本节主要介绍汽车的主要性能指标及其产生的商务价值。以比亚迪F1等车型为例,见表3-1。
表3-1 典型车型及其商务价值
3.2.1 主要性能指标
1.汽车质量
(1)额定载质量。指汽车上所许可的额定装载量,货车以“吨”表示,客车以乘客的“座位数”或“人数”表示。
(2)空车质量。指标准装备的汽车质量,除了包括发动机、底盘、车身的质量外,还包括燃油、润滑油、冷却水、随车工具及备用轮胎的质量。空车质量轻表示汽车动力性和经济性好。
(3)汽车总质量。空车质量加上额定载质量表示汽车总质量。
(4)质量利用系数。汽车的额定载质量与空车质量之比称为质量利用系数。一般轻、中型载重汽车,其质量利用系数近似为1,重型载货汽车的质量利用系数大于1。
2.轴距与轮距
(1)轴距。表示前后轮中心之间的距离。轴距长短是限制轿车大小的一个因素,也是表示轿车等级的一个标志,轴距长乘坐较舒适。
(2)轮距。表示左右轮胎中心之间的距离,前后轮可以不同,轮距大转向性能较好。轮距与轴距都是决定轿车总布置的主要因素,必须统一考虑。
3.最小离地间隙
表示地面与车底最低部位之间的距离。离地间隙越大,行驶时越不容易碰到路面的障碍物,但车辆稳定性差。
4.接近角与离去角
(1)接近角:车身前突出点向前轮引切线时,切线与路面之间的夹角。
(2)离去角:车身后突出点向后轮引切线时,切线与路面之间的夹角。
5.最小转弯半径
用汽车转向盘打到底缓行时,最外侧轮胎接触地面的中心形成圆的半径来表示。如果路面宽度小于最小转弯半径的2倍,就不能一次完成U形转弯。
6.爬坡度
汽车在额定载质量和1挡状态下能上最大坡的倾斜角度,通常以最大倾斜角的正切来表示。
7.最大车速
是指汽车在良好的平路上可达到的瞬时最高行驶速度。
8.制动距离
汽车在一定速度行驶紧急制动时,从踩制动踏板开始到完全停车为止的距离。通常以初速度为50 km/h时的制动距离来表示。
3.2.2 汽车的使用性能
一、汽车的动力性
是指汽车在良好路面直线行驶时,由汽车受到的纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。汽车的动力性主要有以下3个评价指标:
(1)汽车的最高车速u amax。
(2)汽车的加速时间t。表示汽车的加速能力,常用原地起步加速时间与超车加速时间来表示汽车的加速能力。原地起步加速时间,指汽车由1挡或2挡起步,并以最大的加速强度逐步换至最高挡后,到某一预定的距离或车速所需的时间。超车加速时间,指用最高挡或次高挡由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。
(3)汽车的最大爬坡度i max。汽车满载时,在良好路面上的最大爬坡度,表示汽车的上坡能力。汽车的最大爬坡度是指1挡最大爬坡度。轿车一般不强调它的爬坡能力,若它的1挡加速能力大,则爬坡能力强。货车必须具有足够的爬坡能力,一般货车i max在30%,即16.7°左右。越野车爬坡能力是一个很重要的指标,它的最大爬坡度可达60%,即31°左右。
二、汽车的燃油经济性
汽车燃油经济性有3个评价指标:
(1)单位行驶里程的燃油消耗量,其单位为kg/(100 km)或L/(100 km)。只能用于比较同类型汽车或同一辆汽车的燃油经济性。
(2)单位运输工作量的燃油消耗量,其单位货车为kg/(100 t·km)或L/(100 t·km),客车为kg/(100人·km)或L/(100人·km)。可以用来比较不同类型、不同装载质量的汽车的燃油经济性。
(3)消耗单位燃油所行驶里程,主要为美国采用,其单位为MPG或mile/Usgal,指的是每消耗一加仑燃油能行驶的英里数。其数字越大,汽车的燃油经济性越好。
三、汽车的制动性
为了保障行驶安全以及使汽车动力性得以发挥,汽车必须具有良好的制动性。对于行车制动而言,汽车的制动性能是指汽车行驶时,能在短距离内停车且维持行驶方向稳定,以及在下长坡时维持较低车速的能力。它主要用以下3方面指标来评价:
(1)制动效能。是指汽车迅速减速直至停车的能力,包括制动减速度、制动距离、制动时间及制动力等。汽车的制动效能除和汽车技术状况有关外,还与汽车制动时的速度及轮胎和路面的情况有关。
(2)制动效能的恒定性。在短时间内连续制动后,制动器温度升高导致制动效能下降,称为制动器的热衰退。汽车涉水后,由于制动器被水浸湿,制动效能也会降低,称为制动器的水衰退。连续制动效能的稳定程度称为制动效能的恒定性。选用优质的摩擦材料,改进制动器的结构和散热方式等方法有助于提高制动效能的恒定性。盘式制动器由于容易散热,制动效能的恒定性较好。汽车涉水后,应踩几脚制动踏板,使制动蹄与制动鼓间因摩擦而产生热量,使制动器迅速干燥,使制动效能恢复正常。
(3)制动时方向的稳定性。是指汽车在制动过程中不发生跑偏、侧滑和失去转向的能力。当左右侧制动力不一样时,容易发生跑偏;当车轮“抱死”时,易发生侧滑或者失去转向能力:前轮“抱死”后,汽车将失去转向操纵能力;后轮“抱死”后,汽车后部很可能发生侧滑甩尾。安装防抱死制动系统(ABS)的汽车,不但可提高制动效能,更重要的是能保持制动时方向的稳定性。
四、汽车的操纵性和稳定性
(1)汽车的操纵性。是指根据道路、地形和交通情况,汽车能够正确地遵循驾驶员通过操纵机构所给定的方向行驶的能力。轮胎的气压和弹性,悬挂装置的刚度及汽车重心的位置都对该性能有重要影响。
(2)汽车的稳定性。是指汽车在行驶过程中具有抵抗力图改变其行驶方向的各种干扰、并保持稳定行驶的能力。操纵性和稳定性有紧密的关系。操纵性差,导致汽车侧滑、倾覆,汽车的稳定性就被破坏了。稳定性差,则会失去操纵性。
五、汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性
汽车的行驶平顺性是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时,避免因汽车在行驶过程中所产生的振动和冲击,使人感到不舒服、疲劳,甚至损害健康,或者使货物损坏的性能。由于行驶平顺性主要根据乘员的舒适程度来评价,所以又称为乘坐舒适性。汽车行驶平顺性的评价方法,通常是根据人体对振动的生理反应,以及对保持货物完整性的能力制定的,并用振动的物理量,如频率、振幅、加速度,等作为行驶平顺性的评价指标(表3-2)。
表3-2 舒适环境因素及界限
六、汽车的通过性
汽车的通过性是指汽车在一定的载质量下能以较高的平均速度通过各种坏路地带及无路地带和克服各种障碍物的能力。采用宽断面胎、多胎可以减小滚动阻力;较深的轮胎花纹可以增加附着系数而不容易打滑;全轮驱动的方式可使汽车的动力性得以充分发挥;结构参数的合理选择,可以使汽车具有优良的克服障碍的能力,如较大的最小离地间隙、接近角、离去角、车轮半径和较小的转弯半径、横向和纵向通过半径等都可以提高汽车的通过能力。
七、汽车的安全性
汽车的安全取决于人、车、环境和法规4个方面。安全性是指汽车在行驶时避免发生碰撞事故以及碰撞后可减轻损失或伤亡的性能。汽车的安全性又可分为主动安全性和被动安全性两项。
(1)主动安全性。是指汽车对操纵稳定性和制动性能等事故的预防能力。主动安全系统装置主要有:汽车制动防抱死装置系统(ABS)、电子控制制动力分配系统(EBD)、驱动防滑控制系统(ASR)、电子增稳系统(ESP)及灯光安全系统等。
(2)被动安全性。是指汽车发生不可避免的碰撞事故时,对驾驶员和乘员进行保护,尽可能减少其受伤害程度的能力,即提高汽车碰撞对人员的保护能力如保险杠性能、防撞车身结构、安全带效能、安全气囊效能、安全玻璃性能等。被动安全系统装置主要有安全带、安全气囊、撞击感应系统、吸能安全车身、安全转向柱、汽车防侧撞安全系统等。
八、汽车的可靠性和耐久性
汽车的可靠性是指汽车在正常条件下及规定的时间内完成必要的工作的能力。如果汽车的零部件在规定的使用期限内不能保证性能要求,就称为“故障”或“不可靠”。无论是汽车设计制造者还是使用者,都希望产品无故障、使用寿命长、维修次数和费用少。为了提高汽车的可靠性,就必须从汽车生产计划开始,在设计、制造、工厂管理、售后服务、使用跟踪、维护修理直至汽车最后报废的全过程的所有阶段开展扎实的保证活动。
汽车更新取决于有形磨损与无形磨损的时间长短及其相互关系,这存在三种情况:
(1)汽车设备的有形磨损与无形磨损期相接近。这是理想的方案。
(2)车辆已遭到完全有形磨损,而它的无形磨损期未到来,此时只需研究对该车进行大修是否合理。
(3)无形磨损期早于有形磨损期,应根据经济效益和可能性进行分析比较,决定或是继续使用原有车辆,或是用更先进的新型车以更新原车辆。
3.2.3 当代汽车新型电子控制装置简介
一、电控发动机技术介绍
电控发动机是在对原发动机进行局部改进后得到的一种新型发动机,它增加了发动机控制模块(ECM)以及由其控制的传感器和执行器等电子设备。根据大气压力、汽车负载等外界条件的变化,由电子设备自动调整发动机的供油量、供油提前角等参数,对发动机的工况进行优化,满足功率输出和油耗、排放等要求。在实际应用中,由于发动机的使用环境有所变化,实现发动机的控制所需要的传感器和控制项目可能有相应的改变。目前电控发动机控制项目的主要内容如图3-3所示。
图3-3 电控发动机控制项目
汽车上常用发动机包括汽油发动机和柴油发动机,目前市场上有少量的燃气发动机和双燃料发动机,但双燃料发动机及燃气发动机均是由汽油机或柴油机改制而成的。因发动机类型不同,故实现电控所需传感器和执行器等电器元件的数量、种类也有所区别,但其电控原理是基本类似的。
1.电控汽油喷射
发动机控制模块(ECM)实际上是个简易电脑,是个综合控制装置,是电控系统的中枢。它是通过安装在发动机及车身不同位置的传感器及请求开关,对发动机的工作状态进行分析后,再通过发动机及车身上的执行器对发动机及相应的机构进行控制。
ECM也是发动机与外界对话的窗口,通过ECM与电脑的连接,可以进行电控系统故障判断,也可以了解发动机的工作状况和维修历史等。通过对ECM中有关参数的设置可以改变发动机的功率、最高转速和最高车速等参数。
优点:
(1)根据进入的空气流量准确地计算并喷入相应汽油量,使混合气始终保持合理的空燃比,燃烧完全,油耗低,废气污染小。
(2)采用多点喷射时,可精确地向各缸进气管均匀地喷射汽油,避免了化油器对各缸供油不均的现象。
(3)没有化油器的喉管,进气支管的截面也可加大,因此进气阻力减小,充气效率提高,发动机功率可增加5%,转矩也可增加7%。
(4)可以采用增压技术,大幅提高发动机的功率。
(5)操作反应灵敏,启动性能好,加速、减速反应快,改善了驾驶性能。
2.电控柴油喷射装置
在电控喷射方面柴油机与汽油机的主要差别是:汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比,柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节输出的大小,而柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置(油门拉杆位置)来决定的。因此,基本工作原理是计算机根据转速传感器和油门位置传感器的输入信号,首先计算出基本喷油量,然后根据水温、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正,再与来自控制套位置传感器的信号进行反馈修正,确定最佳喷油量。
高压共轨式燃油喷射系统具有可以对喷油定时、喷油持续期、喷油压力、喷油规律进行柔性调节的特点,该系统的采用可以使柴油机的经济性、动力性和排放性能有进一步的提高。
1)共轨式电控燃油喷射技术的原理
共轨式电控燃油喷射技术通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油,分送到每个喷油器,并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合,定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量,从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化,并达到最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。共轨技术是指在由高压油泵、压力传感器和电子控制单元(简称ECU)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速无关,可以大幅度减少柴油机供油压力随发动机转速的变化,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。
