自學(xué)必備-汽車(chē)工程汽車(chē)新技術(shù)應(yīng)用和未來(lái)汽車(chē)

1、自學(xué)必備-汽車(chē)工程汽車(chē)新技術(shù)應(yīng)用和未來(lái)汽車(chē)第一節(jié) 汽車(chē)新技術(shù) 了解汽車(chē)節(jié)能和環(huán)保的新技術(shù) 了解汽車(chē)安全和汽車(chē)智能控制的新技術(shù)一、節(jié)能技術(shù) 汽車(chē)主要的節(jié)能技術(shù)有汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)、渦輪增壓技術(shù)、可變配氣相位技術(shù)、汽車(chē)輕量化技術(shù)等。 1汽油缸內(nèi)直噴技術(shù) 汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)源于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油技術(shù)。使汽油發(fā)動(dòng)機(jī)能像柴油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣具備較高的燃燒效率，達(dá)到節(jié)省燃油的目的。 1995年，首臺(tái)汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)（GDI）由日本三菱汽車(chē)公司制造，并安裝在三菱的量產(chǎn)車(chē)上。一、節(jié)能技術(shù) 1汽油缸內(nèi)直噴技術(shù) 大眾公司的保時(shí)捷、奧迪、大眾、斯柯達(dá)的新車(chē)均采用了FSI燃油缸內(nèi)直噴技術(shù)。 FSI發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)一個(gè)高壓油泵提供所需

2、的油壓，在1ms內(nèi)將燃油在最適合的時(shí)刻噴入氣缸。一、節(jié)能技術(shù) 2渦輪增壓技術(shù) 渦輪增壓技術(shù)是在FSI發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上增加增壓技術(shù)，主要包括一個(gè)渦輪增壓器和一個(gè)機(jī)械增壓器。 渦輪增壓是對(duì)吸入的空氣進(jìn)行壓縮，增大氣體密度，從而增加每個(gè)進(jìn)氣沖程進(jìn)入燃燒室的空氣量，增加循環(huán)供油量，提高功率和扭矩，提高燃燒效率，提高使用經(jīng)濟(jì)性。 一、節(jié)能技術(shù) 3可變配氣相位技術(shù) 采用可變配氣相位技術(shù)，可以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況對(duì)氣門(mén)準(zhǔn)確開(kāi)閉時(shí)刻的要求。改善了發(fā)動(dòng)機(jī)在低、中轉(zhuǎn)速下的扭矩輸出，大大增強(qiáng)駕駛的操縱靈活性，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也能設(shè)計(jì)得更高。 可變配氣相位控制系統(tǒng)主要是通過(guò)調(diào)整氣門(mén)的打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)間，來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。包括可

3、變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)和可變氣門(mén)升程系統(tǒng)兩大類(lèi)。配置了可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)有：豐田的VVT-i寶馬的VANOS一、節(jié)能技術(shù) 3可變配氣相位技術(shù) 配置了可變氣門(mén)升程系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)有：豐田的VVTL-i本田的i-VTEC本田的VTEC 既配置了可變氣門(mén)正時(shí)又配置了可變氣門(mén)升程系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)有：一、節(jié)能技術(shù) 4汽車(chē)輕量化技術(shù) 世界鋁業(yè)協(xié)會(huì)的報(bào)告指出，汽車(chē)自身質(zhì)量減少10%，燃油的消耗可降低6%8%。 輕量化技術(shù)主要途徑是廣泛使用超輕高強(qiáng)度鋼板、鋁合金、鎂合金、塑料和碳纖維復(fù)合材料等輕質(zhì)材料。 速騰超輕高強(qiáng)度鋼板車(chē)身結(jié)構(gòu)奧迪A8鋁合金車(chē)身結(jié)構(gòu)一、節(jié)能技術(shù) 4汽車(chē)輕量化技術(shù) 鎂合金輪轂 采用碳素纖維做車(chē)身材料的

