國內(nèi)外汽車新技術(shù)回顧和展望

文/上海 彥仁

國內(nèi)外汽車新技術(shù)回顧和展望

文/上海 彥仁

節(jié)能、安全、環(huán)保，是當(dāng)前全球汽車行業(yè)共同關(guān)注的熱點(diǎn)。因此，汽車新技術(shù)自然也圍繞這三個方面，以降低燃油耗、提高安全性(主動安全和被動安全)、降低廢氣排放來進(jìn)行。

一、節(jié)能新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

為有效降低對進(jìn)口石油的依賴，各國各地區(qū)都在大力提倡節(jié)約能源，比如，美國、日本以及歐盟都提出了提高燃油經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)。我國也于2011年10月1日起，提高燃油經(jīng)濟(jì)性補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)乘用車裝備質(zhì)量的不同，提高的綜合燃油耗的數(shù)值也不同。

1.汽油機(jī)新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

(1)廢氣渦輪增壓、空冷技術(shù)及應(yīng)用

第7批“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”節(jié)能汽車推廣目錄中共有12家企業(yè)和49種乘用車車型。一汽—大眾和上海大眾共有13種車型入選，占26.5%。這13種車型都采用了大眾汽車公司的廢氣渦輪增壓、空冷技術(shù)，其中有12種車型采用1.4T發(fā)動機(jī)，有9種車型采用渦輪增壓燃油分層直接噴射和雙離合器自動變速器技術(shù)。上海通用共有9種車型入選，占18.4%。以通用為代表的美系車都給人以大排量、大油耗的印象，為了甩掉“油老虎”的帽子，上海通用投資11億美元，在過去兩年中把旗下的車輛動力總成全部換代，新車型燃油經(jīng)濟(jì)性提高了8%～13%，1.6L以下節(jié)能補(bǔ)貼車型占該公司1.6L及以下車型的50%，2011年推出的新車型，節(jié)油性能提高75%。這次入選的9種車型都采用eAssist汽油發(fā)動機(jī)，動力總成采用廢氣渦輪增壓、SIDI智能缸內(nèi)直噴和6擋自動變速器。

奇瑞有6種車型入選，占1 2.2%，有0.8L、1.0L、1.6L排量汽油機(jī)，采用Acteco(由AVL公司設(shè)計)發(fā)動機(jī)；比亞迪也有3種車型入選，占6.1%，采用1.5L缸內(nèi)直噴、渦輪增壓和雙離合器自動變速器。

非常遺憾的是，一汽豐田、廣汽豐田、廣汽本田等在中國生產(chǎn)的車型沒有一種車型進(jìn)入第7批目錄，這是因?yàn)樨S田、本田裝在轎車上的發(fā)動機(jī)都是自然吸氣式汽油機(jī)，沒有采用渦輪增壓和汽油直噴技術(shù)。雖然這兩家公司都有這方面技術(shù)，但沒有引入中國。

2010年，我國采用渦輪增壓汽油機(jī)的乘用車銷量56.54萬輛，占當(dāng)年乘用車銷量5.96%；2011年1～6月，我國采用渦輪增壓汽油機(jī)的乘用車銷量31.94萬輛，占2011年1～6月乘用車銷量的6.57%。

目前國內(nèi)轎車渦輪增壓器生產(chǎn)企業(yè)主要有長春富奧石川島增壓器有限公司、博格華納汽車零部件(寧波)有限公司和霍尼韋爾渦輪增壓系統(tǒng)(上海)有限公司，這三家合資公司市場份額分別為52%、44%和4%。

渦輪增壓發(fā)動機(jī)由其排出的廢氣驅(qū)動渦輪增壓器的渦輪高速旋轉(zhuǎn)，帶動進(jìn)氣渦輪以同樣轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以高于大氣壓力將空氣壓縮到缸內(nèi)，渦輪增壓的空氣進(jìn)氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然吸氣式發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，能提高發(fā)動機(jī)功率和扭矩。如一汽大眾速騰1.4TSI汽油機(jī)最大功率為96kW，最大扭矩為220N·m；而速騰2.0L自然吸氣式發(fā)動機(jī)，其最大功率為85kW，最大扭矩為170N·m；1.4L排量汽油機(jī)采用TSI技術(shù)后比2.0L排量自然吸氣式汽油機(jī)的功率、扭矩、升功率、升扭矩都要高，這等于縮小了發(fā)動機(jī)排量。

