汽車文化21世紀技能創新型人才培養系列教材·汽車系列主編呂秋明、袁浩、鐘紅妍、黎清敏模塊七

汽車技術發展知識目標1、了解近年中國汽車市場技術發展概況2、了解現代汽車技術的類型3、了解汽車節能與汽車與環境4、了解汽車未來的發展能力目標1、熟悉汽車技術發展路徑2、熟悉目前主流汽車技術的應用3、熟悉汽車未來的發展素質目標目標1、從汽車技術發展看國家工業科技發展，提高民族自信心2、探討在汽車技術發展中，中國與外國的實力差距變化，只有不斷學習才能實現超越發展。模塊七

汽車技術發展—概述

這二十年來中國在售的汽車技術上進步不少，技術先進的強動力、低油耗的發動機選擇越來越多，當然如今你面臨的選擇還不僅僅是傳統動力車型的選擇，而是是否選擇如凱美瑞雙擎混合動力、比亞迪漢DM-i插電式混合動力車和特斯拉model3純電動車等新能源車的問題。

圖7-1-1模塊七

汽車技術發展—概述

變速器則已經全面自動擋時代，現在已經不是4、5、6檔位的問題，而是8、9檔自動檔變速器？還是CVT無級變速器？又或者是DSG、+PowerShift雙離合自動變速器？配置上技術進步自然也非常明顯，各種高科技智能化配置顯現，比如35萬以內，座椅已經發展到12項電動調節記憶功能、自動空調都發展到了4溫區可調、鑰匙早已實現智能進入車門及無鑰匙起動，定速巡航實現了自適應功能，GPS導航已經落后，都實現了如智能座艙等人機交互系統。這些年，國內汽車進步也讓國人了解了更多底盤的知識，比如4輪驅動技術、或空氣或液壓或電磁可挑主動懸掛技術、比如麥弗遜、雙叉臂、多連桿懸掛的類型等等。模塊七

汽車技術發展—概述圖7-1-2模塊七

汽車技術發展—概述

科技進步對我們生活的品質的進步也起到了積極的推動作用，如果花更少的錢，你可以享受到以前高級別車型采用的動力、技術和配置。動力系統的進步可以從技術和數據上看得清清楚楚，比如家用轎車級別1.6升發動機最大功率不過65千瓦，最大扭矩135牛米，如今已經1.3升的發動機都可以到73千瓦的最大扭矩和127牛米的最大扭矩，可以達到最大功率90千瓦，最大扭矩154牛米足見技術進步之大，而且如可變氣門正時技術等不再是高級別車型的特權，小型車的發動機也開始全面普及這些技術，豐田和本田更是分別采用了進排氣雙可變氣門正時技術或者可變氣門正時和升程技術。模塊七

汽車技術發展—概述圖7-1-3模塊七

汽車技術發展—概述

再如2.4升級別，早些年是自然吸氣一統天下，2.4發動機最大功率120千瓦以下，最大扭矩也在205上下，如今的2.0T渦輪增壓直噴發動機如廣汽距浪動力2.0GTDi最大功率已經高達185千瓦，最大扭矩400牛米，要知道二十年前的別克世紀3.0V6發動機不過126千瓦和250牛米的最大扭矩，帕薩特2.8升V6發動機不過140千瓦的最大功率。可見動力技術進步之大。家用車百公里加速時間從14、15秒，開始進入10秒以內，激情一點的還能殺到7秒。油耗是另一個讓人可以值得欣慰的點，這在中型車表現非常明顯，重達1.6噸的中型車新致勝匹配了渦輪增壓直噴發動機和雙離合自動變速器組合后，百公里油耗居然不到8升，這在以前幾乎無法相信。而且如今我們身處的時代20萬元已經能夠購買大馬力的后驅車型，此前他還只是高級轎車的專利。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術一、汽車車身技術

近年來，汽車車身技術的發展相對平緩，但早年間諸如承載式車身、3H高安全車身、空腔注蠟、雙面鍍鋅、激光焊接等技術也一度成為熱點，如今這些技術已經得到全面應用和推廣。如今因為低碳環保理念的持續發展，輕量化車身技術則繼續成為熱點。當前，由于環保和節能的需要，汽車輕量化已成為世界汽車發展的潮流。實施汽車輕量化的主要材料有碳纖維、鋁合金、鎂合金、鈦合金、工程塑料、復合材料和高強度鋼等，主要用來改造和替代車身材料。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-1奧迪A8的ASF鋁合金空間桁架模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術

