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《汽车专业英语》课程论文学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:华南理工大学广州学院汽车新技术沃尔沃汽车集团今天在2013年日内瓦车展新闻发布会上展示了其在汽车安全领域的另一项创新科技——带全力自动刹车的自行车探测系统,一款能够探测到汽车前方自行车转向并自动刹车的安全技术,该技术开创性地将安全保护扩展到自行车使用者。此项首创的安全系统是在沃尔沃汽车现有的探测和自动刹车技术基础上创造而成,整套技术称为“带全力自动刹车的行人和自行车探测系统”。所有安装了行人探测系统的车型都将植入自行车探测技术。在发布会上,沃尔沃汽车集团市场营销、销售及服务高级副总裁道格·斯派克(DougSpeck)骑着一辆自行车上台,形象的表现了这一创新科技并表示:“作为汽车安全的领导者,我们在汽车行业最先推出了所有的探测和自动刹车技术,从2006年的第一代刹车辅助到2010年带全力自动刹车的行人探测系统。”50%的自行车使用者交通事故将得以避免根据相关事故数据显示,在欧洲50%的自行车使用者死于与汽车相撞的交通事故----这一状况将在沃尔沃汽车新的行人和自行车探测技术下得到避免。这项技术通过更先进的快速视觉处理软件,可以拓展现有的探测和自动刹车功能,探测到自行车的行驶状况。带全力自动刹车的行人和自行车探测系统道格•斯派克表示:“在业内我们提供了独特的解决方案来避免与易受伤害的道路使用者发生碰撞。通过探测更多的物体和道路状况,我们不断巩固沃尔沃在汽车安全领域中的世界领先地位。我们一直朝着更长远的目标而努力,就是设计出不会发生碰撞的汽车。”从2013年5月中开始,带全力自动刹车的行人和自行车探测系统将配置在沃尔沃V40,S60,V60,XC60和S80上。这款先进的感应系统能够扫描到汽车前方区域。当同向行驶的自行车突然转向,系统判断碰撞即将发生时,会立刻发布警报并启动全力自动刹车系统避免碰撞发生。由于速度很大程度上决定了碰撞事故的严重性,汽车减速将大大降低出现重大伤亡的风险率。带全力自动刹车的行人和自行车探测系统融为一体的摄像机和雷达迅速判断路况带全力自动刹车的行人和自行车探测系统由一个嵌入格栅的雷达、一个安装在车内后视镜前端的摄像头以及一个中央控制单元组成。雷达的功能是探测到汽车前方的物体和距离,而摄像头则探测出物体的类型。双重模式雷达使视野更加宽广,因此能够更早探测到行人和骑自行车的人。高清摄像头能探测到行人和自行车的运动轨迹。中央控制单元则连续不断地监控和分析交通状况。带全力自动刹车的行人和自行车探测系统

自动刹车系统需要雷达和摄像头来确认物体。在先进的感应系统的帮助下,汽车能在需要时立刻启动全力自动刹车。该技术还能覆盖同向行驶的汽车。

本田这款车内真空吸尘器可视为本田“旅行精英”车内豪华套件中一个重要更新升级。这套吸尘装置包括一个大功率的真空吸尘器、一个交换过滤器,以及一个吸尘袋,而喷嘴配件则内置于靠近司机车座那一边的后方货物区。虽然吸尘器的运行要消耗奥德赛的电力系统,但本田VAC并不需要二次充电。在车行驶中它可随时开启,并且在车熄火后继续工作8分钟。在2014外形上,丰田更新了发动机罩、挡泥板、前格栅栏和前保险杠等装置。另外作为豪华套间的组成部分,车前大灯采用暗感投影回光灯,车尾灯采用LED设计,后视镜也采用双色调处理。奥德赛车厢内也增添了新的颜色,并安装新式车辆中控面板。顶配的“旅行精英”版奥德赛的配置还包括单触式启动系统和无钥匙进入系统;HondaLink中的资讯和娱乐系统,使该车包含了SMS信息发送、Twitter和Facebook等功能。改款奥德赛的售价将在今年夏季临近上市前公布。沃尔沃—全智能主动式远光灯FAHB夜幕降临,驾车在外,远光灯是汽车上重要的功能之一,对于夜间驾驶者的视线有很大的帮助。可每每夜幕低垂,刺眼的远光灯,总是会带来一些麻烦。为解决这一困扰,沃尔沃汽车解开“大灯安全密码”,为夜间行车保驾护航。深夜驾车本就疲惫,加之两车会车时,前方逆向来车的高亮灯光让人无法睁开眼睛。即使是同向车辆也有烦恼,如果后车打远光灯,便会在后视镜反射亮眼的光芒,不容易判断后车超车的时间及位置。这是夜路行驶的一大苦恼。为了保障更多驾乘者的安全,沃尔沃汽车秉承“以人为尊”的设计理念,世界首创全智能主动式远光灯技术FAHB,杜绝可能因此发生的“灯害”。