汽车底盘系统发展趋势（精选十篇）
汽车底盘系统发展趋势 篇1
一、汽车常用被动安全系统
1、侧门防撞杆
众所周知, 当汽车受到侧面撞击时, 车门很容易受到冲击而变形, 从而直接伤害到车内乘员。为了提高汽车的安全性能, 不少汽车公司就在汽车两侧门夹层中间放置一两根非常坚固的钢梁, 这就是常说的侧门防撞杆。防撞杆的防撞作用是:当侧门受到撞击对, 坚固的防撞杆能大大减轻侧门的变形程度, 从而能减少汽车撞击对车内乘员的伤害。
2、安全车身
为了减轻汽车碰撞时乘员的伤亡, 在设计车身时着重加固乘客舱部分, 削弱汽车头部和尾部。当汽车碰撞时, 头部或尾部被压扁变形并同时吸收碰撞能量, 而客舱不产生变形以便保证乘员安全。
3、安全玻璃
安全玻璃有两种钢化玻璃与夹层玻璃。钢化玻璃是在玻璃处于炽热状态下使之迅速冷却而产生预应力的强度较高的玻璃, 钢化玻璃破碎时分裂成许多无锐边的小块, 不易伤人。夹层玻璃共有3层, 中间层韧性强并有黏合作用, 被撞击破坏时内层和外层仍黏附在中间层上, 不易伤人。汽车用的夹层玻璃, 中间层加厚一倍, 有较好的安全性而被广泛采用。
4、预紧式安全带
预紧式安全带的特点是当汽车发生碰撞事故的一瞬间, 乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带, 立即将乘员紧紧地绑在座椅上, 然后锁止织带防止乘员身体前倾, 有效保护乘员的安全。预紧式安全带中起主要作用的卷收器与普通安全带不同, 除了普通卷收器的收放织带功能外, 还具有当车速发生急剧变化时, 能够在0.1s左右加强对乘员的约束力, 因此它还有控制装置和预拉紧装置。
控制装置分有两种:一种是电子式控制装置, 另一种是机械式控制装置。预拉紧装置则有多种形式, 常见的预拉紧装置是一种爆燃式的, 由气体引发剂、气体发生剂、导管、活塞、绳索和驱动轮组成。当汽车受到碰撞时预拉紧装置受到激发后, 密封导管内底部的气体引发剂立即自燃, 引爆同一密封导管内的气体发生剂, 气体发生剂立即产生大量气体膨胀, 迫使活塞向上移动拉动绳索, 绳索带动驱动轮旋转号驱动轮使卷收器卷筒转动, 织带被卷在卷筒上, 使织带被回拉。最后, 卷收器会紧急锁止织带, 固定乘员身体, 防止身体前倾避免与方向盘、仪表板和玻璃窗相碰撞。
5、安全气囊
安全气囊是现代轿车上引人注目的高技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向盘, 平常与普通方向盘没有什么区别, 但一旦车前端发生了强烈的碰撞, 安全气囊就会瞬间从方向盘内“蹦”出来, 垫在方向盘与驾驶者之间, 防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。安全气囊面世以来, 已经挽救了许多人的性命。研究表明, 有气囊装置的轿车发生正面撞车, 驾驶者的死亡率, 大轿车降低了30%, 中型轿车降低11%, 小型轿车降低1 4%。
安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度, 传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作, 点燃固态燃料并产生气体向气囊充气, 使气囊迅速膨胀, 气囊容量约在 (50-90) L。同时气囊设有安全阀, 当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体, 避免将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。除了驾驶员侧有安全气囊外, 有些轿车前排也安装了乘客用的安全气囊 (即双安全气囊规格) , 乘客用的与驾车者用的相似, 只是气囊的体积要大些, 所需的气体也多一些而已。另外, 有些轿车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊。
6、智能安全气囊
智能安全气囊就是在普通型的基础上增加传感器, 以探测出座椅上的乘员是儿童还是成年人, 他们系好的安全带以及所处的位置是怎样的高度?通过采集这些数据, 由电子计算机软件分析和处理控制安全气囊的膨胀, 使其发挥最佳作用, 避免安全气囊出现无必要的膨胀, 从而极大地提高其安全作用。智能安全气囊比普通型主要多了两个核心元件, 即传感器及其与之配套的计算机软件。
目前使用的传感器主要有:重量传感器, 根据座椅上的重量感知是否有人, 是大人还是小孩;电子区域传感器。能在驾驶室中产生一个低能量的电子区域, 测量通过该区域的电流测定乘员的存在和位置;红外线传感器, 根据热量探测人的存在, 以区别于无生命的东西;光学传感器。如同一台照相机注视着座椅, 并与存储的空座椅的图像进行比较, 以判别人体的存在和位置;超声波传感器, 通过发射超声波, 然后分析遇到的物体后的反射波探明乘员的存在和位置。
设计开发智能安全气囊的另一个重要工作就是编制计算机软件。一般地说, 计算机软件要能根据乘员的身材、体重、是否系好安全带、人在座椅上所处位置、车辆碰撞时的车速以及撞击程度等, 并在一刹那间就做出反应, 调整安全气囊的膨胀时机、速度和程度, 使安全气囊对乘客提供最合理和最有效的保护, 特别是减少对儿童等身体矮小者的伤害。
7、乘员头颈保护系统 (W H I P S)
W H I P S一般设置于前排座椅。当轿车受到后部的撞击时, 头颈保护系统会迅速充气膨胀起来, 其整个靠背都会随乘坐者一起后倾, 乘坐者的整个背部和靠背安稳地贴近在一起, 靠背则会后倾以最大限度地降低头部向前甩的力量, 座椅的椅背和头枕会向后水平移动, 使身体的上部和头部得到轻柔、均衡地支撑与保护, 以减轻脊椎以及颈部所承受的冲击力, 并防止头部向后甩所带来的伤害。
二、被动安全系统的发展趋势
将来, 主动与被动安全系统的集成是一股势不可挡的趋势。复杂的整合技术将近距离雷达、远程雷达、影像传感、转向及翻滚角度传感、稳定控制电子传感等诸多技术结合在一起, 对驾驶环境实施全面监控, 集中比较、分析多方面的数据, 在必要时启动最适当的下一级系统, 自动地或辅助驾驶者采取正确的防护措施。集成的主、被动系统能实现更强的安全性能, 最大程度地保护车辆、乘员乃至行人的安全, 其价值远远超过了各自独立、互不相干的防护系统。
根据美国T R W汽车集团 (T R W Automotive) 的技术蓝图, 大部分主、被动汽车安全技术的集成指日可待。
事实上, 主、被动安全系统的技术整合和运用早已开始。以预警安全系统为例, 在发生意外时, 在刹车片上施加足够的压力能启动制动辅助 (Brake Assist) 系统或车身稳定控制 (V S C) 系统。感知汽车严重打滑, 预警安全系统则会自动激活电控的座椅安全带预张紧器 (即T R W主动控制牵引器, A C R) , 随之把前座椅移至最佳的安全位置。在前座椅置于安全气囊保护的最佳距离的同时, A C R自动收紧座椅安全带以加强乘员保护。该阶段的技术整合所采用的制动辅助系统, 在潜在碰撞发生前启动安全防护措施。T R W的A C R技术也具可逆转性, 如果实际碰撞并未发生, A C R在几秒钟内会调整至初始状态。相比之下, 其它碰撞驱动型座椅安全带预张紧器装置在启动后无法自动回复初始状态, 必须重新装置。
三、被动安全系统的展望
1、预警驾驶辅助
在集成化的第二阶段, 安全技术发展到具有一定的先知先觉能力。这样的系统能无须驾驶员的操作自动运行, 监控驾驶环境。预警技术一般建立在传感技术 (如雷达、实时摄像) 基础之上, 传感装置随时监控相关驾驶环境。T R W一直努力研发一系列基于雷达技术的传感系统, 如自适性巡航控制 (A d a p t i v e C r u i s e Control) , 该系统已被应用于德国大众的一部分欧洲和北美的车型上。这些通常也被称为驾驶辅助系统。早期, 驾驶辅助主要提供驾驶便利, 而在今后将逐步发展成为主动安全技术中不可或缺的部分。
以车道引导 (Lane Guide) 系统为例, 当系统感知车辆在车道上蜿蜒蛇行或偏离道路时, 会为驾驶者提供相应的矫正辅助。包括A C R在内的各种保护装置相应启动, 一是警示驾驶者;二是确保驾驶者处于安全气囊保护的最理想位置;同时电子转向系统提供触觉传感反馈, 引导驾驶者回到正确的车道上。
2、智能化反馈
好的预警系统是“善解人意”的。它能为驾驶者提供适当类型及程度的反馈, 既提高安全性又不分散注意力、妨碍驾驶。TRW设计的安全装置一般情况下是在不知不觉中为驾驶者提供保护的;而只有当比较严重的情况发生时, 如车辆偏离车道或驶离道路时, 音频、视频等明显的反馈装置才会发挥作用。
将来, 结合智能化传输系统, 主动和被动安全系统都将与车辆外部环境保持更紧密的联系。全球定位系统 (Global Positioning System) 和智能化道路都属于智能化传输系统。以智能化道路为例, 这种系统利用传感器和卫星数据追踪汽车位置, 并在潜在意外发生前——如临近交叉路口时——及时提醒驾驶者注意路况。
3、全方位保护
高度集成的安全系统除了有效控制车辆、保护乘员, 还兼顾车辆外部人员。在欧洲和日本, 政府非常重视保护行人免受严重或致命伤害的立法。T R W行人保护系统能有效降低人车相撞的机率, 或在碰撞在所难免时保护驾驶者和行人的安全。首先, 基于雷达或摄像的感知系统能察觉道路上肉眼不易察觉的物体, 比如突然出现的行人。在感知系统及时提醒驾驶者的同时, 制动助力系统、电子液压制动等系统同时启动, 自动降低车速, 从而防止碰撞发生或降低碰撞严重性。如果人车相撞不幸发生, T R W研发的行人安全气囊会从发动机罩下瞬间充气展开, 减小车辆碰撞人体的力度。
兼备在传感器、驾驶辅助、制动、转向、防滑、乘员安全等各领域的技术专长, 才真正有条件整合主、被动安全技术、全面提高未来汽车的舒适性和安全性。作为行业内最全面的安全产品研发者和供应商, 像T R W等多个大型汽车集团正在以开发先进传感技术为基础, 走向驱动汽车安全集成化的进程。
摘要：介绍了汽车上常用的被动安全系统侧门防撞杆、安全车身、安全玻璃、预紧式安全带、安全气囊、智能安全气囊, 以及乘员头颈保护系统 (WHIPS) 等, 并介绍了汽车被动安全系统发展的市场新趋势。
关键词：汽车,被动安全系统,市场新趋势
参考文献
[1]王晓林主编.车指导驾驶员培训教材
[2]新浪汽车.汽车知识之安全装备