鋁制車身與鋼板車身相比重量大約可減輕40%，可明顯降低能耗，碳纖維的效果則更為突出。在豪華車領域捷豹XJ和奧迪A8從來都是車身輕量化的踐行者，奧迪A8首創了ASF鋁合金空間桁架車身輕量化技術和捷豹XJ首創的鉚釘固定全鋁合金承載式車身輕量化技術在保持了超凡的剛度和安全性同時車身重量輕于其他競爭車型。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-2模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-3模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術

汽車輕量化代表作的LOTUS2010ExigeCup260LOTUS路特斯跑車可謂當今汽車輕量化的杰出的代表，以LOTUS路特斯2010ExigeCup260為例，通過在頂、尾門、中控臺、后擾流尾翼等部位使用碳纖維材質，同時也使用了鋁合金機械增壓管路、輕量化鍛造鋁圏、輕量化飛輪和輕量化電池等輕量化材料，其重量僅有890kg。

以車身輕量化技術著稱的馬自達6睿翼

在國內則不得不提及以車身輕量化技術著稱的馬自達6和睿翼，兩款轎車的安全和操控性能多都不錯，但由于采用了高強度鋼結構，其車身重量相比同級別車型輕50-100公斤，從而帶來較好的燃油經濟性。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術

發動機和底盤的輕量化，一般都是采用鋁合金或鎂鋁合金結構代替笨重的鑄鐵發動機部件和普通鋼制懸架部件，從而實行更強強度和更輕的質量。寶馬發動機輕量化技術則可稱為高級別的輕量化技術，目前寶馬大部分車型上的發動機都采用了其獨創的鎂鋁合金材料技術，代表是其直列六缸發動機。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-4采用的鋁合金前懸掛雙控制臂結構的寶馬Z4模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術

底盤輕量化主要是鋁合金材質的控制臂代替傳統的鋼材質控制臂。以全新寶馬Z4跑車為例，其前懸掛采用的鋁合金材質的雙控制臂結構，重量比普通的鋼制車橋輕了約30%，既能保證強度，又能提升車輪回彈速度。奧迪汽車底盤的輕量化則以采用輕質的鍛造鋁合金懸架而著稱，從奧迪TT、R8到A8幾乎進口的奧迪車都采用輕質鋁合金懸架。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術二、汽車安全技術

現代汽車高安全車身全面普及、安全帶已成為標配、多安全氣囊盛行、ABS防抱死系統+EBD制動力分配系統逐步成為整個車市車型的標配、TCS牽引力控制系統、ESP車身穩定系統也在更多車型上得到普及，特別是國產自主品牌10萬元以下車型也裝配了ESP車身穩定系統。此外還有底盤性能的提升帶來更好的主動安全性，高科技安全配置不斷增多都提升了車輛的安全性能。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-5模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術

傳統的安全配置越來越強大，比如三點式安全帶增加了預警功能、博世生產ESP車身穩定系統也不斷再升級系統，安全氣囊也從高級車配置列入到微型車車配置，當然安全氣囊的發展十年間也走過了從駕駛員安全氣囊到前排安全氣囊到側安全氣囊到側安全氣簾的普及歷程，如今膝部氣囊也開始普及。現在多點位倒車雷達、胎壓監測系統、自動防炫目后視鏡、氙氣大燈、可視倒車雷達等配置也全面普及。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-6模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術

安全系統向更智能方向發展，比如主動預防安全頭枕、紅外夜視儀、自動倒車入庫、并線輔助、自動剎車系統、自適應巡航等系統。比如奔馳的PRO-SAFE第二代預防性安全系統，它通過與行車穩定ESP相結合的系統，根據各類傳感器識別潛在危險性行駛狀況，再制定相應的預防措施來避免危險，它保護的范圍包括主動和被動安全兩個方面。如果車輛瀕臨側滑危險時，或者在駕駛員必須急劇制動時，PRO-SAFE將收緊前排座椅安全帶作為預防措施，如果副駕駛乘客的座椅和后排電子控制式單人座椅是平躺著，PRO-SAFE將自動把它調節到最有利于碰撞安全的位置。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-7奔馳PRO-SAFE第二代預防性安全系統模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術