(2)缸內(nèi)直噴

缸內(nèi)直噴是使燃油在極高壓力下直接噴入燃燒室內(nèi)。大眾1.8TSI汽油機(jī)采用博世公司可按需調(diào)節(jié)的高壓燃油泵(HDP)，該泵噴射壓力可達(dá)15MPa，比2.0TSI提高4MPa。采用缸內(nèi)高壓直噴和廢氣渦輪增壓器相結(jié)合，具有更高行駛功率、更低的燃油耗，并降低廢氣排放。

因此，廢氣渦輪增壓器和汽油直噴技術(shù)在大眾、通用、福特等都廣泛采用，而日本三菱、豐田雖然最早研發(fā)出稀薄燃燒汽油直噴技術(shù)，并在其國內(nèi)車型上廣泛采用，但未將該技術(shù)引入中國。

(3)復(fù)合增壓技術(shù)

未來，復(fù)合增壓技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，該技術(shù)是在廢氣渦輪增壓的基礎(chǔ)上串聯(lián)機(jī)械式增壓器。大眾汽車公司開發(fā)的1.4TSI雙增壓分層直噴汽油機(jī)是在開發(fā)成功的燃油分層汽油直噴汽油機(jī)上，進(jìn)一步采用廢氣渦輪——機(jī)械復(fù)合增壓新技術(shù)，使發(fā)動機(jī)最大功率達(dá)125kW，升功率達(dá)89.29kW/L，升扭矩達(dá)171.43Nm/L。1.4L排量采用這一技術(shù)后達(dá)到君越2.4L自然吸氣式汽油機(jī)的功率水平。該發(fā)動機(jī)通過兩級增壓后，其增壓比達(dá)2.5，平均有效壓力達(dá)21.7bar，其爆發(fā)壓力達(dá)120bar(FSI汽油機(jī)85bar)，其機(jī)械增壓器可以接合，也可以脫開。采用兩級增壓后，在低轉(zhuǎn)速時能達(dá)到最大扭矩。機(jī)械式增壓器從需要的最小扭矩起一直到2400r/min。機(jī)械式增壓器到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)3500r/min就脫開，廢氣渦輪增壓器逐步過渡到全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，并單獨(dú)產(chǎn)生所需增壓壓力。

機(jī)械增壓器由集成在水泵傳動皮帶輪上的一個帶電磁離合器的皮帶輪傳動。調(diào)節(jié)閥用來為廢氣渦輪增壓器提供運(yùn)轉(zhuǎn)時所必需的空氣量，只有當(dāng)廢氣渦輪增壓器單獨(dú)增壓時，該調(diào)節(jié)閥才打開。

在機(jī)械增壓器工作時，增壓壓力是通過旁通空氣回路中電控調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，它能在機(jī)械增壓器和廢氣渦輪單級增壓之間無級變換。

機(jī)械增壓器可克服廢氣渦輪增壓發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速時“遲滯效應(yīng)”，瞬時增壓響應(yīng)靈敏，低速扭矩和汽車加速性良好。其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作溫度低，基本可以做到免維護(hù)。

(4)電動輔助增壓技術(shù)

該技術(shù)是將電機(jī)/發(fā)電機(jī)安裝在渦輪增壓器軸上，由電控單元控制工作狀態(tài)，利用功率調(diào)節(jié)器來緩沖電機(jī)/發(fā)電機(jī)與蓄電池之間能量轉(zhuǎn)換過程，保證電機(jī)和發(fā)電機(jī)工作的平穩(wěn)。汽油機(jī)電動輔助渦輪增壓技術(shù)正在研發(fā)中，柴油機(jī)電動輔助增壓器已由日本三菱重工生產(chǎn)出產(chǎn)品。

美國卡特匹勒公司在貨車發(fā)動機(jī)上采用電渦輪復(fù)合技術(shù)。當(dāng)渦輪增壓器中渦輪產(chǎn)生的功率超過壓氣機(jī)對功率需求時，這部分過剩功率通過渦輪增壓器轉(zhuǎn)軸上的電機(jī)被轉(zhuǎn)換成電功率，用于驅(qū)動其它車載電氣設(shè)備。當(dāng)壓氣機(jī)功率需求無法得到滿足時，電機(jī)可用來加速渦輪轉(zhuǎn)速或由車載儲能裝置提供。

