论汽车新技术521.doc

汽车新技术课程论文 姓名：郑海洋十堰职业技术学院汽车工程系课程论文题目: 汽车安全气囊 课程名称： 汽车新技术考查学期： 12学年第二学期考查方式： 课程论文姓 名： 郑海洋学 号： 2010331126专 业： 汽车检测与维修成 绩： 指导老师： 王佺庆摘要：汽车的诞生无疑具有划时代的意义，不仅改变了人类传统的“行”的方式，更开启了个人交通运输的新纪元。1885年德国工程师卡尔本茨在曼海姆制成了的一辆汽车,该车为三轮,人们一般都把卡尔.本茨制成第一辆三轮车的1885年视为汽车诞生之年。作为人类最为重要的代步工具之一，汽车已伴随着我们人类走过了近两个半世纪。随着社会的进步，人们生活水平也日益提高，汽车也随着人类对物质的更高追求发生了翻天覆地的变化，各种新能源技术，在汽车上的应运越来越广，究竟有哪些新技术？给汽车带来了什么变革？引言 自从 1885 年德国工程师卡尔 本茨制造了世界上第一辆三轮车开始，汽 车就开始就开始作为代步工具逐渐的进入人们的生活并影响着人们的生活。 至今汽车以伴随人类走过了近两个半世纪。而随着社会的进步，人们生活水 平也日益提高。 汽车也随着人类对物质的更高追求发生了翻天覆地的变化，各种新能源新技术尤其是计算机技术在汽车上的应用也应运而生。 可以说汽车的发展 史就是汽车新技术的发展史。 汽车的发展依赖于技术的进步，先进的技术是汽车性能先进性的基础。汽车发展到今天，已经不是单纯的运载工具，它已经与人类的社会生活息息相关。环 保、能源、安全、信息交流与自动电控化，已经列入现代汽车设计的要目。今后的汽车，也将围绕这几个方面发展和延伸。一.奔驰新A系后悬采用弯曲车轴和WATTS连杆3） 1梅赛德斯奔驰公司日前宣布全面改进了小型车“A-Class”，并将于2004年秋季开始上市。车身尺寸为长3838宽1764高1593mm，轴距为2568mm。与现有款式的不同之处为车长、车宽及轴距分别增加了232mm、45mm和145mm(新款A-Class的5门款与现有A-Class的标准轴距比较)。车身后部采用新开发的弯曲后车轴以及可根据不同情况改变衰减力的减震器。在普通行驶时具有较好的减震效果，而在高速转弯时则提高了车辆的稳定性。新款A-Class的后部悬挂所采用的形式是前所未有的。简单来说，就是一种直接连接左右轮毂的刚性车轴，重量由位于轮毂旁边的弹簧和减震器来承担。不过，虽说是“刚性”车轴，但也充许多少有些变形。车轴向前大幅弯曲，车轴中央设计有承担车身重量的支撑点。悬挂后部左右两侧横向各设计有一根臂杆，位置比车轴稍高。从平面上来看，两根臂杆连接于车身的安装部位采用的是WATTS式。因此，只向车身传递未经任何变化的左右力(横力)，而几乎不传递前后力。也就是说，横向刚性高而前后向刚性低，属于最理想的悬挂特性。4）后悬挂采用刚性+WATTS连杆的设计在马自达第一代“RX-7”等车型上曾有过先例，这一方式只传递横力而防止了上下运动，因此从底盘的正面来看采用的就是WATTS连杆。由于采用这一方式要占用上下方向上的空间，因此象新款A-Class这样没有够空间的车型无法采用。 2奔驰s系如果从底盘的平面上看采用的是WATTS连杆，就会原封不动地将上下方向上的力传递给支撑点。而新款A-Class的情况则是悬挂臂杆一侧的轮毂以前后方向为轴转动，避免了这一问题。在车身侧面，为了避免车轮上下振动时产生的力，应该不仅仅使用了WATTS连杆，而且还应该采用了充许变形的构造，由于公布资料并未公开车身侧面安装部件的材料，所以不得而知。位于车轴中央、与车身的连接点采用了橡胶轴承。如果该轴承采用的是象铁道使用的带轴套的牵引装置那样只传递左右力而几乎不传递上下力的类型，那么制动力就由这个轴承承担。至于左右力方面，如果横向刚性设置得比后方WATTS连杆还要低，在车轮受到横力时，便可显现出Toe in(内八字)稳定方向的特点。车轴在“Monaka构造”中配合使用两枚钢板，WATTS连杆左右臂杆采用高拉成型(High Draw Form)品，而WATTS连杆中央的连杆则为铸造品。二.宝马新5系：世界上首款钢铝组合结构的汽车车身 1新5系是世界上首款采用创新的钢铝组合结构的汽车。