2)高压共轨系统的优点
高压共轨系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能,其优点有:
(1)共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能。
(2)可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力(120~200 MPa),可同时控制NO x和微粒(PM)在较小的数值内,以满足排放要求。
(3)柔性控制喷油速率变化,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可降低柴油机NO x,又能保证优良的动力性和经济性。
(4)由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为0的现象,因此,在柴油机运转范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀可得到改善,从而减轻柴油机的振动,并减少排放。
由于高压共轨系统具有以上的优点,现在国内外柴油机的研究机构均投入了很大的精力对其进行研究。比较成熟的系统有:德国BOSCH公司的CR系统、日本电装公司的ECDU2系统、意大利的FIAT集团的UNIJET系统、英国的DELPHI DIESEL SYSTEMS公司的LDCR系统等。
二、电控自动变速器(EAT)
1)优点
传动比的选择和换挡是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板,变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件,实现挡位的变换,使轿车的操作变得简便,舒适性进一步改善。
2)电控自动变速器的功能
一般来说,汽车驱动轮所需的转速和转矩与发动机所能提供的转速和转矩有较大差别,因而需要传动系统来改变从发动机到驱动轮之间的传动比,将发动机的动力经济而方便地传至驱动轮,以适应外界负载与道路条件变化的需要。此外,停车、倒车等也靠传动系统来实现。适时地协调发动机与传动系统的工作状况,充分地发挥动力传动系统的潜力,使其达到最佳的匹配,这是变速控制系统的根本任务。自动变速能够根据动力传动系统内部和外部的状态,以及行驶工况的需求,自动地选择合适的传动比。
电控自动变速器的控制单元通过接受节气门开度、发动机冷却液温度、车速等传感器信号,在自动变速器ECU中按预置程序进行逻辑处理后,驱动换挡电磁阀会精确控制挡位的升降,并改善了换挡的平顺性。自动变速能够根据动力传动系统内部和外部的状态,以及行驶工况的需求,自动地选择合适的传动比,具有这种功能的变速器称为自动变速器,分有级和无级变化传动比两类。在自动变速过程中,有级传动比变速器的变速控制也称为换挡控制;而传动比可以连续无级变化的变速器称为无级变速器,无级变速具有理想的恒功率传动性能,变速过程连续平稳,没有动力中断,是人们一直追求的目标,而采用电子技术,特别是微电子技术控制变速系统,已经成为当前汽车实现自动变速功能的主要方法。
3)自动变速器的组成及工作原理(图3-4)
图3-4 自动变速器工作原理
自动变速器主要由液力变矩器和齿轮变速器组成,ECU根据传感器输入信号和开关信号,通过电磁阀控制换挡和变矩器锁止这两个工作过程,达到自动变挡的最佳控制精度。发动机曲轴与变矩器涡轮之间通过离合器接合的装置称为变矩器锁止,其作用是减轻变矩器涡轮与叶轮之间的打滑现象,提高燃油经济性。自动变速器的电子控制装置是由信号输入系统、计算系统和控制信号输出系统三部分组成。信号输入系统有:变速器输入速度传感器、变速器输出速度传感器、发动机冷却温度传感器、节气门位置传感器、发动机曲轴转速传感器、润滑油温度传感器、歧管压力开关、制动开关等。这些信号反馈到ECU,在ECU进行计算然后输出控制信号,通过换挡电磁阀、离合器电磁阀等控制换挡和锁止动作。ECU接到传感器反馈信号后,根据程序计算的结果发出控制信号,接通变矩器的离合器电磁阀电源,驱使电磁阀启动,使离合器接合;如果切断离合器电磁阀电源,则离合器分离。ECU是根据汽车行驶状态来操纵电磁阀通电开关的开启或关闭。当汽车速度比较慢或停止时,ECU不启动电磁阀,当汽车速度达到一定值时,ECU就会启动电磁阀使离合器接合。
ECU接到传感器反馈信号后,根据汽车车速、发动机转速及工作温度、节气门位置、歧管真空度、选挡位置等输入信号参数选择换挡。ECU根据即时变速杆的位置,对照参数计算选择最佳的挡位位置,发出控制信号驱动换挡电磁阀,令变速器换挡。
4)自动变速器的挡位
一般来说,自动变速器的挡位分为P、R、N、D、2和1等。
P(Parking):停车挡,它是利用机械装置去锁紧汽车的转动部分,使汽车不能移动。当汽车需要在一固定位置上停留一段较长时间,或在停靠之后离开车辆前,应该拉好手制动及将拨杆推进“P”的位置上。要注意的是:车辆一定要在完全停止时才可使用“P”挡,否则自动变速器的机械部分会受到损坏。另外,自动变速轿车上装有空挡启动开关,使得汽车只能在“P”挡或“N”挡才能启动发动机,避免了在其他挡位上的误启动致使汽车运动。
R(Reverse):倒挡,用于车辆向后行使。通常要按下拨杆上的保险按钮,才可将拨杆移至“R”挡。要注意的是:当车辆尚未完全停定时,绝对不可以强行转至“R”挡,否则变速器会受到严重损坏。
N(Neutral):空挡。将拨杆置于“N”挡上,发动机与变速器之间的动力已经切断分离。如短暂停留可将拨杆置于此挡并拉出手制动杆,右脚可移离刹车踏板稍作休息。
D(Drive):前进挡,用在一般道路行驶。由于各国车型设计不同,所以“D”挡一般包括从1挡至高挡或者2挡至高挡,此外,还会因车速及负荷的变化而自动换挡。将拨杆放置在“D”挡上,驾车者控制车速快慢只要控制油门踏板就可以了。
2(Second Gear):2挡为前进挡,但变速器只能在1挡、2挡之间变换,不会跳到3挡和4挡。将拨杆放置在2挡位,汽车会由1挡起步,当速度增加时会自动转2挡。2挡可以用作上、下斜坡,此挡段的好处是当上坡或下坡时,车辆会稳定地保持在1挡或2挡位置,不会因上坡的负荷或车速的不平衡令变速器不停地转挡。在下坡时,利用发动机低转速的阻力作制动,不会使车子越行越快。
1(First Gear):1挡也是前进挡,但变速器只能在1挡内工作,不能变换到其他挡位。它在严重交通堵塞的情况和坡度较大的斜坡上行驶时使用。上坡或下坡时,可充分利用汽车发动机的扭力。
三、安全气囊系统(SRS)
安全气囊系统(Supplemental Restraint System,SRS)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,得到迅速发展和普及。安全气囊是当今轿车上引人注目的高技术装置。有气囊装置的轿车发生正面撞车时,对于驾驶者的死亡率,大轿车降低了30%,中型轿车降低了11%,小型轿车降低了14%。
除了驾驶员侧有安全气囊外,有些轿车前排也安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格)。另外,有些轿车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊或者气帘,更加增强了汽车的安全性,减少对驾乘者的伤害。
1)优点
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;乘员和汽车内部结构之间的碰撞称为二次碰撞,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转向盘、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。
2)安全气囊的功能
安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀,气囊容量为50~90 L。同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。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,会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,迅速点火并产生大量气体给气囊充气。
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为误点火;如果应该点火而没有点火称为漏点火;如果点火太晚则称为迟点火,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,会在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。
3)智能安全气囊
智能安全气囊就是在普通型的基础上增加传感器,以探测出座椅上的乘员是儿童还是成年人,他们系好的安全带及所处的位置是怎样的高度。通过采集这些数据,由电子计算机软件分析和处理控制安全气囊的膨胀,使其发挥最佳作用,避免安全气囊出现无必要的膨胀,从而极大地提高其安全作用。
智能安全气囊比普通型主要多了两个核心元件,即传感器及与之配套的计算机软件。目前使用的传感器主要有:重量传感器,根据座椅上的重量感知是否有人,是成人还是小孩;电子区域传感器,能在驾驶室中产生一个低能量的电子区域,测量通过该区域的电流,以确定乘员的存在和位置;红外线传感器,根据热量探测人的存在,以区别于无生命的东西;光学传感器,如同一台照相机注视着座椅,将其获得的图片与存储的空座椅的图像进行比较,以判别人体是否存在和位置;超声波传感器,通过发射超声波,然后分析遇到物体后的反射波来探明乘员是否存在和位置。
四、制动防抱死及牵引力控制系统
1.制动防抱死系统(ABS)
ABS是英文Auti-lock Brake System的缩写,即防抱死制动系统。汽车专家们早在20世纪60年代就研制出车用ABS防滑制动装置,但直到20世纪80年代末,ABS装置才开始应用到一些高级轿车上。此后该装置得到快速发展,现在已经成为许多轿车的必装部件。
1)优点
有了ABS,无论汽车在何种路况、驾驶员采取何种紧急与猛烈的制动操作,均能防止车轮抱死,并且能达到最大制动力;而且汽车的停车距离短、侧向稳定性好,能保持最佳的方向操纵性。实践证明,ABS系统的使用可使汽车侧滑事故发生率大大降低,汽车的制动性能大幅提高。
ABS的安全优势有:
(1)缩短制动距离。ABS能使车轮处于既滚动又拖动的状况,拖动的比例占20%左右,这时轮胎与地面摩擦力最大,即所谓的最佳制动点或区域,而普通制动系统则无法做到这一点。
(2)增加制动稳定性。ABS大大增加了汽车制动时的稳定性。汽车在制动时,四个轮子上的制动力是不一样的。若前轮先抱死,就无法控制方向;若后轮先抱死,则会出现侧滑、甩尾等现象。ABS可防止四个轮子制动时被完全抱死,从而提高汽车在制动过程中的稳定性。
(3)减轻轮胎磨损。车轮完全抱死会造成轮胎不均匀磨损,使轮胎损耗增加,而ABS则可减轻轮胎磨损。
(4)使用方便,工作可靠。ABS的使用与普通制动方式毫无两样,既方便又可靠。制动时只要把脚踏在制动踏板上进行正常制动即可。如果需要,ABS就会自动进入工作状态。
2)制动防抱死系统的功能
工作过程:驾驶员踩下制动踏板时,制动主缸的液体压力传给各轮轮缸,使制动器制动。在制动的作用下各车轮开始减速,装在车轮上的轮速传感器检测车轮轮速的变化,并适时将轮速信息传送给控制单元,控制单元如果发现某个车轮出现抱死的信号,即控制执行器动作,减小作用在该轮制动器上的液压,使其重新开始滚动。而当该轮重新开始滚动后,控制单元又控制执行器增大该轮制动器上的液压,始终使车轮处于似停非停,又滚又滑的状态,使滑动与滚动的距离之比控制为1∶4左右。
