车辆工程汽车新技术论文

第一篇：车辆工程汽车新技术论文

关键字：均质充量压缩燃烧(HCCI)技术，双离合变速器技术，无人驾驶汽车

一：汽车发动机新技术

1：均质充量压缩燃烧(HCCI)技术

1.1）传统燃烧概念局限性：

压缩点燃式燃烧概念（用于柴油机）与火花点燃式燃烧概念（用于汽油机）相比，最大的特点在于所使用的燃油特性不同，由此造成两者在以下各个方面都有差别，如燃料引燃方式，空燃比，压缩比，燃油经济性，有害物排放等。出于人类对汽车排放的有害物质的毒害作用，二氧化碳的温室效应和氮氧化物形成酸雨的关注，以及能源匮乏的影响，人们对高效能、低污染的动力源的需求与日俱增。

传统的汽油机属于预混均质燃烧，由于汽油特性以及爆燃等诸多因素的限制，因此，压缩比低，热效率低。与汽油机相比，柴油机具有较高的热效率和优越的燃油经济性，但是，传统柴油机的燃烧是燃料喷雾的扩散燃烧，依靠发动机活塞压缩到接近终点时的高温使混合器自然点火。由于喷雾与空气的混合时间很短，燃料与空气混合得严重不均匀，混合气分为高温过浓区和高温火焰区，导致NOx和碳烟的产生。

1.2）均质充量压缩燃烧（HCCI）技术概述：

HCCI是一种全新的内燃机燃烧概念，既不同于柴油机（非HCCI），又不同于汽油机（均质充量火花点燃），是一种火花点燃式和压缩点

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燃式发动机概念的混合体。均质压燃式(HCCI)燃烧方式是目前内燃机燃烧领域的研究热点。HCCI燃烧是以预混合燃烧和低温反应为特征的燃烧方式。采用HCCI燃烧方式可以同时降低柴油机的NOx和碳烟排放，井提高柴油机的循环热效率。HCCI发动机机通常工作在高空燃比和较低的压缩比条件下，工作范围较小，高负荷时功率输出不足。“双模式”HCCI发动机是解决上述问题的有效途径，并成为近期HCCI发动机研究中的热点。

HCCI发动机燃烧为稀薄燃烧，采用均质压缩多点着火，是一种从优化燃烧的角度来降低NOx和碳烟排放的新燃烧理论和技术。其燃烧模式是在进气和压缩过程形成均质混合气，当活塞压缩到上止点附近时，均质混合气自然点火。从HCCI燃烧方式看，HCCI发动机可以同时综合火花点火发动机（SI）和直接喷射压缩点火发动机（DI）的优点，同时避免他们的缺陷，即HCCI燃烧可以同时实现降低排放和达到高热效率的目的。这与传统控制排放方法相比，实现了很大的进步。

1.3）均质充量压缩燃烧（HCCI）技术特点

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（1）超低的氮氧化物和碳烟排放

造成传统柴油机NOx和碳烟排放较高的原因是传统柴油机存在高温区，即在火焰前锋高温区容易产生NOx排放，在火焰内部高温区由于缺氧容易产生碳烟排放。而HCCI发动机为稀薄燃烧，所以不存在缺氧情况，因而可有效降低碳烟排放；同时HCCI发动机燃烧为预混合均质压缩点火燃烧，即燃烧室内部为均质混合气，在活塞压缩作用下燃烧室内多点同时着火，减少了火焰传播距离和压缩持续期，避免了高温区的产生，可大大减少NOx的排放。

（2）燃烧热效率高

由于HCCI发动机采用压缩自燃，因而可以大大提高压缩比，从而提高其燃烧效率。另外，压缩点火方式避免了SI发动机的节流损失，其热效率与SI发动机相比更具优势。热效率的提高主要来源于三个方面：一：减少了节流损失；二：提高了压缩比；三：缩短了续烧期

（3）HCCI燃烧过程主要受燃烧化学动力学控制

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HCCI燃烧的能量释放过程是受多种化学动力学因素支配的，这些因素进而又受流体静力学和热力学状态历程的影响。为了获得HCCI燃烧，要考虑各种不同的参数。压缩冲程结束时的缸内温度和压力、燃烧的自燃特性和残余废气量都会影响HCCI的点燃过程。

（4）HCCI发动机运行范围较窄

HCCI发动机可以使用多种燃料（汽油、柴油、天然气、氢气等），在一定的工况下可以稳定运行，得到较好的运行和排放效果。但燃烧受到失火和爆燃的限制，发动机的运行范围比较窄。

（5）HCCI发动机HC、CO的排放较高

相对于普通柴油机，HCCI发动机HC、CO的排放较高主要是由于HCCI燃烧通常采用较稀的混合气和较强的EGR（废气再循环），缸内温度比较低造成的。

1.4）均质充量压缩燃烧（HCCI）方式的实现

（1）进气道喷射

将燃料喷到进气阀附近和空气混合，然后在进气过程中将混合气吸入缸内。这个方法利用进气涡流来强化混合气的形成过程，从而提高混合气的均匀度。

（2）缸内前期喷射

即在压缩上止点前将燃料喷入缸内，通常这种情况下发动机的喷油提前角远大于传统柴油机，是柴油与空气在着火前充分混合。

（3）缸内后期喷射

将柴油在压缩上止点附近或之后喷入，同时采用大量预冷的废气再循

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环，加强涡流和降低压缩比等措施来实现点火延迟。1.5）HCCI商业化面临的技术问题

（1）发动机冷启动困难

（2）废气控制系统的研究

（3）拓宽HCCI运行工况范围

（4）控制点火时刻和燃烧率

（5）研发快速反应控制系统来解决不同工况下的动态响应灵敏度

二、汽车传动系统新技术

1：汽车双离合器变速器（DCT又称DSG）技术 1.1）双离合器变速器概述

10年前，虽然已经出现了带手动功能的步进式自动变速器，但在大众化量产车中，自动变速器和运动性驾驶在人们的头脑中并无必然联系。但随着双离合变速器技术的出现，这种介于传统变速器和自动变速器之间并综合了两者各自优点的变速器，让车主们感到欣喜。双离合变速器技术是变速器领域的最重要创新之一，而对于新能源车来说，双离合变速器技术还有着更加深远的意义。1.2）双离合变速器的结构和基本原理

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双离合器变速器在一个变速器中实现了两个手动变速器的功能。在使用标准换挡杆换挡的汽车中，如果驾驶员要从一个挡位换到另一个挡位，他先要踩下离合器踏板。此动作可以操作一个离合器，使发动机与变速器断开连接，中断输送到变速器的动力。然后，驾驶员使用换挡杆选择新的挡位，这个过程涉及到将齿形联轴器从一个齿轮移动到另一个不同大小的齿轮。称为“同步器”的设备会让齿轮在结合之前相匹配以防止磨齿。一旦换入了新的挡位，驾驶员就可以松开离合器踏板，从而使发动机重新连接到变速器，并将动力传送给车轮。由此可见，在传统的手动变速器中，从发动机到车轮没有连续的动力输出。在换挡的过程中，动力传送将从“有”到“无”再到“有”进行变化，这样就会导致“换挡冲击”或“扭矩中断”现象。对比之下，双离合器变速器使用两个离合器，但没有离合器踏板。先进的电子系统和液压系统像控制标准自动变速器那样对离合器进行控制。但在双离合器变速器中，各离合器单独运转。一个离合器控制奇数挡（一挡、三挡、五挡和倒挡），另一个离合器控制偶数挡（二挡、四挡和六挡），如

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图1-2和1-3所示。这样，不需要中断从发动机到变速器的动力传送就可以换挡。

1.3)双离合变速器的干与湿

(1)干式离合器

干式离合器具有从动部分转动惯量小、结构简单、调整方便、分离彻底、转矩过载保护、效率高、成本较低、不需要助动力等优点。干式离合器通过压板和飞轮吸收较大热量对滑磨产生热量的速度不敏感，但空气散热较慢，热量不易在短时间内散发出去；因此,它受滑磨产生的总热量的限制。干式离合器适于在短时间内结合，这样滑磨时间短、产生热量少。

