汽車概論（第2版）課件 第5章 汽車新技術認知

5.1發(fā)動機新技術5.2汽車底盤新技術5.3車身附件新技術5.4信息與通信系統(tǒng)新技術5.5汽車無人駕駛技術第5章汽車新技術認知5.1

發(fā)動機新技術5.1.1高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)是建立在直噴技術、預噴射技術和電控技術基礎之上的一種全新概念的燃油噴射系統(tǒng)。它是在高壓油泵、壓力傳感器和電子控制單元（ECU）組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。5.1

發(fā)動機新技術5.1.1高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)高壓共軌式電控柴油噴射系統(tǒng)的組成5.1

發(fā)動機新技術5.1.2可變氣門技術可變氣門技術的設計思路就是根據發(fā)動機的運行工況，調整進、排氣門開閉時刻和（或）氣門開啟程度，使進入汽缸的空氣量達到最佳，從而提高燃燒效率，改善燃油經濟性，降低排放?？勺儦忾T技術包括可變氣門正時技術、可變氣門升程技術以及可變氣門正時和升程技術3種?？勺儦忾T技術已在許多汽車上得到了應用，雖然技術名稱和具體實現(xiàn)方式略有不同，但技術原理基本相同。5.1

發(fā)動機新技術5.1.2可變氣門技術本田VTEC系統(tǒng)的變氣門升程原理5.1

發(fā)動機新技術5.1.3增壓技術對新鮮空氣進行預壓縮的過程稱之為增壓。增壓后使得單位時間內進入汽缸的空氣量增多，這意味著可以燃燒更多的燃料，從而可以提高發(fā)動機功率。增壓是發(fā)動機提高功率最有效的方法之一。發(fā)動機增壓方式主要有機械增壓、渦輪增壓和氣波增壓三種基本類型。目前，在汽車上應用的主要有渦輪增壓和機械增壓兩種方式。5.1

發(fā)動機新技術5.1.3增壓技術（1）機械增壓機械增壓示意圖5.1

發(fā)動機新技術（2）渦輪增壓廢氣渦輪增壓裝置5.1

發(fā)動機新技術5.1.4汽油機缸內直噴技術汽油機缸內直噴（GDI）技術就是將汽油直接噴入汽缸內，空氣通過進氣門進入汽缸，在缸內與汽油混合成混合氣后被點燃做功。采用缸內直噴技術，發(fā)動機在部分負荷可以實現(xiàn)稀薄、分層混合氣燃燒，可以提高燃料利用率，降低油耗。當空燃比達到22以上時，油耗可降低8%～10%。5.1

發(fā)動機新技術5.1.4汽油機缸內直噴技術大眾/奧迪的FSI發(fā)動機5.1

發(fā)動機新技術5.1.5進氣管長度可變系統(tǒng)進氣管長度可變系統(tǒng)的基本工作原理是：電控單元根據發(fā)動機轉速和負荷的變化改變進氣通道的長短。在高轉速時使進氣通道變短，減少進氣流動損失，提高高速功率；在低轉速、低負荷及起動工況下使進氣通道變長，管內空氣流動的動能增加，導致進氣流速加快，充氣效率提高，在同樣的燃燒條件下會獲得更大的輸出功率，增加扭矩。5.1

發(fā)動機新技術5.1.5進氣管長度可變系統(tǒng)日產汽車公司采用的進氣控制系統(tǒng)5.1

發(fā)動機新技術5.1.6可變汽缸技術可變汽缸發(fā)動機在中低負荷情況下，使部分汽缸停止工作，增加工作汽缸的負荷率，使之工作點落入低燃油消耗率和低排放工作區(qū)內，從而改善車輛的經濟性和排放性能；當需要大功率輸出時，則讓全部汽缸工作，充分發(fā)揮發(fā)動機的動力性。目前所采用的可變汽缸技術多是通過可調挺桿或可調搖臂來實現(xiàn)的。5.2

