汽车先进技术概述

2010年《汽车设计》课程绪论当前汽车先进技术概述山东交通学院汽车工程系1.我国汽车工业发展状况2.汽车工业发展对汽车技术要求3.汽车先进技术内容概述4.汽车安全性技术5.汽车节能技术6.汽车环保技术7.汽车舒适性技术目录1.我国汽车工业发展状况特点：汽车工业快速发展近年来，我国汽车工业进入空前的快速发展时期，早已经成为国民经济的支柱产业。2008年我国汽车产量和销量分别为934.51万辆和938.05万辆，同比增长5.21%和6.70%，分别比上年回落16.81%和15.14%。据悉，2008年国产汽车产销增幅是自1999年以来首次低于10%。但是，超过美国的868.1万辆位居世界第二。据预测，2010年中国汽车产量将达1000万辆，汽车化水平将达到40辆/千人(24辆/千人、135辆/千人)，汽车工业生产总值将达2.2万亿元，汽车工业增加值将达到4500亿元左右，汽车工业增加值占国内生产总值的比重将达到2.5%。1.我国汽车工业发展状况2.汽车工业发展对汽车技术要求汽车燃油经济性标准《乘用车燃料消耗量限值》（GB19578-2004）正式出台。国家环保总局2005年颁布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅲ、Ⅳ阶段）》（GB18352.3-2005）。在2007年7月1日开始实施Ⅲ阶段排放法规（相当于欧3法规），2010年7月1日实施Ⅳ阶段排放法规（相当于欧4法规）。节能、环保法规要求安全、舒适法规要求特点：标准、法规对汽车技术提出更高要求我国将于近期出台9项有关汽车安全的强制性国家标准,动态侧面碰撞与被“追尾”乘用车的燃油系统防泄漏和防火性能首次写进强制性国家标准。从2005年1月1日起，我国开始实施《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》（GB1495-2002）。2.汽车工业发展对汽车技术要求我国汽车工业发展战略：科学发展。汽车工业科学发展战略要求：全面提升我国的汽车技术。体现在自主开发能力、自主知识产权的技术和自主品牌产品。经过多年技术引进和生产实践，我国在汽车先进技术方面已具备了一定的技术积累，但与国际先进水平相比尚存在较大差距。汽车先进技术是汽车工业可持续发展的源动力和根本保证，作为支柱产业的汽车工业具有较高的关联性，它的发展将带动相关产业的技术进步和产品的升级换代。钢铁、塑料、橡胶、有色金属、电子仪表和石油化工等相关行业必将随着汽车行业的发展而快速发展，同时在一定程度上也带动了国防与军工技术的进步。2.汽车工业发展对汽车技术要求3.汽车先进技术内容概述汽车自主开发能力核心技术层前沿技术层共性技术层整车先进技术整车开发技术汽车节能、环保、安全和舒适等先进先进技术；车身结构安全技术、轻量化技术和汽车整车噪声控制技术；汽车整车匹配技术。动力系统高效、低排放汽油发动机技术，轿车柴油机技术，大排量柴油发动机技术。传动系统机械自动变速器（AMT）的核心技术和无级自动变速器(CVT)的核心技术、双离合器自动变速器(DCT)技术、双质量飞轮技术、缓速器等。汽车电控与电子技术汽车电控助力转向系统、智能乘员约束系统的先进技术；汽车制动电控技术、汽车安全辅助驾驶系统、底盘一体化控制技术、车身综合控制技术；电子驻车系统和电控制动系统。关键零部件现代轮胎先进技术和汽车悬架控制技术。技术标准、法规、发展战略对汽车先进技术研发支撑标准、安全法规及标准体系的研究和制定，对汽车先进技术的发展战略的深入研究，都将对汽车先进技术的发展起到不可忽视的影响。3.汽车先进技术内容概述3.