汽车知识大全（四）

汽车发展的重要标志--现代汽车电子技术

衡量汽车发展的重要标志--现代汽车电子技术。

　　汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。

　　据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。

　　按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。

　　目前电子技术发展的方向向集中综合控制发展：将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制(PCM)；将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统(UCC)。

　　由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。

　　汽车电子技术的应用将使汽车发生以下主要变化：

　　一、汽车的机械结构还将发生重大的变化，汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展，实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构，例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。

　　二、汽车12伏供电系统向42伏转化。　随着汽车电子装置越来越多，消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源，已满足不了汽车上所有电气系统的需要。今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统，发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右，发电效率将会达到80%以上。 42伏汽车电气系统新标准的实施，将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革，机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。

　　汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化。智能汽车装备有多种传感器，能够充分感知驾车者和乘客的状况，交通设施和周边环境的信息，判断乘员是否处于最佳状态，车辆和人是否会发生危险，并及时采取对应措施。

电子控制汽油发动机的简介

　　汽油机是一种使汽油和空气的混合物在其汽缸内部燃烧产生热能，并将热能转换为机械能的动力装置。车用汽油机通常为四冲程汽油机，如图所示。我们把汽油机连续完成进气、压缩、膨胀做功和排气四个冲程叫作汽油机的一个工作循环。工作循环不断延续下去，汽油机就不断向外输出功率。

　　空燃比是指可燃混合气中空气与燃料的质量之比。通常，汽油机在进气行程吸入的是燃料和空气的混合气，由于混合气是在汽缸外部形成的，燃料与空气的混合时间较长，所以进入汽缸内部之后混合已比较均匀。进入汽油机的可燃混合气在压缩行程后期由火花塞点燃，并在膨胀行程对外做功。汽油机的输出功率正比于进入汽油机内部的可燃混合气总数，进入的混合气越多，汽油机输出的功率越大。

电子控制自动变速系统的简介

现代汽车底盘电子控制简介

　汽车制动防抱死系统

　　汽车制动防抱死装置(Antilock Braking System--ABS)可以感知制动轮每一瞬时的运动状态，并根据其运动状态相应地调节制动器制动力矩的大小，避免出现车轮的抱死现象，是闭环制动系统。它是电子控制技术在汽车上最有突出成就的一项应用，可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离，有效地提高了行车的安全性。

　　驱动防滑系统

　　驱动防滑系统是汽车制动防抱死系统功能的自然扩展。它的作用是维持汽车行驶的方向稳定性，并尽可能利用车轮-路面间的纵向附着能力，提供最大的驱动力。

　　巡航控制

　　巡航控制(Cruise Control)是让驾驶员无需操作油门踏板就能保证汽车以某一固定的预选车速行驶的控制系统。当汽车在高速公路上长时间行驶时，一打开巡航控制开关，系统就能够根据道路行驶阻力的变化，自动地增减发动机油门的开度，使汽车行驶速度保持一定，从而给驾驶带来了很大的方便，同时也可以得到较好的燃油经济性。

　　牵引控制

　　在汽车行驶时,轮胎摩擦系数和路面条件有着很重要的关系，更具体地说，汽车的驱动力必须加以控制，以使车轮的滑动率保持在15%至20%之间。汽车电子系统所完成的上述控制功能称为牵引控制(Traction Control).

　　动力转向

　　动力转向的工作方式是应用一种伺服助力机构进行动力放大，来减轻汽车转向时的操纵力。综合电子控制动力转向系统可以允许驾驶员选择自己最舒适的转向操纵力。

　　四轮转向

　　四轮转向(4WS-four wheel steering)系统是基于一个安装在后悬架上的后轮转向机构，它能够使驾驶员操纵方向盘时转动汽车前后四个车轮，不仅提高了高速时的稳定性和可控制，而且提高了低速时的机动性。

　　四轮驱动

　　汽车驱动轮能够产生牵引力的大小受到地面附着的限制，并与车重的大小成正比。采用四轮驱动(4WD-four wheel drive)可以充分利用车重来产生牵引力。

　　轮胎压力检测

汽车安全气囊简介

随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车行驶速度越来越快，特别是由于汽车拥有量的迅速增加，交通越来越拥挤，使得事故更为频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要。汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种，主动安全是指汽车防止发生事故的能力，主要有操纵稳定性、制动性能、平顺性等，被动安全是指在万一发生事故的情况下，汽车保护乘员的能力，目前主要有安全带、安全气垫、防撞式车身和安全气囊防护系统(Airbag RestraintSystem，以下简称安全气囊)等。由于现实的复杂性，有些事故是难以避免的，因此被动安全性也非常重要，安全气囊作为被动安全性的研究成果，由于使用方便、效果显著、造价不高，所以得到迅速发展和普及。

　　为了说明安全气囊的基本原理，这里首先说明汽车发生事故时造成乘员伤亡的原因。当汽车发生碰撞事故时，汽车和障碍物之间的碰撞称为一次碰撞，一次碰撞的结果导致汽车速度急剧下降，速度从35km/h降到零的时间约150ms左右；乘员和汽车内部结构之间的碰撞称之为二次碰撞，由于惯性的作用，当汽车急剧降速时，乘员要保持原来的速度向前运动，于是就发生了乘员和方向盘、仪表板、挡风玻璃等之间的碰撞，从而造成了乘员的伤亡.汽车安全气囊的基本思想是，在发生—次碰撞后，二次碰撞前，迅速在乘员和汽车内部结构之间打开一个充满气体的袋子，使乘员扑在气袋上，避免或减缓二次碰撞，从而达到保护乘员的目的。由于乘员和气袋相碰时，因振荡造成乘员伤害，所以一般在气囊的背面开两个直径25mm左右的圆孔。这样，当乘员和气整相碰时，借助圆孔的放气可减轻振荡，放气过程同时也是一个释放能量的过程，因此可以很快地吸收乘员的动能，有助于保护乘员。