2.柴油機(jī)新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

柴油機(jī)由于采用直噴、廢氣渦輪增壓中間冷卻、廢氣再循環(huán)(EGR)、高壓燃油噴射系統(tǒng)(單體泵、泵噴咀、共軌)，其節(jié)能減排效果非常明顯。柴油機(jī)油耗比汽油機(jī)低30%，CO2排放比汽油機(jī)少20%，相同排量的柴油機(jī)扭矩比汽油機(jī)高50%。而且，如今的柴油機(jī)已有效避免了冒黑煙、振動大、噪聲大等缺點(diǎn)。在歐洲，柴油乘用車新車注冊量已達(dá)汽車保有量的50%，在法國更是高達(dá)70%。我國柴油商用車已占商用車銷量82.7%，中、重型貨車，大、中型客車基本上已柴油化，但柴油乘用車只占乘用車銷量0.55%。由于消費(fèi)者仍對柴油機(jī)有冒黑煙、振動大、噪聲大的誤解，且柴油機(jī)與排放法規(guī)不相適應(yīng)，導(dǎo)致購置柴油乘用車的消費(fèi)者極少，雖然一汽大眾捷達(dá)、高爾夫、奧迪A6、上海大眾帕薩特都推出了柴油轎車，但市場反應(yīng)冷淡。

(1)柴油車高壓共軌燃油噴射技術(shù)

在柴油車中，高壓共軌燃油噴射技術(shù)發(fā)展很快，節(jié)能減排效果明顯。博世公司已在第二代高壓共軌燃油噴射技術(shù)基礎(chǔ)上推出第三代、第四代電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)。目前我國采用的是博世公司第二代高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用噴射壓力為1600bar電磁閥噴油器，可滿足我國乘用車國Ⅳ排放法規(guī)。

博世公司第三代共軌系統(tǒng)的噴射壓力已提高到2000bar，可進(jìn)一步降低排放和油耗。采用石英壓電原理的壓電式噴油器代替了電磁閥噴油器。壓電式噴油器利用石英晶體在電場作用下伸長，使噴油器執(zhí)行器在1/10000s內(nèi)作出動作響應(yīng)，比電磁閥噴油器動作響應(yīng)速度提高了一倍。由數(shù)百個薄的石英晶片組成的石英晶體集成塊體積非常小，將其安裝在噴油器內(nèi)，石英晶體集成塊的運(yùn)動被迅速傳到噴油器針閥上，從而可實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的油量計量，并有利于提高噴油器霧化質(zhì)量。

博世公司第四代高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的最高噴射壓力可達(dá)2500bar，該系統(tǒng)首次采用液力增壓原理，允許在噴油器針閥處產(chǎn)生非常高的噴射壓力，同時又使共軌管和通向噴油器的高壓油管內(nèi)油壓相對較低，從而降低對共軌管和高壓油管的要求。為降低燃燒期內(nèi)NOX形成，第四代共軌系統(tǒng)提出了新的噴油規(guī)律，允許噴油壓力逐步上升，從而實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)平穩(wěn)的燃燒、緩慢的溫度變化梯度和較低的NOX形成，有利于降低微粒的生成。

隨著多次噴射能力的提升，發(fā)動機(jī)的燃燒過程可得到更好的控制調(diào)節(jié)，有效降低微粒和NOX的形成，還可進(jìn)一步降低發(fā)動機(jī)噪聲。最新一代共軌系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)循環(huán)5次噴射(2次預(yù)噴用以降低發(fā)動機(jī)噪聲，1次主噴、2次后噴用以提高催化轉(zhuǎn)化器前的預(yù)熱溫度)。

(2)兩級廢氣渦輪增壓技術(shù)

