现代汽车安全技术(共6篇)
篇1:现代汽车安全技术
引 言
汽车经过120多年的发展,已成为人类必不可少、最主要的交通工具。汽车在给人类带来极大方便的同时,也给道路交通带来了很大的安全问题。随着汽车保有量的日益增加,车辆事故和因车祸伤亡的人数也在不断增加,已成为一个不容忽视的社会问题。人们对汽车安全性能的要求越来越高,为满足人们对汽车安全性能要求日益增加的需求,越来越多的先进技术被应用到汽车安全装置上。
第一章 汽车安全技术的发展过程
1.1汽车安全技术的概述
汽车发展的历史就是汽车安全性能不断提高的历史,而汽车安全技术的发展过程也是汽车安全性技术法规发展和完善的过程。1.1.1交通事故的定义
我国定义道路交通事故为:“凡车辆、人员在特定道路通行过程中,由于当事人违反交通法规或依法应该承担责任的行为而造成人、畜伤亡和车辆损失的交通事件。”有车辆参与是定义交通事故的前提条件,确保汽车安全是减少事故的主要环节。
1.1.2 汽车安全的概述
(1)汽车安全是伴随着汽车的发明而出现的,是汽车发明的必然产物。
1769年世界上第一起汽车安全事故发生。1858年英国开始实施世界上最早的道路交通法。
随着汽车保有量的增加,道路交通事故已成为世界性的社会问题。全世界每年死于交通事故的人数估计超过50万人,伤1000万人以上!(2)汽车安全主要取决于车、人和交通环境三大要素。
首先汽车的可靠性要高、安全性能要好;
其次参与交通行为的人员要掌握交通安全知识、遵守交通法规; 此外交通环境(道路、交通设施、法规管理)的好坏和完善与否,对确保汽车安全也有不可忽视的作用。(3)汽车安全性的分类:
一般按照交通事故发生的前后加以分类:
在交通事故发生后尽量减少交通事故和司乘人员直接受害程度,保证司乘人员和行人的安全,这种安全称为被动安全,也称为冲突安全。在交通事故发生之前采取安全措施,以避免交通事故的发生,这种安全称为主动安全,也称为预防安全。1.2汽车安全法规
汽车安全法规,经不断修订或追加项目,变得越来越严格和完善了。在美国,1966年起由运输部DOT和国家公路交通安全局NHTSA主管联邦动车安全法规FMVSS的制订和监督实施。FMVSS分为三个系列100系列为预防事故发生,200系列为碰撞过程中的乘员保护或减少伤害,300系列为减少事故后的灾害。作为整车碰撞最终试验的法规标准主要有u三项指标:汽车乘员碰撞保护(FMVSS..208),防止转向机构对驾驶员的伤害(FMVSS..204):汽车碰撞时燃油泄漏(FMVSS..301),这些法规均要求整车以48.3km/h的车速正面碰撞固定壁,然后进行各种测量分析。美国执行FMVSS使得汽车事故死亡人数减少了20(约一万人),取得的效果是相当明显的。
继美国的FMVSS之后,欧共体、日本、澳大利亚、加拿大等国也相应公布了自己的法规。欧洲各国在很久以前就开始实施各自的车辆法规及其
汽车型式认证。二战后,欧洲各国为消除贸易上的障碍,大力推行法规的国际 化。制订了作为统一法规的EEC指令和ECE法规。欧洲经济委员会ECE法规由各国任意自选,没有强制力。欧洲经济共同体EEC指令则作为成员国统一的法规,具有一定的强制力。日本制订了道路运输车安全标准和新型汽车审查标准,后来也不断参照FMVSS和ECE进行修改和补充。1968年由澳大利亚运输咨询委员会ATAC的各分委会制订了澳大利亚设计法规ADR。加拿大汽车安全标准CMVSS基本上与黄国FMVSS相同是关于车辆及车辆零件安全的法令。我国继1989年制定的GB/T11551-89“汽车乘员碰撞保护”、GB/11557-89“防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定”、GB/11553-89“汽车正面碰撞时对燃油泄漏的规定”。这些标准基本上与美国法规相近,要求的标准也一样。预计在几年后,在不断开展汽车碰撞试验研究的基础上,我国亦将形成自己的汽车碰撞安全法规系统,那时我国汽车碰撞安全性必然会有很大的提高
1.3汽车安全性的现状
随着汽车保有量的增长,道路交通事故已成为世界性的社会问题。全世界每年死于道路交通事故的人数估计超过50万人,伤1000万人以上,近年来我国各 种机动车的保有量增加很快,道路交通事故的数量和死亡人数也不断增加,从1985年到1994年的10年间,事故数量和死亡人数分别增加了27和60,1995年已达到了272000起和71000多人,成为世界上交通事故最严重的国家。严峻的现实提醒我们必须有效地控制道路交通事故提高汽车的安全性,为此各汽车厂家都极其重视在现在汽车上设置各种主动安全装置和被动安全装置。
1.4汽车安全技术的分类及涉及的领域
汽车安全技术一般分为:主动安全技术(aetive salty technology)和被动安全技术(passivesaftytechnology)。1.4.1汽车主动安全技术
根据 “汽车理论”和 “汽车设计”的概念,所谓主动安全技术就是在汽车的设计和制造时,对汽车的内、外部结构进行合理有效的设计,采用更先进的技术和装备,主动预防、避免或减少汽车在行驶过程中发生事故,以提高汽车的主动安全性能。俗话说的防患于未然。1.4.2汽车被动安全技术
是指在车辆发生交通安全事故后,通过车内的保护系统来有效地保护驾乘人员尽量减少损伤的程度,包括对车上员和乘车下行人的保护。1.4.3 汽车安全技术涉及的领域
主动安全中的事故安全技术{事故前}的车距自动报警、电控悬袈、防抱死制动系统、驱动防滑系统、巡航控制系统、车辆操作稳定系统、自动变速器、车胎气压报警系统;预防安全技术{正常行驶时}中的车况、路况监测、改善驾驶视野、提高车辆被认视性、灯照防眩晕、驾驶员注意力监测、自动导航等。
被动安全技术中碰撞安全技术{事故当时}安全气囊、安全带、行人保护、吸能车体;抑制安全技术{事故后}减轻二次伤害、阻燃构件、自动报警、安全门锁、汽车“黑匣子”等。
第二章 汽车上常用的安全技术
2.1 主动安全技术
2.1.1距离警示系统
该系统可以帮助驾驶员保持与前车的安全距离。当距离警示系统启动后,驾驶员可以 预先设定本车与前车的时间间隔。汽车行驶时,系统探
测到本车与前面的汽车时间间隔低于本车的设定值时,会在前挡风玻璃发出警示,同时发出警示声。如果驾驶员还没有采取任何安全措施,这个系统将会自动刹车。
2.1.2行驶中打瞌睡或精力不集中警报系统
由于高速公路网的不断完善,增加了长时间驾驶的机会,驾驶人员极易疲劳和注意力不集中,由此而引起的交通事故约占整个车辆事故的50%。该系统能够记录汽车在道路上的行驶情况并向注意力分散的驾驶员发出警示,避免或减少因疲劳驾驶导致事故的发生。该系统使用仪表板处安装的小型摄像机及夜间红外扫描装置,监视驾驶员的脸部表情。通过微机处理来判断驾驶员是否打瞌睡或注意力不集中,当驾驶员打瞌睡或注意力不集中时会发出警报。
2.1.3视觉增强系统
为使驾驶员在雨、雾天仍有良好的视觉效果,国外一些大的汽车公司研制出一种视觉增强系统。该系统能迅速去除风挡玻璃上的雨水雾气。典型的结构有三种:第一种是采用除水防护薄膜,使水膜不易形成;第二种是日本三菱汽车公司采用的一种斥水玻璃,使水珠快速结成大水滴流走;第三种是日本制造商利用超声波技术使吸附在风挡玻璃上的水膜雾化消散。
2.1.4轮胎气压过低警报系统
轮胎气压过低时,会使汽车的行驶性能变坏,加速轮胎磨损,甚至造成车辆倾翻事故。为了解决这一问题,车辆上装有轮胎气压过低警报系统。当轮胎气压低于某一定值时,该系统报警,以便驾驶人员采取一定措施,确保行车安全。为 了减少轮胎气压过低对安全行驶的影响,英国哈蒙雷塑料研究所研制出一种自动吸气的轮胎。其内部填充一种能自动吸气的泡沫塑料,吸气特性取决于所受压力。轮胎受的压力越大,吸人气体越多;当压力减小时,它又释放出一部分气体,始终保持一定压力。
2.1.5自动巡航系统
普通的巡航系统是汽车行驶到一 定速度时,启动巡航系统,汽车会保持一定的速度自动前进,不用再踩油门。但当遇到情况时,驾驶员必须踩制动以防事故发生。因此,驾驶员必须随时准备制动。采取制动后巡航系统自动失去功能,必须重新加速后重新设定巡航速度。自动巡航系统则具有高度智能化功能,能自动调整车速。巡航时速最低可达32 km/h,利用携带的GPS系统会时时提醒自动巡航系统近1 km范围内可能出现的物体。自动巡航系统接收到信息后判断出最佳的车速,待确认无潜在危机后,又会恢复到较快的巡航速度。
2.1.6偏离行驶路线警报系统
由于某种原因,车辆稍微偏离行车路线,而驾驶员又没有注意修正时,该系统发出警报,直到车辆回到原来的路线为止。日本三菱
汽车公司和马自达汽车公司采用车载摄像机识别道路中间白线的方法,即当车辆偏离白线或偏离白线较多时,该系统报警。汽车报警后,驾驶员仍没有使车辆回到原来路线时,该系统便自动地使车辆回到原来路线。2.1.7一体化底盘控制系统
它是一种先进的集成系统,通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统进行电子化连接。控制器通过微电脑的控制运算,对各个子系统进行协调,以获得车辆整体性能和稳定性控制达到最佳,保持汽车在任何行驶状态下的平稳性和快速转弯时的可控性,减少颠簸和转向时离心力造成的冲撞。2.1.8电子制动力分配系统
电子制动力分配系统(英文全称是ElectricBrakeforce Distribution,缩写为EBD)。为了防止汽车制动时后轮先制动的情况发生,EBD系统可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程,制动以前轮为基准要比较后轮轮胎的滑动率,如发觉前后车轮有差异,而且差异程度较大必须被调整时,它就会调整汽车制动液压系统,使前、后轮的液压接近理想化制动力的分布。因此,重踩制动在ABS动作启动之前,EBD已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力,防止出现后轮先抱死的情况,改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离。2.1.9电子制动辅助系统