汽车牌照识别系统发展趋势及其应用 篇2
车牌识别技术作为交通自动化管理的重要手段，以及车辆检测系统的一个重要环节，并以计算机可处理的形式给出识别结果，从而使得车辆的电脑化监管成为现实，其在交通监视和控制中占有很重要的地位。汽车牌照识别系统发展趋势
视频图像处理由工控机向DSP再向智能相机，机内部集成了高速DSP处理芯片方向发展;视频图像传输将由图像数据远距离传输到后端主机发展为图像采集、识别处理、数据存储等工作全部在相机内部进行，即将高清摄像机的图像采集、处理、存贮、通讯一体化;·车牌识别软件不断更新，准确率提高到98%，识别车牌类型不断增加，可以识别农用车牌、民航车牌、境外车牌等特殊车牌;·监控范围从机动车车牌扩展到车身特征、司乘人员特征;·以车身颜色识别为代表的视频检测技术进一步应用;·补光方式由恒定照明向闪光灯再向LED灯发展;·车辆检测方式由环行线圈检测发展为视频检测;·车辆测速范围和精度不断提高，由线圈测速向视频辅助测速发展;·车牌识别由单次抓拍识别发展为视频流多次识别;·注重环保节能，降低对驾驶人的影响;·车牌识别更专业、设备维护更便捷，售后服务更专业、网络覆盖面更广。汽车牌照识别系统应用范围
汽车牌照识别系统近几年发展火热，在各地已经有实际的应用，其应用范围主要在城市交通管理、高速公路收费管理、公路超限治理、其它应用等四个方面，下面分别进行阐述。
一、城市交通管理
1、治安卡口
治安卡口系统要满足刑侦、经侦、禁毒、治安、国安、*各业务部门的实际需求，提供可供实战的应用功能，真正成为*管理部门的有力武器。
治安卡口大多设置在道路的路段上，部分设置在公路收费站收费车道上，其治安卡口系统联网组成架构。
2、违章闯红灯抓拍系统
汽车牌照识别系统也常被安装在交通路口，俗称电子*系统，其由最初简单的闯红灯抓拍被演变为现在的卡口记录功能和视频触发、抓拍多项违章内容的综合监控系统，包括超速行驶、违章压黄线、禁区停车、逆行、测速、黑名单报警等多项内容。
3、移动查车系统
汽车牌照识别系统可安装在移动车辆中，其既不受气候、场地的影响，又机动灵活、取证方便，可在道路中任意位置进行识别过往车辆的车牌信息，是流动的治安卡口。
4、旅行时间等交通信息发布系统 随着城市交通智能化的深入，智能交通系统(ITS)正向信息服务方向发展。目前的ITS系统要求实时采集、及时发布道路交通信息。使道路使用者通过情报板，能够随时了解从甲地到乙地间的运行时间、运行速度、堵塞长度等。另外，通过车内广播和路侧广播可以了解到各个路口的信息。如果安装了车载终端，这些信息还会自动转换为文字。
5、拥挤收费系统
最近，上海、广州等大城市宣布将根据市场需求和道路容量，研究更加完善的调控措施和合理的机动车总量规模，在适当的时候推行“道路拥挤收费”。
上海将选择部分市中心区域限制私车在特定时段行驶，从而扩大公交车的路权，提高公交车的速度。据预测，在实行“拥挤收费”的区域内，交通量有望降低10%到20%，平均车速将提高15%到25%。
新加坡、伦敦等城市已经实行交通拥挤区收费，伦敦的拥挤收费系统就采用车牌识别技术。车牌识别技术应用于城市道路拥挤收费系统不需要安装任何车载设备，可以减少一大笔初期投资，但拥挤收费系统对车牌识别的准度要求非常高。
二、高速公路收费管理
1、联网收费系统
在目前的收费系统中存在着一些问题：如司机之间换卡等，造成通行费流失;收费员作弊降车型，造成通行费流失;收费员手输车牌，工作量大，且容易出错;免费车、黑名单车没有信息化管理。
系统在出入口车道安装汽车牌照识别器，可以解决上述问题，防止司机之间换卡，避免通行费流失;辅助车型分类，自动建立车牌与车型一一对应的车型库，防止车型降档;车牌信息自动识别，收费员校核，避免出错;建立免费车辆数据库，只有免费车辆数据库中的车辆才能免费放行;建立黑名单车辆数据库，当黑名单车辆通过出口的时候，系统会自动报警，提示进行相关处理。
2、多路径识别拆分帐系统
在联网收费系统建设中，都面临着多路径识别及结算问题。在联网收费环境下，不可避免地存在有高速公路环路情况，即车辆可以在网络内由一点出发通过不同的线路到达目的地。在投资主体多元化的路网环境下，路径识别不仅仅涉及对每一通行车辆如何计算通行费，同时还要考虑将收入的通行费拆分给哪个收费单位的问题，通行费的拆分直接关系到各条高速公路的合法利益。
为了解决以上问题，在高速公路路网内的所有收费站入口车道、出口车道安装汽车牌照识别器;在多义性路径的关键点上安装门架式汽车牌照识别系统。系统最大限度地发挥车牌识别的作用，为路径识别提供专业、实用的管理决策和服务信息，大大提高收费效率与监管水平。
三、公路超限治理
1、超限检测站快速检测系统
货运车辆经过公路治超站时，经常因为检测过程复杂而造成堵车。公路治超检测站大部分还采用人工输录方式，平均每检测一辆货运车辆需要2-3分钟时间，一些交通流量大的治超站常常发生堵车现象。
在安装了车牌自动识别系统后，被检测车辆的车牌号、载重量等要素将被自动输入到电脑，省去了人工输录的过程，每检测一辆货车只需要10秒钟，大大节省了检测时间，提高了工作效率及执法的透明度。
2、高速预检称重系统
在车流量大、车道多、车速快的公路上，安装高速预检称重系统，对在行车道上正常行驶的载货车辆进行重量预检测，如有车辆超过系统设定的限载值，则该车辆的车牌照号码及车辆图像、检测数据等，都被传输到前方的治理超限超载执法站内;而经高速预检系统预检测，装载符合规定的车辆则正常行驶，无须进入执法站内。
高低速结合动态称重系统，是在车流量大、车道多、车速快的公路上，治理超限超载的一个良好的解决方案，它具有检测效率高，检测针对性强的特点，既减轻了执法站内低速称重的检测压力，又保证了公路交通不会因执法检测而导致拥堵。
四、其它
1、停车场、单位出入口车辆管理
如何保障车辆停泊的安全，这是一直困扰停车场管理者的难题。现行的解决方法是：进场发卡、出场核对。卡的核对分两个方面来进行，入场身份核对依靠电脑进行，而人车相符性的核对则由保安员进行。靠人的记忆力和责任心来识别、处理。存在的问题是：由于人的记忆力和责任心因人不同而不同，因此在实际工作中是否出错会因人而异，而且每换新人必须重新培训。
在出入口车道了安装汽车牌照识别器即可以解决上述问题。车牌信息自动识别;自动建立车牌与身份卡一一对应关系，当车辆出场时，系统会自动核对，防止无入场身份的人开车出场和有入场身份的人开别人的车出场;建立免费车辆数据库，只有免费车辆数据库中的车辆才能免费放行;建立黑名单车辆数据库，当黑名单车辆通过出口的时候，系统会自动报警，提示进行相关处理。
2、车管所机动车检测线
机动车自动检测系统配置汽车牌照识别系统，自动化程度进一步提高，明显缩短检测总时间，减少待检车辆排队长度，获得了明显的社会效益和经济效益。车牌识别技术的四大应用
1、车牌识别技术的使用将大大减少交通违章和恶*通事故现象，也为各类交通事故以及人生和财产安全的事后处理提供有力的证据，对我国交通治安等方面都有着举足轻重的作用。不管采用何种触发方式，一套成熟的车牌识别系统可以有效实现对过往车辆进行实时监控、分析，获取车牌号码、车牌颜色、车辆类型等各种信息，其为*部门有效打击盗抢和黑名单机动车、查缉交通肇事逃逸车辆、分析交通状况、加强治安管理等提供强有力的支持。
2、基于车牌识别的智能交通系统能够适时防范机动车辆被盗窃、盗抢、假牌、套牌、走私、黑市交易等日益猖獗的犯罪活动。通过机动车安装登记的“电子车牌”信息，在监控中心有效遥控、掌握可疑车辆的图像、数字信息及行进方向，并随时将跟踪追查到的信息反馈回监测中心。*部门可以根据这些信息及时了解、跟踪、掌控不法车辆交易、车辆盗抢等犯罪行为。对于假牌、套牌车辆，检测识别系统在检测过程中发现电子车牌号与外挂车牌不符时发出报警信息，以便*部门进行追缉。
3、基于车牌识别的智能交通管理系统能够为城市道路规划设计提供精确、详尽的分类车流统计数据，实现道路规划管理的最优化设计，减少交通阻塞黑洞。智能交通管理系统可以实现城市主要道路交叉口的车辆通行数据采样，并对车辆的类别(如公交车、货车、客车、轿车、出租车等)及流量进行数据分析，为道路规划设计提供车流量、车类别、高峰期及高峰值等精确数据，科学地指导道路规划。
4、采用基于车牌识别的智能交通管理系统能够更好地解决现行交通管理中面临的种种“老大难”问题。
汽车牌照识别系统中的新技术应用
1、高性能嵌入式处理系统
传统的高清系统中，系统将相机拍的图片发送给工控机等处理系统进行识别处理和存储等操作，这样对传输和处理设备的要求非常高，很难达到系统的设计处理能力要求。
新的智能高清摄像机嵌入式处理方案能有效解决上述问题。每个车道配置一台200万像素智能高清摄像机，分辨率高达1600×1200像素，负责车辆前排司乘人员面部特征捕获、牌照自动识别和车身颜色的自动识别等工作，并将处理结果通过以太网发送给智能高清摄像机终端服务器。
终端服务器采用嵌入式linux专用系统，负责车辆通行信息的接收存储和上传，同时用户可通过终端服务器查看管理所有前端设备，每台智能高清摄像机终端服务器可同时连接多达20台智能高清摄像机，极大提高系统处理性能。
2、图像采集处理一体化设计
智能高清摄像机内部集成工业级逐行扫描CCD和高速DSP芯片，独立完成整个图像抓拍、车牌识别、车身颜色识别、车速获取等功能，车辆信息获取完成后由结果装配与通讯模块打包通过以太网上传终端服务器，增强系统处理能力，使系统结构清晰简洁，扩展方便。
3、反馈控制的全天候高清晰成像 整个成像系统是一个由智能高清摄像机、智能补光灯和成像控制软件组成的精密系统，它们之间的有序配合和反馈控制使得白天和晚上抓拍的车辆图像清晰度高，确保车身、车牌和车辆前排司乘人员面部特征都清晰可辨。
系统综合了车辆前挡风玻璃对光线的反射特性、贴膜情况、环境光线照射情况，采用了特殊的镜头、专门的成像控制策略和补光方式，同时安排了合理的设备布设方式，使得系统全天候对各类车型都能有效解决前挡风玻璃反光和强光直射等问题，确保车身、车牌和车辆前排司乘人员面部特征都清晰可辨。
4、车身颜色识别
可自动对车身颜色的深浅和10种常见车身颜色进行识别，为*稽查和刑侦案件侦破提供了科技新手段。
系统可自动区分出车辆为深色车辆还是浅色车辆;并识别出10种常见车身颜色，包括白色、银色、灰色(含灰与银灰)、黑色、红色(含红与暗红)、深蓝色、蓝色(含蓝和青)、*(含金黄和黄)、绿色(含绿和暗绿)、褐色(含浅褐和褐)，10种颜色以外的颜色(含花色车辆)属于其它颜色。
