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汽車節能、安全與環保新技術

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汽車安全、節能與環保新技術
                     公選課
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備注：2
目錄
 概論
 汽車節能技術
 汽車環保技術
 汽車安全技術
備注：3
概述
汽車發展簡史（1856-20世紀初） 
卡爾·奔馳發明汽車：
      1855年德國人卡爾·奔馳發明了世界上第一輛以汽油為燃料的汽車，它是一輛機動三輪車，最高車速為15Km/h，并與1856年1月29日獲得專利。這一天被公認為汽車誕生日。

備注：4
概述
汽車發展簡史（20世紀初-50年代）
美國人亨利·福特開發了汽車流水線：
     1896年福特在底特律家中的棚屋內完成了他的第一輛四輪汽車，1913年開發了世界上第一條汽車裝配流水線，首次實現了汽車的批量生產，將當時著名的T型車組裝時間從12.5h縮短到1.5h,后來達到10S。
特點：改進外形，提高車速
           注重美觀，舒適性
備注：5
概述
汽車發展簡史（20世紀50年代-70年代）
日本豐田汽車公司提出了精益生產方式。
    核心是消除一切無效勞動和浪費，它把目標確定在盡善盡美上，通過不斷地降低成本、提高質量、增強生產靈活性、實現無廢品和零庫存等手段確保企業在市場競爭中的優勢 。
特點：性能明顯提高，汽車型式產量迅速增加
備注：6
概論
汽車發展簡史（20世紀70年代-90年代）
各大汽車公司制定全球戰略，建立全球化生產、經營體系。1973年石油危機，發展節能、低公害及安全的汽車成為目標。
福特80年代汽車
備注：7
概論
汽車發展簡史（20世紀90年代-）
   追求節能安全環保更加注重駕駛性能和舒適性，計算機和電子控制技術的應用，汽車變得智能化。
備注：8
概論
汽車發展簡史（現在
低碳時代的汽車
     聯合國秘書長潘基文指出：過去一個多世紀中，人類社會目睹了三次經濟轉變，工業革命以及隨后的技術革命之后是全球化時代，現在面臨著一次重大變革，低碳經濟時代。
     對于低碳汽車，首先是電動汽車為代表的新能源汽車，但是全球電動車的發展來看，短時間內電動汽車無法取代傳統內燃機車。
備注：9
概論
汽車發展簡史（現在
低碳時代的汽車
    因此對傳統汽車進行改進，以打造節能、安全和環保的汽車，無疑是目前最現實的選擇。
    Prius是日本97推出，01年出售的混合動力車型
     據美國環境保護署2007年的資料，Prius是在美國銷售的汽車中最省油的 
備注：10
概論
視頻  
未來汽車
備注：11
概論
現代交通對環境的影響
     內燃機的出現特別是汽車的發明是現代科技最偉大的成就。汽車的出現大大方便了人們的生活和流動。汽車工業也成為社會經濟發展的支柱性產業，帶動經濟增長和吸收大量就業。
   汽車的大量使用也對環境和人類造成了嚴重的問題。
   空氣污染、全球變暖、石油資源的枯竭是最主要的三個問題。
備注：12
概論
現代交通對環境的影響
 空氣污染
     目前車輛都以燃燒碳氫化石燃料來獲取動力，并向大氣中排放燃燒后的產物。
     理想的燃燒僅僅產生二氧化碳和水，這些并不會對人類造成太多影響。
     但是燃燒并不理想除了二氧化碳和水外，還產生一定數量的氮氧化物，一氧化碳和不完全燃燒的碳氫化物這些都是有害的。
備注：13
概論
現代交通對環境的影響
    空氣污染
     在很高的壓力和溫度下產生氮氧化物，最主要的氮氧化物是NO,少量的NO2 ,  微量的N2O,氮氧化物主要形成化學煙霧和酸雨。
     一氧化碳主要來自于不完全碳氫化物的不完全燃燒。人和動物呼吸之后會引起中毒。
     不完全燃燒的碳氫化物，可以產生化學煙霧 在紫外線的作用下與NO生成臭氧，加速衰老，引起死亡。
備注：14
概論
現代交通對環境的影響
   空氣污染
    燃料含有的雜質也會引起污染主要是硫，燃燒后產生硫化物，形成酸雨。
     改善提高發動機的工作性能，燃料中會添加一些化合物，如鉛，提高汽油的抗暴性能，會引起神經系統疾病。已被禁止使用
備注：15
概論
現代交通對環境的影響
   全球變暖
    溫室效應導致全球變暖，主要由二氧化碳和其他一些氣體如甲烷（沼氣）引起的。
   全球變暖主要引起生態系統的破壞和自然災害。
   生態系統破壞使瀕危生物滅絕。
   如果溫升超過1.5°全球20-30%的動植物面臨滅絕，如果溫升超過3.5°40-70%的物種將面臨滅絕。
   
備注：16
概論
現代交通對環境的影響
   全球變暖
    自然災害將更加普遍，熱帶風暴將更加頻繁，高溫和暴雨導致森林火災和病疫蔓延，海平面上升令洪澇災害增多，同時一些地區飽受干旱煎熬，農作物減產水質下降。
     中國二氧化碳07年超美國位居世界首位，中美兩國總排放量占世界的40%. 我國的減排面臨越來越大的壓力。