电子制动辅助系统(英文全称是ElectronicBrake Assist,缩写为EBA)。在一些非常紧急的情况下,驾驶员往往缺乏果断,不能迅速踩下制动踏板。EBA就是为此设计的,它的功能与ABS相似。该系统利用传感器感知驾驶员对制动踏板踩踏的速度和力度大小,以此判断驾驶员此次制动的意图。如果属于非常紧急的制动,EBA就会指示制动系统产生更强的制动力,使ABS发挥作用,从而使制动力快速产生,减小制动距离;而对于正常情况的制动,EBA则会通过判断不予启动ABS。通常情况下,EBA的响应速度都会远远快于驾驶员。这对缩短制动距离增加行车安全性非常有利,因此,对于脚力较差的女性及高龄驾驶员避让紧急危险的制动是非常有帮助的。
汽车主动安全技术是当今汽车安全技术的重点研究领域和主要发展方向。汽车主动安全技术除以上所述外,还有很多,如远红外线夜视系统轮胎防爆安全气阀、防爆(扎)轮胎、高位制动灯、防滑差速锁、超声波清洗雨滴后视镜、驾驶员酒精浓度检测仪,等等。
2.2 被动安全技术
2.2.1安全带
安全带是50年代开始作为选装件装备汽车的,但直到现在,它仍然是最基本的乘员保护装置。它的作用在于能够在正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻车事故发生时防止乘员从座位上甩出,帮助乘员减少受伤的风险。现在,在安全带的设计过程中引入了许多先进技术,从而使今天的工程师能够根据车辆的构型对安全带系统进行设计。安全带系统的重要部分──安全带收缩装置总成──可以根据车辆的设计而有不同的变型。安全带收缩装置的首要目的是发生碰撞或强烈制动的过程中将安全带锁紧在恰当的位置,在不使用安全带时贮存安全带。根据车辆的设计,还可以增加一些附加的功能,以增强性能或提高便利性。例如紧急锁紧装置,一正常的驾驶过程中,膝/肩部安全带的紧急锁紧式伸缩装置允许安全带随着乘员一起移动,从而使安全带的使用能够紧贴合身,而且舒适。当车辆快速减速时,伸缩卷筒锁止,从而使卷绕在卷筒上的安全带也锁止。还有一些车辆的伸缩装置采用“抓钳”装置来抓住安全带。2.2.2 智能安全气囊
智能安全气囊除具有一般安全气囊所具有的部件和功能外,它所配备的气体发生器都是多级的,具有更多的传感系统,可以自动地感测到乘员的体重大小、乘员的身材高矮、乘员的坐姿、座椅移动情况、乘员离位情况(离安全气囊模块的距离)以及乘员是否佩带安全带等信息,以此来确定安全气囊打开时采取的不同充气级别,避免乘员被爆炸的气囊击伤,以达到最佳的保护效果。2.2.3汽车 “黑匣子”
该系统与飞机黑匣子相似。它可监视和记录车辆碰撞前后的瞬间以及行车途中各种传感器信号的变化情况,以便准确分析故障的成因。日本丰田汽车公司汽车黑匣子可以记录事故发生前后车辆和驾驶环节等方面的信息,并能再现故障的全部过程。
2.2.4事故自动呼救系统
自动呼救系统是一项较新的被动安全技术,它是基于安装了全球卫星定位系统(GPS)的车辆。当车辆发生严重的交通事故后,它会立即自动向救援中心呼叫,报告事故车辆所在的准确位置,车辆事故的状态,并能向救援人员赶赴现场的途中转发伤员身体方面的重要信息,可以测出车内微小的振动和微量的二氧化碳,能测出车内是否有人,以争取尽早地、更准确地发出求救信息以获得及时救援。2.2.5紧急门锁释放装置
其功能有:当碰撞传感器确认已发生碰撞时,系统将立即自动地释放门锁,使车门能迅速打开。2.2.6防撞型安全转向柱想
在汽车发生正面碰撞事故时,由于车身前部的变形,转向盘连同转向柱将一起向驾驶员方向移动,此时驾驶员在惯性力的作用下向前冲击,驾驶员胸部会因撞在转向盘和转向柱上而受到严重伤害。防撞型安全转向柱除了能保证汽车正常行驶时传递转向扭矩外,当汽车发生正面碰撞,碰撞力达到一定值时,转向柱的中间轴可以伸缩、弯曲或断开,达到隔绝一次碰撞影响的目的。2.2.7防撞吸能车厢
为了减少驾驶室在事故中的变形,保证车内乘员有足够的生存空间,通过采用高强度合金材料以及增加乘员车厢材料尺寸,从而获得汽车中部刚性车身结构。采用中间有泡沫填充物的夹层钢板等。2.2.8安全头枕
在追尾碰撞事故中,即使车速较低,被撞车内的驾乘者会因车辆突然向前加速而引起头部剧烈后仰,造成颈部和背部损伤。安全头枕的作用就是在汽车发生追尾碰撞事故时防止驾乘者因头部后仰过度而受到伤害。
被动安全技术是对事故发生后的一种补救措施,在汽车安全技术领域,被动安全技术也是不可忽视的。除以上所述外,还有一些比较简单和基本的被动安全技术,如汽车灭火器材的配备、钢化玻璃和夹层玻璃的应用以及汽车的无棱(尖)角设计等都属于被动安全的范围。
第三章 汽车安全技术的发展趋势
汽车安全技术涉及的范围越来越广、越来越细,但任何单一技术都或多或少存在不尽人意之处,而且仅仅依靠某一项技术已很难使汽车整体安全性能得到很大提高。因此,如何提高汽车安全性,满足人们对汽车安全性能越来越高的需求,变得越来越急迫。驾驶汽车,确保行车安全。另外要不断完善各项单一技术本身还要搞好各项单一技术之间的协同这一点更重要它直接影响到第一项工作的最终成败即汽车安全技术应朝着和减少事故影响的目的。所以今后的汽车安全技术是越来越集成化、智能化、系统化的。(1)集成化
将汽车主动安全技术与被动安全技术进行融合,会得到更好的安全保护效果。在2000 年世界汽车年会上, 德尔福公司推出了“ 集成安全系统(ISS)”。该系统涵盖了汽车上所有的主要子系统, 由50 种不同的技术组成,包括现有的、不久将推出的以及未来将要推出的先进技术,这些技术集成于一体,协同发挥作用,达到更好地预防交通事故发生操纵方面的不足,等到相关技术如智能汽车操纵性能设计和人机工程设计等技术进一步成熟后,就可进一步推动汽车安全智能化。有人预测,未来的汽车会成为各种尖端电子技术的载体,或者说21 世纪的汽车是移动的电脑平台,智能制动、智能减速和智能转向将是未来智能汽车的基本特点。(2)智能化
随着电子信息等技术的飞速发展,形形色色的智能技术在汽车上得到广泛应用,安全技术逐步走向智能化。GPS(全球定位系统)技术、智能避撞系统、智能驾驶系统、智能轮胎、智能悬架、智能安全气囊..将在汽车上发挥越来越大的作用。随着传感器技术的发展和计算机运算速度的加快及相关技术的进步越来越多的新型智能化安全技术装置将出现在现代车辆上这些智能装置将具有一定的识别、判断能力在各种情况下都能自动协助或自行控制。(3)系统化
将汽车、道路、人作为一个系统来分析研究,让三者相互协调,达到各自性能的最佳匹配,才能实现驾驶员行为特征、车辆机械特性及道路设施和交通法规之间的最优协调,才能追求系统整体的最佳效益。随着现代科学技术的发展,未来的汽车安全技术将向着微处理机、软件技术、多通道传输技术、集成化技术、车载网络系统、光导纤维传导技术、声纳传感技术、纳米技术等更先进的技术领域发展。不仅能将过去在军事及航天领域的雷达、声纳(超声波)、远红外线、卫星定位系统等先进技术和设备应用于汽车,而且能将声学、光学、电磁学、光电感应、指纹识别等领域的新技术运用到汽车上更能保证驾乘人员的安全
结 论
汽车安全性已经不仅是个技术问题,在某种程度上也是一个重要的社会问题。汽车的主动安全性因其定位于防患于未然,所以有着广阔的发展前景,越来越受到汽车生产企业、政府管理部门和消费者的重视。应用电子技术使车辆实现的高度智能化是汽车主动安全技术能在世界范围内发生质的跃变的主要因素。美国70年代提出的试验安全车ESV(Experiment Safety Vehicle)、日本90年代提出的高级安全车ASV(Advanced Safety Vehicle)虽然是两个不同历史时期提高汽车安全性的代表作,但它们都是未来的安全汽车的雏形。
欧、美、日等汽车工业发达的国家对于包括汽车安全技术在内的汽车工业重大课题都是在高度计划和有序的状态下展开的,并且制定了近期、中期和长期规划,在国家法规和政策的指导下,通过产、学、研的联合,投入相当的力量逐步付诸实施,并取得了实质性的进步。而我国,随着国民经济的快速发展,车流的加大,再加上人口众多,交通问题会更加突出。对此,我国虽然采取了许多相应措施,但在加强汽车自身安全性能方面还是做得不够。这不仅不利于我国的交通安全状况,还会随着欧、美、日等汽车工业发达国家的先进安全技术的实用化、商品化,使刚刚兴起的中华民族汽车工业受到极大冲击,尤其在汽车业群雄逐鹿的今天,作为即将面临加入WTO后所带来的机遇与挑战的中国汽车工业,必须对此做出有力回应。顺应汽车安全技术发展的方向,在我国有计划、有步骤地发展现代汽车安全技术是势在必行的。
致 谢
本课题在选题及研究过程中得到王瑜老师的悉心指导。王瑜老师多次询问研究进程,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨、热忱鼓励,其中无不凝聚着导师的心血和汗水。导师严谨求实和一丝不苟的学风、扎实勤勉和孜孜不倦的工作态度时刻激励着我努力学习,并将鞭策我在未来的工作中锐意进取、奋发努力。导师的指导将使我终生受益.,在此向王瑜老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
然后还要感谢五年来所有的老师,为我们打下汽车专业知识的基础;同时还要感谢所有的同学们,正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。
最后,向我的父亲、母亲、好友们、致谢,感谢他们对我的理解与支持!