比如沃爾沃S60推出的行人安全系統(PedestrianDetection)的研發。帶全力自動剎車功能的行人安全系統是沃爾沃繼城市安全系統后推出的新一代碰撞避免技術，第一次把行人的安全放到與駕駛者同等重要的位置進行考慮。裝配有該系統的汽車，在一定車速下可主動避免汽車與行人發生碰撞。當碰撞即將發生而駕駛者并沒任何反應的情況下，該系統可以強制車輛剎車或在發生碰撞前施加全力剎車，最大可能減少事故發生，降低傷亡程度。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-8沃爾沃行人安全系統模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術三、發動機技術

上個世紀90年代，汽車還在用化油器，因為動力不足，還是要配合頻繁的超高轉速，也因此帶來了恐怖的耗油量。由于化油器噴頭無法精確計算進氣量的多少，可以理解成高轉速運轉時，非常多的燃油基本被白白浪費變成積碳了。隨著這幾十年的發展，上世紀末的汽車用高轉速自吸發動機，如今已經變成排量更小的渦輪增壓發動機。汽車用內燃機正朝著小型化、輕量化、渦輪增壓化、低轉速化過度，引入了缸內直噴、DVVT（雙側可變氣門）、阿特金森循環（或米勒循環）、更高壓的燃油噴射系統等等。1.VTEC技術

可變氣門相位和氣門升程電子控制系統（VTEC）是日本本田公司開發的時鐘發動機技術。它是世界上第一個可以同時控制閥門的開閉度和時間的控制系統。通過VTEC系統裝置，發動機可以根據實際行駛情況自動改變氣門控制，通過對進氣和排氣的有效控制，實現增加動力、降低油耗、減少污染的目的。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-9模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術2.可變進氣歧管技術

該技術可以使發動機在不同轉速下具有不同進氣路徑，從而滿足發動機在不同工況下對進氣量的不同需求。在發動機低轉速時，為了提高發動機的功率輸出，此時采用較短的進氣路徑。采用可變進氣歧管技術的目的是優化發動機整個轉速范圍內的扭矩曲線的同時改善加速性能和響應性，從而使發動機在不同工況的動力性、燃油經濟性和排放水平達到和諧、統一。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術3.VVT-i技術

VVT-i是VariableValveTiming-intelligent的縮寫，它代表的含義就是智能正時可變氣門控制系統。這一裝置提高了進氣效率，實現了低、中轉速范圍內扭矩的充分輸出，保證了各個工況下都能得到足夠的動力表現。另一個先進之處在于全鋁合金缸體帶來的輕量化，不僅減小了質量，也降低了發動機的噪聲。可變配氣正時可變配氣正時控制機構的主要目的是在維持發動機怠速性能情況下，改善全負荷性能。這種機構是保持進氣門開啟持續角不變，改變進氣門開閉時刻來增加充氣量。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-10模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術4.CVVT（連續可變的氣門正時系統）

以現代汽車的CVVT引擎為例，它能根據發動機的實際工況隨時控制氣門的開閉，使燃料燃燒更充分，從而達到提升動力、降低油耗的目的。但是CVVT不會控制氣門的升程也就是說這種引擎只是改變了吸、排氣的時間。如圖7-2-11模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術5.FSI（缸內直噴分層燃燒引擎）

FSI是汽油發動機領域的一項全新技術，有些類似于柴油發動機的高壓供油術.它配備了按需控制的燃油供給系統，然后通過一個活塞泵提供所需的壓力，最后噴油嘴將燃料在最恰當的時間直接注入燃燒室。通過對燃燒室內部形狀的設計，使火花塞周圍會有較濃的混合氣，而其他區域則是較稀的混合氣，保證了在順利點火的情況下盡可能地實現稀薄燃燒，這也是分層燃燒的精髓所在。FSI比同級引擎動力性顯著提高，油耗卻可降低15%左右。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-12模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術6.MDS：（可變排量發動機）

這套系統可在4缸和8缸模式間自動轉換。這種技術最適合多汽缸的發動機使用，在不影響駕駛者追求大排量車型的加速刺激時，又有效降低了堵車時的燃油消耗。7.48v輕混系統