備注：17
概論
現代交通對環境的影響
   全球變暖
   二氧化碳主要來自于碳氫化合物和煤的燃燒。而交通占整個排放的32%。
備注：18
概論
現代交通對環境的影響
    石油資源枯竭
     交通能源消耗主要來自石油資源，石油作為不可再生資源，有人估計以現在的開采量和石油消耗速度未來石油可能會在2038年耗竭。
     而開采新的石油變得越來越困難，成本也越來越高。
備注：19
概論
備注：20
概論
現代交通對環境的影響
   交通作為石油的首要使用者，1997年占整個油耗的49%。
備注：21
概論
節能的重要性
     為了保證可持續發展，只有盡可能的節約能源，才能延緩石油枯竭的時間，完成新能源的替換工作。
      節能是指在保證能夠生產出相同數量和質量的產品，或獲得相同的經濟效益，或者滿足相同需要、達到相同目的的前提下，使能源的消耗量下降。
     節能的目的就是減少國家整個經濟發展對能源的需求，盡可能少的能源消耗來獲得盡可能多的經濟效益。
備注：22
概論
節能的重要性
   節能從某種意義上說，也是最便宜、最迅速地獲得供應 的新能源。
    節能也可以說是開發第五能源（煤炭、石油、水電、核能）不產生放射性廢料、無污染的能源。
備注：23
概論
視頻
    新能源汽車
備注：24
概論
低碳要求下的汽車
應對措施
           在能源短缺以及全球變暖的嚴重情況下，我國政府提出2020年國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40-45%。
     煤和石油的燃燒是二氧化碳的主要來源，汽車是石油消費的主體，也是溫室氣體的主要排放源。
      我國于2005年7月1日實施《乘用車燃油消耗率限值》標準規定，從2010年1月1日實施《第二階段乘用車燃油消耗率限值》被稱為二氧化碳法規的第三階段標準也將于2012年逐步實施。
備注：25
概論
低碳下的汽車
應對措施
            二氧化碳法規的出現，汽車企業需要平衡一個兩難問題，一個是要平衡產品規劃，實現企業盈利的戰略，另一個是必須找到低碳技術。
            2009年標致雪鐵龍提出2020年在中國二氧化碳排放量降低50%，采取的方式是為中國合資企業引入6款全新發動機，實現20%的減排，采用新型自動變速器實現20%減排，使用新材料減輕車輛自重，采用新輪胎技術等減排5%，開發混合動力和電
備注：26
概論
低碳下的汽車
應對措施
電動車剩余5%通過新能源實現。
         汽車技術的發展正朝著低碳化的方向積極推進，包括節能汽車技術、替代燃料汽車技術和新能源汽車技術。

備注：27
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術發展狀況
    引入發動機節能減排技術，打造節能汽車
   目前世界各國都把傳統發動機的技術升級作為發展低碳汽車的首要任務。
      大眾：將高增壓進行到底
  大眾汽車先進動力總成技術已經成為其最核心的企業發展戰略。TSI直噴發動機，DSG雙離合器自動變速箱以及TDI柴油共軌直噴發動機。在這些技術的基礎上，添加多種降低油耗和排放的技術，小型化、小排量、高增壓的汽油、柴油發動機將成為大眾未來的技術發展方向。

備注：28
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
FSI、TSI：直噴即高效
     大眾FSI直噴發動機是目前較為成熟的直噴發動機技術之一，發動機控制單元可以根據不同的發動機負荷選擇不同的噴油模式，從而最大限度地提高動力輸出。再加上渦輪增壓技術的TSI發動機，動力性能可以在不增加排量和只增加少量油耗的情況下大幅提升。

備注：29
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
FSI、TSI：直噴即高效
大眾傳統電噴1.8T發動機功率和扭矩為110KW和210N·m增加了直噴技術之后可達118KW和250N·m
的輸出，油耗降低20%-30%，效果明顯。
備注：30
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
DSG：雙離合流暢切換
        DSG大眾汽車將平順性與動力性相結合的雙離合自動變速箱-在一個檔位運行的同時，另一個檔位預置于待命狀態，換擋操作中，一個離合器脫開的同時另一個離合器結合。這樣的結構使得換擋過程比手動變速箱更快，更精確，而且沒有頓挫感。
     DSG雙離合器自動變速箱因為換擋過程沒有動力損失，不僅比傳統自動變速箱省油，更能獲得比手動變速箱更好的燃油經濟性
備注：31
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
通用：提高燃油經濟性
            通用目前正在研究閉路燃燒技術，這項技術可以讓汽缸每一個沖程都得到控制，可以得到最大的燃油經濟性，排放也會降低。柴油機燃燒起來會有油煙、氧化氮的排放，通用汽車的這項技術把它控制在一定范圍之內，讓它部分均質進氣壓縮點燃，這樣可以提高它的燃油經濟性。
備注：32
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
奔馳：世界最先進的動力總成技術
            奔馳2006年發布了CGI直噴汽油機，將直噴汽油機技術向前推進了一步，08年又推出Disotto壓燃汽油機。這兩項技術代表了奔馳對汽油內燃機技術的研究方向。
            柴油機方面，奔馳的CDI技術在油耗和排放方面已經超越了豐田強混合動力轎車。
備注：33
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
重點開發電動車技術，發展新能源汽車
       新能源汽車開發和推廣，關乎世界汽車工業發展，目前各大汽車廠商都在重點開發電動車技術，發展新能源汽車。
大眾新能源電動汽車技術
氫動力    大眾公司氫動力途歡燃料電池和電動馬達設計安放在發動機艙內，最高車速為93km/h，0-60km/h的加速時間為14s,采用鋰離子電池做輔助的電能儲備單元，污染排放物為零（水汽

