現(xiàn)代汽車技術(shù)-jiangke

1、現(xiàn)代汽車技術(shù)現(xiàn)代汽車技術(shù) 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解汽車發(fā)動機方面的現(xiàn)代技術(shù) 2.了解汽車安全方面的現(xiàn)代技術(shù) 3.了解汽車智能方面的現(xiàn)代技術(shù) 4.熟悉新能源汽車的類型及其特點 現(xiàn)代汽車技術(shù)主要以電子控制為基礎(chǔ)，目前 向著安全、環(huán)保、節(jié)能、輕松舒適、防盜、智能 的方向發(fā)展，尤其以轎車最為突出。其中有些技 術(shù)已經(jīng)普及，成為了汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置；有些只應(yīng) 用方與少數(shù)高級轎車；有些還處于試驗階段。各 汽車廠家為了強調(diào)汽車技術(shù)的先進性或高配置性， 往往把該技術(shù)的英文縮寫字母標(biāo)在汽車上，如 ESP、ASR、VVT、VTEC等。 扭矩則是汽車起跑向前的沖勁，馬力則是維持汽車不 斷向前奔跑的能力。所以扭矩的功能體

2、現(xiàn)起步加速的時候， 馬力的意義在于創(chuàng)造汽車的極速表現(xiàn)，馬力越大的車其尾 速就越強 項目一 汽車發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展 一、缸內(nèi)直噴技術(shù) 二、渦輪增壓技術(shù) 三、共軌燃油噴射系統(tǒng) 四、可變氣門正時技術(shù) 在國外大在國外大 眾的眾的1.4T 發(fā)動機發(fā)動機上上 以及進口以及進口 尚酷尚酷1.4T， TSI代表代表 雙增壓雙增壓+ 分層燃燒分層燃燒 +噴射噴射 大眾大眾1.8/2.0TSI中的中的“TSI”則代表渦輪增壓則代表渦輪增壓+分分 層燃燒層燃燒+缸內(nèi)直噴缸內(nèi)直噴 TFSI就是帶渦輪增壓（就是帶渦輪增壓（T)的的FSI發(fā)動機，簡稱發(fā)動機，簡稱 TFSI，一般奧迪系列車型會這么稱呼，大眾系，一般奧迪系列車

3、型會這么稱呼，大眾系 列直噴且?guī)г鰤旱陌l(fā)動機簡稱為列直噴且?guī)г鰤旱陌l(fā)動機簡稱為TSI。 各廠商缸內(nèi)直噴技術(shù)英文縮寫：大眾：各廠商缸內(nèi)直噴技術(shù)英文縮寫：大眾： TSI（其中（其中T代表渦輪增壓）、奧迪：代表渦輪增壓）、奧迪：FSI、 梅賽德斯梅賽德斯-奔馳：奔馳：CGI、寶馬：、寶馬：GDI、通用：、通用： SIDI、福特：、福特：GDI、比亞迪：、比亞迪：TI。 渦輪增壓技術(shù)渦輪增壓技術(shù) l渦輪增壓的英文名字為Turbo譬如奧迪A6的1.8T，帕薩 特1.8T，寶來1.8T等等。 l應(yīng)用渦輪增壓技術(shù)來提升發(fā)動機的功率，已經(jīng)有30多年 的歷史了，1998年以后，國內(nèi)的汽車制造廠也開始使用 Tur

4、bo技術(shù)。尤其是南、北大眾出的汽車，比如 AudiA6/1.8t, Bora1.8T,PasstB5/1.8T逐漸多了起來，而且 也比較好賣。加速性能確實很爽，比如PassatB5/1.8T， 只有10秒多指針就到100公里了。 如果使 PassatB 5/1.8的 發(fā)動機， 加了渦 輪增壓 器以后 的“輸 出功率” 應(yīng)該相 當(dāng)于2.3L 排量發(fā) 動機的 輸出功 率了。 發(fā)動機在采用廢氣渦輪增壓技術(shù)后，工作發(fā)動機在采用廢氣渦輪增壓技術(shù)后，工作 中產(chǎn)生的最高爆發(fā)壓力和平均溫度將大幅度提中產(chǎn)生的最高爆發(fā)壓力和平均溫度將大幅度提 高，從而使發(fā)動機的機械性能、潤滑性能都會高，從而使發(fā)動機的機械性能、潤