全智能主动式远光灯FAHB是一项聪明的科技,人性化的利用探测装置扫描到前车或对向来车,使用独特投影模块系统,自动遮挡住大灯组内相应区域的灯光,还能随着车辆的移动,及时扫描本车与前车距离,直到会车或超车结束为止。这样一来,其他车辆的驾驶者就不会受到本车的影响,保证了行车安全。沃尔沃汽车同时考虑到,路上的行人也会遭遇远光灯的“骚扰”,可能因无法看清身处的环境及路况,导致发生危险。FAHB全智能主动式远光灯能够侦测到行人,并自动调整灯光的高度,让灯光始终低于行人头部,避免灯光直射行人眼部,从而保障行人安全。突破传统远光灯与近光灯的种种限制,沃尔沃汽车以人性化的设计理念,打造全球首创的前瞻科技,以科技带来更理想的用车生活。新款Jeep切诺基亮相纽约车展。全新Cherokee采用依然采用了硬朗和粗犷的设计风格,但又借鉴了新款大Cherokee的一些设计元素。相比现款Cherokee,新车的用料更考究,造工更精细。座椅提供织物和真皮两种面料供选择,顶配版本拥有记忆功能的电动调节座椅,并且还拥有加热和通风功能,达到了全尺寸豪华SUV的水准。买家还可以选装带有加热功能的真皮方向盘和手机无线充电系统。全新Cherokee采用依然采用了硬朗和粗犷的设计风格,但又借鉴了新款大Cherokee的一些设计元素。相比现款Cherokee,新车的用料更考究,造工更精细。座椅提供织物和真皮两种面料供选择,顶配版本拥有记忆功能的电动调节座椅,并且还拥有加热和通风功能,达到了全尺寸豪华SUV的水准。买家还可以选装带有加热功能的真皮方向盘和手机无线充电系统。仪表盘标配3.5英寸灰阶显示屏,选装7英寸彩色显示屏。能够为驾驶席提供燃油经济性、导航、巡航和四驱系统工作状态等信息。标配的多媒体信息娱乐系统采用5英寸触摸式液晶屏,高端型号提供尺寸更大的8.4英寸触摸式液晶屏,并附带蓝牙和导航系统。在安全配置方面,Jeep为新一代Cherokee提供了十个安全气囊和车身稳定控制系统。新款JeepCherokee亮相纽约车展。新一代JeepCherokee在上市初期配备2.4升虎鲨系列直列四缸汽油发动机,以及新设计的3.2升V6五角星汽油发动机。虎鲨发动机采用了菲亚特MultiAir电磁液压配气系统,峰值马力和扭矩输出分别达到184bhp和232Nm。3.2升V6汽油发动机的峰值输出分别为271bhp和324Nm。当前还缺少V6发动机的油耗数据,2.4升发动机的百公里平均油耗为7.8升。克莱斯勒的九前速自动变速箱是新一代Cherokee的亮点,在这台变速箱的帮助下,新车的起步迅速,动力输出柔顺,并带来了优异的燃油经济性。动力通过四驱系统分配到四个车轮,Cherokee共提供三套四驱系统供选择。ActiveDriveI四驱系统能够在任何车速下自动或者手动开关四驱系统。ActiveDriveII拥有低传动比和中央差速器锁,离地间隙增加了1英寸(约合2.54厘米)。如果希望将Cherokee用于更加恶劣的路面,那么可以选装ActiveDriveLock系统,该系统能够锁住后差速器,增强的恶劣路面上的抓地力。三套四驱系统都配备了JeepSelec-Terrain全路况模式自选系统,根据不同的路面状况选择不同的模式。新一代Cherokee配备了克莱斯勒增强性主动巡航控制系统,能够在某些状况下将车制动到静止。该系统利用雷达和摄像机监测前方车辆,并自动根据驾驶员的设定值保持车距。如果车距迅速减小,即便没有踩下制动踏板,车身稳定控制系统都将自动施加制动,将车完全停住。Jeep品牌总监迈克尔-曼利(MikeManley)表示新一代Cherokee将成为中型SUV的标杆,在公路行驶性能和燃油经济性方面建立了全新的标准,与此同时还能满足客户对Jeep强大的四驱性能的期待。全新凯迪拉克CTS已于纽约车展上亮相,应用“钻石切割”理念设计的外形仍旧夺人眼球。近日,通用公布了它的动力总成,现在就让我们揭开它动力总成中的秘密。一、乘用车柴油机化的比例将越来越高。随着柴油机技术的不断发展,特别是小型高速直喷式柴油机技术的日趋完善,使其较汽油机更为经济、排放更低,因此装用柴油机的车型将越来越受欢迎。有专家预测,十年以后,世界乘用车市场柴油机化的比例将超过50%。二、电动汽车将进入实用阶段。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。