備注：34
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
奔馳新能源電動汽車技術
混合動力  奔馳推出的混合動力車S400Hybrid，采用鋰離子電池，發動機、變速箱和電機融為一體。充分充電后以電動模式行駛100KM.
氫動力    奔馳的氫動力仍然是燃料電池系統，把氫輸入燃料電池中，與空氣中氧結合，產生電能驅動電動機形成動力，排放出純凈的水。北京奧運期間奔馳為北京公交提供了三臺燃料電池公交車，也是氫動力第一次在中國使用。
備注：35
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
寶馬新能源電動汽車技術
            氫動力 早在20c70s,寶馬就開始氫燃料的研究。如今，寶馬已成為首家把液態氫作為直接燃料并批量生產氫燃料汽車的公司。08年寶馬推出純氫動力版7系，對內燃機更進一步的優化，使只能使用氫燃料卻擁有同樣的舒適性和安全性能，排放為水，污染為零。

備注：36
概論
低碳下的汽車
低碳汽車的技術狀況
豐田新能源電動汽車技術
油電混合  豐田油電混合動力系統使發動機和電動機的協同驅動得到提升，實現了世界級的低油耗和尾氣排放。
豐田普銳斯混合動力已發展到第三代。
備注：37
概述
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
本田新能源技術
            本田和豐田一樣，實現了油電混合動力的批量生產，混合動力版新思域以發動機驅動為主體，通過1.3L排量的發動機，創造出良好的行駛性和燃油經濟性，同時輔以新開發的薄型直流無刷電機，大幅提升燃油效率。
備注：38
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
日產新能源電動汽車技術
日產把大部分的資源投入開發電動車
日產純電動車計劃2011年上市銷售，這款電動車續駛里程達160km，最高車速140km/h，在充電站內10min可充電完畢。
日產NUVU駕駛室選用純天然有機和可回收材料，車輛全電能零排放稱為移動的綠洲。
日產NUVU妞妞
備注：39
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
現代汽車新能源技術
            氣電混合  （HDLPI）以液化石油氣驅動的混合動力，與同級別車相比年能耗可減少50%，再生制動功能，讓車在減速時讓熱能轉換為電能儲存在蓄電池內，怠速停車功能控制停車時發動機轉速，減少不必要的能量消耗，電機助力功能，在起步加速爬坡利用蓄電池提供輔助動力。
備注：40
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
      加強研發生物燃料技術，推廣天然氣汽車
    使用生物燃料是發展低碳汽車的一個重要方向。
     生物燃料包括乙醇，生物柴油和生物合成油。
      在新一代的替代能源汽車中，天然氣具有很大的實用性。
     使用天然氣替代汽油作為燃料，最大的好處在于環保，天然氣成分甲烷，燃燒之后一氧化碳排放減少97%，氮氫化物減少39%，二氧化碳減少24%。
備注：41
概論
低碳下的汽車
低碳汽車技術狀況
            目前俄羅斯是世界上天然氣汽車最多的國家，意大利位居第二。解決好汽車發動機的汽油與天然氣兼容以及安全、方便的容器設計等技術問題，天然氣汽車的發展很有前景。
備注：42
概論
低碳下的汽車
   國內自主品牌汽車
            面對國內市場的巨大需求，新能源對很多自主汽車品牌而言，是一個新的機會。
           比亞迪汽車
            混合動力   憑借電池方面的強大研發實力，比亞迪率先推出了混合動力的比亞迪F3DM,是全球第一款上市的不依賴專業充電站的雙模電動車。

備注：43
概論
低碳下的汽車
    國內自主品牌
     比亞迪汽車
           該車在家用電源上慢充9h可充滿，在燃油經濟性上，調查顯示90%的人每天用車不超過100KM,正常情況下，不需要啟動發動機，純電動狀態就可滿足日常出行，成本僅為燃油的1/4.
備注：44
概論
低碳下的汽車
國內自主品牌
奇瑞汽車
            奇瑞A5BSG是奇瑞開發的第一款混合動力，采用具備怠速停機和啟動功能的混合動力技術。當遇到紅燈或者堵車時，發動機暫停工作，當車輛意識到駕駛員要起步時，通過BSG系統快速啟動發動機，減少了發動機在怠速工作時的油耗和污染排放。
備注：45
概論
低碳下的汽車
國內自主品牌
長安汽車
          概念跑車氫程 搭載長安具備全球領先技術且已成功點火的增壓中冷氫內燃機，直接以壓縮氫氣為燃料，配合總線電控及緊湊的人機工程布置，充分展現了高效、科技與環保特色。 其性能不僅可以達到汽油機的水平，效率上還比同排量的汽油機高30%以上、HC、CO、CO2排放幾乎為零 。
備注：46
概論
低碳下的汽車
          中華汽車、吉利集團、一汽集團、東風汽車江淮汽車、東南汽車、福田汽車、北汽集團、上汽集團。研發各自的新能源汽車。
            新能源電動汽車是目前國際上最主流的低碳技術，要是實現節能減排環保的目標不僅僅單純發展新能源，而要通過傳統發動機技術升級、優化整車設計、采用輕量化材料等多種手段來全面提高汽車的節能減排水平。
備注：47
概論
視頻
汽車安全
備注：48
汽車節能技術
發動機節能減排技術
            如果把發動機也是有生命的，它工作時就像人在呼吸，人的呼吸越順暢，干起活來就越有勁，發動機也一樣。活塞式內燃機問世已經100多年了，但機械構造至今沒有根本的變革。但是歷經百年不斷完善的發動機正經歷著技術巨變，目的是集合最具優勢的技術降低油耗和排放。目前最具現實性的渦輪增壓、可變氣門和缸內直噴是發動機的三大流行新技術。
備注：49
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
渦輪增壓
          增壓對于柴油發動機是常見的技術，通過增壓器進行強制進氣，能夠在單位時間內，進入汽缸內的空氣量足夠多，可以大大提升進入氣缸內的空氣密度，進而由噴油嘴噴入適量的汽油進行混合，從而達到小排量大功率的目的。

