《走進汽車》 課件 項目六 任務1汽車新技術的認識與體驗

走進汽車項目六走進汽車未來任務1?汽車新技術的認識與體驗叢書主編：俞佳飛主編：陸益飛王浙教師：XXX時間：XXXX年XX月XX日浙江省中高職一體化課程改革成果教材項目引入隨著科技的發(fā)展和人們對汽車要求的不斷提高，汽車技術正發(fā)生著翻天覆地的變化，現(xiàn)代汽車技術主要圍繞安全、舒適、環(huán)保、節(jié)能等方面進行著更新?lián)Q代。未來已來，新能源技術、自動駕駛和互聯(lián)網(wǎng)技術為核心的智能汽車，可以在道路上自主行駛，而不需要駕駛人進行控制，汽車行業(yè)的變革正在改變我們的出行方式。立足當下，讓我們一起了解汽車行業(yè)已經(jīng)應用的最新技術和未來新技術對汽車的重塑定義。項目目標1.了解燃油發(fā)動機最新的動力性和節(jié)能性等方面的新技術。2.了解汽車底盤提高行車穩(wěn)定性和舒適性等方面的新技術。3.了解新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀。4.了解新能源汽車的車身、電池和充電等方面的新技術。5.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀。6.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車ADAS關鍵技術。7.熟悉新能源汽車的類型。8.培養(yǎng)創(chuàng)新進取，敢為人先的拼搏精神。9.增強對民族汽車工業(yè)的信心，厚植家國情懷。目錄01步驟一：了解汽車發(fā)動機新技術02步驟二：了解汽車底盤新技術浙江省中高職一體化課程改革成果教材任務1?汽車新技術的認識與體驗03合作實踐04課后思考01步驟一：了解汽車發(fā)動機新技術【引導問題1】

發(fā)動機是傳統(tǒng)燃油汽車的心臟，從汽車問世以來，一直是人們研究的中心。從第1臺單缸內燃機，到現(xiàn)在具有各種新技術的發(fā)動機，你認為在這個過程中有哪些技術對發(fā)動機的發(fā)展有著革命性意義，歡迎將你的所知所想分享給同學們。01步驟一：了解汽車發(fā)動機新技術【學習資訊】

汽車發(fā)動機不斷更新，在關鍵技術方面取得了顯著突破。本任務主要介紹汽油機稀薄燃燒技術、發(fā)動機進氣增壓技術、發(fā)動機電子氣門技術、發(fā)動機自動起停技術等技術。一、汽油機稀薄燃燒技術

稀薄燃燒即空燃比遠遠大于

14.7的稀薄混合氣能順利點燃。汽油機稀薄燃燒技術的前提是發(fā)動機采用缸內直噴技術，通過對進氣的分層控制以及噴油器噴油時刻與噴油點的精確控制，使混合氣的形成集中在火花塞附近區(qū)域，在這一小區(qū)域空燃比達到或超過14.7，點燃后產(chǎn)生局部燃燒，繼而向整個燃燒室擴散，使混合氣得到更加充分的燃燒，達到降低油耗和排放的目的。01步驟一：了解汽車發(fā)動機新技術1.缸內直噴技術（GDI）缸內直噴技術（GasolineDirectInjection，GDI），即將高壓燃油直接噴入氣缸內部，同傳統(tǒng)電子控制燃油噴射系統(tǒng)（EFI）相比其噴油器直接安裝在燃燒室上方，而且噴油壓力更高，噴射控制更加精準。2.燃料分層噴射技術（FSI）燃料分層噴射技術（FuelStratifiedInjection，F(xiàn)SI），是經(jīng)過ECU精確計算和控制，并將燃料分成多層，分別噴射到燃燒室中，提高燃燒效率，減少燃料浪費，是目前汽車上較為成熟的一項發(fā)動機技術。此技術能使發(fā)動機增大輸出功率，降低燃油消耗。01步驟一：了解汽車發(fā)動機新技術二、發(fā)動機進氣增壓技術發(fā)動機進氣增壓技術是通過壓縮更多的空氣進入氣缸來增加可燃混合氣量，使其在氣缸內燃燒做功輸出功率和轉矩的一項技術。其主要作用是提高空氣密度，增加進氣量，提高發(fā)動機功率和改善經(jīng)濟性（可以使發(fā)動機的動力提升35%~60%）。汽車進氣增壓技術主要有機械增壓系統(tǒng)、氣波增壓系統(tǒng)、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)、復合增壓系統(tǒng)。01步驟一：了解汽車發(fā)動機新技術1.機械增壓系統(tǒng)機械增壓器安裝在發(fā)動機上并由傳動帶與發(fā)動機曲軸相連接，從發(fā)動機輸出軸獲得動力來驅動增壓器的轉子旋轉，從而將空氣增壓吹到進氣歧管里。2.氣波增壓系統(tǒng)