深浅分类准确率不小于80%;10种常见车身颜色识别准确率不小于60%。
5、视频辅助触发、辅助测速
采用视频触发作为辅助触发，在线圈触发失效的情况下，能够在较短的时间内报警，同时取代线圈进行触发工作。这样，用户可以在第一时间得到故障信息，在问题解决前仍然可以有效监控道路运行状况，可以做到无间断的监控和及时的反应。
6、前端、后端独立的专有网络结构
电动汽车发展趋势 篇3
在美国，随着越来越多的汽车经销商在全国销售可以大大减少污染和燃油使用的电动汽车（EVs），个人交通正在发生改变。与以往相比，消费者有了更多的电动汽车选择项，其中两种基本类型就是插电式电动汽车和氢燃料电池电动汽车。插电式电动汽车包括插电式混合电动汽车（可以由电力或汽油提供动力）和电池电动汽车（仅由来自电网的电力提供动力）。
电池电动汽车和氢燃料电池电动汽车都没有尾气污染，因此对长远的空气质量和气候变化目标相当重要。例如，加利福尼亚州空气资源委员会（California Air Resources Board）的分析表明，到2040年，绝大多数的新个人车辆都需要是电池或氢燃料电池电动汽车，以满足到2050年，温室气体排放量要比1990年降低80%的目标要求。此外，美国国家研究委员会（National Research Council）认为，推动电池和燃料电池电动汽车的技术发展，将会为实现减排提供最大的机会。
电池电动汽车
电池电动汽车有可能成为当今道路上行驶的车辆中最干净的那一辆。由于电池电动汽车的总温室气体排放取决于用于给电池充电的电力的来源，因此在大部分美国人生活的地区，使用这种充电式电动车辆所产生的全球温室气体排放甚至低于驾驶最高效的汽油车辆。
除了低排放这一优势，插电式车辆的另一个方便之处是如今很多人可以在家中完成充电。忧思科学家联盟（Union of Concerned Scientists）和消费者协会（Consumers Union）2013年进行的一项调查表明，56%的美国家庭有带有电力接入的街边停车位。
插电式电动汽车非常成功。但是，与小汽车相比，SUV、小型货车或皮卡（pickup trucks）通常较重，空气动力性较差，因此对于电池电动汽车技术而言，相对低效。例如，丰田汽车公司2014年的跨界SUV——RAV4电动汽车的效率为0.44千瓦时/英里，因此比2014年的日本LEAF使用更多的电。较高的电力使用，也就意味着效率较低，这对更大的电池电动车辆而言，是个潜在的缺点，例如可能会有较短的行动距离，或是需要更大、更贵的电池组。此外，这种大容量的电池可能需要升级现有的家庭用电服务，或是需要延长充电时间，甚至可能无法一夜充满一个完全放电的电池。
氢燃料电池电动汽车
像所有的电动车辆一样，燃料电池电动汽车有清洁的电机，不产生有害尾气排放，但它们不需要充电，相反，他们能够在氢燃料站迅速补充氢，就如同现在的汽油车在加油站加油一样，一次加满气可以行驶250英里（约400公里）以上。就像电池电动汽车一样，氢燃料电池电动汽车有电动马达，但不同的是，氢燃料电池电动汽车并不是在电池中存储电网中的电力，而是用存储的氢燃料在车上产生电。与电池电动汽车的另一个相似点是，这两种类型的车产生的温室气体排放都低于汽油车。
氢燃料电池电动汽车的总排放量取决于氢燃料制造和运输的方式方法。全生命周期的温室气体排放量分析显示，即使使用产自天然气的氢气，与传统的汽油车相比，今天早期的氢燃料电池电动汽车都能减少超过30%的排放量。而未来的燃料电池电动汽车很可能会更清洁。第一款商用的氢动力燃料电池汽车——现代途胜（Tucson）燃料电池多用途跑车（sport-utility vehicle，SUV），其产生的温室气体排放量大幅低于汽油版途胜：氢燃料电池版途胜比最高效的汽油版途胜的排放量减少了34.4%。如果使用符合加利福尼亚州可再生氢标准的氢气（即其中至少有33%的氢气来自低碳能源），那么相比于汽油版，氢燃料电池版途胜的排放量可以降低一半以上。
随着燃料电池性能以及汽车电子技术（比如电动传动系统）的不断发展，加之低碳氢越来越易于获取，在未来几年，市场上的燃料电池车辆将有可能比汽油车辆减少更多的温室气体排放。这种演进已经成为包括日产Leaf在内的很多插电式电动汽车的规范。由于燃料电池汽车与插电式电动汽车共享许多组件，因此电动机或更高效的电力系统等方面的改进，都将让燃料电池车辆受益。再加上有像加利福尼亚州这样的强制低碳制氢政策，无疑将会更进一步地提升从汽油汽车转向燃料电池车辆的好处。
氢燃料电池电动汽车的加气很像传统汽油/柴油汽车的加油，即时间短（几分钟），一次加满行驶范围长（可达200到300英里，约合320到480公里）。对于家中无法为电池电动汽车充电的家庭而言，这一点使得氢燃料电池汽车更具有吸引力。但是，这种加气站还不是普遍存在的国家基础设施。以美国为例，目前氢气站主要集中在加利福尼亚州。要想让氢燃料电池电动汽车在其他州也推广起来，那么相应的州也需要安装氢气加气站。美国几个州都正在建设或认真考虑建立氢基础设施。
2014年6月，现代公司（Hyundai）在美国推出了全球首款量产版氢动力燃料电池电动汽车（fuel cell electric vehicle，FCEV）。而其他汽车制造商也计划在未来几年将更多的车型推向市场。2015年版现代途胜氢燃料电池电动汽车能存储高达5.6公斤的氢气，这能产生约113千瓦时的电力，而同时期容量最大的电池电动汽车特斯拉Model S只能存储85千瓦时的电力，并且途胜的燃料电池汽车的充电时间远低于特斯拉Model S。这种卓越的存储容量意味着燃料电池车辆具有极佳的行驶范围，并且很短的加气时间能够让加气站服务很多车辆，这与传统的汽油/柴油加油站相似。氢燃料电池电动汽车技术的另一优势是它存储和补充大量能源的能力，这将能够让需要更大动力驱动车辆，如SUV和卡车，变得也高效实际。
二者是互补技术，而不是竞争技术
燃料电池电动汽车和电池电动汽车是互补性的技术，对满足运输需求同时减少排放量而言，都十分重要。它们有三个共同的重要特征：首先，因为使用电动马达，因此它们没有尾气排放；其次，与传统的汽油或柴油车辆相比，它们能够削减全球温室气体排放量；再次，当使用可再生能源来生产燃料时，它们的净全球温室气体排放会相当低。当然，燃料电池电动汽车和电池电动汽车也有一些重要的差异，这使得每种技术能够满足不同消费者的需求。
由于通常假设只有一种技术最终会取得成功，因此电池电动汽车和氢燃料电池电动汽车往往被描绘成竞争对手。但实际上，电池和燃料电池电动汽车都能够被加以利用，以满足不同消费者的需求，并为市场渗透提供最大的机会。电池电动汽车能够利用现有的电力基础设施，因而对城市环境尤其有效，且符合成本效益。而对于较大的车辆、较远的驾驶距离，以及家中不具备充电接口的家庭而言，氢燃料电池是个好选择。与对应的汽油和柴油车辆相比，电池电动汽车氢燃料电池电动汽车都不使用油，都能够减少温室气体排放。
利用现有的电网，加之日益扩大的公共充电设施网络，插电式电动汽车的销售已然强势启动。与之相比，氢燃料电池电动汽车直到最近才在某些区域提供给消费者，并且目前燃料补给基础设施也是有限的。要预测说未来数十年到底哪种技术将会更普遍还为时尚早，但有一点可以确定，那就是有足够大的市场来支持这两种车。为了确保取得全面胜利，也需要各级政府在政策上大力支持各类电动汽车。最终的获胜者将是消费者，在经销商处他们可以有各种清洁车辆选项，并且不需要加油站。
汽车底盘系统发展趋势 篇4
1 汽车空调新技术研究现状
与常规汽车空调系统相比, 在研究人员和汽车工程优化人员共同努力下, 新一代空调系统无论是对汽车内空气质量的改善功能, 还是在综合调控自动化性能等方面, 均有了很高的提高。新汽车空调系统通过先进的传感器技术、合理结构优化技术、综合布线技术的有机集成统一, 可以达到30%以上节能效果, 不仅能够准确可靠采集到汽车内外空间中的实时湿度、温度、空气流速、以及光照等特性参数, 同时能够通过内部智能运算系统实现对空调系统出风温湿度、冷凝风扇运转速度等特性参数的智能调节控制, 即可以实现ECU智能自动调控控制, 动态改善汽车内部空间中的空气质量, 具备自动去除车内异味、有毒有害气体、噪音、防止车霜车雾等功能, 能够为驾车人员提高良好的车内环境, 确保行驶安全[2]。
1.1 外部调节变排量压缩机
外部调节变排量压缩机是汽车空调压缩机研究发展的重要方向, 目前在德国大众系统汽车中得到广泛使用, 其运行原理与常规内部调节变排量压缩机十分相似, 不同点在于控制阀配置一电磁单元。该系统通过高性能传感器从蒸发器出风口处获得温度、湿度、空气质量等数字信号, 并经内部相关程序判断自动调节以实现对压缩机功率的无级自动调控, 能够大大减少空气压缩机运行能耗。外部调节变排量压缩机, 其在运行过程一直处于运转工况, 在功率调节过程中采用无极调控, 不会出现接合冲击等问题, 进而提高了空调系统通风性能、温湿度调节等的舒适性。通过直接采集蒸发器出口处的温度、湿度等信号, 并经内部智能运算分析形成对应调控决策, 使得汽车空调系统运行过程中的制冷量、热负荷、以及功能损耗等诸多方面得到较为完美匹配, 能够获得较为良好的节能降耗效果。另外, 由于外部调节变排量压缩机, 其排量可以根据系统运行工况需求, 经合理调控达到近到0运行工况, 运行能耗能够得到有效控制, 且采用树脂离合器, 体积小、质量轻, 可以使压缩器质量减小近20%。且变排量压缩机采用新皮带轮结构, 实现了皮带传动和空调压缩机间的作用力传递, 进而消除压缩机调控过程中扭矩波动可能引起的过载问题, 起到较好保护作用。
1.2 自动化空气质量调控
以法雷奥集团 (Valeo) 集团公司生产的新型汽车空调智能调控系统而言, 其采用自动智能内循环动态调控方式, 以安装在空调系统中的空气质量污染传感器作为主要调控信号采集单位, 当污染传感器在运行过程中检测到运行环境中存在CO、NO2等有毒有害气体时, 则汽车空调系统将会自动切换到内循环风模式, 隔绝与外界空气的对流, 实现对有毒有害气体的有效隔离, 确保车内驾乘人员的安全。自动智能内循环汽车空调系统中, 还配置有空气质量调节的香味传播器, 客户可以据自己喜好选择对应的香味剂, 以确保汽车内部具有良好的清新空气。另外, 在该空调系统中, 设计人员将光催化剂 (TiO2) 均匀涂抹在蒸发器及暖风机箱壳体内部, 其在空气中经光化学作用, 可以有效去除车内空气中存在的有毒有害气体, 实现更新空气、杀灭细菌等功能, 同时其良好的再生功能在很大程度确保其性能的正常发挥和较长的使用寿命。据一些测试数据表明, 此种内循环风模式的新汽车空调系统, 其在运行6min后, 基本可以去除空气中近70%以上的甲苯成分, 其空气净化能力相当强。自动化空气质量调控系统的进一步研究发展和应用, 将使得汽车内部更加个性化和舒适化。