48V輕混系統，核心部件包括48V電池、48V起動電機/發電機、一套48V/12V（DC/DC）的電壓逆變器，以及相應的控制模塊。4電池為汽車的電機工作、啟停系統工作、動能回收工作等等。有了48V電池，發動機就有了更多的停機可能。大功率電機可以帶動起空調壓縮機，從而進一步減小發動機怠速引起的燃油消耗，降低排放。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-13模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術四、變速器技術

發動機技術不斷升級的同時，變速器也同樣在大步向前走，從5擋手動擋一統天下的時代，發展到自動變速器占據半壁江山的格局。手動變速器，多年來發展較為緩慢，只有幾家如馬自達6、豐田卡羅拉等推出了6擋手動變速器，大都數車型依然采用5擋手動變速器。自動變速器的發展則高潮不斷，從2000年前后的4速自動變速器時代發展到5速自動變速器，6速手自一體、再發展到今天9速手自一體、CVT無級變速、雙離合自動變速共存。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術1.4速自動

在4速自動變速器一統自動擋車天下的時代，本田2003年上市的第七代雅閣率先在同級別采用了5檔自動變速器成為當時頗為先進的變速器，此時的5AT自動變速器，還只是奧迪A6、華晨寶馬3系等高檔車上使用。年份2001~20032005~20072008~至今不同時代的先進變速器形式4速自動6擋手動、5速自動、6速手自一體7、8、9速手自一體，CVT無級變速，干式、濕式雙離合自動模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-14模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術2.6擋手自一體自動變速器

大眾自2005年在途安和POLO身上開始裝配6擋手自一體自動變速器，則帶來更為強烈的震撼，尤其是小型車POLO開始裝配6AT手自一體自動變速器，同級絕無僅有，這也幫助大眾樹立了技術形象。同年豐田也不甘落人后，在國產皇冠和銳志車型上也匹配了6AT手自一體自動變速器。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-15模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術3.7速雙離合自動

2005年北京奔馳國產E280開始匹配了奔馳看家的7AT速手自一體先進自動變速器，2011年又在小改C級車型上全面普及7AT速手自一體自動變速器；奧迪A4自2003年國產以來直到現在的A4L都一直熱衷采用CVT無級變速器，自是早年銷售不佳，如今熱銷成為了主流車型，影響力自然不同。東風日產則在2008年新天籟上市時讓其全系裝配CVT無級變速器，此款CVT無級變速器可以承受3.5VQ發動機較大的動力，也標志著CVT發動機的技術進步。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-16模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術五、底盤和懸掛技術

相對于其他方面技術的突飛猛進，汽車底盤懸掛技術也有一些升級和進步。小型車、中型車、豪華車、SUV底盤懸掛結構基本未有大變化，只是空氣懸掛、可變阻尼減震等主動懸掛系統應用增多。底盤改變最大的是家用緊湊型市場，從前采用前麥弗遜獨立懸掛后拖曳臂式非獨立懸掛設計。不過隨著福克斯等車型的引入，前麥弗遜后多連桿式的4輪獨立懸掛設計開始盛行，包括福克斯、馬自達3、高爾夫6、速騰、明銳、榮威550、MG6、奇瑞A3等車型均采用了此種結構。此后的奧迪A6、帕薩特等車型在換代以后紛紛拋棄落后的拖曳臂式非獨立懸掛，改用后多連桿懸掛。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-17前麥弗遜后多連桿式四輪獨立懸掛模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術

后驅車型的市場化逐步形成，包括一汽豐田生產的銳志以及進口現代勞恩斯酷派等車型都成為了經典。圖7-2-18后驅底盤模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術

SUV車型的發展也帶來了底盤的四驅熱，值得一體的是本田發展了SH-AWD智能四驅系統，實現了左右輪0~100%的傳動。在轎車方面也有所體現，比如采用全四驅設計的斯巴魯車型大賣，另外鈴木也引入例如4驅底盤的中型車凱澤西。圖7-2-19全時四驅模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術六、汽車智能科技

隨著科技的發展，汽車市場各車型配置也升級明顯，配置人性化程度越來越高。真皮座椅、電動車窗、電動天窗、座椅電動調節、倒車雷達、6安全氣囊、多溫區自動空調、定速巡航甚至ESP車身穩定控制系統、GPS導航、氙氣大燈、智能感應雨刷等配置都已經普及。1.奧迪激光大燈技術

