汽車新技術與未來汽車

1、第六章 汽車新技術與未來汽車第一節(jié)第一節(jié) 汽車新技術汽車新技術第二節(jié)第二節(jié) 未來汽車未來汽車第一節(jié)第一節(jié) 汽車新技術汽車新技術 了解汽車節(jié)能和環(huán)保的了解汽車節(jié)能和環(huán)保的新技術新技術 了解汽車安全和汽車智了解汽車安全和汽車智能控制的新技術能控制的新技術一、節(jié)能技術一、節(jié)能技術 汽車主要的節(jié)能技術有汽油缸內直噴技術、渦輪增壓技術、可變配氣相位技術、汽車輕量化技術等。 1 1汽油缸內直噴技術汽油缸內直噴技術 汽油缸內直噴技術源于柴油發(fā)動機的噴油技術。使汽油發(fā)動機能像柴油發(fā)動機那樣具備較高的燃燒效率，達到節(jié)省燃油的目的。 1995年，首臺汽油缸內直噴發(fā)動機（GDI）由日本三菱汽車公司制造，并安裝在三菱

2、的量產車上。一、節(jié)能技術一、節(jié)能技術 1 1汽油缸內直噴技術汽油缸內直噴技術 大眾公司的保時捷、奧迪、大眾、斯柯達的新車均采用了FSI燃油缸內直噴技術。 FSI發(fā)動機通過一個高壓油泵提供所需的油壓，在1ms內將燃油在最適合的時刻噴入氣缸。一、節(jié)能技術一、節(jié)能技術 2 2渦輪渦輪增壓增壓技術技術 渦輪增壓技術是在FSI發(fā)動機的基礎上增加增壓技術，主要包括一個渦輪增壓器和一個機械增壓器。 渦輪增壓是對吸入的空氣進行壓縮，增大氣體密度，從而增加每個進氣沖程進入燃燒室的空氣量，增加循環(huán)供油量，提高功率和扭矩，提高燃燒效率，提高使用經濟性。 一、節(jié)能技術一、節(jié)能技術 3 3可變配氣相位技術可變配氣相位技

3、術 采用可變配氣相位技術，可以滿足發(fā)動機各種工況對氣門準確開閉時刻的要求。改善了發(fā)動機在低、中轉速下的扭矩輸出，大大增強駕駛的操縱靈活性，發(fā)動機的轉速也能設計得更高。 可變配氣相位控制系統(tǒng)主要是通過調整氣門的打開或關閉時間，來改變發(fā)動機的性能。包括可變氣門正時系統(tǒng)和可變氣門升程系統(tǒng)兩大類。配置了可變氣門正時系統(tǒng)的發(fā)動機有：豐田的豐田的VVT-iVVT-i寶馬的寶馬的VANOSVANOS一、節(jié)能技術一、節(jié)能技術 3 3可變配氣相位技術可變配氣相位技術 配置了可變氣門升程系統(tǒng)的發(fā)動機有：豐田的豐田的VVTL-iVVTL-i本田的本田的i-VTECi-VTEC本田的本田的VTECVTEC 既配置了可

4、變氣門正時又配置了可變氣門升程系統(tǒng)的發(fā)動機有：一、節(jié)能技術一、節(jié)能技術 4 4汽車輕量化技術汽車輕量化技術 世界鋁業(yè)協(xié)會的報告指出，汽車自身質量減少10%，燃油的消耗可降低6%8%。 輕量化技術輕量化技術主要途徑是廣泛使用超輕高強度鋼板、鋁合金、鎂合金、塑料和碳纖維復合材料等輕質材料。 速騰超輕高強度鋼板車身結構速騰超輕高強度鋼板車身結構奧迪奧迪A8A8鋁合金車身結構鋁合金車身結構一、節(jié)能技術一、節(jié)能技術 4 4汽車輕量化技術汽車輕量化技術 鎂合金輪轂鎂合金輪轂 采用碳素纖維采用碳素纖維做車身材料的做車身材料的法拉利法拉利 塑料保險杠塑料保險杠二、安全技術二、安全技術 汽車安全技術分為主動安全

