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文檔簡介
目錄/contents7.1新能源汽車7.2汽車的新技術(shù)本章導(dǎo)讀隨著時代的發(fā)展,汽車的發(fā)展越來越快,作為汽車能源之一的石油將會枯竭,所以勢必要找到新的可替代能源?,F(xiàn)階段汽車可以用天然氣、乙醇等作為替代燃料,一方面能稍微緩解石油需求壓力,另一方面能讓汽車更加環(huán)保。同時,現(xiàn)代汽車也在不斷地被改進,其更多體現(xiàn)在一些新技術(shù)在發(fā)動機、底盤和汽車安全配置等的改進和升級上。新技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用不只是為了提升動力,更是為了達到環(huán)保要求。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解新能源汽車的種類,以及汽車所使用的新能源的特點。2.認識現(xiàn)代汽車的新技術(shù)。
第1章汽車的發(fā)明史新能源汽車7.1新能源汽車所用的可替代燃料分液體和氣體兩大類,氣體主要有氫氣、天然氣、液化石油氣等;液體主要有甲醇、乙醇、生物柴油等。以下為幾種具有代表性、且研究較多的新能源汽車。7.1.1氫燃料汽車氫燃料汽車是指以氫為主要移動能量的汽車,其具有廣闊的應(yīng)用前景。氫燃料發(fā)動機的類型1氫氣作為發(fā)動機燃料有3種方式:一是以純氫作為發(fā)動機燃料;二是氫/汽油雙燃料發(fā)動機;三是氫和汽油混合燃料發(fā)動機。①純氫燃料燃燒快、燃燒持續(xù)期短,發(fā)動機中NOx的生成量遠大于汽油機。②氫/汽油雙燃料發(fā)動機可根據(jù)燃料的儲存狀況靈活地選擇汽油或氫,從而進入純汽油或純氫發(fā)動機模式。③氫和汽油混合燃料發(fā)動機是將少量氫氣作為汽油的添加劑混入空氣中,氫氣擴散速率大,能夠促進汽油的蒸發(fā)、霧化和與空氣的混合。氫在燃燒過程中會產(chǎn)生活性自由基,使汽油火焰?zhèn)鞑ニ俣让黠@加快,進而得到較大的熱效率,并產(chǎn)生較低的排放。氫燃料的優(yōu)點2①氫氣本身無毒,燃燒后的產(chǎn)物是水,不會污染環(huán)境,且能循環(huán)使用。②能量高,它是目前除核燃料外的所有燃料中,發(fā)熱值最高的,其發(fā)熱值是汽油的3倍。③氫氣可以從電解水、煤的氣化中大量制取,而且不需要對汽車發(fā)動機進行大的改裝。④利用形式多,可以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)金屬氫化物出現(xiàn),能適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境的不同要求。氫燃料汽車的研發(fā)現(xiàn)狀3由于氫發(fā)動機和汽油發(fā)動機工作原理基本相同,人們常常通過改造后者來制造氫發(fā)動機汽車,從而節(jié)省研發(fā)時間和費用。在過去的幾十年里,寶馬、馬自達等公司都研發(fā)出氫燃料汽車。1979—2001年間,寶馬汽車公司先后研制成功了六代氫動力汽車。2006年,在洛衫磯車展上,寶馬首次向公眾展示了全球首款氫動力豪華轎車Hydrogen7,如圖7-1所示。Hydrogen7擁有一個8kg的液態(tài)氫儲存罐和一個74L的汽油箱。8kg的液態(tài)氫可使汽車行駛200km,74L的油箱可使汽車行駛500km。該車采用V12缸6.0L發(fā)動機,最大功率有191kW,最大轉(zhuǎn)矩為390N·m。這臺豪華汽車可在9s內(nèi)加速到10km/h,最高時速可達到230km/h。圖7-1寶馬Hydrogen71991年,在東京車展上,馬自達推出了旗下第一款氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機概念車HR-X。1993年,馬自達發(fā)布了第二款氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機概念車HR-X2。2003年,馬自達將氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機運用到當(dāng)時唯一量產(chǎn)的轉(zhuǎn)子發(fā)動機車型RX-8上。