1.3 CFD优化及集成系统
为了分析风道内部结构对风量分配和送风量的影响, 通过CFD软件对风道内部的速度场和压力场进行模拟仿真分析, 并加入等比例的人体仿真模型以模拟整车操控运行环境中通风性能, 进而准确模拟分析计算获得人体在汽车空间内部大的表面舒适度, 以便设计人员根据模拟数据准确修正汽车空调系统中某些特性参数, 进而缩小研究工作面, 减少研发时间, 提高汽车空调系统技术更新速度, 有效抢占有限的市场空间。同时, 经CFD整车优化后, 可以为HVAC与汽车仪表板有效集成提供重要的数据基础, 便于做成一体化的多功能复合式结构, 在提高性能的同时, 也节省了空间, 降低重量和成本。德国BEHR公司自主研发的TSM-热力组件模块, 其具有较高集成自动化水平, 不仅能够降低汽车生产厂商分部件购买成本、整车总装配速度、以及整车体积和重量, 在一定程度上增强了汽车车内空间的集成集约化视觉效果和增大了车内空间。随着CFD软件的进一步完善及应用的进一步成熟, 数值模拟不仅可以方便地改变汽车风道系统优化设计计算条件, 同时还具有模拟仿真特性强、成本低, 且能自动模拟较复杂或较理想运行工况等诸多优点, 为汽车空调系统的优化设计和研究提供了强有力的技术支撑。
2 汽车空调系统发展趋势
汽车空调系统其运行工况较为复杂且多变, 光照、环境、海拔等气象条件, 冷凝器、蒸发器、压缩机等功能单元的结构优化与布置等, 均对汽车空调系统的运行效率有着非常重要的影响。
2.1 空调压缩机的发展趋势
涡旋式压缩机具有吸排气连续、气流脉动较小、压力损失较低、启动性能好、运转平稳性较高、容积效率比较大等优点, 将成为汽车空调压缩机发展的主流方向。另外, 节能降耗也是空调压缩机发展的重要方向, 尤其是高转速功耗控制、排量动态可变、集成小型化、低振噪化等发展方向, 将成为研究重点。
2.2 热交换器发展方向
如何强化热交换系统换热比、降低热阻、集成结构缩小体积减轻质量、提高单位体积传热面积等也是热交换器系统研究的重要方向。如何提高冷凝器、蒸发器等功能单元的换热效率, 提高压缩机做功能力, 减少空调系统中风道、管路、设备的压力损失, 寻找制冷系数高、对大气臭氧层无破坏、无温室效应的新型制冷剂, 也是汽车空调系统以后研究的重要内容。
2.3 全自动智能化空调系统
随着传感器技术、自动化技术、综合布线技术等技术在汽车工业中应用的不断完善, 空调系统的发展将向个性化、舒适化、多功能集成集约化等方向快速发展。在汽车空调系统中增配辅助加热系统、负离子发生器、以及车载冷藏箱等功能单元, 能够有效改善汽车内部空间质量环境, 提高驾乘人员在行乘过程的整体舒适性。利用功能集成化和结构集约化等优化改进技术, 将全自动智能空调、汽车音响、倒车雷达等诸多功能有效集约到一个模块中, 共用一个显示屏, 可以有效解决汽车内部仪表板布设位置不足等问题, 且能提高整车内部空间的紧凑性视觉效果。
3 结语
汽车空调系统生产厂家为了在市场中占据稳定的一席, 在未来新型汽车空调系统的研发过程中, 必须与汽车开发相同步, 以适应内部结构越来越紧凑、节能环保、新能源动力代替等变化, 以与新型汽车发动机效率提高、电气化、混合驱动动力、以及其它新型功能零部件使用后相匹配。
参考文献
[1]尚明, 雷雨成, 谢颖.CFD在轿车空调风道优化设计中的应用[J].汽车科技, 2005 (3) :19-21.
[2]肖军.现代汽车空调系统的技术发展趋势[J].电子技术, 2006 (9) :26-30.
汽车底盘系统发展趋势 篇5
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第35卷 第6期 2010年12月
高科技纤维与应用
Hi-Tech Fiber & Application Vol.35 No.6 Dec.2010 世界汽车结构材料及新能源汽车发展趋势
罗益锋（全国特种合成纤维信息中心，北京 100028）
摘 要:介绍了全球主要国家和地区全碳纤维复合材料电动汽车的发展概况及趋势，以及为促进其发展所制订的政策、法规 等，最后提出了对我国发展这类汽车的看法和建议。关键词:汽车；电动汽车；汽车结构材料；政策；发展趋势 中图分类号: U465.6；U469.7 文献标识码: A 文章编号: 1007-9815（2010）06-0006-04 Development Trends of Global Automotive Structural Materials & New Energy Cars LUO Yi-feng(National Specialty Synthetic Fiber Information Center, Beijing 100028 China)Abstract: The general conditions & trends of all carbon fiber reinforced plastic electric cars in main countries and regions are illustrated, and the policies & laws for promoting their development are also introduced.Finally, the opinions and suggestions for developing these new cars are put forward.Key words: car;electric car;new energy car;automotive structural material;policy;trend 进入本世纪后，美国率先制定“2002～2011 年汽车轻量化、节能化和环保化计划”，带动了 欧亚主要汽车生产国及生产厂家纷纷效仿，制定 出应对的政府优惠政策及发展规划。目前高档的全碳纤维复合材料（C F R P）轿 车及跑车已少量上市，预期到2012～2015年，国 外主要汽车厂家、碳纤维厂家和有关动力电池生 产厂家所联手共同开发的CFRP混合动力及电动汽 车将陆续小批量投产。而我国目前已成为世界最 大的汽车生产国和消费国，有十几家汽车厂商开 始研发混合动力和电动汽车，有关锂离子电池厂 家也纷纷跟紧。然而，迄今为止，这些厂家未与 碳纤维及CFRP企业同步联手研发CFRP汽车轻量 结构件，这将决定我国的电动汽车今后将落后发 达国家至少10年。以下就主要国家的发展战略作简要介绍。1 美国
在美国2011年到期的10 年汽车发展计划中，其验收指标是标准车每消耗1 L汽油的行驶里程数，要从2002年的26 km延长到2011年的42.5 km。据美方 报道，若现有的汽车都能减重25%，美国每天可节 省7.5×105桶燃油，每年可减排CO2 1.01亿 t。要实现汽车减重30%～50%，选材是关键，而且其车体、底盘等主要结构件要达到高强度、高刚性和高冲击吸收能，才能确保司机和乘客的 安全，同时成本又不能过高，这方面CFRP可满足 这些性能要求，今后其成本也有望逐步下降。随着历次全球气候大会的召开，节能减排的 大趋势迫使美国进一步出台有关CFRP电动汽车的 法规与政策，以确保其汽车在全球的领先地位。美国的第一辆全CFRP电动跑车，售价为10.9万 美
收稿日期: 2010-12-17 作者简介: 罗益锋（1937-），男，浙江宁波人，教授级高工，中心主任，《高科技纤维与应用》杂志主编，长期从事 高科技纤维的信息和技术研究，(电话)010-51300807(电子信箱)luoyifeng602@163.com。
第6期
罗益锋:世界汽车结构材料及新能源汽车发展趋势-7-元，充一次电为4 美元，可跑321.9 km，它是Tesla 汽车公司开发的，也是首辆装备经美国和欧盟认 证的锂离子动力汽车。接着该公司开发了5 座的 全电动CFRP轿车，售价为4.99万 美元/辆，2011 年起每年将生产2 000 辆。目前小丝束聚丙烯腈基碳纤维（PA N-C F）的价格还较贵，因此美国有两种选择：一是选择 大丝束（50～80k）PAN-CF。为满足美国汽车行 业的需求，Zoltek公司成立了汽车子公司，其任 务就是利用该公司经改进的碳纤维生产工艺和技 术，为客户提供较廉价的产品；二是选用橡树岭 国家实验室（O R N L）正研发的α-纤维素基碳纤 维，最近该室获得了美国能源部3 470万 美元的资 助，用于建设碳纤维中心，并建成80 t/a的低成本 碳纤维装置，以鉴定原丝和碳化技术，并检验低 成本CFRP的设计、制造能力等。其原料α-纤维素 来自牛皮纸的生产废液，成本较低，而且可通过 熔融纺丝生产原丝，无溶剂回收及污染问题。此 外，美国十分重视天然纤维增强塑料在汽车的应 用。在政策方面，美国主要发展插电式车载锂 离子电池，并列支4亿 美元的预算建设充电站，以满足2015年市场上有100万 辆油电混合车的需 求。能源部也制订了20亿 美元的补助计划，以促 进车用电池及相关零部件的发展，特别是用于提 升油电混合动力汽车及锂离子电池的技术。2 日本和欧盟
根据日本的调研分析，汽车每减重10%，可 降低油耗6%～8%；若减重20%～30%，每辆车 每年可减少C O 2的排放量约0.5 t，若电动汽车减 轻33%，在同样的电池容量下可延长行驶距离约 33%，今后每辆车在寿命周期内可减排CO2 50 t。日本新能源、产业技术综合开发机构（NEDO）在其“防止地球暖化的新技术开发计 划”中，选择东丽和日产汽车共同研发C F R P汽 车，目标是使车体比钢制品减重50%，反映安全 性的抗冲击吸收能提高1.5倍，而CFRP车体成型 周期为10 min以内。现帝人、东丽和三菱丽阳的 CFRP汽车构件成型时间各为1.3 min和5 min。欧盟开发新能源汽车的特点是知名汽车厂商 与日本三大碳纤维厂家及一家德国大丝束碳纤维 厂家合作开发全CFRP汽车，如表1所示。为配合汽车工业日益增多的各式碳纤维的 需求，东丽开发了面向汽车的短切碳纤维树脂粒 料，供作挤出成型部件，而东邦Tenax开发了燃料 电池用碳纤维织物的扩散层。日本积水化成品工 业公司则开发了聚苯乙烯和聚烯烃的复合树脂发 泡体，其抗冲击性、耐磨性和耐药品性均比发泡 聚苯乙烯有大幅改善，而抗压缩强度比发泡聚烯 烃高20%，现已用于日本8 家的93 种车型。在政策方面，欧盟规划在未来6 年内投资