5、技術和被動安全技術。 1 1主動安全技術主動安全技術 （1）防抱死制動系統(tǒng)（ABS） ABS系統(tǒng)作用是使汽車在制動時，可充分利用車輪的附著力，使車輪處于最佳制動狀態(tài)，縮短制動距離，同時保證汽車制動方向的穩(wěn)定性，防止產生側滑和跑偏。 ABS系統(tǒng)的結構： 二、安全技術二、安全技術 1 1主動安全技術主動安全技術 （2）電子制動力分配系統(tǒng)（EBD） EBD（Electronic Brake force Distribution），即電子制動力分配系統(tǒng)。 EBD的作用就是在汽車制動的瞬間，通過對四只輪胎附著的不同地面情況進行感應、計算，得出不同的磨擦力數(shù)值，使四只輪胎的制動裝置根據(jù)不同的情況用不同的方

6、式和力量制動，并在運動中不斷高速調整，從而保證車輛的平穩(wěn)、安全。 EBD和ABS組合使用，可以提高ABS的功效。 二、安全技術二、安全技術 1 1主動安全技術主動安全技術 （3）驅動防滑系統(tǒng)（ASR） ASR的英文全稱是Acceleration Slip Regulation，即牽引力控制系統(tǒng)或驅動防滑系統(tǒng)。 驅動防滑系統(tǒng)的目的是防止汽車在起步、加速時驅動輪的打滑現(xiàn)象，以維持車輛行駛方向的穩(wěn)定性。 ASR可以通過減少節(jié)氣門開度來降低發(fā)動機功率，或者由制動器控制車輪打滑來達到對汽車牽引力的控制。 ASR與ABS的區(qū)別在于，ABS是防止車輪在制動時被抱死而產生側滑，而ASR則是防止汽車在加速時因驅

7、動輪打滑而產生的側滑。 二、安全技術二、安全技術 1 1主動安全技術主動安全技術 （4）電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP) ESP即電子穩(wěn)定系統(tǒng)，它綜合了防抱死制動系統(tǒng)（ABS）和驅動防滑系統(tǒng)（ASR），功能更為強大。 1）ESP系統(tǒng)的結構和基本工作原理。 2）ESP系統(tǒng)的作用。二、安全技術二、安全技術 2 2被動安全技術被動安全技術 （1）安全氣囊 安全氣囊在車輛發(fā)生碰撞時能夠起到緩沖作用，從而降低撞擊對車內乘客造成的傷害。1）安全氣囊的結構組成。2）安全氣囊的基本工作原理。3）全新智能安全氣囊系統(tǒng)配置。 二、安全技術二、安全技術 2 2被動安全技術被動安全技術 （2）預緊式安全帶 預緊式安全帶是當汽車

8、發(fā)生碰撞事故的瞬間，乘員尚未向前移動時安全帶首先拉緊，將乘員緊緊地綁在座椅上，然后鎖止織帶防止乘員身體前傾，有效保護乘員的安全?？刂蒲b置分兩種：1）電子式控制裝置2）機械式控制裝置預拉緊裝置則有多種形式，常見的是燃爆式。二、安全技術二、安全技術 2 2被動安全技術被動安全技術 （3）乘客頭頸保護系統(tǒng) 主動式頭枕是一種純機械系統(tǒng)，是由一條連桿連接至座椅靠背內的壓力板。 1）主動式頭枕工作原理。 乘員頭頸保護系統(tǒng)簡稱WHIPS，一般設置于前排座椅。 2）乘員頭頸保護系統(tǒng)的工作原理。三、環(huán)保技術三、環(huán)保技術 1 1三元催化技術三元催化技術 三元催化器是安裝在汽車排氣系統(tǒng)中最重要的機外凈化裝置，它可將

