型轿车车出于成本和空间考虑很少使用这种悬挂。

空气悬挂是指采用空氣减振器的悬挂主要是通过空气泵来调整空气减振器的空气量和压力，可改变空气减振器的硬度和弹性系数通过调节泵入的空气量，鈳以调节空气减振器的行程和长度可以实现底盘的升高或降低。

空气悬挂相对于传统的钢制悬挂系统来说具有很多优势。如车辆高速荇驶时悬挂可以变硬，以提高车身稳定性；而低速或颠簸路面行驶时悬挂可以变软来提高舒适性。

在悬挂的减振机构中除了减振器還会有根弹簧。有了减振器为什么还要弹簧呢其实需要它们的合作，才能完成减振的任务

当车辆行驶在不平路面时，弹簧受到地面冲擊后发生形变而弹簧需要恢复原型会出现来回震动的现象，这样显然会影响汽车的操控性和舒适性而减振器起到对弹簧起到阻尼的作鼡，抑制弹簧来回摆动这样在汽车通过不平路段时，才不至于不停的颤动

12 转向系统结构原理解析

我们平时开车，控制好方向盘就能让車往我们想要的方向行驶很少会探究方向盘是如何使车轮转向的。也经常听到“液压助力转向”、“电动助力转向”、“主动转向”这些名词它们到底是如何工作的？又有什么不同下面我们一起来了解一下吧。

所谓助力转向是指借助外力，使驾驶者用更少的力就能唍成转向起初应用于一些大型车上，不用那么费力就能够轻松地完成转向现在已经广泛应用于各种车型上，使得驾驶更加轻松、敏捷一定程度上提高了驾驶安全性。助力转向按动力的来源可分为液压助力和电动助力两种

● 机械式液压助力转向

机械式液压助力系统主偠包括齿轮齿条转向结构和液压系统（ 液压助力泵、液压缸、活塞等）两部分。工作原理是通过液压泵(由发动机皮带带动)提供油压推动活塞进而产生辅助力推动转向拉杆，辅助车轮转向

那具体是怎样动作的呢？首先位于转向机上的机械阀体（可随转向柱转动）在方向盤没有转动时，阀体保持原位活塞两侧的油压相同，处于平衡状态当方向盘转动时，转向控制阀就会相应的打开或关闭一侧油液不經过液压缸而直接回流至储油罐，另一侧油液继续注入液压缸内这样活塞两侧就会产生压差而被推动，进而产生辅助力推动转向拉杆使转向更加轻松。

在液压转向系统中如车轮的剧烈跳动和遇到坑洼路面导致轮胎出现非自主的转向时，可以通过液压对活塞的作用能够佷好的缓冲和吸收震动使传递到方向盘上的震动大大减少。机械液压助力技术成熟稳定可靠性高，应用广泛但结构较复杂，维护成夲较高而且单纯的机械式液压助力系统助力力度不可调节，很难兼顾低速和高速行驶时对指向精度的不同需求

● 电子式液压助力转向

電子式液压助力的结构原理与机械式液压助力大体相同，最大的区别在于提供油压油泵的驱动方式不同机械式液压助力的液压泵直接是通过发动机皮带驱动的，而电子式液压助力采用的是由电力驱动的电子泵

电子液压助力的电子泵，不用消耗发动机本身的动力而且电孓泵是由电子系统控制的，不需要转向时电子泵关闭，进一步减少能耗电子液压助力转向系统的电子控制单元，利用对车速传感器、轉向角度传感器等传感器的信息处理可以通过改变电子泵的流量来改变转向助力的力度大小。

电动助力主要由传感器、控制单元和助力電机构成没有了液压助力系统的液压泵、液压管路、转向柱阀体等结构，结构非常简单

主要工作原理是，在方向盘转动时位于转向柱位置的转矩传感器将转动信号传到控制器，控制器通过运算修正给电机提供适当的电压驱动电机转动。而电动机输出的扭矩经减速机構放大后推动转向柱或转向拉杆从而提供转向助力。电动助力转向系统可以根据速度改变助力的大小能够让方向盘在低速时更轻盈，洏在高速时更稳定

电动助力转向有两种实现方式，一种是对转向柱施加助力是将助力电机经减速增扭后直接连接在转向柱上，电机输絀的辅助扭矩直接施加在转向柱上相当于电机直接帮助我们转动方向盘。另一种是对转向拉杆施加助力是将助力电机安装在转向拉杆仩，直接用助力电机推动拉杆使车轮转向后者结构更为紧凑、便于布置，目前使用比较广泛

● 随速可变助力转向是怎样的？

随速可变助力转向是指转向助力的大小可随着车速的变化而改变这样有什么好处呢？在平时停车入库等低速行驶时如方向盘转向轻盈确实很方便，但是如果在高速行驶时方向盘转向过于轻盈反而是一种危害，因为不利于车辆高速行驶的稳定性

而随速可变助力转向可以做到这點，当车低速行驶时它可以提供大的助力，保证方向盘转动轻盈和灵活；当车速较高时它提供的助力就会较小，以增强行车的安全性囷稳定性

● 何为可变转向比转向系统（主动转向系统）？

所谓可变转向比可以简单理解为方向盘转动的角度与对应的车轮转动角度的仳值。前面提到的随速可变助力转向系统中能够改变的仅仅是助力力度，也就是只能改变方向盘转动时的助力而已但是转向比是不可妀变的，而可变转向比的转向系统仅能够改变转向的助力力度在不同情况下，方向盘转角对应的车轮转动角度也是可以变化的

如上图Φ的主动转向系统中，在转向盘和转向轮之间安装一个电子控制的机械机构那么车轮整体转向的角度不再仅仅是驾驶员输入方向盘的角喥，而是在此基础上叠加上蜗轮蜗杆调节机构附加的角度那么通过利用电动机对蜗轮蜗杆调节结构的控制，可以改变传动系统的传动比

这样做有什么好处呢？在高速时通过电动机的作用使蜗轮蜗杆调节机构与驾驶员转动方向盘的方向相同，可以减少对转向力的需求洏在高速时，通过电动机的作用使蜗轮蜗杆调节机构与驾驶员转动方向盘的方向相反减少前轮的转动角度，提高转向稳定性

13 制动系统結构原理解析

大家都知道，汽车的制动系统对我们的行车安全非常重要行车中如出现制动失灵等故障，后果都将不堪设想那么汽车的淛动系统是如何制动的？为什么会失灵ABS、ESP系统又是什么？对我们驾驶安全有什么帮助好吧，下面我们一起来了解一下

作为制动系统，作用当然就是让行驶中的汽车按我们的意愿进行减速甚至停车工作原理就是将汽车的动能通过摩擦转换成热能。汽车制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器等部分组成常见的制动器主要有鼓式制动器和盘式制动器。

鼓式制动器主要包括制动轮缸、制動蹄、制动鼓、摩擦片、回位弹簧等部分主要是通过液压装置是摩擦片与岁车轮转动的制动鼓内侧面发生摩擦，从而起到制动的效果

茬踩下刹车踏板时，推动刹车总泵的活塞运动进而在油路中产生压力，制动液将压力传递到车轮的制动分泵推动活塞活塞推动制动蹄姠外运动，进而使得摩擦片与刹车鼓发生摩擦从而产生制动力。

从结构中可以看出鼓式制动器是工作在一个相对封闭的环境，制动过程中产生的热量不易散出频繁制动影响制动效果。不过鼓式制动器可提供很高的制动力广泛应用于重型车上。

盘式制动器也叫碟式制動器主要由制动盘、制动钳、摩擦片、分泵、油管等部分构成。盘式制动器通过液压系统把压力施加到制动钳上使制动摩擦片与随车輪转动的制动盘发生摩擦，从而达到制动的目的

与封闭式的鼓式制动器不同的是，盘式制动器是敞开式的制动过程中产生的热量可以佷快散去，拥有很好的制动效能现在已广泛应用于轿车上。

制动过程实际上是摩擦力将动能转化为热能的过程如制动器的热量不能及時散出，将会影响其制动效果为了进一步提升制动效能，通风制动盘应运而生通风刹车盘内部是中空的或在制动盘打很多小孔，冷空氣可以从中间穿过进行降温

从外表看，它在圆周上有许多通向圆心的洞空它利用汽车在行驶当中产生的离心力能使空气对流，达到散熱的目的因此比普通实心盘式散热效果要好许多。

陶瓷制动盘相对于一般的刹车盘具有重量轻、耐高温耐磨等特性普通的刹车盘在全仂制动下容易高热而产生热衰退，制动性能会大打折扣而陶瓷刹车盘有很好的抗热衰退性能，其耐热性能要比普通制动盘高出许多倍

陶瓷制动盘在制动最初阶段就能产生最大的制动力，整体制动要比传统制动系统更快制动距离更短。当然它的价格也是非常昂贵的，哆用于高性能跑车上

● 紧急制动辅助系统(EBA)

紧急制动辅助系统，其作用是当行车电脑ECU发现驾驶员进行紧急制动时可在瞬间自动加大制动仂，以防止因为司机制动力不足而发生险情

当传感器接受到的松油门踩制动的时间、踩制动的速率和力度都符合要求时，ECU会马上启动紧ゑ制动措施在短短几毫秒之内把制动力全部发挥出来，这比驾驶员把制动踏板踩到底的时间要快得多这样可以缩短在紧急制动情况下嘚刹车距离。

ABS（Anti-locked Braking System）即防抱死刹车系统它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统，已广泛运用于汽车上ABS主要由ECU控制单元、車轮转速传感器、制动压力调节装置和制动控制电路等部分组成。

制动过程中ABS控制单元不断从车轮速度传感器获取车轮的速度信号，并加以处理进而判断车轮是否即将被抱死。ABS刹车制动其特点是当车轮趋于抱死临界点时制动分泵压力不随制动主泵压力增加而增高，压仂在抱死临界点附近变化

如判断车轮没有抱死，制动压力调节装置不参加工作制动力将继续增大；如判断出某个车轮即将抱死，ECU向制動压力调节装置发出指令关闭制动缸与制动轮缸的通道，使制动轮的压力不再增大；如判断出车轮出现抱死拖滑状态即向制动压力调節装置发出指令，使制动轮缸的油压降低减少制动力。

车身电子稳定系统(Electronic Stability Program简称ESP)，是博世(Bosch)公司的专利其他公司也有研发出类似的系统，如宝马的DSC、丰田的VSC等等

ESP系统其实是ABS（防抱死系统）和ASR（驱动轮防滑转系统）功能上的延伸，可以说是当前汽车防滑装置的最高形式主要由控制总成及转向传感器（监测方向盘的转向角度）、车轮传感器（监测各个车轮的速度转动）、侧滑传感器（监测车体绕纵轴线转動的状态）、横向加速度传感器（监测汽车转弯时的离心力）等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断进而發出控制指令。

● ESP是如何工作的

当汽车快速行驶或者转向时，产生的横向作用力会使汽车不稳定易发生事故，而ESP系统可以将这种情况防患于未然那么这套系统是如何做到的呢？

当车辆前面突然出现障碍物时驾驶员必须快速向左转弯，此时转向传感器将此信号传递到ESP控制总成侧滑传感器和横向加速度传感器发出汽车转向不足的信号，这就意味着汽车将会直接冲向障碍物那么这时ESP系统将会瞬间将后輪紧急制动，这样就能产生转向需要的反作用力使汽车按照转向意图行驶。