備注：50
汽車節能減排技術
發動機節能減排新技術
   渦輪增壓
渦輪增壓器就是一個氣泵
用發動機排出的廢氣來驅
動渦輪增壓器一側的葉輪
。當葉輪越轉越快時，另
一側的葉輪也在同步加速
從而增大進入燃燒室的進氣量，壓縮空氣會變熱，進入燃燒室前要冷卻，就是中冷。（溫度低的空氣含氧量高）

備注：51
汽車節能減排技術
發動機節能減排新技術
   渦輪增壓
      增壓后能給燃燒室提供更多的空氣，使燃燒更徹底、排放干凈，另外在高海拔地區也能滿足空氣供給。
      缺點 由于增壓器由排氣能量驅動，當發動機轉速降低，可能無法驅動增壓器，而且增壓器還形成了進氣阻力，這成了渦輪增壓發動機的一大頑疾。
備注：52
汽車節能減排新技術
發動機節能減排新技術
   機械增壓
        機械增壓利用發動機曲軸運轉提供動力，壓縮空氣進行工作。相比渦輪增壓機械增壓沒有動力遲滯，可是機械增壓的實際動力效果沒有渦輪增壓來的迅猛強大，而且機械增壓，在高速時消耗很多的發動機動力。
備注：53
汽車節能減排新技術
備注：54
汽車節能減排新技術
廢氣渦輪增壓技術

備注：55
汽車節能減排新技術
廢氣渦輪增壓技術
備注：56
汽車節能減排技術
發動機節能減排新技術
渦輪增壓技術
      為了克服傳統渦輪增壓技術的天生缺陷——渦輪遲滯，各大廠商著重對渦輪增壓技術進行改進，實現可變增壓，實現動力爆發更順暢，提升動力的舒適性。
備注：57
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
    渦輪增壓
     大眾將機械和渦輪增壓相結合
     1.4LTSI雙增壓發動機獲得了09年最佳發動機、最環保發動機。TSI是大眾汽車開發的一套雙增壓系統，T代表渦輪增壓（turbo)S代表機械增壓（Super-charger)I代表燃油直噴（Injection)
    
備注：58
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
   渦輪增壓
    這兩種增壓技術各有利弊、優勢互補。渦輪增壓適合于發動機高速運轉下應用，而在發動機低轉速時，不僅不能起到增強動力的作用，而且增加整車油耗。
     機械增壓適合在發動機低速運轉時應用，此時能增強低速扭矩，當發動機轉速上升后，機械增壓器會消耗較多發動機能量，增加油耗，產生很大噪聲。
備注：59
汽車節能減排新技術
發動機節能減排技術
   渦輪增壓
      大眾利用這兩種增壓器的互補性開發出TSI雙增壓系統。在低速下，由機械增壓增大扭矩，在高速下利用渦輪增壓提升進氣壓力。有計算機控制各自何時運轉。
     雙增壓發動機系統很好的解決了機械增壓系統燃油經濟性差和渦輪增壓系統低速渦輪遲滯問題。
     雙增壓系統結構復雜，制造成本高、不易與發動機匹配的問題
備注：60
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
   大眾TSI雙增壓

1.4LTS I發動機
備注：61
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
   渦輪增壓
   奔馳柴油機采用兩級渦輪增壓
     奔馳2.1L柴油機采用了兩級渦輪增壓技術，在發動機中串聯兩個渦輪增壓器，尺寸較小的被稱為高壓級增壓器，尺寸較大的被稱為低壓級增壓器。
      在發動機低速運轉時，高壓級增壓器與發動機同步運轉，保證發動機有良好的瞬間響應避免渦輪遲滯，隨著發動機轉速的增加低壓級渦輪增壓器開始工作，與高壓級增壓器共同運行，保證發動機功率穩定增加。

