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帶您真正去了解汽車——當代先進技術介紹

 

    隨著當代汽車行業的飛速發展,其技術含量越來越高。當今汽車的制造和使用都應用了大量的高精尖科學技術,其中包括上個世紀軍事領域內的先進技術也被應用到了汽車上。由于涉及到的領域非常多且比較復雜,本文僅對近代汽車所應用的具有一定代表性的先進科學技術進行介紹。

    電控燃油噴射引擎——
    當代燃油噴射引擎主要是由引擎控制計算機Electronic Control Unit(以下簡稱ECU)來控制工作的,這里的計算機可不是我們日常生活里用的電腦,而是高度集成化的單片機,一般位于駕駛室內的中央控制面板里面或者座位下面。ECU一般來說都是根據引擎空氣流量傳感器感知的進氣量來決定燃油噴射量的,具體工作原理詳見引擎工作原理概述篇,這里不再敘述。需要了解的是日本三菱公司研發的燃油缸內直接噴射技術,英文簡稱GDI。

    GDI技術是直接在汽缸頂裝置一噴射嘴,直接將燃料噴入燃燒室,若配合活塞頂部的特殊幾何設計,對燃燒室內的渦流形成,促進油氣混合均勻能有明顯的幫助,而且由于是在壓縮行程完成之后才噴入燃料,在壓縮比的設定上也比普通引擎有更大空間。但因為需要噴射壓力較高,連帶使得噴頭及供油設計需要技術層次較高,使得成本較高,目前應用上不如進氣閥噴射來得普及。不過基于各項優勢,未來應會是引擎科技的主流。

    可變氣門正時和升程電子控制系統——
    可變氣門正時和升程電子控制系統(英文簡稱VTEC)能隨引擎轉速、負荷、水溫等運行參數的變化,而適當地調整配氣正時和氣門升程,使發動機在高、低速下均能達到最高效率。在VTEC系統中,其進氣凸輪軸上分別有三個凸輪面,分別頂動搖臂軸上的三個搖臂,當發動機處于低轉速或者低負荷時,三個搖臂之間無任何連接,左邊和右邊的搖臂分別頂動兩個進氣門,使兩者具有不同的正時及升程,以形成擠氣作用效果。此時中間的高速搖臂不頂動氣門,只是在搖臂軸上做無效的運動。如圖1


圖1

    當轉速在不斷提高時,引擎的各傳感器將監測到的負荷、轉速、車速以及水溫等參數送到計算機中,計算機對這些信息進行分析處理。當達到需要變換為高速模式時,計算機就發出一個信號打開VTEC電磁閥,使壓力機油進入搖臂軸內頂動活塞,使三只搖臂連接成一體,使兩只氣門都按高速模式工作。如圖2


圖2

    當發動機轉速降低達到氣門正時需要再次變換時,計算機再次發出信號,打開VTEC電磁閥壓力開關,使壓力機油泄出,氣門再次回到低速工作模式。可以說,VTEC系統更加精確的控制了引擎的進氣量,使引擎的效率得到很大的提高。

 車載GPS全球衛星定位系統——
    全球定位系統(GPS)是本世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務,并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的。冷戰過后,GPS開始逐步應用到一些民用領域,比較典型的就是現在的車載GPS。
    全球定位系統由三部分構成:(1)地面控制部分,由主控站(負責管理、協調整個地面控制系統的工作)、地面天線(在主控站的控制下,向衛星注入尋電文)、監測站(數據自動收集中心)和通訊輔助系統(數據傳輸)組成;(2)空間部分,共由24顆衛星組成,分布在6個軌道平面上;(3)用戶裝置部分, 主要由GPS接收機和衛星天線組成。
    全球定位系統的主要特點:(1)全天候;(2)全球覆蓋;(3)三維定速定時高精度;(4)快速省時高效率:(5)應用廣泛多功能。正因為GPS的這些特點,車載GPS能夠為駕駛者提供準確的路況信息,包括自己的當前位置、行駛路線、當前交通狀況等等重要的信息。目前我國正在與歐洲合作開發自己的衛星定位系統——伽利略全球衛星定位系統,其在精準等性能方面均優于GPS系統,數年后我們將有望應用到汽車定位導航上。


凌志LS430車載GPS系統

    車載雷達系統——
    雷達主要的應用是在二次世界大戰中的英德戰爭,是利用無線電波來測定物體位置的無線電設備。 電磁波同聲波一樣,遇到障礙物要發生反射,雷達就是利用電磁波的這個特性工作的。車載雷達系統主要用于對行車安全的保障上,一般來說主要是為了避免行車過程中與其它物體發生碰撞。該系統的傳感系統一般安裝在汽車前后保險杠上。在行車時,傳感系統一直在工作,一旦雷達感知到有物體距車輛本身的距離過近時,就會通過車內的相關裝置發出告警來提示駕駛者注意。一般是通過圖形圖像顯示或語音提示方式來提示駕駛者的。


位于車輛后保險杠上的倒車雷達

 

 

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