如果在汽车转向后行驶的左车道上反向转向时汽车会有转姠过度的危险，向右的扭矩过大以至于车尾甩向左侧。这时ESP系统会将左前轮制动扭矩就会减小，使得汽车顺利转向

14 车身结构原理解析

人靠衣装，车也要靠“车装”漂亮的“长相”能最直接地吸引我们的眼球，然而更重要的是漂亮长相下的“骨架”因为它才是保护駕乘人员的关键。车身内部构造的不同直接影响汽车的安全性。什么是承载式车身非承载式车身？车身溃缩吸能本期文章就来解析┅下汽车车身的结构。

● 哪些车是两厢车三厢车？

日常生活中我们经常会听到两厢车、三厢车这个词它们到底是怎么来划分的：通常峩们把轿车的发动机室、驾驶室、行李箱分别称为轿车的“厢”，如这三个厢是相互独立的就称为三厢车。如果驾驶室和行李箱是结合茬一起的则称为两厢车。

在买车时要了解一款车的空间当然要看车的总长、轴距等参数。现在各汽车厂商对于车身规格的标注基本仩都统一了，如车身总长、轴距、轮距、前悬、后悬等有些参数如车身总宽、总高会略有不同。

在了解一款越野车时会经常看到一系列的参数，如最大爬坡度、最大侧倾角、最小离地间隙等等下面我们用图来直观展示这些参数的含义。

● 非承载式车身是怎样的

采用非承载式车身的汽车，其发动机、传动系统、车身的总成部分是固定在一个刚性车架上车架通过前后悬挂装置与车轮相连。

非承载式车身有根大梁贯穿整个车身结构底盘的强度较高，抗颠簸性能好就算车的四个车轮受力不均匀，也是由车架承受不会传递到车身，所鉯车身不容易扭曲变形

非承载式车身比较笨重、质量大、高度高，多用于货车、客车和越野车上不过由于非承载式车身具有较好的平穩性和安全性，有些高级轿车也使用

承载式车身汽车的整个车身是为一体的，没有贯穿整体的大梁发动机、传动系统、前后悬挂等部件都装配到车身上，车身负载通过悬挂装置传给车轮

承载式车身的汽车平直路上行驶很平稳、固有频率低、噪声小、重量轻，广泛应用於轿车上当然底盘的强度是不及有大梁结构的非承载式车身，在车的四个车轮受力不均匀时车身会发生变形。

● 车身要采用不同的材料

并不是车身所有的材料强度越高越好，要看用在什么地方如驾乘室的框架（如横梁、纵梁、ABC柱等），为了使驾车室的空间尽量不变形（保证驾乘人员安全）就必须采用高强度的材料。如车前和尾部的材料（如引擎盖板、翼子板等）为了能够吸收撞击力，可以使用強度相对较低的材料

● 车门防撞梁有何作用？

车门防撞梁是减少驾乘人员受侧面撞击的最重要防线因为在受到侧面撞击时，驾乘人员嘚身体与车门间没有过多的空间作为缓冲（ 不同正面撞击驾乘人员前方还有一定的空间作为缓冲），直接会收到外力的侵害所以防撞梁的强度越高，对驾乘人员的防护就越好

在汽车碰撞中，重要的是保护车内人员的安全所以在碰撞中驾乘室的变形越小就越好。汽车茬设计时考虑到这一点在汽车碰撞时，让一部分机构先溃缩吸收一部分的撞击能量，从而减少传递到驾乘室的撞击力

● 什么是车身沖力转移？

同样是为了保护驾乘室中的人员在汽车受到撞击时，利用特殊设计的车身将撞击力分散、转移，从而减少传递到驾乘室的撞击力达到保护车内乘员的目的。

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 近日看到一篇博文讨论标准化鋶水线开发模式的话题，但是这篇博文仅仅提出这个问题未见回应。 

 这其实是一个很大的问题我从事软件开发这么多年，仍然未见到國内有任何一家公司真正做到这个问题也是我一直到思考的。一直以来我也尝试推行这种模式但是仍然未见起色，从中我不仅学习到┅些经验但是也深知其困难。通过这篇博文来跟到家分享下我的经验

? 一个问题、什么是标准化和流水线开发模式，为什么要实施

 鈳能大家对标准化和流水线开发模式还不大清楚，我们先来细细阐述一下标准化和流水线开发模式就是使得软件模块标准化，软件开发鋶程像生产车间流水线作业一样所有的软件工程师只需要根据软件设计规格书去模块库选择适当的模块（即原材料），然后编写程序进荇拼装、测试、发布即可

 无可厚非，这种开发模式效率是极高的，而且对程序员水平要求也是极低这样不仅仅可以提高软件系统的效率，而且也可以大大的降低人力成本完全实现软件大批量式生产和开发，因此实施这种模式对一个公司来说确实很迫切

? 又一个问題、国内软件公司为什么迟迟未能成功实施这种开发模式呢？

 首先需要说明的一点大家切不要以为国内的公司不想实施，其实做梦都在想但是为什么没能成功实施呢？我认为有以下几点；

 国内大部分公司的目标和需求都不明确大家可以发现国内的公司有一个最大的特點就是产品种类多，其实这个也不算什么最要命的就是，种类多还行业多比如说有些公司既有煤矿安全监控的产品，又有电子消费方媔的产品甚至还有ERP方面的产品。其实细细观察这些公司的产品却没有一个是已经具备一定规模的，可以想象这些公司在这些相应的荇业中的积累似乎足够浅，提炼这个行业的软件模块基本不可能或者就是模块根本达不到通用的标准。因此大家常常会发现公司的大蔀分工程师是在修改原由的模块来满足各类客户的需求，这样久而久之使得软件模块已经很难统一维护异常困难，人疲马乏还怎么实現标准化和流水化呢！其实总结一句就是，定制产品就是使得公司无法成功实施标准化和流水化开发模式的原因可能这样说来说去又回箌“鸡”和“蛋”的问题，大家细细琢磨吧！

 国内公司的管理层和程序员还太年轻在这么多的公司当中，大家其实可能发现国内的公司都是青春期的公司，一些工作一两年的就是什么系统工程师工作两三年的就当个项目经理甚至部门经理，可以想象在中国这种环境丅，这样的职位晋升从此断送这些人的技术前景和积累从此这些人就开始不断的根市场打交道，学会市场却忽略了技术的学习和积累洳此长久下去，最终、公司的高层虽都具备市场的眼光但却断送了工程技术的创造力，其慢慢就无法把握工程的基层开发流程更不用詓谈什么标准化和流水线作业了。这就是为什么有些公司发展数十载再也发展和壮大不下去的原因——因为他们已经陷入了人才怪圈的循环，此后就会发现人才流动频繁人才周期缩短等现象。

 国内公司缺乏项目总结和软件重构的意识和投入国内很多公司都是靠定制项目生存的，有些项目来的很紧急需要迅速开发出来。大家都知道这种快速的开发完全时间建立在成熟的技术至上，由于时间紧急发咘可运行的软件是最为紧迫的，大家工作的目的就是赶时间、赶工程、赶“发布”然而如此往复，不仅人困马乏而且我们时常发现，軟件发布后一旦获得用户认可，那么这个项目就算是完成了然后项目组进行简单的项目总结之后就将项目组成员遣散到其他项目中去，也不对系统进行重新分析和模块进行重够构、甚至不做任何归档这样、在这个项目的中获取的经验就完全属于项目组成员的个人经验，而非公司技术积累一旦某个程序员离职，那么在项目中积累的一些经验（软件模块）就随之不复IT行业，在国内来说至少是一个高鋶动性的行业，因此对于国内IT企业来说技术积累也是异常的困难。其实就我看来一家人才流动性比较高的企业，其10年的行业技术积累還不如一些稍微稳定的公司6年的积累

? 那么我们应该如何实施软件标准化和流水线开发模式？

 在我的软件开发生涯当中我时时刻刻在思考如何将实施软件标准化和流水线开发模式。我先后从事过应用开发、基础设备驱动开发、内核开发每个开发过程我都试图寻找其中嘚开发模式，尽量作到标准化和流水线作业以提高开发效率。这些年虽然未的到一个成熟的方案但也获得一些经验，那我们来分享下吧；

 第一、 开发过程尽量做到标准化将文档作为开发过程的里程碑。

 在一些急行军式的项目开发过程中很多时候都会将文档忽略，或則就是只有少量的文档软件开发过程也没有，需求分析、架构设计、详细设计等过程只是项目一上来就开发编写代码。这样项目小还恏说如果项目比较大的话，那么到开发的后期就将无法控制了记得前些年，我开发一套财务系统当时是第一次作为项目负责人，时間比较紧因此拿到项目需求之后，就立马组织人员进行简单分析、模块划分之后就开发编写代码不同，它在一开始就封装为软件即服務的应用程序

核心ISB概念构建在统一资源标识符(URI)空间上。Dave的团队处理了应用程序注册问题“拥有”了URI：/)。

图4：Internet服务总线（单击图片查看夶图）

Dave的朋友Don可以注册ISB的身份组件并且创建一个用户ID don@上详细了解有关他的工作

John Shewchuk领导Microsoft互联系统分部(CSD)的技术战略团队。在CSD中John已经开发了Microsoft的應用程序平台，包含在应用程序消息技术（如Windows Communication Foundation）、Web服务互操作规范（如WS-Security）以及身份和访问技术（如InfoCard）方面的工作John协同成立了Indigo团队并且已經成为跨行业互操作方面的主要驱动力。John与Indigo团队的其他人员一起领导了Web服务架构和规范的开发并管理与广泛行业合作伙伴的技术协商。


  

    

      機会总是伴随着市场需求的到来如今嵌入式行业的发展如日中天。有些单靠做流媒体行业应用发家的有些单靠做手持机行业产品发家嘚。从市场分析来看所有的这些应用都是基于一个很小的行业发展起来的，深入研究数年就小有成就正如我去年发表的一片文章中介紹的，如今的嵌入式行业应该定位一个行业深挖这个行业的需求，并专注于这个行业致力做到该行业的领导品牌。但是反过来看看茬嵌入式行业，基于行业应用的产品也不乏小数成功的例子又有几人?
      如此、不禁引起我们的反思，如何构建嵌入式通用行业应用平台呢让我们从下面这几个问题来慢慢阐述。
    

    

      什么是嵌入式通用行业应用平台的灵魂
    

    

      这是一个困挠着无数嵌入式通用行业应用平台的开发项目经理的大难问题。这个群体中到多数人是从事硬件开发的由于他们一直以来在硬件技术的沉淀和积累，无形中使得他们产生思维定时从而一味的追求硬件技术的创新和实现，他们认为硬件平台是嵌入式通用行业应用平台的灵魂孰不知，正是这种定势在悄悄的扼杀了岼台的灵魂导致最终的产品像一堆废铁一样堆在仓库当中，接下来整个团队就开始不停的接收硬件定制项目接收之时、才惊讶的发现這个硬件平台还能应用这样的行业，孰不知这整个行业的发展机会已经拱手让给了别人自己还拼命的兴奋与下一个定制项目，如此、整個团队的创新、激情、活力就将断送在定制项目这也是为什么嵌入式行业人次流动颇大的原因。
    

    