ABS的实质是控制汽车轮胎的防滑率。由于轮胎的变形、打滑等原因,车轮速度与汽车速度之间总是存在着差值,这个差值与汽车速度的比率就是滑动率。实验证明,只有将滑动率控制在一定的范围之内,轮胎才具有最大的附着力,汽车运行才是最安全的。因此,ABS的主要功能就是将滑动率控制在一个设定的范围内。汽车上的ABS在工作过程中,通常将车轮的滑动率控制在10%~20%之间。
2.防滑控制系统ASR
ASR是加速防滑调节系统(Acceleration Slip Regulation)的简称,是用来控制汽车牵引力的电子装置。牵引力控制系统可以根据主、从动车轮的轮速差,来判断主动(驱动)轮是否打滑,一旦出现打滑的迹象,就立即自动减小节气门的开度,降低发动机的功率输出,减少牵引力或对滑动的某个驱动车轮进行制动。这样,汽车在湿滑、泥泞或冰雪路面上起步、加速或转弯时,都可以恰到好处地发出所需的牵引力,而不会有驱动轮打滑的危险。
现在,许多国外高级轿车在安装ABS系统的同时,又安装了ASR系统。汽车上的ABS与ASR是属于同一性质的装置,统称“防滑控制系统”,两者的共性是“防滑”。有些汽车标注“TCS”,实际上与ASR是同一回事。
3.牵引力控制系统(TCS、TRAC或ASR)
1)优点
它的作用是防止汽车在泥泞和冰雪路面上行驶时,特别是启动或加速时,驱动轮的滑转,从而提高起步和加速时的方向稳定性。
2)ASR的功能
控制滑动率是ABS与ASR的共同目的,但是它们又有显著的差别:ABS对所有车轮都可进行控制,而ASR只对驱动车轮进行控制;ABS只是一个控制制动的单环系统,而ASR既要控制制动,也要控制发动机输出的多环系统。目前,ABS在控制过程中,是通过车轮转速传感器反馈来的信号经ECU处理后,发出指令给电磁调节器,对各车轮的制动压力进行调节;而ASR在控制过程中,通常是借用ABS的车轮转速传感器反馈来的信号经ECU处理后,发出指令,通过控制节气门开度和点火提前角的方式来调节发动机的输出扭矩,从而调节对驱动车轮的驱动扭矩。因此,一些车上的ABS和ASR的部分构件是共用的,包括ECU和车轮转速传感器等。目前多数轿车安装ABS装置,只有一些中高级轿车和高级大客车安装了ABS/ASR装置。
五、电子稳定程序装置(ESP)
对于ESP电子稳定程序,有些公司采用自己的缩写称法,例如沃尔沃轿车称为DSTC,宝马轿车称为DSC,丰田凌志轿车称为VSC。
1)优点
ESP负责监控轿车的状态,在紧急闪避障碍物时,或在转弯时出现转向不足、转向过度时,ESP都能帮助轿车克服偏离理想轨迹的倾向。
2)电子稳定程序装置的功能
ESP通过ASR装置牵制发动机的动力输出,同时指挥ABS对各个车轮进行有目的的制动,产生一个反偏航转矩,将轿车带回到所希望的轨迹曲线上来。例如:转向不足时,制动力会作用在曲线内侧的后轮上;而在严重转向过度时会出现甩尾,这种倾向可以通过对曲线外侧的前轮进行制动得到纠正。虽然各个厂家所用的软件不同,但他们的ESP都有下述硬件:转向传感器、车轮转速传感器、侧滑传感器、横向加速传感器。
装备车型:马自达6(DSC)、凯迪拉克CTS(ESP)、奔驰E级(ESP)、宝马5系(DSC)。
六、轿车导航系统
1.汽车GPS导航系统介绍
汽车GPS导航系统由两部分组成:一部分由安装在汽车上的GPS接收机和显示设备组成;另一部分由计算机控制中心组成,两部分通过定位卫星进行联系。计算机控制中心是由机动车管理部门授权和组建的,负责随时观察辖区内指定监控的汽车的动态和交通情况,因此整个汽车导航系统有两大基本功能:一个是汽车踪迹监控功能,只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上,该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电子地图指示出它的所在方位;另一个是驾驶指南功能,车主可以将各个地区的交通线路电子图存储在软盘上,只要在车上接收装置中插入软盘,显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置及目前的交通状态,既可输入要去的目的地,预先编制出最佳行驶路线,又可接受计算机控制中心的指令,选择汽车行驶的路线和方向。
2.汽车GPS导航系统的组成
当前的汽车导航系统包括两部分:全球定位系统和车辆自动导航系统。汽车导航系统中的GPS信号接收器接收卫星发送的信号,根据卫星信号计算出地面接收机的当前位置。如果地面接收机同时收到4颗以上的卫星信号,就能根据卫星的精确位置及发送信号的时刻,通过计算以求得当前地点的位置。
汽车导航系统通过车轮传感器、地磁传感器和偏航传感器等传感器获取数据,确定汽车的速度和位置。车轮传感器记录车轮的速度,产生的脉冲信号用于定时计算行驶距离和方向变化。地磁传感器通过励磁绕组感应出电压脉冲,测量出沿途地磁场水平分量的大小与起始点磁场的比较,为车载电脑提供补偿数据。电子地图能够存储汽车运行区域的所有数据,车载电脑与存储道路网络数据不断比较,更正定位误差从而确定最佳行驶路径。
目前,先进的汽车导航系统多用单片机结构,嵌入式操作系统,软件代码存储于ROM中,代码简洁,运行可靠,启动及关闭迅速,具有几乎完整的PC组件和输入/输出端口,适应汽车恶劣的工作环境,在高温或低温以及剧烈振动环境下工作可靠性高。
3.自主导航的主要工作过程
汽车自动导航系统的作用是根据GPS接收机提供的车辆当前位置和用户输入的车辆目的地,参照电子地图计算行驶路线,并在行驶中将信息提供给驾车者。目前世界上应用较多的是自主导航,其主要特征是每套车载导航设备都自带电子地图,定位和导航功能全部由车载设备完成。它的工作过程主要有以下步骤:
(1)输入数据信息。出发前,车主将目的地输入导航设备中,在系统显示的电子地图上直接点击选取地点,或者是借助某种输入方法,将目的地名称输入系统中。根据输入设备的不同,可以有不同的地名输入方法,依靠按键或触摸屏可以实现几乎所有的操纵功能。
(2)显示电子地图。汽车导航系统中至关重要的一部分是存储在光盘或内置存储器(如硬盘)中的电子地图,电子地图中存储了一定范围内的地理、道路和交通管制信息,与地点对应存储了相关的经纬度信息。汽车导航主机从GPS接收机得到经过计算确定的当前点经纬度,再通过与电子地图数据的对比,就可以随时确定车辆当前所在的地点。
一般汽车导航系统将车辆当前位置默认为出发点,在用户输入了目的地之后,导航系统根据电子地图上存储的地图信息,就可以自动计算出一条最合适的推荐路线。在有的系统中,用户还可以指定途中希望经过的途经点,或者指定一定的路线选择规则(如不允许经过高速公路、按照行驶路线最短的原则等),推荐的路线将以醒目的方式显示在屏幕上的地图中,同时屏幕上也时刻显示出车辆的当前位置,以提供参考。如果行驶过程中车辆偏离了推荐的路线,系统会自动删除原有路线,并以车辆当前点为出发点重新计算路线,并将修正后的路线作为新的推荐路线。
4.车载卫星导航系统的四大要素
汽车卫星导航系统,有下述4个重要因素:卫星信号、信号接收、信号处理和地图数据库。
(1)卫星信号。汽车卫星导航系统需要依靠全球定位系统(GPS)来确定汽车的位置。一般的,GPS需要知道汽车的经度、纬度,以及特殊情况下的海拔高度,才可以准确定位。有了这三组数据,GPS定位的准确性经常可达2~3 m。因为GPS需要汽车导航系统在同步卫星的直接视线之内才能工作,所以隧道、桥梁或是高层建筑物都会挡住这直接视线,使得导航系统无法工作。再者,导航系统是利用三角、几何的法则来计算汽车位置,所以汽车至少要同时在三个同步卫星的视线之下,才能确定位置。在导航系统直接视线范围内的同步卫星越多,定位就越准确。当然,大多数的同步卫星都是在人口密集的大都市的上空,所以当远离城区时,导航系统的效果就不会太好,甚至无法工作。
(2)信号接收。GPS系统的工作原理是解析从同步卫星接收到的信号。投影在竖直的平面上,这些信号可以形象地表示为一个个倒漏斗形。当这些“漏斗”的下半部分有一定的重叠时,GPS的解析程序就能够计算出汽车所在位置的坐标。在汽车行驶的过程中,一个类似于飞机或轮船导航用的陀螺仪的装置,可以连续地提供汽车的位置。但当卫星信号有所间断时,计速器所提供的数据就用来填补其中的空白,并用来记载行驶时间。
(3)信号处理。GPS接收到的信号和计速装置所提供的信息,要通过接收器,提供给汽车导航系统,并由软件系统分析处理,重叠在存储的地图之上。
(4)地图数据库。当GPS提供的坐标信息重叠到电子地图上时,驾驶者就可以看到自己目前的位置以及未来行驶的方向。这最后一个环节叫做成图,也是车载导航系统中最重要的一环。离开了成图,导航系统就等于是没有了方向。
车载导航系统的地图数据库来自多种渠道,其中最主要的来源是城市政府机关提供的街区数据库。对一个好的车载导航系统来说,地图的数量、准确程度,以及数据的及时性都很重要。不管GPS提供的坐标位置多么准确,如果导航系统不能提供你所在地区的地图,或是提供的地图有错误,那么导航系统就可以说是毫无价值。
5.GPS主要功能
(1)导航功能。也即是电子地图功能,这个功能才是GPS的正统功能。只要输入起点和终点,该系统便立即将两地之间的最佳路径显示给车主。汽车导航设备一般是由GPS天线、集成了显示屏幕和功能按键的主机以及输出设备构成。受车内安装位置的限制,一般汽车导航设备和汽车视屏音响合成在一起,可以播放CD、VCD和DVD碟,其中DVD驱动器负责读取电子地图DVD光盘,因此,一些汽车导航系统又称为DVD导航系统。
车载导航系统除了可以用来指路、导航之外,还有许多其他用途,如寻找附近的加油站、自动提款机、酒店或商店,以及防盗反劫、服务救援、远程监控、轨迹记录等功能。有的还可以告之驾驶者如何避免危险或是交通堵塞地区。
(2)防盗功能。当车主离开车辆,车辆处于安全设防状态时,如果有人非法开启车门或启动车辆,车辆会自动报警,此时车主手机、车辆监控中心同时会收到报警电话,同时车辆自动启动断油、断电程序。
(3)反劫功能。如果遇到劫车,车主只要按下报警开关,车辆会向监控中心发出遇劫报警。监控中心便立即启动自动跟踪系统,立刻获取车辆的位置信息,以便对车主进行及时营救。
6.输出设备
汽车自动导航系统的输出设备包括显示屏和语音输出设备。主要显示内容包括:地图(包括相应的道路名称、公路编号、重要地点名称等)、车辆的当前位置、推荐路线等,根据用户的设定还可以显示附近的维修站、加油站、停车场及其他公共服务单位的名称及地理位置等信息,以方便用户。
汽车导航系统的操作要简便且有利于安全,因为不允许驾驶者一边开车一边看电子地图。因此,汽车导航系统有语音及语音识别技术,使用者通过语音代替按键操作发出指令,使导航系统完成相应的工作,导航系统通过语音代替图像文字,向驾车者发出信号或指令。
汽车导航系统的推广与应用关键是电子地图。电子地图刻录在CD-ROM光盘中。随着城乡建设及道路变化,电子地图光盘也应定期更新。
但是,即使最新版的电子地图也不能保证准确无误。针对这种情况,汽车导航系统又需要增加一定的辅助支援系统。目前在应用汽车导航系统比较广泛的地区(例如欧美和日本),汽车公司或其他商业公司建立的呼叫中心或公共交通信息电台,通过GSM移动通信形式发短消息或电台发送的最新的交通信息提供给汽车上的导航设备,可以对汽车上电子地图的信息随时进行修正。
VDODayton公司的一种型号为MS5700的车载导航仪,它的最大特点就是能将地图显示在驾驶者比较容易兼顾的后视镜上。通过蓝牙连接,能够显示地图的后视镜和导航仪可以分开放置,若驾驶者需要查阅地图,可以随时将电子地图调出显示在后视镜上。
七、巡航控制系统(CCS)
现在许多轿车都有速度控制系统。速度控制系统(Speed Control System)又称为巡航控制系统(Crusle Control System),缩写为CCS。CCS这种名称被大多数装有速度控制系统的汽车所采用,在我国有些汽车上,CCS的中文释义是“定速巡航控制系统”。
1)优点
