汽车前沿结课论文

中图分类号：学校代码：10856

学号：M06

上海工程技术大学论文

汽车前沿技术

作者姓名：

专业：车辆工程

学院：汽车工程

完成时间： 2013 年 11 月

汽车前沿技术

（上海工程技术大学. 上海10856）

摘要：绍了当代汽车前沿技术的发展现状，通过发动机新技术、底盘新技术、

汽车电子与电气新技术、汽车安全新技术等四个方面对当今汽车部分前沿技术加以介绍。

关键词：汽车前沿技术，发动机新技术，底盘新技术，汽车电子与电气，汽

车安全

1886年。德国工程师卡尔·本茨和戈特利布·戴姆勒在不同的地方各自独立发明了汽油发动机机动车。从而被世人公认为世界第一辆汽车的发明者．至今世界汽车工业经过了100多年的发展．当代的汽车技术已经非常成熟了。但是随着社会与科学的发展人们对汽车的要求也越来越高，致使汽车技术依然不断向前发展。

一发动机新技术

1.1 缸内汽油直喷发动机

缸内汽油直喷发动机一般简称FSI发动机，FSI（Fuel Stratified Injection）字面意思为燃油分层喷射，使汽油直喷式发动机的一项创新技术。将燃油直接喷入气缸的FSI发动机相比燃油喷射到进气管的发动机，其优点主要有：动力性显著提高的同时可降低燃油消耗15%左右。

FSI发动机的工作原理基于分层进气原理。FSI发动机采用类似于柴油机的供油技术，通过一个活塞泵提供所需的油压，将汽油输送到位于气缸内的电磁喷油器。喷油器将喷射时间控制在千分之一秒内，将燃料在最合适的时刻喷入气缸，通过燃烧室的特殊形状，使气体产生较强的涡流，在火花塞周围的混合气较浓，其它区域混合气相对较稀，保证了可靠点火的情况下实现混合气的稀薄燃烧。

1.2 转子发动机

转子发动机由德国人菲加士·汪克尔发明[1]。

转子发动机的运动特点是：三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时，三角转子本身又绕其中心自转。

转子发动机的优缺点：

体积小重量轻。

结构简单。

理想的扭矩输出特性。

运转平稳，噪声小。

可靠性和耐久性提高。

油耗大。

二底盘新技术

2.1 悬架新技术

1、空气悬架

奔驰早在1998年就已经开始采用主动式空气悬架系统。2002年，奔驰公司研发出了双重控制空气悬架系统（Airmatic DC System）。Airmatic悬架系统不仅在电子控制方面有了更为明显的进步，更是把主动控制空气悬架系统和自适应阻尼悬架系统（ADS）整合到一起，实现了双重控制（Dual Control）。

Airmatic悬架系统的工作模式：

（1）模式一：柔软舒适的设定，用于普通路面的行驶。这个时候，悬架系统是行车电脑自动控制的，通过测量系统、反馈控制系统的帮助，电脑自动调节悬架的阻尼，以保证车辆在不同路面情况下，始终具备最佳的舒适性和操控性。

（2）模式二：减振器采取硬压缩、软回弹方式，适合高速路况，在高速下保证了车辆的稳定性。

（3）模式三：减振器采取软压缩、硬回弹方式，偏重于路面复杂的慢速行驶状况，在颠簸路面能够过缓和颠簸。

系统可以根据不同的道路情形在一、二、三模式间自动调整弹簧的软硬度，驾驶员也可以根据自己的驾驶习惯手动固定某一种模式。

（4）模式四：极端运动模式，该模式需要驾驶员通过控制菜单进行选择，这时驾驶奔驰新S系轿车与驾驶一辆跑车相差无几。

2、电控悬架

（1）电控悬架采用的传感器。一般电控悬架传感器监视的汽车重要参数有∶车身高度、速度、制动力、转向角、惯性力等，因此对应的电控悬架系统传感器就有高度传感器、速度传感器、转向角传感器、惯性力传感器和声纳传感器等。

（2）电控悬架的控制功能。

①乘坐舒适性控制，即吸收路面不平产生的影响，减少车身与车轴的振动；

②稳定性控制，即保证转向及高速行驶时的稳定性和安全性；

③车身姿态控制，即在任何情况下均能保证良好的车身姿态；

④车身高度控制，即在任何车载情况下均能保证合适的车身高度。

2.2 制动系统新技术

1、陶瓷刹车技术

传统的制动盘是用金属材料制造的。金属的特点是耐热性差。如果温度攀升得过高，甚至表面接近金属熔点，那么金属的工程强度会大大的减弱。强度减弱后，整个汽车的制动效果也会削弱。这就是我们常说的热衰减[2]。

2、电子制动系统

电子制动系统（ECB），该系统能根据驾驶员踩制动踏板的程度和所施加的力计算所需的制动力，然后系统施加需要的制动力（包括2号电动发电机MG2产生的再生制动力和液压制动系统产生的制动力）并有效吸收能量。

电子制动系统ECU和制动防滑控制ECU集成在一起，并和液压制动控制系统一起进行综合控制。

在正常制动时，总泵产生的液压不直接作用在轮缸上，而是转换为液压信号，通过调整作用于轮缸的制动执行器上液压源的液压获得实际制动压力。

三汽车电子与电气新技术

3.1车灯新技术

主动转向大灯

主动转向大灯AFS（Adaptive Front-lighting System）又叫做自适应转向大灯系统，它能够根据汽车方向盘角度、车辆偏转率和形式速度，不断对大灯进行动态调节，适应当前的转向角，保持灯光方向与汽车的当前行驶方向一致，以确保对前方道路提供最佳照明并对驾驶员提供最佳可见度，从而显著增强了黑暗中驾驶的安全性。

3.2定速巡航

汽车巡航控制系统CCS（Cruise Control System）自1961年在美国首次应用以来，已经成了中高档轿车的标准装配[3]。

德国博世自适应巡航控制(ACC)系统。

自适应巡航控制系统主要由车距传感器（雷达）、轮速传感器、转向角传感器以及ACC控制单元等组成。

工作原理：在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器（雷达）持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器采集车轮转速信号。当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减速度限制在不影响舒适的程度，当需要更大的减速度时，ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，ACC控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。

3.3辅助停车入位系统

1.雪铁龙城市停车系统（City Park System）。

基本原理：估算两部停放车辆之间的距离是否能够停车；自动操纵车辆进入停车位，停车入位时方向盘会根据传感器测得的信号自动调整转角。