2006年,采用氫和汽油雙燃料系的馬自達RX-8HydrogenRE車型在日本推出,如圖7-2所示。圖7-2馬自達RX-8HydrogenRE2007年7月17日,福特氫燃料V-10發(fā)動機正式投產(chǎn),這成為福特汽車在氫技術(shù)研究進程中的一個重要里程碑。2008年,長安汽車公司在北京車展上展出了其自主研發(fā)的中國首款氫動力概念車“氫程”?,F(xiàn)在,日本已經(jīng)開始銷售的豐田Mirai(見圖7-3)和本田ClarityFuelCell(見圖7-4),它們是目前世界上最先進的氫燃料電池汽車,續(xù)航里程可以分別達到650km和750km。圖7-3豐田Mirai圖7-4本田ClarityFuelCell7.1.2天然氣汽車天然氣汽車是指以天然氣作為燃料的汽車。天然氣的主要成分是甲烷(CH4),甲烷的含量決定了天然氣的性能。天然氣汽車的類型11)按燃料狀態(tài)分類按照所使用天然氣燃料狀態(tài)的不同,天然氣汽車可分為以下兩類。液化天然氣汽車壓縮天然氣汽車(1)壓縮天然氣汽車壓縮天然氣(CompressedNaturalGas,CNG)一般是指經(jīng)加壓到20MPa左右,可供車輛發(fā)動機作為燃料使用的氣態(tài)天然氣。以壓縮天然氣作為燃料的汽車稱為壓縮天然氣汽車(簡稱為CNG汽車)。目前,在國內(nèi)外CNG汽車都被較多地研究應(yīng)用,例如大眾的途安、奧迪A5的2.0T-CNG、比亞迪的F3-CNG等。(2)液化天然氣汽車液化天然氣(LiquefiedNaturalGas,LNG)是指經(jīng)低溫液化后,可供車輛發(fā)動機作為燃料使用的液態(tài)天然氣。一般以1~2MPa的低壓,-125~-162℃的低溫將天然氣以液態(tài)形式儲存在儲氣罐內(nèi)。以液化天然氣作為燃料的汽車稱為液化天然氣汽車(簡稱為LNG汽車)。液化天然氣汽車目前還在起步階段,由于配套設(shè)施不完善及其他原因制約,LNG現(xiàn)在更多的是應(yīng)用在商用車領(lǐng)域,如重型卡車或公交車,乘用車方面應(yīng)用較少。如圖7-5所示為在我國投入使用的液化天然氣客車。圖7-5液化天然氣客車2)按燃料使用狀況分類按照燃料使用狀況的不同,天然氣汽車還可以分為以下三類。①單用燃料天然氣汽車,是指的是發(fā)動機只使用天然氣作為燃料的汽車。②兩用燃料天然氣汽車,是指既可以使用天然氣也可以使用汽油作為發(fā)動機燃料的汽車。③雙燃料天然氣汽車,是指可以同時使用液體燃料和天然氣燃料的汽車。天然氣汽車的優(yōu)點21)天然氣是清潔燃料與燃油汽車相比,天然氣汽車具有以下幾方面優(yōu)點。天然氣汽車的尾氣中不含硫化物和鉛,與汽油汽車相比,尾氣中一氧化碳含量降低了80%,碳氫化合物含量降低了60%,氮氧化合物含量降低了70%。因此,許多國家已將發(fā)展使用天然氣汽車作為一種減輕大氣污染的重要手段。2)具有顯著的經(jīng)濟效益目前,天然氣的價格比汽油和柴油低得多,燃料費用一般可以節(jié)省50%左右,使?fàn)I運成本大幅降低。另外,使用天然氣作為汽車燃料,可使發(fā)動機運行平穩(wěn)、噪聲降低、不積炭,從而延長發(fā)動機的使用壽命,不需要經(jīng)常更換機油和火花塞,使維修費用節(jié)約50%以上。3)比汽油汽車更安全與汽油相比,天然氣是比較安全的燃料。這是因為天然氣的燃點(650℃)高,比汽油燃點(427℃)高出223℃,所以與汽油相比不易點燃;天然氣密度低,與空氣的相對密度為0.48,泄漏的氣體能很快在空氣中散發(fā),很難形成燃燒濃度;天然氣辛烷值高,可達130,比目前最好的96號汽油辛烷值還要高很多,抗爆性能好;天然氣爆炸極限僅為5%~15%,在自然環(huán)境下,形成這一條件十分困難。7.1.3乙醇燃料汽車乙醇俗稱酒精,它是以玉米、小麥、薯類等植物為原料,經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制成的。燃料乙醇一般是指體積濃度達到99.5%以上的無水乙醇。燃料乙醇經(jīng)變性后與汽油按一定比例混合可制成車用乙醇汽油。乙醇是一種可再生燃料,原料的來源非常豐富。乙醇燃料的應(yīng)用方式1①摻燒,指乙醇和汽油混合應(yīng)用。