第一篇：車輛工程汽車新技術論文

關鍵字：均質充量壓縮燃燒(HCCI)技術，雙離合變速器技術，無人駕駛汽車

一：汽車發動機新技術

1：均質充量壓縮燃燒(HCCI)技術

1.1）傳統燃燒概念局限性：

壓縮點燃式燃燒概念（用于柴油機）與火花點燃式燃燒概念（用于汽油機）相比，最大的特點在于所使用的燃油特性不同，由此造成兩者在以下各個方面都有差別，如燃料引燃方式，空燃比，壓縮比，燃油經濟性，有害物排放等。出于人類對汽車排放的有害物質的毒害作用，二氧化碳的溫室效應和氮氧化物形成酸雨的關注，以及能源匱乏的影響，人們對高效能、低污染的動力源的需求與日俱增。

傳統的汽油機屬于預混均質燃燒，由于汽油特性以及爆燃等諸多因素的限制，因此，壓縮比低，熱效率低。與汽油機相比，柴油機具有較高的熱效率和優越的燃油經濟性，但是，傳統柴油機的燃燒是燃料噴霧的擴散燃燒，依靠發動機活塞壓縮到接近終點時的高溫使混合器自然點火。由于噴霧與空氣的混合時間很短，燃料與空氣混合得嚴重不均勻，混合氣分為高溫過濃區和高溫火焰區，導致NOx和碳煙的產生。

1.2）均質充量壓縮燃燒（HCCI）技術概述：

HCCI是一種全新的內燃機燃燒概念，既不同于柴油機（非HCCI），又不同于汽油機（均質充量火花點燃），是一種火花點燃式和壓縮點

第 一 頁

燃式發動機概念的混合體。均質壓燃式(HCCI)燃燒方式是目前內燃機燃燒領域的研究熱點。HCCI燃燒是以預混合燃燒和低溫反應為特征的燃燒方式。采用HCCI燃燒方式可以同時降低柴油機的NOx和碳煙排放，井提高柴油機的循環熱效率。HCCI發動機機通常工作在高空燃比和較低的壓縮比條件下，工作范圍較小，高負荷時功率輸出不足?！半p模式”HCCI發動機是解決上述問題的有效途徑，并成為近期HCCI發動機研究中的熱點。

HCCI發動機燃燒為稀薄燃燒，采用均質壓縮多點著火，是一種從優化燃燒的角度來降低NOx和碳煙排放的新燃燒理論和技術。其燃燒模式是在進氣和壓縮過程形成均質混合氣，當活塞壓縮到上止點附近時，均質混合氣自然點火。從HCCI燃燒方式看，HCCI發動機可以同時綜合火花點火發動機（SI）和直接噴射壓縮點火發動機（DI）的優點，同時避免他們的缺陷，即HCCI燃燒可以同時實現降低排放和達到高熱效率的目的。這與傳統控制排放方法相比，實現了很大的進步。

1.3）均質充量壓縮燃燒（HCCI）技術特點

第 二 頁

（1）超低的氮氧化物和碳煙排放

造成傳統柴油機NOx和碳煙排放較高的原因是傳統柴油機存在高溫區，即在火焰前鋒高溫區容易產生NOx排放，在火焰內部高溫區由于缺氧容易產生碳煙排放。而HCCI發動機為稀薄燃燒，所以不存在缺氧情況，因而可有效降低碳煙排放；同時HCCI發動機燃燒為預混合均質壓縮點火燃燒，即燃燒室內部為均質混合氣，在活塞壓縮作用下燃燒室內多點同時著火，減少了火焰傳播距離和壓縮持續期，避免了高溫區的產生，可大大減少NOx的排放。

（2）燃燒熱效率高

由于HCCI發動機采用壓縮自燃，因而可以大大提高壓縮比，從而提高其燃燒效率。另外，壓縮點火方式避免了SI發動機的節流損失，其熱效率與SI發動機相比更具優勢。熱效率的提高主要來源于三個方面：一：減少了節流損失；二：提高了壓縮比；三：縮短了續燒期

（3）HCCI燃燒過程主要受燃燒化學動力學控制

第 三 頁

HCCI燃燒的能量釋放過程是受多種化學動力學因素支配的，這些因素進而又受流體靜力學和熱力學狀態歷程的影響。為了獲得HCCI燃燒，要考慮各種不同的參數。壓縮沖程結束時的缸內溫度和壓力、燃燒的自燃特性和殘余廢氣量都會影響HCCI的點燃過程。

（4）HCCI發動機運行范圍較窄

HCCI發動機可以使用多種燃料（汽油、柴油、天然氣、氫氣等），在一定的工況下可以穩定運行，得到較好的運行和排放效果。但燃燒受到失火和爆燃的限制，發動機的運行范圍比較窄。

（5）HCCI發動機HC、CO的排放較高

相對于普通柴油機，HCCI發動機HC、CO的排放較高主要是由于HCCI燃燒通常采用較稀的混合氣和較強的EGR（廢氣再循環），缸內溫度比較低造成的。

1.4）均質充量壓縮燃燒（HCCI）方式的實現

（1）進氣道噴射

將燃料噴到進氣閥附近和空氣混合，然后在進氣過程中將混合氣吸入缸內。這個方法利用進氣渦流來強化混合氣的形成過程，從而提高混合氣的均勻度。

（2）缸內前期噴射

即在壓縮上止點前將燃料噴入缸內，通常這種情況下發動機的噴油提前角遠大于傳統柴油機，是柴油與空氣在著火前充分混合。

（3）缸內后期噴射

將柴油在壓縮上止點附近或之后噴入，同時采用大量預冷的廢氣再循

第 四 頁

環，加強渦流和降低壓縮比等措施來實現點火延遲。1.5）HCCI商業化面臨的技術問題

（1）發動機冷啟動困難

（2）廢氣控制系統的研究

（3）拓寬HCCI運行工況范圍

（4）控制點火時刻和燃燒率

（5）研發快速反應控制系統來解決不同工況下的動態響應靈敏度

二、汽車傳動系統新技術

1：汽車雙離合器變速器（DCT又稱DSG）技術 1.1）雙離合器變速器概述

10年前，雖然已經出現了帶手動功能的步進式自動變速器，但在大眾化量產車中，自動變速器和運動性駕駛在人們的頭腦中并無必然聯系。但隨著雙離合變速器技術的出現，這種介于傳統變速器和自動變速器之間并綜合了兩者各自優點的變速器，讓車主們感到欣喜。雙離合變速器技術是變速器領域的最重要創新之一，而對于新能源車來說，雙離合變速器技術還有著更加深遠的意義。1.2）雙離合變速器的結構和基本原理

第 五 頁

雙離合器變速器在一個變速器中實現了兩個手動變速器的功能。在使用標準換擋桿換擋的汽車中，如果駕駛員要從一個擋位換到另一個擋位，他先要踩下離合器踏板。此動作可以操作一個離合器，使發動機與變速器斷開連接，中斷輸送到變速器的動力。然后，駕駛員使用換擋桿選擇新的擋位，這個過程涉及到將齒形聯軸器從一個齒輪移動到另一個不同大小的齒輪。稱為“同步器”的設備會讓齒輪在結合之前相匹配以防止磨齒。一旦換入了新的擋位，駕駛員就可以松開離合器踏板，從而使發動機重新連接到變速器，并將動力傳送給車輪。由此可見，在傳統的手動變速器中，從發動機到車輪沒有連續的動力輸出。在換擋的過程中，動力傳送將從“有”到“無”再到“有”進行變化，這樣就會導致“換擋沖擊”或“扭矩中斷”現象。對比之下，雙離合器變速器使用兩個離合器，但沒有離合器踏板。先進的電子系統和液壓系統像控制標準自動變速器那樣對離合器進行控制。但在雙離合器變速器中，各離合器單獨運轉。一個離合器控制奇數擋（一擋、三擋、五擋和倒擋），另一個離合器控制偶數擋（二擋、四擋和六擋），如

第 六 頁

圖1-2和1-3所示。這樣，不需要中斷從發動機到變速器的動力傳送就可以換擋。

1.3)雙離合變速器的干與濕

(1)干式離合器

干式離合器具有從動部分轉動慣量小、結構簡單、調整方便、分離徹底、轉矩過載保護、效率高、成本較低、不需要助動力等優點。干式離合器通過壓板和飛輪吸收較大熱量對滑磨產生熱量的速度不敏感，但空氣散熱較慢，熱量不易在短時間內散發出去；因此,它受滑磨產生的總熱量的限制。干式離合器適于在短時間內結合，這樣滑磨時間短、產生熱量少。

