汽車技術發(fā)展方向及未來汽車

1、世界汽車課程作業(yè)列出國內(nèi)外著名汽車品牌的名稱和標志（不少于20個）介紹一項汽車競賽的起源、發(fā)展和現(xiàn)狀介紹一家國內(nèi)外知名汽車公司的歷史、發(fā)展和現(xiàn)狀及其主要汽車產(chǎn)品（期末大作業(yè)，不少于3,000漢字，打?。┌l(fā)揮自己的想象，展望未來汽車的發(fā)展趨勢、新技術、新結(jié)構(gòu)、新材料等（期末大作業(yè)，不少于3,000漢字，打?。?7周周一下午6：00以前交到2202載運機械教研室汽車技術發(fā)展方向及未來汽車汽車技術發(fā)展目標安全節(jié)能與環(huán)保便于操作舒適安 全截至2009年3月，全國機動車保有量為172,769,371輛。其中汽車66,898,004輛摩托車90,190,666輛掛車1,018,019輛上道路行駛的拖拉機1

2、4,641,381輛其他機動車21,301輛截至2009年3月，全國私人機動車保有量為132,145,162輛，占機動車總量的76.49%。其中私人汽車43,825,835輛，占私人機動車保有量的33.16%，占汽車保有量的65.51%私人摩托車88,025,319輛，占私人機動車的66.61%，占摩托車保有量的97.60%。截至2009年3月全國機動車駕駛?cè)藶?84,363,373人其中汽車駕駛?cè)?25,354,479人擁有汽車駕駛證的人數(shù)為125,354,479人，占駕駛?cè)丝偭康?7.99% 根據(jù)美國運輸部的調(diào)查：使用三點式安全帶，駕駛員座位上的負傷率可降低43%52%(因車速不同而異）副

3、駕駛員座位上的負傷率可降低37%45%在低于95km/h的碰撞速度下，不會有死亡事故發(fā)生。如果不裝用安全帶，即便是在20km/h的碰撞速度下也會發(fā)生死亡。安全帶安全氣囊（Supplemental Inflatable Restraint System，簡稱SRS)安全氣囊平時是收卷的，汽車行駛中的任何顛簸都不能引爆氣囊系統(tǒng)，僅在汽車受到劇烈的正向碰撞時才會引爆氣囊系統(tǒng)。汽車發(fā)生碰撞后，氣體發(fā)生器在30m內(nèi)使氣囊完全充滿氣體，從而避免或減輕對乘員頭部及身體上部的傷害。正駕駛位的氣囊裝在方向盤的中間位置，副駕駛位的安全氣囊安裝在正前方的平臺內(nèi)部。在意外發(fā)生的瞬間可以有效的保護駕駛位和副駕駛位乘員的

4、頭部和胸部。側(cè)面氣囊系統(tǒng)是保護汽車遭側(cè)面碰撞以及車輛翻滾時乘員的安全。一般安裝于車門上，在車輛遭到側(cè)面碰撞導致車門嚴重變形，以至于無法開啟車門，車內(nèi)乘員被困于車內(nèi)時，側(cè)面安全氣囊可以有效的保護車內(nèi)駕乘人員來自側(cè)面撞擊導致的腰部，腹部，胸部外側(cè)，以及胳膊的傷害，保證身體上肢的活動能力和逃生能力。AIRBAG汽車制動防抱死系統(tǒng)（Anti lock-Braking System ，簡稱ABS）美國國家高速公路交通安全委員會（NHTSA）根據(jù)交通事故統(tǒng)料的分析表明：裝有ABS的汽車翻車事故減少30%40%；在干燥的公路上，能減少大約24%的車禍；在濕地或雪地上，能減少大約15%的事故；與行人和騎自行車

