關(guān)于汽車現(xiàn)代汽新技術(shù)論文
關(guān)于汽車現(xiàn)代汽新技術(shù)論文
現(xiàn)代社會(huì)中，汽車是人們最常用的交通工具，汽車的新技術(shù)也在不斷發(fā)展。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的關(guān)于汽車新技術(shù)論文，希望能對(duì)大家有所幫助!
汽車新技術(shù)論文篇一：《汽車安全新技術(shù)探討》
摘要：當(dāng)前，汽車是人們最常用的交通工具，每年，由于汽車造成的交通事故給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。通過改進(jìn)汽車的功能，增強(qiáng)汽車的安全運(yùn)行條件，可以有效地避免交通事故的發(fā)生。介紹防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)，分別描述其兩種系統(tǒng)的作用、工作原理，這對(duì)于汽車的安全有著積極的作用。
關(guān)鍵詞：汽車;防抱死制動(dòng)系統(tǒng);電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)
隨著科技的發(fā)展和人們對(duì)汽車要求的提高，汽車技術(shù)發(fā)生著翻天覆地的變化，現(xiàn)代汽車技術(shù)主要是圍繞著安全、舒適、環(huán)保、節(jié)能等方面進(jìn)行著更新?lián)Q代。
交通安全歷來是人們最為關(guān)心的話題之一，汽車發(fā)展的歷史也是汽車安全技術(shù)不斷提高的歷史。汽車安全應(yīng)從整體上來考慮，不僅要在事故發(fā)生時(shí)減少人員的傷亡，而且更重要的是避免事故的發(fā)生。
1防抱死制動(dòng)系統(tǒng)
1.1含義
防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)的英文翻譯是Anti-lock Braking System。它能在汽車制動(dòng)時(shí)，對(duì)汽車制動(dòng)力的大小自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓車輪在這一時(shí)刻不會(huì)由于制動(dòng)太大或太小而被抱死，處于邊滾邊滑的狀態(tài)，從而從根本上消除了在汽車制動(dòng)過程中的側(cè)滑、喪失轉(zhuǎn)向能力和跑偏等一些非穩(wěn)定狀態(tài)因素，并能夠保證車輪與地面的附著力在最大值，以獲得良好的制動(dòng)性能、操縱性能和穩(wěn)定性能。
1.2ABS的作用
ABS的作用主要有以下4個(gè)方面：
(1)縮短制動(dòng)距離。在緊急制動(dòng)的狀態(tài)下，ABS能使車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài)，滑動(dòng)的比例占20%左右，這時(shí)輪胎與地面的摩擦力達(dá)到了最大，因此制動(dòng)距離大大縮短。
(2)增加制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。汽車在制動(dòng)時(shí)，四個(gè)輪子上的制動(dòng)力是不一樣的，ABS可以自動(dòng)分配制動(dòng)力防止車輪被完全抱死，從而提高了汽車在制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。
(3)減輕輪胎的磨損。事實(shí)上車輪完全抱死會(huì)造成輪胎表面磨損不均勻，使輪胎損耗增加。經(jīng)過測(cè)定，汽車在緊急制動(dòng)時(shí)車輪抱死所造成的輪胎累加磨損費(fèi)，已超過一套防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的造價(jià)。
(4)使用方便，工作可靠。與普通制動(dòng)系統(tǒng)的使用方式一樣，只要把腳踏在制動(dòng)踏板上進(jìn)行正常的制動(dòng)即可。如果需要，ABS會(huì)自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)。ABS工作時(shí)，駕駛員會(huì)感到制動(dòng)踏板有顫動(dòng)，并聽到一些噪聲，這都屬于正?，F(xiàn)象。
1.3ABS的原理
在汽車制動(dòng)過程中，輪速傳感器根據(jù)汽車車輪的齒輪，該齒輪與汽車的車輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中同步，根據(jù)車輪的轉(zhuǎn)速得出與此相對(duì)應(yīng)的電子信號(hào)，由汽車的控制器經(jīng)過運(yùn)算，得出相應(yīng)的車速和加減速度。并在此基礎(chǔ)上，由電子控制器得出的信號(hào)分析出滑移值，根據(jù)一系列的綜合分析，對(duì)壓力調(diào)節(jié)器的發(fā)出相應(yīng)的指令，讓其自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力的大小。當(dāng)車輪發(fā)生抱死現(xiàn)象時(shí)，也將其信號(hào)傳遞給傳感器，減少其制動(dòng)壓力值，讓汽車車輪獲得更大的轉(zhuǎn)速，而車輪的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定的閾值時(shí)，電子傳感器收到該值后，會(huì)加大制動(dòng)壓力值，從而讓轉(zhuǎn)速降下來。如此周而復(fù)始地運(yùn)作，讓汽車在制運(yùn)的過程中總是處于即將抱死的邊緣這一最佳狀態(tài)，達(dá)到了防抱死制動(dòng)的效果。
2電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESP)
開過車的人都能體會(huì)，車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)，汽車本身會(huì)由于重心的原因向轉(zhuǎn)彎的反方向發(fā)生側(cè)傾。當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)轉(zhuǎn)向的角度越大，那么汽車側(cè)傾度越大，同時(shí)，如果在轉(zhuǎn)彎的過程中車速很快，側(cè)傾也會(huì)隨之加大。當(dāng)側(cè)傾的角度超過極限值的話就會(huì)發(fā)生翻車事故，這種情況在雨天和冰雪路面更加容易發(fā)生。如果使用ESP，失控的機(jī)率會(huì)大大降低，整車的主動(dòng)安全性也更高。那么什么是ESP呢?
