现代汽车新技术
现代汽车新技术
教材，参考文献
u史文库主编，《现代汽车新技术》，北京：国防工业出版社，2005，第1版u《汽车之友》
u中国汽车工程学会：
uhttp://www.sae-china.orgu美国汽车工程学会：
uhttp://www.sae.org
底盘部分u四轮驱动u四轮转向u悬架u安全u电动汽车，混合动力u自动变速器
1769，法国，尼古拉.居扭
1886，德国，Benz
1885，德国，Daimler
1903，美国，Buick创建
1903，美国，Ford
创建
1896，法国，Peugeot创建
1898，法国，Renault创建
1904，英国，Rolls-Royce
现代汽车新技术综述
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u1）世界资源及环保的形势目前绝大多数汽车仍然使用液体燃料，世界石油储量终究有限，使用液体燃料又难以完全消除有害排放物，而且世界各地区、各国的石油供需情况又很不平衡。今后和过去一样，世界资源及环保形势的变化必然推动汽车技术的发展，节能和消除对环境的危害是汽车技术发展的永恒主题。
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u2）社会的发展与汽车功能的变化社会经济的发展，使得人们生活节拍加快，对汽车的需求量增加，人们在汽车上的停留时间加长，因此要求在汽车上能有较好的娱乐消遣、通迅联络以及收集信息的设备。甚至希望汽车能成为流动办公室，具有传真机、复印机、无线电话等办公所需设施。生活水平的提高必然导致对生活质量追求的变化。这体现在:休闲时间增多，到郊外及外地旅游的人增
多，妇女及老年人驾驶汽车的增多，文化娱乐生活更加多样化及个性化，这将导致对汽车的性能、功能、档次等要求的多样化。
3）汽车技术与环境的协调
u随着汽车保有量的增加，汽车也给人类带来了污染环境、噪声增强、交通拥挤堵塞、缺少停车场及频繁的车祸等弊病。人们已经不能随心所欲的发展汽车技术，而必须要考虑与环境协调，要从整个社会的安全、洁净及福利出发，去开发汽车的新技术。u
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u1）生命—机械学研究人体功能与运动中的汽车的相互关系及影响，使用脑波图像，研究驾驶员在驾驶汽车时大脑器官的变化;对人们正常状态及打磕睡时的视觉进行仿真;研究乘座舒适与不舒适程度对人体器官功能的影响，对形成疲劳现象的影响;研究老年人大脑、视觉及四肢对周围环境变化时的反应灵敏度等。对上述研究的因素、现象及后果等进行定量或定性的分析，为设计汽车及考虑安全措施时提供依据
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u2）车祸学从分析研究汽车、人员、道路及交通管理相互间关系及作用着手，研究车祸的类型、引起车祸的原因、经历的过程及产生的后果。研究汽车相撞后极短的时间内发生的现象，对乘客的影响等。汽车工程技术人员与创伤学专家一起，研究车祸中人体受伤的经过，造成人体损伤的机理，例如研究撞车时安全带的腹带压迫内腔的危险等
3）量子化学—材料科学
u研究材料及用于改善燃烧及排气净化的催化剂是发展汽车新技术的一个重要方面，一些国家正进行着有关的基础研究。例如利用计算机进行材料及化合物的研究和设计，通过量子化学的计算，分析分子的电子状态，研究形成新型材料及催化剂的途径等u
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u1）电子点火正时电子点火正时，利用专用微机或大规模芯片实行对点火时刻的实时控制，它的关键部件是高精度曲轴转角传感器、负荷传感器(节气门开度或进气管真空度)、排气含氧量传感器、爆燃传感器、进排气温度传感器、冷却水温度传感器
2）汽油机电子控制系统
u汽油机的电子控制装置能完成一般的电子控制汽油喷射装置的启动油量控制、伺服喷油量控制、暖车工况控制外，还能实现空燃比反馈控制、点火时刻控制、排气再循环控制、怠速控制等。u新型汽油机电子控制装置还装有自适应控制、智能控制及诊断操作等u
u3）柴油机电子控制系统
油量。新发展的电子—液压喷射调节装置用来调节与发动机载荷和转速有关的喷射时刻，改善柴油机的燃油经济性，降低排放和噪声。一般认为，发动机电子控制装置的节能效果在15%以上，更令人看重的是在环境保护方面u使发动机在各工况下都能得到最佳的喷
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u（1）变速器电子控制的自动变速器，可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，实现变速器换挡的最佳控制，得到最佳挡次和最佳换挡时间。电子自动换挡装置，是利用电子装置来取代机械换挡杠及其与变速机构间的连接，并通过电磁阀及气动伺服气缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵，而且能实现最佳的行驶动力性和安全性