氣波增壓系統(tǒng)由發(fā)動機排氣在氣波增壓器內直接壓縮進入氣缸的新鮮空氣，以提高空氣的密度。這種系統(tǒng)增壓性能好、加速性好，但是整個裝置比較笨重，不太適合安裝在體積較小的轎車里面。01步驟一：了解汽車發(fā)動機新技術3.廢氣渦輪增壓系統(tǒng)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的結構中，增壓器與發(fā)動機無任何機械聯(lián)系，主要由渦輪和壓氣機等構成。將發(fā)動機排出的廢氣引入渦輪，利用廢氣的能量推動渦輪旋轉，由此驅動與渦輪同軸的壓氣機實現(xiàn)增壓。本質上是一種以發(fā)動機排放的廢氣為動力的空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。01步驟一：了解汽車發(fā)動機新技術4.復合增壓系統(tǒng)復合增壓系統(tǒng)即廢氣渦輪增壓和機械增壓并用，機械增壓有助于低轉速時的轉矩輸出，但是高轉速時功率輸出有限，而廢氣渦輪增壓在高轉速時擁有強大的功率輸出。復合增壓系統(tǒng)具有發(fā)動機輸出功率大、燃油消耗率低、噪聲小等特點，但是結構太復雜，技術含量高，維修維護難度大，因此這種裝置在大功率柴油機上采用比較多。01步驟一：了解汽車發(fā)動機新技術三、發(fā)動機電子氣門技術發(fā)動機電子氣門技術取消了傳統(tǒng)節(jié)氣門，通過步進電動機來控制進排氣閥的開啟深度來控制進氣量。其過程是將加速踏板的電信號直接傳送給發(fā)動機進排氣閥門頂上的步進電動機，步進電動機接到信號后會做適度轉動，改變進氣閥門開啟的深度，加速踏板踩得越淺，進氣閥門就開得越淺，加速踏板踩得越深，進氣閥門就開得越深。采用電子氣門技術的發(fā)動機比傳統(tǒng)發(fā)動機節(jié)省燃油10%以上。由于沒有了節(jié)氣門的阻礙，新鮮空氣進入也更為順暢，使燃燒更加充分，廢氣排放更少，從而達到提高動力降低油耗的目的。01步驟一：了解汽車發(fā)動機新技術四、發(fā)動機自動起停技術發(fā)動機自動起停（STOP&START，STT）是指在車輛行駛過程中，臨時停車時，自動熄火，當需要繼續(xù)前進時，系統(tǒng)又自動重起發(fā)動機的一項技術。

國內

STT系統(tǒng)在汽車上已基本全覆蓋，此項技術的使用將使一輛普通轎車每年節(jié)省

10%~15%的燃油。01步驟一：了解汽車發(fā)動機新技術02步驟二：了解汽車底盤新技術【引導問題2】

汽車底盤是一輛汽車驅動性、安全性和舒適性的基礎。為了改善汽車底盤各系統(tǒng)的性能，人們不斷地為其配置更先進、更合理、更人性的技術。你認為在這個過程中有哪些技術對汽車底盤的發(fā)展有著革命性意義，歡迎將你的所知所想分享給同學們。02步驟二：了解汽車底盤新技術【學習資訊】