车辆前部采用铝材，前侧面板和前盖也使用铝材制造，A柱周围的车身其它部分由钢材制成。还有，前侧面板和前盖也是使用铝材制造。这一新技术的采用，使得整车重量(视车型不同)比其各自的前代车型最多减轻了75千克。由于采用了包括全新设计的铝制钢制车身结构、完善的整体创新科技理念，宝马新5系带给用户精彩无比的动态驾驶体验。概括说来，新5系轿车在降低整车重量的同时，提高了使用空间和舒适性，增强了燃油经济性并提供更佳的动力性能，同时，车桥负载分布也更为合理，达到完美的50：50。5系列的底盘很大程度上延续了BMW 7系列的全铝底盘，后桥体现了来自BMW7系列整体式设计原理的新特征，使5系的车桥构造完全能够满足来自悬架的所有基本要求，如极好的线路控制和行驶乐趣等。三.福特变色“GloCar” 车身遍布LED5） 1福特汽车于4月24日发表了可以利用LED随意改变车身颜色的概念车“GloCar”。 该车车身覆盖了一层射出成形的半透明塑料面板，可利用其内部的LED改变车身外部颜色。其优点大体上有两点，首先是夜间行驶的安全性。由于发光的车身很容易被其它车辆看清楚，因此不仅能够减少在十字路口等处的交通事故，而且车身外板还可用作刹车和转向等指示灯。另外，还可以用于告诉后方司机注意保持车距。另一个优点是其设计，车身可以变为黑色以外的任何颜色。 此外，还有望简化生产过程。由于不需喷漆，因此不仅能够简化生产过程，还能够减少大气污染。同时因为车外板只有一种颜色，还会给流通和销售带来方便。 四.沃尔沃的汽车安全新措施 1据统计，全球每年有50万人死于交通事故，而受伤的人数更是高达1500万，这恰恰等于北京目前的固定人口总数！因此一辆优秀的汽车首先要追求的是过硬的安全性能，其次才是其它功能。虽然世界上没有那个官方组织将“世界上最安全汽车”的称号授予给沃尔沃，但沃尔沃的确是汽车安全的无冕之王，即使如此沃尔沃依旧在不断推出新的安全措施，使汽车成为人类最安全的交通工具。 更优化的主动安全系统沃尔沃最新型的主动安全系统在以下两个方面有所突破：一是世界首创可覆盖盲点的摄像机监视系统；二是带距离监测功能的智能巡航定速系统；三是出现撞车危险时可发出警示并自动增强制动力的装置。所谓“盲点信息系统”的主要用途就是用一个车载摄像机监视系统，不断监视车辆两侧和后面的情况。老司机都知道，汽车行驶的过程中尽管有两个车外后视镜和一个车内后视镜，但是驾乘者的向后的视角仍然会出现盲点，但是驾乘者的向后的视角仍然会出现盲点。尤其是在并线之前，“躲藏”在这些盲点之中的车辆就有可能导致交通事故。以前为了减小盲区一般都在驾驶者一侧的车外后视镜上面配置了一个宽角度的附加后视镜，这就是我们经常在后视镜上面见到的一个小圆形的镜子。“盲点信息系统”的原理是将两台响应速度极高的摄像头分别放置在每个车门上的后视镜上，当另一辆汽车进入监视区内时，放置在车门后视镜附近的警示灯就会闪亮。驾驶者就可以知道另外一辆车正在靠近，从而采取规避措施。每个摄像头的监视区的长度为9.5米，宽度为3米，车载电脑系统内所编制的程序无论在白天还是夜间都可监视所有汽车和摩托车，但是不会对停靠在路边的车辆、路边的篱笆、发生事故后报废的车辆以及路灯柱等物体作出反应。只要车辆时速超过10公里，该系统就都会挥发作用，对于所监视的其他车辆，不管是速度比本车慢范围在20公里/小时的车辆还是比本车快出70公里/小时的车辆，该系统都能准确地向驾驶者发出警报。 2“智能巡航定速系统”的目的是让驾乘者在路况良好的高速公路上能够更加轻松地驾驶车辆。该系统可不间断地监测与前方车辆之间所保持的距离，并自动调整车速以便与之保持适当的安全距离。驾驶者只要设置好行车所需的最大速度和与前方车辆的最小“时间距离”之后便可激活智能巡航。“时间距离”指的是按照当前车速本车与前车的接触时间，这项参数可以在1至3秒的范围内变动。假如选定的时间间隔为2秒钟，则对于时速为100公里/小时的汽车来说，安全距离约为56米，而当时速降为70公里/小时的时候，安全距离就随着降至约39米。“智能巡航定速系统”还会把进入车道内实施超车的车辆考虑在内。