（2）濕式離合器

濕式離合器有較好的控制品質。結構比較單

一、具有壓力分布均勻、磨損小、傳遞扭矩容量大、不用專門調整摩擦片間隙等特點。由于它用液壓油強制冷卻，允許起步時較長時間地打滑，高檔起步而不會燒損襯面，其壽命可達干式離合器的5倍～6倍，廣泛用于自動變速器的離合器上。但處于分離狀態中的多片式離合器的主、從動摩擦片之間因潤滑油相互滑轉，產生較大的摩擦阻力，使變速器的傳動效率相應降低。

1.4）雙離合變速器的控制策略

雙離合變速器在換擋過程中存在兩個離合器扭矩傳遞的重疊階段，因此對換擋過程離合器的控制有較高要求

（1）起步控制

第 七 頁

車輛起步時，可以有兩種起步控制策略；第一種：仿照AMT的起步控制策略，起步時車輛自動掛1檔，即只有離合器1參加起步。第二種：為使兩個離合器具有相同的使用壽命并保證起步的快速性和平穩性，可以使兩離合器同時進入滑摩狀態，共同承擔起步力矩實現車輛起步。

（2）升降擋控制

如圖4所示，升擋時（以l擋換2擋為例）控制過程為離合器1分離，離合器2接合。升擋前只有離合器l結合，轉矩完全由離合器1傳遞，離臺器與發動機沒有相對滑轉。換擋時，離合器1被切斷供油并開始逐漸卸壓分離。同時，離合器2的油路接通，隨著油壓不斷升高，其摩擦片間隙被消除，主、被動片受壓滑轉，直至壓緊，停止打滑成為整體傳遞轉矩。即離合器I與離合器2中的摩擦元件完全分離和接合，都需要經過一段滑磨過程，且有工作重疊部分，則不會切斷動力，實現了動力換擋。降擋過程與升擋過程原理相同。

（3）跳檔控制

第 八 頁

變速器升檔一般是一檔一檔地進行的，而降檔則可能會跳躍地降檔，雙離合自動變速器在手動控制模式下也可以進行跳躍降檔。例如：從6檔降到3檔，連續按3下降檔按鈕，由于6擋齒輪和3擋齒輪處在不同輸出軸上，變速器就會從6檔直接降降3檔。但是從6檔降到2檔時，由于6擋齒輪和2擋齒輪處在同一輸出軸上，則變速器會先降到5檔，再從5檔直接降到2檔。即跳躍降檔時，起始檔位和最終檔位是屬于同一離合器控制的，則會通過另一離合器拄制的檔位轉換一下，起始檔位和最終檔位不屬于同一離臺器控制的，則可以直接跳躍降至所定檔位。

1.5）雙離合變速器的優勢

（1）換擋快。雙離合變速器的換擋時間非常短，比手動變速箱的速度還要快，只有0.2秒不到。

（2）省油。雙離合變速器因為消除了扭矩的中斷，也就是讓發動機的動力一直在利用，而且始終在最佳的工作所以能夠大量節省燃油。相比傳統行星齒輪式自動變速箱更利于提升燃油經濟性，油耗大約能夠降低15%。

（3）舒適性。因為換擋速度快，所以DCT的每次換擋都非常平順，頓挫感已經小到了人體很難察覺的地步。（4）在換擋過程中，幾乎沒有扭矩損失。

（5）當高擋齒輪已處于預備狀態時，升擋速度極快，達到驚人的8毫秒。

第 九 頁

（6）無論油門或者運轉模式處于何種狀況，換擋時間至少能達到600毫秒(從奇數擋降到奇數擋，或者從偶數擋降偶數擋時，耗時約為900毫秒，例如從第5擋降到3擋)。

三：智能汽車與車聯網技術

1：無人駕駛汽車

1.1）無人駕駛汽車概述

國外科學研究表明，每個交通事故均不同程度地涉及駕駛員、汽車及道路環境因素。英國科學家有研究表明交通事故肇事發生的唯一原因是由駕駛員因素引起的占65%，而與駕駛員有關因素（汽車、道路環境等）的百分率高達95%。我國道路交通事故的統計也表明，主要由于駕駛員造成的事故占90%左右?？傊?，駕駛員失誤作為肇事發生交通事故的主要原因已被世界各國所公認。如果要從根本上解決這一問題，就需要將“人”從交通控制系統中請出來，從而提高安全性。由于無人駕駛電動車不需要司機，系統效率也隨之提高。無人駕駛汽車就是這種新型控制方法的核心，而車輛安全則是無人駕駛汽車成敗的關鍵。

1.2）無人駕駛汽車的發展

無人駕駛汽車是新能源汽車與計算機系統相結合的一個輪式機器人，也是一個衡量國家科研實力和工業水平的一個重要標志，成為各國白熱化角逐的一個領域。發達國家從20世紀70年代開始進行無人駕駛汽車研究，美國是世界上研究無人駕駛汽車最早、水平最高的

第 十 頁

國家之一。而Google無人駕駛汽車無疑是這塊領域的佼佼者，通過了大量的實驗大量的數據提高無人駕駛汽車的安全性與實用性。與國外相比，國內的無人駕駛汽車起步較晚，規模較小，主要是一些大學和研究所。近幾年也取得了不錯的成績。例如，由國防科技大學自主研制的紅旗HQ3無人車，2011年首次完成了從長沙到武漢286公里的高速全程無人駕駛試驗，創造了我國自主研制的無人駕駛的新紀錄。

1.3）無人駕駛電動汽車的組成和基本原理

無人駕駛電動汽車系統主要由傳感器系統、控制系統和執行機構組成。理想化實現無人駕駛汽車的主要技術有兩種途徑：

一、采用磁傳感器來檢測路徑，但需在地面下預埋磁針，對路面重新改造，對路面有破壞性。

二、采用CCD攝像頭作為傳感器來檢測路徑，而CCD攝像頭價格較高，并且需要對采集到的圖像實時處理，對系統硬件和軟件要求很高。

現在廣泛采用的一般是基于光電傳感器基礎的自動導航系統，其根據光電傳感器測得的反射光強的信號來自動辨別行駛路徑，與其他的導航方案相比，該方案導航系統具有結構簡單、安裝方便、對道路無損害、價格低廉等特點。傳感器系統主要由導航系統、防碰撞傳感器、啟停系統組成；控制系統可以選擇dSPACE公司的MicroAutoBox控制器；執行機構主要由輪轂電機、線控轉向、電控液壓制動等系統組成。

第 十一 頁

（1）導航系統

導航系統自動檢測汽車相對于預定路徑的橫向偏差。主要由光源、光電傳感器、遮光附件、信號采集和電源五部分組成。

（2）控制系統

控制系統根據橫向偏差來計算轉向系統所需轉角，獲取汽車的預瞄信息，對車輛的狀態進行自動控制，使汽車按預定工況行駛。控制系統相當于一個“駕駛員”模型，對信息感知、綜合、判斷、推理、決斷，使執行機構產生相應正確的響應?？刂葡到y成為當前國內外學者研究的一個熱點問題，綜合人工智能，計算機技術，通信技術，控制理論等多門學科的前沿技術。

（3）執行裝置

執行裝置分為三個部分，分別是驅動系統、轉向系統和制動系統。驅動裝置為4個電機，采用線控轉向，和電控液壓制動。

第 十二 頁

1.4）無人駕駛汽車的發展方向

無人駕駛汽車，必須形成一個完備的“駕駛員”模型，自動適應各種不同工況?？梢詺w納為3個方面：高速公路環境、城市環境和特殊環境下的無人駕駛系統。1.5）無人駕駛汽車的未來

就有學者預測，不就得將來是一個智能人工的環境，無人駕駛汽車無疑是汽車的發展趨勢。可能未來，傳統的三大件之一的駕照也不復存在，出門選定位置規劃路線，就能讓你更有時間舒舒服服地在車上吃個早餐，這也是Google無人駕駛汽車的理想模型。

參考文獻：

一：《現代汽車新技術》姜立標主編，北京大學出版社 二：《汽車新技術》史立庫主編，人民交通出版社 三：HCCI技術的研究現狀與展望，趙新順、曹會智等 四：雙離合自動變速器技術研究進展與應用現狀，吳佐銘等

第 十三 頁

第二篇：汽車新技術論文

淮安信息職業技術學院

選修課論文

汽車被動安全新技術

班 級 ****** 學 生 姓 名 ****

學 號 ******** 指 導 教 師 *****

二 ○ 一 二 年 六 月

摘要

汽車被動安全技術是指一旦事故發生時，保護車輛內部乘員及外部人員，使直接損失降到最小的技術。被動安全技術主要包括碰撞安全技術、碰撞后傷害減輕與防護技術等，盡管隨著科學技術的發展，汽車主動安全技術在交通安全中起著越來越大的作用，但仍然不可避免發生意外情況。此時，汽車被動安全技術將是避免乘員傷亡的唯一保障。因此，汽車被動安全技術的開發研究仍將是汽車安全技術研究的熱點之一。我國也應有計劃、有步驟地發展現代汽車被動安全技術。