汽車底盤是汽車的重要部件，它承載著整車的重量并提供支撐和懸掛功能。隨著汽車新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入發(fā)展，汽車呈現(xiàn)“高端化、智能化、綠色化”發(fā)展的趨勢，汽車底盤技術也在不斷創(chuàng)新和進步，以滿足人們對汽車安全性和舒適性的需求，未來底盤也將朝著智能化（線控底盤）、輕量化發(fā)展。02步驟二：了解汽車底盤新技術一、雙離合變速器雙離合變速器（DualClutchTransmission，DCT）實際上是由兩套離合器組成，一套離合器對應奇數(shù)檔，另一套離合器對應偶數(shù)檔。雙離合變速器的作用就是當車輛掛入一個檔位時，另一個離合器及對應的下一個檔位已經(jīng)位于預備狀態(tài)，只要當前檔位分離就可以立刻接合下一個檔位，因此雙離合變速器的換檔速度要比一般的自動變速器甚至手動變速器還快。02步驟二：了解汽車底盤新技術二、電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)是根據(jù)不同的路面條件、不同的載荷質量、不同的行駛速度等，來控制懸架系統(tǒng)的剛度、調節(jié)減振器阻尼力的大小，甚至可以調節(jié)車身高度，從而使車輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性在各種行駛條件下達到最佳的組合。電子控制懸架系統(tǒng)可分為半主動懸架系統(tǒng)和主動懸架系統(tǒng)。半主動懸架系統(tǒng)主要是通過電磁閥控制可調阻尼減振器，實現(xiàn)在起步、制動、急轉彎和高速時選擇運動模式（硬）以保證良好的操縱穩(wěn)定性，低速時選擇舒適模式（軟）以獲得良好的平順性，中速時選擇正常模式（中）兼顧平順性與操縱穩(wěn)定性；主動懸架系統(tǒng)由傳感器檢測系統(tǒng)運動的狀態(tài)信號，反饋到電控單元

ECU，然后由

ECU發(fā)出指令給執(zhí)行機構主動力發(fā)生器，除控制減振器外，還可以控制汽車的姿態(tài)和高度。主動懸架系統(tǒng)主要有空氣懸架、油氣彈簧懸架和帶路況預測傳感器懸架。02步驟二：了解汽車底盤新技術三、四輪轉向系統(tǒng)四輪轉向系統(tǒng)是指后輪也和前輪相似，具有一定的轉向功能，不僅可與前輪同方向轉向，也可與前輪反方向轉向的轉向系統(tǒng)。

四輪轉向系統(tǒng)的主要作用如下：1）在高速轉彎時，前后車輪同相位轉向，能減少車輛質心側偏角，降低車輛橫擺率的穩(wěn)態(tài)超調量等，進一步提高車輛操縱穩(wěn)定性。2）在低速轉彎時，前后車輪逆相位轉向，能提高操縱輕便性，減小汽車轉彎半徑，改善機動性。3）能在整個車速范圍內提高車輛對轉向輸入的響應速度。02步驟二：了解汽車底盤新技術四、線控底盤技術線控底盤技術是指由電線傳遞電信號，取代傳統(tǒng)機械連接裝置的“硬”連接來實現(xiàn)操控的一種技術。其傳導過程是將駕駛人的操作命令以電信號形式傳輸給控制器，再由電子控制器將指令下達到相應的執(zhí)行機構，最終由執(zhí)行機構完成汽車轉向、制動、驅動等各項功能。線控底盤技術主要包括

5大核心系統(tǒng)，即線控加速踏板、線控換檔、線控轉向、線控制動、線控懸架。02步驟二：了解汽車底盤新技術1.線控加速踏板線控加速踏板即電子加速踏板，由加速踏板、踏板位移傳感器、數(shù)據(jù)總線、控制器、執(zhí)行器等組成。加速踏板踏板位移傳感器感知加速踏板的踏板行程，通過數(shù)據(jù)線將電信號傳給控制器，控制器對數(shù)據(jù)進行分析，對執(zhí)行器下達指令，執(zhí)行器執(zhí)行指令。相比之下，線控加速踏板可以將節(jié)氣門調節(jié)至最佳位置，以實現(xiàn)在不同負荷及工況下，都盡可能接近理論“空燃比”狀態(tài)。目前，線控加速踏板的滲透率接近100%，具有控制精確、穩(wěn)定性高的特點。02步驟二：了解汽車底盤新技術2.線控換檔線控換檔突破了傳統(tǒng)變速桿必須與變速器硬連接的限制，不需要任何機械結構，僅通過電控系統(tǒng)來實現(xiàn)傳動，主要由變速桿和傳感器控制單元組成，相比傳統(tǒng)機械換檔，線控換檔沒有拉線束縛，整個系統(tǒng)更輕、更小、更智能。常見的換檔方式有按鍵式、旋鈕式、懷檔式、檔桿式