汽車底盤新技術5.2.1防抱死制動系統(tǒng)防抱死制動系統(tǒng)（ABS）就是防止車輛制動時車輪被抱死的一種車輛安全控制系統(tǒng)。它通過安裝在各車輪或傳動軸上的轉速傳感器不斷檢測各車輪的轉速，計算出當時的車輪滑移率（由滑移率可以知道車輪是否抱死），并與理想的滑移率比較，做出增大或減小制動器制動壓力的決定，命令執(zhí)行機構及時調整制動壓力，以保持車輪處于理想的制動狀態(tài)。因此，ABS能使車輪始終維持在有微弱滑移的滾動狀態(tài)下制動，而不會抱死，達到提高制動效能的目的。5.2

汽車底盤新技術5.2.2電子制動力分配系統(tǒng)電子制動力分配系統(tǒng)（EBD）是ABS系統(tǒng)的有效補充，一般和ABS組合使用，可以提高ABS的功效。當發(fā)生緊急制動時，EBD在ABS作用之前，依據車身的重量和路面條件，自動調節(jié)前、后軸的制動力分配比例，以得到更平衡且更接近理想化的制動力分布，從而提高汽車制動性能。5.2

汽車底盤新技術5.2.3牽引力控制系統(tǒng)牽引力控制系統(tǒng)（TractionControlSystem，TCS），也稱為ASR或TRC。它是在ABS基礎上發(fā)展而成的，遵循車輪的滑移率介于10%～30%之間時車輪的附著力最大這一原則，它使汽車在各種行駛狀況下都能獲得最佳的牽引力。TCS的基本工作原理是：依靠傳感器檢測四個車輪的轉速，如果檢測到從動輪速度低于驅動輪（這是打滑的特征），就向電控單元ECU發(fā)出一個信號，調節(jié)發(fā)動機點火時刻、減小節(jié)氣門開度、減小驅動力、降擋或制動車輪，從而使車輪不再打滑。5.2

汽車底盤新技術5.2.4電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)主要是防止汽車在轉向時出現(xiàn)橫向滑移，其基本工作原理為：首先通過方向盤轉角傳感器及車輪轉速傳感器識別駕駛員轉向意愿；然后通過橫擺角速度傳感器和側向加速度傳感器識別車輛實際運動方向。若電控單元判定汽車出現(xiàn)不足轉向，則制動內側后輪，使車輛進一步沿駕駛員轉彎方向偏轉，從而穩(wěn)定車輛；若電控單元判定汽車出現(xiàn)過多轉向，則制動外側前輪，防止出現(xiàn)甩尾，并減弱過多轉向趨勢，穩(wěn)定車輛。5.2

汽車底盤新技術5.2.4電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)汽車不足轉向與過多轉向示意圖5.2

汽車底盤新技術5.2.5自適應巡航控制系統(tǒng)自適應巡航也稱為主動巡航，其控制系統(tǒng)主要由車距傳感器（雷達）、輪速傳感器、轉向角傳感器以及ACC控制單元等組成?；竟ぷ髟恚涸谲囕v行駛過程中，安裝在車輛前部的雷達持續(xù)掃描車輛前方道路，同時輪速傳感器采集車速信號。當發(fā)現(xiàn)與前車之間的距離過小時，ACC控制單元通過與ABS、發(fā)動機控制系統(tǒng)協(xié)調動作，使車輪適當制動，并使發(fā)動機的輸出功率下降，以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。當與前車之間的距離增加到安全距離時，ACC控制單元控制車輛按照設定的車速行駛。5.2

汽車底盤新技術5.2.5自適應巡航控制系統(tǒng)自適應巡航控制系統(tǒng)5.2

汽車底盤新技術5.2.6電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)通過對懸架系統(tǒng)參數進行實時控制，使懸架的剛度、減振器阻尼力、車身高度能隨汽車的載荷、行駛速度、路面狀況等行駛條件變化而變化，使懸架性能總是處于最佳狀態(tài)（或其附近），同時滿足汽車的行駛平順性、操縱穩(wěn)定性等方面的要求。5.2

汽車底盤新技術5.2.6電子控制懸架系統(tǒng)5.3

車身附件新技術5.3.1膨脹式安全帶將安全帶與安全氣囊結合，在原安全帶中，預留了一個空氣袋，并安裝類似安全氣囊的感知裝置，使得安全帶在產生緊束動作時，此氣囊也會同時充氣，產生彈性的空間，從而使安全帶緊束時對乘員的傷害不會很劇烈。膨脹式安全帶5.3