5、者相撞的事故降低了27%。ABS的工作原理當車輪制動時，安裝在車輪上的傳感器立即能感知車輪是否抱死，并將信號傳給電腦，對抱死的車輪，電腦馬上降低該車輪的制動力，車輪又繼續(xù)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動到一定程度，電腦又對其施加制動，保證車輪既受到制動又不致抱死，這樣不斷重復，直至汽車完全停下來。電腦能在一秒鐘之間對車輪進行幾百次的檢測，并同時對制動系統(tǒng)進行數(shù)十次的操縱。不過，ABS只在緊急制動時才起作用，一般情況下起作用的還是普制動系統(tǒng)。 電子制動力分配系統(tǒng) （Electric Brakeforce Distribution ，簡稱EBD）EBD的功能就是在汽車制動的瞬間，高速計算出四個輪胎由于附著不同而導致的摩

6、擦力數(shù)值，然后調(diào)整制動裝置，使其按照設定的程序在運動中高速調(diào)整，達到制動力與摩擦力(牽引力)的匹配，以保證車輛的平穩(wěn)和安全。 當緊急剎車車輪抱死的情況下，EBD在ABS動作之前就已經(jīng)平衡了每一個輪的有效地面抓地力，可以防止出現(xiàn)甩尾和側(cè)移，并縮短汽車制動距離。 EBD實際上是ABS的輔助功能，它可以改善提高ABS的功效。所以在安全指標上，汽車的性能又多了“ABS+EBD”。 在EBD系統(tǒng)的輔助之下，剎車力可以得到最佳的效率，使得剎車距離明顯地縮短，并在剎車的時候保持車輛的平穩(wěn)，提高行車的安全。而EBD系統(tǒng)在彎道之中進行剎車的操作亦具有維持車輛穩(wěn)定的功能，增加彎道行駛的安全。 汽車牽引力控制系統(tǒng)（

7、Traction Control System， 簡稱TCS） TCS依靠電子傳感器探測到從動輪速度低于驅(qū)動輪時(這是打滑的特征)，就會發(fā)出一個信號，調(diào)節(jié)點火時間、減小氣門開度、減小油門、降擋或制動車輪，從而使車輪不再打滑。TCS可以提高汽車行駛穩(wěn)定性，提高加速性，提高爬坡能力。原采只是豪華轎車上才安裝TCS，現(xiàn)在許多普通轎車上也有。TCS如果和ABS相互配合使用，將進一步增強汽車的安全性能。TCS和ABS可共用車軸上的輪速傳感器，并與行車電腦連接，不斷監(jiān)視各輪轉(zhuǎn)速，當在低速發(fā)現(xiàn)打滑時，TCS會立刻通知ABS動作來減低此車輪的打滑。若在高速發(fā)現(xiàn)打滑時，TCS立即向行車電腦發(fā)出指令，指揮發(fā)動機降

8、速或變速器降擋，使打滑車輪不再打滑，防止車輛失控甩尾。集成安全系統(tǒng)裝備這種集成安全系統(tǒng)的汽車同時帶有先進的雷達裝置。汽車行駛中，電腦可以自動監(jiān)測周圍情況并進行計算。監(jiān)測包括路面，迎面來的車輛和行人或其他物體，計算出駕駛員應該作出何種快速反應以及車輛應該多快減速等，然后根據(jù)情況發(fā)出各種警示信號。這些工作都能在瞬間完成。這種車內(nèi)還安裝有先進的測試系統(tǒng)，例如眼睛跟蹤系統(tǒng)，它可以測定駕駛員的警覺程度和疲勞程度。如果發(fā)現(xiàn)駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)，汽車就會發(fā)出警告以確保安全。在躲避碰撞狀態(tài)，集成安全系統(tǒng)會自動運用ABS制動裝置，牽引力控制裝置和制動力分配等系統(tǒng)，使汽車的各個系統(tǒng)達到最佳狀態(tài)，幫助駕駛員避免可