参考文献:
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篇2:现代汽车安全技术
安全辅助类之安全装备 BMBS 吉利BMBS,我国自主创新并拥有完全自主知识产权的一项汽车主动安全技术第一次列入世界汽车主动安全技术领域的十大事件,这项技术就是吉利集团研发的爆胎监测与安全控制系统即BMBS技术,此项技术的发明用于车辆在高速行进中发生爆胎后依然可以安全的按照正常的轨迹运动,以避免发生操作不当或无法控制后所产生的交通事故。期间,制动系统会在驾驶者做出动作(踩刹车)之前进入刹车减速状态,过早的介入可以及时有效的控制车辆的行进方向。当出现爆胎时,轮胎气压监测首先会判断出来,之后这个信号会传到控制系统中,最后由执行者——制动器来做出快于人脑的反应,此时,强有力的制动会在爆胎刹那的0.2~0.5秒之间爆发出来!
安全气囊
安全气囊一般安装在车内前方(正副驾驶位),侧方(车内前排和后排)和车顶三个方向。在装有安全气囊系统的容器外部都印有Supplemental Inflatable Restraint System,简称SRS)的字样,直译成中文,应为“辅助可充气约束系统”。旨在减轻汽车碰撞后,乘员因惯性发生二次碰撞时的伤害程度。
安全气囊的保护原理是:当汽车遭受一定碰撞力量以后,气囊系统就会引发某种类似微量炸药爆炸的化学反应,隐藏在车内的安全气囊就在瞬间充气弹出,在乘员的身体与车内零部件碰撞之前能及时到位,在人体接触到安全气囊时,安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气,从而起到铺垫作用,减轻身体所受冲击力,最终达到减轻乘员伤害的效果。
当汽车发生正面碰撞事故时,安全气囊控制系统检测到冲击力(减速度)超过设定值时,安全气囊电脑立即接通充气元件中的电爆管电路,点燃电爆管内的点火介质,火焰引燃点火药粉和气体发生剂,产生大量气体,在0.03秒钟的时间内即将气囊充气,使气囊急剧膨胀,冲破方向盘上装饰盖板鼓向驾驶员和乘员,使驾驶员和乘员的头部和胸部压在充满气体的气囊上,缓冲对驾驶员和乘员的冲击。
常用的汽车安全气囊系统由碰撞传感器、控制模块(ECU)、气体发生器及气囊等组成。
零胎压继续行驶
严格意义上来说,零胎压继续行驶不能算作是一项汽车配置,它只是一项配置所起的作用或是表现形式。而这项配置就叫做:防爆轮胎。
防爆轮胎学名叫“泄气保用轮胎”。英文缩写RSC。充气后的轮胎胎壁是支撑车辆重量的主要部位,特别是一些扁平比(扁平比是轮胎高度与宽度的比)较大的轮胎,胎壁非常“肥厚”,“爆胎”严重时通常会导致胎壁的瞬间崩,从而使轮胎瞬间失去支撑力,导致车辆重心立刻发生变化,特别是前轮驱动车的前轮爆胎,爆胎后瞬间的重心转移很可能会令车辆失控。
如果驾驶者没有爆胎后驾驶经验(大多数人都没有),可能会做到错误的驾驶动作(例如急刹车),这将导致车辆无法挽救的失控。
爆胎是非常严重的安全事故,特别是在高速公路爆胎。据统计,国内高速公路70%的意外交通事故是由爆胎引起的,而时速在160公里以上发生爆胎死亡率接近100%。
安全辅助类之电子操控辅助 ABS “ABS”中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术,可分机械式和电子式两种。现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁死,使汽车在制动状态下仍能转向,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
ESP
博世是第一家把电子稳定程序(ESP)投入量产的公司。因为ESP是博世公司的专利产品,所以只有博世公司的车身电子稳定系统才可称之为ESP。在博世公司之后,也有很多公司研发出了类似的系统,如丰田的VSC和宝马的DSC等。ESP全称是:(Electronic Stability Program)。包含ABS及ASR,是这两种系统功能上的延伸。
ESP系统由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。
有ESP与只有ABS及ASR的汽车,它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应,而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太急)时会产生向右侧甩尾,传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力,产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。
电子差速锁
电子差速锁英文全称为ElectronicDifferentialSystem,它是ABS的一种扩展功能,用于鉴别汽车的轮子是不是失去着地摩擦力,从而对汽车的打滑车轮进行控制。工作原理
EDS的工作原理比较容易理解。因为差速器允许传动轴两侧的车轮以不同的转速转动,如果传动轴某一侧的车轮打滑或者悬空时,会造成另一侧车轮完全没了动力,当EDS电子差速锁通过ABS 系统的传感器,自动探测到由于车轮打滑或悬空而产生的两侧车轮转速不同的现象时,就会通过ABS系统对打滑一侧的车轮进行制动,从而使驱动力有效地作用到非打滑侧的车轮,保证汽车平稳起步。当车辆的行驶状况恢复正常后,电子差速锁即停止作用。
当汽车驱动轴的两个车轮分别在不同附着系数的路面起步时,例如一个驱动轮在干燥的柏油路面上,另一个驱动轮在冰面上,EDS电子差速锁则通过ABS系统的传感器会自动探测到左右车轮的转动速度,当由于车轮打滑而产生两侧车轮的转速不同时,EDS系统就会通过ABS系统对打滑一侧的车轮进行制动,从而使驱动力有效地作用到非打滑侧的车轮,保证汽车平稳起步。
电子限速 电子限速的作用是限制车速过高,防止因车速过高造成事故。电子限速器可以实时监测车辆的速度,当车速达到一定值的时候,它就会控制供油系统和发动机的转速,这时即使踏下油门踏板,供油系统也不会供油。
一些汽车由于安全方面的考虑将最高时速进行了限制,比如德国的奔驰、宝马以及奥迪的部分车型都将最高车速限定在250km/h。
牵引力控制
牵引力控制系统Traction Control System,简称TCS,也称为ASR或TRC。它的作用是使汽车在各种行驶状况下都能获得最佳的牵引力。牵引力控制系统的控制装置是一台计算机,利用计算机检测4个车轮的速度和方向盘转向角,当汽车加速时,如果检测到驱动轮和非驱动轮转速差过大,计算机立即判断驱动力过大,发出指令信号减少发动机的供油量,降低驱动力,从而减小驱动轮的滑转率。计算机通过方向盘转角传感器掌握司机的转向意图,然后利用左右车轮速度传感器检测左右车轮速度差;从而判断汽车转向程度是否和司机的转向意图一样。如果检测出汽车转向不足(或过度转向),计算机立即判断驱动轮的驱动力过大,发出指令降低驱动力,以便实现司机的转向意图。
牵引力控制系统能防止车辆的雪地等湿滑路面上行驶时驱动轮的空转,使车辆能平稳地起步、加速。尤其在雪地或泥泞的路面,牵引力控制系统均能保证流畅的加速性能,防止车辆因驱动轮打滑而发生横移或甩尾。
制动力分配
制动力分配的英文全称为Electronic Brake force Distribution,简称EBD。EBD实际上是ABS的辅助功能,是在ABS的控制电脑里增加一个控制软件,机械系统与ABS完全一致。它只是ABS系统的有效补充,一般和ABS组合使用,可以提高ABS的功效。当发生紧急制动时,EBD在ABS作用之前,可依据车身的重量和路面条件,自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率,如发觉此差异程度必须被调整时,刹车油压系统将会调整传至后轮的油压,以得到更平衡且更接近理想化的刹车力分布。原理介绍
在刹车的时候,车辆四个车轮的刹车卡钳均会动作,以将车辆停下。但由于路面状况会有变异,加上减速时车辆重心的转移,四个车轮与地面间的抓地力将有所不同。传统的刹车系统会平均将刹车总泵的力量分配至四个车轮。从上述可知,这样的分配并不符合刹车力的使用效益。EBD系统便被发明以将刹车力做出最佳的应用。
EBD的功能就是在汽车制动的瞬间,高速计算出四个轮胎由于附着不同而导致的摩擦力数值,然后调整制动装置,使其按照设定的程序在运动中高速调整,达到制动力与摩擦力(牵引力)的匹配,以保证车辆的平稳和安全。当紧急刹车车轮抱死的情况下,EBD在ABS动作之前就已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力,可以防止出现甩尾和侧移,并缩短汽车制动距离。
变速箱部分 CVT CVT(Continuously Variable Transmission),直接翻译就是连续可变传动,也就是我们常说的无级变速箱,顾名思义就是没有明确具体的档位,操作上类似自动变速箱,但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程,而是连续的,因此动力传输持续而顺畅。
CVT传动系统里,传统的齿轮被一对滑轮和一只钢制皮带所取代,每个滑轮其实是由两个椎形盘组成的V形结构,引擎轴连接小滑轮,透过钢制皮带带动大滑轮。玄机就出在这特殊的滑轮上:CVT的传动滑轮构造比较奇怪,分成活动的左右两半,可以相对接近或分离。锥型盘可在液压的推力作用下收紧或张开,挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动收紧时,钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向(离心方向)运动,相反会向圆心以内运动。这样,钢片链条带动的圆盘直径增大,传动比也就发生了变化。
CVT变速箱有哪些优点?