这是一种减轻驾驶者疲劳的装置。目前多数中、高级轿车上都装备了巡航控制系统,当汽车在长距离的高速公路行驶时,启动巡航控制系统就可以自动将汽车固定在特定的速度上,免除驾驶者长时间脚踏油门踏板之苦。同时,在巡航状态下还能对预定的车速进行加速和减速的调节。另外,还有节省燃料和减少排放的好处,因为汽车都有对应的经济速度,当驾驶者将速度控制系统调置在经济速度上就可以起到省油的作用。
2)巡航控制系统的功能
速度控制系统的基本功能就是速度控制,当按下车速调置开关(Set)后,就能存储该时刻的车速,并能自动保持这个车速。当不需要速度控制时,只要踩下制动踏板,速度设定功能就会立即停止,但是速度信息继续存在。如果要恢复速度控制,按恢复开关(Resume)就能恢复原来存储的车速,汽车又能按照这个速度行驶。速度控制系统除以上基本功能外,还增有以下功能:加速(Accelerate)或减速(Coast)功能,继续按动开关进行连续加速或者减速,以不按动开关时的车速进入速度控制系统。还有低速自动消除功能,当车速低于40 km/h以下,系统的存储调置速度会自动消失并不能再恢复。速度控制系统是一种汽车电子控制系统,这种系统将车速传感器反馈的车速信号输入ECU,再由ECU输出指令控制油门系统。在这样的系统中,可以根据行驶阻力的变化自动调节发动机节气门开度,使行驶车速保持稳定。
以当今汽车的电控式速度控制系统为例,它是由指令开关、车速传感器、ECU和电动油门执行器四部分组成。指令开关一般安置在组合开关上,多数开关有3个挡位:“调速/定速”“断开”和“恢复”。按下开关不动,车速就会连续增加,当放开开关,此时的车速就是速度控制系统的调置车速。ECU是速度控制系统的中枢,在这里每种车型最平顺的加速度和减速度都由设计者以编程确定。ECU根据指令车速、实际车速及其他输入信号,经数据处理之后,发出输出信号驱动步进电机控制节气门开度。电动油门执行器一般采用步进电机控制,步进电机根据ECU的指令调整节气门开度,节气门位置由传感器反馈到ECU。一旦速度控制系统开启,节气门就被“锁定”,当汽车阻力增大(上坡)和车速降低时,控制节气门开度增大,反之减小,使汽车能保持一定速度行驶。
八、智能安全、防盗装置
1.中央门锁
中央门锁是指通过设在驾驶座门上的开关,可以同时控制全车车门关闭与开启的一种控制装置。中央门锁采用一个开关去控制另一些开关,它用电磁驱动方式执行门锁的关闭与开启。中央门锁执行机构分两种形式:一种是电磁线圈形式,另一种是直流电动机形式。两种形式都是通过改变直流电的极性来转换物体运动方向,执行关闭或开启动作。
目前,轿车的中央门锁多是电磁线圈式。电磁线圈式的工作原理是:锁门时给电磁线圈正向电流,磁铁带动连杆向左移动,扣住门锁舌片;开门时给电磁线圈反向电流,磁铁带动连杆向右移动,脱离门锁舌片。
直流电动机式的工作原理是:连杆驱动力由可逆转的直流电动机提供,利用电动机的正转和反转来完成锁门和开门的动作。
以上说的是中央门锁的工作原理。实际应用要复杂一些,要考虑电磁线圈或电动机的启动电流值,当轿车四门门锁同时动作的一瞬间,其电流值的变化会造成车上整个电路网络的不平衡。因此,除了中央门锁开关要经过继电器控制电磁线圈或电动机外,还要装置电容器电路,利用电容器的充放电特性避免车上电流发生大幅度波动。
2.防盗电子锁技术
防盗电子锁技术是目前最流行的防盗装置,它配合遥控门锁,在窃贼企图窃车时会发出警报,一旦窃贼进入车内发动车,电子防盗系统还会自动切断电路或油路,使发动机无法启动。一般汽车电子锁按结构分为控制部分和执行部分,控制部分由输入、存储、编码、鉴别、驱动、显示、报警和保险等单元组成,其中编码和鉴别电路是整个控制部分的核心。编码就是设置一组n位二进制或十进制数,鉴别电路会对来自存储与编码的两组密码进行比较,当两组密码完全相同时,鉴别电路输出电信号,送到驱动及显示电路。执行部分一般是继电器,利用继电器触点的开合控制点火线路的通断。
汽车电子锁有多种形式,有电子钥匙式电子锁、按键式电子锁、触摸式电子锁等,目前常见的是电子钥匙式电子锁。这种电子锁的钥匙内藏有电子电路存储密码,通过光、电和磁等多种形式和主控电路联系。
以美国通用汽车公司从20世纪80年代开始使用的VATS防盗系统为例,它的钥匙根部镶嵌有一凸出的电阻片,与之匹配的控制部分(VATS模块)安置在汽车隐蔽之处,VATS模块控制着通往发动机控制模块(ECM)的信号电路及启动机磁吸开关电路。点火钥匙插入点火锁旋至启动位置,钥匙上的电阻值被VATS模块鉴别,当密码校验合格后VATS模块才会向发动机发出启动信号。
以西门子公司开发的车用防盗系统为例,它的电子钥匙式电子锁系统由电子编码发射器、读写线圈、控制器、诊断器及显示灯等部分组成。其中关键件是控制器,它是防盗系统核心,由一块集成块电路组成,连接车上ECU和电子编码发射器的通道。读写线圈是套在锁芯上的多匝线圈,专门传递电子编码发射器与控制器之间的数字信号,进行钥匙认证工作。当钥匙插入电子锁锁孔,隐藏在钥匙柄中的电子编码发射器就会发出密码信号,通过读写线圈与控制器进行双向数据通信,控制器的鉴别电路对密码进行比较运算,同时控制器还与发动机管理系统的ECU进行密码识别,只有两部分密码都“确认无误”,控制器的鉴别电路才会输出电信号,允许ECU进行下一步动作,使发动机启动。
通过电子技术还可以将钥匙区分“主次”身份,即主钥匙及副钥匙,主钥匙可以打开车上所有的锁,包括车门锁、行李箱锁、杂物箱锁、扶手箱锁等,副钥匙只能打开车门锁及点火锁。它的作用是保护车主私人财物不受侵犯。
安装电子锁必须有ECU,也就是说只有电喷系统发动机的汽车才具备条件使用电子锁。由于汽车运行环境恶劣,因此电子锁元件的环境适应性及可靠性要求十分高,它既要保证电子元件在电磁环境下能可靠工作,又要保证电子元件能经受住振动及温、湿度的变化。随着电喷汽车的广泛使用,安装防盗电子锁的汽车也会越来越多。
3.电子防盗止动器
轿车发动机锁止系统是防盗的关键,先进的防盗技术主要是指其发动机锁止系统。目前国内某些中高档车已采用了世界上最先进的防盗技术——点火钥匙中内置防盗芯片。通过核对钥匙手柄内电子集成电路片的编码,电子防盗止动器可防止他人非法驾驶本车。装有电子防盗止动器的车辆,只有用本车原配钥匙才能启动发动机。打开点火开关后,电子系统首先自动验证钥匙是否与本车相符,若组合仪表上指示灯亮一下,则表明系统确认钥匙密码无误。若使用未经编码的钥匙(例如复制的钥匙)开启轿车,则警报灯将持续闪亮,轿车将被锁住,不能启动。
4.GPS网络防盗系统
GPS是一种网络式防盗系统,是目前最安全的汽车防盗系统。当汽车被非法启动时,喇叭会报警,同时引擎被锁定,并且监控中心将收到报警信息。在自动锁车之后,汽车就被断电、断油,因此,此时偷车贼即使将整个防盗系统拆除也是无济于事的。此外,该系统隐蔽性好,不易被发现。GPS防盗系统除了防盗功能外,还有如下功能:
定位功能:通过GPS实现卫星定位,并以GPRS通信网络或SMS短信,将车辆目前的经纬度、速度、方位、海拔高度数据发回监控中心。
跟踪功能:在车辆被盗、抢劫后,服务中心能自动按时间或者按距离方式跟踪报警车辆。
智能车窗、车门关闭功能:下车之后,如果某个车窗没有关好,系统会自动把车所有的车窗关好。如果没有关好车门,系统会以间断的“嘟”声提醒,若30 s内还没有关好,系统就会电话通知车主关好车门。
GPS就像个聪明的“电子保姆”,还有许多很方便的附加功能。例如遥控恢复车辆行驶、寻找车辆停放位置、中控门锁遥控、遥控开启行李箱、路边停车警示、遥控启动空调、行驶轨迹储存查询等。GPS除了上述所说的防盗、定位、信息、监控功能外,不少品牌还可以向车主提供免费查询天气预报、股市行情、车辆情况等30多项服务,满足车主的各种需要。
5.智能钥匙
奔驰CLK双门轿车已采用了智能钥匙,这种智能钥匙能发射出红外线信号,既可打开一个或两个车门、行李箱和燃油加注孔盖,也可以操纵汽车的车窗和天窗,更先进的智能钥匙则像一张信用卡,当司机触到门把手时,中央锁控制系统便开始工作,并发射一种无线查询信号,智能钥匙卡作出正确反应后,车锁便自动打开。只有当中央处理器感知钥匙卡在汽车内时,发动机才会启动。
6.防盗器遥控卡
以往防盗系统只需将启动机、发动机同系统锁止即可,现在有些车上所采用的遥控防盗系统,不只能将启动机、发动机燃油系统锁上,更配备了一套启动发动机系统的控制功能,以控制发动机启动/熄火。
防盗器遥控卡控制发动机启动、熄火的注意如下:
(1)如果由排挡杆上的“启动/停止”开关启动发动机,在发动机发动期间切勿将遥控卡取走,否则仪表板上会出现“Card not recognized”——遥控防盗器无法辨识。
(2)同时使用遥控防盗卡及点火开关钥匙时,会将优先权给以遥控防盗卡。待发动机熄火且挡位置于“P”挡,这时优先权才交付至点火开关钥匙。
(3)用遥控防盗卡启动发动机时,须用遥控卡将车门打开,踩下制动且挡位在“P”挡,压下排挡杆上的“启动/停止”开关,方可启动发动机。若须再次启动发动机则须踩制动踏板,并压下排挡杆上的“启动/停止”开关。
(4)启动发动机时,Keylessgo电脑首先接收遥控防盗卡送来的信号,并侦测制动灯开关及排挡杆挡位信号(此信号由点火开关控制电脑经CAN资料传输线传输至遥控防盗Keylessgo电脑),经确认无误后控制启动继电器动作——启动发动机。
(5)如果要将发动机熄火,则先踩下制动踏板,再压下排挡杆上的“启动/停止”开关,而且排挡杆须放至“P”挡位,发动机方可熄火。
(6)发动机熄火时,遥控防盗Keylessgo电脑接收来自点火开关控制电脑(EIS)的挡位信号。在确认遥控防盗卡信号后即切断点火开关上的控制电源——发动机熄火。(www.daowen.com)
九、轿车防撞系统
1.倒车雷达
倒车雷达可帮助司机躲避后方障碍物,避免发生碰撞。在中高档轿车上,倒车雷达一般为标准配置,在经济型轿车上也可以选装倒车雷达。
2.本田新型防追尾制动系统CMS
轿车防撞系统是防止轿车发生碰撞的一种智能装置。由三部分组成:测距装置、电脑和警报及执行装置,系统检测到有追尾的危险时,可通过报警促使驾驶员及时采取防止措施,控制刹车并降低速度。
本田成功开发出“追尾减轻制动系统”(Collision Mitigation Brake System,CMS),当系统检测到有追尾的危险时,可通过报警促使驾驶员及时采取防止措施,控制刹车并降低速度和在冲撞发生前自动收紧安全带。
CMS和电子安全带预紧器可通过报警音及身体感觉提示驾驶员有追尾的危险,促使其采取防止措施,并通过弥补驾驶者刹车踏力不足的制动助力器(Brake Assist)、提高约束力的安全带控制及在发生冲撞前进行刹车控制、降低车速,以减轻追尾时的伤害。
CMS和电子安全带预紧器可通过微波雷达检测前方100 m以内行驶的车辆,测算和前方车辆的距离及相对速度。而且,可通过偏航速率传感器(Yaw Rate Sensor)、舵角传感器、轮速传感器及制动压力传感器等掌握所驾车辆的行驶状态,预测前进道路。这些信息通过VSA-ECU一体型油压装置传输到CMS的控制ECU,由CMS的控制ECU来判断是否有冲撞的危险。CMS的控制ECU在与前行车辆有冲撞危险及车距缩短时,通过峰鸣音及在仪表多功能信息显示器(Multi-Information Display)上显示“BRAKE”,告知驾驶者有冲撞的危险。CMS的控制ECU与电子安全带预警器、汽车动态稳定控制系统(VSA)及里程表随时交换信息,按照CMS的控制ECU的刹车指示信号和电子控制式制动助力器的信号,电子安全带预紧器的控制ECU发出收紧安全带的指令。
当与前行车更加接近时,CMS会自动轻微刹车,电子式安全带预紧器也会柔和收缩安全带2~3次,通过身体感觉告知驾驶者有冲撞的危险。此时如果驾驶者脚踏刹车,将会被判断为紧急制动,制动助力器就会启动以辅助进行避免追尾的操作。当CMS认为已无法避免冲撞时,电子安全带预紧器将强力收缩安全带,提高冲撞时启动的“火药式”安全带预紧器对乘客的保护效果。此时,CMS也会自动进行强力刹车,降低冲撞速度。即使在CMS不启动时,电子安全带预紧器也会因驾驶者强力刹车、启动制动助力器而收紧安全带。
十、蓝牙技术在轿车中的应用
1.什么是蓝牙技术