实际上,今天汽车能源由石油占据绝对优势的局面已经被打破,尽管石油能源汽车在未来三、四十年内仍会保持领先,但由于燃气汽车、醇类汽车以及电动汽车的迅速发展,石油能源汽车很快将走下坡路。专家预计,到21世纪中叶其下降速度将急剧增快。就整个21世纪而言,呈现在人们面前的将是汽油汽车、柴油汽车、燃气汽车、醇类汽车、电动汽车、氢气汽车以及其它多种能源汽车活跃的多级模式。21世纪中叶之后,上升势头最猛的非电动汽车莫属。到21世纪末,汽油汽车和柴油汽车可能已经或即将退出历史舞台,燃气汽车也成了强弩之末,电动汽车势必稳取汽车世界的霸主宝座。三、汽车安全标准将会更加严格。为保证汽车安全,今天选装或正在研发的许多安全装置,如ABS、EBS、智能气囊(含侧面)、三点自动上肩式安全带、防侧撞杆等均将逐渐成为标准装备。四、汽车排放控制标准将会更加严格。如美国2007年开始执行的EPA2007排放标准要求将EPA2004中规定的微粒物(PM)减少90%,氮氧化合物(NOx)减少95%。同时,性能也会因此受益。对柴油品质也做出规定:石油公司必须将柴油含硫量按目前标准减少97%,仅占百万分之十五。五、降低油耗将成为各大汽车制造厂商制胜市场的首选课题。随着近年国际燃油价格的不断攀升,低使用成本的低油耗车型成为市场上的抢手货。专家预计,在采取各种措施后,未来轿车的油耗能从目前6.0L/100km的水平降到4.0L/100km、甚至3.0L/100km。六、使用更多替代钢、铁的轻质材料,以降低车辆自重。铝合金、镁合金、工程塑料及碳素纤维等轻质材料在汽车制造上的应用将越来越多。七、各种电子、电控、智能装置将越来越多地应用在汽车上。如电子防盗门锁、电控可变技术、智能驾驶等等,无所不有。八、前轮驱动汽车的比例将不断增加,发动机横置技术进一步发展。因为这两种技术将使汽车的经济性大大改善。九、通信、网络技术在汽车、尤其是商用车上应用越来越普遍。如在美国现代卡车上,现已全面应用GPS技术,实现卫星监控和导航技术。在最新型号的重卡上,驾驶室有键盘和显示器,装置一个称为全线通(OmniTRACS)的移动通信和跟踪网络系统,它是由美国高通公司研制开发的车辆跟踪和调度管理系统,将GPS、GIS、通信、计算机、物流技术融为一体,不仅为交通运输业提供卫星定位、双向通信、网上发布(车、货)动态信息,使货主能通过因特网方便地查询托运货物的动态情况,还能够与企业现有的调度、财务和仓储等系统集成,实现物流管理的一体化和全面自动化。十、重型载货汽车向高吨位发展。在20世纪50年代,重型载货车的最大功率约150千瓦(近200马力),90年代末已提高到最大功率约440千瓦(近600马力),40年内提高了3倍。有专家预测,在未来的50年内,重卡的最大功率将达到735千瓦(1000马力),汽车总质量将达到100吨!电动汽车技术发展趋势及未来发展前景上世纪70年代全球三次石油危机爆发后,各跨国汽车公司先后开始研发各种类型的电动汽车。我国经过“八五”、“九五”、“十五”三个五年计划,在研发电动汽车的专项上投入了大量的人力、物力和财力,并取得了一系列科研成果,但是,迄今为止,这些科研成果真正能转化为产品,并实现产业化生产的项目并不多。国外大汽车公司投入远比我国更多的资金和人力,已投入批量生产的电动汽车产品也寥寥无几。随着全球能源危机的不断加深,石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧,各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向,发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径。现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。但是近几年在传统混合动力汽车的基础上,又派生出一种外接充电式(Plug-In)混合动力汽车,简称PHEV。本文将电动汽车技术研发的若干问题和趋势,作简要的介绍和评述。2纯电动汽车(PEV)纯电动汽车是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动汽车,虽然它已有134年的悠久历史,但一直仅限于某些特定范围内应用,市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池,普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。