21世纪汽车技术的发展趋势如何?

【专家解说】：一、汽车动力向多元化方向开展 　　随着世界动力危机和环境题手段日益一般，世界汽车产业面临着严重的应战。一方面，我国乃至世界石油资源十分缺少，我国事石油入口大国，汽车用油大户。但目前内燃机的热效率较低，燃料熄灭发生的热量大约只要35%～40%用于汽车行驶。另一方面，汽车尾气的少量排放增加了环境净化。据考察，乡村大气中CO的82%、NOX的48%、HC的58%和其他微粒的8%都是根源于汽车尾气排放；此外汽车排放的CO2加剧了温室效应；汽车噪声也是乡村环境净化的次要根源之一。在这种情势之下，探求新动力的任务已成为燃眉之急，到目前为止，世界上已推出了甲醇、乙醇、氢气、紧缩自然气、液化石油气等代用燃料，以及电动和混合动力等新动力汽车。 　　（一）自然气和液化石油气汽车 　　燃气成分繁多、纯度较高、能与气氛平均混合、熄灭完整，CO和微粒的排放量较低，发成效在低温时的发动和运转功能较好。其缺陷是其运输功能比液体燃料差、发成效的容积效率低、着火提早较长、动力性有所升高。目前汽车多采用双燃料零碎，即一个汽油或柴油熄灭零碎和一个紧缩自然气或液化石油气零碎，能轻易地从一个零碎过渡到另一个零碎，此种汽车次要用于大局部乡村公交汽车。 　　（二）醇类燃料汽车 　　运用比拟普遍的是乙醇。乙醇根源普遍，制取技术幼稚，最新的一种使用纤维素原料消费乙醇的技术，其可使用的原料简直包括了一切的农林废弃物、乡村生活无机渣滓和产业无机废弃物。目前醇类汽车多运用乙醇和汽油或柴油掺和的燃料驱动，既不需修正发成效，又起到优良的节能、降污成效，但这种掺和燃料要取得与汽油或柴油相当的功率，必需加大燃油放射量，当掺醇率20%时，应改动发成效的紧缩比和点火提早角。乙醇燃操持论空燃比低，对发成效进气零碎请求不高，自燃功能差，辛烷值高，有较高的抗爆性，挥发性好，混合气散布平均，热效率较高，汽车尾气净化可增加30%以上。 　　（三）氢燃料汽车 　　氢气作为汽车燃料，其辛烷值高、发成效热效率高；发成效可在气氛过量系数较大的范畴内波动熄灭；点火能量低，不到汽油最低点火能量的1／10，且氢燃料的火焰传达速度快；低温下易起动，其熄灭天生物次要是水和NO，，不发生HC、CO和碳烟排放。但在发成效上运用有回火、早燃、熄灭把握不好等题目尚待处理。氢的储运功能很差，其沸点为—253℃，以液态方式贮存时本钱高，不合适临时贮存。氢的制取原料有自然气、煤、水。从水制取氢有电解法、热化学法、光解法及微生物法。至今这些制氢办法的本钱及能耗都较高，难以停止大范围制氢用于车用燃料，因而氢气必需在处理升高消费本钱、贮存运输等困难后，才干逐渐走向适用。 　　（四）电动汽车 　　电动汽车作为零净化汽车，倍受关心。电动汽车的技术关键是高能量和大容量的蓄电池，目前世界上虽已研讨出几种高能量蓄电池，在技术上也已可满意电动汽车的请求，不管在动力性和一次充电续驶里程等次要技术上均趋于幼稚，但目前未能推行的次要缘由是：其运用本钱仍高于汽油30%以上；必需常常充电，需依靠于疾速充电站的树立；由于电池占用必定体积和分量，使无效比载重较小。所以在相当长的工夫内，电动汽车仍只能作为被选型式，继续处于研制形态。 　　（五）混合动力汽车 　　混合动力装置是将保守发成效尽量做小一点，让一局部动力由电池—电成效零碎来承当，既发扬了发成效继续任务工夫长、动力性好的长处，又可以发扬电成效无净化、低噪声的长处。混合动力汽车是采用保守的内燃机和电成效作为动力源，经过混合运用人力和电力两套装置开动汽车到达俭省燃料和升高排放净化的手段，适用的内燃机既有柴油机又有汽油机，但是单独的特性是排量小、质量轻、速度快、排放好。电动零碎中包括高效强化的电成效、发电机和蓄电池。混合动力汽车依照能量的分解次要分为串联式和并联式两种。混合动力汽车与纯电动汽车相比，升高了对电池能量密度和容量的请求，加重了电池局部的质量，有益于提高汽车的质量使用系数；动力性、续驶里程以及乘员的舒服性都失掉了保证；无需增加充电设备，易于推行使用。与保守的汽车相比，原成效常常处于最佳工况，升高了排放；能量自动回收，提高了能量使用率；采用纯电动行驶形式，可以在特定的区域完成零排放。