汽车先进技术内容概述整车性能匹配与试验先进技术机械式自动变速器技术轿车柴油机技术智能化乘员约束系统设计、匹配及试验技术汽车碰撞安全技术直喷汽油机技术高效低排放大功率柴油机技术无级自动变速器技术双离合器自动变速系统关键技术汽车安全辅助驾驶系统的关键技术汽车振动噪声综合控制技术汽车车身轻量化设计技术汽车电控助力转向系统开发技术汽车制动电控技术汽车悬架控制技术标准、规范，发展战略研究现代轮胎设计开发技术节能、环保、安全、舒适整车先进技术底盘一体化控制技术车身综合控制技术汽车列车关键技术传动系统先进技术动力系统先进技术整车先进技术汽车电控与电子先进技术汽车先进技术关键零部件先进技术技术标准、规范、发展战略节能、环保、安全、舒适整车先进技术主要技术内容：整车开发；整车开发流程及规范。主要技术指标：油耗降低15％以上；排放满足国IV以上排放法规；整车安全性达到同期国际同类车水平；整车舒适性达到同期国际同类车水平；形成整车开发流程及规范。整车性能匹配与试验先进技术主要技术内容：整车性能分析与验证的虚拟样机及虚拟试验场技术；轮胎力学特性的动态建模理论与试验技术；整车性能评价理论、方法及其先进试验技术；整车性能匹配及其优化技术；汽车总成的动态载荷模拟技术。主要技术指标：汽车性能虚拟样机的仿真与实车试验结果一致性达到85%以上；形成一套轿车整车性能评价体系；形成一套先进的整车性能匹配与优化技术；汽车运动状态测试系统可以提供汽车性能评价所需的完备状态信息；所建立的可靠性虚拟样机与汽车虚拟试验场结合，可以进行汽车所有零部件边界约束与载荷的动态模拟。汽车碰撞安全技术主要技术内容：正撞、斜碰、侧撞、偏置碰撞、尾撞、翻滚，以及复合碰撞工况下汽车的碰撞安全结构设计；车身主要耐撞结构部件与其它非承载部件的装配关系。主要技术指标：正撞、斜碰、侧撞、偏置碰撞、尾撞、翻滚，以及复合碰撞工况下汽车碰撞安全结构设计理论及技术；形成中国的新车评价试验体系；形成一系列的汽车碰撞安全测试规范和有关技术标准的建议稿。汽车振动噪声综合控制技术主要技术内容：整车NVH（Noise、Vibration、Harshness）特性的开发流程、振动特性仿真分析、振动控制设计、匹配、评价与测试技术；整车声学、动力总成及车身NVH性能的设计、评价、匹配与试验测试。主要技术指标：汽车NVH特性控制的开发流程和声品质主客观评价方法；轿车NVH性能指标达到国际同期水平，发动机噪声低于94dB，车内噪声降低3dB；重型车指标与国外同类车型指标相同，声学舒适性水平提高30％。汽车车身轻量化设计技术主要技术内容：汽车轻量化设计的开发流程及规范；轻量化结构优化技术研究；适用于评价轻量化结构对结构抗撞性、NVH等整车性能影响的仿真技术和试验技术。主要技术指标：对于汽车整车自重超过1000公斤的轿车，白车身重量不应超过160公斤；对于汽车整车自重不超过1000公斤的轿车，白车身重量不应超过整车自重的14％；轻量化结构设计必须满足汽车安全法规及NVH性能要求；形成汽车轻量化设计的开发流程及规范。汽车列车关键技术主要技术内容：提高车辆的侧倾稳定性与平顺性、制动安全性的优化系统；防侧倾控制系统；防止轴转向、周期与非周期性的横向摆动控制系统；防折叠控制和相关警示、自检系统系统。主要技术指标：汽车列车动力模型进行整车场地试验验证，仿真与试验误差不超过15%；形成汽车列车侧倾控制与预测技术、多轴列车轴转向、周期与非周期性的横向摆动和折叠控制与预测技术、多轴列车轴制动协调控制技术；完成产品样机开发，并实际装车进行试验考核，出具用户使用报告；形成成果转化能力，产品具备市场供货的能力。轿车柴油机技术技术目标：开发满足国Ⅳ排放法规的轿车柴油机主要技术内容：发动机结构设计、电控管理技术、排气后处理技术、增压技术、废气再循环技术、高压喷油系统、发动机与整车的集成和标定匹配技术。主要技术指标：排放达国Ⅳ标准；燃油经济性、动力性、噪声和振动达到国际先进水平；通过产品耐久性考核；电控柴油喷射系统和后处理技术满足使用要求。直喷汽油机技术技术目标：掌握缸内直喷式汽油机整机设计开发的关键技术,开发出具有产业化水平的高性能轿车直喷汽油机。主要技术内容：混合气形成和燃烧规律研究；发动机管理系统关键技术；增压系统；废气再循环系统；催化器系统；发动机与整车的集成和标定匹配。