1、由于没有了一般自动挡变速箱的传动齿轮,也就没有了自动挡变速箱的换挡过程,由此带来的换档顿挫感也随之消失,因此CVT变速箱的动力输出是线性的,在实际驾驶中非常平顺。
2、CVT的传动系统理论上挡位可以无限多,挡位设定更为自由,传统传动系统中的齿轮比、速比以及性能、耗油、废气排放的平衡,都更容易达到。
3、CVT传动的机械效率、省油性大大优于普通的自动挡变速箱,仅次于手动挡变速箱,燃油经济性要比好很多。
既然有这么多优点,为什么不让所有的汽车都采用CVT变速箱呢?有两方面因素:
1、相比传统自动挡变速箱而言,它的成本要略高;而且操作不当的话,出问题的概率更高。
2、CVT变速箱本身还有它的缺点,就是传动的钢制皮带能够承受的力量有限,一般而言超过2.8L排量或者280N·M以上的动力是它的上限,不过我们也看到现在有越来越多的车型,诸如奥迪或者日产,都已经打破了这个上限,相信钢带的问题会逐步得到解决。
怀档
汽车的变速杆布置形式有地档和怀档两种,汽车变速杆位于方向盘下方的,称之为怀档。美国车怀档较多。
因换挡时将变速杆往怀中拨所以形象的称之为怀档,档位排列模式与普通自动挡的相同。怀档一般都是自动挡,中国常见的美国怀档车有别克GL8以及老君威等,德国奔驰也多有采用怀档的,比如R、E、S、ML、GL等。
手动变速箱
手动变速器,也称手动挡,英文全称为manual transmission,简称MT,即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而达到变速的目的。踩下离合时,方可拨得动变速杆。
手动变速箱是有不同齿比的齿轮组构成的,它工作的基本原理就是通过切换不同的齿轮组,来实现齿比的变换。作为分配动力的关键环节,变速箱必须有动力输入轴和输出轴这两大件,再加上构成变速箱的齿轮,就是一个手动变速箱最基本的组件。动力输入轴与离合器相连,从离合器传递来的动力直接通过输入轴传递给齿轮组,齿轮组是由直径不同的齿轮组成的,不同的齿轮比例所达到的动力传输效果是完全不同的,平常驾驶中的换挡也就是指换齿轮比。
双离合变速箱
双离合变速箱简称DCT,英文全称为Dual Clutch Transmission,中文翻译过来应该为“直接换挡变速器”,因为其有两组离合器,所以也有不少人干脆就叫它双离合变速器。
起源
双离合变速箱起源来自赛车运动,它最早的实际应用是在80年代初的保时捷Prosche 962C和1985年的奥迪Audi sport quattro S1 RC赛车上,但是因为耐久性等问题经过了十余年的改进后,才真正被普通量产车所应用。时至今日DSG这项技术已经有20余年的历史,在技术方面已经非常成熟了。技术介绍
双离合变速箱结合了手动变速箱和自动变速箱的优点,没有使用变矩器,转而采用两套离合器,通过两套离合器的相互交替工作,来到达无间隙换挡的效果。两组离合器分别控制奇数挡与偶数挡,具体说来就是在换挡之前,DSG已经预先将下一挡位齿轮啮合,在得到换挡指令之后,DSG迅速向发动机发出指令,发动机转速升高,此时先前啮合的齿轮迅速结合,同时第一组离合器完全放开,完成一次升挡动作,后面的动作以此类推。
因为没有了液力变矩器,所以发动机的动力可以完全发挥出来,同时两组离合器相互交替工作,使得换挡时间极短,发动机的动力断层也就非常有限。作为驾驶者我们最直接的感觉就是,切换挡动作极其迅速而且平顺,动力传输过程几乎没有间断,车辆动力性能可以得到完全的发挥。与采用液力变矩器的传统自动变速器比较起来,由于DSG的换挡更直接,动力损失更小,所以其燃油消耗可以降低10%以上。
序列变速箱
序列变速箱(AMT)是在传统的手动齿轮式变速器基础上改进而来的;它揉合了AT和MT两者优点的机电液一体化自动变速器;AMT既具有普通自动变速器自动变速的优点,又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易制造的长处。它是在现手动变速器上进行改造的,保留了绝大部分原总成部件,只改变其中手动操作系统的换档杆部分,生产继承性好,改造的投入费用少,非常容易被生产厂家接受。
驾驶员通过加速踏板和操纵杆向电子控制单元(ECU)传递控制信号;电子控制单元采集发动机转速传感器、车速传感器等信号,时刻掌握着车辆的行驶状态;电子控制单元(ECU)根据这些信号按存储于其中的最佳程序,最佳换档规律、离合器模糊控制规律、发动机供油自适应调节规律等,对发动机供油、离合器的分离与结合、变速器换档三者的动作与时序实现最佳匹配。从而获得优良的燃油经济性与动力性能以及平稳起步与迅速换档的能力,以达到驾驶员所期望的结果。
不过AMT变速箱并非完美的,AMT变速箱最大的缺点就是换挡舒适型不佳,且在换挡过程中产生动力中断,使得换挡过程中极速性能不好。
发动机
发动机技术部分 ECU 电控单元是电子控制单元(ECU)的简称。电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断,然后输出指令,向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。电控单元由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成。
ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器,也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器(CPU)、存储器(ROM、、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
单点电喷
汽车发动机的电喷装置一般是由喷油油路、传感器组和电子控制单元三大部分组成的。如果喷射器安装在原来化油器位置上,即整个发动机只有一个汽油喷射点,这就是单点电喷。
由于单点喷射是将喷射器设在节气门上方,只能改善在节气门处的雾化以及加热管壁温度提高燃油的蒸发程度,但难以保证节气门后至进气门的一段管壁上不形成油膜或油滴,因此进气歧管的结构对混合气的输送和分配有重大影响,而且难以实现在所有工况下都能保持理想的混合气分配。
但是单点喷射构造简单,工作可靠,维护简单。其中一个很显著的优点就是单点喷射的喷射器设在节气门上方,直接向气流速度很高的进气管道中喷射,由于该处压力低(流速与压力成反比),喷射时只需要0.1 MPa的低压就可以喷射了,多点喷射则要在0.35MPa才工作,这就意味着单点喷射系统可以降低对电动燃油泵的要求,节省了成本。不过单点电喷的排放标准以及燃油经济性都不及多点电喷,现在慢慢也被淘汰。
多点电喷
汽车发动机的电喷装置一般是由喷油油路、传感器组和电子控制单元三大部分组成的。如果喷射器安装在每个气缸的进气管上,即汽油的喷射是由多个地方(至少每个气缸都有一个喷射点)喷人气缸的,这就是多点电喷。
多点电喷在每个气缸盖上安装一个电磁喷油器,直接将燃油喷入进气歧管,再与流经进气歧管的空气流混合,当进气门打开时,混合气体被吸入气缸。多点电喷与化油器式进气系统相比,而且从根本上解决了相邻气缸进气重叠而引起的配气不均匀,功率下降,油耗增加的问题,而且多点喷射发动机可以采用顺序喷射,因此空燃比的控制比单点喷射更精确,可以根据正时进行喷油,对喷油量、喷油时刻进行精确控制,所以多点喷射发动机的排放更好,更经济省油。
缸内直喷
在对能源和环保要求日趋严格的今天,即使是多点燃油喷射这样的技术也不能满足人们的要求了,于是更为精确的燃油喷射技术诞生,那就是缸内直喷技术。
缸内直喷就是将燃油喷嘴安装于气缸内,直接将燃油喷入气缸内与进气混合。喷射压力也进一步提高,使燃油雾化更加细致,真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合,并且消除了缸外喷射的缺点。同时,喷嘴位置、喷雾形状、进气气流控制,以及活塞顶形状等特别的设计,使油气能够在整个气缸内充分、均匀的混合,从而使燃油充分燃烧,能量转化效率更高。
点火提前角 汽油发动机从点火时刻起到活塞到达压缩上止点这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。
混合气从点燃、燃烧到烧完有一个时间过程,最佳点火提前角的作用就是在各种不同工况下使气体膨胀趋势最大段处于活塞做功下降行程。这样效率最高,振动最小,温升最低。