2.1ESP的含義
電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESP)的英文翻譯是“Electronic Stability Program”。它是德國(guó)BOSCH公司開發(fā)的一套電子穩(wěn)定程序，1995年面世發(fā)展至今經(jīng)歷了10多年。最早是由奔馳汽車公司首先應(yīng)用在它的A級(jí)車上。當(dāng)在開車的過程中，突然出現(xiàn)障礙物需要進(jìn)行躲閃或在汽車運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)彎發(fā)生轉(zhuǎn)向不足及過度等現(xiàn)象，車輛此時(shí)可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的傾斜，甚至發(fā)生翻車事故，此時(shí)ESP系統(tǒng)就會(huì)對(duì)汽車的車速和剎車系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，防止以上事件的發(fā)生，從而將車輛行駛方向快速修正到原行駛路徑上。
例如當(dāng)我們開車時(shí)，發(fā)生后輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向過多的現(xiàn)象，這個(gè)時(shí)候，就有可能會(huì)失控而發(fā)生甩尾事故，ESP系統(tǒng)可以通過對(duì)前輪進(jìn)行剎慢的操作，從而對(duì)車輛的行駛進(jìn)行校正，達(dá)到穩(wěn)定車子的目的。相反當(dāng)轉(zhuǎn)向過少時(shí)，會(huì)通過對(duì)后輪進(jìn)行剎慢的操作進(jìn)行校正。如圖2是汽車上的ESP按鍵，通過這個(gè)按鍵可以開啟或關(guān)閉ESP系統(tǒng)。
2.2ESP的作用
(1)實(shí)時(shí)監(jiān)控：人們?cè)陂_車的過程中，時(shí)刻都與安全掛鉤，任何一個(gè)小的疏忽都有可能造成不可估量的惡果，ESP要對(duì)安全負(fù)責(zé)，實(shí)時(shí)對(duì)路面、操作員的操作、汽車運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并不斷地將結(jié)果反饋給相應(yīng)的部件和系統(tǒng)。
(2)事先提醒：當(dāng)由于汽車的駕駛員操作不當(dāng)或路況出現(xiàn)緊急情況時(shí)，ESP要能夠通過燈光來對(duì)駕駛?cè)藛T進(jìn)行有效的提醒，提高駕駛?cè)藛T的注意力，以防止意外的發(fā)生。
(3)主動(dòng)干預(yù)：對(duì)于汽車轉(zhuǎn)向發(fā)生問題時(shí)，ESP會(huì)主動(dòng)通過調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力的方式對(duì)汽車進(jìn)行穩(wěn)定。
因此，ESP最重要的作用就是它的主動(dòng)安全性。
2.3ESP的基本組成與工作原理
(1)ESP的基本組成。
ESP的硬件組成只需在防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上增設(shè)轉(zhuǎn)向傳感器、車輪轉(zhuǎn)速傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器等。目前ESP有3種類型：能向4個(gè)車輪獨(dú)立施加制動(dòng)力的四通道或四輪系統(tǒng);能對(duì)兩個(gè)前輪獨(dú)立施加制動(dòng)力的雙通道系統(tǒng);能對(duì)兩個(gè)前輪獨(dú)立施加制動(dòng)力和對(duì)后輪同時(shí)施加制動(dòng)力的三通道系統(tǒng)。
(2)ESP的工作原理。
在ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，研發(fā)人員設(shè)計(jì)了ESP系統(tǒng)，其主要是通過一系列的電子傳感器對(duì)轉(zhuǎn)向、加速度等信息不斷地采集，并利用控制器和運(yùn)算器進(jìn)行分析，并給出合理的操作流程，從而達(dá)到安全可靠行駛的目的。
3總結(jié)
本文針對(duì)汽車的安全新技術(shù)展開研究，通過對(duì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)的研究分析，讓我們對(duì)汽車的安全系統(tǒng)有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。
參考文獻(xiàn)
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汽車新技術(shù)論文篇二：《淺談汽車電子新技術(shù)的應(yīng)用》
摘要：隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。本文對(duì)電子新技術(shù)在汽車的應(yīng)用談一些看法。