　　安全气囊一般由传感器(sensor)、电控单元(ECU)、气体发生器(inflator)、气囊(bag)、续流器 (clockspring)等组成，通常气体发生器和气囊等做在一起构成气囊模块(airbag module)。传感器感受汽车碰撞强度，并将感受到的信号传送到控制器，控制器接收传感器的信号并进行处理，当它判断有必要打开气囊时，立即发出点火信号以触发气体发生器，气体发生器接收到点火信号后，迅速点火井产生大量气体给气囊充气。安全气囊系统的组成如图6，1．2所示。

　　安全气囊最重要的指标是可靠性，如果不该点火而点火打开气囊称毒为误点火：如果应该点火而没有点火称之为漏点火，如果点火太晚则称之为迟点火，无论是误点火、漏点火、还是迟点火都是不能允许的。为了提高安全气囊系统的可靠性，防止电源线在碰撞中断线、电池遭到破坏，系统中备有储能电容或电池，以保证即使掉电也能够开气囊。为了监测传感器、电子电路、气体发生器；系统一般还有故障诊断模块、并设有信号灯于予以显示.图6.1.3是本田汽车安全气囊系统的布置图，这个系统有左右挡板传感器各一个，还有一个传感器放在含有诊断模块的控制器中，气囊有司机席(Driver Side)正面碰撞气囊和乘客席(Pssseneer Side)正面碰撞气囊，另外还有警告灯。当发生前面碰撞时，两个挡板传感器中只要有一个闭合，诊断模块就会根据送来的信号进行处理和判断，认为有必要点火后时即发出点火信号使气囊充气。

　　图6.1.4是Ford公司Tempo／Topaz汽车安全气囊的组成与布置图，这个系统有五个传感器，分为两组，一组是碰撞传感器，由三个机械电子传感器构成，另一组是安全传感器，由两个机械电子传感器构成，三个碰撞传感器分别放在保险杆的两侧和散热器的顶上，两个安全传感器中的一个放在散热器的顶上，另一个放在仪表板下，其电路如图6.1.5所示。

　　两个安全传感器并联，三个碰撞传感器并联，然后通过安全气囊进行串联。当三个碰撞传感器中的'个和两个安全传感器中的一个闭合就让气囊点火充气。在这个系统中，控制器可以理解为传感器的连接关系。

汽车装备：电子设备越做越精

从驾驶者打开车门、点燃发动机开始，直至他到达目的地，整个过程中有无以计数的新技术在促进、改善他的旅行质量。从遥控开门、轮胎压力监测系统及信息娱乐系统到先进的照明及显示技术，他们无一不是为驾驶员和乘客提供更好的驾驶和乘坐环境。

　　有数据统计：上个世纪末，汽车上安装的电子设备只占整个汽车的8%，而截止到目前，汽车上安装的电子设备已占整个汽车的15%，并快速地向20%甚至25%改变着。

　　据介绍，现在汽车的功能已经远不止将某人或某物从甲地运送到乙地那么简单，它正迅速成为大多数消费者能买到的最先进的电子产品。由于有了支持无线电话网络、宽带数字信号、互联网络以及其他新兴的无线通信技术，现在的汽车已成为全球网络的组成部分，使人们能够随时随地获取信息、娱乐和服务。下面我们向您介绍一些汽车必备的电子设备。

　　援救电子产品：在旅程开始之前，从驾车者取出汽车钥匙开始，全球各地有1.7万多个基于异频雷达接收机的遥控门控系统采用了飞利浦的锁定技术，当未经授权者试图起动发动机时，该系统会将车辆“锁定”、切断电源，令车辆无法驾驶，从而大大提高车辆的防盗性能。

　　座驾连网络：一旦驾车者进入车辆并开始向目的地前进，车载网络连接系统便开始提供协助，让旅途尽可能安全、省心。车载网络连接系统构成了汽车电气和电子系统的骨干，这个系统让车内的各个零部件之间异常迅速且准确地交换信息。从安全的角度来看，更多地依靠智能化电子设备而不单纯依赖于机械功能，意味着车辆受人为错误的影响将更少。

　　感知危险：让我们想象一下这样的场景：一个人驾驶着汽车在居民区中快速穿行，赶赴晚餐聚会，这时一名儿童突然猛跑过街，此时距离汽车不足50 米，驾车者立即踩下刹车避免事故。当他用力踏向刹车踏板的一瞬间，齿轮箱应用程序盒中的用于检测轮子速度的角度传感器启动，帮助调正车轮方向，而防抱制动系统也立即接管了刹车力度，防止车轮打滑或整个车身打转失控。在防抱制动系统内，速度传感器、阀门、液泵、动力装置和控制器协同作用，让车辆安全停稳。

　　照亮安全之路：有效照明能够提高驾车者的警觉性，增加可见度，这是影响行驶安全的两大关键。飞利浦照明业务部设计出了氙光源产品，亮度是传统卤素灯的两倍以上。氙灯光线能很好地激活眼睛内部的视网膜细胞，让目标物体更鲜明，从而有效抑制驾驶疲劳以及“公路催眠”。

　　创造清晰视野：汽车显示屏对于驾驶体验来说也是至关重要的，因为它能够向驾车者提供安全驾驶所必须的信息。有传感器和各类装置从四处收集而来的关于车辆行驶状态的信息通过飞利浦技术制造的显示屏传达给驾车者。飞利浦的聚合发光二极管显示屏是一种很有吸引力的选择，它们非常轻薄，却能够在各种光照条件下保持完美的亮度和可见度。