在混合燃料中,乙醇的容積比例以“E”表示,例如乙醇占總?cè)剂系?0%,則用E10來表示。目前,摻燒占乙醇汽車燃料應(yīng)用方式的主要地位。②純燒,即單燒乙醇,可用E100表示。純燒方式目前應(yīng)用并不多,屬于試行階段。③變性燃料乙醇,指乙醇脫水后,再添加變性劑而生成的乙醇,這也是屬于試驗應(yīng)用階段。④靈活燃料,指燃料既可用汽油,又可以使用乙醇與汽油按比例混合的燃料,并隨時可以切換燃料的使用。例如福特、豐田汽車公司均在試驗靈活燃料汽車(FFV)。乙醇燃料的優(yōu)點21)增氧性強,助燃效果好燃料乙醇助燃效果好,將其按10%的比例混入汽油中時,可使燃料的氧含量達到3.5%,汽油燃燒更充分,同時,汽車的有害尾氣排放總量能降低33%以上,并可使燃料辛烷值提高2~3個單位,提高油品的抗爆性。2)溶解性好,清潔油路3)燃燒充分,減少積炭車用乙醇汽油中的乙醇是一種性能優(yōu)良的有機溶劑,能有效地消除汽車油箱及油路系統(tǒng)中沉淀和凝結(jié)的雜質(zhì),使油路得到疏通。車用乙醇汽油燃燒充分,可有效地預(yù)防和消除火花塞、氣門、活塞頂部、排氣管、消聲器等部位積炭的形成,延長發(fā)動機和主要部件的使用壽命。乙醇燃料的缺點3車用乙醇汽油在燃燒值、動力性和耐腐蝕性上與汽油燃料相比有以下不足。①乙醇的熱值是常規(guī)車用汽油的60%。據(jù)有關(guān)資料的顯示,若汽車不作任何改動僅使用含10%乙醇的混合汽油,發(fā)動機的油耗會增加5%。②乙醇的汽化潛熱大,理論空燃比下的蒸發(fā)溫度大于常規(guī)汽油,這會影響混合氣的形成及燃燒速度,不利于汽車的加速。③乙醇在燃燒過程中會產(chǎn)生乙酸,對汽車的金屬部件特別是銅制部件有腐蝕作用。有關(guān)試驗表明,當(dāng)汽油中乙醇的含量在0~10%時,其對金屬基本沒有腐蝕,但當(dāng)乙醇含量超過15%時,則必須添加有效的腐蝕抑止劑。④乙醇是一種優(yōu)良溶劑,易對汽車的密封橡膠及其他合成的非金屬材料產(chǎn)生輕微的腐蝕、溶脹、軟化和龜裂作用。⑤乙醇親水性強,車用乙醇汽油的含水量超過標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)后,會出現(xiàn)乙醇與調(diào)和組分水油分層現(xiàn)象,從而影響發(fā)動機正常工作。乙醇燃料作為一種新型的清潔燃料,是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點。如圖7-6所示為日產(chǎn)e-BioFuel-Cell原型車,該車是世界首款采用固態(tài)氧化物燃料電池技術(shù)的車型。其燃料電池是利用純生物乙醇發(fā)電的,續(xù)航里程在600km以上。圖7-6日產(chǎn)e-BioFuel-Cell原型車課后作業(yè)請同學(xué)們查閱資料,找出還有哪些可替代燃料已經(jīng)被應(yīng)用于汽車上,并總結(jié)出它們與汽油或柴油相比有哪些優(yōu)缺點。汽車的新技術(shù)7.2現(xiàn)在隨著汽車市場競爭的全面升級,越來越多的汽車廠家把競爭焦點轉(zhuǎn)移到新技術(shù)和高科技裝備上,汽車也演變成了一個容納先進技術(shù)的平臺,幾乎所有正在流行和將要流行的先進技術(shù)都有可能被汽車收羅進來,成為它的一部分。現(xiàn)代汽車在被研制時更多地引入了電子技術(shù),為汽車向電子化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。汽車電子控制裝置和車上的機械系統(tǒng)相互配合使用,極大地提高了汽車動力性、經(jīng)濟性、操控性、安全性等。發(fā)動機新技術(shù)1i-VTEC(智能可變氣門配氣相位和氣門升程電子控制系統(tǒng))是本田公司1989年研制的VTEC系統(tǒng)的升級。VTEC(可變氣門配氣相位和氣門升程電子控制系統(tǒng))是本田開發(fā)的先進發(fā)動機技術(shù),也是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程的氣門控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷、水溫等運行參數(shù)的變化,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整配氣正時和氣門升程,使發(fā)動機在高、低速運轉(zhuǎn)下均能達到最高效率。