備注：62
汽車節能減排技術
發動機節能減排新技術
    渦輪增壓
寶馬采用雙渦輪增壓技術
    寶馬六缸雙渦輪增壓發動機采用了兩個尺寸較小的渦輪增壓器，進行并聯，每個增壓器負責3個汽缸，在整車動力性和發動機瞬間響應方面，雙渦輪增壓技術優勢明顯。
     由于渦輪增壓器的低俗劣勢，它不能完全消除渦輪遲滯現象，只能使駕駛者在駕駛過程中不會明顯感到增壓器的介入，緩解渦輪遲滯。
備注：63
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
   可變氣門
     就像動物呼吸器官的吸氣和呼氣一樣，發動機燃燒需要向汽缸提供必需的新鮮空氣，并將燃燒后的廢氣排除出去。這由發動機的配氣機構實現的。
     因此配氣機構的主要功能是按照一定時限自動開啟和關閉各氣缸的進、排氣門，從而使空氣及時通過進氣門向氣缸內供給新鮮空氣或者可燃混合氣，并且及時將燃燒做功后形成的廢氣從排氣門排出，實現發動機氣缸換氣補給的整個過程  
備注：64
汽車節能減排新技術
發動機節能減排技術
可變氣門
    發動機氣門是由曲軸通過凸輪軸帶動的，氣門的配氣正時則是由凸輪決定的。普通的發動機，進排氣們開閉時間都是固定的，但是這種固定不變的氣門正時卻很難顧及到發動機在不同轉速工況時的工作需要。發動機的進、排氣猶如人體的呼吸，不過機械化的“呼吸”過程卻并不能使發動機的做功效率有任何提升。
備注：65
汽車節能減排技術
備注：66
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
可變氣門
     由于發動機工作時的轉速很高，四沖程發動機的一個工作行程僅需千分之幾秒，這么短促的時間往往會引起發動機進氣不足，排氣不凈，造成功率下降。因此，就需要利用氣流的進氣慣性，氣門要早開晚關，以滿足滿足進氣充足，排氣干凈的要求。
    這種情況下，必然會出現一個進氣門和排氣門同時開啟的時刻，配氣相位上稱為“重疊階段”。 
備注：67
汽車節能減排新技術
發動機節能減排技術
可變氣門
      重疊的角度通常都很小，可是對發動機性能的影響卻相當大
     發動機轉速越高，每個汽缸一個周期內留給吸氣和排氣的絕對時間也越短，因此想要達到較好的充氣效率，這時發動機需要盡可能長的吸氣和排氣時間。顯然，當轉速越高時，要求的重疊角度越大。 
備注：68
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
可變氣門
    配氣機構的設計是對高轉速工況優化的，發動機容易在較高的轉速下，獲得較大的峰值功率。但在低轉速工況下，過大的重疊角則會使得廢氣過多的瀉入進氣岐管，吸氣量反而會下降，氣缸內氣流也會紊亂，導致怠速不穩，低速扭矩偏低。
    相反，如果配氣機構只對低轉速工況優化，發動機的就無法在高轉速下達到較高的峰值功率。所以傳統的發動機都是一個折衷方案，不可能在兩種截然不同的工況下都達到最優狀態。
備注：69
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
可變氣門
   為了解決這個問題，就要求配氣相位角大小可以根據轉速和負載的不同進行調節，高低轉速下都可以獲得理想的進氣量從而提升發動機燃燒效率，這就是可變氣門正時技術開發的初衷。
   傳統的VVT技術通過合理的分配氣門開啟的時間確實可以有效提高發動機效率和經濟性

備注：70
汽車節能減排新技術
發動機節能減排技術
可變氣門
  發動機的實質動力表現是取決與單位時間內汽缸的進氣量的 
  氣門正時代表了氣門開啟的時間，而氣門升程則代表了氣門開啟的大小 
   可變氣門正時技術也是通過改變進氣量來改善動力表現的。
    
備注：71
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
可變氣門
    氣門正時只能增加或者縮小氣門開啟時間，如果氣門開啟大小（氣門升程）也可以時間可變調節的話，那么就可以針對不同的轉速使用合適的氣門升程，從而提升發動機在各個轉速內的動力性能，這就是和VVT技術相輔相承的可變氣門升程技術。

備注：72
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
可變氣門
    低轉速時系統使用較小的氣門升程，這樣有利于增加缸內紊流提高燃燒速度，增加發動機低速輸出扭矩，而高轉速時使用較大的氣門升程則可以顯著提高進氣量，進而提升高轉速時的功率輸出 
備注：73
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
   可變氣門

VTEC(variable valve timing and lift electronic
Control system)
VVT-i(variable valve timing
 intelligent)
備注：74
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
缸內直噴（FSI）
         對于一臺汽油發動機來說，將汽油送入汽缸，并與空氣混合，再使油氣混合物充分燃燒才能獲得強大的動力，因此油氣混合技術也是發動機的關鍵之一。

備注：75
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
   缸內直噴
           普通的汽油機它的噴嘴安裝于進氣歧管內，在噴油時進氣道的氣流與高揮發性的汽油混合很容易就形成了高質量的油汽混合氣。但是從進氣篩管到氣缸仍有一段距離，因此從理論上講我們踩油門之后會有很短的時間延時高濃度的混合氣才能到達氣缸。另外現代汽車都采用了可變氣門正時，進、排氣門都具有開閉重合角，說白了就是混合氣進氣的時候有很少一部分未經燃燒就直接從還未關閉的排氣門排出，這也是造成了資源浪費。 
備注：76
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
   缸內直噴
            缸內直噴技術一直是用在柴油機上。是柴油的物理特性決定的，柴油的沸點高、揮發能力很弱，較粘稠、流動性差，因此讓其在缸外與空氣進行充分的霧化形成混合氣的難度非常高，所以柴油機不能像汽油機那樣在缸外設置噴嘴；而內燃機在進行燃燒之前最佳的燃料狀態是讓燃料與空氣充分的霧化，才能達到均勻、充分的燃燒。因此柴油機現階段最佳的解決辦法只能使用缸內直噴技術。 
備注：77
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
             FSI缸內直噴發動機，應用了稀薄燃燒技術，就是說它在正常工作情況下的空燃比要大于理論空燃比，混合氣濃度比普通電噴發動機更低。混合氣濃度降低了，那么經濟性也隨之提高，跑同樣的路，應用稀燃技術的發動機就會更省油。