4、法拉利 塑料保險(xiǎn)杠二、安全技術(shù) 汽車(chē)安全技術(shù)分為主動(dòng)安全技術(shù)和被動(dòng)安全技術(shù)。 1主動(dòng)安全技術(shù) （1）防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS） ABS系統(tǒng)作用是使汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)，可充分利用車(chē)輪的附著力，使車(chē)輪處于最佳制動(dòng)狀態(tài)，縮短制動(dòng)距離，同時(shí)保證汽車(chē)制動(dòng)方向的穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏。 ABS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)： 二、安全技術(shù) 1主動(dòng)安全技術(shù) （2）電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)（EBD） EBD（Electronic Brake force Distribution），即電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)。 EBD的作用就是在汽車(chē)制動(dòng)的瞬間，通過(guò)對(duì)四只輪胎附著的不同地面情況進(jìn)行感應(yīng)、計(jì)算，得出不同的磨擦力數(shù)值，使四只輪胎的制動(dòng)裝置根據(jù)不同的情

5、況用不同的方式和力量制動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)中不斷高速調(diào)整，從而保證車(chē)輛的平穩(wěn)、安全。 EBD和ABS組合使用，可以提高ABS的功效。 二、安全技術(shù) 1主動(dòng)安全技術(shù) （3）驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR） ASR的英文全稱是Acceleration Slip Regulation，即牽引力控制系統(tǒng)或驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)。 驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的目的是防止汽車(chē)在起步、加速時(shí)驅(qū)動(dòng)輪的打滑現(xiàn)象，以維持車(chē)輛行駛方向的穩(wěn)定性。 ASR可以通過(guò)減少節(jié)氣門(mén)開(kāi)度來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率，或者由制動(dòng)器控制車(chē)輪打滑來(lái)達(dá)到對(duì)汽車(chē)牽引力的控制。 ASR與ABS的區(qū)別在于，ABS是防止車(chē)輪在制動(dòng)時(shí)被抱死而產(chǎn)生側(cè)滑，而ASR則是防止汽車(chē)在加速時(shí)因驅(qū)動(dòng)輪打滑而產(chǎn)生的

6、側(cè)滑。 二、安全技術(shù) 1主動(dòng)安全技術(shù) （4）電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP) ESP即電子穩(wěn)定系統(tǒng)，它綜合了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）和驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR），功能更為強(qiáng)大。 1）ESP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本工作原理。 2）ESP系統(tǒng)的作用。二、安全技術(shù) 2被動(dòng)安全技術(shù) （1）安全氣囊 安全氣囊在車(chē)輛發(fā)生碰撞時(shí)能夠起到緩沖作用，從而降低撞擊對(duì)車(chē)內(nèi)乘客造成的傷害。1）安全氣囊的結(jié)構(gòu)組成。2）安全氣囊的基本工作原理。3）全新智能安全氣囊系統(tǒng)配置。 二、安全技術(shù) 2被動(dòng)安全技術(shù) （2）預(yù)緊式安全帶 預(yù)緊式安全帶是當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞事故的瞬間，乘員尚未向前移動(dòng)時(shí)安全帶首先拉緊，將乘員緊緊地綁在座椅上，然后鎖止織帶防止乘員身

7、體前傾，有效保護(hù)乘員的安全?？刂蒲b置分兩種：1）電子式控制裝置2）機(jī)械式控制裝置預(yù)拉緊裝置則有多種形式，常見(jiàn)的是燃爆式。二、安全技術(shù) 2被動(dòng)安全技術(shù) （3）乘客頭頸保護(hù)系統(tǒng) 主動(dòng)式頭枕是一種純機(jī)械系統(tǒng)，是由一條連桿連接至座椅靠背內(nèi)的壓力板。 1）主動(dòng)式頭枕工作原理。 乘員頭頸保護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱WHIPS，一般設(shè)置于前排座椅。 2）乘員頭頸保護(hù)系統(tǒng)的工作原理。三、環(huán)保技術(shù) 1三元催化技術(shù) 三元催化器是安裝在汽車(chē)排氣系統(tǒng)中最重要的機(jī)外凈化裝置，它可將汽車(chē)尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過(guò)氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害的二氧化碳、水和氮?dú)狻?(1)三元催化器結(jié)構(gòu)組成。 (2)三元催化器工作原理。 三、環(huán)