關(guān)鍵詞：汽車，電子 ， 新技術(shù) ， 應(yīng)用
隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。今天的汽車已經(jīng)逐步進(jìn)入了電腦控制的時(shí)代。國(guó)外專家預(yù)測(cè)未來3～5年內(nèi)汽車上裝用的電子裝置成本將占汽車整車成本的25%以上，汽車將由單純的機(jī)械產(chǎn)品向高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，成為所謂的“電子汽車”。
一、電子新技術(shù)在汽車的應(yīng)用
1、在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用
(1)電子控制噴油裝置。在現(xiàn)代汽車上，機(jī)械式或機(jī)電混合式燃油噴射系統(tǒng)已趨于淘汰，電控燃油噴射裝置因其性能優(yōu)越而得到了日益普及。電子噴油裝置可以自動(dòng)地保證發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在最佳狀態(tài)，使其在輸出一定功率的條件下最大限度地節(jié)油和凈化空氣。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)并修正得到發(fā)動(dòng)機(jī)最佳工況時(shí)的供油控制規(guī)律、事先把這些客觀規(guī)律編成程序存在微機(jī)的存儲(chǔ)器中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，根據(jù)各傳感器測(cè)得的空氣流量、排氣管中含氧量、進(jìn)氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及工作溫度等參數(shù)，按預(yù)先編好的運(yùn)算程序進(jìn)行運(yùn)算、然后和內(nèi)存中的最佳工況的參數(shù)進(jìn)行比較和判斷再調(diào)整供油量。這樣就能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于最優(yōu)工作條件下運(yùn)行，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能得到提高。
(2)電子點(diǎn)火裝置(ESA)。它由微機(jī)、傳感器及其接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等幾部分構(gòu)成。該裝置可根據(jù)傳感器送來的發(fā)動(dòng)機(jī)各種參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算、判斷，然后進(jìn)行點(diǎn)火時(shí)刻的調(diào)節(jié)，這樣可以節(jié)約燃料，減少空氣污染。此外，新型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制裝置還有自適應(yīng)控制、智能控制及自診斷操作等。一般認(rèn)為，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制裝置的節(jié)能效果在15%以上，而效果更明顯的則是在環(huán)境保護(hù)方面。
除此之外，在發(fā)動(dòng)機(jī)部分利用電子技術(shù)的內(nèi)容還有：廢氣再循環(huán)(EGR)、怠速控制(ISC)、電動(dòng)油泵、發(fā)電機(jī)輸出、冷卻風(fēng)扇、發(fā)動(dòng)機(jī)排量、節(jié)氣門正時(shí)、二次空氣噴射、發(fā)動(dòng)機(jī)增壓、油汽蒸發(fā)及系統(tǒng)自我診斷功能等，它們?cè)诓煌能囆蜕隙蓟蚨嗷蛏俚乇粦?yīng)用。
2、在底盤上的應(yīng)用
(1)電控自動(dòng)變速器(ECAT)。ECAT可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷、轉(zhuǎn)速、車速、制動(dòng)器工作狀態(tài)及駕駛員所控制的各種參數(shù)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)的計(jì)算、判斷后自動(dòng)地改變變速桿的位置，從而實(shí)現(xiàn)變速器換擋的最佳控制，即可得到最佳擋位和最佳換擋時(shí)間。它的優(yōu)點(diǎn)是加速性能好、靈敏度高、能準(zhǔn)確地反映行駛負(fù)荷和道路條件等。傳動(dòng)系統(tǒng)的電子控制裝置，能自動(dòng)適應(yīng)瞬時(shí)工況變化，保持發(fā)動(dòng)機(jī)以盡可能低的轉(zhuǎn)速工作。電子氣動(dòng)換擋裝置是利用電子裝置取代機(jī)械換擋桿及其與變速機(jī)構(gòu)間的連接，并通過電磁閥及氣動(dòng)伺服閥汽缸來執(zhí)行。它不僅能明顯地簡(jiǎn)化汽車操縱，而且能實(shí)現(xiàn)最佳的行駛動(dòng)力性和安全性。