一．主動安全配置

主動安全配置主要是指發生撞擊之前所做動的輔助裝置，這些裝置在車輛接近失控時便會開始啟動，以各種方式介入駕駛的動作，希望能利用機械及電子裝置，保持車輛的操控狀態，全力讓駕駛人能夠恢復對于車輛的控制，避免車禍意外的發生。

防碰撞控制系統、ABS、VSC(車身穩定控制系統)、DSC（動態穩定控制）、ESP（車身電子穩定系統）等駕駛上的輔助裝置等屬于主動安全配置。被動安全系統是指在交通事故發生后盡量減小損傷的安全系統，包括對乘客和行人的保護。

被動安全裝置是指在意外發生不可避免，車輛已經失控的狀況之下，對于乘坐人員進行被動的保護作用，希望通過固定裝置，讓車內的乘員固定在安全的位置，并利用結構上的引導與潰縮，盡量吸收撞擊的力量，最大限度確保車內乘員的安全。

主動頭部保護系統、安全帶、氣囊、籠型車體結構等屬于被動安全配置與設計。

二．歐洲新車安全評價體系NCAP 包括兩個方面，正面和側面碰撞。正面碰撞速度為64公里/小時，側面碰 撞速度為50公里/小時。碰撞測試成績則由星級（★）表示，共有五個星級，星級越高表示該車的碰撞安全性能越好。

近年來，增加了車輛對被撞行人的安全保護程度的測試，并將結果劃分 為4個等級級：★★★★分數為28-36分，★★★分數為19-27分，★★分數 為10-18分，★分數為1-9分。

三．主動安全裝置

1.防碰撞控制系統

1).系統組成

防碰撞控制系統主要由行車環境監測、防碰撞預測和車輛控制三部分組成。2).控制原理

該系統采用激光雷達在水平面上呈扇形快速掃描，提高激光束的能量密度，可延長激光掃描雷達的監測距離，消除因車輛顛簸引起的誤差，并能監測彎道上的障礙物。

最小的激光掃描雷達監測范圍（一般在120m以上）是由實際車距確定。該車間距是指在潮濕路面狀況下，保證在后面車輛減速制動后，不致于碰撞到前面的暫停車輛的距離。

據路面狀況（濕/干）、后面車速及相對車速，計算出“臨界車間距離”，該值是根據路徑估算方法確定的車間距離。判斷安全/危險的方法，就是將實際測量的車間距離等于或小于臨界車間距離時，自動制動控制系統啟動。

2.防碰撞控制系統—預警系統

3.皇冠Majesta防碰撞系統

(1).毫米波雷達除根據到達障礙物的距離和方向，還通過處理攝像頭拍攝到的圖像來判斷前方障礙物的大小。

(2).與憑借毫米波進行判斷相比，在遭遇無法避開沖撞的情況時，可在比以前快0.2秒左右的時間內檢測出這一情況。通過在較早時間內檢測出存在沖撞危險，可在提前在接下來的安全操作方面盡早做出反應。

(3).如判斷無法避開沖撞時，便會象以前一樣，自動加大收緊安全帶的力量以及對制動踏板的踏力

(4).皇冠Majesta在防沖撞系統方面，配備了配套使用毫米波雷達和CMOS攝像頭的新式預防碰撞安全系統。

4.英菲尼迪防碰撞輔助概念系統

該系統利用毫米波雷達檢測前方的障礙物：

(1).在能夠通過方向盤操作等躲避障礙物的速度時，會進行警告制動；(2).在操作方向盤也無法回避碰撞時，則會自動進行緊急制動。

(3).當系統檢測到前方障礙物并判斷出需要駕駛員減速時，會通過顯示信號與聲音提醒駕駛員，促使駕駛員進行減速操作。此時，駕駛員可松開油門踏板，平穩減速制動。

(4).在駕駛員未利用方向盤及制動踏板進行躲避操作的情況下，當系統判斷出存在發生追尾的可能性時，會自動實施制動。同時還會通過拉緊安全帶來減少安全帶的松弛余量，增強對乘員的束縛力。

員

四.被動安全裝置

1.主動頭部保護系統

當受到后方來車撞擊時，最容易發生傷害的部位是頸椎。

乘員頭頸保護系統，屬于汽車被動安全裝置，一般設置于前排座椅。當轎車受到后部的撞擊時，頭頸保護系統會迅速充氣膨脹起來，其整個靠背都會隨乘坐者一起后傾，乘坐者的整個背部和靠背安穩地貼近在一起，靠背則會后傾以最大限度地降低頭部向前甩的力量，座椅的椅背和頭枕會向后水平移動，使身體的上部和頭部得到輕柔、均衡地支撐與保護，以減輕脊椎以及頸部所承受的沖擊力，并防止頭部向后甩所帶來的傷害。(1)預緊式安全帶

預緊式安全帶的特點是當汽車發生碰撞事故的一瞬間，乘員尚未向前移動時它會首先拉緊織帶，立即將乘員緊緊地綁在座椅上，然后鎖止織帶防止乘員身體前傾，有效保護乘員的安全。

預緊式安全帶中起主要作用的卷收器與普通安全帶不同，除了普通卷收器的收放織帶功能外，還具有當車速發生急劇變化時，能夠在0.1s左右加強對乘員的約束力，因此它還有控制裝置和預拉緊裝置。

(2)預緊式安全帶 控制裝置分有兩種：

電子式控制裝置、機械式控制裝置。

預拉緊裝置則有多種形式，常見的預拉緊裝置是一種爆燃式的，由氣體引發劑、氣體發生劑、導管、活塞、繩索和驅動輪組成。

當汽車受到碰撞時預拉緊裝置受到激發后，密封導管內底部的氣體引發劑立即自燃，引爆同一密封導管內的氣體發生劑，氣體發生劑立即產生大量氣體膨脹，迫使活塞向上移動拉動繩索，繩索帶動驅動輪旋轉號驅動輪使卷收器卷筒轉動，織帶被卷在卷筒上，使織帶被回拉。最后，卷收器會緊急鎖止織帶，固定乘員身體，防止身體前傾避免與方向盤、儀表板和玻璃窗相碰撞（3）安全氣囊

安全氣囊主要由傳感器、氣體發生器、氣囊系統等三部分組成，傳感器的功能是檢測、判斷車體所經受的撞擊信號，決定是否啟動安全氣囊；氣體發生器的功能是在傳感器的控制下根據信號指示產生點火動作，點燃固態燃料并產生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹展開保護乘員；氣囊一般裝在方向盤轂內緊靠緩沖墊處，其容量約50～90升，做氣囊的布料具有很高的抗拉強度，同時氣囊設有安全閥，當充氣過量或囊內壓力超過一定值時會自動泄放部分氣體，避免將乘客擠壓受傷。安全氣囊所用的氣體多是氮氣或一氧化碳。

傳統安全氣囊的設計是在發生正面撞車事故時避免車內乘員的頭部、頸部和胸部強烈撞擊在儀表盤、方向盤或擋風玻璃上。在后面碰撞、翻車或大多數側面碰撞的情況下，它不會被引發。隨著技術的發展，安全氣囊的保護范圍將進一步擴大，從現在的前排乘員前方保護擴展到前排乘員的側面、膝部和后排乘員的前方與側面以及車外行人。開發出了側面安全氣囊、發動機罩寬幅氣囊、車外氣囊等。同時，安全氣囊已出現智能化，能識別乘員席有無乘員、有無逆向兒童座椅、乘員身材大小、重量，坐姿、是否佩帶安全帶等，并根據上述信息調整動作，以求最大限度地減少失誤和保護乘員。

汽車的行人安全車采用了兩種可以碰撞中對行人進行保護的新穎安全氣囊。這兩種氣囊一是發動機罩氣囊，一是前圍安全氣囊，兩者配合使用可減少最常見的行人傷亡事故

2.高強度車身

強度車身HSB（High Strength Body）充分考慮了車輛安全性、輕量化以

及人性化保護等方面的要求。

在車輛發生側面碰撞時，三層結構的側圍對整個車身結構起到了強大的支撐作用，為車內生存空間提供了保障

正面碰撞時，撞擊力通過熱成型鋼板材質的保險杠支架向碰撞影響區結構分散，被縱梁吸收削弱后的碰撞能量繼而被傳遞給同樣由超高強度熱成型鋼板制成的腳部橫梁、中央通道及門檻，這樣就可以避免前排腳部區域在碰撞過程中的凸入危險。