備注：78
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
          當空燃比大于理論空燃比時，由于混合氣濃度降低，那么汽油的發火性也會降低。通俗的說汽油就不那么容易被點燃。因為火花塞的點火能量有限。如果要在這種情況下順利點火，就必須提高火花塞的點火能量。通常提高火花塞點火能量有兩種做法：一種是使用多電極火花塞，另一種是使用雙火花塞。 
備注：79
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
           要獲得更好的點火和燃燒條件，就必須把燃油直接噴射到汽缸中去。通過對燃燒室內部形狀的設計，讓混合氣能產生較強的渦流使空氣和汽油充分混合。然后使火花塞周圍區域能有較濃的混合氣，其他周邊區域有較稀的混合氣。這樣才能在保證在順利點火的情況下盡可能的實現稀薄燃燒。而這種在不同區域擁有不同混合氣濃度的燃燒技術叫做分層燃燒技術。 
備注：80
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
           汽油噴射入活塞坑以后，可以向上運動到火花塞附近，在火花塞附近形成一個較濃的區域，有利于點火。當中心區域點燃以后，放出的熱量要大大高于火花塞點火能量，因此就很容易引燃周邊汽油濃度較小的區域實現稀薄燃燒。 
備注：81
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
            稀薄燃燒除了可以節省燃油，還有一個顯著的特點就是可以使用高壓縮比。普通發動機混合氣濃度較大，如果壓縮比過高就容易產生自燃。由于有了稀燃技術，混合氣自燃的機率減低，那么壓縮比也可以隨之提高了。壓縮比提高以后，帶來的直接好處就是讓汽油的燃燒效率更高。因為在高壓狀態下汽油燃燒所釋放的能量比在低壓狀態下要多。而且在高壓狀態下汽油燃燒也更充分，有害物質的排放也更低。
備注：82
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
        均勻燃燒:在全負荷時，燃油噴射與進氣同步，燃油得到完全霧化，使混合汽均勻地充滿燃燒室，自然會得到充分的燃燒，使發動機動力得到淋漓盡致的發揮。在均勻燃燒時有著和傳統噴射發動機相同的空氣與燃油混合比，即空燃比是14.7∶1 
     在均勻燃燒情況下，在獲得高動力輸出和扭矩值的同時付出了較低的燃油消耗。 
備注：83
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
           汽油機缸內直噴作為新技術有著美好的前景。缸內直噴所宣揚的是通過均勻燃燒和分層燃燒，實現了高負荷、尤其是低負荷下的燃油削耗降低，動力還有很大提升。在部分負荷時具有的巨大節油作用體現在市內走走停停的交通狀況下

備注：84
汽車節能減排技術
發動機減排技術
          廢氣再循環(EGR)系統用于降低廢氣中的氧化氮(NOX)的排出量。氮和氧只有在高溫高壓條件下才會發生化學反應，發動機燃燒室內的溫度和壓力滿足了上述條件，在強制加速期間更是如此。
     大量的氮氧化物形成光化學煙霧，造成眼睛疼痛，呼吸困難，長期呼吸會呼吸器官疾病和癌癥。
備注：85
汽車節能減排技術
發動機減排技術
          當發動機在負荷下運轉時，EGR閥開啟，使少量的廢氣進入進氣歧管，與可燃混合氣一起進入燃燒室。怠速時EGR閥關閉，幾乎沒有廢氣再循環至發動機。汽車廢氣是一種不可燃氣體(不含燃料和氧化劑)，在燃燒室內不參與燃燒。 它通過吸收燃燒產生的部分熱量來降低燃燒溫度和壓力，以減少氧化氮的生成量。進入燃燒室的廢氣量隨著發動機轉速和負荷的增加而增加。
備注：86
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
           作為動力總成的一部分，變速箱對于車輛的動力性能、油耗及排放，同樣起著至關重要的作用。先進的變速箱可幫助發動機更好地演繹其優異性能，實現車輛動力性與經濟性的最佳結合，創造高性能與低排放的完美平衡

備注：87
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
          DSG雙離合自動變速箱采用雙離合器技術，將手動和自動變速箱合而為一 ，手動變速箱(MT)是應用歷史最長的變速裝置，它的優點是：結構簡單，傳動效率高，車速隨檔位變換的響應表現直接，富有駕駛樂趣，給駕駛者帶來強烈的駕馭和掌控感。然而手動變速箱(MT)也存在一些缺點：換檔操作復雜，舒適性略差，并且在換檔過程中，離合器分離與結合的過程會產生動力間斷。要想獲得理想的燃油經濟性，則對良好的駕駛習慣有較高的要求。 
備注：88
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
          自動變速箱(AT)最大的好處是帶來了方便的換檔操控，舒適的駕乘感受。目前采用液力變矩器的自動變速箱(AT)是迄今應用歷史最長的自動變速箱。但是，自動變速箱(AT)換檔動作遲鈍，提速慢，會產生頓挫感等缺點，也在一定程度上使駕駛樂趣降低，而且自動變速箱(AT)的傳動效率較低，油耗較高 
備注：89
汽車節能減排技術
發動機減排技術
DSG雙離合器自動變速箱
           雙離合器變速器，顧名思義，就是一臺變速器使用了兩個離合器，各離合器單獨運轉的變速器。 
好處：DSG的換檔動作比手動檔變速箱還要快，帶來更多駕駛樂趣；DSG換擋過程中不產生動力間斷，DSG極為快速的換檔過程令人難以察覺無頓挫感，DSG的油耗水平與手動檔車型相當，甚至低于手動擋車型。
備注：90
汽車節能減排技術
發動機減排技術
工作原理      雙離合器變速器省略了傳統手動變速器的離合器踏板，改由電子控制液壓系統對兩個離合器進行控制。雙離合器變速器的輸入軸也被分為兩部分，兩個離合器各自與一根輸入軸相連，中空的外軸用于連接變速器中的偶數擋位，外軸套嵌的實心內軸則用于連接奇數擋位。兩個離合器在工作時相互配合，各自負責一根輸入軸的動力傳遞。 
備注：91
汽車節能減排技術
發動機減排技術