目前采用的铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池,它们已达到的实际性能指标和市场平均价格,如表1所示。根据实际装车时的循环寿命和市场价格,可估算出电动汽车从各种动力电池上每取出1kWh电能所必须付出的费用。计算时,假设电池最高可充电荷电状态(SOC)为0.9,放电SOC为0.2,即实际可用的电池容量仅占总容量的70%;由电网供电价为0.5元/kWh,电池的平均充放电效率为0.75。虽然从电网取电仅需0.5元/kWh,但充入电池,再从电池取出,铅酸电池每提供1kWh电能,价格为3.05元左右,其中2.38元为电池折旧费,0.67元为电网供电费,而从镍氢电池中每提供1kWh电能,费用为9.6元,锂离子电池为10.2元,即后二种先进电池供电成本是铅酸电池的三倍多。目前国内市场上用柴油机发电,价格大致为3元/kWh,若用汽油机发电,供电价格估计为4元/kWh,即从铅酸电机提供电能的价格大致和柴油机发电价格相等,仅仅从取得能量的成本来考虑,采用铅酸电池比汽油机驱动有一定价格优势,但是由于它太过笨重,充电时间又长,因此只被广泛用于车速小于50km/h的各种场地车、高尔夫球车、垃圾车、叉车以及电动自行车上。实践证实铅酸电池在这一低端产品市场上有较强的竞争力和实用性。镍氢电池的主要优点是相对寿命较长,但是由于镍金属占其成本的60%,导致镍氢电池价格居高不下。锂离子电池技术发展很快,近10年来,其比能量由100Wh/kg增加到180Wh/kg,比功率可达2000W/kg,循环寿命达1000次以上,工作温度范围达-40~55℃。美国USABC在2002年制定的锂离子电池技术发展目标如表2所示。近年由于磷酸铁锂离子电池的研发有重大突破,又大大提高了电池的安全性。目前已有许多发达国家将锂离子电池作为电动汽车用动力电池的主攻方向。我国拥有锂资源优势,锂电池产量到2004年已占全球市场的37.1%,预计到2015年以后,锂离子电池的性/价比有望达到可以和铅酸电池竞争的水平,而成为未来电动汽车的主要动力电池。低性能车辆,由于其成本低廉,仅我国在2006年已达到年产2000万辆,美国通用汽车公司生产的冲击1号电动跑车,虽然已达到了很高的动力性,但是由于售价高昂,仅生产了区区50辆,由于没有市场而不得不停产。性能较低的场地车,在我国年产达7000~8000辆左右;天津清源电动车公司生产的微型电动车,最高车速仅50km/h,年产也可以达千辆以上,这可能是目前市场所能接受的纯电动车辆性能的上限。上述所有电动车辆均采用铅酸电池为动力。随着高性能锂离子电池的性/价比不断提升,未来5~10年内,市场上可能会出现最高车速≥100km/h,续驶里程≥250km的高性能纯电动汽车。3混合动力电动汽车(HEV)由于完全由动力蓄电池驱动的纯电动汽车,其性能/价格比长期以来都远远低于传统的内燃机汽车,难于与传统汽车相竞争,上个世纪90年代以来各大汽车公司都着手开发混合动力汽车。日本丰田公司在1997年率先向市场推出“先驱者”(Prius)混合动力汽车,并在日本、美国和欧洲各国市场上均获得较大成功,累计产销量已超过60万辆。随后日本本田、美国福特、通用和欧洲一些大公司,也纷纷向市场推出各种类型的混合动力汽车。3.1研制全混合电动汽车的必要性混合动力电动汽车是指具备两个以上动力源、而其中有一个可以释放电能的汽车。混合动力汽车按混合方式不同,可分为串联式、并联式和混联式三种;按混合度(电机功率与内燃机功率之比)的不同,又可分为微混合、轻度混合和全混合三种。其中外挂式皮带驱动起动/发电(BSG)式是微混合动力汽车的典型结构,其电机功率一般仅2~3kW,依赖发动机的停车断油功能,可节燃油5~7%;在发动机曲轴后端加装一个电动/发电型盘式电机(ISG)是轻度混合动力汽车的典型结构;具有纯电力驱动功能的可作为全混合或混联式混合动力汽车的典型。丰田公司的Prius轿车即属于这类全混合汽车。目前我国若干汽车企业研制的混合动力汽车,大多采用ISG轻度混合或BSG微混合方案,主要是考虑这二种方案的技术难度较小,生产成本也较低。但是根据研究表明,混合动力汽车的节油率几乎与汽车功率的混合度和汽车的生产成正比上升(如图2)。