表1 汽车公司 德国奔驰 碳纤维公司 日本东丽
欧日汽车和碳纤维厂家联合开发CFRP汽车计划
投资及碳纤维用量预测与效果 东丽与Daimler集团合作将于2012年生产CFRP SL车系，每年使用600 t碳纤维，以达到欧盟最新车 辆的气体排放法规。合作开发CFRP汽车零部件，首发车减重10%，以后逐步升级。初期投资1亿 美元，每年使用2 000 t碳纤维，最终达到6 000 t/a的用量，实现超低废气排放。开发两座L1小汽车，质量只有380 kg，车身为CFRP，燃油耗量1.38 L/100 km，每千米排放的CO2 仅为36 g。开发12缸的CFRP新款运动跑车等。
德国克莱斯勒 德国宝马 德国大众汽车
日本东丽 德国SGL（三菱丽阳原丝）
德国奥迪和Murcielogo 英国Mclaren 日本丰田 日本日产和本田 日本东丽 日本帝人（东邦Tenax）东丽、三菱丽阳
两家与Carbon-Tec公司合作将于2014年起年均生产4 000 辆MP4-12C车型，碳纤维用量400 t/a，合 作总金额1.5亿 欧元，实现节能减排并提升安全性。两家合作成立复合材料创新中心，使其新款Lexus跑车LFA的CFRP用量达到65%，初期碳纤维用 量约300 t/a。4家公司与日本政府合作投资20亿 日元共同成立汽车研发中心，目标是减轻车体质量、提高燃油 效率和降低温室气体排放量。
-8-高科技纤维与应用
第35卷
亿欧元，用于研发燃料电池和氢能源，希望到 2020年有100万 辆电动汽车，并达到120 g/km的 CO2排放标准。英国在未来5 年计划投入1亿 英镑 支持环保汽车开发，自2011年起凡购买电动汽车 者，补助1 000 英镑。德国计划5 年内免征电动 汽车税，以期到2020年市场上有100万 辆电动汽 车。法国也对电动车厂提供赋税优惠政策，并提 供购车补助每辆5 000 欧元。日本的税赋减免方式 为凡购买纯电动汽车、油电混合汽车、天然气车 和柴油车者，可减免50%汽车税（约3万 日元），并设立“低排放车认证制度”，只要通过认证标 准，可享有税赋减免优惠，目标为2050年时，电 动车占总车数的50%。
博园内就有120 辆电动公交车和36 辆超级电容客 车，上汽集团还展出了荣威E1单厢3 门4 座A00级 概念电动汽车，最高时速为120 km/h，最大续行 里程为135 km，0～100 km/h的加速时间为16 s，30 min内可充电80%，计划于2012年正式实现量 产。从全国看，到2012年新生产汽车中将有10% 是节能与新能源汽车，后者产值有望达到5 000 亿 元，但遗憾的是未能与汽车结构材料的减重结合 起来，目前只有个别高校研制过CFRP的电动车样 车。最近莱茵河科技发展（北京）有限公司开发 了一种新型的电动车，最高时速120～150 km/h，时速60 km/h时续行里程≥200 km，若今后采用全 CFRP材料而减重50%时，续行距离将≥350 km。表2示出了中国大陆于2009年所颁布的新能源汽车 主要政策。中国台湾经济部也制订了“传统产业技术 整合推动计划”，拟在今后2～3 年内开发CFRP 汽车。为配合这一计划的实施，台湾尖端材料科 技协会近期召开了“2010年C F R P车辆应用研讨 会”，目的是推动这方面的技术开发，尽快建立 自主的材料、制备工程、结构分析与检测等关键 技术。
韩国
韩国首尔市与韩国纤维公司共同开发全 C F R P制的城市电动大巴，2010年秋在首尔南国 旅行社的观光线路上投入了15 辆车。这种车所搭 载的大容量电池在20 min内就可快速充电，充一 次电可行驶120 km，最高时速100 km/h。该国计 划从2011年～2020年的10 年间，仅首尔市的所有 3 800 辆大巴中，有50%都要换用这类车。
结束语 4 中国
我国到2010年底PAN-CF的总产能约为5.4×103 目前大陆有十几家汽车公司正研发电动汽车 或混合动力汽车，不久前召开的上海世博会，世 t/a，预期2011年和2012年将各达到2.2×104 t/a和 4.6×104 t/a，而2013年约为6×104 t/a，虽然产量
表2 时 间 1月4日 1月23日 3月20日 3月21日 5月6日 6月25日
我国2009年发布的新能源汽车主要政策
政 策 内 容
国务院原则通过汽车产业振兴规划，提出新能源汽车发展战略并安排100亿 元支持资金，包括关键零部件产业化。出台“新能源汽车示范推广通知”和“十城千辆”计划对13 个城市公共服务领域购买混合动力车最高补助5万～45万 元。出台“汽车产业调整和振兴规划”，在未来3 年新能源汽车形成50万 辆产能，占乘用车销量的5%，并推动关键零部件产业化。首个新能源汽车产业联盟产业化基地在京开建，以加速整车和关键零部件的研发和产业化。国务院以贷款贴息方式安排200亿元支持开发新能源汽车及其关键技术。工信部发布“新能源汽车生产企业及产业准入管理规则”，规定到2010年12月31日前只能小批量生产，并至少对20%销售产品的运行状 态实施监控。新能源推广试点城市由13 个扩大至20 个，并选择对5 个城市私人购买新能源汽车给予补贴。12月9日
第6期
罗益锋:世界汽车结构材料及新能源汽车发展趋势-9-小得多，但会快速增长，而且产品品种将实现系 列化，综合性能水平虽不及国外产品，但价格便 宜，而CFRP产业已有一定水平，因此为今后研发 全CFRP车打下基础。不过据国外报道，CFRP汽 车要想普及，需具备几个条件：① 碳纤维价格须 降至10 美元/kg以下；② CFRP汽车构件的成型周 期须≤10 min，这方面我国尚未达到；③ 要制定 相应的标准等。据国外报道，全球能达到全CFRP 电动汽车的普及时间约为2030年左右，到时候废 弃CFRP部件的回收再利用应实现大规模产业化。“十二五”期间，我国碳纤维界研发CFRP汽车结 构部件的积极性很高，希望早日与汽车厂商合作 开发CFRP电动汽车。总之，按照全球知名咨询公司Frost & Sullivan 的预测，未来10 年是中国汽车产业由石化燃料驱 动向电力驱动动力转变的关键时期，中国将面临 重大的发展机遇。为了加速我国CFRP电动车的发 展，建议应走自主研发与同国外有关企业合作推 进两条腿走路的方式，才能迅速跟上世界的先进 水平，同时还要促进车载大容量锂离子电池或其 它新型电池的同步发展，目前我国的新型锂离子 电池的一次充电行驶里程，已达到500 km的世界 先进水平，但要大规模产业化尚有待时日。[10] BMW M-series carbon fiber foofs are made with Hexcel reinforcements[J].The textile Journal, 2010, 127(2): 18.[11] CFRP芯材使车体轻量化[N].石油化学新闻, 2010,(4692): 5.[12] 森本尚夫.FRP一体成型体电动巴士[J].强化塑料, 2010, 56(10): 18｜19.[13] 东丽在汽车领域的业务扩大[N].石油化学新闻, 2010,(4704): 2.[14] 帝人面向汽车的碳纤维[N].日本经济新闻, 2010-0621.[15] 全CFRP制的电动大巴[N].塑料产业资材新闻, 2010,(953): 1.[16] 猪原伸.介绍Torayca树脂[N].工程塑料新闻, 2010,(300): 2.[17] SGL, BMW落户美国碳纤维厂[J].Reinforced Plastics, 2010, 29(5-6): 12.[18] Toray sign supply agreement with EADS[J].Reinforced Plastics, 2010, 29(5-6): 12.[19] Daimler, Toray develop carbon fiber parts[J].Reinforced Plastics, 2010, 29(5-6): 13.[20] 东丽与ADS公司缔结碳纤维预浸料长期供应合同[N].塑料产业资材新闻, 2010,(950): 1.[21] 三菱丽阳与SGL公司成立制造和销售碳纤维原料的 合资公司[N].塑料产业资材新闻, 2010,(950): 1.[22] 东邦Tenax的碳纤维短切纤维于2012年面向汽车等的 销售将倍增[N].化学工业日报, 2010,(21968): 3.[23] 三菱丽阳开发成型时间减半的碳纤维预浸料“Toughgure”[N].不织布情报, 2010,(427): 41.[24] 东丽新设尖端材料研究所[N].工程塑料新闻, 2010,(299): 5.[25] 东丽再起动碳纤维事业成长战略[N].化学工业日报, 2010,(21878): 2.[26] 日本复合材料公司大幅度缩短成型周期[N].化学工 业日报, 2010,(21877): 3.[27] 周中洋.碳纤维应用于汽车产业的趋势发展[N].尖端 材料科技协会, 2010,(21): 6.[28] 罗子森, 郭文雄.[N].尖端材料科技协会, 2010,(21): 4｜5.[29] 何毅夫.2010年碳纤维复合材料车辆应用研讨会[R].尖端材料科技协会, 2010,(21): 3.[30] SAMPE TAIWAN CHAPTER.台湾碳纤复合材料技 术应用于汽车产业的思维[N].尖端材料科技协会, 2010,(21): 7.[31] 和田原英辅, 北野彰彦.通过碳纤维增强塑料实现汽 车轻量化[J].纤维学会志, 2010, 64(9): 21｜27.[32] Carbon Tech to produce Mclaere monocogues[J].Reinfored Plastics, 2010, 29(7-8): 4.参考文献：
浅析未来汽车的发展趋势 篇6
【关键词】汽车电子产品 新能源环保汽车 发展趋势
随着汽车电子技术的飞速发展，汽车智能化技术正在逐步得到应用。汽车智能化技术使汽车的操纵越来越简单，动力性和经济性越来越高，行驶安全性越来越好。 发动机是汽车的动力装置，汽油是汽车的常用能源。而汽车在行驶过程中，由于汽油燃烧不充分会产生尾气。汽车最大、最直接的污染是尾气。进入21世纪，为了引领和表现新世纪未来汽车的发展趋势，国际汽车公司陆續推出自己的概念车及绿色环保新能源车型。
