4.3未来汽车三大主题（课件）-《汽车文化》同步教学（北京理工大学出版社）

未来汽车三大主题 未来汽车 一、未来汽车 汽车诞生至今已经一百多年了，并且发展速度越来越快。IBM的智能地球计划、高智能电脑华生（Watson），谷歌的无人驾驶技术，苹果的新材料研发，各种新技术新传感器的出现，无一不迅速推动着汽车的演化。 2 一、未来汽车 汽车给整个社会带来便捷的同时也带来了诸多问题，比如拥堵问题、安全问题、能源问题、环境问题等等，“汽车灾难”越来越明显。新时代的汽车设计要求更严格，其中节能、安全和环保是整个汽车行业未来发展的主题 一、未来汽车 汽车节能 石油生产大国：沙特阿拉伯、加拿大、伊朗、伊拉克等。中国已经超过美国成为第一石油进口国。 一、未来汽车 目前,世界能源结构以化石能源为主,化石能源在较长时期内仍将是人类生存和发展的能源基础。全世界能源年总消耗量约为134亿吨标准煤,其中石油、天然气、煤等化石能源占85%,大部分电力也是依赖化石能源生产的,核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热等能源仅占15%。 汽车节能 一、未来汽车 发达国家遭受7O年代的两次石油危机后,曾千方百计地试图摆脱对石油的过度依赖,但是至少在今后20多年里,石油仍然是最主要的能源,全球石油需求量将以年均1.9%的速度增长。 为此,几乎每个汽车大国都制定了汽车的油耗标准。中国国家质量监督总局于2004年10月28日联合发布了首个油耗强制性国家标准《乘用车燃油消耗量限值,该标准对我国汽车的燃油消耗做了上限规定。这些强制措施的出台,迫使汽车制造企业从车辆设计、新型材料、制造加工技术、代用能源等方面进行研究以达到汽车节能的目的。 汽车节能 （一）汽车节能技术 汽车节能 1、汽车轻量化 汽车轻量化是指汽车在保持原有的行驶安全性、耐撞性、抗震性以及舒适性等性能不降低,且汽车本身造价不提高的前提下,有目标地减轻汽车自身的重量。 汽车轻量化是设计、材料和先进的加工成形技术的优势集成,是汽车性能提高、重量降低、结构优化、价格合理四方面相结合的一个系统工程。该技术对降低油耗、减少排放起着至关重要的作用,目前已经成为国内外汽车工业界的研究热点。 （一）汽车节能技术 汽车节能 1、汽车轻量化 有试验表明,汽车质量每减轻10%,油耗下降6%―8%,排放量下降4%。同时汽车轻量化直接提高汽车的比功率,使汽车的动力性能提高。因此,汽车轻量化技术是有效降低油耗、减少排放和提升安全性的重要技术措施之一。 奥迪全铝车身框架结构(ASF)是汽车轻量化设计技术的典型代表。新一代奥迪空间框架构构成了奥迪A8L和奥迪A2铝制车身的基本结构, 重量远远低于钢制车身。驾驶员和乘客将得益于极高的主动安全性和动态操纵性以及经济燃油消耗量。 （一）汽车节能技术 汽车节能 1、汽车轻量化 奥迪全铝车身框架结构(ASF) 。 （一）汽车节能技术 参考的生物是一种产于热带的硬鳞鱼，斯图加特风洞中测试的风阻系数，最低居然达到了0.19！行驶100公里只消耗了4.3升柴油，比同级量产车型要低20%。在时速90公里匀速行驶的情况下，每百公里油耗仅为2.8升。同时在尾气排放方面，氮氧化物排放量降低了80%。 奔驰鱼型仿生车 汽车节能 2、汽车外型 3.汽车新材料 未来汽车首先会考虑新型的车身材料，包括车体以及车架等多种方面。除了目前大量使用的合金金属之外，未来汽车在高分子材料上的运用将会更加多样化。未来汽车使用的塑料由几十种高分子材料组成，并且还将考虑零部件的通用性以及材料的回收便捷性问题。 车身取而代之的是一种基于生物学增长规律的形状优化设计法，这种设计方法即能减少零件质量，又延长了零件的使用寿命。此外，采用新的设计方法还能使车身零件数大幅度减少。如零件数可由400个减少到75个，质量减轻30％，这已经说明轻量化设计具有极大的潜力。 （一）汽车节能技术 研究汽车新材料的最终处置问题也由此变的重要起来。从某种程度上讲，回收问题关系到将来的生存与发展。目前，汽车上约占自重25％的材料无法回收再用，其中三分之一为各种塑料，三分之一为橡胶，还有三分之一为玻璃、纤维。世界各国都花费大量的人力、物力进行材料的回收再生问题的研究。现在可以通过三种途径进行回收：颗粒回收，重新碾磨；化学回收，高温分解；能源回收，将废弃物作为燃料。 3.汽车新材料 （一）汽车节能技术 （1）新材料需要降低成本才能获得推广     制约汽车车身新材料应用的重要因素是价格。作为主要新材料的高强度钢、玻璃纤维增强材料、铝和石墨增强，其成本分别为普通碳钢的1.1倍、3倍、4倍和20倍。所以只有大幅度降低这些新材料的制造成本，才可能使诸多新材料进入批量生产。 碳纤维构件已成为赛车减重的首选 3.汽车新材料 （一）汽车节能技术 （2）制造工艺决定使用范围     采用新材料与先进的制造工艺是相辅相