幾乎所有柴油機(jī)都采用廢氣渦輪增壓器來提高柴油機(jī)功率。目前，柴油轎車是采用可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器(VTG)。廢氣渦輪增壓器有提高發(fā)動機(jī)低速扭矩和提高標(biāo)定功率之間的矛盾。要求在較低的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下達(dá)到最大扭矩，以改善其加速性。同時，提高發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速范圍的增壓度，達(dá)到較高升功率。在經(jīng)典的兩級調(diào)節(jié)增壓器中，兩個廢氣渦輪增壓器串聯(lián)布置，一個“較大”的低壓廢氣渦輪增壓器和一個“較小”的高壓廢氣渦輪增壓器，這種增壓系統(tǒng)帶有一個用于高壓渦輪的旁通通道，主要用于商用車。其中低壓廢氣渦輪增壓器在較低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下，因?yàn)閺U氣供應(yīng)量少，所以僅承擔(dān)一小部分增壓任務(wù)，高壓渦輪增壓器的調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉。這樣，廢氣能量就完全用于高壓壓氣機(jī)中對新鮮空氣壓縮。在中、高轉(zhuǎn)速范圍，只要所要求增壓壓力達(dá)到了，那么就有一部分廢氣繞過渦輪機(jī)一側(cè)調(diào)節(jié)閥。這樣，廢氣能量就不會流失，而是完全供低壓渦輪機(jī)使用。為了達(dá)到更嚴(yán)格排放法規(guī)的要求，商用車柴油機(jī)全負(fù)荷工況下必須保持高的廢氣再循環(huán)率。兩級調(diào)節(jié)調(diào)壓除了提高起步扭矩，同時還提高標(biāo)定功率，即使在中等轉(zhuǎn)速也能在保持最大點(diǎn)火壓力不變條件下提高平均有效壓力。寶馬汽車公司6缸共軌直噴式柴油機(jī)采用兩級增壓技術(shù)，玉柴在2011年工博會上也推出了雙增壓柴油機(jī)。

(3)可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器(VTG)

當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低、產(chǎn)生的廢氣不足以推動渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)時，就會出現(xiàn)“渦輪遲滯”效應(yīng)。而VTG可有效解決這個問題，使發(fā)動機(jī)在高速和低速下都能獲得充足的進(jìn)氣量。在柴油機(jī)領(lǐng)域，VTG已得到廣泛應(yīng)用，而汽油機(jī)排氣溫度遠(yuǎn)高于柴油機(jī)，一般增壓器材料很難承受如此高的溫度環(huán)境。因此，VTG遲遲未能在汽油機(jī)上應(yīng)用。

發(fā)動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下，對渦輪的流量要求是不同的。VTG可在發(fā)動機(jī)怠速和低速時，渦輪葉片關(guān)閉或開度變小，從而提高發(fā)動機(jī)低速扭矩，改善響應(yīng)性能。在發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，渦輪葉片全開或開度很大，保證發(fā)動機(jī)獲取所需的空氣和動力。采用VTG后，HC、CO和微粒排放得到改善，而對NOx效果不大。

3.均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)燃技術(shù)

均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)燃H C C I(Homogeneous Charge Compression Ignition)是一種全新的內(nèi)燃機(jī)燃燒概念，它既不同于柴油機(jī)(非均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)火)，又不同于汽油機(jī)(均質(zhì)充量火花點(diǎn)火)，是一種火花點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)和壓縮點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)的混合體。其特點(diǎn)是：

①采用均質(zhì)混合汽?？諝夂腿加驮贖CCI發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中預(yù)混合，形成均質(zhì)的空氣/燃油的混合汽，然后進(jìn)入汽缸內(nèi)進(jìn)行壓縮，也有燃油直接噴入汽缸，在汽缸內(nèi)與空氣進(jìn)行預(yù)混合。

②采用壓縮點(diǎn)燃。在壓縮沖程中，混合汽溫度升高，達(dá)到自燃溫度而自燃不需要任何點(diǎn)火系統(tǒng)。

③采用比汽油機(jī)高得多的壓縮比，且允許壓縮比在一個寬廣的范圍內(nèi)變動。

④為了使均質(zhì)混合汽能通過壓縮而點(diǎn)燃，必要時需對吸入空氣進(jìn)行加熱。

⑤由于采用壓縮點(diǎn)燃，可采用相當(dāng)稀的混合汽。因此，可按變質(zhì)調(diào)節(jié)的方式，直接通過噴油量來調(diào)節(jié)扭矩，不需要節(jié)氣門。

⑥既然均質(zhì)混合汽是自燃的。所以，燃燒大體上在整個汽缸內(nèi)同時開始的，可采用過量空氣或殘余廢氣來達(dá)到高稀釋的混合汽。

⑦HCCI發(fā)動機(jī)采用的燃油辛烷值率值允許在一個廣闊的范圍內(nèi)變動?？刹捎闷汀⑻烊粴?、二甲醚等辛烷值較高的燃油作為主要燃料，也可采用多種燃料混合燃燒，也可對高辛烷值的燃料和低辛烷值燃料調(diào)整。也有人用柴油作為HCCI燃料，但效果遠(yuǎn)不及汽油。

