车辆新技术1

车辆新技术,主 要 内 容 第1章 绪论 第2章 车辆发动机新技术 第3章 新能源与清洁汽车 第4章 车辆底盘与安全新技术 第5章 智能车辆与智能交通运输系统,主教材：现代汽车技术及应用，简晓春 等主编，交通版，2004年5月参考书：现代汽车新技术，史文库 主编，国防工业版，2005年1月 汽车电子控制系统工程，庄继德 著，北京理工版，1998年5月,第一章 绪论,1.1 世界汽车工业的现状与特点1.2 汽车技术的发展趋势,1.1 世界汽车工业的现状与特点,1.1.1 概 况,全球汽车年产量约5700万辆，总保有量约8亿辆2002年汽车生产10强国家： 美国1224万辆， 日本1026万辆， 德国548万辆 法国338万辆， 中国325万辆， 韩国315万辆 西班牙285万辆， 加拿大268万辆， 英国182万辆 意大利179万辆,2004年中国汽车总产量达507万辆，居世界第四位。,6大集团： 通用（GM）：年生产能力1500万辆，2003年产销860万辆。 福特（ Ford ）：年生产能力1000万辆。 戴姆勒克莱斯勒（Daimler-Chrysler）：年生产能力600万辆。 大众（Volkswagen）：年生产能力600万辆。 丰田（Toyota）：2003年产量为670万辆，其中，海外259万辆。 雷诺日产（ Renault-Nissan）：年生产能力500万辆。3小集团： 本田（Honda），宝马（BMW），标致雪铁龙（PSA）,（9大集团的年产量占全世界的80以上）,1.1.2 跨国汽车集团,1.1.3 世界汽车工业发展的主要特点,一、企业组织集团化、国际化二、 经营全球化三、产品高技术化四、生产精益化五、管理网络化六、产业发展可持续化,一、企业组织集团化国际化-整车、零部件,自20世纪90年代后期起，世界汽车工业面临更加严格的环保、能源和安全法规的要求，同时人们对汽车的舒适性、智能性、产品的多样性需求也日益提高，使汽车产品的开发成本、销售成本大大增加，客观上加剧了汽车企业之间的竞争，加快了全球汽车产业的结构和组织调整。跨国汽车公司通过收购、合并、兼并、互相控股或参股等方式建立世界级、多国籍的跨国企业集团或联盟，建立新的合作竞争关系，以达到双赢或多赢的目的。 汽车零部件企业也朝着专业化、集团化方向发展。目前，世界汽车零部件产业的6大集团是：美国DELPHI、德国BOSCH、美国VISTEON、日本DENSO（电装）、美国TRW-LUCAS VARITY、美国李尔。这些名副其实的 “小巨人”实力可与跨国汽车集团抗衡。,1998年，戴姆勒-奔驰（Daimler-Benz）公司以360亿美元控股克莱斯勒（Chrysler）公司，成立D-C公司，该公司又控制美国三菱汽车公司50%的股份； 1999年，福特（Ford）公司以64.5亿美元收购沃尔沃（Volvo）公司轿车部，并拥有马自达（Mazda）1/3的股份及管理控制权； 雷诺（Renault）公司以54亿欧元购买日产（Nissan）的控股权； 通用（GM）公司控股五十铃（Isuzu）、铃木（Suzuki）和富士重工； 标致（Peugeot）并购雪铁龙（Citron），成立PSA集团； 大众（ Volkswagen ）并购本特里、劳斯莱斯并拥有奥迪（Audi）公司99%的股份和捷克斯柯达（Skoda）1/3的股份； 宝马（BMW）并购罗孚或陆虎（Rover）并拥有劳斯莱斯产品的品牌权。 2004年10月28日，上汽集团（SAIC）以5亿美元收购了韩国双龙汽车48.9%股权。,整车企业重组的典型实例,二、 经营全球化-销售、经营、采购、研发、服务,销售全球化：即企业的市场国际化，把整个世界作为一个统一的市场来考虑。GM公司已在全球50多个国家建立了365个分支机构，雇员总数39万多人，年销售量的40%在北美以外。 生产全球化：当今世界跨国公司往往在全球范围内配置资源，汽车生产分工越来越细，一辆汽车的零部件由分布在不同国家的工厂生产，如： GM公司的亚克莱曼轿车在德国设计，在韩国生产发动机、制动器、轮胎、车身外壳、挡风玻璃，在美国生产驱动桥、变速器、燃油泵及燃油喷射系统、后桥及转向系，在日本生产车身覆盖件，在新加坡生产音响系统，最后在韩国组装。 TOYOTA公司的Corolla（花冠）轿车在日本仅一个生产基地，在海外却有13个生产基地，遍布各大洲。