混合动力汽车除发成效、电成效、蓄电池等各种单元根底外，主要的技术是各零碎的电子把握技术和整车的动力零碎优化，婚配好的零碎能到达俭省燃料50%、排放降落80%、制动能量回收到达30%。 　　“十一五”时期，重点研讨开拓和把握混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车、代用燃料汽车整车和零部件的关键技术，树立整车评价平台，推进规范体系的树立，推进节能环保机车的产业化。国际上对哪种技术才是汽车产业的开展方向具有很多争议。笔者以为，就目前现状来看，混合动力汽车凭仗其较为幼稚的技术，分离我国汽车产业的技术情况，开展混合动力汽车较为合适。 　　二、平安性提高 　　随着汽车数手段增加，汽车的平安性成为普遍关心的题目。提高汽车平安性包括两方面的形式：一是如何避免发作事故，即自动平安性；二是如何增加事故对职员的伤亡，即主动平安性。 　　电子技术的迅猛开展，使很多电子产品使用于汽车，不管是汽车的主动平安性还是自动平安性都失掉了极大的改善，大大升高了交通事故以及由这些事故所惹起的职员伤亡。古代汽车主动平安零碎包括：反面和正面平安气囊、防翻腾布帘气袋和自转动出防翻腾杠。 　　古代汽车的自动平安零碎包括： 　　(1)红外夜视零碎。它可以在夜间探测到750M的发热物体，包括职员、植物和不足热的毛病车，而汽车的夜光灯只能看到后方150M的中央。 　　(2)车辆碰撞预警零碎。它由前部探测、后部探测和侧部探测零碎，可以提示驾驶职员避免有能够发作的碰撞。 　　(3)汽车的制动防抱死装置(ABS)、驱动自动把握零碎(ASB或TCS)。ABS装置是采用保守的电脑把握技术，能自动调理液压制动的大小，保证汽车在任何情况下都不会发作车轮抱死景象，在汽车取得最短制动间隔时，仍可以坚持优良的制动波动性(不甩尾、侧滑)和转向才干；TCS的作用是避免汽车在减速进程中打滑，特地汽车在非对称路面或转弯行驶时驱动轮空转，坚持方向的波动性、可操纵性，保持最佳驱动力。 　　(4)自动调理速度与车距零碎。汽车经过装置在车内的雷达探测零碎，可以正确地探测到汽车行进进程的妨碍物，并及时将消息传达给制动零碎，自动采取减速措施，一旦妨碍物消逝，撤消制动和加大油门。 　　(5)电子天气把握零碎。在一个不舒服的环境下驾驶车辆，驾驶员轻易感到疲惫，留意力降落，从而引发交通事故。特地在低温环境下，驾驶员轻易犯误操纵和判定失误的过失。它经过火析驾驶室内外温度、行驶速度、气氛流量、气流方向停止换气透风，给驾驶员营建一个舒服的驾驶环境。 　　三、多种新资料使用于汽车 　　稀土元素已是古代车用钢板的“补品”。钢经过稀土元素镧、钪、钇等的处置，可以分明提高韧性和塑性，改善冲压功能。增加了稀土元素的钢材用于汽车的车轴、骨架梁等。追求小型、轻量、高功率是汽车电机必需要走的方向。在汽车电机变革中，高功能的磁性资料起到关键作用，运用稀土磁体可以增加电机分量和体积，稀土永磁电机将普遍用于汽车上。 　　用钒元素消费的钒钢、钒钛合金具有强度高、分量轻的特性。为了加重汽车分量，一些汽车的衔接件采用含钒5%的钛合金制造。钒钛合金可以顺应汽车零部件的高速机械运作的刻薄环境。 　　橡胶密封件是汽车拆卸的主要辅佐零件，对汽车运转质量影响很大。橡胶密封件要有优良的机械强度、弹性和耐油耐水不变形的特性，是保证发成效、底盘及其它局部不渗油不渗水的关键。如今一些质量好的橡胶密封件经过交联(硫化)发生耐久的“橡胶弹性”，依据不同的种类具有—50～180℃的运用范畴，以顺应不同的装置部位。 　　近年来塑料在车上用处普遍。安全杠、仪表板、塑料掩盖件等汽车塑料零件，除了请求有较高的加工质量外，还请求有较好的机械物理功能。这类塑料零件是采用塑料加强反响注射成形工艺。聚氨酯制品，其外表严密，外部坚实，摸下去有弹性，又具有必定的机械强度，十分合适于汽车仪表板、内饰掩盖件等。除了车身掩盖件外，一些汽车前照灯玻璃罩也用塑料制造。如拜耳公司的塑料散光玻璃，与保守玻璃相比，不但车灯分量分明加重，而且有更大的可塑性，可依照装置地位做成各种外形。 　　研讨汽车新资料还要重视汽车资料的终极处置题目，从某种水平下去讲，资料的终极处置联系到该种资料的生活与开展，我国应主动投合世界新资料的开展趋向，以人为本，研制最优化的轻量化汽车。