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论述汽车新技术发展现状与趋势2010级交通运输2班袁格格近年来，汽车技术的发展日新月异，在未来的几年内世界汽车工业的技术进步将由量变达到质变。由美国、日本、欧洲为代表的汽车工业发达国家从上个世纪90年代中期就开始先后从节能、安全、环保等方面制定了汽车技术的发展规划，并组织科技攻关。一汽车新技术发展现状:1、电动汽车进入了实用阶段随着低价格、高能量和长寿命新型电池的研究发展，以及人们对环保的强烈呼声，电动汽车将越来越多地在各大城市取代石油能源汽车成为一种代步工具。（1）纯蓄电池驱动的超微型汽车 这种汽车降低了汽车的动力性和续驶里程的要求，充电过程比较简单，车速不高。较适合于市内或社区小范围内使用。由于多数采用了镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池等高性能电池，车辆性能较有保证，已进人小批量试生严阶段。（2）混合动力汽车 由于受到蓄电池性能的严重制约。使纯蓄电池型电动汽车的产业化进程举步维艰，于是混合动力汽车成了内燃机汽车和电动汽车之间的过渡产品，既充分发挥了现有内燃机技术优势，又尽可能发挥电机驱动无污染的优势。混合动力汽车将现有内燃机与一定的储能元器件通过先进控制系统相结合，可以大幅度降低油耗，减少污染物排放，同时技术成熟、价格便宜。 （3）燃料电池汽车成为竞争的焦点 燃料电池汽车在成本和整体性能上，特别是行程和补充燃料时间上明显优于其他电池的电动汽车，并且燃科电池所用的燃科（甲醇、汽油、柴油、天然气等）来源广泛，又可再生，并可实现无污染、零排放等环保标准。 （4）驱动电机呈多样性发展尽管传统的内燃机汽车仍在当今世界占据主导地位，但发展清洁无污染的电动汽车已是大势所趋，也是世界各国的必然选择。2汽车排放控制标准更加严格国际上目前正在开展汽车排放技术法规全球一体化工作。针对目前国际上存在不同的重型车辆排放技术法规，排放的测量方法不尽相同，增加车辆和发动机制造商的生产成本的问题，起草制定全球统一汽车技术法规。重型发动机的车载诊断系统（OBD）电子监测发动机的各项参数，以确保发动机性能正常，并检测出故障，因此车载诊断系统（OBD）要与目前及今后出现的新的排放控制技术相匹配。该全球统一技术法规目前仍在专门成立的非正式工作小组内进行起草工作，重点是在原有的欧洲、美国、日本技术法规的基础上进行协调和统一。未来的全球统一汽车技术法规将针对世界不同区域的地理和气候环境特点，对在那些区域运行和使用车辆的发动机分别规定不同板块条件的组合，并相应地规定限值指标。3汽车安全标准更加严格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征。（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、智能安全气囊等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。4油耗有所降低为了防止地球温室效应和有效利用石油资源，必须降低发动机燃油消耗，而要实现这一目的，只靠传统技术的延伸已经无能为力，必须引入新理论和开发新的技术。如低油耗和低公害的薄燃烧系统、可变排量、可变气门、高膨胀比等发动机技术。作为当代新技术的缸内直喷式汽油机已经投放市场，该汽油机不是利用气缸内空气流动和活塞顶凹坑来扩散油雾，而是把油雾集中在火花塞，在宽广的转速范围内，实现空燃比大于40的超薄层状燃烧。此外，在要求高输出功率的全负荷区域内，通过在进气过程中喷入燃油，以促进燃油与空气的混合；并利用燃油的汽化冷却空气，改善体积效率；通过高压缩比实现高效率的二汽车新技术发展趋势:1、车身造型的发展趋势自1886年第一辆汽车诞生以来，汽车造型开始了其漫长的进化之路。依次经过了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼型汽车、楔形汽车、子弹头型汽车；进入21世纪后，从世界各大汽车博览会推出的多款新概念车看，造型更是 千奇百怪、更具个性化和特色。车身造型的未来发展趋势综合起来主要有以下：(1)、气动最优化 一部汽车车身造型发展史，从某种意义上说就是一部不断追求具有最佳气 动造型的历史人们一直在努力研究能够减小气动阻力且气动稳定性好的车身造 型，今后这将仍是未来车造型追求的目标之一，但更主要的工作是在研究气动 行驶稳定性上。