影响点火提前量最大的因素是转速,随着转速的上升,转过同样角度的时间变短,只有更大的提前角才能得到相应的提前时间。
理论上最小点火提前角为0度,但为了防止在做功行程才点燃混合气(这样会造成动力的损失),往往将点火提前角设为5度以上,这也是启动转速所需要的角度。最大点火提前角也不能太大,一般不能超过60度,否则振动和温升问题将凸显,效率也将下降。
点火过早,会造成爆震,活塞上行受阻,效率降低,热负荷、机械负荷、噪声和振动加剧,这是应该防止的。点火过晚,气体做功困难,油耗大,效率低,排气声大。不论点火过早或过晚,都会影响发动机的工作效率。除了发动机转速外,最佳点火角还受很多其它因素影响:
1、缸温缸压越高,混合气则燃烧越快,点火提前角就要越小。影响缸温缸压的因素有发动机压缩比、气温、缸温、负荷等。
2、汽油辛烷值,也就是汽油标号,其标号越高表示汽油的抗爆震能力越强,相应允许更大的点火提前角。
3、燃气混合比,过浓过稀的混合气,燃烧速度都比较慢,需增加点火提前角,而燃气混合比主要看节气门开度、海拔高度等。
汽车的发动机上都加装了爆震传感器,当检测到发生爆震时,发动机电脑会控制点火系统减小点火提前角。要完成相对复杂、精确的调制,靠传统的机械式点火器是难以胜任的。只有微机点火器,才能高速、精确、稳定地实现最佳点火提前角。
涡轮增压
涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器(Tubro)实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。
涡轮增压发动机的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器相比,可增加大约40%甚至更多。
机械增压
机械增压是指针对自然进气引擎在高转速区域会出现进气效率低落的问题,从最基本的关键点着手,也就是想办法提升进气歧管内的空气压力,以克服气门干涉阻力,虽然进气歧管、气门、凸轮轴的尺寸不变,但由于进气压力增加的结果,让每次气门开启时间内能挤入燃烧室的空气增加了,因此喷油量也能相对增加,让引擎的工作能量比增压之前更为强大。
可变气门 汽车发动机气门正时的机构和技术,也叫连续可变气门正时系统,当今高性能发动机普遍配备该系统。该系统通过配备的控制及执行系统,对发动机凸轮的相位或者气门生程进行调节,从而达到优化发动机配气过程的目的。
因为高转速下与低转速下,气门的正时角对发动机经济性和动力的影响是明显的,高转速下可以充分利用进气惯性而提就进气量和扫气效率,所以气门早开晚闭,低转速反之,现在的发动机大多有这个技术。
车身及底盘部分 差速器
差速器的这种调整是自动的,这里涉及到“最小能耗原理”,也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。例如把一粒豆子放进一个碗内,豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁,因为碗底是能量最低的位置(位能),它自动选择静止(动能最小)而不会不断运动。同样的道理,车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态,自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。
当转弯时,由于外侧轮有滑拖的现象,内侧轮有滑转的现象,两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力,由于“最小能耗原理”,必然导致两边车轮的转速不同,从而破坏了三者的平衡关系,并通过半轴反映到半轴齿轮上,迫使行星齿轮产生自转,使外侧半轴转速加快,内侧半轴转速减慢,从而实现两边车轮转速的差异。
四驱形式
我们常见的四驱形式可以分为三大类:分时四驱、适时四驱、全时四驱。
分时四驱
分时四驱(PART-TIME 4WD)—是一种驾驶者可以在两驱和四驱之间手动选择的四轮驱动系统,由驾驶员根据路面情况,通过接通或断开分动器来变化两轮驱动或四轮驱动模式,这也是越野车或四驱SUV最常见的驱动模式。
分时四驱靠操作分动器实现两驱与四驱的切换。它的优点是结构简单,稳定性高,坚固耐用,但缺点是必须车主手动操作,有些甚至结构复杂,不止是一个步骤,同时还需要停车操作,这样不仅操作起来比较麻烦,而且遇到恶劣路况不能迅速反应,往往错过了脱困的最佳时机;二是因为分时四驱没有中央差速器,所以不能在硬地面(铺装路面)上使用四驱系统,特别是在弯道上不能顺利转弯。
一般情况下,车辆并不是长时间处于四驱状态,正常行使状况下,采用的是两轮驱动,当需要通过恶劣路面时,驾驶员可以通过分动杆把两轮驱动切换成四轮驱动,让四个车轮都提供驱动力,从而提高车辆的通过性能。
操作方式:车内会特别设计分动装置,有些是分动箱的挡杆,有些是电子的按钮或旋钮。代表车型:JEEP牧马人、长城哈弗等。
适时四驱
适时四驱(Real-Time)——单纯从字面来理解,就是指只有在适当的时候才会的四轮驱动,而在其它情况下仍然是两轮驱动的驱动系统。这个名称是有别于需要手动切换两驱和四驱的分时四驱,以及所有工况下都是四轮驱动的全时四驱而来的。
相比全时四驱,适时四驱的结构要简单得多,这不仅可以有效也降低成本,而且也有利于降低整车重量。由于适时四驱的特殊结构,它更适合于前横置发动机前驱平台的车型配备,这使得许多基于这种平台打造的SUV或者四驱轿车有了装配四驱系统的可能。
前驱平台相对于后驱平台本身就有着诸多优势,如更有利于拓展车内空间、传动效率更高、传动系统的噪音更小等等。这些优点对于小型SUV,特别是是发动机排量较小的SUV来说显得尤其重要。
当然,适时四驱的缺点仍然是存在的,目前绝大多数适时四驱在前后轴传递动力时,会受制于结构本身的缺陷,无法将超过50%以上的动力传递给后轴,这使它在主动安全控制方面,没有全时四驱的调整范围那么大;同时相比分时四驱,它在应对恶劣路面时,四驱的物理结构极限偏低。
操作方式:大多数都在车内设计了单独的按钮,印有“LOCK”字样,而也有些为自动感应式的联通四驱状态,车内无按钮。
代表车型:奇骏、RAV4、CRV、科雷傲等。
全时四驱
全时全轮驱动——简称AWD(All Wheel Drive的简写)。具体的含义是:汽车在行驶的任何时间,所有轮子均独立运动。
全时全轮驱动车辆会比两驱车型(2WD)拥有更优异与安全驾驶基础,尤其是碰到极限路况或是激烈驾驶时。理论上,AWD会比2WD拥有更好的牵引力,车子的行驶是依据它持续平稳的牵引力,而牵引力的稳定性主要由车子的驱动方法来决定,将发动机动力输出经传动系统分配到四个轮胎与分配到两个轮胎上做比较,其结果是AWD的可控性、通过性以及稳定性均会得到提升,即无论车辆行驶在何种天气以及何种路面(湿地、崎岖山路、弯路上)时;驾驶员都能够更好的控制每一个行迹动作,从而保证驾驶员和乘客的安全。
而在驾驶时,全时全驱的转向风格也很有特点,最明显的就是它会比两驱车型转向更加中性,通常它可以更好的避免前驱车的转向不同和后驱车的转向过度,这也是驾驶安全性以及稳定性的特点之一。
也正因为AWD的存在,为汽车提供了“主动安全、主动驾驶”的机会。目前应有这种技术的厂家已经有不少,这其中包含我们熟悉的奥迪Quattro、大众4motion、奔驰4MATIC、讴歌SH-AWD等等…… 操作方式:直接驾驶。
代表车型:奥迪Q7、宝马X5、奔驰GL、讴歌MDX等。
多连杆独立悬架
悬架实际上是由连杆,减震器和减震弹簧组成的。多连杆悬挂,顾名思义,就是他的连杆比一般悬架要多些,按惯例,一般都把4连杆或更多连杆结构的悬挂,称为多连杆。
多连杆式悬挂不仅可以保证拥有一定的舒适性,而且由于连杆较多,可以使车轮和地面尽最大可能保持垂直,尽最大可能减小车身的倾斜。最大可能维持轮胎的贴地性。可以说,多连杆悬挂是目前解决舒适性和操控性矛盾的最佳方案。
麦弗逊式独立悬挂
麦弗逊式悬挂是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一。麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成,绝大部分车型还会加上横向稳定杆。主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成,减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象,限制弹簧只能作上下方向的振动,并可以用减震器的行程长短及松紧,来设定悬挂的软硬及性能。助力转向