,采购全球化：整车企业根据质量、价格、服务及竞争性等因素在全球范围内选择配套的零部件，以获得国际市场的最新技术、最佳产品、最佳服务、最合理的价格，并适应国际货币的汇率波动和集团采购的批量效益。 研发全球化：在世界范围选择研发队伍和合作企业，提高开发效率和产品技术水平，降低开发成本和风险，利用国际时差实现技术开发24小时不间断工作。如，中美之间的时差正好为12小时，可以实现研发工作的不间断。 服务全球化：戴姆勒-奔驰公司在全球171个国家和地区设有4300多个维修点，雇员7万人，专门从事周到的售后服务和奔驰汽车的终身保修工作。,新的福特Focus和MAZDA3型轿车将采用与沃尔沃S40相同的部件，这比单独开发节省近40%的费用。且三家公司不仅分担研发费用，60%-70%的部件也采用集团统一标准。,新推出的沃尔沃S40轿车是福特集团旗下的三家企业 沃尔沃轿车、福特轿车和马自达轿车公司通过集团内Global Shared Technology Project共同开发的。,联合开发,统一零部件,三、产品高技术化-环保化、电子化智能化、轻量化、节能安全化,环保化：大力开发低排放、低噪声、低辐射的汽车。特别是高压电控直喷柴油机、混合动力汽车、燃料电池电动汽车的研发进展很快。 电子化与智能化：以EFI，AT/AMT/CVT，ABS/EBD/ASR/TCS，ESP，EPS，电控主动/半主动悬架，安全气囊（SRS），智能驾驶系统，GPS，雷达检测系统，红外线电视摄像系统等为代表的汽车电子系统应用得越来越多。目前，汽车上的电子器件约占汽车总成本的20%。最早大量使用电子技术的顶级汽车-奔驰S级轿车上的电子零部件已占全车成本的40%。有人称未来汽车是“架在车轮上的电脑”。 由于汽车电子设备不断增多，电源负荷从原来的12kW提高到25kW，原来的14V电源系统已难以满足要求，目前，各大汽车公司正在研究采用42V电源的具体技术方案；另一方面，各种电子设备之间的兼容性也显得越来越重要，一项由12家汽车公司参加的“汽车多媒体接口合作计划”正在实施，其目的是实现汽车电子设备即插即用。,EBA的显著作用,车载GPS装置,GPS(Global Positioning System)的构成,GPS,空间卫星系统,地面监控系统,用户接收系统,空间卫星系统:由均匀分布在6个轨道平面的24颗高轨卫星组成，其中，3颗卫星为备用。在地球的任何地方能连续同步观测到至少4颗卫星。 地面监控系统：由均匀分布在美国本土和三大洋的美军基地上的5个监测站、1个主控站和3个数据注入站构成。 户接收系统：主要是GPS接收机，可根据导航电文提供的卫星位置和钟差改正信息计算距离和位置。,车外摄像-有效控制车距,轻量化：大量采用高强度塑料、高分子碳纤维增强复合材料、轻质铝镁合金，降低汽车自重，降低油耗。据统计，汽车自重每减轻100公斤，每百公里可省油0.6升 。近年来，高强度塑料、导电可电泳涂漆塑料、耐热塑料、高回收率塑料、纳米塑料的研究均取得了有应用价值的结果。 经济节能化：汽车的油耗日益降低，小型车的销售量不断上升。如大众汽车公司于2000年推出的LUPO微型轿车油耗仅为2.99L/100km。2003年丰田公司推出的面向欧洲市场的小型车“Yaris D-4D”(日本名“Vitz”)，创下了最低燃耗新记录2.4L/100km。 高安全化：安全第一，各种主动安全和被动安全技术日益成熟，此外，汽车本身的安全新技术研究和交通安全管理、道路信号安全控制技术等有机结合，形成了针对汽车的安全保证体系。,YARIS小型轿车,Delphi（德尔福）公司新推出的智能安全气囊系统,四、生产精益化,精益生产：是日本丰田公司创立的一种全新的生产方式，其核心是准时生产（Just-In-Time）。精益生产方式是“一种不做无用功的精干型生产系统”，仅仅在需要的时候，才按所需的数量，供给所需数量和品种的零部件，生产所需的产品。 订单生产：按照顾客的订单安排生产。丰田公司于2001年1月在法国北部城市华伦西安建立了一座汽车装配厂，生产Yaris超小型汽车，该厂的作业计划安排完全决定于代理商发来的客户订单，既满足顾客需要，又使库存降到最低。该公司称，他们追求的不是产量，而是最低成本。 底盘平台战略：由大众公司最早提出并实施的一种产品开发战略。其核心是在同一底盘平台上生产尽可能多的车型或品牌，以降低生产成本。 