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u汽车采用自动变速的优点是：1)提高发动机和传动系的使用寿命。采用液力机械变速器的汽车与采用机械变速器的汽车对比试验表明:前者发动机寿命可提高85%，变速器寿命可提高1倍~2倍，传动轴、半轴寿命可提高75%-100%。主要根源是:发动机与动力传动系软连接。2)提高汽车通过性。采用液力机械变速器的汽车，在起步时，驱动轮上的驱动扭矩是逐渐增加的，防止很大振动，减少车轮打滑，使起步容易且更加平稳，稳定车速可以降低
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u3)具有良好的自适应性。一般液力传动汽车都采用液力变矩器，它能自动适应汽车驱动轮负荷的变化。当行驶阻力增大时，汽车自动降低车速，增加驱动轮扭矩;当行驶阻力减小时减小驱动力矩，增加车速。这说明，变矩器能实现无极变速，大大减少行驶过程中的换挡次数。这有利于提高汽车的动力性和平均车速。
u4)操纵轻便。装备液力机械变速器的汽车，采用液压操纵或电子控制，使换挡实现自动化。当需换挡时，只需操纵液压控制滑阀，这比普通机械变速器通过拨叉滑动齿轮实现换挡要简单轻松得多
汽车采用自动变速的主要缺点是：u1）结构复杂，制造成本高
u2）传动效率低，为82%~86%，增加燃料消耗u
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u（2）电子变扭器1)相对传统的液力变扭器实施电子控制，以提高其效率。2)电子操纵行星轮系，即行星齿轮变速系统。3)电子操纵电磁离合器耦合方式。4)电子操纵的皮带传动无级变速器，即CVT。（3）行驶系统的车轮防抱死，半主动、主动悬架，车高调节，电动转向
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u车载蜂窝电话、自动空调和大型远程客车的影视音响设备。法国雪铁龙汽车公司在几届国际汽车博览会上展示的“主动者”轿车样车上，装备的通信计算机能够随时进人法国公众情报系统，德国某些轿车上还提供电子地图。电子控制的高性能导航系统可以根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。它装有电子地图，可以显示前方道路，另外，它还采用了卫星导航系统(GPS)
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u（1）气囊
u安全行驶是近二十年来汽车最重要的研究课题之一，如果说制动防抱死系统是汽车最重要的主动安全性部件，那么气囊就是最重要的被动安全性部件。气囊的使用也是近几年来汽车产品技术发展的最大成就u
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u（2）行驶动力学调节系统这是一种新型的主动行驶安全性系统，命名为行驶动力学调节系统，用以取代现代汽车的ABS和ABS/ASR。行驶动力学调节系统的基本特点在于，它保持并改进了ABS和ABS/ASR的基本作用，即在制动和驱动加速过程中的纵向动力学调节作用，还增加了横向动力学的调节作用，从而使汽车在所有工况下，包括全部和部分制动、自由滚动、驱动、各向滑移、载荷变换等工况下，可避免故障发生，实现汽车的安全操纵
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uu电子控制自动空调可利用电子控制装置对汽车车厢内的温度预选以及对左右侧不同温度、局部温度、箱内气流控制等进行调节，对乘员室内的振动和噪声实现主动控制，使它们达到最低，最大限度地提高车厢内的乘坐舒适性
uu20世纪70年代以后，由集成电路组成的电子仪表开始进入实用化阶段，有液晶显示、真空荧光数码显示以及发光二极管显示等。一些公司正在研制由微处理机控制的屏幕集中显示仪表及人—机对话的语言合成器
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u（1）仪表板诊断系统的柔性保养系统有关故障识别、容错范围以及重要的计算范围均须包括在设计中。每个电子装置都具有其特定的诊断结构，即一种不会丢失信息的故障存储器和诊断接口，能适时记录故障信息和重要的测定数据。用接口设备能够读出保养信息，并能按项目予以描绘
（2）发动机电子控制系统的故障自诊断u这种控制系统的功能有二：一是当发动机控制系统感受到某些意外情况时，它可向驾驶员提出警告；二是将信息存入存储器，以帮助维修人员准确无误地找出故障部位，便于修理u