因此,从长远来看,研制全混合电动汽车是一种必然趋势。3.2研发及市场情况下面分别介绍混合动力乘用车和混合动力公交车的研发及市场情况。以节油率最佳的丰田Prius汽车为例,在我国实测它与丰田花冠(Corrolla)油耗在不同工况下的对比数据如表3所示。各种工况下的平均节油率为39.6%,平均百公里可节油3.07L。以97号汽油价格为5元/L计算,每百公里可节省油费15.35元,行驶20万km也仅省油费3.07万元,显然还不足以抵消购置混合动力汽车所增加的费用。据中国汽车工业协会统计,2006年一汽丰田普锐斯(Prius)销量仅为2152辆,占全国乘用车总销量的0.04%。考虑到我国用户对汽车售价的敏感性,这一销售业绩并不令人惊奇,可以认为在近期,如果没有政府的大力支持,混合动力乘用车在我国不会有很大的市场。3.3城市公交车的使用特点在我国,城市公交车与私人乘用车的情况有很大的不同,具体归纳为以下三点:(1)据统计我国城镇居民日常出门有70%是首选乘坐公交车,我国大部分城市政府都奉行公交车优先的交通政策,我国公交车的年产量和保有量都居世界第一;(2)我国城市公交车大多由市政府补助公交企业采购,公交车是否符合节油减排要求,将是政府需要考虑的一个重要采购原则;(3)从技术角度来分析,在城市工况下,公交车频繁起步、加速、制动和停车,要额外消耗许多燃油。表4列出了在国外四种典型城市工况下,汽车制动消耗能量(油耗)所占比例,其算数平均值达47.1%。即有近一半的燃油是被汽车频繁制动所消耗的,这就为混合动力公交车的节油减排留下了相当大的空间。正是考虑到以上几个特点,我国至少有7~8家汽车企业将研发、生产混合动力公交车作为研发工作的重点。经过近几年的开发,虽然已取得了一系列重大成果,但公交车的节油率并未达到预计的要求,一辆总重15.5t,长11m的混合动力公交车,实际油耗大多为33~35L,平均34L/100km,若传统11m公交车的平均油耗为40L/100km,则节油率仅15%。3.4节油率难以进一步提高的原因分析节油率难以进一步提高的原因主要有二个:(1)汽车的制动过程十分短暂,一半不超过10s,在短短的几秒内,电机要求发出很大的电流,才能有效回收制动能量,但是电池的充电倍率只有放电倍率的一半,因此电池不能接受大电流充电。理论上汽车有50~60%的制动能量可回收,实际回收的制动能量<20%,最简单的改进办法是加大动力电池容量,例如至少加大容量一倍,回收的制动能量可由20%增加到40%。但这将大大增加整车成本和汽车自重,经济上可能是得不偿失。(2)混合动力公交车若采用停车断油,甚至滑行时即断油,可节油10%左右(4L/100km),实际上国产柴油机没有专门为混合动力汽车设计,一般不允许频繁的停车断油,否则供油系和废气增压器都可能损坏,严重影响柴油机寿命。其次,停车断油就必须装有电动转向油泵、电动空压机和电动空调系统,这又会大大增加整车成本和重量,二相权衡,不一定合算,所以近期大多未实现停车断油功能。因此,目前HEV的开发重点集中在节油降耗的工作上,针对以上问题,科研工作者提出了不同的解决方案,如利用超级电容器的功率密度达铅酸电池的10倍,具有快速吸收大电流充电的优异特性,在混合动力汽车制动时可以快速吸收能量,大大提高制动能量的回收率,此外它还具有循环寿命长、充放电效率高、耐低温特好以及免维护等优点。这种方案由于受到超级电容价格昂贵的影响,限制了它在混合动力汽车上的广泛应用。在进一步降低成本,提高能量密度后,超级电容器最有可能首先在混合动力公交车上得到应用。4外接充电式混合动力汽车外接充电式混合动力汽车是最新的一代混合动力汽车类型,近年来受到各国政府、汽车企业和研究机构的普遍关注,国内外专家认为,PHEV有望在几年后得到广泛的推广使用。据统计,法国城镇居民80%以上日均驾车里程少于50km,在美国,汽车驾驶者也有60%以上日均行驶里程少于50km,80%以上日均行驶里程少于90km。PHEV特别适合于一周有5天仅驾车用于上下班,行驶里程50~90km之间的工薪族使用。PHEV是在混合动力汽车上增加了纯电动行驶工况,并且加大了动力电池容量,使PHEV采用纯电动工况可行驶50~90km,超过这一里程,即必须起动内燃机,采用混合驱动模式。所以PHEV的电池容量一般达5~10kW·h,约是纯电动汽车电池容量的30~50%,是一般混合动力汽车电池容量的3~5倍,可以说它是介于混合动力汽车与纯电动汽车之间的一种过渡性产品。