（2）湿式离合器

湿式离合器有较好的控制品质。结构比较单

一、具有压力分布均匀、磨损小、传递扭矩容量大、不用专门调整摩擦片间隙等特点。由于它用液压油强制冷却，允许起步时较长时间地打滑，高档起步而不会烧损衬面，其寿命可达干式离合器的5倍～6倍，广泛用于自动变速器的离合器上。但处于分离状态中的多片式离合器的主、从动摩擦片之间因润滑油相互滑转，产生较大的摩擦阻力，使变速器的传动效率相应降低。

1.4）双离合变速器的控制策略

双离合变速器在换挡过程中存在两个离合器扭矩传递的重叠阶段，因此对换挡过程离合器的控制有较高要求

（1）起步控制

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车辆起步时，可以有两种起步控制策略；第一种：仿照AMT的起步控制策略，起步时车辆自动挂1档，即只有离合器1参加起步。第二种：为使两个离合器具有相同的使用寿命并保证起步的快速性和平稳性，可以使两离合器同时进入滑摩状态，共同承担起步力矩实现车辆起步。

（2）升降挡控制

如图4所示，升挡时（以l挡换2挡为例）控制过程为离合器1分离，离合器2接合。升挡前只有离合器l结合，转矩完全由离合器1传递，离台器与发动机没有相对滑转。换挡时，离合器1被切断供油并开始逐渐卸压分离。同时，离合器2的油路接通，随着油压不断升高，其摩擦片间隙被消除，主、被动片受压滑转，直至压紧，停止打滑成为整体传递转矩。即离合器I与离合器2中的摩擦元件完全分离和接合，都需要经过一段滑磨过程，且有工作重叠部分，则不会切断动力，实现了动力换挡。降挡过程与升挡过程原理相同。

（3）跳档控制

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变速器升档一般是一档一档地进行的，而降档则可能会跳跃地降档，双离合自动变速器在手动控制模式下也可以进行跳跃降档。例如：从6档降到3档，连续按3下降档按钮，由于6挡齿轮和3挡齿轮处在不同输出轴上，变速器就会从6档直接降降3档。但是从6档降到2档时，由于6挡齿轮和2挡齿轮处在同一输出轴上，则变速器会先降到5档，再从5档直接降到2档。即跳跃降档时，起始档位和最终档位是属于同一离合器控制的，则会通过另一离合器拄制的档位转换一下，起始档位和最终档位不属于同一离台器控制的，则可以直接跳跃降至所定档位。

1.5）双离合变速器的优势

（1）换挡快。双离合变速器的换挡时间非常短，比手动变速箱的速度还要快，只有0.2秒不到。

（2）省油。双离合变速器因为消除了扭矩的中断，也就是让发动机的动力一直在利用，而且始终在最佳的工作所以能够大量节省燃油。相比传统行星齿轮式自动变速箱更利于提升燃油经济性，油耗大约能够降低15%。

（3）舒适性。因为换挡速度快，所以DCT的每次换挡都非常平顺，顿挫感已经小到了人体很难察觉的地步。（4）在换挡过程中，几乎没有扭矩损失。

（5）当高挡齿轮已处于预备状态时，升挡速度极快，达到惊人的8毫秒。

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（6）无论油门或者运转模式处于何种状况，换挡时间至少能达到600毫秒(从奇数挡降到奇数挡，或者从偶数挡降偶数挡时，耗时约为900毫秒，例如从第5挡降到3挡)。

三：智能汽车与车联网技术

1：无人驾驶汽车

1.1）无人驾驶汽车概述

国外科学研究表明，每个交通事故均不同程度地涉及驾驶员、汽车及道路环境因素。英国科学家有研究表明交通事故肇事发生的唯一原因是由驾驶员因素引起的占65%，而与驾驶员有关因素（汽车、道路环境等）的百分率高达95%。我国道路交通事故的统计也表明，主要由于驾驶员造成的事故占90%左右。总之，驾驶员失误作为肇事发生交通事故的主要原因已被世界各国所公认。如果要从根本上解决这一问题，就需要将“人”从交通控制系统中请出来，从而提高安全性。由于无人驾驶电动车不需要司机，系统效率也随之提高。无人驾驶汽车就是这种新型控制方法的核心，而车辆安全则是无人驾驶汽车成败的关键。

1.2）无人驾驶汽车的发展

无人驾驶汽车是新能源汽车与计算机系统相结合的一个轮式机器人，也是一个衡量国家科研实力和工业水平的一个重要标志，成为各国白热化角逐的一个领域。发达国家从20世纪70年代开始进行无人驾驶汽车研究，美国是世界上研究无人驾驶汽车最早、水平最高的

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国家之一。而Google无人驾驶汽车无疑是这块领域的佼佼者，通过了大量的实验大量的数据提高无人驾驶汽车的安全性与实用性。与国外相比，国内的无人驾驶汽车起步较晚，规模较小，主要是一些大学和研究所。近几年也取得了不错的成绩。例如，由国防科技大学自主研制的红旗HQ3无人车，2011年首次完成了从长沙到武汉286公里的高速全程无人驾驶试验，创造了我国自主研制的无人驾驶的新纪录。

1.3）无人驾驶电动汽车的组成和基本原理

无人驾驶电动汽车系统主要由传感器系统、控制系统和执行机构组成。理想化实现无人驾驶汽车的主要技术有两种途径：

一、采用磁传感器来检测路径，但需在地面下预埋磁针，对路面重新改造，对路面有破坏性。

二、采用CCD摄像头作为传感器来检测路径，而CCD摄像头价格较高，并且需要对采集到的图像实时处理，对系统硬件和软件要求很高。

现在广泛采用的一般是基于光电传感器基础的自动导航系统，其根据光电传感器测得的反射光强的信号来自动辨别行驶路径，与其他的导航方案相比，该方案导航系统具有结构简单、安装方便、对道路无损害、价格低廉等特点。传感器系统主要由导航系统、防碰撞传感器、启停系统组成；控制系统可以选择dSPACE公司的MicroAutoBox控制器；执行机构主要由轮毂电机、线控转向、电控液压制动等系统组成。

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（1）导航系统

导航系统自动检测汽车相对于预定路径的横向偏差。主要由光源、光电传感器、遮光附件、信号采集和电源五部分组成。

（2）控制系统

控制系统根据横向偏差来计算转向系统所需转角，获取汽车的预瞄信息，对车辆的状态进行自动控制，使汽车按预定工况行驶。控制系统相当于一个“驾驶员”模型，对信息感知、综合、判断、推理、决断，使执行机构产生相应正确的响应。控制系统成为当前国内外学者研究的一个热点问题，综合人工智能，计算机技术，通信技术，控制理论等多门学科的前沿技术。

（3）执行装置

执行装置分为三个部分，分别是驱动系统、转向系统和制动系统。驱动装置为4个电机，采用线控转向，和电控液压制动。

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1.4）无人驾驶汽车的发展方向

无人驾驶汽车，必须形成一个完备的“驾驶员”模型，自动适应各种不同工况。可以归纳为3个方面：高速公路环境、城市环境和特殊环境下的无人驾驶系统。1.5）无人驾驶汽车的未来

就有学者预测，不就得将来是一个智能人工的环境，无人驾驶汽车无疑是汽车的发展趋势。可能未来，传统的三大件之一的驾照也不复存在，出门选定位置规划路线，就能让你更有时间舒舒服服地在车上吃个早餐，这也是Google无人驾驶汽车的理想模型。

参考文献：

一：《现代汽车新技术》姜立标主编，北京大学出版社 二：《汽车新技术》史立库主编，人民交通出版社 三：HCCI技术的研究现状与展望，赵新顺、曹会智等 四：双离合自动变速器技术研究进展与应用现状，吴佐铭等