助力转向,顾名思义,就是通过增加外力来抵抗转向阻力,让驾驶者只需更少的力就能够完成转向,也称动力转向,英文为power steering,最初是为了让一些自重较重的大型车辆能够更轻松的操作,但是现在已经非常普及,它让驾驶变得更加简单和轻松,并且让车辆反应更加敏捷,一定程度上提高了安全性。
篇3:现代汽车安全技术的发展趋势
关键词:汽车安全技术,智能化发展,分析
当今社会, 节能、环保是社会主题, 汽车的发展方向必须朝着节能环保的方向发展。当然, 我们也必须清楚, 安全才是汽车发展的前提, 必须在汽车安全的基础上, 再谈节能环保。汽车安全技术是利用一系列先进的现代技术, 如传感器和雷达等, 通过对周围交通环境进行扫描和检测, 并把检测的信息反馈给车主人的形式保障汽车使用者安全的技术。而智能化安全技术, 则是将检测的信息通过车自身电脑进行判断, 在人无法快速反应的时候, 由汽车帮助人们做出一些正确的决定, 保障车主的安全。[1]
1. 主动安全技术
众所周知, 车辆智能安全保障系统, 是车辆控制系统中非常重要的因素之一, 常见的车辆智能安全保障系统包括, 危险预警系统以及车辆安全系统等等, 这些系统通过先进技术的应用, 能够有效确保车辆的行驶安全, 确保车辆驾驶人员的安全。在车辆的研发和生产过程中, 将传感器以及红外线等安全装置安装在车身的各个部位, 能够科学有效的监测路况避免事故的发生。[2]在一些阴雨天气, 我们可以充分借鉴声音和图像等形式, 将车辆周围的信息传递给驾驶员, 从而做到有效控制车辆减少事故发生的频率, 保障驾驶人员以及乘客的安全。与此同时, 在车身四周我们还应当安装传感器设备, 这些传感器能够对车辆四周的路况进行深入的探测, 并将一些操作指令传达给驾驶员, 具体来说, 主动安全技术包括以下几个方面:
(1) 制动系统。根据相关调查显示。拥有汽车制动防爆装置的汽车, 能够有效缩短刹车距离, 并在刹车过程中科学合理的控制车辆, 避免交通事故的发生, 保障驾驶人员的安全。不仅如此, 电子制动力分配作为ABS的辅助功能, 它能够有效改善提升其的效, 因此, 我们应将ABS系统进行升级, 使其转变为加速防滑控制系统, 避免车辆出现打滑问题, 保障车辆行驶安全。[3]
(2) 自动控制系统的运用, 车辆自动控制系统在车辆中的应用, 能够保持车速稳定, 不仅如此, 在行驶恒定速度下, 驾驶员可以不需要踩踏踏板, 车辆就能够平稳安全地行驶, 如果车辆经常行驶于高速公路上, 那么笔者建议, 可以安装该种装置, 能够获得非常有效的效果。
(3) 视野显示装置, 如果想实现安全驾驶, 驾驶员就必须具备广泛的视野, 然而, 如果想扩展驾驶员的视野, 我们就必须增加摄像头, 不断的改善玻璃材料, 再扩大视野的同时, 充分发挥防雾防眩的功能, 如果驾驶员在天气不好的情况下出行, 还要确保镜面清洁。[4]为了进一步减少黑洞效应, 可以在汽车上安装紫外线大灯, 有效降低交通事故。
(4) 危险预警预报系统, 通过该系统驾驶员可以有效避免同其他车辆碰撞, 从而降低交通事故产生的频率, 从这一角度来看, 我们可以充分利用摄像机识别道路上的白线, 如果汽车与行驶的道路发生了偏离, 那么预警预报系统就应当将信号传达给驾驶员, 使驾驶员迅速将车辆纠正过来, 如果在警告发出之后, 司机仍旧没有纠正动作, 系统则会自动控制汽车, 使其按照正常的轨道行驶。[5]
(5) 应用预警监测系统。应用预警监测系统也可以有效降低事故的发生机率, 保障汽车安全, 借助于预警监测系统, 我们可以及时地监测驾驶人员以及车辆和道路的实际情况, 监测系统在监测到具体信息之后, 会对驾驶员提出警示。之所以会提出警示, 主要原因在于我们将超声波传感器设置于汽车保险杠上, 能够对车辆前方的障碍物进行有效监测, 如果发现了可疑情况能够及时的将信息传达给驾驶员, 并对驾驶员提出预警, 该种方式还能够有效集中司机的注意力, 使其在全神贯注的情况下, 行驶在公路上。在车轮控制系统中安装激光雷达, [6]
2. 被动安全技术
被动安全技术是提高汽车安全性能的主要途径之一, 它能有效地保障汽车安全, 维护驾驶员及乘客的人身健康, 并在此基础上保护行人的安全。因此, 我们应当加大被动安全技术的研发工作。笔者认为, 想要提高被动安全技术, 应当从以下几个方面入手。
(1) 安装智能安全气囊。现如今, 在汽车生产领域我们不难发现, 安全气囊已得到了广泛的应用。安全气囊的运用, 能够使车辆在遇到碰撞的时候, 迅速保护车上人员的安全, 避免其受到伤害。根据调查研究显示, 现阶段我们应用的智能控制系统, 往往还安装着微处理器, 这样做一方面能够有效处理电子传感器的信号, 另一方面还能够将危险信号传播出去。以往所采用的安全气囊, 在遇到危险的时候, 仅能够保护车内人员的人身安全, 而随着科学技术水平的不断提高, 安全气囊被赋予了更多的技能, 既能够保护车内人员安全, 还能够有效融合车辆以及环境, 甚至还能够保护行人的安全。例如, 我们在设计和研发汽车的过程中, 可以将安全气囊安装在汽车前部, 这种方法所安装的气囊通常包括两种, 一种是发动机罩气囊, 另一种是单独的前卫气囊, 但不论是哪种气囊, 在遇到碰撞的时候, 其都会展开于保险杠上方, 从而有效保护那些行人的安全。由此可见, 智能安全气囊在汽车中的重要地位。所以在研发过程中应当着重注意智能安全气囊的运用, 即使在汽车发生碰撞的时候, 也可以有效避免人员伤亡。
(2) 座椅安全带的应用。安全带也可以保护人员安全, 现如今, 我们在设计安全带的过程中, 运用了多种技术, 并从车辆的实际情况出发, 将座椅安全带同车辆的具体情况有机结合在一起。既具有美观性, 又提高了安全带的使用效率。一般情况下我们将安全带的收缩检测同传感器有机结合在一起, 一旦出现了碰撞, 发生了事故, 安全带就会迅速保护司机和乘客的安全, 与此同时, 在涉及这些安全带的时候, 还应当将那些特殊人群, 例如孕妇和儿童考虑在内, 保障孕妇和儿童乘坐车辆时的安全性。
(3) 安全玻璃, 一旦汽车发生碰撞事故, 挡风玻璃的性能直接决定着汽车的安全性。笔者认为挡风玻璃应当具有足够大的变形性能和柔性, 这样做可以在有效保障汽车驾驶员视觉效果的同时, 还能够在发生碰撞的时候, 避免驾驶员以及乘员从窗户中飞出来, 从而造成颈部等身体部位的损害。
(4) 吸能车身, 汽车受到碰撞时, 吸能车身能够吸收一定的撞击能量, 从而有效缓解车内乘客的移动程度, 保障车内驾驶员以及乘客能够拥有足够的生存空间, 众所周知, 驾驶员是驾驶过程中最容易受到伤害的人员, 因此。我们可以科学合理的设计转向柱, 将转向柱设计为可收缩的形式, 从而为驾驶员留下生存空间。当然上述做法, 仅是在车辆发生碰撞的时候才会发挥作用, 但不得不说, 这些做法在保护车内人员人身安全方面具有非常重要的意义。因此, 我们绝不能掉以轻心, 在车辆的研发和生产过程中, 应不断创新上述技术。当然上述做法具有一定的被动性, 但不得不说以上做法在保护人们安全方面发挥着重要的作用, 因此, 我们决不能忽视。值得注意的是, 广大民众不应当将所有安全希望集中在被动安全技术方面, 应当将主动安全技术防护和被动安全技术防护有机结合在一起。
结语
总而言之, 在汽车电子控制中汽车安全占据着非常重要的地位, 我们必须给予高度的重视, 现如今智能传感器等器件在汽车电子控制中得到了更为广泛的应用, 不仅如此, 相关研究人员还将雷达技术以及计算机网络技术的应用在了汽车上, 极大地提高了汽车的安全性能, 使汽车正逐步向智能化、信息化的方向发展。
参考文献
[1]杨秀芳, 张新, 常桂秀, 楼媛媛.汽车主动安全技术的发展现状及趋势[J].重庆工学院学报 (自然科学版) , 2008, 04:15-17+30.
[2]龙宇.现代汽车电子技术的应用现状及发展趋势[J].机械管理开发, 2009, 04:77-80.
[3]胡元, 程珩.当代汽车安全技术及其未来发展趋势[J].机械管理开发, 2007, 02:44-46+48.
[4]陆刚.新技术使驾驶更安全——现代汽车安全技术的发展趋势[J].汽车与安全, 2004, 12:45-49.
[5]彭金栓, 徐磊, 邵毅明.汽车主动安全技术现状及发展趋势[J].公路与汽运, 2014, 01:1-4.