一、汽车电子产品的智能化发展趋势
1.中国汽车产业的发展。 汽车作为汽车电子产品的载体，其产量直接影响汽车电子产品的需求量，特别是对那些在汽车中普及率较高的传统汽车电子产品来说，比如EMS、汽车音响、汽车仪表等需求量很大。所以中国汽车产业的发展是汽车电子市场增长的最有利保证。
2.新兴汽车电子产品在国产汽车中的普及。 纵观国产汽车的发展史，不用追溯到很远，就可以发现一个特点，那就是：国产汽车的电子化程度不断提高，在汽车技术和电子技术发展的共同推动下，越来越多的电子产品被应用到汽车上以提高汽车的安全性、稳定性、舒适性以及娱乐性。ABS、安全气囊等产品已经渐渐成为轿车产品的标配，GPS、TPMS等新兴汽车电子产业也逐步超越了其在汽车中的普及速度。
3.汽车电子产品的升级。与其他电子产品一样，汽车电子产品一刻都没有停止其产品升级的步伐。随着消费者对汽车安全性、稳定性、舒适性等性能的要求不断提高，汽车电子产品的性能也在不断提升，而这种产品升级将直接影响中国汽车电子产品市场规模。现代汽车的主流主动防护系统基本上是ABS+EBD+TCS相互使用，为驾驶员营造一个安全舒适的驾驶环境，这也充分体现出科技以人为本的宗旨。
二、新能源环保汽车技术的发展趋势
1.概念车向绿色环保型发展的趋势。进入21世纪以来，世界各国已累计生产约15亿辆汽车，人们在感叹汽车工业迅猛发展的同时，也越来越认识到汽车污染给人类自身带来的危害。各国纷纷制定有关汽车的环保措施和法规，以保护人类赖以生存的环境，于是汽车环保设计这一汽车设计新概念被摆到了突出重要的位置上。
2.小排量汽车发展趋势。小排量汽车既节能又环保，而且这类车的价格比较便宜，一般在8万元以下，在家庭经济承受范围之内;同时，可降低制造的材料成本。
3.混合动力汽车发展趋势。在遇到堵车时的燃油消耗量、尾气排放量等要远远低于仅靠汽油、柴油内燃机驱动的车，排放量下降约80%，可节省燃料50%。而与纯电动车、燃料电动车两种电动车相比，混合动力车在动力性能、续行里程、使用方便性等方面具有优势，因而最具商业价值和量产可能。
4.新能源汽车发展趋势。 随着能源危机的持续加剧，石油的耗尽目前来看是必然趋势，而传统能源产生的大量废气也使得汽车对自然环境造成了严重破坏。因而能源的清洁化和多样化也是未来汽车发展的重要趋势，未来汽车新能源的发展趋势，主要集中在以下一些能源：
氢能源汽车。氢能源汽车是一种完全清洁且取之不尽的能源，氢的燃烧只产生水，同时其燃烧放出来的能量也是所有元素中最大的，相比同质量的汽油和氢气，氢气燃烧放能是汽油的5倍，所以氢能源是未来汽车十分理想的一种能源。
纯电动汽车 。电动汽车可以说是零污染零排放，随着大容量电池和快速充电技术的研发，目前已有大量续航能力达200KM的电动汽车问世。
太阳能汽车 。太阳能汽车利用太阳能电池板储能和供能，不管是在阴天还是在雪天都可为汽车进行能源补充，随着目前大容量太阳能电池板的研发，未来太阳能汽车的投产并不遥远。更安全、更经济、更环保，是未来汽车发展不可抗拒的趋势，相信随着技术的进步，未来汽车一定可以实现技术、经济和环保的完美结合。
三、总结
很多企业很早就开始了纯电动汽车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化的调整。新能源汽车的专用发动机和动力模块（电机、电池及管理系统等）的优化设计技术、规模生产工艺和成本控制技术也逐步得到加强。同时，汽车电子技术的不断发展，促使现代汽车的主动安全和被动安全共同筑起汽车的安全防护体系，为乘客的人身安全提供保障，最大限度减少事故所带来的生命财产损失。科技永无止境，畅想依然永恒，我想未来汽车的发展会随着科技的进步而不断进步。
【参考文献】
[1]谢忠华.论论汽车新技术与未来发展趋势[J].现代商贸工业，2013（2）.
有形汽车市场发展趋势 篇7
今年, 我国汽车市场发生了一些重大的变化, 如制造业的变化, 还有广州限购政策的出台等等。在汽车行业, 由于竞争越来越激烈, 它也由重视产销变为重视汽车营销了, 国内汽车市场由资源型市场快速向服务型市场转变。汽车后市场将由长期的后台正式走向前台, 这必将推动汽车市场的变革。
另外一方面, 国内汽车市场的观念正在发生新的变化。互联网正在对国内的消费市场产生重大影响。中国人口多, 城市化不断提高, 这种市场环境必然也影响着中国汽车行业发展和汽车市场结构性调整。
营销模式创新
4S店现在正遭遇着来自各方的挑战, 比如说网络和汽车园区。汽车营销正在快速进入互联网时代, 并且从单一的电脑网络再次发展为手机互联网, 它比传统的经营模式要快得多, 影响也大得多。当前消费者获得汽车市场的信息渠道非常多, 报纸、电台等等, 但是通过网络了解信息的比例已经从2007年的35.1%增长到现在的67%。经过大量调查, 超过六成比例消费者购车参考网络信息, 其次才是一些传统媒体。还有就是汽车经销商集团将独创市场模式, 比如说庞大, 他们不再经营单一的4S店模式。现在也有很多人谴责4S店这种模式, 或者质疑4S店模式。这种形势已经引起行业的关注, 4S店必将出现新的调整和变化, 汽车营销将由多种营销模式并存代替过去的形态。
目前, 国内汽车销售模式也有不少。第一是4S店模式, 就是常规的。第二、汽车城或者叫汽车市场、汽车园区, 汽车有形市场是统称。第三、汽车超市。第四、网上车市, 就是互联网模式。以目前国内汽车市场发展形势分析, 4S店和汽车园区的模式可能会形成国内的汽车营销的主流趋势。现在越来越重视汽车消费, 汽车园区能够提供一站式服务方式, 极大方便消费者。同时汽车园区建设不仅可以大大提高城市形象, 而且也活跃市场经济。
汽车城的客户是决定一个汽车城生死存亡的关键, 汽车城的客户是全方位的, 它不像4S店的客户是有局限的。汽车城的客户主要是准购车族或者是有车族, 需要不断地跟客户沟通和交流。另外还有一部分客户是无车族和玩车族, 他们喜欢看车。
我国的汽车消费结构正在发生着非常大的调整和变化。汽车后市场的综合性发展和汽车改装市场将有很大的发展空间。对于汽车改装, 现在国内很多汽车园区都在升级, 改装一定会开放并且会得到很大的发展。举个例子, 庞大跟德国的卡尔森签约, 意味着庞大和德国顶级的改装车集团进行合资合作, 这种动态和趋势将很大地影响国内汽车市场。
汽车城与4S店
汽车城与4S店最大的不同点不是建筑面积的大小, 也不是经营功能的不同, 而是客户群体的巨大差异。
汽车城的客户是决定一个汽车城生死存亡的关键, 汽车城的客户是全方位的, 它不像4S店的客户是有局限的。汽车城的客户主要是准购车族或者是有车族, 需要不断地跟客户沟通和交流。另外还有一部分客户是无车族和玩车族, 他们喜欢看车。
目前国内汽车市场大致有以下几种:一种是专业的汽车城, 如北京亚运村汽车市场。第二种是广义上的汽车城, 它在汽车市场功能上有着更多的发展, 规模更大, 典型的是湖南的长沙汽车城。第三, 汽车园区, 是在汽车城的基础上实现了汽车市场升级换代, 不但规模庞大, 功能全, 而且融入汽车地产的概念。它是一个城的概念, 是一个城市的一部分。第四, 汽车园, 它主要分布在东部地区, 如江苏就比较重视汽车物流园建设, 还有内蒙古比较知名的海拉尔汽车园。第五, 汽车主题公园以及汽车超市, 最著名的就是昆明的车立方, 规模很大, 经营内容广, 汽车超市不是单纯的一个市场, 而是一个大型的汽车城, 对当地汽车市场格局影响非常大。
其中汽车园区发展很快, 它不仅正在推进汽车市场的升级换代, 而且对汽车营销格局的现状产生重大影响。同时它也连接着地方政府、投资方、商业地产, 以及汽车从业人员等方面的利益, 因此发展得很快。在全国各地, 大小城市都迅速发展。近年来全国各地的汽车园区都受到高度关注、热情筹建, 汽车公园和汽车园区这种新型的汽车商业业态逐渐成为各地方政府主推的汽车产业经济项目和投资商的新宠。汽车园区在推动汽车的发展的同时, 更重要的是, 因为汽车园区一般都选择城乡结合部, 因此建成之后都能带动当地经济的发展, 对房地产有很大的推动作用。
另一种暗战
汽车行业, 除了厂商竞争以外, 另一条暗战也烽火燃起, 那就是全国最大汽车城建设, 汽车主题公园建设。目前全国已经有北京、上海、珠海等11个主题公园, 另外包头、大连等主题公园都在筹建中。不仅一线、二线城市有主题公园, 本身急于向汽车转型的城市都成为汽车主题公园的主力。汽车制造商、一资本市场, 区域老大, 这三大资本也在博弈, 都在争相发展汽车园区, 或者叫汽车城, 都是以汽车为主题内容。
汽车行业, 除了厂商竞争以外, 另一条暗战也烽火燃起, 那就是全国最大汽车城建设, 汽车主题公园建设。
前几年兴建的汽车园区、汽车城更加注重休闲娱乐, 这是当前发展的特点。汽车园区不仅仅是地方政府招商引资, 也是众多业外资本的新宠。包括一些外国集团开始高度关注汽车园区建设, 纷纷准备进行投资, 其中最典型的代表就是大连汽车主题公园, 其投资方从事旅游投资, 这个集团目的很明确, 就是为了配合大连旅游城, 以旅游为特点的汽车主题公园。武汉汽车公园, 国际赛场也是由华人建的, 由澳大利亚集团共同出资打造的。
另外, 在汽车园区的建设方面, 地方政府也起着非常重要的作用。在汽车园区项目上各地方政府都在国家政策允许范围内给予最大的优惠, 包括土地、税收等方面的支持。在地方招商和投资中, 汽车园区周边的土地升值, 汽车园区一般都在城市边缘地带, 直接开发住宅缺乏人气, 如果以汽车园区方式融进, 慢慢就会提升周边的价值, 这已形成业内共识。汽车园区的社会作用越来越重要。
借鉴
从有形汽车市场发展来看, 一定要高度重视品牌建设, 品牌的社会影响力非常大。品牌建设很容易影响一个地区, 甚至影响到全国, 这一点是4S店所做不到的, 甚至包括大型的汽车集团也不容易做到。汽车城和汽车园区的发展越来越受到地方政府的高度重视, 从市场调研, 规划、立项各方面受到地方政府的高度重视, 因此也形成了一个城市的窗口。