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第二篇：汽车新技术论文

淮安信息职业技术学院

选修课论文

汽车被动安全新技术

班 级 ****** 学 生 姓 名 ****

学 号 ******** 指 导 教 师 *****

二 ○ 一 二 年 六 月

摘要

汽车被动安全技术是指一旦事故发生时，保护车辆内部乘员及外部人员，使直接损失降到最小的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术、碰撞后伤害减轻与防护技术等，尽管随着科学技术的发展，汽车主动安全技术在交通安全中起着越来越大的作用，但仍然不可避免发生意外情况。此时，汽车被动安全技术将是避免乘员伤亡的唯一保障。因此，汽车被动安全技术的开发研究仍将是汽车安全技术研究的热点之一。我国也应有计划、有步骤地发展现代汽车被动安全技术。

一．主动安全配置

主动安全配置主要是指发生撞击之前所做动的辅助装置，这些装置在车辆接近失控时便会开始启动，以各种方式介入驾驶的动作，希望能利用机械及电子装置，保持车辆的操控状态，全力让驾驶人能够恢复对于车辆的控制，避免车祸意外的发生。

防碰撞控制系统、ABS、VSC(车身稳定控制系统)、DSC（动态稳定控制）、ESP（车身电子稳定系统）等驾驶上的辅助装置等属于主动安全配置。被动安全系统是指在交通事故发生后尽量减小损伤的安全系统，包括对乘客和行人的保护。

被动安全装置是指在意外发生不可避免，车辆已经失控的状况之下，对于乘坐人员进行被动的保护作用，希望通过固定装置，让车内的乘员固定在安全的位置，并利用结构上的引导与溃缩，尽量吸收撞击的力量，最大限度确保车内乘员的安全。

主动头部保护系统、安全带、气囊、笼型车体结构等属于被动安全配置与设计。

二．欧洲新车安全评价体系NCAP 包括两个方面，正面和侧面碰撞。正面碰撞速度为64公里/小时，侧面碰 撞速度为50公里/小时。碰撞测试成绩则由星级（★）表示，共有五个星级，星级越高表示该车的碰撞安全性能越好。

近年来，增加了车辆对被撞行人的安全保护程度的测试，并将结果划分 为4个等级级：★★★★分数为28-36分，★★★分数为19-27分，★★分数 为10-18分，★分数为1-9分。

三．主动安全装置

1.防碰撞控制系统

1).系统组成

防碰撞控制系统主要由行车环境监测、防碰撞预测和车辆控制三部分组成。2).控制原理

该系统采用激光雷达在水平面上呈扇形快速扫描，提高激光束的能量密度，可延长激光扫描雷达的监测距离，消除因车辆颠簸引起的误差，并能监测弯道上的障碍物。

最小的激光扫描雷达监测范围（一般在120m以上）是由实际车距确定。该车间距是指在潮湿路面状况下，保证在后面车辆减速制动后，不致于碰撞到前面的暂停车辆的距离。

据路面状况（湿/干）、后面车速及相对车速，计算出“临界车间距离”，该值是根据路径估算方法确定的车间距离。判断安全/危险的方法，就是将实际测量的车间距离等于或小于临界车间距离时，自动制动控制系统启动。

2.防碰撞控制系统—预警系统

3.皇冠Majesta防碰撞系统

(1).毫米波雷达除根据到达障碍物的距离和方向，还通过处理摄像头拍摄到的图像来判断前方障碍物的大小。

(2).与凭借毫米波进行判断相比，在遭遇无法避开冲撞的情况时，可在比以前快0.2秒左右的时间内检测出这一情况。通过在较早时间内检测出存在冲撞危险，可在提前在接下来的安全操作方面尽早做出反应。

(3).如判断无法避开冲撞时，便会象以前一样，自动加大收紧安全带的力量以及对制动踏板的踏力

(4).皇冠Majesta在防冲撞系统方面，配备了配套使用毫米波雷达和CMOS摄像头的新式预防碰撞安全系统。

4.英菲尼迪防碰撞辅助概念系统

该系统利用毫米波雷达检测前方的障碍物：

(1).在能够通过方向盘操作等躲避障碍物的速度时，会进行警告制动；(2).在操作方向盘也无法回避碰撞时，则会自动进行紧急制动。

(3).当系统检测到前方障碍物并判断出需要驾驶员减速时，会通过显示信号与声音提醒驾驶员，促使驾驶员进行减速操作。此时，驾驶员可松开油门踏板，平稳减速制动。

(4).在驾驶员未利用方向盘及制动踏板进行躲避操作的情况下，当系统判断出存在发生追尾的可能性时，会自动实施制动。同时还会通过拉紧安全带来减少安全带的松弛余量，增强对乘员的束缚力。

员

四.被动安全装置

1.主动头部保护系统

当受到后方来车撞击时，最容易发生伤害的部位是颈椎。

乘员头颈保护系统，属于汽车被动安全装置，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。(1)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。

(2)预紧式安全带 控制装置分有两种：

电子式控制装置、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（3）安全气囊

安全气囊主要由传感器、气体发生器、气囊系统等三部分组成，传感器的功能是检测、判断车体所经受的撞击信号，决定是否启动安全气囊；气体发生器的功能是在传感器的控制下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，使气囊迅速膨胀展开保护乘员；气囊一般装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约50～90升，做气囊的布料具有很高的抗拉强度，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。

传统安全气囊的设计是在发生正面撞车事故时避免车内乘员的头部、颈部和胸部强烈撞击在仪表盘、方向盘或挡风玻璃上。在后面碰撞、翻车或大多数侧面碰撞的情况下，它不会被引发。随着技术的发展，安全气囊的保护范围将进一步扩大，从现在的前排乘员前方保护扩展到前排乘员的侧面、膝部和后排乘员的前方与侧面以及车外行人。开发出了侧面安全气囊、发动机罩宽幅气囊、车外气囊等。同时，安全气囊已出现智能化，能识别乘员席有无乘员、有无逆向儿童座椅、乘员身材大小、重量，坐姿、是否佩带安全带等，并根据上述信息调整动作，以求最大限度地减少失误和保护乘员。

汽车的行人安全车采用了两种可以碰撞中对行人进行保护的新颖安全气囊。这两种气囊一是发动机罩气囊，一是前围安全气囊，两者配合使用可减少最常见的行人伤亡事故

2.高强度车身

强度车身HSB（High Strength Body）充分考虑了车辆安全性、轻量化以

及人性化保护等方面的要求。

在车辆发生侧面碰撞时，三层结构的侧围对整个车身结构起到了强大的支撑作用，为车内生存空间提供了保障

正面碰撞时，撞击力通过热成型钢板材质的保险杠支架向碰撞影响区结构分散，被纵梁吸收削弱后的碰撞能量继而被传递给同样由超高强度热成型钢板制成的脚部横梁、中央通道及门槛，这样就可以避免前排脚部区域在碰撞过程中的凸入危险。

五.轮胎气压自动监测系统（TPMS）

(1).轮胎气压对汽车行驶安全性的影响：

轮胎气压对汽车承载能力、制动性能、侧偏特性、高速性能均有影响。TPMS是汽车轮胎气压监测系统（Tire Pressure Monitoring System），主要用于汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时监测，对轮胎漏气和低压进行报警，以保障汽车行驶安全性。

(2).汽车轮胎气压自动监测系统的类型

间接式TPMS，它通过汽车ABS的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监视胎压的目的，其缺点是无法对两个以上轮胎同时缺气的状况和速度超

过100 km/h的情况进行判断。

直接式TPMS，它利用安装在每一个轮胎里的锂离子电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线调制发射到安装在驾驶台的监视器上；监视器随时显示轮胎气压，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统就会自动报警。

两个以上轮胎同时缺气的状况和速度超过100 km/h的情况进行判断。

六.红外夜视系统

在夜间行驶的时间虽少但出事故的几率却很大，因为在黑暗中人们的视野受到了一定影响。车灯的照射距离和范围有限，无法保证使驾驶者对车灯照射范围以外的潜在危险获得足够的预警。随着汽车技术的飞速发展，让黑夜变成白昼，让夜间驾驶变得更轻松安全。

