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【讨论】汽车新技术专题 已有29人参与
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当前汽车的发展方向是什么呢？我们重点研究汽车哪些技术的呢？有些技术不是抄出来的，还是要费点功夫的。这汽车的差距究竟在哪儿呢、根在哪儿呢？ [ Last edited by 三个小石子 on 2010-8-24 at 19:32 ] |
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发现我们学区的汽车专业的人不是很多。 汽车的发展分成了整车方向、动力方向，而整车又包括传统的底盘控制、车身设计、CAN总线以及网络技术等，动力方向又包括发动机控制技术、变速器技术。 底盘控制主要进展在于通过对行驶系统（四个车轮）的输出力矩和转角进行精确控制，来提高汽车在高速、转向、制动时的稳定性和操纵性能，包括ABS防抱死系统、电子制动力分配系统（EBD）、驱动防滑系统（TCS）和防滑控制功能（Skid Control），其作用类似ESP 最高阶段就是目前的车辆稳定辅助系统（VSA）：的英文全称为Vehicle Stability Assist，是日本本田公司采用的一种车辆稳定控制技术，其V6版本的VSA包括了制动防抱死系统（ABS）、电子制动力分配系统（EBD）、驱动防滑系统（TCS）和防滑控制功能（Skid Control），其作用类似ESP。在车辆发生转向不足和转向过度时，VSA系统通过调整发动机扭矩，并输出相应的制动力，使车辆恢复平稳的行驶状态。 |
3楼2010-08-19 16:17:47
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汽车网络技术和电子主动安全技术
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汽车网络技术包括通常的车载无线网，和汽车电器无线控制技术，前者比较好理解，而后者实际上是使用无线技术来取代线束来传递控制信号，这一方面本人知道的也不多，由于电子线束已经能满足要求，目前无线技术还是没有得到大规模的应用。 主动安全技术的发展有 1:车载环境扫描系统，使用超声波传感器和红外传感器技术对行车周围一定距离的人、车进行探测并显示给驾驶员并自动进行警告提示； 2、自动泊车系统； 3、其它：无钥匙开门和启动系统、带有运动探测的自动电源关闭系统 、无线电遥控和接收器、辅助关闭侧门系统、发动机隐形防盗启动锁系统、转向柱锁（机械型和电子型）、车门拉手（特别是无需手动开门的机电一体化车门拉手系统）等。 |
4楼2010-08-19 16:41:04
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5楼2010-08-19 16:51:40
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发动机控制技术（三） ——分层燃烧技术 （稀薄燃烧技术、缸内直喷技术）
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三个小石子:欢迎应聘本版专家，参与解答或讨论机械方面的问题，http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=2265040&fpage=1 2010-08-22 23:51:36
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很多人都知道，分层燃烧技术和缸内直喷技术一直是相关联的。那是不是说缸内直喷就必须采用分层燃烧呢？还是说分层燃烧必须采用缸内直喷？其实都不是，分层燃烧的真正目的是可以实现较稀混合气的点燃，而设计缸内直喷的主要目的则是为了实现稀薄燃烧，因此二者走到了一起。而发动机的稀薄燃烧技术是为了让混合气更加充分燃烧，达到减低油耗和排放的目的。 那么分层燃烧实际上就成了这一技术的手段，而相辅相成的，要实现分层燃烧，必须基于缸内直喷，对于缸外喷射的发动机，是无法实现分层燃烧的。稀薄燃烧的目的是为了省油，而省油说起来会很简单，少喷油不就行了嘛！