关于园区筹建的问题, 第一, 城市消费需要文化。由原来的消费汽车, 买车, 买好车变成汽车消费。政府也应该转变观念, 应该加入汽车消费时代。但是汽车消费需要文化, 没有文化的市场, 没有文化的店, 没有文化的品牌是很难有大的发展的, 就像我们自主品牌没有文化, 必然要面临着市场风险, 必然要面临着市场兼并。从国内汽车园区和汽车城发展情况看, 筹建汽车城有共同的特点, 思路决定一切, 什么样的思路就会用什么样的模式实现, 特别是用什么样的渠道。很多筹建汽车园区的投资者有思路, 但是渠道不行。找准市场定位, 不能过高, 也不能过低。汽车园区的经济效益分为直接经济效益、间接经济效益还有潜力的经济效益, 和综合的经济效益, 因此它不是单一的。在某一个城市, 某一地区一定要把汽车园区建成独特性, 跟别人不一样, 具有唯一性别人很难复制。从全国汽车园区筹建和汽车市场发展情况看, 功能齐全并不是优势, 关键是如何突出特色、特点, 社会影响力。汽车园区建设模式一定要考虑通用性, 千万不要建成像奥迪这样的专业店。
汽车玻璃的发展趋势 篇8
汽车玻璃的面积约占汽车表面积的1/3[1]。根据应用部位, 汽车用玻璃主要包括前风挡玻璃、后风挡玻璃、门玻璃、天窗玻璃和前/后角窗玻璃等 (图1) 。汽车玻璃要求具有良好的光学性能和力学性能, 同时还要求具备耐磨性、耐热性、安全性、密封性和隔音性等性能, 以保障乘员的驾驶和乘坐安全。
汽车前/后风挡玻璃一般都做成整体一幅式的大曲面型, 上、下、左、右都有一定的弧度。从空气动力学的角度而言, 当车速超过100 km/h时, 迎面气流在流经曲面玻璃时可减少涡流和紊流, 从而相应地减少车辆的空气阻力。同时, 车窗框边与车身表面形成平滑过渡, 使风挡玻璃与车身轮廓浑然一体, 也有效地降低了整车的风阻系数[2]。
现在汽车上常用的玻璃有夹层玻璃和钢化玻璃两种, 两种玻璃的应用部位见表1, 各自的特点如下。
(1) 夹层玻璃
夹层玻璃是将一层或数层PVB (聚乙烯醇缩丁醛) 树脂胶片夹在两片或多片玻璃原片之间, 经加热、加压粘合而成的一种复合玻璃制品[3]。常用的夹层玻璃一般有3层, 见图2。夹层玻璃具有很高的强度和韧性, 抗碰撞能力强, 安全可靠, 透明度高。一旦破碎, 内、外两层玻璃的碎片仍能粘结在PVB上 (图3) , 不会对人体造成伤害。PVB本身也具有较大的韧性, 能吸收部分撞击能量, 起到一定的缓冲作用, 其承受高速冲击的强度要高于钢化玻璃[2]。所以, 前风挡玻璃多采用夹层玻璃, 以对乘员起到安全保护的作用。
(2) 钢化玻璃
钢化玻璃是将平板玻璃或浮法玻璃加热到软化点附近之后骤冷而制成的高强度玻璃[4]。图4是碎裂的钢化玻璃和普通玻璃的对比。可以看出, 与普通玻璃破碎以后形成的锋利尖角相比, 钢化玻璃破碎以后形成的细碎颗粒, 大大降低了对人体的伤害。但钢化玻璃在存放和使用时, 由于“内应力”的作用容易发生“自爆”现象, 而且经碰撞以后, 产生的裂纹网过于稠密, 使玻璃碎片容易掉落, 增大了乘员受伤的风险, 所以区域钢化玻璃应运而生。区域钢化玻璃通过采用特殊的热处理方法控制钢化玻璃碎片的大小、形状及其分布区域, 以避免二次事故的发生[5]。钢化玻璃多用于后风挡玻璃、门玻璃和天窗玻璃。
2 汽车玻璃的性能要求
汽车玻璃的性能要求主要包括光学性能、力学性能和环境性能等几方面。目前, 各大国际组织和主机厂都制定了有关的检测标准, 见表2。
2.1 光学性能
光学性能包括光透射率、光畸变、副像偏离和颜色识别等。
(1) 光透射率
光透射率是透过玻璃的光强度与入射光强度的比值[6]。光透射率试验是为了测定安全玻璃是否具有一定的可见光透射比, 根据GB 9656的要求, 光透射率应≥70%。
(2) 光畸变
光畸变是由于玻璃表面存在的凹凸不平或局部光学不均匀性, 使通过的光线产生偏离, 从而使物像变形的现象。
光畸变试验也叫斑马角试验, 是检测光线通过玻璃以后的物像变形程度。如光畸变程度较大, 则容易使驾驶员的眼睛产生疲劳, 从而导致交通事故的发生。按照GB 9656的要求, 玻璃A区 (按ECE R 43确定, 下同) 的光畸变最大值不能超过2′, B区的光畸变最大值不能超过6′。
(3) 副像偏离
副像偏离是指副像偏离主像所形成的夹角[7]。按GB 9656的要求, 玻璃A区的副像偏离最大不能超过15′, 玻璃B区的副像偏离最大不能超过25′。
(4) 颜色识别
颜色识别是透过前风挡玻璃的试验区域观察固定的颜色 (通常采用白、黄、红、绿、蓝和琥珀6种颜色的标识板) , 判断所看到的颜色是否有变化, 会不会影响驾驶员对颜色的判断。按照GB 9656的要求, 透过玻璃看到的颜色必须为原色。
2.2 力学性能
力学性能主要包括抗磨性、人头模型撞击、抗穿透性和抗冲击性等。
(1) 抗磨性
抗磨性是检验前风挡玻璃经过磨损后的雾度变化率, 以确定玻璃是否具有某一最低限度的耐磨性。按照GB 9656的要求, 试验后的雾度变化应≤2%。
(2) 人头模型撞击
人头模型撞击用来评价安全玻璃在钝物冲击下是否具有最低强度或粘结强度。试验要求试样必须被破坏, 具体要求见GB 9656。
(3) 抗穿透性
抗穿透性试验目的是评价安全玻璃在钢球的冲击下是否能被穿透, 具体要求见GB 9656。
(4) 抗冲击性
抗冲击性是为了确定安全玻璃在小钢球冲击下是否能够保持某一最低强度或粘结性能, 具体要求见GB 9656。
2.3 环境性能
环境性能主要包括耐热性、耐湿性和耐辐照性等。
(1) 耐热性
耐热性是检验安全玻璃在规定温度条件下放置一定时间后, 观察其外观质量是否发生变化。要求在100℃的温度下保持2 h, 然后自然冷却到室温再进行评价。根据GB 9565的要求, 试样试验后不能有气泡和变色等缺陷产生。
(2) 耐湿性
耐湿性是检验安全玻璃是否能够经受一定时间的大气湿气的作用。根据GB 9656的要求, 试样表面试验后不应产生任何水汽凝结现象, 且经目视检查, 玻璃外观不能有变化。
(3) 耐辐照性
耐辐照性试验是为了检验安全玻璃经一定时间辐照后是否会出现明显的变色或透射比降低的现象。辐照光源可使用无臭氧石英管式中压水银蒸汽弧光灯或等效的辐照光源, 辐照时间为100 h。根据GB 9656的要求, 辐照后的透光率应≥70%[8], 有的标准还要求辐照前、后的透射率之比≥95%。
3 汽车玻璃的发展趋势
3.1 智能化的汽车玻璃
智能化汽车玻璃是通过对玻璃表面及其内部进行特殊处理, 使玻璃具有自动显示、可控调光等功能。智能玻璃与相关电子元件配合使用的结果, 使汽车的操控越来越简单, 行驶安全性也越来越好, 智能化汽车玻璃的研究和开发已经取得了一些成果, 并在一些高端车型获得了应用。
3.1.1 HUD抬头显示玻璃
HUD (Head Up Display) 是利用光学反射的原理, 将重要的行车数据投射在前风挡玻璃上 (图5) 。HUD系统的基本架构包括两个部分:资料处理与影像显示。HUD抬头显示系统首先应用在飞行器上, 后来逐渐应用到汽车前风挡玻璃上。目前, 已经有宝马7系、君越、雷克萨斯RX350、奥迪和雪铁龙C6等越来越多的车型应用了这种系统。图6是奥迪车型的抬头显示玻璃系统, 图7是雪铁龙C6的抬头显示玻璃系统。
HUD抬头显示玻璃有如下优点。
a.驾驶员不必低头, 就可以看到车辆的有关信息 (如车速、油耗和导航界面等) , 从而避免分散对前方道路的注意力。
b.驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节目光, 避免了眼睛的疲劳。
3.1.2 可调光的汽车玻璃
可调光的汽车玻璃能够根据外部光线强度的变化, 用手动或自动方式改变玻璃的透明度, 从而有效地降低能量透射率, 为减少进入车内的太阳能开辟了新路。可调光玻璃技术主要有电致变色技术 (EC) 和液晶显示技术 (LC) 两种。意大利菲亚特汽车公司的有关部门通过近5年时间的研究, 已经将用PDLC柔性膜制成的液晶可调光玻璃用于风挡玻璃、后窗玻璃上[9]。
3.2 集成化汽车玻璃
单纯的汽车玻璃已经远远不能满足消费者的要求, 越来越多的附件 (如天线、各种电子元件、包边条和加热线等) 被集成到玻璃上 (表3) , 可以实现接收信号、提供倒车影像、防水、防尘和加热等功能, 又节省了车内空间。集成化汽车玻璃已经被越来越多各种车型所采用。
3.3 多功能汽车玻璃
3.3.1 无线电玻璃
无线电玻璃将车载收音机的天线集成在玻璃上。以前, 车载收音机需要通过手拉或电动伸缩外露杆式天线接收信号。为了能在行驶过程中接收到必要的电波讯号, 车身外部增加了很多附属凸出物, 洗车或进出停车厂时很容易造成天线的损坏;另外, 汽车在高速行驶时, 天线与空气摩擦的风声也比较明显。在这种情况下, 无线电玻璃应运而生。
无线电玻璃有以下两种加工方式。
a.内嵌天线玻璃。在风挡玻璃中内嵌密封式天线, 图8a为内嵌天线玻璃的结构图, 天线被放置在内层玻璃和PVB膜之间。
b.印刷天线玻璃。将金属涂料印刷到玻璃 (一般是后风窗) 的内表面上 (图8b) , 然后在玻璃成型炉中经650~700℃的高温烧结后, 金属涂料就可以完全烧结在玻璃表面。印刷天线通过导线跟车内的信号放大器相连, 可以接收FM/AM、电视信号、GPS信号。印刷天线的宽度一般为0.5 mm左右。
这种集成了天线的无线电玻璃通讯故障率低、接收信号更稳定, 是今后的发展趋势, 传统的拉杆式天线将很快会被完全取代。图9是集成了加热线和印刷天线的后风挡玻璃。
3.3.2 憎水玻璃
汽车在雨天行驶时, 雨水会沾附在玻璃上而影响驾驶员的视线。虽然雨刮可以刮去前风挡玻璃上的雨水, 但刮刷范围有限, 且门玻璃和后风挡玻璃等无法清洁。由此, 憎水玻璃应运而生。使玻璃表面具有憎水性能的方法有两种。
a.在玻璃表面涂覆烷氧基硅盐类、烷氧基聚合物、有机聚合物、石蜡或氟素化合物等低表面能物质, 使玻璃表面具有较低的表面自由能[10,11,12]。图10是带有该种憎水表面涂层的玻璃表面, 可以看出, 水滴和玻璃无法亲和, 取得了玻璃憎水的效果。
b.使玻璃表面具有纳米级的微观凸凹表面。
在憎水玻璃表面, 水滴与玻璃的接触角能够达到110°以上 (图11) , 因而表现出非常好的憎水效果。金刚砂轮磨损试验表明, 膜层的抗划伤性能和抗磨损性能较好, 可以耐受风挡玻璃雨刷器的来回摩擦[13]。从图11看出, 由于憎水层与玻璃不易亲和, 在风力作用下, 憎水玻璃表面的水滴更容易被吹散, 而不易粘附在玻璃上。图12是透过普通玻璃和憎水玻璃看到的后视镜影像图的对比, 可以看出, 憎水玻璃有更加清晰的视野范围。
3.3.3 隔音玻璃
隔音玻璃是一种能对声音起到一定屏蔽作用的玻璃产品, 通常为双层或多层复合结构的夹层玻璃。夹层玻璃中间的膜层对声音传播的弱化起到了关键作用, 这种膜层可以是以聚乙烯醇缩丁醛为主要成分的PVB中间膜。PVB玻璃可以有效阻挡和吸收1 000~4 000 Hz的噪声, 从图13可以看出隔音玻璃能够有效地阻挡声音的传播。图14是经过普通玻璃和隔音玻璃的声音传输损失的对比情况, 采用隔音玻璃后, 声音在频率3 000~4 000 Hz时损失最大, 可达25%以上。