而普通發(fā)動機在制造出來后,配氣相位和氣門升程就固定不變了,無法適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速下發(fā)動機對進、排氣的需求。1)i-VTEC系統(tǒng)i-VTEC(見圖7-7)是在VTEC的基礎(chǔ)上,增加了一個稱為VTC(VariableTimingControl,可變正時控制)的裝置,它是一組進氣門凸輪軸正時可變控制機構(gòu)。VTC機構(gòu)的導(dǎo)入使發(fā)動機在大范圍轉(zhuǎn)速內(nèi)都能有合適的配氣相位,這在很大程度上提高了發(fā)動機的性能。i-VTEC技術(shù)不僅完全保留了VTEC技術(shù)的優(yōu)點,而且還加入了當(dāng)今世界流行的智能化控制理念。目前本田車型都在使用i-VTEC。圖7-7i-VTEC豐田的VVT-i和起亞的CVVT也都是可變氣門正時系統(tǒng),只是叫法不一樣??勺儦飧准夹g(shù)通常適用于多氣缸、大排量發(fā)動機,如V6,V8,V12發(fā)動機。因為在日常行駛時,大部分條件下并不需要大功率的輸出,多氣缸、大排量的搭配就顯得有點浪費,而且還會增大CO2的排放量。但小排量又無法滿足人們對于駕駛樂趣的需求,于是為了解決這樣的矛盾,可變氣缸技術(shù)應(yīng)運而生??勺儦飧准夹g(shù)可以在汽車不需要大功率的輸出時,控制關(guān)閉一部分氣缸,使其工作點落入低油消耗率和低排放的工作區(qū)內(nèi),以減少燃油消耗,提高車輛的經(jīng)濟性和排放性;當(dāng)車輛需要大功率輸出時,該技術(shù)則可控制全部氣缸參與工作,充分發(fā)揮發(fā)動機的動力性。如今,小排量發(fā)動機也開始應(yīng)用可變氣缸技術(shù)。不過可變氣缸技術(shù)有可能破壞發(fā)動機動平衡,使得振動增加,進而增加發(fā)動機噪聲。目前,汽車所采用的可變氣缸技術(shù)多是通過可調(diào)挺桿或可調(diào)搖臂來實現(xiàn)的。具有代表性的可變氣缸技術(shù)有本田的VCM技術(shù)、克萊斯勒的MDS技術(shù)、通用的DOD技術(shù)和大眾的ATC技術(shù),其中,大眾的ATC技術(shù)是應(yīng)用在小排量發(fā)動機上的代表。這些技術(shù)都具有相同的可變氣缸理念,只是實現(xiàn)的方法不同而已。2)可變汽缸技術(shù)壓縮比是氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值,它是發(fā)動機的一個重要參數(shù)。一般來說,壓縮比越高,發(fā)動機性能越好。但一般發(fā)動機的壓縮比是固定的,因為燃燒室容積和氣缸工作容積參數(shù)都是固定的。增壓發(fā)動機在小負荷、低運轉(zhuǎn)情況下,壓縮比低,熱效率就會降低;而在大負荷、高運轉(zhuǎn)情況下,壓縮比過高,就容易發(fā)生爆震。應(yīng)用可變壓縮比技術(shù)就是為了解決這個問題。這一技術(shù)是隨著負荷的變化情況連續(xù)、適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)壓縮比,以便發(fā)動機能夠從低負荷到高負荷的整個工況范圍內(nèi)都具有較高的熱效率。從而提高發(fā)動機燃油經(jīng)濟性。3)可變壓縮比目前,汽車所采用的可變壓縮比技術(shù)主要是通過改變?nèi)紵殷w積或改變連桿長度來實現(xiàn)的。薩博的SVC發(fā)動機是改變?nèi)紵殷w積少有的實例,但其缺點顯而易見,如驅(qū)動整個缸蓋及附件需要很多動力,密封裝置易被腐蝕等。而改變連桿長度這一方法則得到更多的應(yīng)用,例如英菲尼迪的VC-T發(fā)動機,如圖7-8所示。圖7-8英菲尼迪VC-T發(fā)動機缸內(nèi)直噴技術(shù)又稱為FSI(FuelStratifiedInjection),即燃料分層噴射技術(shù)。一般汽油機所用的汽油電控噴射系統(tǒng)是將汽油噴入進氣門前方的進氣道內(nèi),使汽油與與空氣混合后,再進入氣缸內(nèi)被點燃做功。