与传统的内燃机汽车和一般混合动力汽车(HEV)对比(见表5),PHEV由于更多的依赖动力电池驱动汽车,因此它的燃油经济性进一步提高,二氧化碳和氮氧化物排放更少。由于动力电池容量的加大,每辆车的售价至少比一般HEV高2000美元。可见随着蓄电池容量的加大,汽车价格将上升,但是燃油消耗和尾气排放则下降。因此可以认为,电动汽车是以使用和损耗蓄电池为代价来换取节油、减排的效果,动力电池性/价比的大幅提升将是电动汽车能否迅速推广使用的关键所在。一般HEV动力电池SOC仅在较小范围内波动(例如±2%~3%)因此循环寿命次数很长,而PHEV的动力电池SOC必须在很大的范围内波动(例如±40%),属于深充深放,因此循环工作寿命短得多,和纯电动汽车(PEV)相似。目前在PHEV上都采用先进的锂离子电池,由表1可知,锂离子电池每放出1kWh电能,能耗费为10.2元,相当于内燃每kWh能耗费用的3倍。随着全球石油价格不断上升,燃油内燃机的能耗费用也将不断上升,而锂离子电池随着技术进步和产量的扩大,其能耗费用将不断下降(如图4所示),二者可能在2015至2020年内达到平衡点。因此PHEV有望在10年内得到大面积推广使用。5燃料电池电动汽车早在1839年,英国人格罗孚就提出了氢和氧反应发电的原理。20世纪60年代,研发出了液氢和液氧发电的燃料电池,由美国UTC公司首先用于航天和军事用途。近20年来,由于石油危机和大气污染日趋严重,以质子交换膜式为代表的燃料电池技术,受到世界各国普遍重视。各大跨国汽车公司纷纷投入巨资,研发出了各种类型的燃料电池电动汽车(FCEV)。5.1质子交换膜燃料电池(PEMFC)主要优点(1)其排放生成物是水及水蒸汽,为零污染;(2)能量转换效率可高达60~70%;(3)无机械振动、低噪声、低热辐射;(4)宇宙质量中有75%是氢,地球上氢也几乎是无处不在。氢还是化学元素中质量最轻、导热性和燃烧性最好的元素;(5)氢的热值很高,1kg氢和3.8L汽油的热值相当。5.2燃料电池电动汽车存在的技术、经济问题在我国,国家科技部将研发燃料电池客车和燃料电池轿车列为“十五”和“十一五”计划“863”重大科技项目。并已取得一系列重大科技成果,但是在多年科研实践中,也暴露出一些技术、经济问题:(1)燃料电池发动机的耐久性寿命短一般仅1000~1200小时(国外达2200小时),燃料电池汽车行驶4~5万km,功率即下降~40%,和传统内燃机可普遍行驶50万km以上相比,差距很大;(2)燃料电池发动机的制造成本居高不下一般估计3万元/kW(国外成本约3000美元/kW),与传统内燃机仅200~350元/kW相比,差距巨大。由于其中如质子交换膜、炭纸、铂金属催化剂、高纯度石墨粉、氢回收泵、增压空气泵等关键部件均依靠进口,所以与国外相比,并没有成本优势;(3)燃料电池发动机对工作环境的适应性很差国产可在0~40℃气温下工作,低于0℃有结冰问题,高于40℃过热不能正常工作;此外对空气中的粉尘、一氧化碳、硫化物等都十分敏感,铂催化剂极易污染中毒失效;(4)燃料电池汽车的使用成本过于高昂例如高纯度(99.999%)高压氢(>200大巴)售价约80~100元/kg。按1kg氢可发10kW·h电能计算,仅燃料费即约为10元/kW·h,按燃料电池发动机工作寿命1000小时计算,折旧费为30元/kWh。所以总的动力成本达40元/kW·h。与表1对照可知,至少在目前,由燃料电池发动机提供1kWh电能的成本远高于各种动力电池,这从一个侧面反映了作为汽车动力源,燃料电池汽车还有相当的距离。5.3目前燃料电池电动汽车的研究课题尽管存在如此多的问题,但是燃料电池仍然是人类迄今为止,发明的最清洁、安静又可无限再生的能源,值得我们为实现燃料电池电动汽车的产业化,付出更大的努力。为此建议从以下几个方面进行工作:(1)以更为创新的思维,对燃料电池的基本理论和基础材料进行深入研究,例如努力探寻非铂金属催化剂;努力研制抗电腐蚀金属双极板和耐高温(>110℃)高机械强度质子交换膜等;(2)努力实现如炭纸、增压空气泵等关键零部件的国产化,以降低整机成本;(3)进一步提高整机的优化集成技术,着力提高整机的耐候性(高、低气温变化)、抗大气污染能力和耐电负荷急剧变化能力等。6电机及电动车轮电动汽车驱动电机是所有电动汽车必不可少的关键部件。