未来的气动造型最优应满足以下几点: a.最佳气动性能的车身外形只能通过计算机辅助设计和部分实验得出; b.车身所受的气动纵倾力矩和气动横摆力矩理论上为零; c.车身所受的气动升力理论上为略小于零; d.减少气功阻力虽然不再是主要目标，但气动刚力系数不应大于0.2. (2)、个性化 车身气动最优化是否会导致未来汽车外形的雷同，从而失去个性化，其实汽车车身造型的发展过程己经揭示了这个问题的答案。在车身造型的历史发展时期，可能会由于追求气动造型的优化而使得某一种车型成为一个时期内的主 导车型，但决不是唯一、就是同一主导车型，也由于气动特性非唯一评定指标 而形成不同风格，随着社会发展，社会意识和美学观念，造型过程中会起到越来 越大的作用，现代人对汽车式样个性化要求也会越来越高。不同层次不同行业、 不同种群的审美意识也会大不相同。随着人类物质文化水平的提高和生活环境 的变化以及生活方式的多样化，作为大众化商品的轿车无疑将出现各式各样更新颖更奇特的新车型。 (3)、人性化 汽车是人的代行工具，与人在日常生活中息息相关，己形成独特的汽车文 化。“一堆冰冷的钢铁”是无法满足现代人精神和文明需要的。车身造型设计必须以人为本，体现人机协调，使用操作方便、舒适，使汽车适应人的各种生理和心理要求，从而提高工作效率、保障安全、维护健康。未来的车身造型设计将在车身外观设计、人机工程以及室内环境等方面更加注意人性化的发展。2、全球节能环保汽车技术的发展趋势未来节能环保汽车技术应用前景的基本判断是，燃料电池技术是内燃机技术最好的替代物，代表了汽车未来的发展方向。但如果将发展燃料电池汽车的几个制约因素考虑进来，则会发现燃料电池汽车目前和今后一段时间尚不具备商业化的条件。最乐观的预测，以纯氢为燃料的燃料电池汽车的商业化生产至少还需15年以上的时间，即使在一定程度上实现了商业化，也会是以一种高成本的方式。 在环保意识不断高涨、油价涨多跌少、消费者追求高性价比的大形势下，融合了纯电动汽车和燃油汽车优点的混合动力汽车，较好地满足了汽车低排放、低油耗、高性价比的综合要求，较好地解决了汽车节能与环保问题，因而逐渐成为世界各大汽车生产企业开发的热点。中国能源比较紧缺，环境保护压力很大，而且大城市交通普遍拥堵，汽车必须频繁制动，混合动力车比较适合中国的国情，在中国市场的前景也被看好。但考虑到若干制约因素，特别是成本和价格因素，对尚属于发展中国家的中国来说，混合动力车在中国市场的成长还需要一个时期的培育。 柴油车由于有很好的节油效果，成本和价格也比较适中，在国际上是已经大规模商业化的成熟技术，国内的产业基础也比较好。因此在混合动力汽车和燃料电池汽车无法大规模商业化之前，柴油车将是实现中国汽车节能非常现实的技术选择。即使将来混合动力汽车和燃料电池汽车进入商业化阶段，柴油车仍是中国实现汽车节能的重要途径。 总之，在今后的国内外汽车市场上，纯电动汽车由于造价高、能量低、重量大、体积大、续行里程短、还需要建设地面充电检测设施等缺点，其适用范围十分有限；先进柴油汽车将是混合动力和燃料电池汽车取得优势地位之前的过渡时期的佼佼者，近、中期有很大的增长空间，但并不是最理想的长远解决方案；混合动力汽车将在未来15年左右的时间内逐步呈现出较强的发展势头，但其增长过程将是缓慢而曲折的；燃料电池汽车代表着未来汽车新能源技术的发展方向，但受多种因素影响，15年内难以完全商业化。3安全技术 (1)、主动安全技术| 1.1防抱死制动系统（ABS）| 安装ABS就能解决制动时车轮抱死的问题。ABS装置能够使车轮始终维持在有微弱滑移的滚动状态下制动，而不会抱死，达到提高制动效能的目的。| 德国Bosch公司在1978年成功地开发出世界上首套ABS系统。据统计，2004年欧盟生产的新车ABS装备率已达85，而欧洲汽车生产协会保证2004年7月起生产的新车100装备ABS系统。2004年中国生产的新车ABS系统装备率也达到了66，可以预计在不久的将来，中国生产的新车ABS装备率也将提高到100。1.2牵引力控制系统| 牵引力控制系统（traction control system，简称TCS）| 汽车行驶时，驱动力主要取决于发动机的转矩，但又受到驱动轮附着力的限制，而附着力的大小又取决于路面的附着系数。