(2)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)。該系統(tǒng)是一種開發(fā)時(shí)間最長(zhǎng)、推廣應(yīng)用最為迅速的重要的安全性部件。它通過控制防止汽車制動(dòng)時(shí)車輪的抱死來保證車輪與地面達(dá)到最佳滑動(dòng)率(15～20%)，從而使汽車在各種路面上制動(dòng)時(shí)，車輪與地面都能達(dá)到縱向的峰值附著系數(shù)和較大的側(cè)向附著系數(shù)，以保證車輛制動(dòng)時(shí)不發(fā)生抱死拖滑、失去轉(zhuǎn)向能力等不安全的工況，提高汽車的操縱穩(wěn)定性和安全性，減小制動(dòng)距離。驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)(ASR)也叫做牽引力控制系統(tǒng)(TCS或TRC)，是ABS的完善和補(bǔ)充，它可以防止起動(dòng)和加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)輪打滑，既有助于提高汽車加速時(shí)的牽引性能，又能改善其操作穩(wěn)定性。
(3)電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)。電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)是用一部直流電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓助力缸、用蓄電池和電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。這種微機(jī)控制的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)和傳統(tǒng)的液壓助力系統(tǒng)比起來具有部件少、體積小、重量輕的特點(diǎn)，最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作用力、轉(zhuǎn)向回正特性，提高了汽車的轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性，增加了汽車低速時(shí)的機(jī)動(dòng)性以及調(diào)整行駛時(shí)的穩(wěn)定性。
(4)適時(shí)調(diào)節(jié)的自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)。自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)能根據(jù)懸掛裝置的瞬時(shí)負(fù)荷，自動(dòng)地適時(shí)調(diào)節(jié)懸架彈簧的剛度和減震器的阻尼特性，以適應(yīng)當(dāng)時(shí)的負(fù)荷，保持懸掛的既定高度。這樣就能夠極大地改進(jìn)車輛行駛的穩(wěn)定性、操縱性和乘坐的舒適性。
3、在汽車安全技術(shù)方面的應(yīng)用
(1)APIA(主被動(dòng)集成方案)。APIA可利用網(wǎng)絡(luò)覆蓋所有主動(dòng)及被動(dòng)安全系統(tǒng)，并集成了環(huán)境傳感器。德國(guó)大陸集團(tuán)有關(guān)人士介紹，APIA系統(tǒng)非常復(fù)雜，包括自適應(yīng)巡航控制、組合傳感器、側(cè)面?zhèn)鞲衅?、?shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、相應(yīng)的控制單元等等。它的核心是危險(xiǎn)控制模塊，它能意識(shí)到潛在的碰撞，并引入預(yù)先設(shè)定的措施，在各種交通情況下保護(hù)車上的乘員以及其他行人的安全。這項(xiàng)技術(shù)已在國(guó)外汽車中得到應(yīng)用，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)目前需求較少，但這是未來的發(fā)展趨勢(shì)。
(2)睡眠駕駛報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)可防止駕駛員在睡眠(意識(shí)低下)狀態(tài)下發(fā)生事故。它通過監(jiān)視轉(zhuǎn)向操作和駕駛員心跳狀態(tài)感知睡眠(意識(shí)低下)特有的現(xiàn)象，以判斷駕駛者是否開始瞌睡。若認(rèn)為是輕度瞌睡，則發(fā)聲及閃亮警告燈，提醒駕駛員采取措施。如果駕駛員未覺察仍繼續(xù)瞌睡，則此裝置會(huì)振動(dòng)駕駛員的座椅，以喚醒駕駛員采取措施。如果警告后駕駛員繼續(xù)處于睡眠(意識(shí)低下)狀態(tài)駕車行駛時(shí)，電子控制油門和自動(dòng)停車。這對(duì)防止駕駛員在瞌睡狀態(tài)下操作非常有效。
隨著世界各大汽車產(chǎn)家對(duì)汽車安全問題的高度重視，安全氣囊系統(tǒng)、行駛動(dòng)力學(xué)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(FDR或VDC)、防撞系統(tǒng)、安全帶控制、照相控制等方面已大量采用了電子新技術(shù)。
4、在汽車遙測(cè)方面的應(yīng)用