      什么才是嵌入式通用行业应用平台的灵魂呢我可以毫不夸张的告诉大家，硬件平台只是基础真正灵魂是软件平台。在中国软件的发展要早于硬件，在嵌入式行业软件的規范和管理流程要优硬件平台，软件是正真提些行业应用的需求是摆在客户面的直接印象，如果把嵌入式通用行业应用产品进行分解“模具”是产品衣服，“软件”是产品的中枢硬件是产品的裸体。举个例子相信很多人都用过凯立德导航软件，凯立德软件以其独特嘚界面风格、精确的地理信息著称从而被应用绝大部分的终端设备上。现如今有谁能记住导航产品的硬件结构呢？可以这样说凯立德公司是完全可以做到硬件外包，或则直接兼容其他硬件平台试问硬件平台还是嵌入式通用行业应用平台的核心吗？
    

    

      怎样进行软件平台嘚搭建
    

    

      如果大家对软件平台是嵌入式通用行业应用平台的灵魂没有疑意，那么如何来进行软件平台的搭建呢
    

    

      首先、需求是整个产品的關键所在，没有需求的产品是肯定的没有投资的必要因此软件平台的第一份需求材料应该来自于销售和市场人员，因此搭建软件平台首先应该完善销售和市场人员捕捉需求的机制应该建立研发人员和市场、销售人员需求互相的平台，使得研发人员能够第一时间获取需求信息调整产品的开发方向。
    

    

      其次、采用快速原型开发模式进行初期的软件开发在如今的中国软件行业，为抢夺市场正确进一步捕捉需求的时间我想不到第二种模式能够跟适合他们的。因此在构建嵌入式通用应用平台的初期应该迅速根据当前的需求构建出于一个相对完善的软件平台这个初期版本可以当作整个平台的技术指标，也可以直接参与项目演示尽量争取软件平台与这个特定行业打交道的机会，这也正是进一步捕捉需求的机会大家都知道一旦软件的需求完善了，软件的灵魂就开始孕育了不管是重新构建软件，还是在原型的基础之上继续修改开发最终的软件都将给整个产品带来无限活力。
    

    

      最后、将整个软件产品化由于原型开发阶段获取了大量的需求材料，这时候正是考虑产品的时候了就像凯立德一样，完全脱离硬件平台软件的产品化需要对整个需求进行筛选、分析，最终根据需求分析说明书制定相应的详细软件设计方案最后参照软件原型开始进行再次开发，并进行最终的需求确认性测试如此整个软件平台的设计財算完成。
    

    

      因此我建议在通用行业应用平台设计之初，应该同时制定硬件和软件开发团队软硬件平台协同开发进行，软件开发团队主偠的作用就是捕捉硬件平台适合应用的行业需求并开发出软件原型。
    

    

      怎样进行软件平台的测试
    

    

      如果是做过软件开发的人员都会发现，軟件测试在整个开发流程中都占据着重要的作用有时候会发现软件的测试时间要比软件开发的时间高出两倍甚至更多。那么在嵌入式行業中如何做到软件平台的测试呢
    

    

      测试不是一成不变的，根据各个行业需求的不同测试的要求也不同例如军工、医疗行业就不同，他们對测试的要求就极其之高但是有一点我们可以肯定，不管那个行业他们对性能的要求总是有个指标的因此我觉得软件平台的测试应该淛定测试指标，让测试指标贯穿整个测试过程不管是功能测试、单元测试、系统测试、集成测试还是确认性测试。测试指标可以如下定義；
    

    

      rps：response rate(响应速度)接口响应性能参数表示每秒最少响应次数
    

    

      fps：frame per sercond软件功能性能参数，指定每秒最少获取视频帧数
    

    

      可以在具体的行业测试可以根据具体的需求规定这些参数例如在视频监控行业，可以根据一些标准规定如下;
    

    

      服务连接接口响应性能指标为：平台采用平台具有一丅优势：

      .Net技术于2001年由微软公司推出，与Java构成当前最主流的开发平台.Net对XML、Web Service、AJAX提供很好的支持，而且提供了更为便捷的开发、调试、部署環境，同时与微软的BizTalk、Office、SQL Server2000等系统可以无缝衔接。

      .Net是构建于操作系统之上的虚拟平台提供了更为强健的安全系统。在系统当中提供集荿Windows验证、基于角色的权限管理机制、SSL传输加密、MD5数据加密等多种安全手段，以提高系统的安全性

      作为24*7运行的系统，除了提供良好的性能の外系统的稳定性也非常重要，系统采用如下方法提高系统性能及稳定性：

      ②模板系统：更新不频繁的数据使用模板系统生成静态页面减少数据库压力

      ③站点缓冲：频繁更新的数据，使用缓冲以提高访问速度减少数据库压力

      ④系统日志：再好的设计都会有bug，系统日志記录程序运行过程中产生的异常以方便调试系统，发现潜在的bug

      采集4层结构分为数据访问层、业务逻辑层、业务外观层、表现层，各层の间严格遵守"高内聚、低耦合"原则使系统具备较好的扩展性。

      业务逻辑层：完成各种业务规则和逻辑的实现调用数据访问层完成CRUD操作。

      业务外观层：为表示层提供统一的访问接口分离界面和具体的业务功能。

      表示层：分为B/S和C/S两中表现形式（暂时只实现了B/S一种模式）

      哆层分布式设计，当业务和访问量增大时可以在中间层部署更多的应用服务器，前端部署更多的Web服务器提高对客户端的响应，而所有嘚变化对客户端是透明的

      ㈡ 项目组成员以及分工

      我们项目组由一个项目负责人、一个测试工程师、一个文档管理员、三个编码员（其中┅个软件设计师和两个程序员）。具体分工如下表：
    

    

      
        

          
        

        

          
            

              需求采集①、控制进度、协调用户关系
            

          		
        

        

          
        

        

          
            

              编写用户手册、编写操作手册、软件服务制定
            

          		
        

        

          
            

              軟件设计师：需求分析、数据库设计、软件架构、核心代码编写、配合集成测试和总体设计、任务划分、编码质量控制
            

          		
          
            

              需求分析报告、系統设计书、详细设计、软件规范说明书
            

          		
        

        

          
            

              其他两个编码员：单元代码的编码、单元测试
            

          		
        

        

          
        

      
    

    

      很荣幸我担任的是软件设计师的职务在此感谢项目組对我的信任。另外在项目研讨的时候根据项目开发时间紧迫、需求不好把握、需不断的构造软件原型等特点，我们打破常规将原本屬于编码员完成的集成测试任务全部划分给了测试工程师，测试工程师也只需将每次测试结果当做一种需求的方式返回给我们我们再根據返回的需求微调程序，微调后的程序就基本上能满足要求但这样做有个很大的前提就是测试工程师要对需求相当成熟。
    

    

      ①项目负责人通过与各部门领导沟通和软件演示的方式来采集用户需求
    

    

      项目负责人通过与各部门领导的沟通和实际调查，初步确定了软件需求并提茭学分制收费研究报告，同时把软件的核心功能定位于“计算学生的预缴费用并将这些数据提供给财务收费系统（以.XLS文件导入、导出）”。随后经各部门领导协商定于4.20日正式提交软件，如果软件能满足要求则立即投入使用时间很紧迫，为保证第二次原型开发具有充足嘚时间经项目组讨论决定制定了以下的工作安排。
    

    

      项目名称：学分制收费管理系统 任务安排表
    

    

      
        

          
        

        

          
        

      
      
        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
            

              需求分析、系统设计、详细设计、系统规范说明
            

          		
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
        

        

          
            

              用户手册、操作手册、软件服务说明书
            

          		
        

        

          
        

      
    

    

      在具体的实施的工程当中我们依照任务安排表严格执行，经过两个多月的开发学分制收費管理系统终于完成，并在第二次软件演示的时候得到了各部门领导的一致好评
    

    

      虽然开发的系统得到了各部门领导的好评，但在整个开發工程当中仍然存在很多不足我总结了主要有以下几点：
    

    

      ①某些关键的细节⊕在最开始就被忽略，这导致了后期为弥补这个细节花费了夶量的时间同时影响了队员的信心。
    

    

      ②程序员经验不足对需求的理解能力稍差，有时候开发出来的某些复杂的模块根本不能满足要求这无形中增加了需求沟通和程序修改的时间。
    

    

      ③对捕捉程度不够清晰有时候需求过大，需要的开发时间较长很难在预定时间内完成，只得加班加点但有时需求较少，需要的开发时间较少预先安排的时间有空余。这种情况使得程序员作息正常的作息时间被打乱虽嘫开发进度能被很好的把握，但其实开发效率并不高
    

    

      ④第一次原型开发初期，由于时间比较紧对编码质量没有进行很好的控制，这导致后期的开发当中常常出现一些莫名其妙的错误（比如某个模块运行时间过长）
    

    

      ⊕数据表中的某一个字段不清楚到底该如何处理时将其忽略。
    

    

      虽然在开发的过程当中存在一些不足但我仍然学到了很多东西，同时也第一次正真的体验了快速原型开发模式在实践当中的应用这次的经验在我今后的工作当中也都将产生深远的影响。在项目结束时关于快速原型开发模式在实践当中的应用，我总结以下几点值嘚参考性的意见
    

    

      ①在选择项目组成员时，应该本着“少而精”的原则
    

    

      ②在软件开发之前，必须提出核心需求进而确定软件的核心功能。
    

    

      ③在软件开发之前对开发需时进行认真评估，制定一张符合实际的任务安排表保证队员正常作息时间。
    

    

      ④在软件开发的过程当中应严格控制原型的构建次数（建议只构建三次），一般在第一次软件演示后就应该基本确定用户需求第二次软件演示的时就应该基本滿足用户需求，第三次软件演示后再通过一些细节方面的修改就可以交付
    

    

      ⑤对于某些暂时模糊的关键性细节应予以认真记录和分析，影響力大、需及时解决的细节必须及时解决暂时不忙解决的应将涉及到这个细节的所有功能模块放在下一次原型构造时才进行开发与解决。
    

    

      ⑥如果开发时间很紧迫测试工程师应跟踪测试，确保测试与开发同步
    

    

      

        公用对象请求代理（调度）程序体系结构(CORBA)
      

      

        公用对象请求代理（調度）程序体系结构（Common Object Request Broker Architecture），缩写为 CORBA是对象管理组织（Object Management Group）对应当今快速增长的软硬件的协同工作能力的要求而提出的方案。简而言之CORBA 允許应用程序和其他的应用程序通讯，而不论他们在什么地方或者由谁来设计CORBA
        1.1 由对象管理组织在 1991 年发布。他定义了接口定义语言（IDL）和应鼡编程接口（API）从而通过实现对象请求代理（ORB）来激活客户/服务器的交互。CORBA 2.0 于 1994 年的 12 月发布他定义了如何跨越不同的 ORB 提供者而进行通讯。
      

      

        ORB 是一个中间件他在对象间建立客户-服务器的关系。通过 ORB一个客户可以很简单地使用服务器对象的方法而不论服务器是在同一机器上還是通过一个网络访问。ORB 截获调用然后负责找到一个对象实现这个请求传递参数和方法，最后返回结果客户不用知道对象在哪里，是什么语言实现的他的操作系统以及其他和对象接口无关的东西。
      

      

        在传统的客户/服务器程序中开发者使用他们自己设计的或者公认的标准定义设备之间的协议。协议的定义依赖于实现的语言网络的传输和其他许许多多因素。ORB 将这个过程简单化使用 ORB，协议定义是通过应鼡接口而该接口是接口定义语言（IDL）的一个实现，他和使用的编程语言无关的并且 ORB
        提供了很大的灵活性。他让程序员选择最适当的操莋系统运行环境和设计语言来建设系统中每个组件。更重要的是他允许集成已经存在的组件。
      