对于雨雪、湿滑的路面，发动机过大的输出转矩将会引起驱动轮打滑，从而破坏了车辆的行驶稳定性而引发不安全因素。同样，汽车起步、加速也容易出现驱动轮打滑的现象，转矩再大也发挥不了作用。而制动时，总希望汽车驱动轮能同步地切断动力，以便缩短制动距离。为了实现上述要求，一些中高档轿车，如别克君威、奥迪A6等，已配备了牵引力控制系统，又称为加速防滑调节（accelerate slip regulation，简称ASR）系统。| TCS是在ABS基础上发展而成的，它遵循车轮的滑转率介于1030之间时，车轮的附着力最大这一原则进行设计。TCS与ABS相辅相成，从而使轿车能发挥更优异的性能。1.3电子稳定程序| 电子稳定程序（electronic stability program，简称ESP）| ESP是在ABS和TCS的基础上，增加汽车转向行驶时横向摆动的角速度传感器，通过ECU控制内外侧车轮、前后车轮的驱动力和制动力，确保汽车行驶的横向动力学稳定状态如图所示。ESP系统按照每秒25次的频率检测驾驶员的行驶意图和车辆的实际行驶情况。如果发现有紧急情况，它迅速反应，通过液压调节器，调节每个车轮的制动压力，如有可能，还会干预发动机和传动系统。ESP能降低车辆侧滑的危险，从而降低事故的发生。| 2004年，中国新车的ESP系统装备率还只有3，而同期，欧盟地区的新车ESP装备率已达35，美国达到11，日本也达到了7。随着人们对车辆安全性的要求日益提高，相信ESP将如同ABS系统一样，成为车辆的标准装备。过多转向条件下的ESP功能(2)、被动安全技术| 被动安全技术是减轻事故发生后对人体的伤害，如在车体内部采用侧门防撞杆、安全玻璃、预紧式安全带、智能安全气囊、乘员头颈保护系统等以减少对乘员的伤害。此外，人们越来越关注车外行人的安全保护，如在相对柔软的车前部以及发动机与护罩间留有足够的变形空间，以减轻碰撞伤害程度，甚至采用智能行人保护系统。2.1预紧式安全带| 预紧式安全带也称预缩式安全带。这种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。| 预紧式卷收器的控制装置分为两种，一种是电子控制装置，这种预紧式安全带通常与辅助安全气囊组合使用（见只能安全气囊图）；另一种是机械控制装置，由传感器检测到汽车加速度的不正常变化，控制装置激发预拉紧装置工作，这种预紧式安全带可以单独使用。由于预紧式安全带是靠急速回拉的方式保护乘员，里面装置有气体引发剂和气体发生剂，因此在使用中要注意它与普通安全带的不同之处。它有一定的使用时间，有效期满必须更换；预紧式安全带只允许安装在为其设计和制造的汽车上，不允许随意改装在其他汽车上；上车要佩戴预紧式安全带，如果未佩戴预紧式安全带，一旦汽车发生碰撞不但不受到安全带的保护，反而会因安全带产生误回拉动作而增加自己受伤的可能性。2.2智能安全气囊| 安全气囊的工作原理是：当汽车前部遭受一定力量的撞击后，安全系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在方向盘内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在车内人员的身体由于惯性作用向前冲撞即将撞上车上设备之前起到铺垫作用，以减轻身体所受到的撞击力。由于在事故发生的一瞬间必须完成铺垫功能，因此气曩必须以极快的速度弹出。据技术人员计算，安全气囊弹出的瞬间时速高达40km左右。这样也就带来一些问题，诸如身材较小的驾驶员，由于身体比较靠近方向盘，若是车速不是特别快时发生事故，这类人员很容易被迅速弹出的气囊击伤，而并不是由于事故本身而受伤，以致产主了安全气囊是否真正安全的争论。| 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（如图所示）。智能安全气囊比普通型主要多了2个核心元件，即传感器及其与之配套的计算机软件。2.3乘员头颈保护系统| 乘员头颈保护系统（Whiplash Protection System，简称WHIPS）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，靠背则会后倾最大限度地降低头部向后甩的力量，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