主要技术指标：燃油消耗率低于我国乘用车油耗标准第二阶段指标10％以上；排放水平达到国Ⅳ标准；动力性比进气道喷射发动机提高5％以上；稀薄燃烧直喷汽油机：稀燃催化剂技术满足排放可靠性要求，实现技术储备;通过产品化的汽油机耐久性考核。高效低排放大功率柴油机技术技术目标：掌握大功率柴油机设计开发技术，形成产品开发流程和设计规范，开发出具有国际先进水平的大功率柴油机。主要技术内容：发动机开发流程和设计规范；整机设计；电控和EGR技术；增压和多气门技术；机内、外净化技术；生产制造工艺；环境适应性和热冲击；发动机和整车可靠性；质量控制规范。主要技术指标：建立产品开发流程和设计规范；排放达国Ⅳ标准、整机噪声达到国际先进水平；形成后处理技术路线、评价规范与标准；功率≥260kW，燃料消耗率达国际先进水平；台架可靠性≥1000h；升功率比达国际先进水平。机械式自动变速器技术主要技术内容：整车匹配、标定及诊断技术；试验、测试、系统评价标准化技术；执行机构系统集成及快速响应控制技术。主要技术指标：燃油经济性、换档平顺性动力性高于手动机械变速箱；所开发的AMT产品满足国家可靠性标准；形成AMT的可靠性测试规范及推荐标准。技术目标：以掌握AMT产业化核心技术为研究目标，整体推进AMT技术领域的自主创新能力和产业化能力，为建立AMT开发体系提供技术支撑。无级自动变速器技术主要技术内容：整车动力传动系统匹配及在环标定试验技术；传动效率的分析与试验技术；系统评价标准化技术；控制算法及工程化软件开发。主要技术指标：传动效率达到国际同类产品先进水平；动力性、燃油经济性优于4速AT；成本相当于4速AT。技术目标：针对国内需求，开发性能价格比高、有自主知识产权、国内技术领先和接近国际先进水平的轿车用金属带式无级变速器，为CVT产业化提供技术支撑和开发平台。双离合器自动变速系统关键技术主要技术究内容：电液系统集成技术；双离合器匹配及跳档控制技术；整车匹配及标定、诊断技术；试验、测试及系统评价标准化技术。主要技术指标：样机传动效率、换档平顺性、加速性、燃油经济性、制造成本及小型化、轻量化等技术指标达到国际上同种类自动变速器相当的水平，换档时间≯0.8s。技术目标：跟踪国际先进技术，同步研究DCT开发关键技术，自主创新设计适合国情的DCT样机，构建DCT系统开发平台。汽车电控助力转向系统开发技术主要技术内容：电控助力转向系统控制策略研究及ECU开发；电控助力转向系统与整车匹配技术；电控助力转向系统故障诊断技术；电控部件的电磁兼容技术；电控助力转向系统可靠性设计。主要技术指标：形成电控助力转向系统的开发流程及规范；形成电控助力转向系统的可靠性测试规范及推荐标准；形成具有自主知识产权的电控助力转向系统设计技术和方法；开发出电控助力转向系统设计软件平台。汽车制动电控技术主要技术内容：电控制动系统执行机构特性研究；电控制动系统电机的特性及控制策略研究；电控制动系统性能匹配及控制策略研究；电控驻车制动系统的开发；电控驻车制动系统的中试和产业化；基于网络控制的制动系统电子控制单元的软硬件的开发；电子制动踏板系统开发。主要技术指标：电子制动踏板具有容错设计，带有高速总线接口；工作温度范围满足-40～120°C；通过国家的汽车电子产品的电磁兼容性能检测试验；实现电子驻车制动系统产业化。汽车安全辅助驾驶系统的关键技术主要技术内容：车道保持技术及系统；自适应巡航控制技术及系统。主要技术指标：车道保持系统的失效车速下限不小于120km/h，能够适用于多种曲率路段，产品化样机经过用户的中试并得到认可；自适应巡航控制系统的失效车速下限不小于180km/h，能够适用于多种曲率路段，具备起步－停车控制功能，产品化样机经过2家用户的中试并得到认可。底盘一体化控制技术主要技术内容：驱动/制动/转向/悬架电控一体化集成控制算法；制订高速网络协议；动力传动系统和制动系统综合控制技术；底盘电控一体化系统的匹配与标定试验技术以及评价体系。主要技术指标：形成自主集成控制逻辑和算法、制订高速网络信息传输接口规范；形成具有自主知识产权的系统集成控制设计技术和方法；第一阶段开发出驱动/制