紅色部分表示離合器2通過內軸控制變速器中的奇數擋位，綠色部分表示離合器1通過外軸控制變速器中的偶數擋位。
備注：92
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
　        當汽車正常行駛時，一個離合器與變速器中的某一擋位相連，將發動機動力傳遞至驅動輪，與此同時，控制單元根據車輛行駛速度和發動機轉速對駕駛者的換擋意圖進行預先判斷，控制另一個離合器與變速器中下一擋位的齒輪組相連，離合器仍處于分離狀態，尚未進行任何動力傳輸。

備注：93
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
          換擋時，第一個離合器斷開連接，同時第二個離合器將之前預連接的變速器中下一擋位的齒輪組與發動機接合，進行下一個擋位的動力傳輸，從而不會出現動力中斷的狀況。除了空擋之外，雙離合器變速器中的一個離合器總處于接合狀態，另一個離合器總處于斷開狀態。

備注：94
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
           用1檔起步的時候離合器1結合，1檔齒輪聯通傳動，而此時2檔的齒輪已經嚙合好，只是離合器2沒有結合，動力不從2檔齒輪這過。到達換檔轉速時，變速箱無需再做嚙合2檔齒輪的動作，只需分離離合器1，結合離合器2即實現了換檔。離合器2結合后，變速箱退出1檔掛再上3檔預備。

備注：95
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
         這樣一個機構即有像手動檔一樣的直接輸出，又省去了手動檔進退檔動作所需的時間，同時一個離合器分離的同時另一個離合器已經結合上，中間動力沒有中斷。正是因為DSG即有手動檔的動力輸出直接、體積小、重量輕的優勢，又實現了手動檔無法完成的快速換檔

備注：96
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術
           正是這樣的兩個離合器配合換擋的結構，在擋位切換時齒輪早已銜接，DSG雙離合自動變速器實現了，平順換擋、快速換擋、動力“無間斷”地輸出，節約燃油的設計目的。據大眾官方數據，目前普及型的雙離合變速器換擋時間只有0.2秒左右。即使是全球最好的賽手換擋速度也不可能與雙離合變速器相比。雙離合變速器換擋時間也遠超出人類操作的極限。

備注：97
汽車節能減排技術
發動機節能減排技術

備注：98
汽車安全技術
汽車安全概述
    1850年末，為少數有錢人服務的私人蒸汽汽車也開始生產，隨著這種汽車的普及，英國隨后開始實施世界上最早的道路交通法---紅旗法。
     世界上第一起交通死亡事故發生在1889年美國的紐約，一個名叫蓓蕾絲的婦女發生交通意外。

備注：99
汽車安全技術
汽車安全概論
歐洲各國是實施與車輛有關的法規較早的國家.
英國從1929年開始實施“道路車輛照明法”；
德國于1952年公布了包含汽車及其零部件安全法規的道路交通；
澳大利亞于1968年制定了設計法規（ADR）

備注：100
汽車安全技術
汽車安全概述
   美國參議員利比科夫1965年在參院提出了立法的必要性，隨后美國制定了一系列法規，影響最大的是1970年2月美國運輸部（DOT）提出的安全試驗車（ESV）計劃。計劃的目的是弄清汽車碰撞時增加乘員生存的可能性，掌握如何領導改進設計來減少傷亡和經濟損失的一般規律，促進世界汽車工業界的安全研究，將安全試驗車試驗研究所得到的技術資料用于制訂新的安全標準。

備注：101
汽車安全技術
汽車安全概述
   自1889年世界上發生第一起車禍死亡事故至今,全球死于交通事故的人數總計高達3200多萬人,遠遠高于同期死于戰爭的人數.如今全世界每年死于道路交通事故的超過100萬人,地球上平均每50秒鐘就有1人死于交通事故,每2秒鐘就有1人因交通事故受傷.因此,道路交通事故已成為"現代社會的第一公害".

備注：102
汽車安全技術
汽車安全概述
        我國交通事故特征，明顯的分為兩個階段。20世紀50年代-70年代，由于汽車保有量少，公路交通系統不發達，平均行車速度較低，所以交通事故傷亡人員以行人為主。20世紀80年代，尤其進入21世紀以來，汽車保有量迅速增加，公路交通系統得到大大改善，平均行車速度大大提高，交通事故傷亡人員的比例有了很大變化。

備注：103
汽車安全技術
汽車安全概述
    1951年中國機動車交通事故死亡人數僅為852人,2002年則達到10.9萬余人。
   據公安部門的報告,2000年后全國每年的交通事故死亡人數在10萬人上下,受傷人數50萬左右。中國機動車交通事故死亡數約占全球道路交通事故傷害死亡數的8% 
   2010年全國發生道路交通事故238351起，造成67759人死亡、275125人受傷。