但是少到什么程度才合适，才能在保障动力性能不受太大影响的前提下，实现燃烧效率的最优化呢？我们知道燃油和空气的混合比是14.7：1，当混合气体的浓度比超过理论空然比，我们假设达到了25：1，这时油的浓度很低，会很难点燃，光靠提高点火能量还是不够的。 但是我们设想一下，如果此时在火花塞附近的燃油浓度较高，能达到理论空燃比的燃油浓度，那么此时这团较浓的混合气是很容易被点燃的。而如果用这个较浓的混合气去点燃其他的混合气，显然也是很容易的，这就是分层燃烧。如果采用分层燃烧，就可以实现在很低的燃油浓度下，实现发动机的正常运转。而从上面的分析我们可以看出，实现分层燃烧的前提就是气缸内的混合气体不均匀化，只在靠近火花塞的区域内达到或超过理论空燃比值。可能这样说会有点难理解，那么我们打个比方。在一个玻璃杯中装满水，假设杯子是气缸，水就是被吸入的空气，如果这时滴入几滴墨水到水里，我们可以很清楚的看到，墨水还没来得及被水稀释，杯口处的水已经慢慢变色，但杯底部却还是没有受到影响，依然清澈。发动机的分层燃烧，其实就和这很相似。杯中的清水是在进气行程中吸入的新鲜口空气，墨水就是燃油。 如果是采用缸外喷射的发动机，燃油喷射在进气歧管里，我们看看会是怎样的情况。我们知道喷油和进气是同在吸气行程内完成的，在进气门打开活塞向下运动时，缸内会形成一个很大的负压，油气混合物这时被吸进来后会在缸内形成很多涡流，这些涡流会使燃油和空气得到充分的混合，也就是说进入气缸的混合气已经经过了较充分的混合，点燃这种已经充分混合的稀薄混合气就会变得非常困难，因为它们无法实现分层，自然也有无所谓分层燃烧了。继续用上面打的那个比方，就等于我们已经将墨水滴入自来水管中，这样杯子接到的水就已经是被均匀染色的了。所以我们现在知道，只有缸内喷射，才能实现分层燃烧。 显然只有实现分层，才能悠所谓的分层燃烧。在达到这个目的的设计当中，目前主要分为两大阵营，一个是日本三菱的GDI，另一个是大众的FSI。虽然这两家都是达到同样的分层燃烧的目的，但是在手法上有区别。 日本三菱的GDI是最早的缸内直喷汽油发动机，其实无论是GDI还是FSI，或者其他的缸内直喷稀燃发动机，它们的设计理念就是想借鉴柴油发动机节油的先天优势，来实现对汽油机的优化，所以他们在结构上有一定的相似点。柴油机是缸内喷射，这些发动机也是，柴油机的压缩比很高，这些发动机的压缩比也相对较高，一般都在12：1左右，但是，在这种压缩比下，还是不可能实现压燃，而且，汽油这种燃料的稳定性要比柴油差很远，注定不能压燃，还是要依靠火花塞来点燃。所以稀燃技术就成为这类直喷发动机的独门秘笈，以提高燃烧效率来实现节油环保的目的。 那么这两者技术是如何实现混合气在气缸内分层的呢？GDI采用的是真正的直接喷射，设计师将喷油嘴布置在气缸顶部离火花塞和进气门都很近的地方，在发动机进气行程中，它也会喷油，但是喷油量非常的少，在活塞向下运动到底部再向上进行压缩时，气缸内的空气已经得到完全混合，这就如同缸外喷射的道理。但这时的混合气是不能被点燃的，因为浓度实在是太低了，预先达到这种浓度，只是为第二次喷油点燃缸内气体，并充分燃烧做准备。当活塞即将到达上顶点，喷油嘴开始第二次喷油，因为喷出的燃油是漏斗形，越是靠近喷油嘴的地方，浓度就越高，而火花塞离喷油嘴很近，显然，此时在火花塞附近的燃油浓度是很高的，比其他部位的混合气要高，从而实现了不同区域出现不同浓度的混合气，也就是所谓分层。现在就好办了，火花塞附近的混合气较浓，很容易被点燃，这部分点燃的气体会继续引燃剩余的混合气，从而达到分层点火燃烧的目的。 如果说三菱的GDI喷油很直接，那大众的FSI喷油是间接式的。大众的FSI把喷油嘴安放在进气门附近上，同样是两次喷油，但喷油方向是对准活塞，而且在活塞上有个U型槽，燃油喷射出来后，会随着凹槽转变方向，目的地也是火花塞附近。因此也实现了在火花塞附近形成较浓的混合气，达到燃油分层的目的。大众的目的似乎很单纯，就是想要节油，活塞上的U型槽，有助于产生更多的缸内涡流，使混合更充分。但如果转速过高，这种涡流反而会影响进排气效率，降低燃烧效率，所以这就如同柴油机，不能将转速做得过高。转速低，燃烧充分，想不省油都难！但是回过头来看三菱的GDI，日本人务实，GDI的这种设计只要能做到对喷油的精确控制，高低转速都能兼顾，不会有瓶颈的制约。 别看分层燃烧显得很容易，其实很多部件都是科技含量很高的，像油泵、油嘴、活塞等等，没有过硬的技术，分层燃烧都是不可能实现的。