遙測(cè)是將一定距離外被測(cè)對(duì)象的參數(shù)經(jīng)過感受、采集，通過傳輸媒介送到接收地點(diǎn)并進(jìn)行解調(diào)、記錄、處理的一種測(cè)量過程。遙測(cè)技術(shù)的發(fā)展給人類提供了方便、快捷。例如遙控啟動(dòng)，人們站在車外，只要按一下按鈕就可以打開或鎖上汽車，也可用遙控打開車窗、車門;再有汽車儀表，可以根據(jù)儀表上顯示的數(shù)據(jù)來判斷汽車是否正常工作。還有應(yīng)用了測(cè)控技術(shù)的汽車排氣遙測(cè)設(shè)備，與傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車排氣測(cè)量方法不同，它采取非接觸式測(cè)量方法，使用紅外線和紫外線光譜吸收技術(shù)，可以在不妨礙正常交通的情況下，檢測(cè)行駛車輛的CO、HC、NOx等排氣污染物濃度，具有檢測(cè)效率高(每小時(shí)最多可以檢測(cè)三千多輛車)，不影響車輛正常行駛，防止舞弊并能較真實(shí)地反映車輛道路實(shí)際排放狀況。
5、在汽車舒適性控制方面的應(yīng)用
(1)常速巡行自動(dòng)控制系統(tǒng)(CCS)。在高速長(zhǎng)途行駛時(shí)，可采用常速巡行自動(dòng)控制系統(tǒng)，恒速行駛裝置將根據(jù)行車阻力自動(dòng)調(diào)整節(jié)氣門開度，駕駛員不必經(jīng)常踏油門以調(diào)整車速。若遇爬坡，車速有下降趨勢(shì)，微機(jī)控制系統(tǒng)則自動(dòng)加大節(jié)氣門開度;在下坡時(shí)，又自動(dòng)關(guān)小節(jié)氣門開度，以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速。當(dāng)駕駛員換低速擋或制動(dòng)時(shí)，這種控制系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)斷開。
汽車新技術(shù)論文篇三：《淺談汽車照明安全節(jié)能新技術(shù)》
[摘要] 汽車照明系統(tǒng)對(duì)汽車安全起到了主動(dòng)預(yù)防作用，無(wú)論是白天還是夜晚，汽車外部照明和內(nèi)飾照明都起到了十分重要的作用，同時(shí)考慮節(jié)能環(huán)保的要求，出現(xiàn)了很多汽車照明安全節(jié)能新技術(shù)，本文介紹了包括疝氣燈、LED燈、光纖照明、智能車燈，還有自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)和前照燈自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)等先進(jìn)的前照燈安全技術(shù)。
[關(guān)鍵詞] 汽車照明;安全;節(jié)能
引言
近年來，汽車的各種技術(shù)不斷發(fā)展，人們也越來越關(guān)注汽車的安全性。汽車的安全性是由汽車安全系統(tǒng)來保證的。汽車安全系統(tǒng)是一個(gè)整體概念，照明、制動(dòng)、避震器、保險(xiǎn)帶和安全氣囊等多個(gè)子系統(tǒng)都屬于這個(gè)整體，并在運(yùn)行中相互配合。其中照明系統(tǒng)對(duì)行車安全能起到關(guān)鍵的主動(dòng)預(yù)防作用。汽車照明主要影響駕駛員視野的清晰度，而駕駛視野的清晰度對(duì)行車安全有直接影響，據(jù)統(tǒng)計(jì)，道路表面狀況、交通環(huán)境以及車流情況等信息80%以上通過視覺獲取。這些信息的獲取若在白天很容易，但在夜晚或惡劣氣候條件下將十分困難。汽車夜間行駛發(fā)生事故的概率是白天的2～3倍，因此照明質(zhì)量的優(yōu)劣, 直接影響著夜間的行車安全。所以汽車設(shè)計(jì)要充分考慮汽車照明系統(tǒng)的安全性，為車輛行駛提供必要的保證?，F(xiàn)在已經(jīng)是汽車照明安全的新時(shí)代。汽車外部照明對(duì)汽車安全性的保證如此的至關(guān)重要，無(wú)論是白天還是黑夜都要照明系統(tǒng)發(fā)揮作用，現(xiàn)在人在車內(nèi)的時(shí)間也越來越多，車內(nèi)的昏暗照明已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人的需求。所以解決照明系統(tǒng)的節(jié)約用電、降低制造和維修的成本以及綠色環(huán)保等問題都是現(xiàn)在各個(gè)汽車生產(chǎn)商努力思考和改進(jìn)的地方，汽車照明系統(tǒng)在進(jìn)入安全時(shí)代的同時(shí)也進(jìn)入了節(jié)能的新時(shí)代。
1 汽車照明系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
汽車照明系統(tǒng)隨著汽車技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，目前很多技術(shù)已經(jīng)很成熟并且應(yīng)用于很多汽車上，下面來介紹各個(gè)汽車照明安全節(jié)能的新技術(shù)。
1.1 疝氣燈