当在黑夜中驾驶时夜视系统提供了一种新的视觉方式。在司机借助灯光系统看不清前方路况之前，热感成像相机在黑夜中可以探测到车辆前方的人、动物和一些物体。热感相机另一项功能是将发生的图象增加亮度，然后将增亮的图象传送到控制中心显示，人和动物等目标都会变得更清晰。奥迪A8L的夜视辅助系统

奥迪A8L的夜视辅助系统，除了可以让驾驶者看清近光灯照不到的黑暗中的交通标牌、弯道、车辆、障碍物等会造成危险的事物，正确判断出前方道路的情况，还可以通过远红外热成像摄像头捕捉到车辆前方24度范围300米内的热源（包括人和动物），让驾驶者提前作出反应。

热成像摄像头装在全新奥迪A8L车头的进气格栅内，扑捉前方信息非常直接。当热源（人或者动物）出现在捕捉范围内时，系统会将拍摄到的热信号送交电脑处理，处理后的图像就会在仪表盘的显示器中显示出来，当行人有横穿车辆前方的意图时，系统会迅速做出判断并以红色突出显示，同时发出声音警告。

七．安全玻璃

汽车发生碰撞事故时风窗玻璃的性能如何，对高速行驶的汽车安全性影响较大。汽车安全玻璃一般具有足够大的变形余量和柔性，一方面可保证正常状况下良好的视觉效果；另一方面既能防止碰撞时乘员从窗中飞出，又不致对其头、颈部位造成较严重伤害。安全玻璃可分为强化玻璃和夹层玻璃

第三篇：汽车新技术论文

论汽车新技术

汽车作为人类最为重要的代步工具之一，已伴随着我们人类走过了近两个半世纪。而随着社会的进步，人们生活水平也日益提高。汽车也随着人类对物质的更高追求发生了翻天覆地的变化，各种新能源新技术尤其是计算机技术在汽车上的应用也应运而生。究竟这些新技术是什么，又能给汽车带来什么？下面就汽车新技术做一个综述，这些新技术从汽车本身的结构、发动机、刹车系统、车载电子系统、安全应用等诸多方面进行综述。

1.纯电动车

纯电动车有良好发展前景。作为一个对于中国市场和客户有长期承诺的公司，宝马密切关注市场的需求 和发展，我们认为纯电动车是一个很有前途的朝阳产业。近年来，宝马在纯电动车方面做出 了很多尝试和努力：2008 年 11 月开始，宝马集团从美国开始在全球范围内投放 600 多辆 MINI E 汽车进行实路测试，收集电动汽车日常使用的数据和经验。2011 年，宝马集团将交 付更多电动车辆供客户试验驾驶，这些电动车将基于 2010 年 1 月发布的 BMW Concept ActiveE 概念车进行小批量生产。2010 年底前，我们将在中国引入 50 辆 MINI E 电动车进行实路测试项目。作为该项目 的主要合作伙伴，中国汽车技术研究中心（CATARC）将在项目准备，实施和测试评估阶段 与宝马紧密合作并进行相关课题研究;国家电网公司也将在充电设施建设以及相关的基础 设施研究课题中提供全面支持。2013 年，到 我们将把在电动汽车领域获得的经验应用到 “超 大城市汽车”项目的研发和推广中。这将是宝马集团的第一款量产纯电动汽车。最受人关注的当之无愧的是以电能作为动力的汽车，但是也不可忽略其他能源的研究开发。

2.电子点火装置（ESA）

由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节，这样可以节约燃料，减少空气污染。此外，新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。一般认为，发动机电子控制装置的节能效果在15%以上，而效果更明显的则是在环境保护方面。除此之外，在发动机部分利用电子技术的内容还有：废气再循环（EGR）、怠速控制（ISC）、电动油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油汽蒸发及系统自我诊断功能等，它们在不同的车型上都或多或少地被应用。

3.燃油缸内直喷技术（FSI）

FSI是“燃油缸内直喷技术”的缩写。普通引擎是将燃油喷射到进气歧管和空气混合后再进入燃烧室燃烧，而FSI是将燃油直接喷射到燃烧室中燃烧，更容易达到空气和燃油的合理配比，增强动力性和燃油经济性。FSI对燃油辛烷值和纯度的要求很高，需要的压缩比也很高。但它在经济性，动力性，环保性上都比其他类型的发动机好，所以在各个工况下都能保证经济性和动力性最佳。

4.无级变速器（CVT）

无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。因此，其比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使汽车的车速变化平稳，没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。智能怠速停止系统（SISS：Smart Idling Stop System）。这种怠速停止系统用来代替起动机，对处于停止工作状态的发动机气缸进行喷油。使其燃烧，从而重新起动发动机。也可以称为像直喷式发动机那样的再起动装置。智能怠速停止系统（SISS）的优点是，不仅显著降低了发动机与蓄电池的重量负担，而且发动机的重新起动时间只有0.3s的极短时间。这套世界首创的系统可在发动机停止运转时向汽缸内进行燃料直喷并点火，利用其产生的能量推动活塞向下，从而实现发动机安静而迅捷地再次启动，这一系统有望将油耗降低7-8%，可谓环保至极。

5.EGR系统

EGR系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始终处于最理想的情况，最终保证排放物中的污染成份最低。由于废气再循环量的改变会对不同的污染成份可能产生截然相反的影响，因此所谓的最佳状况往往是一种折衷的，使相关污染物总的排放达到最佳的方案。

6.防抱死制动系统（ABS）

它与传统的制动系统协同工作，是一种安全、有效的制动辅助系统。它的主要作用是防止在制动过程中车轮抱死（即停止滚动），从而保证驾驶员在制动时还能控制方向，在某些情况下，如在湿滑路面上还能减小制动距离。对于未装备ABS的车辆，驾驶员可以通过点刹制动踏板人为地防止车轮抱死，但这对驾驶员的操作技能要求太高，一般人很难做到。ABS系统通过电脑自动控制制动系统的油压，驾驶员只需踩住制动踏板不动，系统就能自动地快速地调节制动力，在获得最大制动效能的同时，防止车轮抱死。

7.汽车安全气囊系统（SRS）

安全气囊是由传感器、气体发生器、气囊和电控单元组成，传感器感受汽车的碰撞程度并将信号送到控制器，控制器对信号进行处理，当判断有必要打开气囊时发出信号触发气体发生器，气体发生器迅速点火并产生大量气体给气囊充气，整个过程所需要的时间约需10毫秒。由于装备安全气囊的汽车在世界上急速增加，安全气囊对于乘员的保护起到了积极的作用，它可以降低车辆在正面冲撞时乘员的死亡率约30%，但对于儿童的保护并不理想。

8.ASS-全功能座椅系统

这个系统是在座椅中设计十组气囊藏於座椅里面, 分别位於座垫的下方、前方、两侧、腰部、腰际等, 当车辆起动后, 每个气囊就会因应每个驾驶人身材与姿势而作不同的充气, 达到最佳的人体支撑, 这一套系统每四分钟还会解读一次, 可依驾驶人的乘坐姿式再进行充气调整, 可使驾驶人随时都保持着最舒适的驾BAS-煞车辅助系统。

9.4WD-四轮驱动系统

4WD系统是将引擎的驱动力从 2WD系统的二轮传动变为四轮传动, 而 4WD系统之所以列入主动安全系统, 主要是 4WD系统有比 2WD 更优异的引擎驱动力应用效率, 达到更好的轮胎牵引力与转向力的有效发挥, 因此就安全性来说, 4WD系统对轮胎牵引力与转向力的更佳应用, 造成好的行车稳定性以及循迹性, 除此之外 4WD系统更有 2WD所没有的越野性。4WD目前大致可分短时(PART TIME 4WD)及全时(FULL TIME 4WD)四轮传动系统, 短时四轮传动系统可依驾驶者的需求, 选择二轮传动或四轮传动, 这种传动系统是属於比较传统的 4WD系统, 从越野性的观点来看, 此种传动系统当选择四轮驱动模式时前后轮系直接连结, 可确保前后轮的驱动力输出, 因此此种系统系属於适合越野的 4WD系统。另一种为全时 4WD系统, 此种系统不需驾驶人操作, 车辆总是处於四轮驱动系统, 此种系统可经由前后驱动力的分配, 可达到更完美的胎驱动力及转向力的最佳化配置, 系属於高性能传动系统, 除了配置於一般的越野吉普车外, 亦常用於一些高性能的轿跑车上。

