汽车概论作业 现代汽车发展的主要方向

汽车概论作业现代汽车发展的主要方向

一、当前世界汽车技术发展的主要特点或动态

1.混合动力汽车技术日趋成熟，汽车节能及清洁能源技术（如燃料电池、燃料乙醇、氢燃料等）发展迅猛。

2.目前70%的汽车技术创新来自电子技术的应用，汽车电子技术正向集中综合控制、智能化、信息化方向发展，未来将主要集中在汽车网络、道路安全、通讯系统、音响、动力总成、底盘控制以及车身控制系统等方面。

3.基于人机工程学原理的人、车、信息系统优化设计技术进入快速发展阶段。

4.数值化设计（如CAD/CAE/CAPP/CAM/CAT等）和虚拟样机等汽车开发手段不断创新；先进的制造理念（如敏捷制造、网络制造、智能制造等）和管理技术（如JIT、LP、PLM、ERP等）不断推广应用。

5.汽车轻量化材料（如镁合金、钛合金、铝合金、工程陶瓷等）正得到更加广泛的应用和普及；以塑代钢，工程塑料和复合塑料材料逐渐成为汽车及零部件原材料的主流，生物塑料不断发展。一些成本低、更加坚固的汽车材料（如美国低成本新式钢铁）开发出来。

6.先进制造装备技术（如工业机器人等）和现代制造系统（如CIMS等）更新加快。

二、车身造型的未来发展方向

1、气动最优化未来的气动造型最优应满足以下几点: (1)最佳气动性能的车身外形只能通过计算机辅助设计和部分实验得出; (2)车身所受的气动纵倾力矩和气动横摆力矩理论上为零; (3)车身所受的气动升力理论上略小于零; (4)减少气功阻力虽然不再是主要目标，但气动刚力系数不应大于0.2.

2、个性化不同层次不同行业、不同种群的审美意识也会大不相同。随着人类物质文化水平的提高和生活环境的变化以及生活方式的多样化，作为大众化商品的轿车无疑将出现各式各样更新颖更奇特的新车型。

3、人性化车身造型设计必须以人为本，体现人机协调，使用操作方便、舒适，使汽车适应人的各种生理和心理要求，从而提高工作效率、保障安全、维护健康。未来的车身造型设计将在车身外观设计、人机工程以及室内环境等方面更加注意人性化的发展。

4、虚拟化随着虚拟现实技术在车身造型中应用，使得造型设计中可采用计算机模拟色彩、纹理、质感、背景、阴影及运用三维视觉效果生成虚拟汽车车身造型并实施漫游。通过仿真设备和虚幻环境的动态模型创造出人能够感知的虚拟现实，完全替代传统的实体模型和造型效果图的平面表述方式，甚至能做到未出实车而能体验实车的感觉，使车身造型技术发生了实质性的变革。

5、全球化20 世纪90 年代以来，面对市场和用户对新技术扣新产品日益提高的要求，制造厂商必须在最短的时间内使产品更新换代，这就使得各公司不得不建立合作伙伴关系，以弥补资金和技术力量之不足，通过整合资源、优势互补以达事半功倍的效果。这样汽车造型设计就逐步摆脱国家和地域的束缚，日渐走向全球化。

三、安全技术发展方向

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

主动安全技术用于提高汽车回避事故的能力，如防抱死制动系统（ABS）电子制动力分配、（EBD）系统、加速防滑调节（ASR）系统、电子稳定程序（ESP）系统等。

2、被动安全技术

被动安全技术是减轻事故发生后对人体的伤害，如在车体内部采用侧门防撞杆、安全玻璃、预紧式安全带、智能安全气囊、乘员头颈保护系统等以减少对乘员的伤害。此外，人们越来越关注车外行人的安全保护，如在相对柔软的车前部以及发动机与护罩间留有足够的变形空间以减轻碰撞伤害程度，甚至采用智能行人保护系统。

2.1 预紧式安全带

预紧式安全带也称预缩式安全带。这种安全带的特点是当汽车发生碰撞事故的一瞬间，乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带，立即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；上车要佩戴预紧式安全带，如果未佩戴预紧式安全带，一旦汽车发生碰撞不但不受到安全带的保护，反而会因安全带产生误回拉动作而增加自己受伤的可能性。

2.2 智能安全气囊

安全气囊的工作原理是：当汽车前部遭受一定力量的撞击后，安全系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在方向盘内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在车内人员的身体由于惯性作用向前冲撞即将撞上车上设备之前起到铺垫作用，以减轻身体所受到的撞击力。

2.3 乘员头颈保护系统

乘员头颈保护系统（Whiplash Protection System，简称WHIPS）一般设置于前排座椅。当轿车受到后部的撞击时，头颈保护系统会迅速充气膨胀起来，其整个靠背都会随乘坐者一起后倾，乘坐者的整个背部和靠背安稳地贴近在一起，靠背则会后倾最大限度地降低头部向后甩的力量，座椅的椅背和头枕会向后水平移动，使身体的上部和头部得到轻柔、均衡地支撑与保护，以减轻脊椎以及颈部所承受的冲击力，并防止头部向后甩所带来的伤害。2.4 智能行人保护系统

智能行人保护系统（Intelligent Pedestrian Protection System，简称IPPS）属于行人主动保护系统，首先由传感器检测乘用车与行人发生的碰撞，然后再由执行器引发保护措施，如抬高发动机罩。PPS 的传感器是光学传感器，这种光学传感器的特点是：将具有光波传导作用的光纤作为组成部分，与传感器的两端相连，形成一个闭合回路系统。系统中的联合组件，从光纤的一端发射光束，在另一端接收光束。电子系统在数据处理系统的帮助下，对收集到的信号进行处理，然后作出是否应燃爆／点火的决定。这一信息传输到ECU 控制器，进而引发不可逆式执行器系统。