9、能發(fā)生的碰撞。自動巡航技術（自適應巡航系統(tǒng)）新型巡航系統(tǒng)則具有高度智能化功能，能夠自動調(diào)整車速，巡航時速最低可以達到32km/h。裝上新巡航系統(tǒng)的汽車在街道上行駛時，駕駛員可以將腳遠遠地擱在一邊，車輛可自動減速、加速，仿佛有一位看不見的駕駛員在為你駕駛。人眼看得見的，自動巡航系統(tǒng)能察覺，就是駕駛員看不到的東西，它同樣也能發(fā)現(xiàn)。它攜帶的GPS定位系統(tǒng)會時時提醒自動巡航系統(tǒng)近一平方公里范圍內(nèi)可能突然出現(xiàn)的物體，例如前方路上準備穿過路口的車輛，在路邊等待穿越的行人等。自動巡航系統(tǒng)一接受信息，馬上會用它自己的“腦子”判斷最佳車速應該是多少，并自動巡航行駛，待確認無潛在危險之后，又會自動恢復到較快的巡航

10、速度。 一體化底盤控制系統(tǒng)新型一體化底盤控制系統(tǒng)的功能，就是讓駕駛員在急速行駛或轉(zhuǎn)彎的汽車中不會撞得頭破血流或被甩出車外。通過中央底盤控制器，將制動、懸掛、轉(zhuǎn)向、動力傳動等控制系統(tǒng)進行“電子化連接”，通過復雜的控制運算，對各個系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)，使車輛整體性能和穩(wěn)定性達到最佳水平，減少顛簸和快速轉(zhuǎn)向時離心力造成的沖撞。距離警示系統(tǒng)：自動剎車主要特點是在自適應巡航系統(tǒng)被關閉時也可以幫助司機保持與前車的安全距離，當距離警示系統(tǒng)被激活后，司機可以預先設定自己與前車的時間間隔（共有5種選擇），汽車行駛時，系統(tǒng)探測到您的汽車與前面的汽車時間間隔低于您的設定時，會在前擋風玻璃發(fā)出警示，同時發(fā)出警告鈴聲，如果司機

11、仍然沒有采取任何安全措施，這個系統(tǒng)將會主動幫你剎車。 車道偏離警示系統(tǒng)：主動修正方向車道偏離警示使用攝像頭監(jiān)測汽車在車道標線之間的位置，如果未使用變道信號而越過車道標線，即發(fā)出聲音信號向司機報警，在此基礎上，VOLVO開發(fā)出了自動轉(zhuǎn)向規(guī)避碰撞功能，它比車道偏離系統(tǒng)更為先進。該系統(tǒng)利用攝像頭和雷達監(jiān)測汽車本身與對面來車的位置，在設計上保證了能夠幫助防止司機一時疏忽造成的迎面碰撞。如果汽車即將進入錯誤車道，同時系統(tǒng)探測到對面車輛處在碰撞路線上，汽車會自動轉(zhuǎn)向，回到原車道中的安全位置。駕駛員警示系統(tǒng)：監(jiān)控行車安全它能夠記錄汽車在道路上的行駛情況并向注意力分散的司機發(fā)出警示，在我們還在要采取各種強制措

12、施要求疲勞駕駛的司機進行休息時，這項技術的發(fā)生已經(jīng)讓汽車主動充當交通警察的角色。這項系統(tǒng)被激活后，無論是白天還是黑夜，只要汽車進入司機容易放松的平直車道和容易讓司機分神的道路時，該系統(tǒng)就會主動介入工作，通過攝像頭不斷檢測汽車與道路兩邊以及周圍汽車的距離，并通過傳感器發(fā)送到控制單元之中，控制單元不斷對這些數(shù)據(jù)進行計算，以評估汽車是否存在失控的危險，如果評估的結(jié)果是高風險，就會發(fā)出警告鈴聲，同時在儀表盤上顯示您需要休息的信號。值得一提的是，擔心隱私被汽車監(jiān)控的司機大可不必有這個擔心，因為這個系統(tǒng)不會監(jiān)控您個人的眼神移動這樣的小動作。 酒后駕駛閉鎖裝置：拒絕酒后駕駛安裝了這個裝置的汽車，當您一打開車