五.輪胎氣壓自動監測系統（TPMS）

(1).輪胎氣壓對汽車行駛安全性的影響：

輪胎氣壓對汽車承載能力、制動性能、側偏特性、高速性能均有影響。TPMS是汽車輪胎氣壓監測系統（Tire Pressure Monitoring System），主要用于汽車行駛過程中對輪胎氣壓進行實時監測，對輪胎漏氣和低壓進行報警，以保障汽車行駛安全性。

(2).汽車輪胎氣壓自動監測系統的類型

間接式TPMS，它通過汽車ABS的輪速傳感器來比較輪胎之間的轉速差別，以達到監視胎壓的目的，其缺點是無法對兩個以上輪胎同時缺氣的狀況和速度超

過100 km/h的情況進行判斷。

直接式TPMS，它利用安裝在每一個輪胎里的鋰離子電池為電源的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓，并通過無線調制發射到安裝在駕駛臺的監視器上；監視器隨時顯示輪胎氣壓，駕駛者可以直觀地了解各個輪胎的氣壓狀況，當輪胎氣壓太低或有滲漏時，系統就會自動報警。

兩個以上輪胎同時缺氣的狀況和速度超過100 km/h的情況進行判斷。

六.紅外夜視系統

在夜間行駛的時間雖少但出事故的幾率卻很大，因為在黑暗中人們的視野受到了一定影響。車燈的照射距離和范圍有限，無法保證使駕駛者對車燈照射范圍以外的潛在危險獲得足夠的預警。隨著汽車技術的飛速發展，讓黑夜變成白晝，讓夜間駕駛變得更輕松安全。

當在黑夜中駕駛時夜視系統提供了一種新的視覺方式。在司機借助燈光系統看不清前方路況之前，熱感成像相機在黑夜中可以探測到車輛前方的人、動物和一些物體。熱感相機另一項功能是將發生的圖象增加亮度，然后將增亮的圖象傳送到控制中心顯示，人和動物等目標都會變得更清晰。奧迪A8L的夜視輔助系統

奧迪A8L的夜視輔助系統，除了可以讓駕駛者看清近光燈照不到的黑暗中的交通標牌、彎道、車輛、障礙物等會造成危險的事物，正確判斷出前方道路的情況，還可以通過遠紅外熱成像攝像頭捕捉到車輛前方24度范圍300米內的熱源（包括人和動物），讓駕駛者提前作出反應。

熱成像攝像頭裝在全新奧迪A8L車頭的進氣格柵內，撲捉前方信息非常直接。當熱源（人或者動物）出現在捕捉范圍內時，系統會將拍攝到的熱信號送交電腦處理，處理后的圖像就會在儀表盤的顯示器中顯示出來，當行人有橫穿車輛前方的意圖時，系統會迅速做出判斷并以紅色突出顯示，同時發出聲音警告。

七．安全玻璃

汽車發生碰撞事故時風窗玻璃的性能如何，對高速行駛的汽車安全性影響較大。汽車安全玻璃一般具有足夠大的變形余量和柔性，一方面可保證正常狀況下良好的視覺效果；另一方面既能防止碰撞時乘員從窗中飛出，又不致對其頭、頸部位造成較嚴重傷害。安全玻璃可分為強化玻璃和夾層玻璃

第三篇：汽車新技術論文

論汽車新技術

汽車作為人類最為重要的代步工具之一，已伴隨著我們人類走過了近兩個半世紀。而隨著社會的進步，人們生活水平也日益提高。汽車也隨著人類對物質的更高追求發生了翻天覆地的變化，各種新能源新技術尤其是計算機技術在汽車上的應用也應運而生。究竟這些新技術是什么，又能給汽車帶來什么？下面就汽車新技術做一個綜述，這些新技術從汽車本身的結構、發動機、剎車系統、車載電子系統、安全應用等諸多方面進行綜述。

1.純電動車

純電動車有良好發展前景。作為一個對于中國市場和客戶有長期承諾的公司，寶馬密切關注市場的需求 和發展，我們認為純電動車是一個很有前途的朝陽產業。近年來，寶馬在純電動車方面做出 了很多嘗試和努力：2008 年 11 月開始，寶馬集團從美國開始在全球范圍內投放 600 多輛 MINI E 汽車進行實路測試，收集電動汽車日常使用的數據和經驗。2011 年，寶馬集團將交 付更多電動車輛供客戶試驗駕駛，這些電動車將基于 2010 年 1 月發布的 BMW Concept ActiveE 概念車進行小批量生產。2010 年底前，我們將在中國引入 50 輛 MINI E 電動車進行實路測試項目。作為該項目 的主要合作伙伴，中國汽車技術研究中心（CATARC）將在項目準備，實施和測試評估階段 與寶馬緊密合作并進行相關課題研究;國家電網公司也將在充電設施建設以及相關的基礎 設施研究課題中提供全面支持。2013 年，到 我們將把在電動汽車領域獲得的經驗應用到 “超 大城市汽車”項目的研發和推廣中。這將是寶馬集團的第一款量產純電動汽車。最受人關注的當之無愧的是以電能作為動力的汽車，但是也不可忽略其他能源的研究開發。

2.電子點火裝置（ESA）

由微機、傳感器及其接口、執行機構等幾部分構成。該裝置可根據傳感器送來的發動機各種參數進行運算、判斷，然后進行點火時刻的調節，這樣可以節約燃料，減少空氣污染。此外，新型發動機電子控制裝置還有自適應控制、智能控制及自診斷操作等。一般認為，發動機電子控制裝置的節能效果在15%以上，而效果更明顯的則是在環境保護方面。除此之外，在發動機部分利用電子技術的內容還有：廢氣再循環（EGR）、怠速控制（ISC）、電動油泵、發電機輸出、冷卻風扇、發動機排量、節氣門正時、二次空氣噴射、發動機增壓、油汽蒸發及系統自我診斷功能等，它們在不同的車型上都或多或少地被應用。

3.燃油缸內直噴技術（FSI）

FSI是“燃油缸內直噴技術”的縮寫。普通引擎是將燃油噴射到進氣歧管和空氣混合后再進入燃燒室燃燒，而FSI是將燃油直接噴射到燃燒室中燃燒，更容易達到空氣和燃油的合理配比，增強動力性和燃油經濟性。FSI對燃油辛烷值和純度的要求很高，需要的壓縮比也很高。但它在經濟性，動力性，環保性上都比其他類型的發動機好，所以在各個工況下都能保證經濟性和動力性最佳。

4.無級變速器（CVT）

無級變速器是由兩組變速輪盤和一條傳動帶組成的。因此，其比傳統自動變速器結構簡單，體積更小。另外，它可以自由改變傳動比，從而實現全程無級變速，使汽車的車速變化平穩，沒有傳統變速器換擋時那種“頓”的感覺。智能怠速停止系統（SISS：Smart Idling Stop System）。這種怠速停止系統用來代替起動機，對處于停止工作狀態的發動機氣缸進行噴油。使其燃燒，從而重新起動發動機。也可以稱為像直噴式發動機那樣的再起動裝置。智能怠速停止系統（SISS）的優點是，不僅顯著降低了發動機與蓄電池的重量負擔，而且發動機的重新起動時間只有0.3s的極短時間。這套世界首創的系統可在發動機停止運轉時向汽缸內進行燃料直噴并點火，利用其產生的能量推動活塞向下，從而實現發動機安靜而迅捷地再次啟動，這一系統有望將油耗降低7-8%，可謂環保至極。

5.EGR系統

EGR系統的任務就是使廢氣的再循環量在每一個工作點都達到最佳狀況，從而使燃燒過程始終處于最理想的情況，最終保證排放物中的污染成份最低。由于廢氣再循環量的改變會對不同的污染成份可能產生截然相反的影響，因此所謂的最佳狀況往往是一種折衷的，使相關污染物總的排放達到最佳的方案。

6.防抱死制動系統（ABS）

它與傳統的制動系統協同工作，是一種安全、有效的制動輔助系統。它的主要作用是防止在制動過程中車輪抱死（即停止滾動），從而保證駕駛員在制動時還能控制方向，在某些情況下，如在濕滑路面上還能減小制動距離。對于未裝備ABS的車輛，駕駛員可以通過點剎制動踏板人為地防止車輪抱死，但這對駕駛員的操作技能要求太高，一般人很難做到。ABS系統通過電腦自動控制制動系統的油壓，駕駛員只需踩住制動踏板不動，系統就能自動地快速地調節制動力，在獲得最大制動效能的同時，防止車輪抱死。