目前使用较多的有直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻等四种电机。美国和德国开发的电动汽车大多采用交流感应电机,主要优点是价格较低、效率高、重量轻,但启动转矩小。日本研制的电动汽车几乎全部使用永磁无刷电机,其主要优点是效率可以比交流感应电机高6个百分点,但价格较贵,永磁材料一般仅耐热120℃以下。开关磁阻电机结构较新,优点是结构简单、可靠、成本较低、起动性能好,没有大的冲击电流,它兼有交流感应电机变频调速和直流电机调速的优点,缺点是噪声较大,但仍有一定改进余地。表6列出四类电机比较。显然表6中四种电机各有优缺点,但是对于电动汽车而言,由于电能是由各类电池提供,价格昂贵而弥足珍贵,所以使用相对效率最高的永磁无刷电机是较为合理的,它已被广泛用于功率小于100kW的现代电动汽车上。此外,在国外已有越来越多的电动汽车采用性能先进的电动轮(又称轮毂电机),它用电机(多为永磁无刷式)直接驱动车轮,因此无传统汽车的变速箱、传动轴、驱动桥等复杂的机械传动部件,汽车结构大大简化。但是它要求电机在低转速下有很大的扭矩,特别是对于军用越野车,要求电机基点转速∶最高转速=1∶10(见图5)。近几年,美、英、法、德等国纷纷将电动轮技术应用于军用越野车和轻型坦克上,并取得了重大成果。例如美海军陆战队在“悍马”基础上研制出串联式“影子”新型混合动力越野车,采用了电动轮技术,其结构及主要技术参数如表7所示。与传统“悍马”车对比试验,在同样侦察试验条件下,“悍马”耗油472kg,而“影子”仅耗油200kg;同一越野路段,“悍马”耗时32分钟跑完,而“影子”仅耗时13分50秒,此外它还具有在纯电动模式下,汽车静音、无“热痕迹”等优点。如此优异的性能,据闻美军已决定停产传统“悍马”车,全部改产新型混合动力电动轮驱动的“影子”型军车。这一重要发展趋势,应引起高度关注。综上所述,可以从技术/经济分析出发,对电动汽车技术的现状和未来作如下结论:(1)在目前国内市场价格的基础上,可粗略计算出各种提供电能技术的价格比。即电网供电∶柴油机供电∶铅酸电池供电∶镍氢电池供电∶锂离子电池供电∶燃料电池供电=1∶6∶6∶19.2∶20.4∶80。这从一个侧面反映了各种供电方式距离电动汽车市场的远近。当然,随着石油价格的上升、电池技术的进步,这些比例关系将发生很大的变化;(2)由于铅酸电池的供电成本大体和柴油机供电相等,因此它仍然是低端电动车市场的主要动力电池。磷酸锂离子电池技术进步较快,它最有可能成为铅酸电池的竞争对手,率先成为高端电动车市场的主要动力电池;(3)由于混合动力汽车仅需装用纯电动汽车1/10的动力电池容量,整车有较为接近市场的性/价比,因此它仍将是近期实现产业化的主要电动汽车种类。考虑到我国国情,目前仍应大力推广使用混合动力大客车,进一步降低制造成本,减少油耗和排放;(4)在锂离子电池性/价比进一步提升后,外接充电式混合动力汽车(PHEV)有望成为理想的上班族乘用车,它可大幅度减少油耗和降低排放,但是由于较高的价格,它可能首先在发达国家得到推广应用;(5)燃料电池虽然是理想的清洁能源,但是目前它的性/价比太低,要达到可以进入市场的性/价比,可说是任重而道远,必须从基础材料和基本理论上有重大突破,才可能进入汽车市场;(6)电动轮已成为国外电力驱动技术的重要发展趋势,并已在军用越野车上得到实际应用,证实它在技术/经济上的重要优势,我国虽也有不少单位研发,但始终未进入“863”计划,技术进步缓慢,因此有必要奋起直追,尽快掌握这一先进的电驱动技术。为了能在轿车的行李箱里放置大件物品,一般都采用敞篷或软帐篷,其缺点是显而易见的。奔驰公司在其SL轿车上应用了一种可以移动的顶篷,顶篷通过可移动和翻转的铰链机构和车身的骨架相连,后风窗玻璃也可以旋转,由发动机带动的7个执行器执行相关的运动。该顶篷目前还用于新款奔驰CLK敞篷跑车上。

