第六章 汽车新技术与 未来汽车
第一节 汽车新技术 第二节 未来汽车
第一节 汽车新技术
1
学习目标
了解汽车节能和环保的 新技术
2
了解汽车安全和汽车智 能控制的新技术
一、节能技术
汽车主要的节能技术有汽油缸内直喷技术、涡轮增压技 术、可变配气相位技术、汽车轻量化技术等。 1．汽油缸内直喷技术
汽油缸内直喷技术源于柴油发动机的喷油技术。使汽油 发动机能像柴油发动机那样具备较高的燃烧效率，达到节省 燃油的目的。
速腾超轻高强度钢板车身结构
量化技术
镁合金轮毂
塑料保险杠
采用碳素纤维 做车身材料的 法拉利
二、安全技术
汽车安全技术分为主动安全技术和被动安全技术。 1．主动安全技术
（1）防抱死制动系统（ABS） ABS系统作用是使汽车 在制动时，可充分利用车 轮的附着力，使车轮处于 最佳制动状态，缩短制动 距离，同时保证汽车制动 方向的稳定性，防止产生 侧滑和跑偏。
四、智能化技术
1．智能轮胎 智能轮胎的功能是在汽车正常行驶时，当温度过高或 轮胎气压太低时，及时向驾驶员发出警报，以防止发生事 故；或使轮胎在不同行驶条件下保持最佳运行状况，提高 安全系数。
智能轮胎一般都是通过在外胎内嵌入特殊的带有计算 机芯片的传感器而获得智能的。
更为先进的智能轮胎还能感知光滑的冰面，探测出结 冰路面后而使轮胎自动变软，增大轮胎与路面的附着力； 在探测出路面潮湿后，甚至还能自动改变轮胎的花纹，以 防打滑。
1995年，首台汽油缸 内直喷发动机（GDI）由日 本三菱汽车公司制造，并 安装在三菱的量产车上。
一、节能技术
1．汽油缸内直喷技术
大众公司的保时捷、奥迪、大 众、斯柯达的新车均采用了FSI燃油 缸内直喷技术。 FSI发动机通过一个高压油泵 提供所需的油压，在1ms内将燃油 在最适合的时刻喷入气缸。
(2)三元催化器工作原理。
三、环保技术
2．废气再循环系统 废气再循环系统用于降低废气中的氮氧化物(NOX)的排 放量。
(1)废气再循环工作原理。
(2)废气再循环系统的缺点。
三、环保技术
3．燃油蒸气回收系统 燃油蒸气回收控制系统的作用是阻止燃油箱内的汽油 蒸气泄漏到大气中污染环境，同时收集汽油蒸气并适时送 入进气管，与空气混合后进入发动机燃烧，提高燃油经济 性。 目前常见的燃油蒸气回收系统主要由油气分离阀、活 性碳罐、碳罐电磁阀等组成。
乘员头颈保护系统简称WHIPS，一般设置于前排座椅。 2）乘员头颈保护系统的工作原理。
三、环保技术
1．三元催化技术 三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化 装置，它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧 化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。
(1)三元催化器结构组成。
预紧式安全带是当汽车发生碰撞事故的瞬间，乘员尚未 向前移动时安全带首先拉紧，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。 控制装置分两种：
1）电子式控制装置
2）机械式控制装置 预拉紧装置则有多种形式，常见 的是燃爆式。
二、安全技术
2．被动安全技术
（3）乘客头颈保护系统 主动式头枕是一种纯机械系统，是由一条连杆连接至座 椅靠背内的压力板。 1）主动式头枕工作原理。
ASR可以通过减少节气门开度来降低发动机功率，或 者由制动器控制车轮打滑来达到对汽车牵引力的控制。
ASR与ABS的区别在于，ABS是防止车轮在制动时被抱 死而产生侧滑，而ASR则是防止汽车在加速时因驱动轮打 滑而产生的侧滑。
二、安全技术
1．主动安全技术
（4）电子稳定系统（ESP) ESP即电子稳定系统，它综合了防抱死制动系统（ABS） 和驱动防滑系统（ASR），功能更为强大。
EBD和ABS组合使用，可以提高ABS的功效。
二、安全技术
1．主动安全技术
（3）驱动防滑系统（ASR）
ASR的英文全称是Acceleration Slip Regulation，即 牵引力控制系统或驱动防滑系统。 驱动防滑系统的目的是防止汽车在起步、加速时驱动 轮的打滑现象，以维持车辆行驶方向的稳定性。
1）ESP系统的结构和基本工作原理。 2）ESP系统的作用。
二、安全技术
2．被动安全技术
（1）安全气囊
安全气囊在车辆发生碰撞时能够起到缓冲作用，从而降 低撞击对车内乘客造成的伤害。
1）安全气囊的结构组成。 2）安全气囊的基本工作原理。 3）全新智能安全气囊系统配置。
二、安全技术
2．被动安全技术
（2）预紧式安全带
一、节能技术
2．涡轮增压技术 涡轮增压技术是在FSI发动机的基础上增加增压 技术，主要包括一个涡轮增压器和一个机械增压器。 涡轮增压是对吸入的空气 进行压缩，增大气体密度，从 而增加每个进气冲程进入燃烧 室的空气量，增加循环供油量， 提高功率和扭矩，提高燃烧效 率，提高使用经济性。
一、节能技术
3．可变配气相位技术 采用可变配气相位技术，可以满足发动机各种工况对气 门准确开闭时刻的要求。改善了发动机在低、中转速下的扭 矩输出，大大增强驾驶的操纵灵活性，发动机的转速也能设 计得更高。 可变配气相位控制系统主要是通过调整气门的打开或关 闭时间，来改变发动机的性能。包括可变气门正时系统和 可变气门升程系统两大类。配置了可变气门正时系统的发 动机有：
ABS系统的结构：
二、安全技术
1．主动安全技术
（2）电子制动力分配系统（EBD）
EBD（Electronic Brake force Distribution），即电 子制动力分配系统。
EBD的作用就是在汽车制动的瞬间，通过对四只轮胎附 着的不同地面情况进行感应、计算，得出不同的磨擦力数值， 使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量 制动，并在运动中不断高速调整，从而保证车辆的平稳、安 全。
丰田的VVT-i
宝马的VANOS
一、节能技术
3．可变配气相位技术
配置了可变气门升程 系统的发动机有：
本田的VTEC
既配置了可变气门正时又配置了可变气门升程系统的 发动机有：
丰田的VVTL-i
本田的i-VTEC
一、节能技术
4．汽车轻量化技术 世界铝业协会的报告指出，汽车自身质量减少10%，燃 油的消耗可降低6%~8%。 轻量化技术主要途径是广泛使用超轻高强度钢板、铝合 金、镁合金、塑料和碳纤维复合材料等轻质材料。