模块化装配：整车厂将各大总成模块化（Modularization of Parts），零部件供应商将装配好的总成部件而不是零件，供应给整车厂，可降低整车厂的生产成本，简化汽车制造工艺，提高整车装配质量和生产效率。,五、管理网络化,1 基于网络的协同开发：以网络为平台，建立全球范围内的研发协作关系，同步开发某一产品或某项新技术，以提高效率，降低成本。如FORD公司内部的网络已经连接了其全球范围内的12万台计算机工作站。 2 基于电子商务的网上产品营销：GM公司于1999年8月开通e-GM业务中心，以实时、互动、用户定制等方式，把GM的系列产品和集成服务，快捷地提供给目标用户，同时在所有业务部门实施电子商务，以增加企业与用户之间的沟通，提高效益，降低成本。 2000年初，GM、FORD、D-C三大公司联合建立了COVISINT中心网站，同5万多家供应商联网，进行网上的零部件采购。 目前，国外汽车发达国家的网上售车的比例已达30%40%，从网上订车到运到客户手中，一般只需35天。,六、产业发展可持续化,汽车产业是消耗大量资源的产业，为保证汽车产业的可持续发展，世界各大汽车生产国都更加重视汽车自身的再循环（Recycle, Reuse）。 汽车在生产和使用过程中会产生污染，为使该产业更好地为人类造福，就要最大程度地降低生产污染、排放污染，使汽车产业绿色化。 此外，汽车的设计开发也越来越注重人性化设计和实用性，使汽车更好地为人类服务。2004年11月在东京举行的国际汽车展主题就是：汽车-人类的伙伴。,日本大发公司的无障碍车,铃木公司的售花车,丰田公司的Music Satellite,1.2 汽车技术的发展,1.2.1 汽车技术发展的基本动因,一、汽车法规：如日益严格的排放法规、安全法规、节能法规等。二、用户需求：如对动力性能、舒适性、操纵性、外观等方面的要求。三、市场竞争：新车型、新工艺、新功能、低成本等。四、技术进步：如电子技术、信息技术、新材料技术的发展对汽车技术 产生了革命性的影响，有力地推动了汽车的技术进步。,1.2.2 汽车技术的来源,一、自主开发技术：各公司自己拥有的各类专利技术和管理体系。 二、国外引进技术：一般在汽车产业发展初期往往要引进许多国外的技术。如日本在1951年1977年间，从美、德、英等国共引进669项技术。此外，当企业的自有技术力量较强时，仍需要互相导入技术。如1998年，GM和TOYOTA合作，GM学习TOYOTA的精益生产技术， TOYOTA学习GM的零部件全球采购管理技术。 引进技术的方式：技术贸易（直接进口技术或装备）、合作生产、联合开发、合资经营等。 三、相关产业技术：如原材料工业、石油化工、电子信息、制造装备等相关产业的技术。,1.2.3 汽车技术的基本体系,汽车技术的基本体系,管理技术,生产技术,产品技术,营销管理技术,成本管理技术,产品管理技术,生产管理技术,质量保证技术,测试技术,自动化技术,工艺技术,装备技术,汽车新材料技术,汽车电子技术,防治污染技术,节能与新能源技术,汽车安全技术,1.2.4 汽车技术的发展重点,1）安全技术2）节能技术与新能源利用3）防污染技术4）汽车电子技术5）先进生产制造技术6）汽车再循环技术,汽车安全技术,冲击碰撞安全技术：采用高强度结构材料、设计抗冲撞的车身和底盘结构等。动力系统安全技术：采用先进的发动机电子点火与安全监测装置、自动多档变速器、动力转向技术等。扩大视野安全技术：大风窗、无障碍（盲点）倒车镜、倒车雷达、夜间防眩目技术等。制动安全技术：报警安全：超速报警、车距报警、车门关闭报警、轮胎压力报警、温度报警、防盗报警等。,节能技术与新能源利用,高效率内燃机：汽油喷射、高压共轨柴油机等。汽车柴油化：柴油机热效率30%45%，汽油机热效率25%30%。汽车小型化：紧凑型汽车逐渐受到青睐。汽车轻量化：轻质材料、简化结构。降低行驶阻力：流线型车身、低阻力轮胎、高效传动。混合动力汽车和电动汽车：Hybrid, EV代用燃料汽车：醇类、压缩天然气（CNG）、LPG等。太阳能汽车：最理想的绿色汽车，但太阳能转化效率有待提高。,太阳能汽车,太阳能汽车,太阳能汽车,太阳能汽车,太阳能汽车,防污染技术-环保技术,采用清洁能源：高标号汽油，无铅汽油及新型清洁能源。发动机排放控制：改进燃烧系统、控制点火系统、采用EFI等。发动机废气再循环（EGR）技术：机外废气净化技术：三元（CO、HC、NOx）催化转化。曲轴箱漏气控制：采用强制通风系统、改进进气系统等。汽油蒸发物回收技术：