7.汽車安全氣囊系統（SRS）

安全氣囊是由傳感器、氣體發生器、氣囊和電控單元組成，傳感器感受汽車的碰撞程度并將信號送到控制器，控制器對信號進行處理，當判斷有必要打開氣囊時發出信號觸發氣體發生器，氣體發生器迅速點火并產生大量氣體給氣囊充氣，整個過程所需要的時間約需10毫秒。由于裝備安全氣囊的汽車在世界上急速增加，安全氣囊對于乘員的保護起到了積極的作用，它可以降低車輛在正面沖撞時乘員的死亡率約30%，但對于兒童的保護并不理想。

8.ASS-全功能座椅系統

這個系統是在座椅中設計十組氣囊藏於座椅里面, 分別位於座墊的下方、前方、兩側、腰部、腰際等, 當車輛起動后, 每個氣囊就會因應每個駕駛人身材與姿勢而作不同的充氣, 達到最佳的人體支撐, 這一套系統每四分鐘還會解讀一次, 可依駕駛人的乘坐姿式再進行充氣調整, 可使駕駛人隨時都保持著最舒適的駕BAS-煞車輔助系統。

9.4WD-四輪驅動系統

4WD系統是將引擎的驅動力從 2WD系統的二輪傳動變為四輪傳動, 而 4WD系統之所以列入主動安全系統, 主要是 4WD系統有比 2WD 更優異的引擎驅動力應用效率, 達到更好的輪胎牽引力與轉向力的有效發揮, 因此就安全性來說, 4WD系統對輪胎牽引力與轉向力的更佳應用, 造成好的行車穩定性以及循跡性, 除此之外 4WD系統更有 2WD所沒有的越野性。4WD目前大致可分短時(PART TIME 4WD)及全時(FULL TIME 4WD)四輪傳動系統, 短時四輪傳動系統可依駕駛者的需求, 選擇二輪傳動或四輪傳動, 這種傳動系統是屬於比較傳統的 4WD系統, 從越野性的觀點來看, 此種傳動系統當選擇四輪驅動模式時前后輪系直接連結, 可確保前后輪的驅動力輸出, 因此此種系統系屬於適合越野的 4WD系統。另一種為全時 4WD系統, 此種系統不需駕駛人操作, 車輛總是處於四輪驅動系統, 此種系統可經由前后驅動力的分配, 可達到更完美的胎驅動力及轉向力的最佳化配置, 系屬於高性能傳動系統, 除了配置於一般的越野吉普車外, 亦常用於一些高性能的轎跑車上。

10.ADS-可調避震系統

此套系統可依據各人的喜好, 路面的狀況及使用的條件, 由駕駛人來調整避震器的軟硬度, 以適合不同的需求, 例如駕駛者想享受駕馭的樂趣時, 可選擇較硬的模式享受跑車式的駕駛樂趣, 當然您也可以選擇較軟的模式, 享受舒適的乘坐感覺。ADS系藉由變化避震器的阻尼減震力, 來達到較硬模式有較大的阻尼減震力, 加強激烈操駕的減震力, 較軟的模式則提供較低的阻尼減震力, 提供較柔合的乘坐感。先進的可調避震系統采用電子式無段可調避震系統, 更可根據不同的路況以及操作條件主動自動的調整最適合避震阻尼力, 唯此套系統由於價格較昂貴, 通常只在高級豪華房車才會配備, 可調避震系統除可提高舒適性外, 亦有助於行車操控安全。

11.ALS-自動車身水平系統

該系統會於當車尾高度因載重量的變化 而使車尾高度降低或升高時, 調整至原來高度的一項系統。大致可區分為兩種, 一種是完全獨立的套件, 只負責車尾高度的調整工作, 另一種即是整合於懸吊控制系統中, 此系統的大致作用方式如下, 當車輛載重時, 如后座因坐人或行李箱有放重物而使車尾下沉, 位於后懸吊下控制臂上的高度或位置感知器, 便會告知電腦此一狀況, 在電腦確認此一狀況一段時間后, 認為此車尾高度的改變確實來自車重的增加, 而非路面狀況的暫態影響, 便會起動一空壓機將空氣灌入后避震器中, 使后避震器重新將車尾頂起, 至車高恢復至原車有車身正常的車姿, 相反的, 若車尾車重降低至使車尾高度升高, 則 ALS系統會將避震器內的部分高壓氣排出, 使車身保持標準, 此種調整除可以保持車身一定的舒適乘坐姿勢外, 又可以維持一定的操安性能。

12.ASL-排檔鎖定裝置

ASL亦是配置於自動排檔的裝置, 所不同的是加裝位置不同, ASL系設置於整個排檔系統里面, 而自排檔鎖是外加於排檔上, 另外當然功能也不相同, 排檔鎖是當車輛被偷時, 竊賊無法排檔防止車輛被偷。而 ASL是防止車輛暴沖的防范措施, 此套系統可以在駕駛人在起動后, 必須在踩煞車的情形下, 才能將檔位由 P檔或 N檔排到 R檔或 D檔時, 以防止車輛在未踩煞車的情形下, 直接排入前進或后退檔位時, 有可能造成車輛突然行進而引起駕駛人慌張, 造成車毀甚至人亡的災害。雖然沒有 ASL的車輛, 會發生暴沖的機會仍然很低, 但是如能養成起動后排檔前先踩煞車的安全習慣, 那是再好不過了。

其實，除了上面所說的之外，還有智能記錄儀、雷達式距離報警器、中央控制門瑣、自動空調、汽車防盜系統以及汽車音響等等。隨著科技的日益進步，相信會有更多的新技術應用于汽車，這樣汽車也會變得更加安全、舒適、可靠！

第四篇：汽車照明新技術論文

汽車照明系統新技術

摘要：汽車照明系統對汽車安全起到了主動預防作用，無論是白天還是夜晚，汽車外部照明和內飾照明都起到了十分重要的作用，同時考慮節能環保的要求，出現了很多汽車照明安全節能新技術，本文介紹了包括疝氣燈、LED燈、光纖照明、智能車燈，還有自適應前照燈系統和前照燈自動調平系統等先進的前照燈安全技術。

關鍵詞：汽車照明；安全； 節能

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

引言近年來，汽車的各種技術不斷發展，人們也越來越關注汽車的安全性。汽車的安全性是由汽車安全系統來保證的。汽車安全系統是一個整體概念，照明、制動、避震器、保險帶和安全氣囊等多個子系統都屬于這個整體，并在運行中相互配合。其中照明系統對行車安全能起到關鍵的主動預防作用。汽車照明主要影響駕駛員視野的清晰度，而駕駛視野的清晰度對行車安全有直接影響，據統計，道路表面狀況、交通環境以及車流情況等信息80%以上通過視覺獲取。這些信息的獲取若在白天很容易，但在夜晚或惡劣氣候條件下將十分困難。汽車夜間行駛發生事故的概率是白天的2～3倍，因此照明質量的優劣, 直接影響著夜間的行車安全。所以汽車設計要充分考慮汽車照明系統的安全性，為車輛行駛提供必要的保證。現在已經是汽車照明安全的新時代。汽車外部照明對汽車安全性的保證如此的至關重要，無論是白天還是黑夜都要照明系統發揮作用，現在人在車內的時間也越來越多，車內的昏暗照明已遠遠不能滿足人的需求。所以解決照明系統的節約用電、降低制造和維修的成本以及綠色環保等問題都是現在各個汽車生產商努力思考和改進的地方，汽車照明系統在進入安全時代的同時也進入了節能的新時代。

汽車照明系統的發展現狀

汽車照明系統隨著汽車技術的發展而發展，目前很多技術已經很成熟并且應用于很多汽車上，下面來介紹各個汽車照明安全節能的新技術。

1.1疝氣燈

傳統的汽車車燈采用的是鹵鎢光源，能給汽車提供的照明亮度是非常有限的，從而也影響了汽車的安全行駛，還有一個缺點就是傳統的鹵素汽車車燈壽命短，而且內部含有一定量的汞元素，既不節能也不環保。現今出現了很多新類型的汽車車燈來替代傳統的鹵素燈。

飛利浦照明在2004年6月推出了世界上第一只汽車用綠色無汞氙氣前照燈，自此以疝氣作為光源的疝氣燈在汽車照明領域中不斷發展并且到現在已經得到大量應用。疝氣燈簡稱HID（High Intensity Discharge）燈，它的最大魅力就是它的安全性。這主要是因為HID 燈帶來的多重光束會比鹵素燈更遠更寬、強度更大，近光設置更有效。在黑夜里，特別是車輛行駛在郊區，氙氣大燈能大幅提高車前方的照明，照亮路邊的標志和歧路，對行車安全的重要性是毋庸置疑的。而且，同樣瓦數的HID的亮度大約是鹵素燈的2～3 倍，射程也更遠更寬，提高了夜間行車的安全性。在能量的使用方面，一般車輛上鹵素大燈每小時需要耗電60W左右，而一些HID氙氣大燈在安定器的穩定運作下，平均只需要35W，大大低于通常的鹵素燈。HID可明顯減輕車輛電力系統的負擔，達到了節能的要求。氙氣燈是利用電流刺激氣體發光，基本上不會產生過高溫，所以只要其中氙氣沒用完就可以正常的發光，不易損壞。據一項研究顯示，就算品質再高的鹵素燈泡，壽命最多也就是400 h，而一般的HID，壽命最少也有3 000 h，在正常用車情況下，HID可以用上5～6 a。HID不易損壞而且壽命長，滿足了對汽車照明節能的要求。