傳統(tǒng)的汽車車燈采用的是鹵鎢光源，能給汽車提供的照明亮度是非常有限的，從而也影響了汽車的安全行駛，還有一個(gè)缺點(diǎn)就是傳統(tǒng)的鹵素汽車車燈壽命短，而且內(nèi)部含有一定量的汞元素，既不節(jié)能也不環(huán)?！，F(xiàn)今出現(xiàn)了很多新類型的汽車車燈來替代傳統(tǒng)的鹵素?zé)簟?/p>
飛利浦照明在2004年6月推出了世界上第一只汽車用綠色無(wú)汞氙氣前照燈[1]，自此以疝氣作為光源的疝氣燈在汽車照明領(lǐng)域中不斷發(fā)展并且到現(xiàn)在已經(jīng)得到大量應(yīng)用。疝氣燈簡(jiǎn)稱HID(High Intensity Discharge)燈，它的最大魅力就是它的安全性。這主要是因?yàn)镠ID 燈帶來的多重光束會(huì)比鹵素?zé)舾h(yuǎn)更寬、強(qiáng)度更大，近光設(shè)置更有效。在黑夜里，特別是車輛行駛在郊區(qū)，氙氣大燈能大幅提高車前方的照明，照亮路邊的標(biāo)志和歧路，對(duì)行車安全的重要性是毋庸置疑的。而且，同樣瓦數(shù)的HID的亮度大約是鹵素?zé)舻?～3 倍，射程也更遠(yuǎn)更寬，提高了夜間行車的安全性。在能量的使用方面，一般車輛上鹵素大燈每小時(shí)需要耗電60W左右，而一些HID氙氣大燈在安定器的穩(wěn)定運(yùn)作下，平均只需要35W，大大低于通常的鹵素?zé)簟ID可明顯減輕車輛電力系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，達(dá)到了節(jié)能的要求。氙氣燈是利用電流刺激氣體發(fā)光，基本上不會(huì)產(chǎn)生過高溫，所以只要其中氙氣沒用完就可以正常的發(fā)光，不易損壞。據(jù)一項(xiàng)研究顯示，就算品質(zhì)再高的鹵素?zé)襞荩瑝勖疃嘁簿褪?00 h，而一般的HID，壽命最少也有3 000 h，在正常用車情況下，HID可以用上5～6 a。HID不易損壞而且壽命長(zhǎng)，滿足了對(duì)汽車照明節(jié)能的要求。
2008年，在美國(guó)和歐洲開始流行一種新型前霧燈，也是無(wú)汞疝氣燈的一種，它采用 24W 的光源，不僅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，只有2個(gè)零件，采用普通的PC(聚碳酸酯)材料，生產(chǎn)工藝難度降低，合格率提高，而且燈具材料成本低，安裝簡(jiǎn)便，總成本大大降低。最為重要的，這款燈具產(chǎn)品的重量非常輕，比我們常見的產(chǎn)品要輕200 q。該產(chǎn)品的壽命是其他產(chǎn)品的3倍，對(duì)那些夜間開車時(shí)總是喜歡開前霧燈來輔助提高亮度的駕駛員來說是個(gè)非常好的選擇[2]。無(wú)汞疝氣燈是指用鋅等無(wú)害物質(zhì)來替代汞，使其更加環(huán)保[3]。無(wú)汞燈的最大好處是氙氣充氣氣壓提高到比含汞燈大1倍，并將啟動(dòng)電流增大到3.2 A，使燈的啟動(dòng)速度達(dá)到了快速的要求[4]，從而節(jié)約了能源?？梢钥闯?，疝氣燈既能提供高亮度保證安全，同時(shí)也是非常節(jié)能的產(chǎn)品，是目前和未來汽車照明系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用的車燈。
當(dāng)然，疝氣燈的應(yīng)用是需要一定條件的。由于疝氣燈對(duì)燈具的設(shè)計(jì)精度要求相對(duì)比較高，不能自行改裝，如果達(dá)不到配光要求會(huì)造成光污染，這就要求增大市場(chǎng)上疝氣燈原配車的數(shù)量，與此同時(shí)帶來的成本問題就是現(xiàn)在急需解決的問題。
1.2 LED燈
LED 是一種利用電子發(fā)光原理制成的半導(dǎo)體器件,它可直接將電能轉(zhuǎn)化為可變光，具有發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)、耗電少、體積小等特點(diǎn)，被稱為21 世紀(jì)的“汽車綠色照明光源”[5]。從制造工藝上講，生產(chǎn)LED 光源所使用的材料不含重金屬，與其他光源相比發(fā)光效率可以提高20%以上。LED 的壽命很長(zhǎng)，平均無(wú)故障工作時(shí)間為10 萬(wàn)h，并且LED 屬于實(shí)心封裝的固體光源，其抗振動(dòng)性也是其他光源無(wú)法比擬的，從這些優(yōu)勢(shì)來看，LED無(wú)疑是節(jié)能環(huán)保的首選，正是由于這一點(diǎn)，LED燈在汽車內(nèi)飾照明中也得到了廣泛應(yīng)用，奧迪A8 可選裝的帶環(huán)境照明的照明套件就是這種應(yīng)用的典型的例子[6]。由于LED燈的節(jié)能性非常好，其還應(yīng)用于城軌車輛的照明系統(tǒng)中[7]。