而缸內(nèi)直噴技術(shù)就是直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進氣混合后燃燒做功。其優(yōu)點是耗油量低、升功率大、空燃比高,壓縮比更是高達12,與同排量的一般發(fā)動機相比功率與扭矩都提高了10%,可以進一步提高汽油機熱效率,降低汽油機污染物排放量。缸內(nèi)直噴技術(shù)有兩種不同的燃燒模式,分別為均質(zhì)燃燒模式和分層燃燒模式。均質(zhì)燃燒模式是指在進氣行程后期向燃燒室內(nèi)噴入燃油,使其在進氣行程與壓縮行程中完成與空氣的充分混合,并在點火時刻使缸內(nèi)形成較為均勻的混合氣,確保點火穩(wěn)定;分層燃燒模式是指在壓縮行程中噴入燃油,并隨著壓縮行程的進行,燃油與空氣混合,直至點火時刻,從火花塞處至缸壁,燃油濃度由濃到稀,保證有效點火和火焰的正常傳播,從而提高燃油經(jīng)濟性。4)汽油機缸內(nèi)直噴技術(shù)目前,該技術(shù)已經(jīng)被大量使用,很多汽車生產(chǎn)商都有自己的直噴技術(shù),如三菱的GDI、大眾(奧迪)的TFSI(見圖7-9)、通用的SIDI(見圖7-10)、豐田(雷克薩斯)的D-4(見圖7-11)和奔馳的CGI等。圖7-9奧迪的TFSI圖7-10通用的SIDI圖7-11雷克薩斯的D-4底盤新技術(shù)2牽引力控制系統(tǒng)(TractionControlSystem,TCS)是在防抱死制動系統(tǒng)(ABS)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,它是根據(jù)驅(qū)動輪及傳動輪的轉(zhuǎn)數(shù)來判定驅(qū)動輪是否發(fā)生打滑現(xiàn)象,當(dāng)前者大于后者時,系統(tǒng)會發(fā)出信號來調(diào)節(jié)點火時間、減小氣門開度、減小油門、降擋或抑制驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速。TCS系統(tǒng)能夠控制驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率保持在最佳范圍內(nèi),防止車輛在光滑路面上加速時車輪打滑而造成的后輪驅(qū)動車輛甩尾和前輪驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)向失去控制的現(xiàn)象,使車輛產(chǎn)生最佳驅(qū)動力。TCS不但可以提高汽車行駛穩(wěn)定性,而且能夠提高汽車加速性和爬坡能力。TCS與ABS的區(qū)別在于,ABS是防止車輪在制動時被抱死而產(chǎn)生的側(cè)滑,而TCS則是防止汽車在加速時因驅(qū)動輪打滑而產(chǎn)生的側(cè)滑。但兩者也是相輔相成的,TCS與ABS配合使用,將會進一步提高汽車的安全性能。各個廠家的牽引力控制系統(tǒng)功能都一樣,只是叫法不同而已。例如奔馳的ASR、豐田的TRC、寶馬的DTC和凱迪拉克的TCS等。1)牽引力控制系統(tǒng)提示防抱死制動系統(tǒng)(AntilockBrakeSystem,ABS)是一種具有防滑、防鎖死等功能的汽車安全控制系統(tǒng)。其作用就是在汽車制動時,自動控制制動器的制動力大小,使車輪不被抱死,處于邊滾邊滑的狀態(tài),以保證車輪與地面的附著力在最大值。車身電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ElectronicStabilityProgram,ESP)是應(yīng)用在車輛上的新型主動安全系統(tǒng),它是ABS和TCS功能的進一步擴展,并在此基礎(chǔ)上增加了車輛轉(zhuǎn)向行駛時的橫擺率傳感器、側(cè)向加速度傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器。該系統(tǒng)由傳感器、電子控制單元(ECU)和執(zhí)行器三大部分組成,其通過電子控制單元監(jiān)控汽車運行狀態(tài),對車輛的發(fā)動機及制動系統(tǒng)進行干預(yù)控制,確保車輛行駛的穩(wěn)定性,在提升車輛的操控表現(xiàn)的同時,有效地防止汽車在達到其動態(tài)極限時失控。如圖7-12所示為在有、無ESP情況下的汽車轉(zhuǎn)向示意圖,圖7-12(a)所示為轉(zhuǎn)向不足,圖7-12(b)所示為轉(zhuǎn)向過度。2)車身電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(a)