2008年，在美國和歐洲開始流行一種新型前霧燈，也是無汞疝氣燈的一種，它采用 24W 的光源，不僅結構設計非常簡單，只有2個零件，采用普通的PC(聚碳酸酯)材料，生產工藝難度降低，合格率提高，而且燈具材料成本低，安裝簡便，總成本大大降低。最為重要的，這款燈具產品的重量非常輕，比我們常見的產品要輕200 q。該產品的壽命是其他產品的3倍，對那些夜間開車時總是喜歡開前霧燈來輔助提高亮度的駕駛員來說是個非常好的選擇。無汞疝氣燈是指用鋅等無害物質來替代汞，使其更加環保。無汞燈的最大好處是氙氣充氣氣壓提高到比含汞燈大1倍，并將啟動電流增大到3.2 A，使燈的啟動速度達到了快速的要求，從而節約了能源?？梢钥闯?，疝氣燈既能提供高亮度保證安全，同時也是非常節能的產品，是目前和未來汽車照明系統中被廣泛應用的車燈。

當然，疝氣燈的應用是需要一定條件的。由于疝氣燈對燈具的設計精度要求相對比較高，不能自行改裝，如果達不到配光要求會造成光污染，這就要求增大市場上疝氣燈原配車的數量，與此同時帶來的成本問題就是現在急需解決的問題。

1.2 LED燈

LED 是一種利用電子發光原理制成的半導體器件,它可直接將電能轉化為可變光，具有發光效率高、壽命長、耗電少、體積小等特點，被稱為21 世紀的“汽車綠色照明光源”。從制造工藝上講，生產LED 光源所使用的材料不含重金屬，與其他光源相比發光效率可以提高20%以上。LED 的壽命很長，平均無故障工作時間為10 萬h，并且LED 屬于實心封裝的固體光源，其抗振動性也是其他光源無法比擬的，從這些優勢來看，LED無疑是節能環保的首選，正是由于這一點，LED燈在汽車內飾照明中也得到了廣泛應用，奧迪A8 可選裝的帶環境照明的照明套件就是這種應用的典型的例子。由于LED燈的節能性非常好，其還應用于城軌車輛的照明系統中。

LED 作為汽車照明光源不僅兼具環保性，更重要的是保證安全可靠性。例如2008年在奧迪研發的一種遠光燈便能讓駕駛者在夜間行車時，不會因為燈光過亮而使迎面而來的車輛司機暫時爆盲。通過改變燈光的分步，使這種技術得以實現: 一套電子系統不停地對任何正在接近的車輛的距離進行測試，以確保在不刺激到對面車輛駕駛者的同時，對前方道路進行最理想的照明，比如，當在城市中行駛時，內飾燈光會更亮一些；而在鄉村道路上行駛時，燈光則會自動變暗，以免影響車外的視野。實現這種功用的車燈就是用LED燈制造的。

LED的安全性更主要的是體現在它的快速反應能力方面，在真人實車試驗中，同一個人在時速80 km的情況下開始剎車，觀看LED 燈會比白熾燈反應速度快，提前4～5 m實現全車制動。這種突出的快速反應能力應用在尾燈中，可以極大地提高駕駛者的安全。

由于LED的成本問題，前些年這種燈只局限在像銳志、皇冠、凱迪拉克、速騰、榮威等中高檔轎車上，但發展到現在，很多中低檔車也應用LED燈。

2010年，汽車制造商在一級方程式賽車上率先采用并欣然接受LED燈作為尾燈、剎車燈和白天行車燈。由此，LED燈的安全性和節能性是顯而易見的。

LED燈發展的越來越快，但仍有需要改進的地方。最大挑戰就是LED的自熱問題，這個問題如果得以解決，不但會是照明達到更好的效果，成本也會相應降低。提高LED照射廣度，同時降低外界環境對其影響，相信這些方面是當今和未來LED研究的重點，如果解決將大大促進LED的發展。

1.3 光纖照明

光纖技術具有光電分離、降低能耗和綠色環保、安全可靠、可重復利用等優點，目前也應用在汽車照明系統中。在傳統的汽車照明系統中，光都是通過將電能轉換成光能直接得到的，光與電是分不開的。但電有一定的危險性，所以很多場合都希望光與電分開，排除各種隱患，確保照明的安全性。而光纖照明正好可以實現這一點，使光源與照明裝置成功分離，如此一來不僅便于汽車電器產品的模塊化研究，同時也易于產品的更換和維修。目前，主要應用于汽車前照燈和前霧燈上。光纖照明的這種光電分離的優勢聯合其柔性傳輸，使其不僅應用于汽車前照燈和前霧燈上，還可以運用到汽車內外飾上，為汽車提供大面積、高質量的室內外照明，從而大大提高了汽車的安全性、舒適性和新穎性。例如閱讀燈的多點照明、迎賓踏板的背景亮化、儀表盤的輪廓勾勒、車身內部裝飾等。1.4 智能車燈

汽車的智能化促進了汽車車燈的智能化，為了確保汽車照明的安全性，2008年奧迪就在努力創造一種能夠自行思考并提前做出反映的智能車燈。飛利浦的有些汽車安裝了疝氣燈的車主呼叫系統，也是一種智能化照明系統，這種系統能使疝氣燈發揮更大的安全優勢。2006年，奧迪研究了主動式旋轉頭燈，使前燈光束形狀隨周圍環境的變化而變化。同時也已經出現了一種智能化前照燈系統——動態轉彎燈，它的特點是在不同的轉彎半徑下, 該前照燈能夠在水平±150°之內擺動, 這使得轉彎時近光燈照亮區域幾乎擴大了1倍,以幫助駕車者能夠更好更快地適應彎道路況。當轉彎半徑為 190 m時,普通前照燈可以照亮前方彎道30 m左右處, 而動態轉彎燈可以將照亮彎道區域再延長25 m左右。在激活遠光燈功能時, 動態轉彎燈同樣發揮作用。

1.5 白天行車燈

白天行車燈簡稱DRL，是為白天行駛安全而照明的，這種燈明顯地降低了交通事故的發生數與傷亡率。在歐洲許多國家尤其是北歐的國家，DRL 是強制要求執行的，加拿大及美國也要求執行。

1.6 前照燈技術

汽車照明系統中前照燈系統對汽車安全的影響最大，下面談幾種先進的汽車前照燈技術。

1.6.1自適應前照燈系統

夜晚行車的人都有這樣的體會，在漆黑的夜晚，路上的視線死角遠比白天多。特別是在沒有路燈又有許多彎道的路上，駕駛者的視線被限制在大燈光束照射的直線范圍內，對于彎路中突然出現的人或物，多半也只能聽天由命。美國高速公路安全保險協會的統計數據顯示，夜晚發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發生在午夜至清晨六點，但這個時段的車流量僅占全天的2.4%。這項統計數據不僅反映了黑夜為駕駛員帶來的危險，行人同樣因汽車照明的欠缺而處于險境之中。為了改變這種情況，提高照明的安全性，一種自動轉向前照燈應運而生。

汽車自動轉向前照燈又叫自適應轉向大燈系統。它能夠根據汽車方向盤角度、橫擺角速度和車速，不斷對大燈進行動態調節，適應當前的轉向角，保持燈光方向與汽車的當前行駛方向一致，以確保對前方道路提供最佳照明并對駕駛員提供最佳可見度，從而增強了黑暗中駕駛的安全性。在路面無(弱)燈或多彎道的路況中，擴大駕駛員的視野，在對面來車時提前提醒駕駛。自適應前照燈系統中有一個很重要的部分——操作檢測系統，它是用來實現前照燈照明方向自動調整所必須的。

1.6.2汽車前照燈自動調平系統

在夜晚行車時，路況變化、裝載量的變化、制動和加速控制等情況都會引起車身傾斜角度發生變化，進而使近光燈的光束傾角發生變化，這樣很有可能會造成迎面來車的駕駛員視距喪失或者產生強烈眩目感，產生安全隱患。汽車前照燈自動調平系統就是解決這個問題的一項技術。該系統工作時，會根據車輛負載的變化自動調整HID前照燈的投射俯仰角度，確保其投射高度在合適的范圍內，既達到良好的照明效果，又不會對迎面車輛的駕駛員造成眩目，有效地保障了行車的安全。