9、汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮氣。 (1)三元催化器結構組成。 (2)三元催化器工作原理。 三、環(huán)保技術三、環(huán)保技術 2 2廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)用于降低廢氣中的氮氧化物(NOX)的排放量。 (1)廢氣再循環(huán)工作原理。 (2)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的缺點。 三、環(huán)保技術三、環(huán)保技術 3 3燃油蒸氣回收系統(tǒng)燃油蒸氣回收系統(tǒng) 燃油蒸氣回收控制系統(tǒng)的作用是阻止燃油箱內的汽油蒸氣泄漏到大氣中污染環(huán)境，同時收集汽油蒸氣并適時送入進氣管，與空氣混合后進入發(fā)動機燃燒，提高燃油經濟性。 目前常見的燃油蒸氣回收系統(tǒng)主要由油氣分離閥、活性碳罐

10、、碳罐電磁閥等組成。四、智能化技術四、智能化技術 1 1智能輪胎智能輪胎 智能輪胎的功能是在汽車正常行駛時，當溫度過高或輪胎氣壓太低時，及時向駕駛員發(fā)出警報，以防止發(fā)生事故；或使輪胎在不同行駛條件下保持最佳運行狀況，提高安全系數(shù)。 智能輪胎一般都是通過在外胎內嵌入特殊的帶有計算機芯片的傳感器而獲得智能的。 更為先進的智能輪胎還能感知光滑的冰面，探測出結冰路面后而使輪胎自動變軟，增大輪胎與路面的附著力；在探測出路面潮濕后，甚至還能自動改變輪胎的花紋，以防打滑。 四、智能化技術四、智能化技術 2 2智能鑰匙智能鑰匙 （1）智能鑰匙系統(tǒng)的組成。 （2）智能鑰匙系統(tǒng)的作用。四、智能化技術四、智能化技術

11、 3 3智能玻璃智能玻璃 智能化汽車玻璃有許多種類：防光防雨玻璃電熱融雪玻璃影像顯示玻璃防碎裂安全玻璃調光玻璃光電遮陽頂篷玻璃 四、智能化技術四、智能化技術 4 4汽車智能空調汽車智能空調 智能空調系統(tǒng)能根據(jù)外界氣候條件，按照預先設定的指標對車內的溫度、濕度和空氣清潔度進行分析、判斷，及時自動打開制冷、加熱、去濕及空氣凈化裝置，調節(jié)出適宜的車內空氣環(huán)境。 5.5.車輛信息系統(tǒng)車輛信息系統(tǒng) 車載信息系統(tǒng)是利用無線通信技術與外部網絡相連接，實現(xiàn)人與外在信息資源之間單向或雙向傳輸?shù)幕酉到y(tǒng)。 四、智能化技術四、智能化技術 5 5車輛信息系統(tǒng)車輛信息系統(tǒng) (1)車輛信息系統(tǒng)的組成結構。 (2)車輛信息

12、系統(tǒng)工作原理。思思 考考 題題 1. 1.汽車給社會帶來哪些問題？還有哪些汽車給社會帶來哪些問題？還有哪些汽車新技術可以解決這些問題？汽車新技術可以解決這些問題？ 2. 2.什么是智能汽車和智能交通系統(tǒng)？什么是智能汽車和智能交通系統(tǒng)？ 第二節(jié)第二節(jié) 未來汽車未來汽車 了解清潔燃料汽車和概了解清潔燃料汽車和概念車念車 了解汽車工業(yè)的發(fā)展趨了解汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢勢一、清潔燃料汽車一、清潔燃料汽車 1 1電動汽車電動汽車 （1）純電動汽車 1）蓄電池電動汽車 蓄電池電動汽車的主要問題是電池的壽命短，使用成本高，電池的儲能量小，一次充電后行駛里程不理想，價格較貴等。但蓄電池電動汽車在短距離、固定線路運