更多高科技、智能化配置登臺亮相并應用到更多低價位車型上，比如LED行車燈、LED大燈、自動轉向頭燈、激光大燈、一鍵后窗電動遮陽簾、AUTOHOLD自動駐車功能、后排座椅可調、智能無鑰匙起動、自動駐車/上坡輔助、自動倒車后視鏡折疊、后視鏡記憶功能、電動吸合門、電動后備箱、座椅記憶、通風、加熱、按摩功能等、360°倒車視頻影像、全景天窗、自適應巡航、G-BOOK人機交互系統、自動倒車入庫、并線輔助、主動剎車/主動安全系統、i-Drive、MMI、鴻蒙操作系統、更為智能的語音識別、人工AI智能座艙等等。模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術圖7-2-20奧迪激光大燈圖7-2-21華為自動駕駛技術模塊七

汽車技術發展—現代汽車技術2.華為自動駕駛技術

無人駕駛的智能汽車將是本世紀汽車技術飛躍發展的重要標志。在智能汽車的目標實現之前，實際上已經出現許多輔助駕駛系統，已經廣泛應用在汽車上，如智能雨刷，可以自動感應雨水及雨量，自動開啟和停止；自動前照燈，在黃昏光線不足時可以自動打開；智能空調，通過檢測人皮膚的溫度來控制空調風量和溫度；智能懸架，也稱主動懸架，自動根據路面情況來控制懸架行程，減少顛簸；防打瞌睡系統，用監測駕駛員的眨眼情況，來確定是否很疲勞，必要時停車報警……計算機技術的廣泛應用，為汽車的智能化提供了廣闊的前景。模塊七

汽車技術發展—汽車節能

汽車節能是指在汽車正常使用期間，通過一系列方法降低汽車物質資源和能量資源的消耗。汽車節能主要包括發動機節能技術、整車節能技術、汽車使用節能技術。一、發動機節能技術

發動機節能是汽車節能技術的關鍵環節，發動機節能技術的核心是提高發動機的燃燒效率，從而提高熱效率。主要技術包括：燃油噴射電子控制技術，點火系統電子控制技術，發動機稀燃技術，發動機增壓，可變氣缸排量技術等。1.燃油噴射電子控制技術

電控燃油噴射技術是汽車發動機中最早開發應用的，是最重要的發動機電控系統之一。電控燃油噴射系統不僅使噴射裝置的機械結構大為簡化，還可以利用氧傳感器的反饋控制和三元催化轉化器使各項排放指標達到最優水平，以致當前車用汽油機幾乎毫無例外地應用了電控燃油噴射技術。模塊七

汽車技術發展—汽車節能1-發動機；2-進氣歧管；3-燃油入口；4-空氣入口；5-噴油器；6-節氣門圖7-3-1汽油機單點電控燃油噴射系統模塊七

汽車技術發展—汽車節能1-發動機；2-燃油入口；3-進氣歧管；4-節氣門；5-空氣入口；6-噴油器圖7-3-2汽油機多點電控燃油噴射系統模塊七

汽車技術發展—汽車節能2.點火系統電子控制技術

電控汽油噴射系統能發揮如此大的作用，是同電控點火系統的組合應用分不開的。點火系統是影響汽油機性能的另一個重要系統。點火系統電子控制技術的發明，使點火系統的性能，如點火提前角控制特性、點火閉合角控制特性、點火能量以及抗爆燃性能等都有了極大的改進和提高。這些優越的性能與電控汽油噴射技術相配合，使得現代汽油機的性能達到了一個新的高度。3.發動機稀燃技術

稀燃是稀薄燃燒的簡稱，指發動機在實際空燃比大于理論空燃比的情況下的燃燒。稀薄燃燒使燃料的燃燒更加完全，從而達到節能的效果，同時，輔以相應的排放控制措施，使汽油機的有害排放物大大降低。模塊七

汽車技術發展—汽車節能4.發動機增壓

增壓是指在內燃機中對新鮮空氣進行預壓縮的過程。增壓后使得單位時間內進入燃燒室的新鮮空氣量增多，這意味著可以燃燒更多的燃料，從而可以提高發動機功率。增壓是發動機提高功率最有效的方法之一。