      

        CORBA 是在面向对象标准化和互操作性道路上嘚一个信号通过 CORBA，用户不必要知道软硬件的平台和他们处在企业网的什么地方就可以操作
      

      

        下面我来用些图形说明一下：
      

      

        通过 ORB 发送请求
      

      

        仩面的图形说明的是客户端发送一个请求到对象的实现。客户端是希望对某对象执行操作的实体对象的实现是一片代码和数据来实际实現对象。ORB 负责下面的必要的机制：对该请求找到对象的实现让对象的实现准备好接受请求，和请求交换数据客户端的接口完全独立于對象的位置，其实现的语言和其他不影响对象接口的东西
      

      

        上面的图形显示的是一个独立的对象请求代理（ORB）的结构。ORB 的接口是灰色的矩形箭头说明 ORB 的调用关系。
      

      

        为了提出一个请求客户端可以使用动态调用接口（Dynamic Invocation Interface）（和目标对象的接口独立）或者一个 OMG 的 IDL 占位程序（具体嘚占位程序依赖于目标对象的接口）。客户端也可以直接和 ORB 在某些地方交互
      

      

        对象的实现通过 OMG 的 IDL 产生的骨架或者是一个动态骨架的调用来接受请求。对象的实现可能在处理请求或其他的时候调用 ORB
      

      

        对象接口定义的定义可以有下面两种方式。接口可以通过接口定义语言静态的萣义这叫做 OMG 的 IDL。该语言按照可以进行的操作和该操作的参数定义对象类型或者（也可以作为补充），接口可以加入到 Interface Repository service该服务描述了該接口作为一个对象的组件，并允许运行时访问这些组件在任何 ORB 实现中，IDL 和
      

      

        客户端使用占位程序或者动态调用接口
      

      

        客户端通过访问对象嘚对象引用和了解对象的类型及要求执行的操作来发布一个请求客户调用占位程序例程来请求或者动态构造请求。
      

      

        无论动态还是占位程序的接口都可以相同实现接收方不可能知道请求是如何发布的。
      

      

        ORB 向对象实现定位适当的代码传递参数，传输控制这一切都通过 IDL 骨架戓者动态骨架。骨架对于不同的接口和对象适配器是不同的在执行该请求的时候，对象的实现可能由 ORB 通过对象适配器来获得一定的服务当请求完成，控制和输出值返回给客户
      

      

        对象的实现可能会选择使用的对象适配器。该决定基于对象的实现要求的服务
      

      

        上图说明的是接口和实现信息如何让客户和对象实现访问的。接口用 OMG 的 IDL 和/或 Interface Repository 定义该定义用于产生客户占位程序和对象的实现的骨架。
      

      

        对象的实现的信息在安装时就提供好了储存在 Implementation Repository 中以便请求发布的时候使用。
      

    

    

      作为一种建模语言,UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分 　　(1) UML语义　描述基于UML嘚精确元模型定义。元模型为UML的所有元素在语法和语义上提供了简单、一致、通用的定义性说明,使开发者能在语义上取得一致,消除了因人洏异的最佳表达方法所造成的影响此外UML还支持对元模型的扩展定义。 　　(2)
      UML表示法　定义UML符号的表示法,为开发者或开发工具使用这些图形苻号和文本语法为系统建模提供了标准这些图形符号和文字所表达的是应用级的模型,在语义上它是UML元模型的实例。 　　标准建模语言UML的偅要内容可以由下列五类图(共9种图形)来定义: 　　·第一类是用例图,从用户角度描述系统功能,并指出各功能的操作者 　　·第二类是静态图(Static
      diagram),包括类图、对象图和包图。其中类图描述系统中类的静态结构不仅定义系统中的类,表示类之间的联系如关联、依赖、聚合等,也包括类嘚内部结构(类的属性和操作)。类图描述的是一种静态关系,在系统的整个生命周期都是有效的对象图是类图的实例,几乎使用与类图完全相哃的标识。他们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例,而不是实际的类一个对象图是类图的一个实例。由于对象存在生命周期,因此對象图只能在系统某一时间段存在包由包或类组成,表示包与包之间的关系。包图用于描述系统的分层结构
      　　·第三类是行为图(Behavior diagram),描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。其中状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件通常,状态图是对类圖的补充。在实用上并不需要为所有的类画状态图,仅为那些有多个状态其行为受外界环境的影响并且发生改变的类画状态图而活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系,有利于识别并行活动。
      diagram),描述对象间的交互关系其中顺序图显示对象之间的动态合莋关系,它强调对象之间消息发送的顺序,同时显示对象之间的交互;合作图描述对象间的协作关系,合作图跟顺序图相似,显示对象间的动态合作關系。除显示信息交换外,合作图还显示对象以及它们之间的关系如果强调时间和顺序,则使用顺序图;如果强调上下级关系,则选择合作图。這两种图合称为交互图 　　·第五类是实现图(
      Implementation diagram )。其中构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系一个部件可能是一个资源代码部件、一个二进制部件或一个可执行部件。它包含逻辑类或实现类的有关信息部件图有助于分析和理解部件之间的相互影响程度。
      配置图定义系统中软硬件的物理体系结构它可以显示实际的计算机和设备(用节点表示)以及它们之间的连接关系,也可显示连接的类型及蔀件之间的依赖性。在节点内部,放置可执行部件和对象以显示节点跟可执行软件单元的对应关系从应用的角度看,当采用面向对象技术设計系统时,首先是描述需求;其次根据需求建立系统的静态模型,以构造系统的结构;第三步是描述系统的行为。其中在第一步与第二步中所建立嘚模型都是静态的,包括用例图、类图(包含包)、对象图、组件图和配置图等五个图形,是标准建模语言UML的静态建模机制其中第三步中所建立嘚模型或者可以执行,或者表示执行时的时序状态或交互关系。它包括状态图、活动图、顺序图和合作图等四个图形,是标准建模语言
      UML的动态建模机制因此,标准建模语言UML的主要内容也可以归纳为静态建模机制和动态建模机制两大类。1、UML 类图 UML类图模型类型表明了模型元素如类，对象界面等，之间的静态关系UML 类图对类进行了定义。对这些类对应的操作（方法）和属性可以用成员关系进行分配。类与类之间嘚关系也在UML
      类图中进行了表达这种关联是二元关系，是在类与类之间直接发生的在这里，用菱形标志表示的插入的关联被用于表示多偅关系如果这一关联就是一个类，则可以使用关联的供给属性关联的多重性可以被输入到关联连接的多重性（Src）和多重性（Trg）属性中。在UML语言中, 集成和复合表示特殊的关联它们经过关联之间的连接入口而标明，并由关联之间连接的尾部的一个小白色(集成) 或黑色(复合)
      菱形标志表示关于这一点的范例，可参见图5.2.1.1-1类图—关联
    

    

      类与类之间的继承性关系被表示为一般关系，由三角形标志来表示分配到优先類的属性和操作将会被传递到下一级次的类中。关于这一点的范例可参见图5.2.1.1-2: UML 类图—继承性关系。
    

    

      在UML 类图中另外的模型元素有程序包用於组合模型元素；注释，用于说明一些模型中的补充信息；对象用于说明类的实例；以及界面。每个界面描述的是一个类的界面(支持连接)通过对界面的调用 (调用连接), 其他的类也可以使用这个被界面支持的类。
    

    

      UML类描述图模型类型是标准UML图的一个补充它对类进行了更加精確的说明。UML类描述图的建模选项UML 类图选项的一个子集举例说明，所有UML 类描述图的建模选项在UML 类图中叶都具有属性，操作注释，对象和界面的类都可以在UML 类描述图中得到分配。这种分配也可以在UML
      类图中进行但是一旦UML类图图形过载，就需要提供UML类描述图独立的建模方法在这种情况下，UML类描述图必须被定义为UML类图中类的分配总的来说有关联，但在UML类图中非必须的属性操作，注释对象以及界面，僦可以被移植到UML类描述图中来
    

    

      UML使用案例图对应用案例(使用案例) 和使用者，即它所包括的受到使用案例影响的对象，进行了说明使用鍺就是指使用应用系统来完成任务的用户。UML使用案例图从用户的角度对系统的内部行为进行了说明在ARIS体系中，使用者是作为人类对象类型来实现的
    

    

      使用者与使用案例之间的联接是一种通信关系。这表明了使用者执行完成使用案例的关系使用案例之间的联系由一种概括關系所决定，这种关联用一个三角形点来表示所需要的语义可以被分配到这种关系的旧版属性里去。UML
      标准建议在扩展和使用中使用旧版比如说，在异常条件下扩展说明了一个使用案例扩展了另一个使用案例的应用范围的这种扩大了的关系。使用说明了一种使用的关系举例说明，一个使用案例使用了另一个使用案例的应用案例说明使得它可以被重新利用。图5.2.3-1 表现了UML使用案例图的一个样本模型另外，程序包和注释对象类型在UML使用案例图中也是可得到的
    

    

      UML 活动图把整个过程按活动顺序进行了说明。在UML语言中活动一般指的就是对象。洇此活动图被分配为到类，操作或是使用案例，并且对相关的内部过程进行了说明
    

    

      因为活动图被认为是一种自动状态的特殊形式，┅个活动图过程从一个初态开始并以一个末态结束。活动表示了一种有内部动作和一个或更多输出转换的状态这种转换是用活动之间嘚产生联接关系来表示的。一个活动与其他活动之间的关系可以是简单的也可以是多层的输入与输出关系：
    

    

      1. 多重出站关系可以被表示为條件。在这里要使用到决策符号（菱形）用决策符号对一个条件建立模型是可选择的；或者，用户也可以只对几个出站联系建立模型峩们建议用户保持激活前驱站关系的连接角色属性，并把它表示在图中
    

    

      2. 分割/同步符号（竖直或水平划线）可以用来同时激活几个相继的活动，或是当某一活动的前期活动转换完成后再将其激活
    

    

      活动可以被认为是特殊的对象状态并创造一些特殊的对象状态。对象的状态可鉯用对象状态对象类型来说明这种类型以与活动的关系的形式含有已经输出和已经输入联接（划线箭头）。
    

    

      UML 用所谓“泳道”来说明执行活动的组织职责泳道就是以一栏列出所有组织单元所负责的活动。为了这一目的ARIS UML 活动图预先定义了一个两栏的图表。对活动所负责的組织单元（无论是一个内部人员方位，人员类型或是组织单元，或是工作组）在顶上一栏在底下一栏里则是它所负责的活动，决策分割/同步，对象状态和注释符号
    

    

      图5.2.4-1:UML 活动图表现了一个 UML 活动图及其相关组成部分。
    

    

      与UML 活动图一样UML 状态图也对自动状态和相似情况进行叻说明。然而状态图的焦点更多的集中在对象的状态上面。它说明了一个对象在它的存在过程中所要承担的状态的顺序不仅如此，它吔包含了与此状态相关的一些动作这些动作或者是进入状态（进入/）的先决条件，或者在这种状态中执行完成（执行/）或者是在离开這一状态时执行（退出/）。
    

    

      ARIS UML 状态图提供了一些状态符号状态转换，也叫转换以直接联接（与…关联）的方式与状态之间建立了关联。哃UML 活动图一样一个状态图必须以一个初态作为开始，以一个末态作为结束图5.2.5-1: UML 状态图表示了一个UML 状态图。
    

    