5、滑性能都會 受到影響。受到影響。 為了保證增壓發(fā)動機在較高的機械負荷和熱負為了保證增壓發(fā)動機在較高的機械負荷和熱負 荷條件下，能可靠耐久地工作，必須在發(fā)動機荷條件下，能可靠耐久地工作，必須在發(fā)動機 主要熱力參數(shù)的選取、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料、工藝主要熱力參數(shù)的選取、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料、工藝 等方面作必要的改變，而不是簡單地在發(fā)動機等方面作必要的改變，而不是簡單地在發(fā)動機 上裝一個增壓器就行了。由于這個改變過程在上裝一個增壓器就行了。由于這個改變過程在 實行中難度頗大，而且還要考慮增壓器與發(fā)動實行中難度頗大，而且還要考慮增壓器與發(fā)動 機的匹配問題，因此在一定程度上也限制了廢機的匹配問題，因此在一定程度上也限

6、制了廢 氣渦輪增壓技術(shù)在發(fā)動機上的應(yīng)用氣渦輪增壓技術(shù)在發(fā)動機上的應(yīng)用 共軌燃油噴射系統(tǒng)（Common Rail System, 縮寫為CRS）于20世紀(jì)90年代中后期才正 式進入實用化階段。這類電控系統(tǒng)可以分 為：蓄壓式電控燃油噴射系統(tǒng)、液力增壓 式電控燃油噴射系統(tǒng)和高壓式吊孔燃油噴 射系統(tǒng)。 共軌系統(tǒng)將燃油壓力產(chǎn)生和燃油噴射分離 開來，如果把單體泵柴油噴射技術(shù)比做柴 油技術(shù)的革命的話，那共軌就可以稱作反 叛了，因為它背離了傳統(tǒng)的柴油系統(tǒng)而近 似于順序汽油噴射系統(tǒng)。共軌系統(tǒng)開辟了 降低柴油發(fā)動機排放和噪音的新途徑。 共軌技術(shù)是指高壓油泵、壓力傳感器和共軌技術(shù)是指高壓油泵、壓力傳感器和 ECU組

7、成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和 噴射過程彼此完全分開的一種供油方式，由高噴射過程彼此完全分開的一種供油方式，由高 壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過對壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過對 公共供油管內(nèi)的油壓實現(xiàn)精確控制，使高壓油公共供油管內(nèi)的油壓實現(xiàn)精確控制，使高壓油 管壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可以大幅度管壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可以大幅度 減小柴油機供油壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化，因減小柴油機供油壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化，因 此也就減少了傳統(tǒng)柴油機的缺陷。此也就減少了傳統(tǒng)柴油機的缺陷。ECU控制噴控制噴 油器的噴油量，噴油量大小取決于燃油軌（

8、公油器的噴油量，噴油量大小取決于燃油軌（公 共供油管）壓力和電磁閥開啟時間的長短。共供油管）壓力和電磁閥開啟時間的長短。 可變氣門正時技術(shù)可變氣門正時技術(shù) l 近幾十年來，基于提高汽車發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和 降低排污的要求，許多國家和發(fā)動機廠商、科研機構(gòu)投 入了大量的人力、物力進行新技術(shù)的研究與開發(fā)。目前， 這些新技術(shù)和新方法，有的已在內(nèi)燃機上得到應(yīng)用，有 些正處于發(fā)展和完善階段，有可能成為未來內(nèi)燃機技術(shù) 的發(fā)展方向。 l 發(fā)動機可變氣門正時技術(shù)(VVT, Variable Valve Timing) 是近些年來被逐漸應(yīng)用于現(xiàn)代轎車上的新技術(shù)中的一種， 發(fā)動機采用可變氣門正時技術(shù)可以提高進氣充