為了保證夜間會車的安全,汽車前照燈必須具有正確的光束照射方位角。國標GB 7258-2004機動車安全運行技術條件中規定:機動車近光燈和左遠光燈的光束水平照射方位角向左偏差不得大于58.4′,前照燈其余光束的水平照射方位角偏差不得大于2.0°。前照燈光束照射方位角的檢測是汽車安全性能檢測的必檢項目之一，所以目前發展的汽車前照燈測量誤差修正系統[16]是必要而且重要的。這種技術可以大大保證光束照射方位角測量的準確性，從而保證汽車行駛的安全性。

結語

在提倡安全節能的今天，汽車照明系統也到了安全節能的新時代，而且有了上述的發展。各種技術在照明系統中的應用使照明系統日益完善。當然，考慮到成本問題以及技術的成熟度問題，還是要有很多改進才能將這些技術普及到中低檔汽車以及貨車和客車上，而為社會帶來更大利處。比如降低LED車燈的成本、解決LED自熱問題、提高自適應前照燈系統的技術和智能車燈的完善等這些問題都是未來需要解決的問題。但汽車照明系統越來越先進、越來越安全環保節能、越來越人性化這是毋庸置疑的，安全節能這個趨勢是其發展的必然。

參考文獻:

1、《汽車電子控制裝置與應用》.王旭東主編.機械工業出版社.2、《現代汽車安全技術》.錢宇彬、胡寧 編著.上海交通大學出版社.3、《 汽車安全與保養》.崔俊杰、張保成、續彥芳編著.冶金工業出版社.4、朱孔源.建立更加智能化的汽車安全系統[J].輕型汽車技術 , 2006,(02).

第五篇：汽車安全性新技術論文

汽車安全技術

尤敏

（湖北汽車工業學院 汽車工程系，湖北 十堰 442002）

摘要：汽車行駛的安全性直接關系著人們的生命安全和財產安全。本文主要從汽車的主動安全技術和被動安全技術兩方面來闡述如何改善汽車行駛的安全性。

關鍵詞：汽車、主動安全技術、被動安全技術

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

隨著交通工具的現代化和絕對數量的急劇增長,車禍也不斷增加。汽車交通事故已成為嚴峻的全球性社會問題。毋庸置疑,先進的汽車安全設施是行車安全不可缺少的保障。所以,我們要從技術上入手,努力研究開發高性能、高安全性的汽車,同時也要加強對在用汽車的定期檢查,以便及時維修調查,使汽車經常處于良好的技術狀況,以提高汽車行駛的安全性能。

一、汽車主動安全技術

1、ABS防抱死制動系統

防抱死制動系統(Anti-lock Braking System,簡稱ABS)由ABS電腦、液壓裝置、車輪轉速傳感器、制動液壓管路及電器配線等組成。

ABS統對于汽車在各種行駛條件下的制動性能及制動安全尤為重要，特是緊急制動，能夠充分利用輪胎和路面之間的峰值附著性能，提高汽車抗側滑性能并縮短制動距離，充分發揮制動效能，同時增加了汽車制動過程中的可控性。從而減少了汽車事故發生的可能性。

沒有安裝ABS的汽車，如果在行駛中用力踩踏制動踏板，車輪會急速降低轉速，最后車輪停止轉動，但車身由于慣性依然保持向前滑動。這種現象在車輪與路面之間發生較大的“滑移”，出現這種狀況時，汽車輪胎對路面的側滑摩差力幾乎消失，于是會出現下述現象：

（1）轉向穩定性下降：方向盤操縱不靈，車輛尾部上翹，嚴重時車輛打轉或出現折疊現象；（2）操縱性下降：操縱方向盤而達不到轉向要求；（3）制動距離延長：超過一般的制動距離。

所以，可想而知有無裝設ABS系統對汽車行駛的安全性是非常重要的。

2、ASR驅動防滑控制系統

ABS用于防止汽車制動過程中車輪抱死，將車輪的滑移率控制在理想的范圍內，以縮短制動距離，提高汽車制動時方向穩定性和轉向操縱性，從而提高汽車行駛的安全性。隨著對汽車性能要求的提高，不僅要求在制動過程中防止車輪抱死，而且要求在驅動過程中防止驅動輪滑轉，使汽車在驅動過程中的方向穩定性、轉向控制能力和加速性能都得到提高，因此采用了汽車驅動防滑轉向系統ASR（Acceleration Slip Regulation）。ASR是ABS的完善和補充，ASR可單獨設置，但大多數是與ABS組合一起，常用ABS/ASR表示，稱為防滑控制系統。

ASR主要用來防止汽車在起步、加速時車輪的滑轉，保證汽車在加速過程中的穩定性并改善在不良路面上的驅動附著條件。它可以使無差速鎖的汽車在冰雪路面和泥濘道路上起步并改善其通行能力，還可以防止在車速較高并通過滑溜路面又轉彎時汽車后部的側滑現象。

總之，ASR由于防止了車輪的滑轉，便可最大限度地利用發動機的驅動力矩，保證汽車有足夠的縱向力、側向力和操縱力，使汽車在起動、轉向和加速過程中，在滑溜和泥濘路面上、在山區上下坡過程中都能穩定地行駛，既保證了行車安全，減少輪胎磨損和燃油消耗，又改善了汽車的驅動性能。

3、VDC系統

ABS/ASR系統成功地解決了汽車在制動和驅動時的方向穩定性問題，但不能解決汽車轉向行駛的方向穩定性問題。例如當汽車轉向行駛時，不可避免地受到側向和縱向力的作用，只有當地面能夠提供充分的側向和縱向力時，駕駛員才能控制住車輛。如果地面側向附著能力比較低，就會損害汽車按預定方向行駛的能力。雨天汽車高速轉向行駛時，常常側向滑出,就是地面側向附著能力不足的緣故。為解決此問題，最近汽車工業發達國家又在 ABS/ASR系統的基礎上發展成汽車動態控制系統（Vehicle Dynamics Control，簡稱VDC）。這個系統把汽車的制動、驅動、懸架、轉向、發動機等各主要總成的控制系統在功能上、結構上有機地綜合在一起，可使汽車在各種惡劣工況下，如冰雪路面上、對開路面上、彎道路面上以及采取規避動作移線、制動、加速和下坡等工況時，對不同承載、不同輪胎氣壓和不同程度的輪胎磨損都有良好的方向穩定性，表現出最佳的行駛性能。VDC的應用，在制動、加速和轉向方面完全解脫對駕駛員的要求，是汽車的主動安全行駛方面的一個新的里程碑。

VDC系統對轉向行駛的控制主要是借助于對各個車輪的制動控制和發動機功率輸出控制來實現的。例如汽車左轉彎時，若前輪因轉向能力不足而趨于滑出彎道，VDC系統即可測知側滑即將發生，就采取適當制動左后輪的辦法。若在同一彎道上，因后輪趨于側向滑出而轉向過多，VDC系統即采取適當制動右前輪的辦法，維持車輛的穩定行駛。在極端情況下，VDC系統還可采取降低發動機功率輸出的辦法降低行駛車速，減少對地面側向附著能力的需求來維持車輛的穩定行駛。采用VDC系統后，汽車在對開路面上或彎道路面上的制動距離還可進一步縮短。

4、CCS汽車巡航控制系統

汽車巡航控制系統（Cruise Control System,縮寫為CCS）就是可使汽車工作在發動機有利的轉速范圍內，減輕駕駛員的駕駛操縱勞動強度，提高行駛舒適性的汽車自動行駛裝置。

汽車巡航系統（CCS）的作用是：按司機所要求的速度閉合開關后，不用踩油門踏板就可以自動地保持車速，使車輛以固定的速度行駛。采用了這種裝置，當在高速公路上長時間行車后，司機就不用再去控制油門踏板，減輕了疲勞，同時減少了不必要的車速變化，可以減省燃料。

在這個系統中，電子控制裝置可根據行駛阻力的變化，自動調節發動機油門開度，使行駛車速保持恒定。這樣既減少了不必要的車速變化，從而節省了燃料，同時也減輕了駕駛員的負擔。

二、汽車被動安全技術

1、安全帶

汽車安全帶是一種安全裝置，它能在汽車發生碰撞或急拐彎時，使乘員盡可能保持原有的位置而不移動和轉動，避免與車內堅硬部件發生碰撞而造成傷害。安全帶與安全氣囊一樣，都是現代轎車上的安全裝置，但是前者的歷史悠久，普及范圍廣。