10.ADS-可调避震系统

此套系统可依据各人的喜好, 路面的状况及使用的条件, 由驾驶人来调整避震器的软硬度, 以适合不同的需求, 例如驾驶者想享受驾驭的乐趣时, 可选择较硬的模式享受跑车式的驾驶乐趣, 当然您也可以选择较软的模式, 享受舒适的乘坐感觉。ADS系藉由变化避震器的阻尼减震力, 来达到较硬模式有较大的阻尼减震力, 加强激烈操驾的减震力, 较软的模式则提供较低的阻尼减震力, 提供较柔合的乘坐感。先进的可调避震系统采用电子式无段可调避震系统, 更可根据不同的路况以及操作条件主动自动的调整最适合避震阻尼力, 唯此套系统由於价格较昂贵, 通常只在高级豪华房车才会配备, 可调避震系统除可提高舒适性外, 亦有助於行车操控安全。

11.ALS-自动车身水平系统

该系统会於当车尾高度因载重量的变化 而使车尾高度降低或升高时, 调整至原来高度的一项系统。大致可区分为两种, 一种是完全独立的套件, 只负责车尾高度的调整工作, 另一种即是整合於悬吊控制系统中, 此系统的大致作用方式如下, 当车辆载重时, 如后座因坐人或行李箱有放重物而使车尾下沉, 位於后悬吊下控制臂上的高度或位置感知器, 便会告知电脑此一状况, 在电脑确认此一状况一段时间后, 认为此车尾高度的改变确实来自车重的增加, 而非路面状况的暂态影响, 便会起动一空压机将空气灌入后避震器中, 使后避震器重新将车尾顶起, 至车高恢复至原车有车身正常的车姿, 相反的, 若车尾车重降低至使车尾高度升高, 则 ALS系统会将避震器内的部分高压气排出, 使车身保持标准, 此种调整除可以保持车身一定的舒适乘坐姿势外, 又可以维持一定的操安性能。

12.ASL-排档锁定装置

ASL亦是配置於自动排档的装置, 所不同的是加装位置不同, ASL系设置於整个排档系统里面, 而自排档锁是外加於排档上, 另外当然功能也不相同, 排档锁是当车辆被偷时, 窃贼无法排档防止车辆被偷。而 ASL是防止车辆暴冲的防范措施, 此套系统可以在驾驶人在起动后, 必须在踩煞车的情形下, 才能将档位由 P档或 N档排到 R档或 D档时, 以防止车辆在未踩煞车的情形下, 直接排入前进或后退档位时, 有可能造成车辆突然行进而引起驾驶人慌张, 造成车毁甚至人亡的灾害。虽然没有 ASL的车辆, 会发生暴冲的机会仍然很低, 但是如能养成起动后排档前先踩煞车的安全习惯, 那是再好不过了。

其实，除了上面所说的之外，还有智能记录仪、雷达式距离报警器、中央控制门琐、自动空调、汽车防盗系统以及汽车音响等等。随着科技的日益进步，相信会有更多的新技术应用于汽车，这样汽车也会变得更加安全、舒适、可靠！

第四篇：汽车照明新技术论文

汽车照明系统新技术

摘要：汽车照明系统对汽车安全起到了主动预防作用，无论是白天还是夜晚，汽车外部照明和内饰照明都起到了十分重要的作用，同时考虑节能环保的要求，出现了很多汽车照明安全节能新技术，本文介绍了包括疝气灯、LED灯、光纤照明、智能车灯，还有自适应前照灯系统和前照灯自动调平系统等先进的前照灯安全技术。

关键词：汽车照明；安全； 节能

The new technology of automobile

lighting system Abstract: Automobile lighting system, including the external lighting and interior lighting, is of active role in automobile safety.New energy-saving and safe technologies of automobile lighting emerge due to the requirement of the energy-saving and environmental protection.The new technologies include high intensity discharge, LEDs, fiber lighting, intelligent lights, self-adaptive front lighting system and headlamps automatic leveling system.The development prospects of the new technologies are envisioned.Keywords: automobile lighting;safety;energy-saving

引言近年来，汽车的各种技术不断发展，人们也越来越关注汽车的安全性。汽车的安全性是由汽车安全系统来保证的。汽车安全系统是一个整体概念，照明、制动、避震器、保险带和安全气囊等多个子系统都属于这个整体，并在运行中相互配合。其中照明系统对行车安全能起到关键的主动预防作用。汽车照明主要影响驾驶员视野的清晰度，而驾驶视野的清晰度对行车安全有直接影响，据统计，道路表面状况、交通环境以及车流情况等信息80%以上通过视觉获取。这些信息的获取若在白天很容易，但在夜晚或恶劣气候条件下将十分困难。汽车夜间行驶发生事故的概率是白天的2～3倍，因此照明质量的优劣, 直接影响着夜间的行车安全。所以汽车设计要充分考虑汽车照明系统的安全性，为车辆行驶提供必要的保证。现在已经是汽车照明安全的新时代。汽车外部照明对汽车安全性的保证如此的至关重要，无论是白天还是黑夜都要照明系统发挥作用，现在人在车内的时间也越来越多，车内的昏暗照明已远远不能满足人的需求。所以解决照明系统的节约用电、降低制造和维修的成本以及绿色环保等问题都是现在各个汽车生产商努力思考和改进的地方，汽车照明系统在进入安全时代的同时也进入了节能的新时代。

汽车照明系统的发展现状

汽车照明系统随着汽车技术的发展而发展，目前很多技术已经很成熟并且应用于很多汽车上，下面来介绍各个汽车照明安全节能的新技术。

1.1疝气灯

传统的汽车车灯采用的是卤钨光源，能给汽车提供的照明亮度是非常有限的，从而也影响了汽车的安全行驶，还有一个缺点就是传统的卤素汽车车灯寿命短，而且内部含有一定量的汞元素，既不节能也不环保。现今出现了很多新类型的汽车车灯来替代传统的卤素灯。

飞利浦照明在2004年6月推出了世界上第一只汽车用绿色无汞氙气前照灯，自此以疝气作为光源的疝气灯在汽车照明领域中不断发展并且到现在已经得到大量应用。疝气灯简称HID（High Intensity Discharge）灯，它的最大魅力就是它的安全性。这主要是因为HID 灯带来的多重光束会比卤素灯更远更宽、强度更大，近光设置更有效。在黑夜里，特别是车辆行驶在郊区，氙气大灯能大幅提高车前方的照明，照亮路边的标志和歧路，对行车安全的重要性是毋庸置疑的。而且，同样瓦数的HID的亮度大约是卤素灯的2～3 倍，射程也更远更宽，提高了夜间行车的安全性。在能量的使用方面，一般车辆上卤素大灯每小时需要耗电60W左右，而一些HID氙气大灯在安定器的稳定运作下，平均只需要35W，大大低于通常的卤素灯。HID可明显减轻车辆电力系统的负担，达到了节能的要求。氙气灯是利用电流刺激气体发光，基本上不会产生过高温，所以只要其中氙气没用完就可以正常的发光，不易损坏。据一项研究显示，就算品质再高的卤素灯泡，寿命最多也就是400 h，而一般的HID，寿命最少也有3 000 h，在正常用车情况下，HID可以用上5～6 a。HID不易损坏而且寿命长，满足了对汽车照明节能的要求。