4種。02步驟二：了解汽車底盤新技術02步驟二：了解汽車底盤新技術3.線控制動線控制動，即

Brake-By-Wire，在線控底盤技術中是難度最大、最為關鍵的技術。線控制動在踏板與制動系統(tǒng)之間沒有任何剛性連接或液壓連接，通過制動踏板位置傳感器監(jiān)測駕駛人的制動意圖，產(chǎn)生并傳遞制動信號，將制動踏板機械信號轉變?yōu)殡娍匦盘枺⑿盘杺鬟f給控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構，以電控模塊來實現(xiàn)制動力，并根據(jù)一定的算法模擬踩踏感覺反饋給駕駛人。線控制動分為機械式線控制動和液壓式線控制動兩類，結構簡單、制動響應時間短、減少了機械制動部件，更利于車廂布置，提升了被動安全性。02步驟二：了解汽車底盤新技術4.線控轉向線控轉向（Steer-By-Wire）是自動駕駛的核心執(zhí)行部件，是高階智能汽車實現(xiàn)的必備底層基礎之一。線控轉向的轉向盤和轉向輪之間沒有直接的機械連接，而是通過電子信號進行控制，即駕駛人在轉向時，通過數(shù)據(jù)總線傳遞信號，并從轉向控制系統(tǒng)中獲得反饋命令以實現(xiàn)轉向。線控轉向系統(tǒng)具有靈活性高，操縱穩(wěn)定，能實時監(jiān)測系統(tǒng)安全，效率高的優(yōu)點，但技術難度高、生產(chǎn)成本也相對較高、對電源和電子元件的依賴度較高。02步驟二：了解汽車底盤新技術5.線控懸架線控懸架（Suspension-By-Wire），也稱為主動懸架系統(tǒng)，是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的重要組成部分，可實現(xiàn)緩沖振動、保持平穩(wěn)行駛的功能，直接影響車輛操控性能以及駕乘感受。線控懸架系統(tǒng)主要由模式選擇開關、傳感器、ECU和執(zhí)行機構等部分組成。線控懸架可改善汽車轉彎側傾、制動前傾和加速抬頭等情況；在顛簸路面行駛時，能自動改變底盤高度，提高汽車的通過性；提高車輪與地面的附著力，增加汽車抵抗側滑的能力，但結構復雜，成本較高，目前滲透率較低。最早主要搭載在海外豪華品牌車型上，近幾年國內新能源自主品牌如蔚來、理想、極氪等也逐步開始搭載，滲透率處于緩慢提升的階段。02步驟二：了解汽車底盤新技術02步驟二：了解汽車底盤新技術五、智能底盤融合技術智能底盤融合技術的核心是一個集成了多種傳感器和控制器的中央控制單元（CCU），可以實時感知車輛的運行狀態(tài)，如速度、加速度、轉向角、側傾角等，并通過算法對車輛的各個部件進行精準調節(jié)，如電子穩(wěn)定程序（ESP）、電子差速鎖（EDL）、牽引力控制系統(tǒng)（TCS）、電子駐車系統(tǒng)（EPB）、電動助力轉向系統(tǒng)（EPS）、主動懸架系統(tǒng)（ACS）等。02步驟二：了解汽車底盤新技術智能底盤融合技術可以在不同的路況和駕駛模式下，為駕駛人提供最佳的操控體驗和乘坐舒適度。彎道行駛時，它可以通過調節(jié)懸架剛度和轉向力矩，增加車輛的側向穩(wěn)定性和轉向精準性；緊急制