車身附件新技術5.3.2智能安全氣囊智能安全氣囊就是在普通安全氣囊的基礎上增加傳感器，以探測座椅上的乘員是兒童還是成人,他們所系安全帶的位置高度如何。通過采集這些數據，由計算機軟件分析處理，控制安全氣囊的膨脹，避免出現(xiàn)不必要的膨脹，使其發(fā)揮最佳作用。5.3

車身附件新技術5.3.3主動式安全頭枕設計目的是提供充分的頭頸椎保護。頭枕的襯墊支撐由一根連桿連接至座椅靠背內的壓力板。當車輛遭追尾時，乘客的身體因撞擊力作用，會撞向靠背，將壓力板往后推，促使頭枕往上往前推動，以便在頭頸劇烈晃動之前，托住乘客的頭頸，防止或減小頭頸受傷。主動式頭枕在動作完成后，將自動恢復到原來位置，以備下次使用，無需進行維修。5.3

車身附件新技術5.3.3主動式安全頭枕據調查顯示，配備主動式頭枕的車輛，遭受追尾所造成的頸椎傷害率可降低75%。5.3

車身附件新技術5.3.4行人安全氣囊技術原理是：通過安裝在前保險杠的傳感器進行監(jiān)測，如車輛與行人發(fā)生了碰撞，發(fā)動機艙蓋尾部將立即自動翹起，隱藏在其內部的安全氣囊同時釋放，并且會包裹部分前擋風玻璃與A柱，這樣凸起的發(fā)動機艙蓋與安全氣囊便可有助于減輕對行人的傷害。行人安全氣囊5.4

信息與通信系統(tǒng)新技術5.4.1汽車自動導航系統(tǒng)目前，汽車導航系統(tǒng)所采用的技術主要是GPS衛(wèi)星導航技術、航位推算以及地圖匹配等技術，其中三分之二以上的導航技術采用GPS衛(wèi)星導航技術和航位推算技術。GPS衛(wèi)星導航技術通過車載的電子地圖和GPS接收機，自動顯示車輛的行駛位置，車載電子地圖可對駕駛員選擇的目的地給出最佳的行駛路線，為人們的駕駛提供幫助。通過GPS技術，還可以方便地實現(xiàn)特殊車輛的跟蹤、監(jiān)視，以及對被盜車輛的定位查找。5.4

信息與通信系統(tǒng)新技術5.4.2智能數字化儀表盤智能數字化儀表盤最大的優(yōu)勢在于其信息容量大幅增加，并且CPU的采用可以增加汽車的智能化，集顯示、控制于一體。智能數字化儀表盤是整車的信息中心和控制中心，不僅能使汽車變得更加安全可靠，維修檢測更加容易，而且還能對車況進行實時監(jiān)測，防患于未然。5.4

信息與通信系統(tǒng)新技術5.4.3車載電話系統(tǒng)車載電話是專門為駕車人設計生產的高端通訊產品，對其安全性、適用性及與其他產品（如車載多媒體系統(tǒng)）的兼容性等都有一定的要求。車載電話系統(tǒng)不僅是一種可以移動的通訊工具，更是一種全方位電子化生活的體現(xiàn)。5.5

汽車無人駕駛技術無人駕駛汽車是一種主要依靠以計算機系統(tǒng)為主的智能駕駛儀實現(xiàn)無人駕駛的智能汽車，又稱為自動駕駛汽車、電腦駕駛汽車等。無人駕駛汽車的核心技術主要有環(huán)境感知技術、高精度地圖技術以及路徑規(guī)劃與決策技術三個方面。無人駕駛的六個等級依次為完全手動駕駛、輔助駕駛、部分模塊自動化駕駛、特定條件下自動化駕駛、高度自動化駕駛以及全自動化駕駛。5.5

汽車無人駕駛技術無人駕駛系統(tǒng)組成:車載雷達，電腦處理系統(tǒng)，激光測距儀，