LED 作為汽車照明光源不僅兼具環(huán)保性，更重要的是保證安全可靠性。例如2008年在奧迪研發(fā)的一種遠(yuǎn)光燈便能讓駕駛者在夜間行車時(shí)，不會(huì)因?yàn)闊艄膺^亮而使迎面而來的車輛司機(jī)暫時(shí)爆盲。通過改變燈光的分步，使這種技術(shù)得以實(shí)現(xiàn): 一套電子系統(tǒng)不停地對(duì)任何正在接近的車輛的距離進(jìn)行測(cè)試，以確保在不刺激到對(duì)面車輛駕駛者的同時(shí)，對(duì)前方道路進(jìn)行最理想的照明，比如，當(dāng)在城市中行駛時(shí)，內(nèi)飾燈光會(huì)更亮一些;而在鄉(xiāng)村道路上行駛時(shí)，燈光則會(huì)自動(dòng)變暗，以免影響車外的視野[8]。實(shí)現(xiàn)這種功用的車燈就是用LED燈制造的。
LED的安全性更主要的是體現(xiàn)在它的快速反應(yīng)能力方面，在真人實(shí)車試驗(yàn)中，同一個(gè)人在時(shí)速80 km的情況下開始剎車，觀看LED 燈會(huì)比白熾燈反應(yīng)速度快，提前4～5 m實(shí)現(xiàn)全車制動(dòng)。這種突出的快速反應(yīng)能力應(yīng)用在尾燈中，可以極大地提高駕駛者的安全[8]。
由于LED的成本問題，前些年這種燈只局限在像銳志、皇冠、凱迪拉克、速騰、榮威等中高檔轎車上，但發(fā)展到現(xiàn)在，很多中低檔車也應(yīng)用LED燈。
2010年，汽車制造商在一級(jí)方程式賽車上率先采用并欣然接受LED燈作為尾燈、剎車燈和白天行車燈[9]。由此，LED燈的安全性和節(jié)能性是顯而易見的。
LED燈發(fā)展的越來越快，但仍有需要改進(jìn)的地方。最大挑戰(zhàn)就是LED的自熱問題，這個(gè)問題如果得以解決，不但會(huì)是照明達(dá)到更好的效果，成本也會(huì)相應(yīng)降低。提高LED照射廣度，同時(shí)降低外界環(huán)境對(duì)其影響，相信這些方面是當(dāng)今和未來LED研究的重點(diǎn)，如果解決將大大促進(jìn)LED的發(fā)展。
1.3 光纖照明
光纖技術(shù)具有光電分離、降低能耗和綠色環(huán)保、安全可靠、可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，目前也應(yīng)用在汽車照明系統(tǒng)中。在傳統(tǒng)的汽車照明系統(tǒng)中，光都是通過將電能轉(zhuǎn)換成光能直接得到的，光與電是分不開的。但電有一定的危險(xiǎn)性，所以很多場(chǎng)合都希望光與電分開，排除各種隱患，確保照明的安全性。而光纖照明正好可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，使光源與照明裝置成功分離，如此一來不僅便于汽車電器產(chǎn)品的模塊化研究，同時(shí)也易于產(chǎn)品的更換和維修[10]。目前，主要應(yīng)用于汽車前照燈和前霧燈上。光纖照明的這種光電分離的優(yōu)勢(shì)聯(lián)合其柔性傳輸，使其不僅應(yīng)用于汽車前照燈和前霧燈上，還可以運(yùn)用到汽車內(nèi)外飾上，為汽車提供大面積、高質(zhì)量的室內(nèi)外照明，從而大大提高了汽車的安全性、舒適性和新穎性。例如閱讀燈的多點(diǎn)照明、迎賓踏板的背景亮化、儀表盤的輪廓勾勒、車身內(nèi)部裝飾等[10]。
1.4 智能車燈
汽車的智能化促進(jìn)了汽車車燈的智能化，為了確保汽車照明的安全性，2008年奧迪就在努力創(chuàng)造一種能夠自行思考并提前做出反映的智能車燈[6]。飛利浦的有些汽車安裝了疝氣燈的車主呼叫系統(tǒng)，也是一種智能化照明系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能使疝氣燈發(fā)揮更大的安全優(yōu)勢(shì)[1]。2006年，奧迪研究了主動(dòng)式旋轉(zhuǎn)頭燈，使前燈光束形狀隨周圍環(huán)境的變化而變化。同時(shí)也已經(jīng)出現(xiàn)了一種智能化前照燈系統(tǒng)――動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)彎燈，它的特點(diǎn)是在不同的轉(zhuǎn)彎半徑下, 該前照燈能夠在水平±150°之內(nèi)擺動(dòng), 這使得轉(zhuǎn)彎時(shí)近光燈照亮區(qū)域幾乎擴(kuò)大了1倍,以幫助駕車者能夠更好更快地適應(yīng)彎道路況。當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑為 190 m時(shí),普通前照燈可以照亮前方彎道30 m左右處, 而動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)彎燈可以將照亮彎道區(qū)域再延長(zhǎng)25 m左右。在激活遠(yuǎn)光燈功能時(shí), 動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)彎燈同樣發(fā)揮作用[11]。
1.5 白天行車燈
白天行車燈簡(jiǎn)稱DRL，是為白天行駛安全而照明的，這種燈明顯地降低了交通事故的發(fā)生數(shù)與傷亡率。在歐洲許多國(guó)家尤其是北歐的國(guó)家，DRL 是強(qiáng)制要求執(zhí)行的，加拿大及美國(guó)也要求執(zhí)行[12]。
1.6 前照燈技術(shù)