宝马新一代豪华轿车745i和735i所用的发动机是新式的进气系统参数可调式V8发动机。该发动机进排气系统的三个主要参数(排气阀开启时间、进气阀升程和进气道长度)都可随发动机工况的改变而自动调节。其中,进气道长度可调技术为世界首创。西门子公司为该发动机配套提供了伺服阀、中间偏心轴的位置传感器以及与发动机电脑连接的阀门升程控制器。新一代BMW7系列轿车上配置了6HP26自动变速器。这款变速箱的最大输入扭矩达到600N·m(4200转/分),超速挡的速比为6.04,可使车辆在发动机转速相对较低的情况下获得较高的车速。与采用旧款5挡自动变速箱5HP24相比,6HP26由于采用非常紧凑的结构设计,质量减轻了13%,加速性能提高了5%,油耗降低了5%~7%。但是,油耗降低并不仅仅是因为增加了一级齿轮,还因为采用了ZF研制的低粘度齿轮油以及新开发的电控系统SBC。SBC系统的创新之处是:当汽车停车时,即使变速箱的齿轮仍处于啮合状态,该系统仍能控制离合器、使发动机和传动系统分离。凯迪拉克的SEVILLE轿车在原来的德尔福减振器系统上增加了一个路面感应式连续可调立柱。新的改进型减振器系统对路面波动的响应速度比原来的提高了5倍,并显著地改善了汽车的操纵性、舒适性和安全性。和传统的半主动悬架不同,该系统没有电子液压伺服阀,而是代之以具有磁性流体的元件MR(MagneticRide),其前左、右悬架装有MR立柱,后左右悬架装有MR缓冲块。系统的传感器有测量悬架控制臂和车身之间相对位移的位移传感器、车身侧向加速度传感器和方向盘转角传感器,系统中还有CAN总线下的控制器和测量水平度的压力传感器。自推出以来,MINI互联空间站(MINICONNECTED)一直在技术与车载娱乐信息应用和服务方面领先于细分市场。在新一代车型中,MINI将推出一系列创新的驾驶者辅助系统,这些技术均基于驾驶者与车辆之间通过智能连接进行的信息联通新一代MINI车型中将首次配备MINI平视显示系统,该系统可确保驾驶相关信息始终显示在驾驶者视野内。MINI对平视显示系统的设计理念进行了重新诠释,将信息显示在前车窗和方向盘之间,位于仪表板顶部的一个小型折叠显示屏上,而不是投射在风挡玻璃上。MINI平视显示系统将重要驾驶信息以高分辨率彩色图像的形式显示在驾驶者的视野内。可显示的信息包括车速、使用箭头和道路示意图的导航信息、碰撞警告信号、限速与禁行信息以及娱乐系统详情等。与传统显示系统不同,MINI平视显示系统投射的影像以虚拟距离进行显示,驾驶员无需改变眼睛的聚焦距离即可清晰阅览。新功能前所未有地将MINI与驾驶者无缝衔接,带来创新的舒适和安全技术。新一代MINI车型在挡风玻璃上装有多功能摄像头。该摄像头为多种驾驶者辅助系统服务,包括碰撞警报系统,以及城市安全和行人保护系统。借助这两项先进的系统,驾驶者可以更轻松地避开危险状况,保护驾乘人员及行人安全。碰撞警报系统在车速15公里/时以上时启动。系统通过多功能摄像头监测到与前车车距过近或者前车明显减速时,驾驶者将看到仪表盘与平视显示系统中的警告信息。如果驾驶者没有做出反应,碰撞警报系统则会发出第二级警报,警告信息闪烁并发出信号音,提示驾驶者采取措施。同时,车辆将启动制动准备程序,在驾驶者刹车时作出高效反应。城市安全和行人保护系统在车速60公里/时以下时启动。系统可探测到摄像头拍摄范围内的行人,并根据摄像头图像计算行人位置、距离、相对速度和移动方向,以判断是否存在碰撞危险。一旦出现碰撞危险时,系统将通过仪表盘发出警报信号和信号音。当系统判断存在碰撞危险时,车辆会启动自动制动程序,以中等制动力减速。此外,MINI还配备了其它众多驾驶者辅助系统创新功能。同样基于摄像头的速度和车距控制系统可让车辆自动与前车保持安全车距,令驾驶更轻松,因为驾驶者无需再密切关注车距或车速。限速信息识别系统(Speedlimitinfo.)、交通标志记忆和禁行信息系统(Trafficsignmemoryandnopassinginfo.)则协助驾驶者时刻了解当前道路交通规则,识别交通标识。基于视频的速度和距离调节系统(Video-basedspeedanddistanceregulation)显著提升了驾驶舒适性,在需要不时变换车速的繁忙路段中尤为有用。该系统可在30-140公里/时的车速下使用,可设置预定义车速,或设定与前方车辆之间的距离。MINI自动泊车辅助系统(Parkassist.)使用超声波传感器来测量车辆周围的停车位,并可计算驻车线路,让车辆自行驻车。同时配备的后视摄像机(Rearviewcamera)为驾驶者提供最佳视野,以简化驻车和其它操作。数字式大灯辅助功能(Digitalheadlightassist.)在夜间行驶时可提供最佳的视野条件。当车速超过50公里/时,车辆可以探

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