3.3.4 隔热/抗红外线玻璃
隔热/抗红外线玻璃主要有以下两种。
a.玻璃中间的夹层采用可吸收大量红外线的PVB胶片 (图15a) , 可以减少射入车内的太阳能量, 这种玻璃的能量透过率为40%, 比普通夹层玻璃低14%左右, 可以有效减少空调负荷。但这种PVB胶片的价格比较昂贵, 降低成本是其大面积推广的前提条件[14]。
b.在夹层玻璃的中间, 即玻璃内表面均匀地喷洒极细的金属粉末 (图15b) , 使太阳能量可以被金属颗粒吸收和反射, 从而达到隔热、降温的作用。这种玻璃价格比普通夹层玻璃稍贵, 已经在一些高端车型 (如宝马车系) 上获得应用。
3.3.5 加热玻璃
加热玻璃能够去除玻璃表面的雾气和冰雪, 确保清晰的视野范围。使玻璃具有加热功能主要有以下两种措施。
(1) 在车窗玻璃上印刷导电油墨 (发热体)
在车窗玻璃上印刷导电油墨后, 通电即可发挥其抗霜/雾的功能。这种玻璃的发热功率大、加热速度快, 但由于油墨印刷可能会遮挡一部分视线, 所以主要应用于容易堆积冰雪且对视线要求不高的后风挡玻璃。图16是后风挡玻璃采用加热玻璃前、后的对比情况。前风挡玻璃由于对视野要求十分严格, 不能印刷加热线, 可以通过在夹层玻璃之间放置很细的金属细线达到加热的效果。金属细线应该选用导电性强的材料 (如钨等) , 直径一般在0.01~0.05 mm之间。图17是带金属细线的前风挡加热玻璃。
(2) 在玻璃上镀发热膜或涂层
在玻璃表面镀覆发热膜或涂层, 赋予玻璃除霜、除雾的功能, 这种带发热膜玻璃的内部结构如图18所示。图19是带发热膜的前风挡玻璃。
3.3.6 防弹玻璃
玻璃的防弹作用可以通过玻璃夹层、玻璃与有机透明材料夹层复合和玻璃贴膜等几种方式实现[15]。防弹玻璃的特点是:透光性好、耐热、耐寒、具有较大的抗冲击强度等。当遇到爆炸或弹击时, 轻者玻璃可以完好无损;重者, 即使玻璃破裂, 子弹也不易穿透玻璃, 玻璃碎片亦不会脱落伤人。防弹玻璃主要用于重要人物及各国首脑所乘用的防弹车[16]。图20是子弹打到防弹玻璃后留下的痕迹。
最新研究结果表明, 透明陶瓷像玻璃一样透明, 可以用于高级轿车的防弹窗, 美国空军研究实验室对此进行了试验。由几层Al ON (氮氧化铝) 玻璃和聚合物组成的双层中空玻璃能够经受从7.62 mm口径手枪连续射出的穿甲弹, 而质量却比普通防弹玻璃轻50%[17]。
摘要：汽车玻璃是汽车重要的安全件之一, 具有保护乘员安全以及防水、防尘、耐热和隔音等作用。介绍了汽车玻璃的种类、应用现状、性能要求以及智能化、集成化和多功能等几种新型汽车玻璃的特点和应用情况等内容。
混合动力汽车的发展趋势 篇9
关键词：混合动力,汽车发展,发展趋势
1 混合动力汽车现阶段设计综述
1.1 串联式混合动力汽车
探讨混合动力汽车的发展趋势,首先要明确在汽车使用期间的动力提供方式,通常是将油品结合清洁能源来进行使用的,例如电能与太阳能的利用。采用串联的方式来进行现场调节控制,这样在行驶期间所排放出的尾气更少,并且汽车的动力也不会受到影响,这是传统汽车动力工程中难以解决的问题,电池是可以重复利用的,在使用阶段对电能进行存储,当发现汽车行驶期间电量不足时,会自动的导通备用油箱,继续完成行驶任务,通过这种动力支持系统的配合使用,可以避免现场出现影响安全性的因素,并通过技术性方法来对汽车的动力系统进行保养,避免出现动力不足或者影响使用安全性的因素[1]。
1.2 并联式混合动力汽车
这种模式的混合动力汽车主要是将发动力与电力功能系统进行并联,两种不同类型的动力系统可以同时的运转,减少了汽车行驶期间能量提供的时间差,形成更稳定高效的汽车动力支撑系统。这种汽车中可以将电能作为辅助能源来使用,也可以作为主要的动能提供能源来使用,从运行稳定性方面来分析,安全程度会有明显的提升[2]。并且两种系统相互配合时,在能源使用情况上也会实现节能目标,将汽车行程的成本有效降低,并且不会影响到运行使用的稳定性,是现阶段比较常用的一种技术性方法,也是新能源汽车的主要发展方向。
1.3 混联式混合动力汽车
这种设计理念中将上述两种方法充分融合,在汽车的供能形式上也有明显的增多,这是传统方法中不能达到的。混合汽车动力系统中,能够将多种不同的运行使用方式相互配合,在现场形成更高效的使用模式,并促进管理计划在现场可以得到进一步落实。这种类型的能源汽车在龙之系统上需要针对不同的使用方向来区分设计,避免在动力系统中出现混乱的控制模式。在设计研究期间会将常用的技术方法与现场充分配合,达到更理想化的使用效果,在运行期间控制系统的导通误差几乎不会作用在能量提供方面[3]。将串联与并联的优势相互结合,在欠缺方面也能够互相弥补,最终形成了长期稳定的可行性工作目标体系,是行业发展的重要阶段。
2 混合动力汽车的研究发展方向
2.1 混合动力汽车控制系统发展方向
自动化控制技术应用是行业发展的主流方向,针对传统方法中比较常见的控制操作复杂,控制精准度不足的现象都会随着行业技术发展来得到更好的解决。汽车在行驶期间能量剩余情况会通过显示表显示出来,并且当进入到补充界限内时,会自动的导通系统来发出提醒警报,这样操作人员发现这一情况后能够及时的对汽车进行能量补充。微计算机技术的运用可以帮助实现上述操作任务,还可以根据车辆的行使参数反馈在短时间内进行自动调整,有效的提升的车辆运行使用安全[4]。控制系统会逐渐的简化惭怍流程,并将主要的操作控制方法体现在其中,帮助观察在校系统中存在的欠缺部分,并促进管理计划能够更高效的落实实现。混合控制系统在应用时,比较常见的问题是使用效率不足,研究期间会针对这一系统的稳定性进行评估,在连接形式选择上也更具有依据。混合动力汽车的研究发展方向主要是传统控制方法向先进控制技术方面的过渡,经过一段时间的配合使用,降低系统能源中发生断连或使用效果下降的问题。因此在设计与生产期间,需要对各项参数进行精准的计算,促进系统的运行稳定性得到更好的落实进步。
2.2 混合动力汽车再生制动能量的研究
混合动力汽车能源选择会逐渐从传统的汽车、柴油逐渐向太阳能、电能方面过渡,并充分的应用太阳能发电来实现对汽车电能的补充,在这种方法下,汽车的形式效率也得到了充分的保障,即使形式期间能量不足也能够自动的补充。在设计过程中,大部分的行驶理念中都会充分的结合技术手段来进一步提升,并观察在系统中是否存在需要优化的内容,为行业发展提供动力支持[5]。降低排放也是设计生产的发展方向,针对一些比较常见的汽车排放污染问题,在能源系统中会设置回收装置,这样使用起来也更加的稳定。
3 结束语
经过以上论述可以了解都,汽车制动能量回收系统研究主要集中在回收制动能量方法、回收制动能量的效率、驱动电机与功率转换器的控制技术、再生制动控制策略、机电复合制动的协调等方面。目前,急需解决的制动能量回收系统关键技术问主要有四个方面:制动稳定性问题、制动能量回收的充分性问题、制动踏板平稳性问题、复合制动协调兼容问题。
参考文献
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[3]白钰枝.混合动力汽车的发展现状与前景[J].科技创新导报,2011(12):249.
[4]孙远涛,张洪田.混合动力汽车研究状况及发展趋势[J].黑龙江工程学院学报(自然科学版),2011(2):13-16.
汽车运用技术及发展趋势探析 篇10
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。
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。
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。
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, 吸入气体越多;当压力减小时, 它又释放出一部分气体, 始终保持一定压力。
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32km/h, 利用携带的GPS系统会时时提醒自动巡航系统近1km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。
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 汽车被动安全技术
2.1 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 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。
2.3 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。
2.4 防撞型安全转向柱
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。
2.5 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。
2.6 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。汽车安全技术中的主动安全和被动安全是相辅相成、相互补充的, 两者缺一不可。未来的汽车安全技术将向着集成化、系统化和智能化方向发展。
2.7 智能化
随着电子信息等技术的飞速发展, 智能技术在汽车安全系统上得到了广泛应用, 安全技术正逐步走向智能化。全球卫星定位系统
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, (GPS) 技术、智能避撞系统、智能驾驶系统、智能轮胎、智能悬架、智能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。
1.7电子制动力分配系统
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、后轮的液压接近理安全气囊等将在汽车上发挥越来越大的作用。随着传感器技术及计算机技术的进步, 越来越多。
参考文献
[1]郭鸿瑞.汽车主动安全新技术及其发展趋势[J]汽车实用技术, 2010 (5) .