2008年，在美国和欧洲开始流行一种新型前雾灯，也是无汞疝气灯的一种，它采用 24W 的光源，不仅结构设计非常简单，只有2个零件，采用普通的PC(聚碳酸酯)材料，生产工艺难度降低，合格率提高，而且灯具材料成本低，安装简便，总成本大大降低。最为重要的，这款灯具产品的重量非常轻，比我们常见的产品要轻200 q。该产品的寿命是其他产品的3倍，对那些夜间开车时总是喜欢开前雾灯来辅助提高亮度的驾驶员来说是个非常好的选择。无汞疝气灯是指用锌等无害物质来替代汞，使其更加环保。无汞灯的最大好处是氙气充气气压提高到比含汞灯大1倍，并将启动电流增大到3.2 A，使灯的启动速度达到了快速的要求，从而节约了能源。可以看出，疝气灯既能提供高亮度保证安全，同时也是非常节能的产品，是目前和未来汽车照明系统中被广泛应用的车灯。

当然，疝气灯的应用是需要一定条件的。由于疝气灯对灯具的设计精度要求相对比较高，不能自行改装，如果达不到配光要求会造成光污染，这就要求增大市场上疝气灯原配车的数量，与此同时带来的成本问题就是现在急需解决的问题。

1.2 LED灯

LED 是一种利用电子发光原理制成的半导体器件,它可直接将电能转化为可变光，具有发光效率高、寿命长、耗电少、体积小等特点，被称为21 世纪的“汽车绿色照明光源”。从制造工艺上讲，生产LED 光源所使用的材料不含重金属，与其他光源相比发光效率可以提高20%以上。LED 的寿命很长，平均无故障工作时间为10 万h，并且LED 属于实心封装的固体光源，其抗振动性也是其他光源无法比拟的，从这些优势来看，LED无疑是节能环保的首选，正是由于这一点，LED灯在汽车内饰照明中也得到了广泛应用，奥迪A8 可选装的带环境照明的照明套件就是这种应用的典型的例子。由于LED灯的节能性非常好，其还应用于城轨车辆的照明系统中。

LED 作为汽车照明光源不仅兼具环保性，更重要的是保证安全可靠性。例如2008年在奥迪研发的一种远光灯便能让驾驶者在夜间行车时，不会因为灯光过亮而使迎面而来的车辆司机暂时爆盲。通过改变灯光的分步，使这种技术得以实现: 一套电子系统不停地对任何正在接近的车辆的距离进行测试，以确保在不刺激到对面车辆驾驶者的同时，对前方道路进行最理想的照明，比如，当在城市中行驶时，内饰灯光会更亮一些；而在乡村道路上行驶时，灯光则会自动变暗，以免影响车外的视野。实现这种功用的车灯就是用LED灯制造的。

LED的安全性更主要的是体现在它的快速反应能力方面，在真人实车试验中，同一个人在时速80 km的情况下开始刹车，观看LED 灯会比白炽灯反应速度快，提前4～5 m实现全车制动。这种突出的快速反应能力应用在尾灯中，可以极大地提高驾驶者的安全。

由于LED的成本问题，前些年这种灯只局限在像锐志、皇冠、凯迪拉克、速腾、荣威等中高档轿车上，但发展到现在，很多中低档车也应用LED灯。

2010年，汽车制造商在一级方程式赛车上率先采用并欣然接受LED灯作为尾灯、刹车灯和白天行车灯。由此，LED灯的安全性和节能性是显而易见的。

LED灯发展的越来越快，但仍有需要改进的地方。最大挑战就是LED的自热问题，这个问题如果得以解决，不但会是照明达到更好的效果，成本也会相应降低。提高LED照射广度，同时降低外界环境对其影响，相信这些方面是当今和未来LED研究的重点，如果解决将大大促进LED的发展。

1.3 光纤照明

光纤技术具有光电分离、降低能耗和绿色环保、安全可靠、可重复利用等优点，目前也应用在汽车照明系统中。在传统的汽车照明系统中，光都是通过将电能转换成光能直接得到的，光与电是分不开的。但电有一定的危险性，所以很多场合都希望光与电分开，排除各种隐患，确保照明的安全性。而光纤照明正好可以实现这一点，使光源与照明装置成功分离，如此一来不仅便于汽车电器产品的模块化研究，同时也易于产品的更换和维修。目前，主要应用于汽车前照灯和前雾灯上。光纤照明的这种光电分离的优势联合其柔性传输，使其不仅应用于汽车前照灯和前雾灯上，还可以运用到汽车内外饰上，为汽车提供大面积、高质量的室内外照明，从而大大提高了汽车的安全性、舒适性和新颖性。例如阅读灯的多点照明、迎宾踏板的背景亮化、仪表盘的轮廓勾勒、车身内部装饰等。1.4 智能车灯

汽车的智能化促进了汽车车灯的智能化，为了确保汽车照明的安全性，2008年奥迪就在努力创造一种能够自行思考并提前做出反映的智能车灯。飞利浦的有些汽车安装了疝气灯的车主呼叫系统，也是一种智能化照明系统，这种系统能使疝气灯发挥更大的安全优势。2006年，奥迪研究了主动式旋转头灯，使前灯光束形状随周围环境的变化而变化。同时也已经出现了一种智能化前照灯系统——动态转弯灯，它的特点是在不同的转弯半径下, 该前照灯能够在水平±150°之内摆动, 这使得转弯时近光灯照亮区域几乎扩大了1倍,以帮助驾车者能够更好更快地适应弯道路况。当转弯半径为 190 m时,普通前照灯可以照亮前方弯道30 m左右处, 而动态转弯灯可以将照亮弯道区域再延长25 m左右。在激活远光灯功能时, 动态转弯灯同样发挥作用。

1.5 白天行车灯

白天行车灯简称DRL，是为白天行驶安全而照明的，这种灯明显地降低了交通事故的发生数与伤亡率。在欧洲许多国家尤其是北欧的国家，DRL 是强制要求执行的，加拿大及美国也要求执行。

1.6 前照灯技术

汽车照明系统中前照灯系统对汽车安全的影响最大，下面谈几种先进的汽车前照灯技术。

1.6.1自适应前照灯系统

夜晚行车的人都有这样的体会，在漆黑的夜晚，路上的视线死角远比白天多。特别是在没有路灯又有许多弯道的路上，驾驶者的视线被限制在大灯光束照射的直线范围内，对于弯路中突然出现的人或物，多半也只能听天由命。美国高速公路安全保险协会的统计数据显示，夜晚发生交通事故的概率是白天的 1～1.5 倍，20%以上的致命交通事故发生在午夜至清晨六点，但这个时段的车流量仅占全天的2.4%。这项统计数据不仅反映了黑夜为驾驶员带来的危险，行人同样因汽车照明的欠缺而处于险境之中。为了改变这种情况，提高照明的安全性，一种自动转向前照灯应运而生。

汽车自动转向前照灯又叫自适应转向大灯系统。它能够根据汽车方向盘角度、横摆角速度和车速，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，从而增强了黑暗中驾驶的安全性。在路面无(弱)灯或多弯道的路况中，扩大驾驶员的视野，在对面来车时提前提醒驾驶。自适应前照灯系统中有一个很重要的部分——操作检测系统，它是用来实现前照灯照明方向自动调整所必须的。

1.6.2汽车前照灯自动调平系统

在夜晚行车时，路况变化、装载量的变化、制动和加速控制等情况都会引起车身倾斜角度发生变化，进而使近光灯的光束倾角发生变化，这样很有可能会造成迎面来车的驾驶员视距丧失或者产生强烈眩目感，产生安全隐患。汽车前照灯自动调平系统就是解决这个问题的一项技术。该系统工作时，会根据车辆负载的变化自动调整HID前照灯的投射俯仰角度，确保其投射高度在合适的范围内，既达到良好的照明效果，又不会对迎面车辆的驾驶员造成眩目，有效地保障了行车的安全。