大眾公司已開發(fā)出HCCI燃燒理念的發(fā)動機(jī)。目前，各大汽車公司都在研發(fā)HCCI發(fā)動機(jī)。

4.啟動/停止系統(tǒng)在汽車上作為標(biāo)配

我們知道，汽車在啟動時必須附加一些燃料進(jìn)入汽缸內(nèi)，提高啟動扭矩，因而在啟動時，增加燃油消耗，又使排放惡化。因此，在微混合動力車上采用皮帶驅(qū)動的發(fā)電機(jī)/啟動機(jī)，在上海君越輕混合動力車上，采用峰值功率為7kW的發(fā)動機(jī)/啟動機(jī)，在啟動時，由該電機(jī)來帶動汽車行駛，此時，發(fā)動機(jī)不工作。在城市中，汽車經(jīng)常遇紅燈，或交通堵塞時，可使發(fā)動機(jī)停止工作，降低油耗減少排放。啟動/停止系統(tǒng)可在汽車啟動和停止時起到這方面作用。采用該系統(tǒng)可減少燃油消耗3%～5%左右。現(xiàn)在，有些汽車生產(chǎn)企業(yè)包括國內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)都準(zhǔn)備將啟動/停止系統(tǒng)用于常規(guī)汽車上作為標(biāo)準(zhǔn)配置。

二、安全新技術(shù)及應(yīng)用

1.緊急制動輔助系統(tǒng)

博世公司宣布前不久推出低速行駛狀態(tài)下的預(yù)測性緊急制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)在車速低于30km/h時，能在監(jiān)測到追尾風(fēng)險后自動采取最優(yōu)緊急制動方案。目前，奧迪與大眾車型配備了該系統(tǒng)。而附帶該增強(qiáng)性能的新一代預(yù)測性緊急制動系統(tǒng)將首批裝在新奧迪A5上。該緊急制動系統(tǒng)由用于探測物距的長距離雷達(dá)傳感器(LRR3)和電子穩(wěn)定控制(ESP)組成。在車速低于30km/h時，前后車距通常很小，而駕駛員從探測緊急車況到實(shí)施制動措施的時間反應(yīng)非常短，分級預(yù)緊功能不能有效預(yù)防事故發(fā)生。一旦車距小于最低設(shè)定值，該系統(tǒng)立即采取制動。在高速行駛時，系統(tǒng)將采取不同等級的制動輔助措施。

歐盟規(guī)定，將從2013年11月1日起，在貨車(N類)和客車(M2、M3類)上強(qiáng)制實(shí)施高級緊急制動系統(tǒng)。2015年，所有出口到歐洲的貨車和公交車都必須配備緊急制動系統(tǒng)。

2.車道偏離警告系統(tǒng)

當(dāng)駕駛員偏離道路路標(biāo)太遠(yuǎn)時，系統(tǒng)會發(fā)出警告，從而確保行車安全。目前，車道偏離警告系統(tǒng)有車道偏離提醒和車道偏離干預(yù)兩種。當(dāng)汽車駛離正常車道時，該系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)向盤上電機(jī)振動轉(zhuǎn)向盤，對駕駛員提出警告。

歐盟將對M2、M3類客車以及N類貨車強(qiáng)制安裝LDW系統(tǒng)。從2013年起，所有出口到歐洲銷售的M2、M3；N類汽車必須配備該系統(tǒng)。

3.輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)

在高速公路行駛的汽車，因爆胎而引發(fā)的安全事故時有發(fā)生。所以對輪胎氣壓應(yīng)實(shí)行實(shí)時監(jiān)控，提醒駕駛員將輪胎氣壓保持在正常狀況，是保證車輛安全的重要手段。

輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)是提高汽車安全性的新技術(shù)和新裝置，它運(yùn)用汽車電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線通風(fēng)技術(shù)等，能實(shí)時監(jiān)測輪胎氣壓參數(shù)，并對輪胎氣壓不足或氣壓過高狀態(tài)進(jìn)行報警，提高車輛安全性。

美國是世界上第一個制定并強(qiáng)制實(shí)施TPMS法規(guī)的國家。目前，我國上海通用新君越和上海大眾、一汽大眾等國內(nèi)汽車企業(yè)的一些車型安裝了TPMS系統(tǒng)。歐盟2012年生效的TPMS標(biāo)準(zhǔn)，2014年時，所有在歐盟銷售的車輛必須裝備TPMS。

4.駕駛員輔助系統(tǒng)