9、量，使充 量系數(shù)增加，發(fā)動機的扭矩和功率可以得到進一步的提 高。 日本本田汽車公司在1989年推出了其自行研發(fā)的“VTEC”技術(shù)， 英文全稱“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System”，即“可變氣門配氣相位和氣門升程電子控制系 統(tǒng)”，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)。與普通4氣門發(fā)動機相比，VTEC發(fā)動機同樣是采用每缸4 氣門（2進2排），但卻有著自己鮮明的特點，即它并未采用慣用 的雙凸輪軸結(jié)構(gòu)，而是仍然采用了單凸輪結(jié)構(gòu)，但在采用VTEC系 統(tǒng)后，使得單凸輪軸原本簡單的結(jié)構(gòu)變得較為復(fù)雜

10、。雖然同樣是 采用凸輪軸和搖臂等元件，但凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法卻較 其他發(fā)動機有很大不同。除了原有控制2個氣門的一對凸輪和和一 對搖臂外，該系統(tǒng)增加了一個較高的中間凸輪及相應(yīng)的搖臂，3個 搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動的小活塞。發(fā)動機低速時，小活塞 在原位置上3個搖臂分離，2個凸輪分別推動相應(yīng)的2個搖臂，控制 2個進氣門的開閉，氣門升程較小。雖然中間凸輪也推動中間搖臂， 但由于搖臂之間已分離，其它2個搖臂不受它的控制，所以不會影 響氣門的開閉狀態(tài)。但當(dāng)發(fā)動機達到某一設(shè)定的高轉(zhuǎn)速時，發(fā)動 機電腦會指令電磁閥啟動液壓系統(tǒng)，推動搖臂內(nèi)的小活塞，使3個 搖臂連成一體，一起由中間凸輪驅(qū)動。由于中間凸輪比

11、其它凸輪 高，升程大，所以進氣門開啟時間延長，升程隨之增大。當(dāng)發(fā)動 機轉(zhuǎn)速降低到某一設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時，搖臂內(nèi)的液壓也隨之降低， 活塞在回位彈簧作用下退回原位，3個搖臂分開。 項目二項目二汽車安全技術(shù)的發(fā)展汽車安全技術(shù)的發(fā)展 一、防抱死系統(tǒng) ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制動系統(tǒng)，通過安裝在 車輪上的傳感器發(fā)出車輪將被抱死的信號，控制器指令調(diào)節(jié)器降 低該車輪制動缸的油壓，減小制動力矩，經(jīng)一定時間后，再恢復(fù) 原有的油壓，不斷的這樣循環(huán)（每秒可達510次），始終使車輪 處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)而又有最大的制動力矩。 防抱死制動系統(tǒng) 沒有安裝ABS的汽車，在行駛中如果用力踩下制動踏

12、板，車輪轉(zhuǎn) 速會急速降低，當(dāng)制動力超過車輪與地面的摩擦力時，車輪就會 被抱死，完全抱死的車輪會使輪胎與地面的摩擦力下降，如果前 輪被抱死，駕駛員就無法控制車輛的行駛方向，如果后輪被抱死， 就極容易出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象 二、制動力分配系統(tǒng) 制動力分配的英文全稱為Electronic Brake force Distribution，簡稱EBD。 EBD實際上是ABS的輔 助功能，是在ABS的控制電腦里增加一個控制軟 件，機械系統(tǒng)與ABS完全一致。它只是ABS系統(tǒng) 的有效補充，一般和ABS組合使用，可以提高 ABS的功效。當(dāng)發(fā)生緊急制動時，EBD在ABS作 用之前，可依據(jù)車身的重量和路面條件，自動以 前輪