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它将取代目前多种电缆连接方式,以低成本的近距离无线连接为基础,使各种电子装置在无线状态下相互连接传递数据。蓝牙无线业务采用的是不需要申请的2.4 GHz的ISM波段,并采用额定速率为1 600跳点/s的高速跳频来减少干扰。由于蓝牙面向小功率、便携式的应用,因此,一个典型的蓝牙设备只有大约10 m的有效范围。蓝牙能够传送语音和数据业务,并能够同时支持同步通信和异步通信。采用蓝牙技术,可以通过嵌入在电子装置上的一个写有程序的微电子芯片,使所有相关设备在有效范围内完成相互交换信息、传递数据的工作。它省去了那些将移动电话、个人信息处理系统及其他一些电子设备相互连接的电缆装置。
2.蓝牙的优点
(1)蓝牙带宽。蓝牙在理论上的最高传输速率为1 Mb/s,虽然802.11 b的传输速率最高可达11 Mb/s,但是802.11 b的实现成本高,而且802.11 b的硬件实现所需的空间较大,不能像蓝牙一样植入电子设备中,另外一点,蓝牙1 Mb/s的传输速率对于传输音频和数据显得绰绰有余。
(2)抗干扰。工作在ISM频段的无线电设备有很多种,为了很好地抵抗来自这些设备的干扰,蓝牙采取了跳频(Frequency Hopping)方式来扩展频谱(Spread Spectrum),将频段分成79个频点,相邻频点间隔1 MHz。蓝牙设备在某个频点发送数据后,再跳到另一个频点发送,而频点的排列顺序是伪随机的,每秒钟频率改变1 600次,每个频率持续625μs。
(3)信息安全。蓝牙无线网络安全管理任务体现在三个方面:服务的可获取性、授权与密钥管理、身份识别与完整性,而这三个方面最终体现在鉴权和授权两个问题上。鉴权是验证请求者是谁的过程,利用蓝牙设备地址来实现。授权是允许请求者究竟可以做哪些事情的过程。针对蓝牙无线信道的开放性,需要对所有射频信道数据进行加密传输,而正确解密的前提是用户身份的认证。只有在完备的身份认证机制的基础上,才可实现数据的完整性保护。
(4)同其他替代技术的比较。蓝牙技术是一种理想的汽车PAN通信协议,但并不意味着该技术是万能的,其他多种无线通信技术正在被评估,以决定是否适合于汽车内、外的安全,远程通信,商务,信息传递以及娱乐等方面的应用。这些通信技术包括超宽带(Ultra-Wideband)、DSRC、802.11 b等。
3.蓝牙技术与汽车
蓝牙技术虽然出现不久,但已受到许多方面的关注。它在汽车电子装置上的应用前景非常好。德尔福汽车系统公司已经开发出可以让驾乘人员用语音进行操控的车载蓝牙设备;摩托罗拉公司还为汽车生产商推出了一种蓝牙汽车工具包。有了它,用户操控手持蓝牙设备,就能够与汽车设备之间进行无线联系,比如无线遥控打开车门、与车内车辆检测系统无线交换数据库。采用蓝牙技术的车载装置将使人们很容易在车内通过因特网下载音乐、视频和发送电子邮件。
司机在开车过程中使用手机带来的交通安全隐患不能忽视,为此不少大中城市都禁止驾车打电话。为解决这个问题,人们采取了多种手段来实现免提功能,如把声频信号用电缆引出,或是把信号调制发射后利用车上的调频广播接收放大,但这些方法或多或少带来其他方面的不便,不能很好地解决行车安全与便捷地使用手机之间的矛盾,而蓝牙技术的普及无疑为解决这些难题带来更好的选择。
用户还可以通过电话收电子邮件,通过移动电话屏幕阅读邮件标题,使网络汽车的功能得以实现。可以预见,将来的汽车一旦发生故障,驾车者可以立即将故障码显示在显示屏幕上,并通过蓝牙技术E-mail到维修中心,维修中心的师傅查看故障代码并从数据库中调出该车资料,判断出故障的位置、原因和解决方案,立即指示车主如何去做。
蓝牙技术的广泛应用会彻底改变人们对互联网的认识。电脑不再是接入网络的唯一途径,信息网络将走向包括汽车在内的各方面。一旦汽车各数据处理器实现无线联系,车上任何装置都可以实现数字化,包括汽车车厢、座椅、发动机、底盘、汽车电器等,从而使汽车真正实现网络化与智慧化。
另外,汽车蓝牙后视镜可显示来电和地图。在长途行车中,常常需要低头查阅电子导航地图,但是这样很容易引发交通事故。安全后视镜却能够为驾驶者避免这种问题。它的最大特点就是能将地图显示在驾驶者比较容易兼顾的后视镜上。通过蓝牙连接,使能够显示地图的后视镜和导航仪可以分开放置。当驾驶者需要查阅地图的时候,可以随时将电子地图调出显示在后视镜上。
使用蓝牙和LED显示技术,在后视镜的下方有一款隐藏的显示屏,平时它是普通的镜面,只要将它和手机进行无线连接,当电话打来的时候,来电号码就会显示在镜面上。
4.蓝牙在汽车中的应用展望
蓝牙在汽车中有其他无线传输方式不可替代的应用优势,它的低功耗、小体积、低价位等特点使其在汽车工业中具有很强的竞争力,目前蓝牙的应用主要表现在把便携电子产品,例如将PDA、蜂窝电话等同车载设备连接起来,但是蓝牙未来的应用更趋向与同车载设备集成在一起,通过蓝牙来连接车辆上的多个系统,比如电源管理系统、制动系统、减震系统和后座娱乐系统等,从而减轻车辆重量和车内布线的复杂度,实现汽车的智能化。
十一、纳米技术在轿车制造领域中的应用
1.纳米技术的优点
中国纳米技术在全球占有一席之地,中国首辆采用纳米材料的汽车已在广州亮相,它的车身比一般钢板轻30%,防撞强度却可提高200%,而且比同排量车节能达20%。在上海举办的纳米科技研讨会上,“纳米汽车”成为主题,涉及纳米隔热涂层、自洁汽车玻璃、高耐磨水性涂料、车内空气净化、尾气净化等。但在纳米技术应用上,梅赛德斯·奔驰公司走在了全球前列——除了纳米陶瓷轴承的应用外,新款C级车采用了基于纳米技术的新型防划伤车漆。总之,纳米技术在汽车生产领域中将依托会聚技术彻底改变21世纪汽车的产业结构。
2.纳米技术在汽车制造领域中的应用
纳米是一个计量单位。人们熟知的1 m=1 000 mm,而1 mm=1 000 000 nm(一百万纳米),也就是说,1 nm=1/1 000 000 mm(百万分之一毫米),这么微小再微小的空间,实际上就是组成物质的基本单位——原子和分子的空间。自从20世纪80年代初发明了电子扫描隧道显微镜后,世界就诞生了一门以纳米为单位的微观世界研究学科——纳米科学,在100 nm以下的微小结构中对物质进行研究处理的技术则称为纳米技术。
汽车技术的发展有赖于材料技术的发展,而纳米技术的应用,为材料技术的发展奠定了基础。如果国产橡胶材料应用上述技术,困扰国产汽车的漏油、渗油等问题将得到解决。汽车应用塑料数量将越来越多。纳米塑料可以改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能:强度高,耐热性强,比重更小。由于纳米粒子尺寸小于可见光的波长,纳米塑料可以显示出良好的透明度和较高的光泽度,这样的纳米塑料在汽车上的应用将有光明的前途。经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍,例如纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上。
目前,我国已经研制出一种用纳米技术制造的乳化剂,以一定比例加入汽油后,可使像桑塔纳一类的轿车降低10%左右的耗油量。纳米技术应用在燃料电池上,可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力,根据实验结果,在室温常压下,约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放,可以不用昂贵的超低温液氢储存装置。
当然,若能将汽车的所有部位都纳米化,其附加价值必然大增,但其成本与售价也将大幅提高。因此,迄今为止,真正纳米化且商业化的汽车零组件仍极为有限。理论上纳米技术可应用在汽车的任何部位,车身、底盘、内装、轮胎、传动系统、排气系统等均可因纳米技术的运用而产生不同的功能特性。例如车身部分,纳米技术可强化钢板结构,使车体更耐撞而达到安全的要求,另外,利用纳米涂料烤漆,可使车身外观色泽更为光亮,且更耐蚀、耐磨;内装部分,可利用纳米粒子特有的抗菌、除污特性,达到消费者所重视的清洁、健康的要求;传动系统部分,包括引擎及各种零件,若经过纳米化处理,将能提升汽车性能同时延长使用寿命;在排气系统方面,利用纳米金属为触媒,其转换效果更佳,能有效减少污染。
1)橡胶
汽车用橡胶材料以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中,橡胶助剂大部分成粉状,如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。对粉状物质来说,纳米化是现阶段的主要发展趋势。事实上,纳米材料和橡胶工业原本关系相当密切,大部分粉状橡胶助剂粒径都在纳米材料范围或接近纳米材料范围,例如炭黑粒径11~500 nm,白炭黑粒径在11~110 nm。在橡胶产品生产中使用纳米材料的历史开始于20世纪炭黑补强的使用,而在20世纪40年代成功开发纳米白炭黑补强橡胶制造轮胎。目前,世界上著名的轮胎制造厂均逐渐用白炭黑来代替炭黑制造绿色轮胎和节能轮胎,据调查,已取代5%~10%的炭黑。
2)触媒材料
随着中国等发展中国家经济持续大幅成长,全球汽车保有量也逐年攀升,而所衍生的汽车排气污染问题日益严重,已成为各国政府关注的重要课题。加装触媒转换器,是目前解决汽车排气污染的主要方式。用于汽车排气净化的触媒有许多种,而主流是以贵金属铂、钯、铑作为三元触媒,其对汽车排放废气中的CO、HC、NO x具有很高的触媒转化效率。但贵金属具有资源稀少、取得不易、价格高昂,易发生Pb、S、P中毒而使触媒失效等特性。因此,在保持良好转化效果的前提下,部分或全部取代贵金属,寻找其他高性能触媒材料已成为必然的趋势。
以纳米级稀土材料取代贵金属作为触媒,是目前的发展趋势之一。稀土元素功能独特,原子结构特殊,活性高,几乎可与所有元素发生作用,因而具有独特的触媒作用和性质。将其加入贵金属触媒中可大幅提高贵金属触媒的抗毒性能、高温稳定性,同时可降低贵金属用量,因此稀土元素可说是相当理想的汽车排气触媒或其助剂。另外,由于材料制成纳米粒后,具有表面和尺寸小等效应,使材料性能发生突变,从而产生其他更为优异的性能,因此将稀土材料制成纳米粒子,应用于汽车触媒转换器将有着其他材料无法比拟的效果。而除了纳米级稀土材料之外,其他纳米金属材料,如纳米级过渡金属材料钴(Co)及锆(Zr)的氧化物,对CO及NO x等污染物,亦有相当不错的转换效率。
3)烤漆涂料
汽车烤漆的剥落与老化,是造成汽车美观程度变差的主要因素,其中又以老化为棘手且难以控制的变量。影响烤漆老化的因素很多,但其中最关键的当属太阳光中的紫外线,紫外线容易使材料的分子链断裂,进而使材料性能老化。具体地说,因为紫外线会引起涂层中主要成膜物质的分子链断裂,形成非常活泼的游离基,这些游离基进一步引起整个主要成膜物质分子链的分解,最后导致涂层老化、变质。对有机涂层而言,由于紫外线是所有因素中,最具侵蚀性的,因此若能避开紫外线的作用,则可大幅提高烤漆的耐老化性能。目前,最能有效遮蔽紫外线的材料,首推TiO2纳米粒子。TiO2纳米粒子是20世纪80年代末发展起来的主要纳米材料之一。纳米TiO2的光学效应随粒径而变,尤其是纳米金红石型TiO2,具有随角度变色效应,是汽车烤漆中最重要和最有发展前途的改质材料。纳米TiO2对紫外线的屏蔽以散射为主,粒径是影响散射能力的重要因素之一。由理论推导得出,纳米TiO2粒径在65~130 nm之间,其对紫外线的散射效果最佳。
4)电池
若电池用纳米材料制作,体积很小,但储氧能力极大,解决了电动汽车轻量化的难题。届时将会看见汽车如同现在的玩具汽车,以电池为动力在路上奔驰不停。
5)纳米汽油
纳米汽油是我国汽车业与纳米技术链接的开端,采用最新纳米技术研制开发的汽油微乳化剂,能对汽油品质进行改善,最大限度地促进汽油燃烧。使用时,只要将微乳化剂以适当的比例加入汽油即可。通过实验数据可以看出汽油在加入微乳化剂后,可降低车辆油耗10%~20%,提高动力性25%,并使尾气中的污染物降低50%~80%,还可清除积碳,提高汽油的综合性能。
6)纳米润滑技术
纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品,它不对任何润滑油系列添加剂、处理剂、稳定剂、发动机增润剂或减磨剂等产生作用,只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层保护膜。由于这些极微小的烃类分子间的相互吸附作用,能完全填充金属表面的微孔,它们如液态的小滚珠,最大可能地减少金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比,其极压可增加3~4倍,磨损面减少16倍。由于金属表面得到了保护,减少了磨损,耗能大大减少,使用寿命成倍增长,而且无任何副作用。
7)纳米塑料在汽车上的应用
历经10年研究和探索,我国科学家最近研制出一系列令人惊奇的纳米塑料,为塑料家族增添了新成员,而且使纳米产业化在我国成为可能。纳米塑料呈现出优异的物理力学性能,强度高、耐热性好且密度较低。由于纳米粒子尺寸小于可见光波的长度,纳米塑料更显示出良好的透明度和较高的光泽度。纳米塑料在各种高性能管材、汽车、机械零部件、电子及电器部件等领域应用前景广阔。
阻燃塑料是以纳米级超大比表面积的无卤阻燃复合粉末为载体,经表面改性制成的阻燃剂可利用纳米技术添加到聚乙烯中。由于纳米材料的粒径超小,经表面处理后具有相当大的表面活性,当燃烧时其热分解速度迅速,吸热能力强,从而降低基材表面温度,冷却燃烧反应。同时,当阻燃塑料燃烧时,超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层,此碳化层起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用,从而起到阻燃作用。这种阻燃塑料具有热稳定性高、阻燃持久、无毒性等优点,消除了普通无机阻燃剂由于添加量大而对材料力学性能和加工材料污染环境带来的缺陷,可以取代有毒的溴类、锑类阻燃材料,有利于环境保护。
增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等,这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用,可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量提高,使塑料的物理性能得到明显改善。增强增韧塑料可以代替金属材料。由于它们比重小,质量轻,因此若广泛用于汽车可使汽车质量大幅度减轻,达到节省燃料的目的。这些用纳米技术改性的增强增韧塑料,可以用于汽车上的保险杠、座椅、翼子板、顶篷盖、车门、发动机盖、行李舱盖等,甚至还可用于变速器箱体、齿轮传动装置等一些重要部件。
抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力,因此这种塑料能够吸收和反射紫外线,比普通塑料的抗紫外线能力高20倍以上,据报道,这类材料经过连续700 h热光照射后,其扩张强度损失仅为10%,如果作为暴露在外的车身塑料构件材料,能有效延长其使用寿命。
抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中,可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成,可以破坏细菌生长环境。据介绍,无机纳米抗菌塑料加工简单,广谱抗菌,24 h接触杀菌率达90%,无副作用。高效的抗菌塑料可以用在车门把手、转向盘、座椅面料、储物盒等易污垢部件,尤其是公交车扶手采用无机纳米抗菌塑料,可以大大减少疾病的传播,改善车内卫生条件。
美国通用汽车和蒙特北美公司目前已成功开发出新一代纳米塑料材料,称为聚烯烃热塑性弹性体,它是一种高性能聚烯烃品,在常温下成橡胶弹性,具有密度小、弯曲大、低温抗冲击性能高、易加工、可重复使用等特点。聚烯烃热塑性弹性体在车内应用的最大潜在市场是取代聚氯乙烯应用于大型配件,与聚氯乙烯相比,除了可回收外,还有长期耐紫外线、色泽稳定、质量较轻等优点。该产品在汽车配件中的应用相当广泛。在汽车外装件中,主要用于保险杆、散热器、底盘、车身外板、车轮护罩、活动车顶及其他保护胶条、挡风胶条等;在内饰件中,主要用于仪表板和内饰板、安全气囊材料等。
总之,纳米材料在塑料中的应用不仅起增强作用,还能改变传统塑料的特性。例如,纳米粒子尺寸小、透光性好,加入塑料中使塑料变得很致密,使塑料呈现出优异的物理性能:强度高、耐热性强、比重更小。由于纳米粒子尺寸小于可见光的波长,纳米塑料可以显示出良好的透明度和较高的光泽度。此外,传统塑料抗老化性差,影响其推广使用。这是由于太阳光中的紫外线波长在200~400 nm之间,此波段容易使高聚物的分子链断裂,从而使材料老化,而只要在塑料材料中添加能吸收紫外线的纳米粒子,即能解决此项问题,如SiO2、TiO2等。凡此种种,可见纳米塑料在汽车上应用的广泛性。
8)碳纳米材料在汽车上的应用
纳米级的碳材料合成十分困难,大量低成本、高效率的合成更难。科学家在进一步的研究中发现,纳米材料在室温下具有优异的储氢性能,储氢能力可达4%以上,至少是稀土的2倍。根据实验结果推测,室温常压下,约2/3的氢能从这些可被多次利用的纳米材料中释放。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气,并可做成燃料电池驱动汽车。
十二、车载信息系统
车载信息系统的作用是根据需要将轿车上的各种电子控制装置的信息向驾驶员显示,使驾驶员及时了解轿车的工作情况。
信息通常有:已耗燃油、行车时间、平均油耗、平均车速、燃油尚可行驶距离、上次更换发动机机油或轮胎后行驶的里程、日历和日常计划、增压压力、空调运行状况等。
车载信息系统中的其他电子装置有:
(1)夜视系统。
(2)风窗玻璃仪表显示。它可以把重要的信息映射在风窗玻璃的全息镜面上,使驾驶员行车时不必低头就能看清重要的信息。
(3)免提电话系统。
(4)声音报警装置。
(5)驾驶员监控装置。①是否饮酒;②是否瞌睡。
(6)轿车黑匣子。可以准确记录事故前10分钟的各种数据。
(7)车载个人电脑系统。
十三、其他电子控制系统
1.电控动力转向系统
基本作用是通过控制转向力,保证汽车停驶或低速行驶时转向较轻便,而高速行驶时又确保安全。
目前一些轿车已经使用电动助力转向器,使汽车的经济性、动力性和机动性都有所提高。
电动助力转向系统的英文缩写叫“EPS”(Electrical Power Steering),它利用电动机产生的动力协助驾车者进行转向。此类系统一般由转矩传感器、电控单元(微处理器)、电动机、减速器、机械转向器和蓄电池电源所组成,如图3-5所示。汽车转向时,转矩传感器检测到转向盘的力矩和转动方向,将这些信号输送到电控单元,电控单元根据转向盘的转动力矩、转动方向和车辆速度等数据向电动机控制器发出信号指令,使电动机输出相应大小及方向的转动力矩以产生助动力。当不转向时,电控单元不向电动机控制器发信号指令,电动机不工作。同时,电控单元根据车辆速度信号,通过电液转换器确定输给转向盘的作用力,减少驾驶者在高速行驶时转向盘“飘”的感觉。由于电动助力转向系统只需电力,不用液压,与机械式液压动力转向系统相比,省略了许多元件:没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等,零件数目少,布置方便,质量轻。而且无“寄生损失”和液体泄漏损失。因此电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能80%左右,提高了汽车的运行性能。因此在近年得到迅速的推广,也是今后助力转向系统的发展方向。
图3-5 电动助力转向系统
1—机械转向器;2—减速器;3—转矩传感器;4—电动机;5—电控单元ECU;6—蓄电池电源
有一些汽车冠以电动助力转向,其实不是真正意义上的纯电动的助力转向,它还需要液压系统,只不过由电动机供油。传统的液压动力转向系统的油泵由发动机驱动。为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻便性,油泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定的。而汽车行驶中大部分时间处于高于怠速的速度和直线行驶状态,只能将油泵输出的油液大部分经控制阀回流到储油罐,造成很大的“寄生损失”。为了减少此类损失,采用了电动机驱动油泵,当汽车直线行驶时,电动机低速运转,汽车转向时,电动机高速运转,通过控制电动机的转速,调节油泵的流量和压力,减少“寄生损失”。
2.电控悬架系统
当今汽车中的悬架有两种,一种是从动悬架,另一种是主动悬架。从动悬架即传统式的悬架,是由弹簧、减震器(减震筒)、导向机构等组成,它的功能是减弱路面传给车身的冲击力,衰减由冲击力而引起的承载系统的振动。其中弹簧主要起减缓冲击力的作用,减震器的主要作用是衰减振动。由于这种悬架是由外力驱动而起作用,因此称为从动悬架。而主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置,采用一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。由于这种悬架能够自行产生作用力,因此称为主动悬架。主动悬架可以根据不同路面平整度状况、载质量、行驶速度、转向盘转角及速率、踩制动踏板等工况,自动控制车辆底盘的高度、悬架的阻尼特性及弹性刚度,改善车辆行驶稳定性、操纵性和乘坐舒适性。
悬架主要影响汽车的垂直振动。传统的汽车悬架是不可调整的,在行车中车身高度的变化取决于弹簧的变形。因此就自然存在了一种现象:当汽车空载和满载的时候,车身的离地间隙是不一样的。尤其是一些轿车采用比较柔软的螺旋弹簧,满载后弹簧的变形行程会比较大,导致汽车空载和满载的时候离地间隙相差有几十毫米,使汽车的通过性受到影响。
汽车不同的行驶状态对悬架有不同的要求。一般行驶时,需要柔软一点的悬架以求舒适感,当急转弯及制动时,又需要硬一点的悬架以求稳定性,两者之间有矛盾。另外,汽车行驶的不同环境对车身高度的要求也是不一样的。一成不变的悬架无法满足这种矛盾的需求,只能采取折中的方式解决。在电子技术发展的带动下,工程师设计出一种可以在一定范围内调整的电子控制悬架来满足这种需求,这种悬架称为电控悬架,目前比较常见的是电控空气悬架形式。
1)主动悬架的原理和组成
现在轿车用的电控悬架引入空气悬架原理和电子控制技术,将两者结合在一起。主动悬架是近十几年发展起来的,是由电脑控制的一种新型悬架,具备三个条件:①具有能够产生作用力的动力源;②执行元件能够传递这种作用力并能连续工作;③具有多种传感器并将有关数据集中到微电脑进行运算,并决定控制方式。因此,主动悬架汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。
典型的电控悬架由电子控制元件(ECU)、空气压缩机、车高传感器、转向角度传感器、速度传感器、制动传感器、空气弹簧元件等组成,如图3-6所示。
空气弹簧元件由电控减震器、阀门、双气室组成。电控减震器顶部有一个小型电动机,可通过它转动一个用于调整量孔大小的控制杆将阻尼分成多级,从而实现控制阻尼的目的。阀门起调节气流的作用,通常双气室是连通的,合起来的总容积起着空气弹簧的作用,比较柔软;但当双气室之间的阀门关闭时,则以一个气室的容量来承担空气弹簧的作用,弹簧就会变得硬,因此阀门起到控制“弹簧”变软变硬的作用。
图3-6所示为ECU、压缩机、阀门、空气弹簧元件。电控悬架工作时,阀门的相互作用控制通向空气弹簧元件的气流量。传感器检测出汽车的行驶状态并反馈至ECU,ECU综合这些反馈信息后计算并输出指令,控制空气弹簧元件的电动机和阀门,从而使电控悬架随行驶及路面状态不同而变化:在一般行驶中,空气弹簧变软、阻尼变弱,可获得舒适的乘坐感;在急转弯或者制动时,则迅速转换成硬的空气弹簧和较强的阻尼,以提高车身的稳定性。同时,该系统的电控减震器还能调整汽车高度,可以随车速的增加而降低车身高度(减小离地间隙),减少风阻以节省能源;在车速比较慢时车身高度又可恢复正常。
图3-6 电控悬架的组成
1、2—空气弹簧元件;3、4—阀门;5—压缩机
2)汽车主动悬架的应用