汽車照明系統(tǒng)中前照燈系統(tǒng)對(duì)汽車安全的影響最大，下面談幾種先進(jìn)的汽車前照燈技術(shù)。
1.6.1自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)
夜晚行車的人都有這樣的體會(huì)，在漆黑的夜晚，路上的視線死角遠(yuǎn)比白天多。特別是在沒有路燈又有許多彎道的路上，駕駛者的視線被限制在大燈光束照射的直線范圍內(nèi)，對(duì)于彎路中突然出現(xiàn)的人或物，多半也只能聽天由命。美國(guó)高速公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，夜晚發(fā)生交通事故的概率是白天的 1～1.5 倍，20%以上的致命交通事故發(fā)生在午夜至清晨六點(diǎn)，但這個(gè)時(shí)段的車流量?jī)H占全天的2.4%。這項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不僅反映了黑夜為駕駛員帶來的危險(xiǎn)，行人同樣因汽車照明的欠缺而處于險(xiǎn)境之中[13]。為了改變這種情況，提高照明的安全性，一種自動(dòng)轉(zhuǎn)向前照燈應(yīng)運(yùn)而生。
汽車自動(dòng)轉(zhuǎn)向前照燈又叫自適應(yīng)轉(zhuǎn)向大燈系統(tǒng)。它能夠根據(jù)汽車方向盤角度、橫擺角速度和車速，不斷對(duì)大燈進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，適應(yīng)當(dāng)前的轉(zhuǎn)向角，保持燈光方向與汽車的當(dāng)前行駛方向一致，以確保對(duì)前方道路提供最佳照明并對(duì)駕駛員提供最佳可見度，從而增強(qiáng)了黑暗中駕駛的安全性。在路面無(wú)(弱)燈或多彎道的路況中，擴(kuò)大駕駛員的視野，在對(duì)面來車時(shí)提前提醒駕駛。自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)中有一個(gè)很重要的部分――操作檢測(cè)系統(tǒng)，它是用來實(shí)現(xiàn)前照燈照明方向自動(dòng)調(diào)整所必須的。早在2006年，這項(xiàng)技術(shù)已有專利[14]。
1.6.2汽車前照燈自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)
在夜晚行車時(shí)， 路況變化、裝載量的變化、制動(dòng)和加速控制等情況都會(huì)引起車身傾斜角度發(fā)生變化， 進(jìn)而使近光燈的光束傾角發(fā)生變化， 這樣很有可能會(huì)造成迎面來車的駕駛員視距喪失或者產(chǎn)生強(qiáng)烈眩目感， 產(chǎn)生安全隱患。汽車前照燈自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)就是解決這個(gè)問題的一項(xiàng)技術(shù)。該系統(tǒng)工作時(shí)， 會(huì)根據(jù)車輛負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)整HID前照燈的投射俯仰角度， 確保其投射高度在合適的范圍內(nèi)， 既達(dá)到良好的照明效果， 又不會(huì)對(duì)迎面車輛的駕駛員造成眩目， 有效地保障了行車的安全[15]。
為了保證夜間會(huì)車的安全,汽車前照燈必須具有正確的光束照射方位角。國(guó)標(biāo)GB 7258-2004機(jī)動(dòng)車安全運(yùn)行技術(shù)條件中規(guī)定:機(jī)動(dòng)車近光燈和左遠(yuǎn)光燈的光束水平照射方位角向左偏差不得大于58.4′,前照燈其余光束的水平照射方位角偏差不得大于2. 0°。前照燈光束照射方位角的檢測(cè)是汽車安全性能檢測(cè)的必檢項(xiàng)目之一，所以目前發(fā)展的汽車前照燈測(cè)量誤差修正系統(tǒng)[16]是必要而且重要的。這種技術(shù)可以大大保證光束照射方位角測(cè)量的準(zhǔn)確性，從而保證汽車行駛的安全性。
2 結(jié)語(yǔ)
在提倡安全節(jié)能的今天，汽車照明系統(tǒng)也到了安全節(jié)能的新時(shí)代，而且有了上述的發(fā)展。各種技術(shù)在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用使照明系統(tǒng)日益完善。當(dāng)然，考慮到成本問題以及技術(shù)的成熟度問題，還是要有很多改進(jìn)才能將這些技術(shù)普及到中低檔汽車以及貨車和客車上，而為社會(huì)帶來更大利處。比如降低LED車燈的成本、解決LED自熱問題、提高自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的技術(shù)和智能車燈的完善等這些問題都是未來需要解決的問題。但汽車照明系統(tǒng)越來越先進(jìn)、越來越安全環(huán)保節(jié)能、越來越人性化這是毋庸置疑的，安全節(jié)能這個(gè)趨勢(shì)是其發(fā)展的必然。
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