项目七　 汽车未来（课件）-《汽车文化》同步教学（人民交通出版社）

项目七　 汽车未来 汽车质量轻量化技术 汽车电子控制技术 汽车新能源技术 学习目标 １ . 了解未来汽车的发展趋势； 2 . 了解汽车质量轻量化技术的途径； 3 . 了解汽车电子控制系统的发展历程； 4 . 了解新能源汽车的类型和发展特点。 建议课时 6 课时。 未来汽车的发展趋势 乘用车柴油化的比例将越来越高 电动汽车将进入实用阶段 汽车安全标准将会更加严格 汽车排放控制标准将会更加严格 降低油耗将成为各大汽车制造厂商制胜市场的首选课题 使用更多替代钢、铁的轻质材料，以降低车辆自重 各种电子、电控、智能装置将越来越多地应用在汽车上 通信、网络技术在汽车上应用越来越普遍 重型载货汽车向高吨位发展 单元一　 汽车质量轻量化技术 汽车轻量化是指汽车在保持原有的行驶安全性、耐撞性、抗振性以及舒适性等性能不降低，且汽车本身造价不被提高的前提下，有目标地减轻汽车自身的重量，它是设计、材料和先进的加工成型技术的优势集成，是一个系统工程。 汽车轻量化，减小了汽车动力和动力传动系统的负荷，能在较低的牵引负荷下表现出同样或更好的性能。其技术主要内容包括材料轻量化、设计轻量化、结构轻量化相结合的方式。 一、材料轻量化 1、板材材料的轻量化 2、零部件的材料轻量化 铝合金 镁合金 钛合金 陶瓷材料 工程塑料 纤维增强材料 蜂窝夹芯复合板材 其他非金属材料 二、结构设计轻量化 通过CAD来优化设计汽车结构，减少车身重量和钢板厚度，使部件薄壁化、中空化，小型化及复合化达到轻量化目的，采用CAE技术计算汽车强度和刚度，确保减重后整车的性能。 开发设计车体和部件更趋合理化的中空型结构。 在轻量化与材料特性、工艺性、生产批量、成本及其他制约因素中找到一个最佳的结合点，实现多材料组合的轻量化结构，强调合适的材料用于合适的部位，借以CAD/CAE计算机辅助技术，使结构轻量化设计与优化融入开发前期，缩短开发周期，降低成本，确保汽车轻量化的效率和质量。 三、轻量化先进成型技术 高强度钢板先进成型制造技术 目前高强度钢板主要的先进成型制造技术包括热冲压成型、液压成型、激光拼焊成型和管材内高压成型等。 铝、镁合金等轻金属材料先进成型制造技术 铝、镁合金等轻金属材料先进成型制造技术主要有半固态成型、高真空压铸、等温挤压、等温锻造等。 四、汽车轻量化的技术路径 对部件的优化设计主要包括最优的承载路径，均匀化的结构和优化的 几何形状。 在制造工艺方面主要是采用激光拼焊板、深拉延件和液压成型、轻量化的铸件，先进的点焊和激光拼焊等连接技术，以及铝合金板材的自铆技术和翻边连接技术，热成型与液压成型技术以及滚压成型技术；解决高强度零件的成型，减少零件数量，减少结构的焊点，提高零件的性能。 在材料技术方面，采用高强度钢和先进高强度钢、铝合金与镁合金、不同材料的复合应用技术、纤维增强复合材料的应用等，最终达到开发时间最短、成本最低和白车身性价比最佳的目标。 单元二　 汽车电子控制技术 一、汽车电子控制系统发展历程 第一阶段：20世纪50年代初至70年代初 主要是开发由分立元件和集成电路组成的汽车电子产品 第二阶段:20世纪70年代中期至80年代中期 主要是发展专用的独立系统 第三阶段:20世纪80年代中期至90年代中期 主要是开发可完成各种功能的综合系统及各种车辆整体系统的微机控制 第四阶段:20世纪90年代中期开始至今 主要是研究发展车辆的智能控制技术 二、汽车电子控制系统发展趋势 应用呈现多样化、一体化、集成化和网络化的特征 功能多样化 技术一体化 系统集成化 通信网络化 汽车电子系统趋向计算平台发展 功能综合集成，如车身控制模块将取代单项控制系统，数字化控制取代模拟控制，硬件通用、高速，软件专业化，无线技术与有线技术相结合 三、汽车电子控制系统基本介绍 (一) 发动机电子控制技术 废气涡轮增压器 机械增压器 汽油直喷技术( GDI) 共轨柴油喷射系统( CDI) 可变气门正时技术( VVT) 可变排量技术 汽缸节能技术 梅塞德斯- 奔驰在其2001年V12S级高级轿车和CL单排座双门厢式车身小轿车上装备了节能汽缸。 在节能汽缸控制系统里，计算机控制的对开式摇臂可随时在发动机不需要最大能量时使凸轮轴断开气门，关闭某一侧的汽缸。通用汽车公司在2004年采用伊顿公司开发的新汽缸节能技术，首先在其生产的V8载货车发动机上应用，载货车装用该节能装置后燃油经济性提高 6%~ 12%。 (二) 车身底盘电子控制技术 车身电子稳定系统(ESP) 电动助力转向系统(EPS) 四轮转向系统 (4WS) 后轮转向系统(RWS) 电控空气悬架(ECAS) 主动悬架系统(CATS) 主动悬架阻尼器控制系统(ADC) 主动横向稳定器(ARC) 自动变速器(AT) 无级变速器(C