例如装置了主动悬架的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬架系统的中枢是一个微电脑,悬架上有5种传感器,分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较,选择相应的悬架状态。同时,微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件,通过控制减震器内油压的变化产生抽动,从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬架运动。因此,桑蒂雅轿车备有多种驾驶模式选择,驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车就会自动设置在最佳的悬架状态,达到最好的舒适性能。
另外,主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时产生的惯性引起弹簧变形时,主动悬架会产生一个与惯性力相对抗的力,减少车身位置的变化。例如德国奔驰2 000款CL型跑车,当车辆拐弯时,悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度,电脑根据传感器的信息,与预先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架上,使车身的倾斜减到最小。
3.全自动空调系统
1)汽车空气调节系统概述
汽车空气调节系统简称汽车空调系统,主要目的是在任何气候和行驶条件下,为乘员提供舒适的车内环境。
适宜的温度、适宜的湿度、适宜的气流和清洁的空气,构成了空调三要素:温度、湿度和洁净度。一个完整的汽车空气调节系统是通过调节温度、湿度、风速和换气等来达到营造车厢内舒适环境的目的。汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要因素之一,为汽车提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制功能。其中,采暖系统可使乘员避免过量着装、为车窗提供除雾和除霜功能,提供舒适性和安全服务;冷气系统则通过制冷、除湿来提高舒适性;采暖和冷气系统还可提供除尘、除臭的功能。这些功能已成为车辆必不可少的要求。
虽然目前轿车的燃油余热足够满足轿车内的采暖和除霜的需要,但近期研制的高效汽油、柴油发动机的余热会进一步减少,对于新一代的环保型汽车,如电动、混合动力、燃料电池和其他低排放车辆,由于本身动力远小于传统动力车辆,能够提供给空调系统的动力极为有限。拥有一套节能高效、性能可靠的空调系统至关重要。
若汽车空调系统仅是起到调节温度的作用,其作用是不全面的。人们对冷暖的感觉不仅决定于温度的高低,也受到湿度和风速的影响。温度相同而湿度和风速不同,也会产生不同的温感。
2)全自动汽车空调的特点
汽车的手动空调、风力操作机构都是由简单的旋扭或滑动臂组成,这些旋扭、滑动臂在手的拨动下牵动内部拉线直达风门、空调,从而完成对车内的空气调节,手动操作虽然可以依据个人感觉来选择需求,但却难以实时监控,温度时冷时热,风力控制挡位较少。自动空调系统首先改善了冷热风向角度控制(吹脸风门、吹脚风门、吹脸和吹脚风门、吹脸和前除霜风门、前除霜风门)、风量控制、空调控制方式,对冷风启动风量限制,避免寒风吹袭。以最佳的控制来保障最低的能耗比,节省燃油,使冬天不再燥热,夏天不再寒冷。可用计算机判别汽车内外空气条件、日照、车速及发动机水温,并可自动调节温度、湿度、风量、风向,自动除霜、降低噪声。
3)影响因素
汽车空调的效果与车身隔热质量和玻璃传热程度密切相关。由车外传入车内的热负荷主要通过两个途径:一个是传导途径,通过车厢篷顶、车厢壁、地板、前围隔板、车窗玻璃等传热面而侵入热量,包括外部环境及发动机、底盘机械件及电机等散发出的热量;另一个是辐射途径,通过车厢篷顶、车厢壁、地板、车窗玻璃等所吸收的辐射热,包括太阳直射辐射热与周围环境温度的散射辐射热的热量。
为了减少车厢热负荷,就必须注意车厢的密封性和隔热性。车厢的密封性和隔热性的优劣,不但反映了空调利用率的高低,也反映了车辆运行噪声的大小程度。因此,很多轿车采用具有反射红外线的隔热玻璃做车窗玻璃。
车内换气一般采用动压通风及强制通风两种方式:动压通风,是利用汽车行驶时产生的风压,在适当位置开设进风口及排气口,实现自然通风;强制通风,是采用小型电动风扇强制将外界新鲜空气引入。中高级轿车多采用动压通风与强制通风结合的方式,并通过空气过滤器等净化装置进行气体过滤,同时与冷风装置、暖风装置组合在一起,形成整体式的空调系统。
4)现代轿车空调系统的功能
现代轿车的空调系统按照功能分为通风及空气净化装置、冷风装置、暖风装置三大类。通风及空气净化装置的功能是换气及过滤隔离空气的有害尘埃;冷风装置的功能是降温、除湿;暖风装置的功能是采暖、换气。轿车自动空调能自动控制车内的温度、湿度及空气流量,使车厢内部自动维持在某一指定的温度。轿车自动空调典型的电控系统传感器包括冷却剂湿度传感器、车内温度传感器、外部温度传感器、车速传感器、节气门位置传感器、热负荷传感器等。它们将信号传递到计算机,计算机检测全部的变量参数及乘员选定的温度要求,用这些数值计算出控制点值,将控制点温度与实际温度相比较,用两者之差作为参考值来控制冷气或者暖风及空气流量。
4.电子制动力分配装置(EBD)
EBD通过合理作用在各个车轮上的制动力来保证车身在制动过程中的直线行驶性和车身状态的平衡。
汽车制动时,如果四只轮胎附着地面的条件不同,四个轮子与地面的摩擦力不同,如有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上,而右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中,这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的摩擦力不一样,容易造成制动时打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD的功能就是在汽车制动的瞬间,高速计算出四个轮胎由于附着不同而各异的摩擦力数值,分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、计算,得出不同的摩擦力数值,并根据汽车制动时产生制动力的不同,自动调节前、后轴的制动力分配比例,然后调整制动装置,达到制动力与摩擦力(牵引力)的匹配,并在运动中不断高速调整,提高制动效能,保证车辆的平稳、安全,并配合ABS提高制动稳定性。EBD在本质上可以说是ABS的辅助功能,可以提高ABS的功效。所以在安全指标上,配备有EBD的汽车的性能更胜一筹。当重踩刹车时,EBD会在ABS作用之前,依据车辆的重量和路面条件,自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率,如发觉此差异程度必须被调整时,刹车油压系统将会调整传至后轮的油压,以得到更平衡且更接近理想化刹车力的分布。所以EBD+ABS就是在ABS的基础上平衡每一个轮的有效抓地力,改善刹车力的平衡,防止出现甩尾和侧移,并缩短汽车制动距离。
5.电子制动辅助装置(EBA)
电子制动辅助装置通过附加的制动力来克服驾驶者在紧急情形下因制动力度不够导致制动距离过长带来的安全事故。
EBA电子制动辅助装置设计的初衷是基于这样一种现象:当司机面临紧急情形时,他们意识到了危险的存在,但紧迫的情况却使得他们没能准确地把握住此时应有的刹车力度(这主要发生在初学者身上),其直接的后果是刹车距离的浪费,并因此酿成或大或小的事故。基于这一现象,工程师便想出了一个解决的办法,即通过电子系统的作用来弥补这种关键时刻刹车力度上的不足,所以在有的专业媒体上它也被翻译成“紧急制动力辅助”。
目前市面上基于这一目的的电子安全系统主要有EBA、EBV和BA等。由于开发厂商的不同和系统性能上的差异,故叫法不一,但功能上却大同小异。其工作原理如下:当驾驶者的脚发出刹车指令即踩下刹车时,刹车踏板的作用力会打开一个机械阀门(这是一个连通外界空气和内部气压工作室的阀门),此时外界的空气就会通过阀门进入气压相对较低的内部工作室,使得在内部工作室中形成一个较大的压力区,而此时与该内部工作室毗邻的真空区域由于受到压力的作用而产生收缩,与此同时,贴附在活动底盘膜片上的活塞杆就会发生位移变化,而此时与活塞杆头紧密相连的电子位移探头便可探测到驾驶者做出的制动指令。当位移探头探测到驾驶者做了紧急刹车指令时,它便会将这种信号传递给电脑进行处理换算,并命令其控制的电磁控制阀以一定的频率进行工作,随即空气经过这个电磁阀门飞快地进入内部气压工作室,和内部真空室形成极大的压力差,进而带动电磁阀门形成足够大的刹车力,以获得最短的刹车距离,避免事故的发生。总而言之,EBA的实质就是在探测到驾驶者的紧急制动指令后产生一个足够大的刹车力度来获取最短的刹车距离,以避免不应发生的事故。
6.预防性安全系统
(1)作用。事故能否避免,有时候仅仅千分之一秒即可决定,在这些决定性时刻,能够及时识别险情并迅速、果断地做出反应,对避免碰撞事故是至关重要的。这套高科技系统能够在这两方面为驾驶员提供有效的支持,明显改善道路安全性。
(2)主动安全性能。在识别潜在事故方面,装在前保险杠后端的两个近距离雷达传感器及装在水箱格栅上的长距离雷达将提供帮助。这些雷达忠实记录着前方的交通路况,近距离雷达(24 GHz)工作距离为30 m,有效角度达到80°,而长距离雷达(77 GHz)开度角为9°,工作距离为150 m。车载计算机将分析两种雷达传来的数据。
(3)功效。可避免事故发生或明显降低事故严重程度,部分自动刹车拥有双重功效:系统介入干预,使注意力不够集中的驾驶员意识到当前形势,提醒他们危险,使其做出反应,以避免事故发生。紧急制动时,辅助制动系统迅速计算出特定情况下的最佳制动力。如果驾驶员突然转向,系统将稳定轿车并降低侧滑的风险。
如果碰撞不可避免,系统将帮助减轻事故严重程度,在模拟器对比测试中,参与者分别驾驶装配和未装配这套系统的轿车,并故意模拟分神状态,结果显示,自动部分刹车使碰撞车速由平均40 km/h降低到35 km/h,这意味着减少了40%的碰撞能量,并明显降低驾驶员及前排乘客的伤亡程度,碰撞导致的人体最大承压也因此减少了20%。换句话说,在追尾事故中,系统充当缓冲区的作用,在事故发生前即降低了碰撞能量。
(4)自动激活的成员预先保护机制。这套最新系统是PRE-SAFE 成员保护机制的核心部分,它利用了从识别事故危险到激活内部保护系统(进一步加强成员安全性)间的宝贵时间。由于该系统和ABS、辅助制动以及传感器均是联网布置的,系统还可以识别各种动态操控性不稳定工况(例如严重的侧滑或制动过度),并处理传感器信息,预先使成员获得更佳的安全性。
紧急制动时,前排座椅安全带预先自动收紧,动力调节座椅(选配)上的气室自动膨胀,以支撑驾驶员、前后排乘客,并将他们安全地固定在座椅中。此外,前排座椅在纵向位置、坐垫及靠背倾角方面调整到最佳位置,以确保安全带及气囊能够产生理想效果,调节后排的靠背倾角及坐垫设置,并提高头部靠枕位置。
产生侧滑风险时,系统自动关闭侧窗及滑动天窗,这意味着,在发生侧面碰撞或翻滚情况下侧窗气囊将能够提供更好的保护,此外PRE-SAFE 系统还降低了成员通过开启的车窗和滑动天窗被甩出或者被车内尖锐物体刺伤的风险,提高了预防性,以及保护系统的可靠性。当危险临近时,若驾驶员未能对系统警告提示做出反应并进行制动,前述的众多安全性措施将被激活,系统自动进行部分刹车,前排安全带自动收紧,动力调节座椅处的支撑坐垫自动充气膨胀,前排乘客座椅移动到最佳位置。
3.2.4 汽车产品及服务的差异化——特色突出的商务价值
现代汽车市场上的产品不仅品种繁多,而且各有特色,消费者有着自己的价值取向和认同标准,企业要想在目标市场上获得竞争优势和更大利益,就必须在充分了解消费者和竞争者的基础上,确定本企业的市场位置,即为企业树立形象,为产品及服务赋予特色,将汽车产品差样化,以寻求不同的商务价值。