与这套系统相配合，汽车必须在车前安装一台雷达传感器，它可不间断地监测本车与前方车辆之间所保持的距离，然后调节油门控制发动机的功率，并在必要时轻柔地激活制动系统来保持与前方车辆之间设定的“时间距离”；而且汽车的变速箱也必须是自动变速箱。这样智能巡航定速系统才能自动地根据交通状况的变化而改变车速，直至车辆完全停稳时为止。自动激活刹车并具有增强制动功能的警告系统是沃尔沃最新的研究成果，主要来预防追尾事故的发生。该系统可在发生事故过程中的不同阶段以多种方式被激活：当汽车接近一个静止的或者运动的障碍物而司机并未作出反应，警示灯就会闪亮并反射在前窗玻璃上，同时激活一个蜂鸣器。在多数情况下，这就足以引起司机作出反应从而避免危险。一般来说，自动激活制动系统是在驾驶者根本没有作出任何反应的情况下被激活的，系统使制动器的压力增强到足以刹住车辆的程度。为了提高辨别能力，沃尔沃的设计师们在车内后视镜的前方安装了一个摄像头，作为强雷达系统的辅助设施。摄像头所覆盖的面积要比雷达宽，并有助于识别所遇到的障碍物的类型。但即使是这样也不可能完全避免撞车事故的发生。但是可以在发生撞击之前降低车速，从而降低事故的严重程度。除了完全自动的刹车功能，该系统还可以在当驾驶者踩下刹车踏板时测定踏板的压力。如果压力不足以及时刹住汽车，该系统就会进行干预来增强制动压力，同时紧急刹车辅助EBA系统可被提前激活。在车速不是太快的情况下，这种辅助制动的方式的确可以一些新手避免撞车事故的发生，但对于驾车老手而言，这个功能不仅无用而且多余，很可能会弄巧成拙，因此应该对这套系统增加一个开关来让驾车着自己选择自己的“命运”！以上这些新的安全措施将逐步被应用，其中“盲点信息系统”将2004年投产，并应用在2005年款式的汽车内；至于其他两种设施目前尚未决定首先应用在哪一型号的Volvo汽车内。五.为敞篷车着想的专用安全气帘 1一直以来，安全气帘的技术只是用于有硬式顶棚的汽车上面，与普通汽车安全气囊不同，敞篷车气帘安装在车顶棚内壁的边缘，在事故中被激活可向下展开，形成侧窗和乘员头部之间的保护屏障，在发生侧面撞击或翻车事故时保护系上安全带的乘员的头部免受损伤。由于敞篷跑车的车顶经常开闭，因此无法安装被普遍采用的气帘，只能用防滚杠来进行翻车后的防护，而对于侧面撞击，敞篷跑车现在的安全措施对于驾乘者头部的保护还是脆弱的。沃尔沃采用的最新技术是将气帘倒置在车门内板之内。一旦发面撞击事故，充气帘就会向上膨胀。与安置在车顶内的充气帘一样，这种充气帘的充气过程可在几分之一秒的时间内完成，从而在侧窗和乘员头部之间形成有效的保护层。而与传统的车内气帘不同，这种安装于采用了刚性材料的帘壁设计，这可使充气后的气帘保持不变。六.德尔福刹车盘的“最大扭矩刹车”6） 1德尔福（Delphi Automotive Systems）日前发布了使用2个刹车盘提高制动力的“最大扭矩刹车（Maximum Torque Brake）”。除加大制动力外，还可控制重量、NVH噪声、震动、粗糙及发热。通常情况下，为了提高制动力，会加大制动盘直径，或者使用新材料刹车盘，而最大扭矩刹车的特点是使用了2个能够沿轴向移动的“活动刹车盘（Floating Pad）”。刹车钳为一个，2个刹车盘内侧和外侧共使用4个磨擦面。与普通刹车相比，扭矩功率达到了1.7倍，由于使用4个摩擦面，因此散热性也提高了。 刹车片尺寸为225345mm的产品目前已经投产，据称2005年将配备于市售车。采用2枚刹车片以后，重量就会增加。为了解决这一问题，在不改变刹车片口径的情况下，缩小了制动汽缸活塞的尺寸。在试驾车辆“X5（德国宝马）”上将通常57mm口径缩小到了51mm，“嘉年华（福特）”上则由54mm缩小到了48mm。而且嘉年华还将制动汽缸活塞与前悬架的接头部位进行了集成，整个车身重量比通常情况下减轻6kg。刹车盘尺寸如果相同，按动刹车垫的压力也只需一半，因此还能够将真空助力器设计得更小、更轻。另外，由于使用了活动刹车盘，刹车盘和刹车垫接触均衡，因此还具有抑制防震和防刹车尖叫声的作用。在德尔福使用高级SUV进行的试验中，不仅最高工作温度降低了100多度，而且由于减少了刹车液，因此可将刹车踏板的移动距离缩短25mm，从而不仅能够减轻助力器的重量，而且整个刹车系统也减轻了7kg。七.