为了保证夜间会车的安全,汽车前照灯必须具有正确的光束照射方位角。国标GB 7258-2004机动车安全运行技术条件中规定:机动车近光灯和左远光灯的光束水平照射方位角向左偏差不得大于58.4′,前照灯其余光束的水平照射方位角偏差不得大于2.0°。前照灯光束照射方位角的检测是汽车安全性能检测的必检项目之一，所以目前发展的汽车前照灯测量误差修正系统[16]是必要而且重要的。这种技术可以大大保证光束照射方位角测量的准确性，从而保证汽车行驶的安全性。

结语

在提倡安全节能的今天，汽车照明系统也到了安全节能的新时代，而且有了上述的发展。各种技术在照明系统中的应用使照明系统日益完善。当然，考虑到成本问题以及技术的成熟度问题，还是要有很多改进才能将这些技术普及到中低档汽车以及货车和客车上，而为社会带来更大利处。比如降低LED车灯的成本、解决LED自热问题、提高自适应前照灯系统的技术和智能车灯的完善等这些问题都是未来需要解决的问题。但汽车照明系统越来越先进、越来越安全环保节能、越来越人性化这是毋庸置疑的，安全节能这个趋势是其发展的必然。

参考文献:

1、《汽车电子控制装置与应用》.王旭东主编.机械工业出版社.2、《现代汽车安全技术》.钱宇彬、胡宁 编著.上海交通大学出版社.3、《 汽车安全与保养》.崔俊杰、张保成、续彦芳编著.冶金工业出版社.4、朱孔源.建立更加智能化的汽车安全系统[J].轻型汽车技术 , 2006,(02).

第五篇：汽车安全性新技术论文

汽车安全技术

尤敏

（湖北汽车工业学院 汽车工程系，湖北 十堰 442002）

摘要：汽车行驶的安全性直接关系着人们的生命安全和财产安全。本文主要从汽车的主动安全技术和被动安全技术两方面来阐述如何改善汽车行驶的安全性。

关键词：汽车、主动安全技术、被动安全技术

Security technology of automobile

Youmin(Department of Automotive Engineering, Hubei Automotive Industries Institute, Hubei, Shiyan 442002)Abstract: The safety of car driving is directly related to people’s life and property.This paper mainly talks about initiative security technology and passivity security technology to express how to improve the security of driving.Key words: automobile、initiative security technology、passivity security technology

随着交通工具的现代化和绝对数量的急剧增长,车祸也不断增加。汽车交通事故已成为严峻的全球性社会问题。毋庸置疑,先进的汽车安全设施是行车安全不可缺少的保障。所以,我们要从技术上入手,努力研究开发高性能、高安全性的汽车,同时也要加强对在用汽车的定期检查,以便及时维修调查,使汽车经常处于良好的技术状况,以提高汽车行驶的安全性能。

一、汽车主动安全技术

1、ABS防抱死制动系统

防抱死制动系统(Anti-lock Braking System,简称ABS)由ABS电脑、液压装置、车轮转速传感器、制动液压管路及电器配线等组成。

ABS统对于汽车在各种行驶条件下的制动性能及制动安全尤为重要，特是紧急制动，能够充分利用轮胎和路面之间的峰值附着性能，提高汽车抗侧滑性能并缩短制动距离，充分发挥制动效能，同时增加了汽车制动过程中的可控性。从而减少了汽车事故发生的可能性。

没有安装ABS的汽车，如果在行驶中用力踩踏制动踏板，车轮会急速降低转速，最后车轮停止转动，但车身由于惯性依然保持向前滑动。这种现象在车轮与路面之间发生较大的“滑移”，出现这种状况时，汽车轮胎对路面的侧滑摩差力几乎消失，于是会出现下述现象：

（1）转向稳定性下降：方向盘操纵不灵，车辆尾部上翘，严重时车辆打转或出现折叠现象；（2）操纵性下降：操纵方向盘而达不到转向要求；（3）制动距离延长：超过一般的制动距离。

所以，可想而知有无装设ABS系统对汽车行驶的安全性是非常重要的。

2、ASR驱动防滑控制系统

ABS用于防止汽车制动过程中车轮抱死，将车轮的滑移率控制在理想的范围内，以缩短制动距离，提高汽车制动时方向稳定性和转向操纵性，从而提高汽车行驶的安全性。随着对汽车性能要求的提高，不仅要求在制动过程中防止车轮抱死，而且要求在驱动过程中防止驱动轮滑转，使汽车在驱动过程中的方向稳定性、转向控制能力和加速性能都得到提高，因此采用了汽车驱动防滑转向系统ASR（Acceleration Slip Regulation）。ASR是ABS的完善和补充，ASR可单独设置，但大多数是与ABS组合一起，常用ABS/ASR表示，称为防滑控制系统。

ASR主要用来防止汽车在起步、加速时车轮的滑转，保证汽车在加速过程中的稳定性并改善在不良路面上的驱动附着条件。它可以使无差速锁的汽车在冰雪路面和泥泞道路上起步并改善其通行能力，还可以防止在车速较高并通过滑溜路面又转弯时汽车后部的侧滑现象。

总之，ASR由于防止了车轮的滑转，便可最大限度地利用发动机的驱动力矩，保证汽车有足够的纵向力、侧向力和操纵力，使汽车在起动、转向和加速过程中，在滑溜和泥泞路面上、在山区上下坡过程中都能稳定地行驶，既保证了行车安全，减少轮胎磨损和燃油消耗，又改善了汽车的驱动性能。

3、VDC系统

ABS/ASR系统成功地解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题，但不能解决汽车转向行驶的方向稳定性问题。例如当汽车转向行驶时，不可避免地受到侧向和纵向力的作用，只有当地面能够提供充分的侧向和纵向力时，驾驶员才能控制住车辆。如果地面侧向附着能力比较低，就会损害汽车按预定方向行驶的能力。雨天汽车高速转向行驶时，常常侧向滑出,就是地面侧向附着能力不足的缘故。为解决此问题，最近汽车工业发达国家又在 ABS/ASR系统的基础上发展成汽车动态控制系统（Vehicle Dynamics Control，简称VDC）。这个系统把汽车的制动、驱动、悬架、转向、发动机等各主要总成的控制系统在功能上、结构上有机地综合在一起，可使汽车在各种恶劣工况下，如冰雪路面上、对开路面上、弯道路面上以及采取规避动作移线、制动、加速和下坡等工况时，对不同承载、不同轮胎气压和不同程度的轮胎磨损都有良好的方向稳定性，表现出最佳的行驶性能。VDC的应用，在制动、加速和转向方面完全解脱对驾驶员的要求，是汽车的主动安全行驶方面的一个新的里程碑。

VDC系统对转向行驶的控制主要是借助于对各个车轮的制动控制和发动机功率输出控制来实现的。例如汽车左转弯时，若前轮因转向能力不足而趋于滑出弯道，VDC系统即可测知侧滑即将发生，就采取适当制动左后轮的办法。若在同一弯道上，因后轮趋于侧向滑出而转向过多，VDC系统即采取适当制动右前轮的办法，维持车辆的稳定行驶。在极端情况下，VDC系统还可采取降低发动机功率输出的办法降低行驶车速，减少对地面侧向附着能力的需求来维持车辆的稳定行驶。采用VDC系统后，汽车在对开路面上或弯道路面上的制动距离还可进一步缩短。

4、CCS汽车巡航控制系统

汽车巡航控制系统（Cruise Control System,缩写为CCS）就是可使汽车工作在发动机有利的转速范围内，减轻驾驶员的驾驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置。

汽车巡航系统（CCS）的作用是：按司机所要求的速度闭合开关后，不用踩油门踏板就可以自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以减省燃料。

在这个系统中，电子控制装置可根据行驶阻力的变化，自动调节发动机油门开度，使行驶车速保持恒定。这样既减少了不必要的车速变化，从而节省了燃料，同时也减轻了驾驶员的负担。

二、汽车被动安全技术

1、安全带

汽车安全带是一种安全装置，它能在汽车发生碰撞或急拐弯时，使乘员尽可能保持原有的位置而不移动和转动，避免与车内坚硬部件发生碰撞而造成伤害。安全带与安全气囊一样，都是现代轿车上的安全装置，但是前者的历史悠久，普及范围广。