13、門時，系統(tǒng)就被激活，10秒鐘過后就可以使用，你對著這個裝置吹氣5秒，系統(tǒng)就會自動識別你有沒有喝酒，還適不適合開車，如果你沒有喝酒或喝得非常少，系統(tǒng)不會對你發(fā)出警告；如果你喝了一點點，系統(tǒng)會提醒你幾秒鐘后才能發(fā)動汽車，這個時候，系統(tǒng)也會同時關閉汽車，即使你強行打火也發(fā)動不了汽車。VDIM(車輛動態(tài)集成控制) 豐田VDIM技術可以說是車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)(VSC)的新發(fā)展，它的開發(fā)思路是集成現(xiàn)有的ABS、TCS、VSC、電動動力轉(zhuǎn)向(EPS)等既有技術，在盡量使用原有技術和總成部件的基礎上，增加適當?shù)男录夹g，又應用了新的集成手段或方法，獲得優(yōu)異的性價比，按照豐田的想法，在實現(xiàn)汽車智能控制后，今后交通事

14、故的傷亡率可能為零。PRE-SAFE安全防護系統(tǒng) 這套安全保護系統(tǒng)的主要設計原理是，當系統(tǒng)檢測到潛在的事故狀態(tài)時，能夠幫助駕駛員和乘客以及車輛本身，在撞擊發(fā)生前進入預備狀態(tài)。例如，系統(tǒng)將收緊前排坐椅的安全帶，將坐椅調(diào)節(jié)到最有利的位置，天窗和玻璃自動關閉等等。PRE-SAFE防護系統(tǒng)的這些功能，可以使碰撞在無法避免的情況下，大幅度減少事故引發(fā)的嚴重后果，從而將對人員的傷害降到最低。 CISS安全技術 CISS的英文全稱是Core-Competence Integrative Safety Systems，意思是“集成性安全核心系統(tǒng)”，構(gòu)成該系統(tǒng)基礎的運算流程是以人腦這樣的生物模型為建模依據(jù)的。C

15、ISS安全技術可以借助氣囊控制設備這一最佳范例來說明車輛安全功能的復雜性，并視具體碰撞情形，氣囊控制設備會激活相應的約束系統(tǒng)，確保安全。 環(huán) 保 與 節(jié) 能傳統(tǒng)汽油機的減排技術進氣道電控噴油（PFI）三效催化劑（TWC）+閉環(huán)電控 廢氣再循環(huán)（EGR） 傳統(tǒng)汽油機的節(jié)能技術適當提高壓縮比、優(yōu)化燃燒室結(jié)構(gòu)、采用雙火花塞等技術優(yōu)化燃燒系統(tǒng) 采用高強度輕材料，如低合金鋼、鋁合金、鎂合金、塑料和各種纖維強化等材料制造汽車零部件 采用頂置凸輪軸與多氣門、可變氣門定時和升程、進氣系統(tǒng)優(yōu)化設計與可變進氣系統(tǒng)、以及渦輪增壓等優(yōu)化進排氣系統(tǒng)傳統(tǒng)汽油機的節(jié)能技術通過停缸法在部分負荷下使部分氣缸停止工作 通過GoS

16、top方法，在汽車處于長時間怠速時，發(fā)動機自動停止運轉(zhuǎn)，從而避免發(fā)動機工作在怠速和低效率區(qū) 汽油機高壓油泵缸內(nèi)直接噴射技術（GDI）與稀燃+增壓技術柴油機節(jié)能減排新技術主要采用以改善燃燒為核心的機內(nèi)凈化技術： 先進的燃油噴射技術+高壓共軌系統(tǒng) 先進的進氣管理系統(tǒng)： 包括可變截面渦輪增壓器（VNT）控制，EGR控制系統(tǒng) ）機外凈化技術（各種后處理技術 ）： 氧化催化劑（DOC） NOx還原催化劑（主要有選擇性催化還原（SCR）和貯存催化還原（NSR） 微粒捕集器（DPF）均質(zhì)壓燃（HCCI）燃燒技術HCCI核心思想可表述為可控預混低溫燃燒，其燃燒特征為多點著火、高熱效率、超低NOx和PM排放。目