目前發動機增壓方式主要有機械增壓、廢氣渦輪增壓、氣波增壓和復合增壓等類型。模塊七

汽車技術發展—汽車節能圖7-3-3機械增壓器（羅茨式）模塊七

汽車技術發展—汽車節能圖7-3-4單渦輪增壓系統模塊七

汽車技術發展—汽車節能5.可變氣缸排量技術

汽車為了獲得良好的動力性，在設計上往往具有較大的功率儲備。當車輛在市區或下坡道路上行駛時，一般只需要最大功率的20%~40%，此時發動機的燃油經濟性較差，同時廢氣排放中的有害成分含量較高。為了降低發動機燃油消耗率和減少排氣污染，可以采用可變氣缸排量技術，即在中低負荷情況下，使部分氣缸停止工作，從而改善車輛的經濟性和排放性能；當需要大功率時，則讓全部氣缸工作，又不影響發動機的動力性。目前，所采用的可變氣缸排量技術都是在部分負荷情況下，部分進氣門不開啟來實現閉缸節油的。模塊七

汽車技術發展—汽車節能圖7-3-5分缸斷油技術6.其他發動機節能技術

如可變壓縮比技術、中冷技術、分缸斷油技術、發動機自動啟停技術、空調壓縮機電子控制、冷卻風扇電子控制等。模塊七

汽車技術發展—汽車節能二、整車節能技術

影響汽車燃油經濟性的因素除了汽車發動機性能之外，還包括汽車行駛阻力、汽車傳動系統、汽車結構因素、汽車總質量等諸多方面。1.改進傳動系統

(1)傳動系統的最優匹配與參數優化

在汽車設計過程中，當發動機性能和汽車的常用行駛工況確定后，傳動系統與發動機的匹配和參數選擇是否恰當直接影響汽車的動力性、燃料經濟性等。

(2)采用機械多擋變速器

傳動系統的擋位越多，汽車在運行過程中越有可能選用合適的傳動比，使發動機處于最經濟的工作狀況，以提高汽車的燃油經濟性。模塊七

汽車技術發展—汽車節能圖7-3-68AT自動變速箱模塊七

汽車技術發展—汽車節能(3)采用無級變速器

無級變速器，即CVT，是理想的傳動系統。采用CVT使得駕駛方便，傳動系統與發動機得到最優匹配。模塊七

汽車技術發展—汽車節能1—發動機飛輪；2—離合器；3—主動工作輪液壓控制缸；4—主動工作輪可動部分；4a—主動工作輪固定部分；5—液壓泵；6—從動工作輪可動部分；6a—從動工作輪固定部分；7—中間減速器；8—主減速器與差速器；9—金屬帶；10—從動輪液壓控制缸圖7-3-7金屬帶式無級變速器的結構模塊七

汽車技術發展—汽車節能2.減小汽車行駛阻力

(1)減小汽車的滾動阻力

汽車的滾動阻力與路面狀況、行駛車速、輪胎結構以及傳動系統、潤滑油料等都有關系。表7-3-1不同路面的滾動阻力系數模塊七

汽車技術發展—汽車節能(2)減小汽車的空氣阻力。

空氣阻力與汽車車身結構密切相關，減小空氣阻力，就可降低發動機消耗的功率，從而降低汽車的耗油量。圖7-3-8大客車車頭邊角倒圓和流線型化對空氣阻力系數的影響模塊七

汽車技術發展—汽車節能3.減輕汽車整備質量

汽車消耗功率主要用來克服車輛慣性與滾動阻力，這兩者都與車重直接相關，燃油經濟性隨車重的降低而改善。

減輕汽車整備質量主要方法有汽車結構的優化設計，如轎車采用前輪驅動，使傳動系統的結構簡化，整車質量大大下降。汽車制造工藝的優化，如內高壓成形工藝的開發與應用。輕質材料的應用，采用輕質材料是目前減小汽車總質量的主要途徑。模塊七

汽車技術發展—汽車節能三、汽車使用節能技術1.汽車的駕駛與節能

相同車型，在相同使用條件下，駕駛員不同，汽車燃油消耗量相差較大。在市區道路環境下，良好的駕駛習慣和正確的駕駛方法相對于不良的駕駛技術和方法，汽車油耗的差異可達30%~50%之多，所以，提高駕駛員操縱技術是重要的節能措施。(1)汽車起步加速與節油

汽車起步一般要用低速擋，小型汽車因為其發動機轉速較高，一般采用一擋起步。而大型汽車因為變速器擋位較多，一般是用二擋起步，能達到節油的目的。表4-3是東風EQ1090型載貨汽車平路起步加速初始擋位選擇對油耗的影響。模塊七