马自达的氢气转子发动机 1马自达在其使用氢气与汽油两种燃料的“RX-8 Hydrogen RE”上安装了“RENESIS氢气转子发动机”。“RENESIS氢气转子发动机”在RX-8的RENESIS发动机外壳上，安装了4个氢气喷嘴。使用汽油为燃料行驶时与RX-8完全一样，采用两侧进排气，使用氢气为燃料行驶时通过安装在RENESIS外壳上的喷嘴直接喷射氢气。由于氢气密度小，喷射量比汽油多得多，因此每个转子配备两个喷嘴。7）使用汽油时的最大输出功率为154kW（210PS），使用氢气时为81kW（110PS）。最大扭矩方面，使用汽油时为222Nm，使用氢气时为120Nm。使用汽油时的最大输出功率与最大扭矩均与RX-8相同。马自达还制造出了氢气引擎的改进型。由于现在使用氢气时的最大输出功率较低，只有81kW，因此将来将在氢气引擎上增加马达辅助式涡轮增压器与油电混合装置。马达涡轮增压器可以在低转速区通过马达辅助涡轮运转提高增压效率。在高转速区，通过普通的排气增压。还配备有油电混合装置，在低转速时辅助引擎运转。八.会自动泊车的丰田Prius 1丰田去年推出了全面改进后的新款油电混合车“Prius”。作为新款Prius的选配功能，辅助纵向列队停车和车库停车的“智能停车助手”功能广受关注。该功能是通过采用电动操纵系统和基于CCD摄像机的后视监视器而实现的。将汽车开到停车位置的前方，然后在车载导航系统画面上指定停车位置后，电动操纵系统就会自动工作，一边往后倒，一边将车引导到停车位置。基本上只需操作刹车，即可将车停到指定位置。8） 安装在尾部的CCD摄像机可利用捕捉到的图像数据计算出与目标间的距离。距离计算的基点是后轮的车轴中间位置。首先计算出连接当前位置与目标位置2点的最佳路径曲线，然后将信息传输至操纵系统的控制电路。再根据此信息起动操纵系统。用于信息传输的车内网络采用了“HARRIER丰田已完全将该功能定位于“辅助”功能。对周围物品和人的注意与过去的停车操作完全相同”（丰田）。进行刹车以外的操作时，辅助动作就会暂时关闭。”等车所采用的CAN（控制器局域网络）。 九.Saab汽车公司酒精检测车钥匙即将推出9） 1也许今后有一天，交通警察在路边对驾驶员进行酒精检测的情景不会再有了，不是因为大家都不喝酒了，而是车主早一步知道自己酒精值超过标准而不开车上路了，因为有了Saab汽车的妙发明“Alcokey”酒精检测钥匙。据统计，去年欧洲因车祸丧生的肇事中，有高达25%是酒后驾车所引起，而在瑞典这项比率更接近三成。因此，Saab正研发一项独一无二，体积轻巧的酒精浓度感应器，来协助驾驶者遵守交通法规，降低酒后交通事故的机率。Saab所研发的“Alcokey”将在今年八月瑞典所举行的安全研讨会上正式发表，其概念包括了在车钥匙上设计一个小吹管，由一组讯号发射器连接至车上的电子控制组件，如果驾驶者所做的酒精吹气测试样本被发现超过法定允许的标准值，则系统将使引擎维持在静止状态无法启动。 2“Alcokey”酒测钥匙的概念也是一套精密的自动防盗系统。当驾驶者按下遥控器上的“开门”按钮，酒精浓度感应器也随之启动，然后驾驶者对着小管口吹气，让气体通过吹管内部所含一组如同针头般大小的感知器，气体在经过判读后，结果会经由感应器上的小绿灯或小红灯显示出来。当显示绿灯时，钥匙将传送“all-clear”讯号至车辆的电子控制系统，也就是通过酒测，可以上路了；但是如果测试结果为红灯，“all-clear”讯号则不会送至电子控制系统，因此车辆将维持在锁定状态，即使钥匙插入钥匙孔也无法发动车子。车内电子控制系统的immobiliser(启动禁制装置)软件可视各国不同的酒测值而予以调整。现阶段“Alcokey”酒测钥匙的原型与与Saab的遥控车钥匙是独立分开的。未来真正量产后的产品将可能更为小巧甚至整合为一，以方便携带或置于口袋内。十.小丝制作所开发的采用棱镜的汽车前射灯 1日本小丝制作所在2004年5月19日于日本横滨开幕的“汽车技术展-人与车科技展2004”上，展出了采用棱镜的前射灯“Prism PLUS车前灯”。利用树脂棱镜将前射灯过去损耗的下射光线反射到车前方。“Prism PLUS车前灯”。中间是前射灯，上下两边配置了棱镜能够改善前方10至30m范围内的光照度，亮度提高25%左右