汽車行駛時，常常會出現(xiàn)駕駛員打瞌睡的危險情況。博世公司開發(fā)的疲勞探測系統(tǒng)能不間斷地監(jiān)測從轉(zhuǎn)向盤傳感器發(fā)出的信號。如出現(xiàn)駕駛員瞌睡，系統(tǒng)會警告駕駛員并提醒其需要進(jìn)行休息。

駕駛員輔助系統(tǒng)還包括自適應(yīng)巡航控制(ACC)、緊急制動系統(tǒng)、車道偏離警告系統(tǒng)等。福特也在歐洲推出駕駛員叫醒警告技術(shù)。

5.汽車對行人碰撞保護(hù)

行人保護(hù)是被動安全性研究的一個主要方向，它包括一切旨在減輕事故、汽車對外部人員的傷害而為汽車專門設(shè)計的措施，如塑料保險杠、凹進(jìn)式流水槽、門把手、減少車外凸出物體、圓弧車身外形等。

福特汽車公司對行人安全采用兩種在碰撞中對行人進(jìn)行保護(hù)的新型安全氣囊。這兩種安全氣囊，一個是發(fā)動機(jī)罩安全氣囊，一個是前圍安全氣囊。

發(fā)動機(jī)罩安全氣囊在保險杠上方緊靠保險杠處展開。碰撞前由一個碰撞預(yù)警傳感器激發(fā)50～75ms內(nèi)完成充氣。充氣后的安全氣囊約有1371m m寬、558m m高、127mm厚，在兩個前照燈之間展開，由保險杠頂面向上伸展到發(fā)動機(jī)罩表面以上。發(fā)動機(jī)罩安全氣囊保持充氣狀態(tài)時間可達(dá)數(shù)秒，而車內(nèi)安全氣囊保持充氣狀態(tài)時間不超過100ms。

前圍安全氣囊系統(tǒng)提供二次碰撞保護(hù)，防止乘員被甩到發(fā)動機(jī)罩上后頭部被風(fēng)窗玻璃底部碰傷。該系統(tǒng)包括兩個氣囊，各由汽車中心線向一側(cè)延伸。每個安全氣囊寬約686m m，高約305m m，厚約127m m。氣囊由傳感器探測到行人與保險杠發(fā)生初始碰撞后觸發(fā)。福特正在研發(fā)自動制動交互避撞系統(tǒng)(ABICAS)，該系統(tǒng)應(yīng)用了無線電傳感器和GPS等技術(shù)。

6.前排中央安全氣囊

2011年10月19日，通用汽車公司宣布推出業(yè)內(nèi)首款前排中央安全氣囊。這一安全氣配置主要作用于汽車發(fā)生側(cè)撞時，為非撞擊一側(cè)駕駛員或副駕駛員提供保護(hù)。前排中央安全氣囊將應(yīng)用在2013款部分美國市場車型上。

前排中央安全氣囊位于駕駛座右側(cè)。彈出時，在前排座椅中間靠近座艙中心位置展開。當(dāng)汽車在副駕駛座一側(cè)發(fā)生碰撞，前排座位已有駕駛員時，這個有彈性的管狀安全氣囊，可為駕駛員提供固定保護(hù)。如果發(fā)生側(cè)面碰撞時，副駕駛座有乘客，安全氣囊也可減緩駕駛員和前排乘員之間相互碰撞的力度。該安全氣囊在車輛翻車時也能起保護(hù)作用。

7.電子穩(wěn)定系統(tǒng)應(yīng)用更廣泛普及

2010年，電子穩(wěn)定系統(tǒng)(E SP)在中國市場乘用車上裝配率已達(dá)18%。最近，歐盟要求進(jìn)口到歐盟國家輕型車必須安裝ESP，從2011年11月1日起，所有M1類和總重2.5t以下N0類新車型都必須安裝ESP。2014年11月1日起，適用范圍擴(kuò)大到所有在售車輛。

中國汽車技術(shù)研究中心公布的C—NCAP(2012年版)中，達(dá)到五星級碰撞試驗(yàn)評定必須安裝ESP。

8.整合式主被動安全系統(tǒng)

博世公司推出整合式主被動安全系統(tǒng)CAPS(Combine Active Safety and Possive Safety System)，將駕駛員輔助系統(tǒng)(駐車制動、ACC、視頻功能)、主動安全(ESP)和被動安全(正面和側(cè)面碰撞探測、側(cè)翻探測、行人保護(hù)、視頻)等集成在一起。