汽车产品差异化是指在同质市场上,汽车企业为强调自己的产品与竞争产品有不同的特点,避免价格竞争,尽可能地显示出与其他产品的区别,以在不完全竞争市场上占据有利地位,突出不同的商务价值。比如两种汽车产品在动力性、安全性能上没有差别,但可采用不同的设计、造型等,突出不同的商业价值(卖点)。
1.产品差异化
汽车是一种可以高度差异化的产品,其差异化表现在特色、性能、一致性、耐用性、可靠性、可维修性、风格和设计上。企业可通过改变汽车产品特性,吸引顾客,扩大销售。汽车产品差异化可通过两个途径来实现:一是提高产品质量,主要是改善汽车产品特性,如提高汽车的动力性、经济性、操纵稳定性、舒适性、制动性和可靠性等,以适应消费者期望提高质量的要求,形成卖点;二是提高汽车产品的功能,即提高汽车产品的使用功效,如提高轿车的观瞻性、舒适性、安全性等。具体体现在以下几个方面:
(1)特色。特色是指产品在基本功能的基础上进行的某些增补,如对于汽车来说,该产品的基本功能就是代步和运输,汽车产品的特色就是在基本功能上的增加,如ABS系统、电动车窗、安全气囊等。
产品的特色体现了制造商的创造力,一个新特色的产生可能为产品带来意想不到的生命力。
(2)性能质量。性能质量是指汽车产品主要特点在运用中的水平。时间的变化会使企业对产品质量管理进行不断的调整,不断改进产品,如大众的高尔夫已推出第八代,产品性能不断改进。
(3)一致性质量。一致性质量是指汽车产品的设计和使用与预定设计标准的符合程度。如帕萨特设计为每百千米耗油5.8 L,那么如果流水线上的每一辆帕萨特轿车都符合这个标准,该汽车就具有高度的一致性;反之,一致性就差。一致性质量体现了制造商的信誉,高度一致性可以增强消费者对该产品的信任。
(4)耐用性。耐用性是衡量一个产品在自然条件下的预期操作寿命。一般来说,消费者愿意为耐用性较长的产品支付更高的费用。但是,如果该产品的时尚性较强,耐用性就可能不被重视,因为,流行一旦过去,该产品就失去价值。对汽车产品来说,耐用性是反映该产品优劣的一个重要指标,生产商完全可以将耐用性作为卖点的差异化因素加以宣传。
(5)可靠性。这是指在一定时间内产品将保持不坏的可能性。消费者一般愿意为产品的可靠性付出溢价。由于汽车产品属于耐用商品,因此可靠性和耐用性一样,是受到汽车消费者重视的指标。
(6)可维护性。可维护性是指一个产品出了故障或用坏后进行维修保养的容易程度。一辆由标准化零件组装起来的汽车容易调换零件,其可维修性也就高。除了汽车设计水平和生产质量决定了该汽车的可维护性之外,为该汽车提供的售后服务也可看作是可维护性的衡量指标之一。
(7)风格。风格是产品给予顾客的视觉和感觉效果。许多汽车消费者愿意出高价购买一辆车的原因就是被该车的外观所吸引。风格比质量或性能更能给消费者留下印象。同时,风格具有难以模仿的优势。
(8)设计。设计是指从顾客要求出发,能影响一个产品外观和性能的全部特征的组合。设计必须兼顾特色、性能、可靠性、可维护性、风格等方面的一致性,突出特色。从顾客的角度来看,设计良好的产品应该看上去是令人愉快的,同时又是容易使用和维修的。
(9)使用费用。汽车使用过程中,耗油量是一个十分重要的指标。消费者在购车时,耗油量是其考虑的一个重要因素,但不要以为,最省油的轿车一定是最受消费者欢迎的。
2.服务差异化
在整车销售中,服务的重要性正日渐为企业所重视,并成为决定企业销售业绩的一项重要因素。特别是在实体产品较难差异化时,在竞争中取得成功的关键常常有赖于服务的增加和服务的质量。在汽车销售中,服务的差异化主要体现在:订货方便、客户培训、客户咨询、维修和其他各种服务上。
(1)订货方便。这是指如何使顾客以最为便捷的方式向公司订货。网络的普及和电子商务的产生为顾客提供了一种随时随地可以订货的购物方式,这种便捷的订货方式已经开始被广泛使用,因此,作为汽车销售商和生产商,发展电子商务是必然的趋势。
(2)客户培训。客户培训是指对客户单位的雇员和用户进行培训。特许经营是当今汽车销售行业中比较常见的渠道策略,大多数汽车企业都会对它的特许经销商进行培训,以便他们更好地经营。此外,在汽车销售中,客户培训也可以是教顾客如何使用他们的新汽车,这项工作并不一定要靠销售人员来进行,一本详细的使用说明书也可以起到客户培训的作用。
(3)客户咨询。客户咨询是指卖方向买方无偿或有偿地提供有关资料、信息和建议等服务。如现在很多销售企业要求销售人员为客户提供提醒服务,其中包括:提醒消费者按时享受生产商或经销商的承诺服务(如5 000 km的免费保养);提醒消费者注意某些常规使用规范,如进行年检、购置保险等。
(4)维修。维修是指消费者所能获得的修理服务。由于汽车是一种耐用商品,消费者购买后一般总希望能尽可能长时间地使用。因此,消费者非常关心他们从卖主那里可以获得的维修服务质量。优秀的汽车制造商和销售商都会注重维修服务的提供,并将其作为他们重要的竞争手段。
(5)多种服务。通过提供各项客户需要的服务来增加服务价值,企业可以将上述各个因素融合起来,为客户提供全方位的服务。
3.形象差异化
汽车在销售过程中,形象的差异化是一个不可忽视的销售卖点。要使一个产品具有有效形象,需要达到三点:第一,它必须能传递特定的信息,这一信息包括产品的主要优点和定位;第二,它必须通过一种与众不同的途径传递这一信息,从而使其与竞争产品相区分;第三,它必须能产生某种感染力,从而触动顾客的心。
汽车是受品牌形象影响很大的商品,品牌形象本身就可以看作是一类汽车甚至是一家汽车制造商的标志。品牌的差异是产品定位甚至是企业定位的体现。如世界著名品牌奔驰和宝马属于同一档次的轿车,但各自都有特定的目标市场:奔驰的购买者是年龄偏大、事业有所成就、社会地位较高、收入丰厚的成功人士;而宝马则属于那些富有朝气、年轻有为、不受传统约束的新一代人士。这些消费者的特点也正代表了奔驰和宝马的品牌形象。为了树立汽车品牌形象,可以利用标志、文字和视听媒体、气氛和特殊事件来完成。
(1)标志。汽车的标志和品牌是密不可分的一个整体,它们共同作用来体现汽车的形象。标志将品牌名称视觉化和形象化,传达出某种文化、精神和追求。通过标志人们可以轻而易举地辨认出不同类别的汽车品牌,将自己对某种汽车品牌的情感与标志在视觉上联系起来。
(2)文字和视听媒体。企业所选择的标志必须通过各种广告来传递其个性信息。上海大众曾经推出过一个形象广告:一个学生在德语课上被要求翻译“德国精神”这个单词时,没有注意听课的孩子在黑板上画出了由V和W两个字母层叠而成的上海大众的标志,表示在他的印象里,上海大众的形象就是以严谨、务实著称的德国精神。上海大众在推出帕萨特轿车时,也制作了大量带有帕萨特标志的信封、信纸、提包、T恤等宣传用品,以求加深帕萨特在消费者心目中的印象。
(3)事件。企业可以通过由其赞助的各类活动营造某个形象。在汽车营销中表现最明显的就是每年举行的一级方程式赛车。世界著名的赛车生产厂家不但为该比赛提供用车,有的还自己组织车队参赛,在比赛中展示本企业产品的卓越品质,也通过赛车手的出色表现赋予赛车不同的精神面貌。
汽车燃油经济性的影响因素主要有以下因素:
1.汽车结构方面
(1)发动机方面:
①比较成熟的技术有汽油喷射发动机。
②发动机的压缩比。发动机的压缩比提高时,热效率增加,使发动机动力性、经济性得以改善,但压缩比的提高有一定的限度。
③选用小排量发动机、提高发动机的负荷率。发动机在转速一定的条件下,负荷率在80%~90%时,有效耗油率最低,一般汽车在良好路面上,以常速行驶时,只利用到相应转速下发动机最大功率的20%左右,因此,汽车上不宜装用大功率的发动机。
(2)变速器挡数的影响:
在一定的行驶条件下,变速器应尽量用高挡位,这样发动机的负荷率较高,燃油消耗量较低。变速器挡位增多后,选择适当的挡位机会增多,这样使汽车处于燃油消耗量较低的机会增多。但挡数太多,会使结构复杂,操作不便。
(3)汽车质量:
减小汽车质量是降低油耗最有效的措施之一。
(4)汽车外形与轮胎:
改善汽车外形,减少空气阻力系数,有显著的节油效果。如空气阻力系数由0.5下降到0.3,可使油耗降低22%。汽车轮胎的选用,主要影响动力性和经济性。如子午线轮胎与一般斜交轮胎相比可节油6%~8%。
2.汽车使用因素的影响
(1)发动机的启动升温、油路、电路、怠速和点火提前角的正确调整及发动机预热,是顺利启动的前提。
(2)汽车起步加速。试验表明,发动机水温上升到40℃以上起步,具有较好的节油效果。
(3)挡位的选择和变换。在良好路面,在节气门开度不超过90%的条件下,应尽可能使用高挡。汽车上坡时,应及时减挡。减挡过早,不能充分利用汽车惯性爬坡;减挡过晚,车速降低过多,常需要多换一次挡,增加油耗。
(4)汽车行驶速度。汽车满载在良好路面上行驶时,存在一个使得等速燃料消耗最小的车速,即技术经济车速。
(5)离合器的运用。两脚离合器换挡是规范化操作,而一脚离合器换挡法可以节油。
(6)加速踏板的使用。汽车行驶时,加速踏板要轻踏,柔和控制,减少加速泵供油机会。
(7)行车温度的控制。汽车行车温度包括冷却水温度、机油温度、发动机罩内气温、变速器和驱动桥齿轮油温度等。正常的发动机水温,有利于燃料的雾化和混合气的分配均匀,使得发动机有良好的燃料经济性和动力性,并保证机油的黏度和润滑能力,减少发动机的磨损。
(8)合理利用滑行。汽车滑行可分为减速滑行、加速滑行、下坡滑行。
(9)汽车底盘技术状况。常用滑行性能检查底盘的综合技术状况,它对汽车运行油耗的影响很大。
一、汽车品牌
“品牌(brand)是一个名称、术语、符号、图案,或者这些因素的组合,用来识别产品或服务的制造商和销售商,以区别于竞争对手。”品牌从本质上说,是传递一种信息。一个品牌能表达六层意思:
(1)属性。一个品牌首先给人带来特定的属性。例如,梅赛德斯代表制造优良、工艺精良、快捷、耐用、高声誉、昂贵等。多年来,梅赛德斯的广告都是:“其工程质量全世界其他汽车无可比拟。”这是为显示该汽车特定属性而精心设计的定位纲领。
(2)利益。消费者购买的是利益而不是属性,属性需要转换成功能和情感利益。属性耐用可以转化为功能利益,如“由于汽车的耐用可以好几年不用买新车”。属性昂贵可以转化为情感利益,如豪华车体现了某人的地位、富有及让人羡慕。
(3)价值。品牌体现某制造商的某种价值。沃尔沃体现了安全、高性能和威信。近百年来,劳斯莱斯和本特利豪华轿车总共才十几万辆,它不仅是一种交通工具,还是英国富豪生活方式的一种标志。
(4)文化。品牌可能附加和象征一种文化。劳斯莱斯象征着英国贵族,梅赛德斯体现德国文化:有组织、有效率、高品质。
(5)个性。品牌代表了一定的个性。
(6)使用者。品牌还体现了购买或使用这种产品的是哪一类消费者,这一类消费者也代表一定的年龄、文化、个性。
构筑一个良好的品牌资产需要六大要素,即品牌知名度、品牌认知度、品牌忠诚度、品牌美誉度、品牌联想和其他资产。
二、汽车的使用性能
1.汽车的动力性
(1)汽车的最高车速u amax。
(2)汽车的加速时间t。
(3)汽车的最大爬坡度i max。
2.汽车的燃油经济性
(1)单位行驶里程的燃油消耗量,其单位为kg/(100 km)或L/(100 km)。
(2)单位运输工作量的燃油消耗量,其单位货车为kg/(100 t·km)或L/(100 t·km),客车为kg/(100人·km)或L/(100人·km)。
(3)消耗单位燃油所行驶里程,主要是美国采用,其单位为MPG或mile/Usgal,指的是每消耗一加仑燃油能行驶的英里数。
3.汽车的制动性
(1)制动效能。
(2)制动效能的恒定性。
(3)制动时方向的稳定性。
4.汽车的操纵性和稳定性
(1)汽车的操纵性。
(2)汽车的稳定性。
5.汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性
6.汽车的通过性
7.汽车的安全性
(1)主动安全性,是指汽车对操纵稳定性和制动性能等事故的预防能力。
(2)被动安全性,被动安全是指汽车发生不可避免的碰撞事故时,对驾驶员和乘员进行保护,尽可能减少其所受的伤害,即提高汽车碰撞对人员的保护能力。
8.汽车的可靠性和耐久性
三、汽车产品及服务的差异化——特色突出的商务价值
(1)产品差异化。
(2)服务差异化。
(3)形象差异化。
案例分析
学习素材
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