備注：104
汽車安全技術
汽車安全概述
主動安全性
    定義：在交通事故發生之前的安全性，主要涉及汽車的動力性、操縱穩定性及汽車的舒適性、制動性以及燈光、視野等方面，稱為汽車的主動安全性。
    研究的目的:防止和減少交通事故的發生，涉及的安全性措施，如發生危險狀態時，駕駛者采取操縱方向盤進行避讓或者進行緊急制動。在汽車正常行駛時，確保操縱穩定性、對周圍環境的視認性和基本行駛性能的措施等被稱為主動安全性措施，涉及的安全裝置，如防抱制動系統、防滑系統、主動懸架、四輪驅動、動力轉向、燈光照明系統、刮水器、后視鏡、防止車輛追尾的車距報警系統和激光雷達等成為主動安全系統或預防安全系統。

備注：105
汽車安全技術
汽車安全概述
被動安全
   事故發生后的安全性，主要涉及汽車結構安全性及司乘人員的保護性安全性，這些成為汽車的被動安全。
    研究的目的：盡量減小事故發生后司乘人員和行人直接的受害程度，涉及的安全性措施和裝置，如汽車安全結構（車身、車架、座椅轉向機及內裝飾等）、司乘人員保護系統（安全帶，安全氣囊），防止火災擴大和使司乘人員能夠迅速從事故汽車中解脫出來的安全系統等稱為被動安全性措施和系統。

備注：106
汽車安全技術
汽車安全概述
我國在汽車安全方面開展最早的是汽車操縱性能的研究（主動性方面），吉林大學的郭孔輝院士是這方面的國內創始人。
1992-1995年，CATARC(中國汽車技術研究中心)執行了聯合國開發署援助項目---汽車排放控制與被動安全，通過與國外的合作交流，推動了我國即將開展的安全技術工作，并開始進行安全帶，座椅動態試驗等。
清華大學在1988年從國外購置了HybirdⅡ型假人，建立了簡單的碰撞試驗系統，開展了圖像分析，模擬計算，事故調查等方面的工作。
1996年，湖南大學汽車工程學院成立了計算機仿真試驗室，進行汽車碰撞模擬計算方法的研究。

備注：107
汽車安全技術
汽車安全概述
  先進安全汽車利用傳感器檢測汽車周圍的交通環境或路面狀況，應用電子、信息及通信處理技術，使汽車在發生碰撞前、碰撞時和碰撞后進入自動控制或轉向的安全運行模式，以預防交通事故發生，減輕危害程度。先進安全汽車涉及主動安全與被動安全兩個方面，具有更高的智能化，真正實現了人-機統一，進一步提高了汽車的安全性，展示了安全汽車的發展方向。

備注：108
汽車安全技術
汽車安全概述
先進安全汽車的安全技術包括四個領域：
  先進安全汽車可望在本世紀初進入實用階段。
預防安全技術
事故防止技術
沖突時減輕危害程度的技術
撞車后防止災害擴大的技術

備注：109
汽車安全技術
汽車安全概述
  視頻 汽車安全

備注：110
汽車安全技術
汽車安全技術
           1944年的時候汽車上沒有安全措施，主要看鋼板是否結實，技術人員主要集中在汽車玻璃破碎后，減少尖銳度避免扎傷成員，研究車輛發生撞擊后，減少零件的脫落，降低對成員的危害。
           1959年volvo公司成功研制前座三點式安全帶。

備注：111
汽車安全技術
汽車安全技術
       1966年提出碰撞緩沖區，當汽車發生碰撞時車輛的前部和側面鋼板能夠很好的吸收碰撞時產生的能量，最大程度的保護駕駛員和乘客的人身安全。

備注：112
汽車安全技術
汽車安全技術
       vovlo汽車1972年制造出后向式兒童安全座椅。Volvo汽車公司在大量的調查研究過程所收集到的證據，充分證明幼小兒童乘車的最安全方法是讓他們坐在后向式兒童安全座椅里。 后向式兒童安全座椅可將傷害減少90%。 同正向座椅相比，后向座椅可將撞擊力和對兒童頭頸部的傷害減少一半。

備注：113
汽車安全技術
汽車安全技術
       1984年防抱死的ABS剎車系統出現。普通制動器的汽車，高速行駛時突然緊急制動時，四個車輪全部停止轉動，這時前輪會失去導向作用，而且由于四個車輪與地面的摩擦力的大小、方向很難一致，就會導致車輛失控 。
           工作原理：當車輪制動時，安裝在車輪上的傳感器立刻能感知車輪是否抱死，并將信號傳給電腦，對抱死的車輪電腦將降低這個車輪的制動力，車輪又繼續轉動，轉動一定程度，電腦又對其施加制動力，保證車輪既受到制動，又不至抱死。
備注：114
汽車安全技術
汽車安全技術
            ABS（Anti-lockBraking system)，裝有ABS的汽車，能有效控制車輪保持在轉動狀態而不會抱死不轉，大大提高了剎車時汽車的穩定性及較差路面條件下的汽車的制動。ABS通過安裝在車輪上或傳動軸上的轉速傳感器檢測各車輪的速度，由計算機計算當時車輪的滑移率并與理想的滑移率比較，做出增大或減小制動器制動壓力的決定，通過執行機構及時調整制動壓力，保持車輪處于理想的制動狀態。

備注：115
汽車安全技術
汽車安全技術
      ESP由1995年奔馳公司首先應用在A級車上。ESP（Electronic Stablity Program)電子穩定裝置

備注：116

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