三、廢氣排放后處理技術(shù)與應(yīng)用

我們知道，汽油發(fā)動機(jī)汽車廢氣排放主要是HC、CO、CO2，而柴油發(fā)動機(jī)汽車廢氣排放主要是NOX和微粒。所以廢氣后處理技術(shù)都不盡相同，汽油機(jī)汽車廢氣后處理采用催化轉(zhuǎn)化器，而柴油發(fā)動機(jī)汽車為了達(dá)到國Ⅳ、國Ⅴ、國Ⅵ廢氣排放限值標(biāo)準(zhǔn)，必須采用SCR和微粒捕集器，尤其是歐Ⅴ、歐Ⅵ(國Ⅴ、國Ⅵ)排放，微粒(PM)限制降低不少，必須采用微粒捕集器；而歐Ⅳ(國Ⅳ)則只需采用SCR技術(shù)，重點(diǎn)降低NOx排放。

我國對汽油機(jī)汽車已于2011年7月1日正式實(shí)施國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，在2012年1月1日起，重型柴油機(jī)車將實(shí)施國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，對輕型柴油車實(shí)施國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)推遲到2013年7月1日。2012年，北京市將實(shí)施國Ⅴ(歐Ⅴ)排放標(biāo)準(zhǔn)，具體日期尚未確定。玉柴已于近期推出能達(dá)到國Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)，采用EGR、SCR、微粒捕集器等技術(shù)。

1.選擇性催化還原(SCR)技術(shù)

SCR的工作原理是將尿素溶液(一般含尿素33%左右)噴入廢氣流，或直接噴入燃燒室中，在廢氣溫度和氣流作用下，尿素能快速分解，釋放出氨(NH3)，氨與廢氣中NOX作用，還原成N2和H2O，排入大氣中。

SCR轉(zhuǎn)化器主要由尿素箱、尿素計量、噴射系統(tǒng)和催化轉(zhuǎn)化器三部分組成。尿素罐將尿素通過輸送模塊和計量模塊，由電控單元根據(jù)廢氣溫度、背壓等控制尿素溶液量，進(jìn)入到SCR轉(zhuǎn)化器的廢氣流中，NH3與N OX作用后生成N2和H2O。S C R可使NOX排放降低85%，微粒排放降低40%，燃油耗降低5%。

目前，國內(nèi)重要柴油機(jī)車(貨車和大、中型客車)都采用SCR技術(shù)來達(dá)到國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.微粒捕集器DPR

DPR(Diesel Particalate Filter)是用以減少柴油機(jī)車微粒物的一種廢氣后處理技術(shù)，先用微粒捕集器補(bǔ)集廢氣中的微粒，然后通過對收集的微粒進(jìn)行氧化來促使微粒捕集器的再生。

目前，最常用的是堇青石陶瓷載體以及碳化硫的載體，載體的結(jié)構(gòu)有壁流式陶瓷、泡沫陶瓷、陶瓷纖維、金屬絲網(wǎng)等。壁流式和泡沫式用于表面型微粒捕集器，被捕集的微粒聚集在載體表面上。陶瓷纖維、金屬絲網(wǎng)為體能型微粒捕集器，被捕集的微粒聚集在載體內(nèi)，載體和微粒之間吸附力和微粒之間凝聚力對提高微粒捕集器的效率起著重要作用。隨著微粒的積聚，當(dāng)背壓升高到一定值時會導(dǎo)致柴油機(jī)性能變化。因此，必須及時除去微粒捕集器的微粒，以便繼續(xù)正常工作。除去微粒捕集器內(nèi)積存微粒的過程稱為再生。

微粒捕集器的再生可分為主動再生和被動再生兩大類。被動再生主要是利用外部能源，使排氣溫度達(dá)到微粒的著火溫度(500℃～600℃)而進(jìn)行再生。主動再生是利用柴油機(jī)廢氣所具有的能量進(jìn)行再生。

被動再生有微波加熱再生、電加熱再生、噴油助燃再生、逆向噴氣再生等。主動再生有催化劑再生、添加劑再生、連續(xù)再生等。

四、結(jié)束語

由于汽車新技術(shù)很多，如導(dǎo)航，就有通用安全星、onstar、福特SYNC車載多媒體通訊娛樂系統(tǒng)、通用多媒體交互科技(CUE)系統(tǒng)等，以后再詳細(xì)介紹。