看似简简单单的安全带其实并不“简单”。一直处在关注行车安全最前沿的通用汽车公司，通过分析大量意外事故后发现：汽车安全带不但能使人保住性命，更能在超过半数的事故中减低甚至消除驾车者、乘车者受伤的机会。汽车发生碰撞或遇到意外紧急制动时产生的巨大惯性作用力，会使驾驶员、乘客与车内的方向盘、挡风玻璃、座椅靠背等物体发生二次碰撞，极易造成对驾乘员的严重伤害，甚至将驾乘员抛离座位或抛出车外，而安全带能将驾乘人员束缚在座位上。发生意外时，它能有效防止二次碰撞，并且其缓冲作用能吸收大量动能，减轻驾乘人员的伤害程度。

2、安全气囊

当汽车前部发生强烈的碰撞时，由于惯性，驾乘者的身体向前快速移动，这时安全带便会尽力“拉住”驾乘者的身体，吸收部分冲击能量，同时安全气囊以“迅雷不及掩耳之势”充气并完全打开；接着驾乘者的身体上部便沉向安全气囊，气体也开始从气囊的排气口匀速逸出，并吸收了大部分冲击能量；随后，驾乘者身体向后并回到座椅上。以上整个过程几乎都是发生在一瞬间的，驾乘者完全处于被动的局面，在这种情况下，被动的依靠辅助乘员保护系统是唯一的选择。安全气囊的开发设计就是基于安全带有限的保护作用之上的，它们互相配合发挥对驾乘者的辅助保护作用。在乘员使用安全带的情况下，气囊有助于减轻胸、头和面部在碰撞时受伤的严重性。当汽车发生前碰撞时，首先是汽车要停止运动，车内乘员的惯性力作用下仍以原速度继续向前运动。不系安全带的乘员将会与转向盘、前挡风玻璃相碰，因而可能受到严重伤害；系安全带的乘员可以随着汽车停止运动而逐渐停止向前运动。如果碰撞剧烈，乘员向前运动更快，即使系了安全带，在完全停止运动前，仍会与车内物相碰。如果此时装在转向盘或仪表板内的气囊充气弹出，它就可以保护乘员减少其与车内物相碰的可能性，更均匀的分散头、胸的碰撞力，吸收乘员的运动能量，从而起到补充安全带效果的作用。

除了安全带和安全气囊外汽车被动安全技术还包括汽车保险杠、汽车安全玻璃、安全车身、乘员头颈保护系统（WHIPS）等。这些对提高汽车行驶的安全性能都有着非常重要的贡献。

三、汽车主动安全新技术

1、Eye Car技术

Eye Car技术可使每位驾驶员的眼睛处于同样的相对高度上，保证提供一个对路面和周围车道的无阻碍视眼和最好的能见度。这一技术还能提供一个特定的驾驶环境。

Eye Car通过使用电动座椅自动将不同身材驾驶员的眼睛调到同一高度来解决能见度的问题，同时，可对转向盘、制动与加速踏板、地板和中央控制台进行调整，以构成各自适应的驾驶环境。同时对前立柱进行了重新的设计，将它从驾驶员的视线中移开。因为汽车驾驶员所收到的最关键的信息一般有90%以上是从车外通过眼睛观察获得的。所以，这一改进对于汽车的安全性具有重要的意义。

2、Cam Car技术

Cam Car技术旨在帮助提高驾驶员的感知能力。其技术特点是：

（1）安装在汽车两侧的前向摄像系统，使驾驶员能够绕过大型车辆提前看到隐蔽处的汽车或行人。在典型的行驶情景中，驾驶员在拥挤的车流中左转弯时可以更容易地查看对面的车辆。（2）侧置后视摄像机提供了更广阔的侧面视野。摄像机的覆盖面比传统的后视镜要广，特别是对于相邻的车道。（3）安装在车后、扇面形布置的四个微型摄像机可以获得车后的全景视野。图像经电子合成，具有变焦和160°广角能力。（4）“夜眼”（Night Eye）摄像机可在低照度条件下，在汽车处于倒挡时工作，即使在近乎黑暗的情况下也能提供车后近距离内的细小影像。

四、汽车被动安全新技术

1、未来安全气囊（1）可充气式幕系统。这是一项全新的安全设计，其基本原理是为保护车内乘员的头部，当碰撞发生时其会进行充气，充气后的形状呈幕状。（2）管状充气结构头部空气囊。此套系统为补足目前侧边防护系统，仍停留于保护人的胸部、腹部、臂部，对于头部的保护较不足。它配合车身刚体结构、车门防护刚梁、侧边空气囊，可构成较完整的侧边安全防护网，这也将是未来的安全防护趋势。（3）头部支撑系统。头部支撑系统通称为头枕，车辆中座椅所配合的头枕，其实不只是为了舒适,更重要的是为了安全。车辆如果遇到紧急状况刹车时，车身会有强烈的前后摆动，由于惯性原理乘员身躯必然跟着摆动，尤其是颈部。如果没有头部的支撑缓冲的头枕时，颈部受伤所引起的伤害是非常惊人的。

（4）外部安全气囊。

2、自适应约束技术系统（ARTS）全新的自适应约束技术系统（ARTS）利用一系列传感器来监测驾驶员座椅位置、安全带使用情况、前排乘员乘坐质量和位置以及发生碰撞时的碰撞烈度和碰撞力的方向等信息，再根据具体的碰撞特点对每个前排乘员气囊的展开进行调节。该系统可进一步减少由于气囊展开不当对乘员造成的伤害，特别是对于身材较小的前排乘员。

3、汽车吸能方向管柱

汽车吸能方向管柱通过在汽车发生碰撞时重新分配传到方向盘上的冲击力，将冲击力路径迅速分流，使得传递到方向盘上的载荷最小。转向管柱由空心管和转向轴承构成。传统转向管柱的空心管和转向轴承是整体式的，转向轴上端和方向盘连接,下端与方向器连接。而吸能方向管柱的特点是将整体式转向管柱一分为二，分为上转向管柱和下转向管柱两部分；里面的转向轴也分为两截，它们之间用外向节机构连接。一旦发生碰撞令方向机构产生位移，外向节下端特制的转向轴会折叠，上转向管柱移入下转向管柱内，实现“缩进”，从而扩大空间减低伤害。

五、胎压力监视系统

在汽车的高速行驶过程中,轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的,也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故中70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例则高达80%。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。据国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。而TPMS（Tire Pressure Monitoring System）----汽车胎压监视系统毫无疑问将是理想的工具。该系统主要用在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。

驾驶者从监视器上就可以清楚的知道每个轮胎的气压值，当轮胎的气压低于社定的气压下限时，监视器将自动报警。

驾驶者可以根据显示数据及时地对轮胎进行加气或放气，发现渗漏及时处理，减少意外的发生。

总之，汽车的主动安全技术和被动安全技术对汽车行驶的安全性是非常重要的，除此之外，还有环境因数、人为因数等对车辆行驶的安全性也是很重要的。因此，我们必须做好各方面的要求和技术，以保证车辆的安全行驶。

参考文献：

[1] 《汽车安全检测技术》.夏长高、曾发林、丁华 编著.化学工业出版社.[2] 《现代汽车安全技术》.钱宇彬、胡宁 编著.上海交通大学出版社.[3] 《 汽车安全与保养》.崔俊杰、张保成、续彦芳编著.冶金工业出版社.[4] 《汽车电子控制装置与应用》.王旭东主编.机械工业出版社.[5] 白原新, 魏学颜.汽车主动安全性概述[J].世界汽车 , 1996,(03).[6] 李振玲.提高主动安全性 减少汽车交通事故[J].世界汽车 , 1996,(03).[7] 朱孔源.建立更加智能化的汽车安全系统[J].轻型汽车技术 , 2006,(02).[8] 豪彦.汽车主动安全制动系统的发展[J].汽车与配件 , 2004,(17).