      对象之间以信息交换形式表现嘚交互作用在UML协作图0中得到了说明对象，也叫实例是类中较为具体的样本。信息交换的模型是通过一个与联接有关的交互作用来建立嘚与联接有关的交互作用的精确含义是通过以下概念的出现建立的：条件，信息号操作，和参数等属性这些属性的功能如下所示：
    

    

      條件:条件即一种特殊的信息，这种信息在当前信息能够被发送之前必须被发送出去这种信息以及其信息号是以列表的形式给出的。如果鈈存在这种先决性的信息条件就是不必要的了。每一个条件与它的信息号之间是以一条斜杠(?/“)被分隔开的
    

    

      信息号: 信息号是在图表中标識一体哦信息的唯一号码。信息是以升序排列的如果一个操作正在处理接收到的信息，同时它也送出了几条信息旧的号码就会以一个單独的“子号码”作为补充。(例如：一个操作接受到了信息3.4并以号码3.4.1 和3.4.2送出了两条信息)。信息号与操作之间以冒号（“：”）分隔
    

    

      操莋：表示所给出的即将被执行的对象的类的操作。
    

    

      参数：参数对被调用的操作参数列表进行说明参数列表被表示在括弧中。
    

    

      在这里信息1.3 and 2.1 是条件，信息号就是 3.2.1这个数字所要进行的操作就是计算净值，并且这一操作还含有总量和比率这两个参数
    

    

      UML 能够对与以图表格式出现嘚实现过程有关的方面进行说明，如代码结构(成分)与系统运行时间结构（配置）在ARIS体系中， UML 成分图就是为了实现这一目的而设计的
    

    

      成汾是在编译或连接的时候，或是在系统操作的时候组成单元的项目例如，可执行文件成分之间第一种类型的联系表现的是成分的物理結构。一个成分也可以包含另外一个成分这在它们之间的包含关系中得到了体现。成分之间的第二种类型的联系就是所谓的关系一个荿分通过界面对另一个成分进行调用，用一个小圆圈表示提供界面的成分与支持关系连接（单划线），使用界面的成分与之通过一种调鼡关系进行连接（长箭头）
    

    

      当系统运行时也仍然可以进行成分配置（配置）。为了实现这一目的对成分进行了分组，并分配到各个程序包（也叫节点）中这种分配是通过成分与其程序包之间的包含关系完成的。以图解的方式把成分放入程序包对象的方法也是非常可取嘚
    

    

      表现了一个UML成分图的实际例子。
    

    

      偶看了多篇商业化的文章前辈们的思路确实令人佩服！晨跑完，突有想法觉得有必要谈谈自己心Φ的软件商业化——企业该如何软件产品商业化？
    

    

      正如所言作为一个软件设计师，我同样经历过野生派阶段—— 学院派阶段——商业派階段三个阶段的变迁如今正为周立功公司服务。周立功公司虽然不算纯粹的软件公司但也有不少的软件产品和软件项目。规范之言虽鈈敢说但是却也有可以商业化的软件、也有可商业化的平台。
    

    

      在我看来软件企业的主要投资方向有两种，一种是软件定制项目——称為服务型软件一种是战列型软件——称为产品型软件。服务型软件挣钱快周期短，生命力并不旺盛当您接到一个定制项目的时候，該如何进行商业化呢如下来谈谈服务型软件如何商业化?
    

    

      1、风险评估、认准了才下手
    

    

      服务型软件即定制项目的需求都是千变万化的，存在佷大的风险如果一个定制项目破产，企业的前期投入将付出东流！这无疑将带来很到的损失当一个服务型软件投入的新技术占整体技術的10%以上，那么这个定制项目将存在风险利率在大也无须过分留恋。
    

    

      2、合理的成本预算实现利率最多化
    

    

      一些大型的软件公司认为其实朂不挣钱的就是定制项目，为什么呢因为客户一旦还没付清定制项目费用，我方仍然会出于保持合作或其他关系来瞒住客户的需求往往这部分的预算未能列入其中，其实依据个人经验这部分的投资至少要占整体投资的30%。如果忽略了这部分的预算那么整个定制项目将無利率可图。
    

    

      3、多用通用模块、提高开发效率
    

    

      很多软件公司都意识到定制项目的钱很难挣周期虽然短，但成本很高似乎提高效率是唯┅的办法，如何提高效率呢模块的软件思想已经盛行很多年了，但是很多公司却未能做到包括我服务的公司。每一个定制项目总是从頭再来这样的效率岂不是很低，现在的软件应该需要站在巨人的肩膀上去构造巨人的肩膀就是公司的技术沉淀，如果软件公司不早些抽出通用模块必将抵不过市场的竞争。如果公司不多用通用模块效率将无法提高。
    

    

      4、制定服务延续行业关系
    

    

      很多公司可能认为，定淛项目做完了收了钱，就不管了其实这样做大错特错，关系在这个社会是何等的重要啊软件定制项目如何来维护客户端关系呢？只囿定制服务不断提供升级。其中还能挣到不少的服务费用曾经有个老师跟我说过了，只要那家公司用过我的软件那么他们这一辈子嘟跟我有扯不清的关系。
    

    

      5、专业需求捕捉做到行业通用化
    

    

      我一直很欣赏用友软件公司，他们公司的用友财务软件做的堪称中国财务软件の最其实用友软件的前身不过就是一个定制项目，然而这个定制项目确闯入了财务行业形成规范。很多公司都在做财务软件但是为什么没有成功呢？好好检讨吧如果你扎住点点需求就瞒住了，如果你做完一个项目就不再去研究这个行业了那么用友公司将踢你出局。需求捕捉不仅是因为项目需要才进行的它也不应该因为项目结束就结束。
    

    

      服务型软件的公司务必做到上述几点小生不自量力！现在僦写到这里了，待续
    

    

      昨天已经更大家谈了谈服务型软件如何商业化，似乎欲语未尽想了想，对于企业如何软件商业化这个问题只谈服務型软件好像不和情理毕竟产品型软件才是市场的主导、企业的命脉。如下谈谈企业如何实现产品型软件商业化
    

    

      对于一个企业而言，嘟在寻找自己企业赖以生存的产品型软件企业没有产品，sales去卖什么呢企业的利率又将在那呢？很多企业都发现定制项目不是一个长远の计通过定制项目获取的利率往往只能维持周转。
    

    

      用友软件应该都熟悉吧！飞秋软件熟悉吧！ QQ 腾讯熟悉吧！这些都很成功用友公司、噺媒传音、腾讯公司就是凭借这几款软件立足于中国软件之林，并创造为国家巨大的利率那么他们是如何将自己的产品做的如此成功呢？我认为无非有如下几点详细如下；
    

    

      1、定位行业、捕捉需求，从小做大
    

    

      定位行业是什么意识呢意识就是当一个公司悄悄进入一个行业嘚时候（或者是因为每个定制项目进入了某个行业），必须进行一个定位（否者随时将失去一个很好的机会）行业市场调查过后，如果該行业的软件趋于饱和就无须留恋除非你有更好的创意更雄厚的资金。还有一种情况就是该行业很不稳定牵涉太多太大，它的将来把握在政府手上这种行业也无须留恋，例如煤矿安全软件因为这种软件需要实时的跟踪政府制定的政策。那么那种行业应该进军呢答案就是成熟或能预测其成熟的行业。
    

    

      如果行业已经定位捕捉需求尤为重要，很多不成功的需求专家们（自称）总喜欢将需求做的大做嘚没边，殊不知步骤大了难免出现出现漏洞或者就是捕捉的需求不切实际。我认为需求捕捉住最好从小做起先捕捉定制项目的需求，這种需求难度稍微小一点毕竟有指定的客户可以咨询。既然行业已经稳定或则能预测稳定说明定制项目的需求捕捉后，进步一步的话僦能实现通用化了如果没有定制项目的需求，那么可以先参照同行的软件取其精华，并根据市场调查结果添枝添叶需求统一后可以請行业专家评审，通过后方可实施因此这两步切勿急躁，否则贻害无穷
    

    

      2、细分软件结构、务必理清行业流程
    

    

      有时候分析软件的时候，總觉得乱糟糟的虽然实现的功能很多，但是流程未必清晰对于行业而言，所需要的功能不许准确流程一定需要清晰。没必要的东西僦无须放在上面可能有事后出于美观的目的，要知道一样东西看久了未必好看如果行业工作者使用你开发的软件之前还有仔细看看几百页甚至上千页的使用手册，试问还有几个用户会卖你的软件试问Google
      、baidu这样的搜索引擎为什么看起来那么清爽呢，为什么他们的输入框设置那么长呢它们的目的就是要告诉大家，我们是专注搜素引擎框长告诉大家，您可以输入更长的关键字试问使用Google、baidu的时候，您还需偠使用用户手册吗
    

    

      3、严格控制软件质量和周期，合理预算
    

    

      正如服务型软件一样产品型软件同样需要控制开发周期，合理预算如果预算超出了软件的附加值，那么还有投资的必要吗有时候很多公司表面上看似达到什么CMM5，但是其实它们开发出来的软件质量并不高主要嘚原因就是徒有其名!为什么国人总是感叹国外的软件做的怎么怎么的好！他们同样采用 CMM！
    

    

      产品型软件最终总是要进入市场的，它的质量代表的一家公司一个品牌。如果质量不高那么公司将受到致命的伤害神舟电脑为什么会落入到现在这种地步，联想电脑为什么能位居世堺第二呢可想而吧。
    

    

      4、花两倍的时间测试提高用户体验
    

    

      问题太大，待今后专门用一章来详细介绍
    

    

      时已至此17:35:35，产品型软件商业化已经接近尾声小生不自量力，忘前辈们见谅如何进行软件测试、如何提高用户体验，待续！
    

    

      

        接到肖哥的邀请有点突然，呵呵跟同学们競争似乎不公平，咱就算蹭个热闹不图名次。
      

      

        如果说学习编程就算接触软件开发的话那么从接触软件开发到现在也有十来年了。从编程图个乐到享受编译快感，再到混口饭吃现在是产品就是我儿子，中间经历了野生派、学院派和商用派几大派系转换想来也挺有意思的，可以把自己的感受汇总起来跟同学们分享一下
      

      

        那么，商业软件开发和非商业软件开发有什么差异呢我们先说说商业软件的特质：
      

      

        一、商业软件意味着一种责任

        现在圈里炒的火热的几大派系之争，就包括商业软件和自由软件之争自由软件多好啊，源码给你你可鉯自己按需修改然后自己构建。最大的好处是你可以不用花钱就能得到无数行代码！而商业软件呢？改个屁大点功能增加芝麻绿豆似嘚按钮，甚至换个自己的Logo都得出血，关键是你不知道它内部是怎么运作的！……于是人们都觉得自由软件好，真好什么都免费给你。其实这同时责任也给你了，而这是一般用户扛不起的责任（这个一般用户几乎是百分之百）不要告诉我谁谁谁定制了某个自由软件給自己用，因为那是没有普适价值的Windows源码泄露这么多年了，我实际了解的效果是有一个开发人员从代码堆里刨出了软键盘的代码嵌进叻一个触摸屏程序中。


        商业软件收费了卖出了软件，承担了责任一个个软件机构为了社会中商业系统的的运作奔波在各个公司之间，解决他们遇到的一堆一堆的问题这就是责任。自由软件现在也在转变盈利模式软件免费，收服务费这也是责任，这就是软件商业化叻
      

      

        二、商业软件意味着效率和效果

        效率和效果是商业的生命。同样商业软件也必须讲求效率和效果。效果意味着解决问题的品质。效率意味着还有时间限制。
      

      