看似簡簡單單的安全帶其實并不“簡單”。一直處在關注行車安全最前沿的通用汽車公司，通過分析大量意外事故后發現：汽車安全帶不但能使人保住性命，更能在超過半數的事故中減低甚至消除駕車者、乘車者受傷的機會。汽車發生碰撞或遇到意外緊急制動時產生的巨大慣性作用力，會使駕駛員、乘客與車內的方向盤、擋風玻璃、座椅靠背等物體發生二次碰撞，極易造成對駕乘員的嚴重傷害，甚至將駕乘員拋離座位或拋出車外，而安全帶能將駕乘人員束縛在座位上。發生意外時，它能有效防止二次碰撞，并且其緩沖作用能吸收大量動能，減輕駕乘人員的傷害程度。

2、安全氣囊

當汽車前部發生強烈的碰撞時，由于慣性，駕乘者的身體向前快速移動，這時安全帶便會盡力“拉住”駕乘者的身體，吸收部分沖擊能量，同時安全氣囊以“迅雷不及掩耳之勢”充氣并完全打開；接著駕乘者的身體上部便沉向安全氣囊，氣體也開始從氣囊的排氣口勻速逸出，并吸收了大部分沖擊能量；隨后，駕乘者身體向后并回到座椅上。以上整個過程幾乎都是發生在一瞬間的，駕乘者完全處于被動的局面，在這種情況下，被動的依靠輔助乘員保護系統是唯一的選擇。安全氣囊的開發設計就是基于安全帶有限的保護作用之上的，它們互相配合發揮對駕乘者的輔助保護作用。在乘員使用安全帶的情況下，氣囊有助于減輕胸、頭和面部在碰撞時受傷的嚴重性。當汽車發生前碰撞時，首先是汽車要停止運動，車內乘員的慣性力作用下仍以原速度繼續向前運動。不系安全帶的乘員將會與轉向盤、前擋風玻璃相碰，因而可能受到嚴重傷害；系安全帶的乘員可以隨著汽車停止運動而逐漸停止向前運動。如果碰撞劇烈，乘員向前運動更快，即使系了安全帶，在完全停止運動前，仍會與車內物相碰。如果此時裝在轉向盤或儀表板內的氣囊充氣彈出，它就可以保護乘員減少其與車內物相碰的可能性，更均勻的分散頭、胸的碰撞力，吸收乘員的運動能量，從而起到補充安全帶效果的作用。

除了安全帶和安全氣囊外汽車被動安全技術還包括汽車保險杠、汽車安全玻璃、安全車身、乘員頭頸保護系統（WHIPS）等。這些對提高汽車行駛的安全性能都有著非常重要的貢獻。

三、汽車主動安全新技術

1、Eye Car技術

Eye Car技術可使每位駕駛員的眼睛處于同樣的相對高度上，保證提供一個對路面和周圍車道的無阻礙視眼和最好的能見度。這一技術還能提供一個特定的駕駛環境。

Eye Car通過使用電動座椅自動將不同身材駕駛員的眼睛調到同一高度來解決能見度的問題，同時，可對轉向盤、制動與加速踏板、地板和中央控制臺進行調整，以構成各自適應的駕駛環境。同時對前立柱進行了重新的設計，將它從駕駛員的視線中移開。因為汽車駕駛員所收到的最關鍵的信息一般有90%以上是從車外通過眼睛觀察獲得的。所以，這一改進對于汽車的安全性具有重要的意義。

2、Cam Car技術

Cam Car技術旨在幫助提高駕駛員的感知能力。其技術特點是：

（1）安裝在汽車兩側的前向攝像系統，使駕駛員能夠繞過大型車輛提前看到隱蔽處的汽車或行人。在典型的行駛情景中，駕駛員在擁擠的車流中左轉彎時可以更容易地查看對面的車輛。（2）側置后視攝像機提供了更廣闊的側面視野。攝像機的覆蓋面比傳統的后視鏡要廣，特別是對于相鄰的車道。（3）安裝在車后、扇面形布置的四個微型攝像機可以獲得車后的全景視野。圖像經電子合成，具有變焦和160°廣角能力。（4）“夜眼”（Night Eye）攝像機可在低照度條件下，在汽車處于倒擋時工作，即使在近乎黑暗的情況下也能提供車后近距離內的細小影像。

四、汽車被動安全新技術

1、未來安全氣囊（1）可充氣式幕系統。這是一項全新的安全設計，其基本原理是為保護車內乘員的頭部，當碰撞發生時其會進行充氣，充氣后的形狀呈幕狀。（2）管狀充氣結構頭部空氣囊。此套系統為補足目前側邊防護系統，仍停留于保護人的胸部、腹部、臂部，對于頭部的保護較不足。它配合車身剛體結構、車門防護剛梁、側邊空氣囊，可構成較完整的側邊安全防護網，這也將是未來的安全防護趨勢。（3）頭部支撐系統。頭部支撐系統通稱為頭枕，車輛中座椅所配合的頭枕，其實不只是為了舒適,更重要的是為了安全。車輛如果遇到緊急狀況剎車時，車身會有強烈的前后擺動，由于慣性原理乘員身軀必然跟著擺動，尤其是頸部。如果沒有頭部的支撐緩沖的頭枕時，頸部受傷所引起的傷害是非常驚人的。

（4）外部安全氣囊。

2、自適應約束技術系統（ARTS）全新的自適應約束技術系統（ARTS）利用一系列傳感器來監測駕駛員座椅位置、安全帶使用情況、前排乘員乘坐質量和位置以及發生碰撞時的碰撞烈度和碰撞力的方向等信息，再根據具體的碰撞特點對每個前排乘員氣囊的展開進行調節。該系統可進一步減少由于氣囊展開不當對乘員造成的傷害，特別是對于身材較小的前排乘員。

3、汽車吸能方向管柱

汽車吸能方向管柱通過在汽車發生碰撞時重新分配傳到方向盤上的沖擊力，將沖擊力路徑迅速分流，使得傳遞到方向盤上的載荷最小。轉向管柱由空心管和轉向軸承構成。傳統轉向管柱的空心管和轉向軸承是整體式的，轉向軸上端和方向盤連接,下端與方向器連接。而吸能方向管柱的特點是將整體式轉向管柱一分為二，分為上轉向管柱和下轉向管柱兩部分；里面的轉向軸也分為兩截，它們之間用外向節機構連接。一旦發生碰撞令方向機構產生位移，外向節下端特制的轉向軸會折疊，上轉向管柱移入下轉向管柱內，實現“縮進”，從而擴大空間減低傷害。

五、胎壓力監視系統

在汽車的高速行駛過程中,輪胎故障是所有駕駛者最為擔心和最難預防的,也是突發性交通事故發生的重要原因。據統計，在中國高速公路上發生的交通事故中70%是由于爆胎引起的，而在美國這一比例則高達80%。怎樣防止爆胎已成為安全駕駛的一個重要課題。據國家橡膠輪胎質量監督中心的專家分析，保持標準的車胎氣壓行駛和及時發現車胎漏氣是防止爆胎的關鍵。而TPMS（Tire Pressure Monitoring System）----汽車胎壓監視系統毫無疑問將是理想的工具。該系統主要用在汽車行駛時實時的對輪胎氣壓進行自動監測，對輪胎漏氣和低氣壓進行報警，以保障行車安全。

駕駛者從監視器上就可以清楚的知道每個輪胎的氣壓值，當輪胎的氣壓低于社定的氣壓下限時，監視器將自動報警。

駕駛者可以根據顯示數據及時地對輪胎進行加氣或放氣，發現滲漏及時處理，減少意外的發生。

總之，汽車的主動安全技術和被動安全技術對汽車行駛的安全性是非常重要的，除此之外，還有環境因數、人為因數等對車輛行駛的安全性也是很重要的。因此，我們必須做好各方面的要求和技術，以保證車輛的安全行駛。

參考文獻：

[1] 《汽車安全檢測技術》.夏長高、曾發林、丁華 編著.化學工業出版社.[2] 《現代汽車安全技術》.錢宇彬、胡寧 編著.上海交通大學出版社.[3] 《 汽車安全與保養》.崔俊杰、張保成、續彥芳編著.冶金工業出版社.[4] 《汽車電子控制裝置與應用》.王旭東主編.機械工業出版社.[5] 白原新, 魏學顏.汽車主動安全性概述[J].世界汽車 , 1996,(03).[6] 李振玲.提高主動安全性 減少汽車交通事故[J].世界汽車 , 1996,(03).[7] 朱孔源.建立更加智能化的汽車安全系統[J].輕型汽車技術 , 2006,(02).[8] 豪彥.汽車主動安全制動系統的發展[J].汽車與配件 , 2004,(17).