13、為基準(zhǔn)去比較后輪輪胎的滑動率，如發(fā)覺此 差異程度必須被調(diào)整時，剎車油壓系統(tǒng)將會調(diào)整 傳至后輪的油壓，以得到更平衡且更接近理想化 的剎車力分布。 原理介紹 在剎車的時候，車輛四個車輪的剎車卡鉗均會動作，以 將車輛停下。但由于路面狀況會有變異，加上減速時車輛 重心的轉(zhuǎn)移，四個車輪與地面間的抓地力將有所不同。傳 統(tǒng)的剎車系統(tǒng)會平均將剎車總泵的力量分配至四個車輪。 從上述可知，這樣的分配并不符合剎車力的使用效益。 EBD系統(tǒng)便被發(fā)明以將剎車力做出最佳的應(yīng)用。 EBD的功能就是在汽車制動的瞬間，高速計算出四個輪 胎由于附著不同而導(dǎo)致的摩擦力數(shù)值，然后調(diào)整制動裝置， 使其按照設(shè)定的程序在運動中高速調(diào)整，達

14、到制動力與摩 擦力(牽引力)的匹配，以保證車輛的平穩(wěn)和安全。當(dāng)緊急 剎車車輪抱死的情況下，EBD在ABS動作之前就已經(jīng)平衡 了每一個輪的有效地面抓地力，可以防止出現(xiàn)甩尾和側(cè)移， 并縮短汽車制動距離。 三、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng) 汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)是車輛新型的主動 安全系統(tǒng)，是汽車防抱死制動系統(tǒng)(ABS)和 牽引力控制系統(tǒng)(TCS)功能的進一步擴展， 并在此基礎(chǔ)上,增加了車輛轉(zhuǎn)向行駛時橫擺 率傳感器、測向加速度傳感器和方向盤轉(zhuǎn) 角傳感器，通過ECU 控制前后、左右車輪 的驅(qū)動力和制動力，確保車輛行駛的側(cè)向 穩(wěn)定性。 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，通過電子控制單元監(jiān)控汽

15、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。典型的汽車電子穩(wěn)定控 制系統(tǒng)在傳感器上主要包括4個輪速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角 傳感器、側(cè)向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、制動主 缸壓力傳感器等，執(zhí)行部分則包括傳統(tǒng)制動系統(tǒng)(真空助 力器、管路和制動器)、液壓調(diào)節(jié)器等，電子控制單元與 發(fā)動機管理系統(tǒng)聯(lián)動，可對發(fā)動機動力輸出進行干預(yù)和調(diào) 整。 這套系統(tǒng)主要對車輛縱向和橫向穩(wěn)定性進行控制，保證車 輛按照駕駛員的意識行駛。電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)是 ABS制動防抱死功能，該系統(tǒng)在汽車制動情況下輪胎即將 抱死時，一秒內(nèi)連續(xù)制動上百次，有點類似于機械式“點 剎”。如此一來，在車輛全力制動時，輪胎依然可以保證

16、滾動，滾動摩擦的效果比抱死后的滑動摩擦效果好，且可 以控制車輛行駛方向。 四、剎車輔助系統(tǒng) 剎車輔助系統(tǒng)包括電子制動輔助系統(tǒng) “EBA”和制動力輔助系統(tǒng)“BA”（也稱為 “BAS”），指能夠通過判斷駕駛者的剎車 動作（力量及速度），在緊急制動時增加 剎車力度，從而將制動距離縮短。對于像 老人或女性這種腳踝及腿部力量不是很足 的駕駛者來說，該系統(tǒng)的優(yōu)勢則會表現(xiàn)得 更加明顯。而機械制動輔助系統(tǒng)“BA”，其 實是電子緊急制動輔助系統(tǒng)“EBA”的前身。 五、牽引力控制系統(tǒng) 牽引力控制系統(tǒng)Traction Control System，簡稱TCS，也 稱為ASR或TRC。它的作用是使汽車在各種行駛狀況下