(b)圖7-12汽車轉(zhuǎn)向示意圖目前,車身電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)在很多汽車上都已有應(yīng)用,只是各個廠商對其叫法不同而已,如大眾的ESC、豐田的VSC、寶馬的DSC等。輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TirePressureMonitoringSystem,TPMS)的作用是對輪胎的各種狀況進行實時、自動監(jiān)測,并對輪胎漏氣和低氣壓進行報警,為行駛提供有效的安全保障。輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)可以分為兩種,分別是間接式和直接式。3)輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)除以上兩種方式,還有一種復(fù)合式,它兼具上述兩種系統(tǒng)方式的優(yōu)點。但是,它仍然不能像直接式系統(tǒng)那樣提供所有輪胎(4個)內(nèi)實際壓力的實時數(shù)據(jù)。目前,奧迪、保時捷、凱迪拉克、雷克薩斯等公司的轎車上均已采用TPMS這一系統(tǒng)。間接式是通過汽車上ABS的輪速傳感器來比較輪胎之間的轉(zhuǎn)速差別,以達到監(jiān)測胎壓的目的。當(dāng)輪胎壓力降低時,車輛的重量會使輪胎直徑變小,這就會導(dǎo)致車速發(fā)生變化,從而觸發(fā)警報系統(tǒng)發(fā)出警告。直接式是通過安裝在每一個輪胎里的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓,并將壓力信息從輪胎內(nèi)部發(fā)送到中央接收器模塊上的系統(tǒng),然后對各輪胎氣壓數(shù)據(jù)進行顯示。當(dāng)輪胎氣壓太低或漏氣時,系統(tǒng)會自動報警。電子控制懸架系統(tǒng)(ElectronicControlSuspensionSystem)可以根據(jù)不同的路面條件、不同的載荷質(zhì)量、不同的行駛速度等因素,來控制懸架系統(tǒng)的剛度,調(diào)節(jié)減振器的阻尼力大小、車身高度,從而使車輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性在各種行駛條件下都能達到最佳的組合。而傳統(tǒng)的汽車懸架系統(tǒng)難以同時滿足汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。根據(jù)控制系統(tǒng)有源或者無源,汽車電子控制懸架系統(tǒng)可以分為主動懸架和半主動懸架。主動懸架能利用動力源產(chǎn)生的主動力來調(diào)整懸架的剛度、阻尼和車身高度;半主動懸架則是根據(jù)需要調(diào)節(jié)懸架的彈簧剛度或減振器阻尼力來控制車身。4)電子控制懸架系統(tǒng)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)(AdaptiveCruiseControl,ACC)是一種智能化的自動控制系統(tǒng),它是在普通巡航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。普通巡航系統(tǒng)的作用是按司機所要求的速度打開開關(guān)之后,不用踩油門踏板就可以自動地保持車速,使車輛以固定的速度行駛。這種裝置主要是為了在高速公路上長時間行車后,“解放”司機的右腳,減輕駕駛疲勞。但如果此時前車突然減速,普通巡航巡航系統(tǒng)就沒什么用了,還是需要通過人為制動降低車速保持車距。5)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)與普通巡航系統(tǒng)不同,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)能自動鎖定前車車速,隨前車加速而加速,當(dāng)然,前車減速也會隨之減速。