汽車技術發展—汽車節能表7-3-2平路起步加速初始擋位選擇對油耗的影響(2)汽車擋位的合理選擇與節油

變速器是用來改變汽車行駛速度的。如果發動機的轉速不變，不同的擋位，車速不同。當汽車在行駛中擋位一定時，車速與發動機的轉速成正比。表7-3-3BJ2022在不同擋位下百公里油耗對比表模塊七

汽車技術發展—汽車節能(3)汽車車速選擇

汽車在行駛中，車速不同，油耗也不一樣，其中，耗油最低的車速稱為經濟車速。一般重型汽車的經濟車速約為25~30km/h；輕型汽車的經濟車速約為35~40km/h。表7-3-4東風EQ1090汽車的經濟車速及其對應的燃油消耗量模塊七

汽車技術發展—汽車節能2.汽車運行材料的合理使用

汽車運行材料是指在車輛運行過程中，使用周期短，消耗費用較大，對車輛使用性能有較大影響的一些非金屬材料。按其在汽車運行的作用和消耗方式不同可分為車用燃油、車用潤滑油料、車用工作液、汽車輪胎四大類。針對不同車型，正確使用各種運行材料，才能達到最好的節能效果。3.汽車合理維護

汽車合理維護主要包括汽車定期保養和出現故障后的及時維修，這可以有效提高車輛的效率，降低油耗及其零件和輪胎的消耗。同時，還能避免行車途中突然發生問題，從而保證人身安全。模塊七

汽車技術發展—汽車與環境

隨著社會經濟的不斷發展，人們的生活水平得到了較大的提升，近些年來，汽車的數量逐年遞增，為人們的出行提供了便利。但與此同時，它所帶來的負面影響卻是不容忽視，那就是污染。一、汽車尾氣排放污染

汽車尾氣是燃油在發動機氣缸內燃燒做功后從排氣管放出的廢氣。根據有關分析,汽車廢氣中的氣體成分約有1000多種，其中，對人體健康危害最大的有一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物等，這些有害物質不斷造成人們的呼吸道疾病、生理機能障礙及鼻粘膜組織病變。同時,其中所含的多種致癌物質進人人體會產生持續刺激，可能引發癌癥。汽車尾氣主要成分有以下幾種模塊七

汽車技術發展—汽車與環境圖7-4-1汽車尾氣排放模塊七

汽車技術發展—汽車與環境1.一氧化碳

對于內燃機發動機來說，一氧化碳是因為空氣不足或其他原因造成不完全燃燒時產生的。一氧化碳是無色無味的氣體，吸入人體后，易與血液中的紅蛋白結合，使血液喪失輸氧能力，致使人體缺氧，引起頭痛、頭暈、嘔吐等中毒癥狀，嚴重時會造成死亡。2.氮氧化物

氮氧化物是被高溫燃氣氧化成的NO、NO2等氮氧化物的總稱。氮氧化物進人肺后，形成亞硝酸和硝酸，對肺組織產生很強的刺激作用，引起肺炎、肺水腫，吸人高濃度的氮氧化物后甚至能引起中樞神經的癱瘓。模塊七

汽車技術發展—汽車與環境3.碳氫化合物

碳氫化合物對城市空氣環境的危害性非常明顯。碳氫化合物具有較為強烈的刺激性，會在一定程度上刺激人體的眼睛器官，對人體的肺功能也會產生不利作用，危害人類的身體健康。此外，在到太陽紫外線的作用，碳氫化合物與氮氧化合物發生化學反應，會產生一種淺藍色的煙霧。一定濃度的煙零會降低城市空氣的能見度，影響城市人們的正常出行，甚至會導致各種交通事故的發生。模塊七

汽車技術發展—汽車與環境圖7-4-2光化學煙霧模塊七

汽車技術發展—汽車與環境4.顆粒物

由于汽油、柴油燃燒不充分，排放出的尾氣中含有大量細微顆粒物。顆粒物與空氣中大量有機物以及致癌物質粘附在一起，這些物質容易刺激人的眼睛和喉嚨，易導致咳嗽、哮喘等疾病的發生，嚴重的可能會損傷人體的肺器官。圖7-4-3顆粒物模塊七