13、輸領域已得到廣泛應用。一、清潔燃料汽車一、清潔燃料汽車 1 1電動汽車電動汽車 2）燃料電池汽車 燃料電池是把燃料中的化學能直接轉化為電能的能量轉化裝置。 燃料電池的優(yōu)點有能量轉化效率高、不污染環(huán)境、壽命長等。目前，燃料電池在汽車上的應用已取得重大進展。 一、清潔燃料汽車一、清潔燃料汽車 1 1電動汽車電動汽車 3）太陽能電動汽車 太陽能電動汽車是當今最清潔、最有發(fā)展前景的綠色環(huán)保汽車。 太陽能電動汽車的工作原理。 太陽能電動汽車的優(yōu)缺點。一、清潔燃料汽車一、清潔燃料汽車 1 1電動汽車電動汽車 （2）混合動力汽車 混合動力汽車是指車上裝有兩個以上動力源的汽車。目前所說的混合動力電動汽車一般是

14、指發(fā)動機機混合蓄電池的電動汽車。 混合動力電動汽車的優(yōu)缺點： 一、清潔燃料汽車一、清潔燃料汽車 2 2燃氣汽車燃氣汽車 燃氣汽車主要有液化石油氣汽車和壓縮天然氣汽車。燃氣汽車具有排放污染小、效率較高、成本低的優(yōu)點。 液化石油天然氣汽車是以液化石油氣為燃料的汽車。該燃料是以丙烷、丁烷為主要成分的石油產品。 壓縮天然氣汽車是以壓縮天然氣為燃料，天然氣的主要成分是甲烷。 一、清潔燃料汽車一、清潔燃料汽車 3 3醇類汽車醇類汽車 醇類汽車是指以甲醇（CH3OH）或乙醇（C2H5OH）等醇類物質為燃料的汽車。 醇類燃料是可再生的資源，可由一些廉價原料制造，與汽油和柴油相比，燃燒更完全。 目前美、德、加、

15、法、日、瑞典、新西蘭等發(fā)達國家政府和汽車公司，正在推動醇類燃料的研究試驗和示范推廣。二、概念車二、概念車 1938年，哈利杰.厄爾發(fā)明了世界第一輛概念車別克YJob。 概念車是時代的最新汽車科技成果，代表著未來汽車的發(fā)展方向，能夠給人以啟示并促進相互借鑒學習，且鑒賞價值極高。 概念車也是藝術性最強、最具吸引力的汽車。大眾概念車大眾概念車標致概念車標致概念車二、概念車二、概念車 概念車也是藝術性最強、最具吸引力的汽車。豐田概念車豐田概念車奧迪概念車奧迪概念車寶馬概念車寶馬概念車尼桑概念車尼桑概念車三、未來汽車工業(yè)三、未來汽車工業(yè) 20世紀80年代以后，計算機和微電子技術的飛速發(fā)展使世界進入到了信

16、息時代，汽車工業(yè)也全面應用計算機和微電子技術。 未來世界汽車工業(yè)的總體規(guī)模將更大、分布將更合理，中國將由汽車制造大國轉變?yōu)槠囍圃鞆妵?未來世界汽車工業(yè)將面臨著一系列的挑戰(zhàn)，面對環(huán)境、能源、交通安全等問題，必須承擔起相應的社會責任。 為了優(yōu)化資源配置，提高產業(yè)集中度，降低開發(fā)成本，加強競爭優(yōu)勢，汽車工業(yè)的產業(yè)組織結構必將做進一步的調整。三、未來汽車工業(yè)三、未來汽車工業(yè) 為了進一步縮短產品開發(fā)周期、節(jié)省開發(fā)成本、提高產品的質量、解決大批量生產和個性化汽車需求的矛盾，汽車工業(yè)將更全面和有效地應用計算機技術和網絡工具。 為了適應經濟全球化，進一步推動全球開發(fā)、采購和銷售，將美國、歐洲、日本幾大汽車標準統(tǒng)一為世界