車輛行駛過程中,安裝在車輛前部的車距傳感器(雷達)持續(xù)掃描前方道路,同時輪速傳感器采集車速信號。當(dāng)發(fā)現(xiàn)與前車之間的距離過小時,ACC控制單元通過與制動防抱死系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)相互協(xié)調(diào),使車輪適當(dāng)制動,并使發(fā)動機的輸出功率下降,以使車輛和前方車輛始終保持在安全的距離。當(dāng)與前車之間的距離增大到安全距離時,ACC控制單元會控制車輛按照設(shè)定的車速繼續(xù)行駛,如圖7-13所示。圖7-13自適應(yīng)巡航系統(tǒng)工作情況自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)有效地避免了頻繁的取消和設(shè)定巡航控制,使巡航系統(tǒng)適合于更多的路況,為駕駛者提供更輕松的駕駛方式。汽車其他電子化新技術(shù)31)預(yù)緊式安全帶和充氣式安全帶(1)壓縮天然氣汽車預(yù)緊式安全帶(見圖7-14)是汽車安全帶的一種,它具有的預(yù)收緊裝置和拉力限制器,可以在發(fā)生碰撞的第一時間內(nèi)(乘員尚未異動前),將安全帶收緊,將乘員緊緊地綁在座椅上,防止乘員身體前傾,有效保護乘員的安全。撞擊結(jié)束后,拉力限制器可以使安全帶略微松弛以減輕安全帶對車內(nèi)乘員的壓力。當(dāng)車速發(fā)生急劇變化時,預(yù)緊式安全帶也會在0.1s左右加強對乘員的約束力。圖7-14預(yù)緊式安全帶預(yù)緊式安全帶主要分為電子控制式和機械控制式。電子控制式是通過ECU檢測到汽車加速度的不正常變化,經(jīng)過電腦處理后的信號發(fā)至卷收器的控制裝置,從而激發(fā)預(yù)拉緊裝置工作,其通常與輔助安全氣囊結(jié)合使用;機械控制式是通過傳感器檢測到汽車加速度的不正常變化,控制裝置激發(fā)預(yù)拉緊裝置工作,其可以單獨使用。(2)充氣式安全帶汽車后排由于空間和裝備的原因,加裝頭部安全氣囊的情況很少,所以單靠安全帶的保護,如果發(fā)生意外,依舊可能受到碰撞傷害,甚至是安全帶的二次傷害。充氣式安全帶將氣囊和安全帶結(jié)合在一起,可以很好地保護后排乘客免受二次傷害,如圖7-15所示。充氣式安全帶在安全帶的連接端安置了碰撞傳感器,當(dāng)其探測到嚴(yán)重碰撞發(fā)生時,氣囊控制單元將激活安全帶氣囊,氣體發(fā)生器將使雙層結(jié)構(gòu)的安全帶充氣膨脹。圖7-15充氣式安全帶車道偏離預(yù)警系統(tǒng)是一種通過報警方式來輔助駕駛員,減少汽車因偏離車道而發(fā)生交通事故的系統(tǒng)。車道偏離預(yù)警系統(tǒng)主要由HUD抬頭顯示器、攝像頭、控制器以及傳感器組成。當(dāng)車道偏離系統(tǒng)開啟時,攝像頭(一般安置在車身側(cè)面或后視鏡位置)會時刻采集行駛車道的標(biāo)識線,并通過圖像處理獲得汽車在當(dāng)前車道中的位置參數(shù)。當(dāng)檢測到汽車偏離車道時,傳感器會及時收集車輛數(shù)據(jù)和駕駛員的操作狀態(tài),之后由控制器發(fā)出警報信號,這個過程大約在0.5s內(nèi)完成,為駕駛者提供更多的反應(yīng)時間,如圖7-16所示。而如果駕駛員打開轉(zhuǎn)向燈,正常進行變線行駛,那么車道偏離預(yù)警系統(tǒng)不會做出任何提示。2)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)圖7-16車道偏離預(yù)警系統(tǒng)工作情況疲勞駕駛是引發(fā)交通事故的重要因素之一。駕駛員產(chǎn)生疲勞后,會使其自身視力下降、注意力分散、視野逐漸變窄;思維能力下降,致使反應(yīng)遲鈍、判斷遲緩、動作僵硬、節(jié)律失調(diào);自我控制能力減退,易于激動、心情急躁或開快車等。睡眠駕駛報警系統(tǒng)(TheDrowsyDriverDetectionSy
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