汽車技術發展—汽車與環境5.鉛化物

城市空氣中90%以上的鉛來自于汽車尾氣排放。鉛化物具有較小的體積，在空氣中長時間漂浮。當空氣中的鉛被人體吸收后，人體的一些生理機能會受到損害。例如，人體會出現頭痛、失眠以及記憶力下降等不良的生理反應。如果人體內鉛的含量達到一定標準，會發生較為嚴重的鉛中毒癥狀，甚至會導致癌細胞的產生，極大的增大人類患癌的幾率。二、燃油揮發污染

燃油還可以通過揮發作用，使碳氫化合物散發到空氣中造成污染。目前，新型號的汽車都安裝了有效的尾氣排放控制裝置，汽油的構成也有了很大改進，汽油的揮發性損失就成了碳氫化合物污染的主要來源，特別是在天氣炎熱的條件下。模塊七

汽車技術發展—汽車與環境圖7-4-4汽油揮發模塊七

汽車技術發展—汽車與環境

揮發污染的途徑有：日曬，白天氣溫高，油箱熱，汽油的揮發損失比較多。行車損失：汽車行使當中，發動機和排氣系統都是熱的，造成汽油的揮發損失。停車損失：停車后發動機在一段時間內仍然是熱的，汽油仍會繼續擇發。加油：燃油箱中總是有汽油蒸汽，加油時這些蒸汽就會跑出來，進入大氣。三、噪聲污染

道路交通噪聲是城市環境噪聲的主要組成部分，占到城市噪聲的75％左右。交通噪聲主要來自于運行的機動車輛，其中以汽車噪聲的影響最大。汽車噪聲主要來自于汽車排氣噪聲、發動機噪聲、輪胎噪聲和喇叭噪聲，此外還有車體振動和傳動系統噪聲等。高于80dB的噪聲會使人心情不安、煩躁、疲倦，到了110dB以上，噪聲就會對人體產生各種損害。模塊七

汽車技術發展—汽車與環境圖7-4-5噪聲污染模塊七

汽車技術發展—汽車與環境四、車內空氣污染

新車內裝飾材料中含有的有毒氣體，主要包括苯、甲醛、丙酮等有害物質，易使人出現頭痛、乏力等癥狀。專家認為，內部裝飾豪華的橋車更容易產生污染，其內部裝飾選用真皮、桃木，電鍍、金屬，油漆等材料，如果處理不當，會產生更多的有害物質。圖7-4-6車內空氣污染模塊七

汽車技術發展—汽車與環境

汽車發動機產生的尾氣，有可能會進入到車廂內，使車廂內的空氣質量下降；久未清洗的車用空調系統會有大量的灰塵、細菌，會通過出風口進入車內狹小的空間里。圖7-4-7車內空氣污染模塊七

汽車技術發展—汽車與環境

人體自身的污染。汽車內空間較小，人體的汗液、皮屑、脫落的毛發大量殘留在汽車里，有些人還喜歡在車內吸煙，吃味道大的食物，這些物質容易刺激人的鼻子，易導致鼻炎、哮喘等疾病的發生。圖7-4-8車內空氣污染模塊七

汽車技術發展—汽車與環境五、廢棄物污染

汽車垃圾，如廢輪胎、玻璃、塑料、廢蓄電池、廢潤滑油等特殊的垃圾會污染地面，甚至污染附近水源，給環境造成嚴重污染。由于部分汽車修理廠或者汽車維護店，沒有標準的汽車垃圾處理流程，對汽車維修或保養后產生的廢棄物直接進行丟棄或者排放到下水道，這會對周圍的環境進行極大的破壞。模塊七

汽車技術發展—未來汽車

在節能減排和環境保護的要求下，未來汽車的整備質量會越來越輕，新能源汽車將會得到大力推廣；在消費者需求多樣化、個性化的市場環境中，從汽車內飾到各種功能，未來汽車將更趨向于智能化，汽車的駕駛環境將會更舒適。一、輕量化

汽車的輕量化，就是在確保汽車強度和安全性能的前提下，節能化地設計各總成零部件，持續優化車型，降低汽車的整備質量，從而提高汽車的動力性，減少燃料消耗，降低排放污染。汽車消耗功率主要用來克服車輛慣性與滾動阻力，這兩者都與車重直接相關。實驗證明，若汽車整車重量降低1%，油耗可降低0.7%。由于環保和節能的需要，所以汽車的輕量化已經成為世界汽車發展的趨勢。汽車輕量化的主要方法就是