8、保技術(shù) 2廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)用于降低廢氣中的氮氧化物(NOX)的排放量。 (1)廢氣再循環(huán)工作原理。 (2)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的缺點(diǎn)。 三、環(huán)保技術(shù) 3燃油蒸氣回收系統(tǒng) 燃油蒸氣回收控制系統(tǒng)的作用是阻止燃油箱內(nèi)的汽油蒸氣泄漏到大氣中污染環(huán)境，同時(shí)收集汽油蒸氣并適時(shí)送入進(jìn)氣管，與空氣混合后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 目前常見(jiàn)的燃油蒸氣回收系統(tǒng)主要由油氣分離閥、活性碳罐、碳罐電磁閥等組成。四、智能化技術(shù) 1智能輪胎 智能輪胎的功能是在汽車(chē)正常行駛時(shí)，當(dāng)溫度過(guò)高或輪胎氣壓太低時(shí)，及時(shí)向駕駛員發(fā)出警報(bào)，以防止發(fā)生事故；或使輪胎在不同行駛條件下保持最佳運(yùn)行狀況，提高安全系數(shù)。 智能輪胎一般

9、都是通過(guò)在外胎內(nèi)嵌入特殊的帶有計(jì)算機(jī)芯片的傳感器而獲得智能的。 更為先進(jìn)的智能輪胎還能感知光滑的冰面，探測(cè)出結(jié)冰路面后而使輪胎自動(dòng)變軟，增大輪胎與路面的附著力；在探測(cè)出路面潮濕后，甚至還能自動(dòng)改變輪胎的花紋，以防打滑。 四、智能化技術(shù) 2智能鑰匙 （1）智能鑰匙系統(tǒng)的組成。 （2）智能鑰匙系統(tǒng)的作用。四、智能化技術(shù) 3智能玻璃 智能化汽車(chē)玻璃有許多種類(lèi)：防光防雨玻璃電熱融雪玻璃影像顯示玻璃防碎裂安全玻璃調(diào)光玻璃光電遮陽(yáng)頂篷玻璃 四、智能化技術(shù) 4汽車(chē)智能空調(diào) 智能空調(diào)系統(tǒng)能根據(jù)外界氣候條件，按照預(yù)先設(shè)定的指標(biāo)對(duì)車(chē)內(nèi)的溫度、濕度和空氣清潔度進(jìn)行分析、判斷，及時(shí)自動(dòng)打開(kāi)制冷、加熱、去濕及空氣凈化裝

10、置，調(diào)節(jié)出適宜的車(chē)內(nèi)空氣環(huán)境。 5.車(chē)輛信息系統(tǒng) 車(chē)載信息系統(tǒng)是利用無(wú)線通信技術(shù)與外部網(wǎng)絡(luò)相連接，實(shí)現(xiàn)人與外在信息資源之間單向或雙向傳輸?shù)幕?dòng)系統(tǒng)。 四、智能化技術(shù) 5車(chē)輛信息系統(tǒng) (1)車(chē)輛信息系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。 (2)車(chē)輛信息系統(tǒng)工作原理。思 考 題 1.汽車(chē)給社會(huì)帶來(lái)哪些問(wèn)題？還有哪些汽車(chē)新技術(shù)可以解決這些問(wèn)題？ 2.什么是智能汽車(chē)和智能交通系統(tǒng)？ 第二節(jié) 未來(lái)汽車(chē) 了解清潔燃料汽車(chē)和概念車(chē) 了解汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)一、清潔燃料汽車(chē) 1電動(dòng)汽車(chē) （1）純電動(dòng)汽車(chē) 1）蓄電池電動(dòng)汽車(chē) 蓄電池電動(dòng)汽車(chē)的主要問(wèn)題是電池的壽命短，使用成本高，電池的儲(chǔ)能量小，一次充電后行駛里程不理想，價(jià)格較貴等。但蓄