17、前，國際上HCCI產(chǎn)業(yè)化研究主要集中在汽油機和柴油機HCCI燃 燒控制方面，包括燃燒診斷、燃燒模式切換和瞬態(tài)工況過渡。缸內(nèi)直噴多段噴射是HCCI燃 燒 在車用發(fā)動機上應用更有前途并更具可行性的方式。 新能源汽車新能源汽車是指除汽油、柴油發(fā)動機之外所有其它能源汽車。包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。 目前我國市場上在售的新能源汽車主要有 天然氣汽車 醇類燃料汽車 生物柴油汽車 雙燃料汽車 電動汽車 混合動力汽車 天然氣天然氣是當今世界能源的重要組成部分，它與煤炭、石油并列為世界能源的三大支柱。據(jù)研究資料顯示，世界已探明的石油儲量，按汽車現(xiàn)在消耗的速度，還能支撐40-7

18、0年。而已探明的天然氣儲量，預計可以開采200年。從這個意義上講，天然氣汽車是21世紀汽車工業(yè)發(fā)展的一個重要方向。天然氣是一種潔凈的能源，主要成分是甲烷，燃燒后的主要生成物為二氧化碳和水，其產(chǎn)生的溫室氣體只有煤炭的1/2，是石油的2/3。 按照天然氣的化學成分和形態(tài)，天然氣汽車可分為 壓縮天然氣(CNG)汽車 液化天然氣(LNG)汽車 液化石油氣(LPG)汽車 優(yōu)點：天然氣汽車是一種理想的低污染車，與汽油汽車相比，它的尾氣排放中CO下降約90%，HC下降約50%，NOx下降約30%，S02下降約70%，CO2下降約23%，微粒排放可降低約40%，鉛化物可降低100%?？梢娞烊粴鈱Νh(huán)境造成的污染

19、遠遠小于石油和煤炭，是一種優(yōu)良的汽車發(fā)動機綠色代用燃料。天然氣汽車的使用成本較低，比燃油汽車節(jié)約燃料費約50%。與電動汽車相比，天然氣汽車的續(xù)駛里程長。有關專家認為天然氣汽車是目前最具有推廣價值的低污染汽車，尤其適合于城市公共交通和出租汽車使用。 存在問題動力性較低 供氣體系建設有難度 貯氣瓶占用空間較大，攜帶不便 汽車用戶的初始投資較大 天然氣發(fā)動機關鍵技術電子控制技術 空燃比控制技術 優(yōu)化燃燒技術 先進的后處理技術 改善供氣能力，加快加氣站基礎設施的建設研制儲存量大、耐高壓、輕質(zhì)的車載復合氣瓶 醇類燃料汽車（methanol and alcohol-powered automobile）是

20、指利用醇類燃料做能源驅(qū)動的汽車。醇類燃料是指甲醇（CH3OH）和乙醇（C2H5OH），都屬于含氧燃料。 生物柴油汽車生物柴油是清潔的可再生能源，它是以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實、工程微藻等油料水生植物以及動物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。 生物柴油與石油柴油的比較生物柴油的閃點遠大于常規(guī)柴油，有更好的安全性能；生物柴油的十六烷值高于常規(guī)柴油，其燃燒性能要好于后者，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，噪聲更低；生物柴油的含硫量極低，燃用它所排放的硫化物可以忽略不計；生物柴油的含氧量為10%，比常規(guī)柴油更容易完全燃燒，可以減少發(fā)動機內(nèi)碳的沉淀；生物柴油在冷凝