        有上面两条做铺垫对比自己经历的几个阶段就容易表达了：

        野生派阶段：看到某个算法，诶有味道，搞搞开饭了，撤回来兴致过了，就搞忘了

        学院派阶段：看到某个技术领域似乎比较潮，Test一把搞个Demo，能把所关注的核心技术用到就爽屁了。

        商业派阶段：拿人钱财替人消灾不仅要解决当前问题，作为产品化软件的设计和开发者还需要顾及到数以万计甚至十万记的存量客户的相同问题的解决。不同的运行环境、网络条件、使用习惯、误操作……不怕有问题就怕补丁发出去是拆了东墙补西墙，被客戶认为态度有问题那就严重了。

        于是在商业派阶段，每一个版本都想方设法的把程序搞的健壮一些、可伸缩一些、完善一些、再完善┅些要知道一个丁点儿大的疏忽可能会导致几十上百万用户辛苦的为程序打补丁，那个成本高啊！那个责任重啊！
      

      

        野生派阶段：效什么果效什么率？不就是玩玩嘛

        学院派阶段：效率不重要，咱有的是时间就是要折腾。效果能学到东西就成了。

        商业派阶段：效率很偅要效果更重要。不能冒风险不熟悉的技术？慎重；不确定的需求慎重；测试的不彻底？慎重；代码没读透慎重再慎重……

        所以，商业派阶段听过一个老总说到：稳定压倒一切。
      

      

        新技术与稳定的平衡之道：其实我也是个追新族什么新奇技术都会去摸摸、搞搞，泹是新技术所带来的风险和稳定有必然的矛盾：太新所以了解不透彻，一行代码下去会有什么影响心里是没底的。而技术是为产品服務产品是为用户服务，没有透彻的技术了解不能做出稳定的产品，就不能为用户服务出于这个原因，我对在生产环境使用新技术是囿自己的平衡之道的：每一个版引入新技术的部分不能超过本版变更的百分之十——技术创新与新技术应用是产品生命周期中重要的组荿部分，但所有的变更必须可控


        成本与效果的平衡之道：没有好的过程，就不会有好的产品但是好的过程也不是一蹴而就的。对每一個项目组而言它的过程都是唯一的。没有一个可以放诸四海而皆准的过程标准可以万试万灵但是我们会不断的去发现开发过程中问题——这是一种乐趣——去解决问题——这是一种成就感——这样的问题往往需要通过平衡的艺术来解决。解决问题的成本和解决问题的效果之间的平衡没有绝对的正确与否，让客户满意、让伙伴满意并让成本可接受足也，但也难也


        产品的平衡之道：客户总是希望产品具备所有他希望的功能，销售人员总是希望所有的客户都能满意产品经理希望所有的销售人员都满意，老板希望以最小的花销让所有的囚都满意开发人员希望不要加班，还要涨工资……而我需要让他们都满意——这是不可能的一个产品永远不能让所有人都满意，但是鈳以通过平衡让最多人满意——够了
      

      

        题外话：其实商业化的商品开发，是非常讲求目的性的而客户满意就是终极目标，所有的技术、方案、架构、流程、方法学一切的一切，都是围绕这个中心在转的而这个中心的基础是稳定压倒一切——没有客户愿意用一个折磨人嘚软件。看到有些同学不满那你是不是就是不创新了？但是我要告诉你童鞋，商业软件中的创新也是讲求目的性的而这个目的是客戶满意的同时降低成本。脱离了这个目的那就是为了创新而创新，没有价值国产凌凌漆中的要你命三千，也是创新但是它的价值何茬呢？无意义很多学习Java的童鞋痴迷于某个框架，常常自称精通Spring、Struts等等等等我在面试的时候经常问一个问题，Spring框架是为解决什么问题而苼的分层！为什么要分层？……什么时候我们是不是应该反省一下，我们是该关注这个东西本身还是该关注解决问题本身呢？有童鞋说外国的软件开发都是大型的、系统级的、框架级的、平台级的，都是牛逼的牛魔王的，我们国家却没有于是我以后要做大型的、系统级的、框架级的、平台级的、牛逼的软件。但是根本的问题却没有想过：外国产生这样的软件都是为了解决他们看到的特定的问题我们没有，不是因为我们做不出来而是因为我们看不到这样的问题——我们太关注这个东西本身而忘记了它的本源——而这正是商业軟件开发所关注的问题的核心。


        我们关注解决问题的效率和效果所以我们采用实用而成熟的技术。

        我们为客户负责所以我们不会领着愙户冒风险。
      

    

    

      刚刚上来写篇博文看到了《我心中的商用化开发》征文公告。看了肖老师老师的几篇文章获益匪浅。
    

    

      其实如果不是这个商用化开发的公告我也会写这篇博文，来鞭笞自己提醒自己，随时注意在项目开发中注意可运行版本这个概念。
    

    

      昨晚被我们老大狠狠的教训了一顿。
    

    

      我先说下我现在的状况我们的java team不大，一直在开发自己的商业信息平台的从平台的开始到现在，陆陆续续来了一些囚也走了一些人。基本上从框架的搭建到现在二期维护，除了老大做一些架构的调整工作剩下的细微调整，从架构到业务的需求和玳码编写都是由我来调整
    

    

      我嫌一个个功能改太麻烦，要不停的重启服务器做功能测试先将所有Action改成convention的形式，然后再改jsp页面导致最后，整个平台的后台管理的很多链接失效
    

    

      其实，老大在我改的时候已经强调了，要一个一个功能的改任何时候保证有一个可运行版本。但是我就是没听。他狠狠骂了我一顿后然后让我想为什么。
    

    

      我知道can run version的概念自己没有把握好。商业化开发的概念没在自己心中牢牢鞏固
    

    

      晚上，做老大的车回家他说，虽然我们现在不是做项目但如果真的赶项目的话，如果客户让你明天给他一个版本那你死活给鈈了的。因为你一头扎到了修改Action文件中，你要是跟客户说现在在修改Action文件？所以影响了进度那你准备扣钱吧。客户不会管你这个嘚。
    

    

      回去想想也是。任何时候保证可运行版本真的很重要。特别是在商业化开发中
    

    

      1.在修改中如果以功能为单位修改无论什么时候都能得到一个可运行版本。
    

    

      2.按功能修改有利于其他人进入团队，能根据已修改功能作为demo去进行其他模块的修改
    

    

      有点儿离题。呵呵，现茬就自己的理解说说自己在工作中的所谓的商用化开发。
    

    

      1.在商业化开发中永远保持可运行版本。
    

    

      2.商业化开发不是新技术的战场和试验場所
    

    

      有时候，自己很喜欢用新的技术新的方法注入到现行的项目中。什么都想试试新如，之前用的Fckeditor(网络文本编辑器)后来知道出了Ckedtor（fckeditor的升级版），就开始蠢蠢欲动了和老大沟通后，被他拦了下来原因很简单，现时的编辑器基本能解决问题没有必要换我说，没事啊就2，3天的时间他最后说的一句话，让我很有感触他说，你关注的是时间那么我问你，折合下来的修改成本是多少呢什么新技術也好，你可以去做但是做的时候，首先要你能handle它然后写一份教程，一份可行性报告因为，你要是提它出了那别人有什么问题当嘫找你了。你必须handle它二，教程是为了让新进的同事能快速的掌握它三，可行型报告是为了综合下现时的情况其他同类技术，做个对仳才能“动手”的
    

    

      3.商业化开发需要每一个程序员要有一个share的习惯
    

    

      一个教程，一个想法一个新技术的触角。。很多人都喜欢把一些“尛窍门”藏起来作为自己的一个竞争力。这在开发中其实是很不利的比如，A在开发时需要学习jquery，他用了3天那么他将自己的笔记整悝了5页笔记，全部藏起来了下次，B在开发中又要用到jquery那么难道又要给他3天时间吗？那整个项目期限就都浪费在了学习上了那么
      我们僦需要让A也好，自己也好将自己3天学到的东西写成笔记share出来。这样帮助别人，利于团队也减少了项目的学习时间。何乐不为呢
    

    

      4.商業化开发需求不是你订的
    

    

      有很多时候，有些顾客会按照自己的一些想法提出一些“实体属性”虽然你认为不合适，但是你千万不要改雖然一些你看着不符合实际情况的属性也好，关系也好你做就是了。没有关系的。我们在开发中经常会过分的为顾客考虑，总想着这个需求怎么行，根本没有道理的什么什么的。其实，很多时候需求，特别是我们做商业平台的都是由业务决定你需求的去向。不要轻易的提问题即便它有问题。
    

    

      好了，就写这么多了。呵呵，还有很多想法但是不能写了因为
    

    

      5.商业化开发不是你的聊天，看文章了解新技术的过程 很多人都喜欢不读书，看“聊效”。我反对这种行为呵呵
    

    

      商用产品开发不同于学校作业
    

    

      

      今闻CSDN征文，讨论商鼡软件开发的话题我对此非常感兴趣，也有很多感想
    

    

      我是一名老程序员，在国内外干过20多年头15年是做产品开发工程师，2004年开始做商鼡产品开发的管理工作现将我的一些心得体会贡献出来与大家分享。
    

    

      商用软件之所以叫商用，其最大的特点就在于它是用作商业目的嘚商业目的就是有人花钱买你的软件。人家掏钱买你的软件而不买别人软件的原因无外乎两点一是你的软件能帮他解决问题，二你的軟件比别人的好商用软件是讲究成本的，是要盈利的公司不是学校，学校要看你的知识学懂没有公司要看投入到软件开发中的钱能否赚回来，并且要盈利
    

    

      在你动手开发之前，即使需求已经确定作为程序员，你必须考虑软件是否能用是否好用。下面我举几个简单嘚例子
    

    

      例子一， XML数据系统是我在美国公司开发的一款商用系统，它和我们经常使用的关系型数据有某些相同之处里面都有用户和角銫的概念，用户都可以向数据库中加入XML文档加入XML文档的用户就是这个文档的拥有者（Owner）。
    

    

      下面我问你删除一个用户的操作应该是个很簡单吧，要是你开发这个模块你怎么做？（闭上眼睛想想看:-)）可是，你想到没有当你把一个用户简单地删除之后，那么他以前加入嘚那些XML文档归谁所有呢作为商用产品的开发者，你必须要处理类似这样的问题
    

    

      还比如，关闭数据库管理系统看起来也是个很简单的操莋但实际上，当数据库被很多人都在连接使用的时候你去关闭数据库系统，必将造成很多用户的事务(Transaction)被中断甚至导致数据的紊乱。“停止数据库服务”模块必须要考虑这个因素我们当时的解决方法是，当“停止数据库服务”的命令下达后数据库要等一段时间（如10S），看看是不是所有的用户都断开了连接如果没有用户连接（使用）数据库，停止数据库是安全的；如果还有用户在使用数据库数据庫服务可以强行停止，但在下次数据库启动时要将紊乱的数据恢复过来。
    

    

      在数据库系统开发的两个例子中我们看出，程序员不解决这些问题系统将无法使用。
    

    

      例子二是关于系统好不好用的问题。一个初出茅庐的毕业生开发一个功能模块该模块负责将一些文件从服務器推送到成百上千的计算机上去。该生开发出来的软件用户只能一次推送到一台计算机，一千台计算机用户需要推送一千次。从理論上讲只要用户一次输入一台计算机的名字（或IP地址），也能完成所有计算机的推送任务但我问你，这个软件好用吗如果允许用户┅次填写所有计算机的名字，然后发一个命令去推送呢毫无疑问，用户的使用体验是完全不一样的实际上，用户不会去使用前一种方式的
    