11、電池電動(dòng)汽車(chē)在短距離、固定線路運(yùn)輸領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。一、清潔燃料汽車(chē) 1電動(dòng)汽車(chē) 2）燃料電池汽車(chē) 燃料電池是把燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)化裝置。 燃料電池的優(yōu)點(diǎn)有能量轉(zhuǎn)化效率高、不污染環(huán)境、壽命長(zhǎng)等。目前，燃料電池在汽車(chē)上的應(yīng)用已取得重大進(jìn)展。 一、清潔燃料汽車(chē) 1電動(dòng)汽車(chē) 3）太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē) 太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)是當(dāng)今最清潔、最有發(fā)展前景的綠色環(huán)保汽車(chē)。 太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)的工作原理。 太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)缺點(diǎn)。一、清潔燃料汽車(chē) 1電動(dòng)汽車(chē) （2）混合動(dòng)力汽車(chē) 混合動(dòng)力汽車(chē)是指車(chē)上裝有兩個(gè)以上動(dòng)力源的汽車(chē)。目前所說(shuō)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)一般是指發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)混合蓄電池的電動(dòng)汽車(chē)。 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的

12、優(yōu)缺點(diǎn)： 一、清潔燃料汽車(chē) 2燃?xì)馄?chē) 燃?xì)馄?chē)主要有液化石油氣汽車(chē)和壓縮天然氣汽車(chē)。燃?xì)馄?chē)具有排放污染小、效率較高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。 液化石油天然氣汽車(chē)是以液化石油氣為燃料的汽車(chē)。該燃料是以丙烷、丁烷為主要成分的石油產(chǎn)品。 壓縮天然氣汽車(chē)是以壓縮天然氣為燃料，天然氣的主要成分是甲烷。 一、清潔燃料汽車(chē) 3醇類(lèi)汽車(chē) 醇類(lèi)汽車(chē)是指以甲醇（CH3OH）或乙醇（C2H5OH）等醇類(lèi)物質(zhì)為燃料的汽車(chē)。 醇類(lèi)燃料是可再生的資源，可由一些廉價(jià)原料制造，與汽油和柴油相比，燃燒更完全。 目前美、德、加、法、日、瑞典、新西蘭等發(fā)達(dá)國(guó)家政府和汽車(chē)公司，正在推動(dòng)醇類(lèi)燃料的研究試驗(yàn)和示范推廣。二、概念車(chē) 1938年，

13、哈利杰.厄爾發(fā)明了世界第一輛概念車(chē)別克YJob。 概念車(chē)是時(shí)代的最新汽車(chē)科技成果，代表著未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向，能夠給人以啟示并促進(jìn)相互借鑒學(xué)習(xí)，且鑒賞價(jià)值極高。 概念車(chē)也是藝術(shù)性最強(qiáng)、最具吸引力的汽車(chē)。大眾概念車(chē)標(biāo)致概念車(chē)二、概念車(chē) 概念車(chē)也是藝術(shù)性最強(qiáng)、最具吸引力的汽車(chē)。豐田概念車(chē)奧迪概念車(chē)寶馬概念車(chē)尼桑概念車(chē)三、未來(lái)汽車(chē)工業(yè) 20世紀(jì)80年代以后，計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展使世界進(jìn)入到了信息時(shí)代，汽車(chē)工業(yè)也全面應(yīng)用計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)。 未來(lái)世界汽車(chē)工業(yè)的總體規(guī)模將更大、分布將更合理，中國(guó)將由汽車(chē)制造大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)槠?chē)制造強(qiáng)國(guó)。 未來(lái)世界汽車(chē)工業(yè)將面臨著一系列的挑戰(zhàn)，面對(duì)環(huán)境、能源、交通安全等問(wèn)題，必須承擔(dān)起相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任。 為了優(yōu)化資源配置，提高產(chǎn)業(yè)集中度，降低開(kāi)發(fā)成本，加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，汽車(chē)工業(yè)的產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)必將做進(jìn)一步的調(diào)整。三、未來(lái)汽車(chē)工業(yè) 為了進(jìn)一步縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、節(jié)省開(kāi)發(fā)成本、提高產(chǎn)品的質(zhì)量、解決大批量生產(chǎn)和個(gè)性化汽車(chē)需求的矛盾，汽車(chē)工業(yè)將更全面和有效地應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)工具。 為了適應(yīng)