篇4:浅谈现代汽车主被动安全技术
关键词:主动安全 被动安全 汽车技术
中图分类号:U463.5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)04(c)-0066-02
目前,我国政府已经把汽车工业定为国家支柱产业之一。据公安部交管局统计,截至2016年3月底,我国汽车保有量高达1.79亿辆,而且汽车驾驶人也有2.89亿人之多。在如此庞大的数据下可以看出,越来越多的汽车走向家庭,这无疑将大大增加我国的道路安全压力,并随之而来的就是道路交通死亡事故、GDP和汽车产业成比例的增长。根据现有的统计数字,中国道路的汽车死亡率为2.2人左右。交通事故的频繁发生使得汽车安全问题的关注度暴增,人们对汽车安全性能的呼声不断地升高。近年来,据相关调查显示,汽车安全的新技术为车主们最为关注的技术,并且大多数车主们最愿意接受和使用主动安全系统的升级。
1 国内外关于主、被动安全制定的法规
汽车主、被动安全技术起源于欧美,欧美的一些国家相关法规已经将安全技术纳入其中。比如:美国联邦机动车安全法规(FMVSS)、欧洲汽车安全法规(ECE)以及日本保安基准(道路车辆安全标准)等相关法规。中国汽车技术法规体系(CMVDR)是根据中国道路交通实际情况全面制定的汽车安全技术法规,相比于欧美的来说,起步还较晚,仍需要紧跟国际形势。
2 主动安全技术
主动安全技术简单的说就是预防汽车发生事故的安全技术,事故将要发生时操作制动或转向系,防止事故发生的能力以及汽车正常行驶时维持其动力性、操作稳定性、平顺性能力的技术。
主动安全应用的技术主要有:防抱死系统(ABS)、电子制动力分配系统(EBD)、紧急刹车辅助系统(EBA)、驱动防滑系统(ASR)、电子稳定性控制系统(ESP)、陡坡缓降系统(HDC)、自动车身水平系统(ALS)、车道偏离报警系统(LDW)、夜视辅助系统、盲点检测系统(BSD)、自动紧急制动、行人检测、视觉探测系统、雷达探测系统、全景泊车、自动感应大灯、轮胎压力监测警告系统等。
2.1 ABS(防抱死系统)
它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。在紧急制动时,如果车轮的地面制动力等于附着力即达到附着极限,车轮会由滚动变为滑动,如果前轮抱死,汽车失去转向能力,如果后轮抱死,汽车会发生严重侧滑,进而加重了事故的危害性;该系统可以通过轮速传感器侦测到各车轮的转速,计算出当时的车轮滑移率,由此了解车轮是否已抱死,再命令执行机构调整制动压力,以每秒几千次的频率对车辆进行“点刹”,使车轮处于理想的制动状态。这样,汽车就不会因抱死而失控,继而维持转向能力来保证安全。
2.2 EBD(电子制动力分配系统)
当汽车左右车轮位于不同路面时,比如:左轮位于附着系数较小的湿滑路面,右轮位于附着系数较大的干燥路面。如果没有EBD系统时,踩下制动踏板,左右车轮制动力相同,然而左轮必会产生打滑现象并会使车身产生倾斜,严重则会产生侧翻;而EBD系统就是在汽车制动的瞬间,根据电脑计算出的各轮摩擦力数值来分配相应的刹车力,避免产生打滑、倾斜和侧翻等危险。
2.3 ALS(自动车身水平系统)
由于车身尾部高度会受到载重的影响,当车身尾部高度发生变化时,自动车身水平系统会将其调整至原来的高度,从而使车身保持水平。该系统通过空压机将空气输入避震器中,将车身尾部顶起;当系统排出部分高压气后,车身尾部降低。这样就可以使车身保持一定的乘坐舒适度,保证操作稳定性和安全性。
2.4 碰撞预判系统
利用雷达和摄像头生成目标假设,根据小孔成像原理计算车辆位置和宽度信息,并使用雷达探测得到的纵向距离对图像测量信息进行修正,得到了较为准确的车辆宽度和位置信息,为碰撞预判系统判断决策提供更丰富、更准确的信息,为优化后端被动安全执行机构提供数据。比如:安全气囊控制算法的更新,可逆式安全带预先张紧,可由电机驱动,主动座椅启动等。为碰撞做好准备,还可以使制动器提前工作,或者自动使车降速,这样将节省制动反应时间,从而最终达到降低乘员的碰撞损伤,减小事故发生的可能性。
3 被动安全技术概述
被动安全技术是在事故发生后,避免或减少乘员受伤的安全技术。通过车上保护系统来有效的保护驾乘人员,使人员的损伤程度达到最低。
被动安全应用的技术主要有:车身激光焊接技术、转向柱能量吸收装置、胶质强化风挡玻璃、安全气囊(正面气囊、座椅侧面气囊、头部侧气帘、膝部气囊)、安全带预收紧装置、头颈部保护系统、保险杠减振系统、制动踏板能量吸收装置等。
3.1 SRS(安全气囊)
安全气囊的主要作用是减小汽车发生碰撞时由于巨大的惯性力所造成的对车内人员的伤害。它用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成,并将一些惰性气体填充进去,一旦车辆发生碰撞,气囊就会迅速爆开并充满,以缓冲车内人员的撞击,减少乘员伤害。现在绝大部分的车型最少都要有两个正面气囊,这已经成为行业内的默认标准了。
3.2 胶质强化风挡玻璃
胶质强化风挡玻璃可以在发生碰撞破碎后,保证了对乘者的身体不发生伤害。以往的钢化玻璃,在受到撞击后会形成裂纹,影响了驾驶员的视野。而胶质强化玻璃则在碰撞后,形成没有锐角的碎片或少量的裂纹,可以保持前方视野。另外,玻璃内的强化胶膜,还可以防止撞击后乘者由于惯性力破窗而出。
3.3 激光焊接车身
汽车的车身是由钢板焊接而成的,普通的焊接都是用一个一个的焊点把钢板点焊连接起来,而激光焊接则不同,它是利用激光的高温,先打乱两块钢板内的分子结构,然后使分子重新排列并让两块钢板中的分子溶为一体。普通的焊接原理是先将金属液化,然后冷却后溶为一起。从物理学上讲,激光焊接是把两块钢板变成了一块钢板。因此,相比于普通焊接来说,激光焊接拥有更高的强度。
4 结语
当今世界汽车保有量不断地增加,道路交通死亡事故会随之增加。在这个科技创新爆发的年代,汽车新技术层出不穷。据有关调查显示,新技术的应用会使因道路交通事故而伤亡人数大幅度下降。然而有些新技术比如夜视辅助系统非常实用,但由于成本较高,只能应用于一些中高档的轿车,而不能大众化。这使得一些低档轿车的安全系数明显低于高档轿车,不仅如此,从一般车身钢铁用料也能直观的看出。随着时间的推移,在不久的将来,一些安全技术可以作为标准配置应用到低档轿车,使之更加平民化。到那时,无论国外还是国内都会不断地完善安全法规,强制安装一些设备,这样汽车的安全性必将越来越高。当然这样也达不到绝对安全,还需要人驾驶技能和其他一些因素。总之,汽车安全技术的发展将是在汽车技术发展中长期不会变的主题之一。
参考文献
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[3]胡元.当代汽车安全技术及其未来发展趋势[J].机械管理开发,2007(2):44-46.
[4]王强.汽车主动安全与被动安全技术的应用与发展[J].科技向导,2011(14):88.
篇5:浅析现代汽车新技术
浅析现代汽车新技术
汽车自发明以来就给人们的工作和生活带来了极大的便利,随着不同时期人们对汽车的不同要求以及科学技术的飞跃发展,汽车技术也在发生着翻天覆地的`变化,本文详细介绍了现代汽车的一些新技术,进而提出了一些自己的观点.