另外，使用分层燃烧技术的发动机压缩比都较高，所需的燃油清洁度也要求较高，在目前普及起来还有一定的阻碍，配备三菱的GDI发动机的车型，到现在还没有一款在国内正式销售，而大众的FSI则同样让人感觉高高在上，国内合资大众宁可拿2气阀这中老掉牙的发动机来应付市场，也不敢把它在德国几乎已经普及了的FSI发动机拿来。对于咱们来说，这不得不说是个遗憾。（参考资料：http://www.sogou.com/websnapshot ... dp=1&w=01020400 ） [ Last edited by laoyu308 on 2010-8-20 at 14:18 ] |
9楼2010-08-20 14:17:23
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发动机控制技术（一）
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一、发动机控制技术的发展也是层出不穷，新的实验手段的应用、新概念的提出、硬件制造能力的提升，让发动机控制技术的进步就已经达到了登峰造极的地步（个人认为），特别是最近十年。 先讲汽油机，人们要求低耗油高功率重量还得轻，这句话还得细分，大家知道汽车有时在城市里跑速度在2000转以下，有时跑高速到5000转了，有时怠速等在路口半个多小时，所以算油耗是综合算的，而百公里油耗最低值的是在中速附近。为什么呢？1：低速时虽然节气门开度小进气（进气压力小了）和喷油减少了，但是为了保持正常工作，混合气一般会偏浓，相对理想燃烧工况实际上是更耗油的；2：高速时空气阻力随时间平方增加，轮胎的摩擦阻力也由于轮胎高温变形而增加，导致消耗的功率和燃油会剧增； 几乎所有的技术升级都是围绕以上的两点问题的。 [ Last edited by laoyu308 on 2010-8-20 at 09:35 ] |
6楼2010-08-20 09:34:23
laoyu308
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发动机控制技术（二） ——进气控制技术
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进气控制： 1——VVT就是典型的进气控制技术，低速时进气开度小而且进气提前角小，高速3500转以上时就增大开度和进气提前角，典型的就是本田的可变升程相位VVT（代号忘了），最高级的就是无极气门相位升程控制（菲亚特Twin-Air发动机-Multiair技术） Multiair技术的核心是新型电液式气门管理系统，突破了传统发动机配气机构用机械式凸轮轴和节流阀控制进气的方式，而采用电动液压阀驱动进气控制模式，可以实现气门正时和气门升程的无级调节，根据实际工况更加精准的控制发动机进气和喷油，从而实现了动力强劲、节能环保和轻质灵活三大优点。 三种模式：FULL LIFT（全升程模式），高速和爬坡、LIVO（Late Intake Valve Opening）延迟开启和提前关闭模式，启动和制动，相位图上的“小桃子”、EIVC（Earty Intake Valve Closing）提前关闭模式的，低中速、Multi Lift 多次进气，桃子初期和中间期，不过升程较小，怠速和低速。 关于此技术有兴趣的可以查看http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2303591 里面有视频资料。 2——增压技术 增压技术有机械增压、废气涡轮增压和混合增压。增大进气量并配合多喷油来提高功率和力矩。 机械增压，以前认为机械增压浪费了发动机功率，应该不受欢迎，可是事实是机械增压低速时效果也好，没有响应慢的问题，也省去了中冷系统，而且随着新型高效增压器的使用，使用的机型包括了大众和奥迪。 废气涡轮增压最大的优点是废气利用，不过正如上面所诉的问题不少，其高速的增压效果也不错，现在加上了可调叶片截面技术和空气流向可调技术，其应用也越来越多。 混合增压技术，低速时机械增压，高速时关闭机械启用涡轮增压，又可以选用空气热交换系统（高速时效果好）来代替水中冷系统，实际上已经很完美了。 |
7楼2010-08-20 11:49:42
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