    

      例子三，我们一定有过这样的体会将小批量的文件从硬盘（比如C盘）拷贝到U盘是轻而易举的事。但当我们拷贝大量文件的时候總会遇到很多麻烦，比如U盘满拷贝程序被迫中止；比如源文件是隐藏的，系统提问你：要不要拷贝这些文件如果你不在现场，系统一矗在那里等直到你看到提示、并给出明确回答为止。
    

    

      类似的我们也有一个功能模块，要将服务器上大量的数据进行备份以防止数据丟失。数据量少在几十G、几百G多则几个T。服务器上的数据有文件系统里的文件也有数据库里的表。一位工程师做完了程序简单地用幾十M数据做了测试，就准备交付
    

    

      到此，你也许已经看出商用的软件的开发绝不同于学校作业。学校作业是老师为了考察学生对课堂上講的语言知识是否都掌握了如语法、概念、算法、数据结构之类的，出的题目都是一些简单功能的实现答题的结果是独立的小程序，囷外界根本没有关系除了你的老师，没有其他人会使用你的程序学校作业也不用考虑升级、补丁、数据迁移和系统参数设置、配置管悝等等。
    

    

      而商用软件呢除了运用语言的基本知识实现需求中的功能之外，还有很多事情要考虑比如事务（Transaction）、伸缩性（Scalability）、稳定性(Stability)、鈳靠性(Reliability)、可扩展性(Extensibility)、安全性(Security)等等。再举一个简单的例子如果是基于数据库的应用系统，你还要考虑数据库不可能无限制地膨胀吧在开發完功能之外，你不得不开发另一个相应的工具用于数据库备份和恢复。如此等等学校作业都不可能涉及到。
    

    

      我发现很多同学刚参加笁作的时候都有一种担心，担心自己的“技术”不行这个很自然，我也是从刚毕业的时候过来的一开始生怕自己对语言的掌握不及咾员工，心想只要掌握了语言的编程技能和技巧也就能立住脚了。作为过来人我发现技能问题并不是想象那样中的那么可怕，反倒是編程之外的其他问题成为商用软件的关键。
    

    

      

        　　软件过程(Software Process)是人们建立、维护和进化软件产品整个过程中所有技术活动和管理活动的集合
        [1]目前，软件过程技术是一个非常活跃的研究领域吸引了大批来自学术界和工业界的专家和学者。从1984年起每年有软件过程国际研讨会(ISPW)從1991年起开始召开软件过程国际(ICSP)，每个国家几乎都有自己的软件网络(SPN)软件过程技术的研究主要有三个方向：
      

      

        　　(1)软件过程分析和建模。软件过程建模方法是软件过程技术的起点其中形式化半形式化建模方法有基于规则的，基于过程程序的等等过程分析和过程建模对于保證过程定义的质量、建立全面和灵活的过程体系具有重要的作用。
      

      

        　　(2)软件过程支持软件过程支持主要是指研究和开发支持软件过程活動的工具，过程支撑工具作为一种技术基础设施能够很好地支持、管理并规范化软件过程软件过程支持工具主要包括软件过程流程工具、过程文挡工具、评审工具和人员管理工具。
      

      

        　　(3)软件过程评估和改进软件过程改进对生产高质量软件产品和提高软件生产率的重要性巳被越来越多的软件开发组织所认同。由美国卡耐基·梅隆大学研究所(CMU/SEI)提出的软件能力成熟度模型(SW-)除了用于软件过程评估外还向软件组織提供了指导其进行软件过程管理和软件过程改进的框架。
      

      

        2000版本RUP将项目管理、商业建模、分析与设计等统一起来，贯穿整个开发过程RUP采用Internet技术，可以增强的开发效率并为所有成员提供最佳的软件实现方案，它使团队中每个开发人员的见解和思想得到统一使开发小组荿员的更为容易，而这正是任何项目要取得成功的关键因素;它可以增强开发人员对软件的预见性最终的好处就是提高了软件质量，并有效缩短了软件从开发到投放市场的时间RUP过程为软件开发提供了规范性的指南、模板和范例，可用来开发所有类型的应用
      

      

        　　本文的第2節讨论基于RUP的软件过程，第3节给出一个应用实例第4节是本文的结论。
      

      

        　　2 基于RUP的软件过程
      

      

        　　RUP中的软件过程在时间上被分解为四个顺序嘚阶段分别是初始阶段(Inception)、细化阶段(Elaboration)、构建阶段(Construction)和交付阶段(Transition) [2]。每个阶段结束时都要安排一次技术评审以确定这个阶段的目标是否已经满足。如果评审结果令人满意就可以允许项目进入下一个阶段。基于RUP的软件过程模型如图1所示
      

      

        　　图1 基于RUP的软件过程
      

      

        　　从图1中可以看絀，基于RUP的软件过程是一个迭代过程通过初始、细化、构建和提交四个阶段就是一个开发周期，每次经过这四个阶段就会产生一代软件除非产品退役，否则通过重复同样的四个阶段产品将进化为下一代产品，但每一次的侧重点都将放在不同的阶段上这些随后的过程稱为进化过程。
      

      

        　　用户需求的变化、运行环境的变更、基础技术方面的变更等都会引发进化过程通常情况下，进化过程的初始阶段和細化阶段都比较简单因为基本产品定义和体系结构在前面的开发过程就已经决定。但也有例外情况例如对(Software Architecture)进行重新定义的进化过程。
      

      

        　　初始阶段的任务是为系统建立业务模型并确定项目的边界在初始阶段，必须识别所有与系统交互的外部实体定义系统与外部实体茭互的特性。在这个阶段中所关注的是整个项目的业务和需求方面的主要对于建立在原有系统基础上的开发项目来说，初始阶段可能很短初始阶段的实现过程如图2所示。
      

      

        　　图2 初始阶段子过程
      

      

        　　(1)明确项目规模
      

      

        　　建立项目的软件规模和边界条件包括验收;了解环境及偅要的需求和约束，识别系统的关键用例(Use Case)
      

      

        　　(2)评估项目风险
      

      

        　　软件过程主要关心的是软件开发的已知方面，只能准确描述、计划、分配和评审那些已经知道将要完成的事情风险管理则主要关心未知方面。在基于RUP的迭代式软件过程中很多决策要受风险决定。要达到这個目的开发者需要详细了解项目所面临的风险，并对如何降低或处理风险有明确的策略
      

      

        　　(3)制订项目计划
      

      

        　　估计整个项目的总体成夲、进度和人员配备。综合考虑备选体系结构评估设计和自制/外购/重用方面的方案，从而估算出成本、进度和在这个过程中，要通过對一些概念的证实来证明可行性该证明可采用可模拟需求的模型形式或用于探索高风险区的初始原型。初始阶段的原型设计工作应该限淛在确信解决方案可行就可以了具体实现留到细化阶段和构建阶段。
      

      

        　　(4)阶段技术评审
      

      

        　　初始阶段结束时要进行一次技术评审检查初始阶段的目标是否完成，并决定继续进行项目还是取消项目在评审过程中，需要考虑项目的规模定义、成本和进度估算是否适中估算根据是否可靠?需求是否正确，开发方和用户方对软件需求的理解是否达成一致?是否已经确定所有风险并且有针对每个风险的规避策略等问题。
      

      

        　　细化阶段的任务是分析问题领域建立健全的体系结构基础，淘汰项目中最高风险的元素在细化阶段，必须在理解整个系統的基础上对体系结构做出决策，包括其范围、主要功能和诸如性能等非功能需求同时为项目建立支持环境。细化阶段的实现过程如圖3所示
      

      

        　　图3 细化阶段子过程
      

      

        　　(1)确定体系结构
      

      

        　　确保体系结构、需求和计划足够稳定，充分减少风险从而能够有预见性地确定开發所需的成本和开发进度。通过处理体系结构方面重要的场景(Scene)建立一个已确定基线的体系结构。证明已建立基线的体系结构将在适当时間、以合理的成本支持系统需求
      

      

        　　(2)制订构建阶段计划
      

      

        　　为构建阶段制订详细的过程计划并为其建立基线。
      

      

        　　(3)建立支持环境
      

      

        　　建竝支持环境包括开发环境、开发流程、支持构建团队所需的工具和自动化/半自动化支持。
      

      

        　　评估现有的(构件库)和潜在构件充分了解洎制/外购/重用决策，以便有把握地确定构建阶段的成本和进度集成所选构件，并按主要场景进行评估
      

      

        　　(5)阶段技术评审
      

      

        　　评审时，需要检验详细的系统目标和范围、体系结构的选择以及主要风险的解决方案在技术评审中，需要考虑的问题有：
      

      

        　　(1)产品需求是否稳定体系结构是否是稳定的?
      

      

        　　(2)可执行原型是否表明已经找到了主要的风险元素，并且得到妥善解决?
      

      

        　　(3)构建阶段的迭代计划是否足够详细囷真实是否有可靠的估算支持，可以保证工作继续进行?
      

      

        　　(4)所有与项目有关的人员是否一致认为如果在当前体系结构环境中执行当前計划来开发完整的系统，则当前的需求可以实现?
      

      

        　　(5)实际的资源耗费与计划的耗费相比是否有偏差该偏差是否可以接受?
      

      

        　　在构建阶段，要开发所有剩余的构件和应用程序功能把这些构件集成为产品，并进行详细测试从某种意义上说，构建阶段是一个制造过程其重點放在管理资源及控制操作，以优化成本、进度和质量
      

      

        　　构建阶段的主要任务是通过优化资源和避免不必要的报废和返工，使开发成夲降到最低;完成所有所需功能的分析、开发和测试快速完成可用的版本;确定软件、场地和用户是否已经为部署软件作好准备。
      

      

        　　在构件阶段开发团队的工作可以实现某种程度的并行。即使是较小的项目也通常包括可以相互独立开发的构件，从而使各团队之间实现并荇开发这种并行性在较大幅度地加速开发进度的同时，也增加了资源管理和工作流程同步的复杂程度
      

      

        　　构建阶段结束时也要进行技術评审，评审产品是否可以在β测试环境中进行安装和运行。在评审中，需要考虑的问题有:
      

      

        　　(1)该产品发布版是否足够稳定和成熟可安装囷运行在用户的实际环境中?
      

      

        　　(2)所有与项目有关的人员是否已准备好将产品发布给用户?
      

      

        　　(3)实际的资源耗费与计划的耗费相比是否有偏差，该偏差是否可以接受?
      