作 者:牛海霞 作者单位:行唐县机动车驾驶员培训学校,河北石家庄,050600刊 名:科技资讯英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(3)分类号:U461关键词:现代汽车 新技术
篇6:现代汽车安全技术
现代焊接技术对汽车生产质量的影响
摘要:随着汽车工艺的发展,现代焊接技术在汽车生产过程中产生了举足轻重的作用,车的发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢六大组成都离不开焊接技术的应用。然而,不同的焊接方法会对汽车的生产质量产生不同的影响。本文简述了现代的几种不同的焊接方法及其在汽车工业中的应用现状,分析了现代焊接技术在汽车制造中的作用、特点和影响。
关键词:焊接技术汽车生产方法
Abstract: With the development of automobile technology, modern welding technology plays a very important role in automobile production process.Thesix compositionsof a car which consist ofengine, gearbox, axle, frame, body,compartmentare inseparable from the application of welding technology.However,different welding methods have different effect on car production quality.This paper briefly describes several different modern welding method and its application in automobile industry.Italso has analyzed the functions, characteristics and influencethose the modern welding technology produces in automobile manufacture.Key words:Welding technology car production method
焊接是利用各种形式的能量使被加工的材料产生永久连接的一种成型方法。焊接成形能化大为小,以小拼大,特别适于制造大型的金属结构和机器零件;焊接与铸造、锻造等工艺相结合,可使复杂零件的成形工艺得以简化,便于实现机械化和自动化。[1]焊接技术尤其在汽车等机械行业中应用广泛。
焊接是汽车制造过程中一项重要的环节。汽车的白车身、发动机和变速箱等都离不开焊接技术的应用。在以“钢结构”为主的汽车车身的焊接加工中,汽车焊接又有不同于其他产品焊接的要求:1.对焊接件的尺寸精度要求高。为了保证产品的装配精度和尺寸稳定性,要求尽可能减少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的热应力与变形。2.对焊缝接头的性能要求高,焊接接头不仅要满足静态和动态的力学性能指标,而且有苛刻的低周疲劳性能要求。3.对批量焊接生产品质高且一致性好的要求。4.对焊接生产过程高节拍、高效率的要求。5.对“零缺陷”的质量控制与保证,提出了自动化焊接过程的监测与信息化管理的要求。近几年来,汽车工业在焊接新技术的应用及推广方面起了积极的推动作用。针对汽车产品“更轻、更安全、性能更好且成本更低”的发展目标,当前的汽车焊接技术正在传统的材料连接概念与方法的基础上迅速地延伸和拓展,并向先进的“精量化焊接制造”的方向发展。
车的发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢六大组成都离不开焊接技术的应用,在汽车零部件的制造中,点焊、凸焊、缝焊、滚点(凸)焊、焊条电弧焊、CO₂气体保护焊、氩弧焊、气焊、钎焊、摩擦焊、电子束焊和激光焊等各种焊接方法中,由于点焊、气体保护焊、钎焊具有生产量大,自动化程度高,高速、低耗、焊接变形小、易操作的特点,所以对汽车车身薄板覆盖零部件特别适合,因此,在汽车生产中应用最多。在投资费用中点
焊约占75%,其它焊接方法只占25%。
车身的焊装质量直接决定着后面工序的质量,车身的装配质量不良,不仅影响整车外观,还会导致漏雨、风噪、路噪和车门关闭障碍的发生,所以,焊接应该引起足够重视。汽车工业中,焊接是汽车零部件与车身制造中的一个关键环节,起着承上启下的特殊作用,同时,汽车产品的车型众多、成形结构复杂、零部件生产专业化、标准化以及汽车制造在质量、效率和成本等方面的综合要求,都决定了汽车焊接加工是一个多学科、跨领域和技术集成性强的生产过程。在目前汽车零部件及白车身的制造中,主要的焊接方法有电阻点焊、CO₂气体保护焊和激光焊,另外也有采用氩弧焊、电子束焊、摩擦焊工艺、中频焊接技术等。
下面分别讲述一下汽车主要的焊接方法:
1.电阻焊电阻焊是工件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法,目前广泛应用于汽车制造中。电阻焊用于焊接汽车行业的复杂接头,如汽车保险杠、仪表板、塑料管接头、容器等。[2]在点焊过程中,影响焊点质量的因素有:焊接电流、焊接压力、电极的端面形状、穿过电极的铁磁性物质及分流等。特别在阻焊设备较多的焊接车间,同时工作的焊机相互感应,对电网产生影响,导致焊接质量的稳定性和一致性较差。因此,电阻点焊控制技术显得尤为重要。目前,控制模式已由单模式控制发展为多模式控制,调节参量已由初始的单变量调节发展为多变量调节,在焊接过程中可同时对焊接电流、焊接时间和焊接压力进行调节。
2.气体保护焊用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊,简称气体保护焊。CO₂气体保护焊作为一种高效的焊接方法,以其焊接变形小和焊接成本低的特点,在我国汽车业获得了广泛的运用。但CO₂气体保护焊在实际应用中还存在一些问题:以CO₂气保焊中应用最为广泛的短路过渡形式为例,电弧电压、焊接电流或焊接回路电感匹配不当,或焊丝干伸长度不合适,都可能造成焊接电弧不稳定、飞溅以及未焊透等,对焊缝成形、焊缝的机械性能有较大影响。另外,短路过渡焊接时对焊接电源的动特性要求很高。如果选型错误,稳定焊接电弧的参数范围狭窄,会影响焊接的质量。从而对汽车生产质量产生一定的影响。
3.激光焊激光焊接被认为是21世纪最有发展前景的制造技术之一。激光焊是利用激光器受激产生的激光束,通过聚焦系统并调焦到焊件接头处,将光能转换为热能,使金属熔化形成接头。与传统的点焊相比,激光焊接在焊接精度、效率、可靠性、自动化、轻量化和降低成本等方面,都具有无可比拟的优越性。[3]激光焊是利用激光器受激产生的激光束,通过聚焦系统并调焦到焊件接头处,将光能转换为热能,使金属熔化形成接头。与传统的点焊相比,激光焊接在焊接精度、效率、可靠性、自动化、轻量化和降低成本等方面都具有无可比拟的优越性。激光焊接被认为是21世纪最有发展前景的制造技术之一。激光焊接设备的关键是大功率激光器,目前主要有两大类,一类是固体激光器,主要优点是产生的光束可以通过光纤传送,适用于柔性制造系统或远程加工。另一类是气体激光器,又称
CO₂激光器,以分子气体作工作介质,可以连续工作并输出很高的功率。汽车工业中,激光技术主要用于车身拼焊和零件焊接,例如顶蓬与侧围的焊接。但激光焊接要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。否则很容易造成焊接缺陷。激光焊接在汽车工业中,特别是中高档车的生产中已成为标准工艺,如大众公司生产的Golf在焊接长度方面:激光焊接为52.5m;利用同一激光源的激光钎焊焊缝为3.6m;粘合剂接合为22.6m;亚弧焊为4.7m;点焊为2938处。按照对车体结构整体组成的贡献计算,激光焊与点焊的比例各占45%,远远超过其他连接方法,激光焊接已经成为汽车制造造领域中不可缺少的工艺。[4]
以激光焊接为代表的精量化焊接生产方式用一种新的技术理念促进了汽车焊接技术的进步。此外,一些新的连接方法也率先在汽车制造中获得应用。如变极性MIG/MAG焊接方法、激光——电弧复合焊接方法、磁脉冲焊接方法、胶接和机械连接方法等都已开始成功地应用在各类新车型的制造中。使汽车生产质量大大提高。
4.中频焊接技术中频逆变直流焊机是将工频(50Hz)交流变换成中频(上千Hz)直流输出,时间分辨率比工频高,控制精度高,并且输出电流不受次级输出回路变化影响,热效率较高,输出功率很大,焊接品质更好。与传统工频焊机的能耗高、焊点不稳定、焊接飞溅大、焊接品质相对较差等缺点相比,中频焊机具有焊 接品质好、控制精度高、焊接速度高、节能效果明显、设备体积与自重相对较小、可以广泛点焊异种金属、节能环保等优良特性。近年来,国外部分生产汽车批量大的企业,已将中频焊接技术应用于轿车白车身焊装线。在欧洲,中频点焊机器人使用量已占40%,并扩大到铝合金轿车车身的点焊作业。[5]
国内如一汽大众,也基本上采用中频点焊设备,目前卡车生产线尚没有大规模应用。由于中频逆变焊机具有高效节能优点,在全球提倡节能环保低碳生活的今天,在汽车制造业中应积极采用中频焊接技术。使其在未来的汽车生产中有举足轻重的作用。
5.机器人焊接技术现代焊接技术中的机器人焊接技术在汽车生产中也具有举足轻重的作用。焊装生产线是由焊接设备、工装夹具、传输系统和自动控制等部分组成。因此,生产线的整体柔性程度由各组成部分的柔性程度所决定。其中焊接设备的柔性是决定焊装生产线柔性程度的关键,工装夹具是决定焊接生产线柔性程度的主要因素。
车身焊装线上的焊接设备主要有手工焊设备、自动焊专机及焊接机器人三类。手工焊接设备主要包括悬挂式点焊机、半自动CO₂气体保护焊机等,它们均属于通用标准设备。通过人工操作完成焊接工作,其独立性较强,便于安装、调整及维修,且价格低廉,所以在生产发展的各个时代都得到了广泛地应用。自动焊专机包括多点焊机、台式自动焊机及各种焊接机械手,这些专机结构复杂、动作简单、程序基本固定、制造成本及维修费用高,只适用于某一种产品焊接,柔性程度低。所以,只有在单一品种、大批量生产的焊装生产线上采用,以前,一般在年生产纲领为6万辆以上的生产线上采用,现在只有更大年生产量的生产线才予以考虑。焊接机器人是本体独立,动作自由度多,程序变更灵活、自动化
程度高、柔性程度极高的焊接设备。具有多用途功能、重复精度高,焊接质量高、抓取重量大、运动速度快、动作稳定可靠等特点,焊接机器人是焊接设备柔性化的最佳选择。焊接设备作为焊装生产线的重要组成部分,是否采用焊接机器人是焊装生产线柔性程度的重要标志之一。汽车制造的批量化、高效率和对产品质量一致性的要求,使机器人生产方式在汽车焊接中获得了大量应用。现代焊接技术对汽车生产质量确实起到了举足轻重的作用!
汽车工业是世界性的产业,汽车工业作为一个支柱产业,它的每一个发展、进步,都离不开相关科学技术、工业等发展支持。随着我国汽车制造业的发展,焊接技术取得了巨大的进步,但是与发达国家的汽车工业相比还存在巨大的差距。面对国际竞争全球化、国内竞争国际化的形势,为使我国汽车工业能在世界汽车工业的发展中占有一席之地,唯有依靠包括焊接技术在内的制造技术的进步和创新能力的提高,才能实现中国汽车工业自主发展的目标。
参考文献:
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