21、點、燃燒功效、燃料耗氧量、對水源的危害以及生物可降解性方面也都優(yōu)于常規(guī)柴油，其它指標與常規(guī)柴油大致相當。用生物柴油代替常規(guī)柴油時，無需對發(fā)動機做大的改造，可以直接利用現(xiàn)有的油品儲存、運輸和分銷設施。生物柴油與壓縮天然氣、液化石油氣、甲醇和二甲醚等代用燃料的特性比較 生物柴油在汽車上使用時，其綜合性能要好于壓縮天然氣、液化石油氣和甲醇，與二甲醚相當；對于二甲醚來說，建立一整套生產(chǎn)、運輸和供應系統(tǒng)的難度要大于生物柴油；燃用二甲醚時，需對燃料的噴射系統(tǒng)做出相當大的改進，燃用生物柴油則沒有這方面的困擾。從目前的實際情況出發(fā)，使用生物柴油是實現(xiàn)發(fā)動機超低污染的最有前途的燃料。生物柴油發(fā)動機對空氣污染物排

22、放的影響和普通柴油相比，使用生物柴油能大大降低污染物的排放。有毒且有助于煙霧和臭氧形成的CO的排放降低了5%左右；能夠引起人類呼吸系統(tǒng)疾病的顆粒物（PM）的排放降低了30%左右；能夠形成酸雨的SOx和硫酸鹽的排放為零；有助于煙霧和臭氧形成的HC化合物的排放降低了95%左右；大多數(shù)可致癌的芬芳族化合物（包括多環(huán)芳香烴PAH和非多環(huán)芳香烴NPAH）的排放降低了75%85%，全部的非芳香烴降低了90%以上。生物柴油作為柴油機燃料的優(yōu)點 優(yōu)良的環(huán)保特性可再生性 良好的儲運性能 優(yōu)良的潤滑性能 較好的發(fā)動機低溫啟動性能 良好的燃燒性能 使用生物柴油存在的問題 多數(shù)生產(chǎn)生物柴油的裝置中會用到大量的甲醇 發(fā)

23、動機尾氣中的NOx含量較高生物柴油的凝固點高 電動汽車電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。一般采用高效率充電電池，或燃料電池為動力源。電動汽車無需再用內(nèi)燃機，因此，電動汽車的電動機相當于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機，蓄電池相當于原來的油箱。由于電能是二次能源，可以來源于風能、水能、熱能、太陽能等多種方式。電動汽車的優(yōu)點 本身不排放污染大氣的有害氣體 由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力等，解除人們對石油資源日見枯竭的擔心 還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電，使發(fā)電設備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟效益。 因此有利于節(jié)約能源和減少二氧

24、化碳的排量 電動汽車的不足 目前蓄電池單位重量儲存的能量太少 電動車的電池較貴 電動汽車發(fā)展的關鍵低成本、高容量及高安全性蓄電池交流感應電機及其控制稀土永磁無刷電機及其控制電池和整車能量管理系統(tǒng)智能及快速充電技術低阻力輪胎輕量和低風阻車身制動能量回收 純電動汽車 純電動汽車，相對燃油汽車而言，主要差別在于四大部件： 驅(qū)動電機 調(diào)速控制器 動力電池 車載充電器相對于加油站而言，它由公用超快充電站充電。純電動車省去了油箱、發(fā)動機、變速器、冷卻系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)汽車的內(nèi)燃汽油發(fā)動機動力系統(tǒng)，電動機和控制器的成本更低，且純電動車能量轉(zhuǎn)換效率更高。 純電動車的缺點是它改變了傳統(tǒng)汽車的使用生活方式，需要每天充電。 純電動汽車時速快慢，和啟動速度取決于驅(qū)動電機的功率和性能其續(xù)行里程之長短取決于車載動力電池容量之大小車載動力電池之重量取決于選用何種動力電池如：鉛酸、鋅碳、鋰電池等。它們體積，比重、比功率、比能量、循環(huán)壽命都各異。這取決于制造商對整車檔次的定位和用途以及市場界定、市場細分。發(fā)展純電動汽車的問題公用超快充電站是純電動汽車商業(yè)化的基礎設施 ，專用電纜