17、都 能獲得最佳的牽引力。牽引力控制系統(tǒng)的控制裝置是一臺 計算機，利用計算機檢測4個車輪的速度和方向盤轉(zhuǎn)向角， 當(dāng)汽車加速時，如果檢測到驅(qū)動輪和非驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速差過大， 計算機立即判斷驅(qū)動力過大，發(fā)出指令信號減少發(fā)動機的 供油量，降低驅(qū)動力，從而減小驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率。計算機 通過方向盤轉(zhuǎn)角傳感器掌握司機的轉(zhuǎn)向意圖，然后利用左 右車輪速度傳感器檢測左右車輪速度差；從而判斷汽車轉(zhuǎn) 向程度是否和司機的轉(zhuǎn)向意圖一樣。如果檢測出汽車轉(zhuǎn)向 不足（或過度轉(zhuǎn)向），計算機立即判斷驅(qū)動輪的驅(qū)動力過 大，發(fā)出指令降低驅(qū)動力，以便實現(xiàn)司機的轉(zhuǎn)向意圖。 六、陡坡緩降系統(tǒng) 陡坡緩降控制系統(tǒng)(Hill Descent Contro

18、l,HDC)，是與ABS防抱死系統(tǒng)協(xié)同 工作，能夠讓車輛在受控制的情況下，安 全通過陡坡路況的一種電子系統(tǒng)。該套系 統(tǒng)于1997年在路虎Freelander車型上首次 出現(xiàn)，隨后被延伸使用于發(fā)現(xiàn)（Discovery） 上；由于寶馬在1994到2000年間曾是路虎 的背后東家，因此HDC技術(shù)也被理所應(yīng)當(dāng) 的應(yīng)用在寶馬X5身上。 七、自動駐車/上坡輔助系統(tǒng) l自動駐車功能（AUTO HOLD）是在電子駐 車制動系統(tǒng)基礎(chǔ)上的一種功能性延伸，它 可將行車過程中的臨時制動功能由電子控 制方式來實現(xiàn)停車制動。該技術(shù)的運用能 夠使駕駛者在車輛停下時無需長時間踩剎 車，能夠避免車輛因滑行而產(chǎn)生危險，直 接點說

19、就是不會溜車。 當(dāng)您開著愛車行駛在繁忙、擁堵的城市道路時，是否會覺 得即便是自動擋車型開起來仍然很麻煩。因為走走停停時 要將擋位在前進與駐車之間進行頻繁切換，如果不這樣做 就得長時間將腳放在制動踏板上，而裝有自動駐車系統(tǒng)的 車輛便可將這一現(xiàn)象得到很大改善。 在遇到如紅燈需要車輛短暫停駛時，駕駛者可先對車輛制 動至停止?fàn)顟B(tài)，并將制動踏板繼續(xù)踩住片刻，此時自動駐 車系統(tǒng)便開始工作，對車輛采取制動，駕駛者可放心的把 右腳從制動踏板上移開。而當(dāng)需要繼續(xù)行駛時，只需輕踩 油門該系統(tǒng)便會自動解除制動，恢復(fù)正常行駛狀態(tài)。可以 說，自動變速箱是將駕駛者的左腳解放出來，而自動駐車 系統(tǒng)則是將右腳得到充分休息的利器。 八、主動防側(cè)傾系統(tǒng) 汽車的主動防側(cè)傾系統(tǒng)通常是電子穩(wěn)定性控制系 統(tǒng)ESC或者車身動態(tài)控制系統(tǒng)VDC系統(tǒng)的一個功 能，主要作用是在轉(zhuǎn)彎時，當(dāng)車輛有側(cè)傾的傾向 時，通過對車輛的制動系統(tǒng)或者懸掛系統(tǒng)進行調(diào) 整來促使車輛保持行駛穩(wěn)定。 系統(tǒng)可以通過對汽車的車輪進行選擇性制動來實 現(xiàn)防側(cè)傾，也就是單獨對某個車輪進行制動，這 樣可以增加車輛的過彎半徑，從而減小離心力。 也可