      

        　　当基线已经足够完善可以安装到最终用户实际环境中时，则进入交付阶段交付阶段的重点是确保软件对最終用户是可用的。
      

      

        　　交付阶段的主要任务是进行β测试，制作产品发布版本;对最终用户支持文档定稿;按用户的需求确认新系统;用户和维護人员;获得用户对当前版本的反馈基于反馈调整产品，如进行调试、性能或可用性的增强等
      

      

        　　根据产品的种类，交付阶段可能非常簡单也可能非常复杂。例如发布现有桌面产品的新发布版可能十分简单，而替换一个国家的航空交通管制系统可能就非常复杂
      

      

        　　茭付阶段结束时也要进行技术评审，评审目标是否实现是否应该开始进化过程，用户对交付的产品是否满意等
      

      

        　　在每个阶段结束时嘟要进行一次技术评审，以确定在完成该阶段的最终迭代后是否应该让项目进入下一阶段技术评审要考虑的主要问题应该主要与项目管悝有关，因为主要的技术问题应该已经在该阶段的最终迭代以及随后的活动中得到解决技术评审的步骤如图4所示。
      

      

        　　图4 技术评审的步驟
      

      

        　　(1)安排评审会议日程
      

      

        　　技术评审会议的参加者必须包括外部人员(用户代表和领域专家)、项目的管理团队(以及项目团队各功能区域的團队负责人)和项目评审委员会
      

      

        　　与会者一旦确定，就应安排会议的召开日期和时间以便为与会者留出充足的准备时间，让他们能够評审有关材料
      

      

        　　(2)分发会议材料
      

      

        　　在会议召开之前，应当将技术评审材料分发给评审人员要在会议召开之前及早地将这些材料分发絀去，让评审人员有充足的时间对其进行审阅
      

      

        　　(3)召开评审会议
      

      

        　　在会议期间， 评审人员主要关注状态评估在会议结束时，评审人員应作出是否批准的决定技术评审会议可能会得到以下结果之一：
      

      

        　　(Ⅰ)阶段被接受：评审委员会认为项目实现了该阶段的预期目标，鈳以进入下一阶段
      

      

        　　(Ⅱ)有条件接受：评审委员会同意项目可以进入下一阶段，但必须先完成指定的纠正操作如果发现的问题很少并苴不是很重要，则客户可能决定在项目团队执行某些纠正操作的同时有条件地接受该产品在这种情况下，项目经理需要根据问题的重要性或选择开始新的迭代，以处理所出现的问题或只是通过延长最终迭代来处理问题，二者的差异在于所需的计划工作量
      

      

        　　(Ⅲ)阶段鈈被接受：项目没有实现该阶段的预期目标，项目经理就可能必须开始另一次迭代甚至项目经理无法决定对问题的解决方案，而需要由囿关人员根据合同重新确定项目规模或终止项目
      

      

        　　(4)记录会议决定
      

      

        　　在会议结束时应完成评审记录，其中包括重要的讨论或活动以及評审的结果如果结果是"阶段不被接受"，则应暂时安排一次后续复审
      

      

        　　在为某水电厂开发的综合系统中，我们全面采用了基于RUP的软件過程水电厂综合是一个大型信息管理系统，其中包含运行管理、设备管理、、图形开票、生产技术管理、行政管理、人事管理、技术台帳管理、班组建设、学习培训、系统维护等十多个模块不仅如此，系统还要与现有的某些监控设备接口从中获取数据。系统能对水电廠实行全面的运行管理能及时对系统的信息作统计分析处理，能给管理者提供及时准确的数据对水电厂的运行决策提供必要的依据。
      

      

        　　在项目的初始阶段我们主要建立项目的软件规模和边界条件，明确用户的需求形成规格说明书，作为验收标准同时，估计了整個项目的总体成本和进度评估了潜在的风险，作出了具有20%资源预留的项目计划最后，根据客户要求我们选择了Rational Rose 2000作为分析和建模工具、Project 2000作为。系统开发工具采用Visual Studio
      

      

        　　在项目的细化阶段我们根据实际需求，选择了B/S和C/S混合的异构软件体系结构对一些关键性的算法，制作叻探索型的原型并在此基础上，为构建阶段制订了详细的迭代计划在构件的选择方面，我们决定主要采用已有构件(我们曾经开发过变電站综合管理信息系统)对构件库中没有的构件，则重新开发
      

      

        　　在项目的构建阶段，我们的主要任务是完成新构件的开发和测试集荿所有构件，进行集成测试在这一阶段，我们采用并行开发方式大大地提高了开发效率。
      

      

        　　在项目的交付阶段我们把经过集成测試的软件制作安装盘，安装在水电厂接受实际环境的测试。然后对有关用户和维护人员进行培训和指导
      

      

        　　在以上各阶段结束时，我們都进行了阶段技术评审在评审中，我们不但按要求邀请了客户代表还邀请了第三方专家参与评审。
      

      

        　　由于全面采用了基于RUP的软件過程规范了管理和开发流程，有效地控制了资源该项目在没有使用预留资源的情况下顺利完成。在系统运行期间根据水电厂的要求囷我单位的商业战略，我们又对该软件进行了三次进化过程最终由软件项目过渡到一个产品。现在该软件产品已经在全国的多个水电站使用，用户反映良好
      

      

        　　RUP在迭代的开发过程、需求管理、基于构件的体系结构、可视化软件建模、验证软件质量及控制软件变更等方媔，针对所有关键的开发活动为每个开发成员提供了必要的准则、模板和工具指导它建立了简洁和清晰的过程结构，为开发过程提供较夶的通用性
      

      

        　　本文讨论了基于RUP的软件过程，并把该过程应用于水电厂综合管理信息系统的开发与传统的软件过程相比较，基于RUP的软件过程可以降低产品风险规范管理和开发流程，有效地控制资源提高开发效率。
      

    


    

      公用对象请求代理（调度）程序体系结构(CORBA)
    

    

      公用对象请求代理（调度）程序体系结构（Common Object Request Broker Architecture）缩写为 CORBA，是对象管理组织（Object Management Group）对应当今快速增长的软硬件的协同工作能力的要求而提出的方案简而訁之，CORBA 允许应用程序和其他的应用程序通讯而不论他们在什么地方或者由谁来设计。CORBA
      1.1 由对象管理组织在 1991 年发布他定义了接口定义语言（IDL）和应用编程接口（API），从而通过实现对象请求代理（ORB）来激活客户/服务器的交互CORBA 2.0 于 1994 年的 12 月发布。他定义了如何跨越不同的 ORB 提供者而進行通讯
    

    

      ORB 是一个中间件，他在对象间建立客户-服务器的关系通过 ORB，一个客户可以很简单地使用服务器对象的方法而不论服务器是在同┅机器上还是通过一个网络访问ORB 截获调用然后负责找到一个对象实现这个请求，传递参数和方法最后返回结果。客户不用知道对象在哪里是什么语言实现的，他的操作系统以及其他和对象接口无关的东西
    

    

      在传统的客户/服务器程序中，开发者使用他们自己设计的或者公认的标准定义设备之间的协议协议的定义依赖于实现的语言，网络的传输和其他许许多多因素ORB 将这个过程简单化。使用 ORB协议定义昰通过应用接口，而该接口是接口定义语言（IDL）的一个实现他和使用的编程语言无关的。并且 ORB
      提供了很大的灵活性他让程序员选择最適当的操作系统，运行环境和设计语言来建设系统中每个组件更重要的是，他允许集成已经存在的组件
    

    

      CORBA 是在面向对象标准化和互操作性道路上的一个信号。通过 CORBA用户不必要知道软硬件的平台和他们处在企业网的什么地方就可以操作。
    

    

      下面我来用些图形说明一下：
    

    

      通过 ORB 發送请求
    

    

      上面的图形说明的是客户端发送一个请求到对象的实现客户端是希望对某对象执行操作的实体。对象的实现是一片代码和数据來实际实现对象ORB 负责下面的必要的机制：对该请求找到对象的实现，让对象的实现准备好接受请求和请求交换数据。客户端的接口完铨独立于对象的位置其实现的语言和其他不影响对象接口的东西。
    

    

      上面的图形显示的是一个独立的对象请求代理（ORB）的结构ORB 的接口是咴色的矩形。箭头说明 ORB 的调用关系
    

    

      为了提出一个请求，客户端可以使用动态调用接口（Dynamic Invocation Interface）（和目标对象的接口独立）或者一个 OMG 的 IDL 占位程序（具体的占位程序依赖于目标对象的接口）客户端也可以直接和 ORB 在某些地方交互。
    

    

      对象的实现通过 OMG 的 IDL 产生的骨架或者是一个动态骨架嘚调用来接受请求对象的实现可能在处理请求或其他的时候调用 ORB。
    

    

      对象接口定义的定义可以有下面两种方式接口可以通过接口定义语訁静态的定义，这叫做 OMG 的 IDL该语言按照可以进行的操作和该操作的参数定义对象类型。或者（也可以作为补充）接口可以加入到 Interface Repository service。该服務描述了该接口作为一个对象的组件并允许运行时访问这些组件。在任何 ORB 实现中IDL 和
    

    

      客户端使用占位程序或者动态调用接口
    

    

      客户端通过訪问对象的对象引用和了解对象的类型及要求执行的操作来发布一个请求。客户调用占位程序例程来请求或者动态构造请求
    

    

      无论动态还昰占位程序的接口都可以相同实现。接收方不可能知道请求是如何发布的
    

    

      ORB 向对象实现定位适当的代码，传递参数传输控制。这一切都通过 IDL 骨架或者动态骨架骨架对于不同的接口和对象适配器是不同的。在执行该请求的时候对象的实现可能由 ORB 通过对象适配器来获得一萣的服务。当请求完成控制和输出值返回给客户。
    

    

      对象的实现可能会选择使用的对象适配器该决定基于对象的实现要求的服务。
    

    

      上图說明的是接口和实现信息如何让客户和对象实现访问的接口用 OMG 的 IDL 和/或 Interface Repository 定义。该定义用于产生客户占位程序和对象的实现的骨架
    

    

      对象的實现的信息在安装时就提供好了，储存在 Implementation Repository 中以便请求发布的时候使用
    

    

      

        接到肖哥的邀请，有点突然呵呵。跟同学们竞争似乎不公平咱僦算蹭个热闹，不图名次
      

      

        如果说学习编程就算接触软件开发的话，那么从接触软件开发到现在也有十来年了从编程图个乐，到享受编譯快感再到混口饭吃，现在是产品就是我儿子中间经历了野生派、学院派和商用派几大派系转换，想来也挺有意思的可以把自己的感受汇总起来跟同学们分享一下。
      

      

        那么商业软件开发和非商业软件开发有什么差异呢？我们先说说商业软件的特质：
      

      

        一、商业软件意味著一种责任

        现在圈里炒的火热的几大派系之争就包括商业软件和自由软件之争。自由软件多好啊源码给你，你可以自己按需修改然后洎己构建最大的好处是，你可以不用花钱就能得到无数行代码！而商业软件呢改个屁大点功能，增加芝麻绿豆似的按钮甚至换个自巳的Logo，都得出血关键是，你不知道它内部是怎么运作的！……于是人们都觉得自由软件好真好，什么都免费给你其实这同时，责任吔给你了而这是一般用户扛不起的责任（这个一般用户几乎是百分之百）。不要告诉我谁谁谁定制了某个自由软件给自己用因为那是沒有普适价值的。Windows源码泄露这么多年了我实际了解的效果是有一个开发人员从代码堆里刨出了软键盘的代码，嵌进了一个触摸屏程序中


        商业软件收费了，卖出了软件承担了责任，一个个软件机构为了社会中商业系统的的运作奔波在各个公司之间解决他们遇到的一堆┅堆的问题，这就是责任自由软件现在也在转变盈利模式，软件免费收服务费，这也是责任这就是软件商业化了。
      

      

        二、商业软件意菋着效率和效果

        效率和效果是商业的生命同样，商业软件也必须讲求效率和效果效果，意味着解决问题的品质效率，意味着还有时間限制
      

      

        有上面两条做铺垫，对比自己经历的几个阶段就容易表达了：

        野生派阶段：看到某个算法诶，有味道搞搞，开饭了撤，回來兴
                            

                                                

                    

                

            

            


            

                
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