文/上海 彥仁

國內(nèi)外汽車新技術(shù)回顧和展望

文/上海 彥仁

節(jié)能、安全、環(huán)保，是當(dāng)前全球汽車行業(yè)共同關(guān)注的熱點(diǎn)。因此，汽車新技術(shù)自然也圍繞這三個(gè)方面，以降低燃油耗、提高安全性(主動(dòng)安全和被動(dòng)安全)、降低廢氣排放來進(jìn)行。

一、節(jié)能新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

為有效降低對(duì)進(jìn)口石油的依賴，各國各地區(qū)都在大力提倡節(jié)約能源，比如，美國、日本以及歐盟都提出了提高燃油經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)。我國也于2011年10月1日起，提高燃油經(jīng)濟(jì)性補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)乘用車裝備質(zhì)量的不同，提高的綜合燃油耗的數(shù)值也不同。

1.汽油機(jī)新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

(1)廢氣渦輪增壓、空冷技術(shù)及應(yīng)用

第7批“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”節(jié)能汽車推廣目錄中共有12家企業(yè)和49種乘用車車型。一汽—大眾和上海大眾共有13種車型入選，占26.5%。這13種車型都采用了大眾汽車公司的廢氣渦輪增壓、空冷技術(shù)，其中有12種車型采用1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)，有9種車型采用渦輪增壓燃油分層直接噴射和雙離合器自動(dòng)變速器技術(shù)。上海通用共有9種車型入選，占18.4%。以通用為代表的美系車都給人以大排量、大油耗的印象，為了甩掉“油老虎”的帽子，上海通用投資11億美元，在過去兩年中把旗下的車輛動(dòng)力總成全部換代，新車型燃油經(jīng)濟(jì)性提高了8%～13%，1.6L以下節(jié)能補(bǔ)貼車型占該公司1.6L及以下車型的50%，2011年推出的新車型，節(jié)油性能提高75%。這次入選的9種車型都采用eAssist汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力總成采用廢氣渦輪增壓、SIDI智能缸內(nèi)直噴和6擋自動(dòng)變速器。

奇瑞有6種車型入選，占1 2.2%，有0.8L、1.0L、1.6L排量汽油機(jī)，采用Acteco(由AVL公司設(shè)計(jì))發(fā)動(dòng)機(jī)；比亞迪也有3種車型入選，占6.1%，采用1.5L缸內(nèi)直噴、渦輪增壓和雙離合器自動(dòng)變速器。

非常遺憾的是，一汽豐田、廣汽豐田、廣汽本田等在中國生產(chǎn)的車型沒有一種車型進(jìn)入第7批目錄，這是因?yàn)樨S田、本田裝在轎車上的發(fā)動(dòng)機(jī)都是自然吸氣式汽油機(jī)，沒有采用渦輪增壓和汽油直噴技術(shù)。雖然這兩家公司都有這方面技術(shù)，但沒有引入中國。

2010年，我國采用渦輪增壓汽油機(jī)的乘用車銷量56.54萬輛，占當(dāng)年乘用車銷量5.96%；2011年1～6月，我國采用渦輪增壓汽油機(jī)的乘用車銷量31.94萬輛，占2011年1～6月乘用車銷量的6.57%。

目前國內(nèi)轎車渦輪增壓器生產(chǎn)企業(yè)主要有長春富奧石川島增壓器有限公司、博格華納汽車零部件(寧波)有限公司和霍尼韋爾渦輪增壓系統(tǒng)(上海)有限公司，這三家合資公司市場份額分別為52%、44%和4%。

渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)由其排出的廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器的渦輪高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)進(jìn)氣渦輪以同樣轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以高于大氣壓力將空氣壓縮到缸內(nèi)，渦輪增壓的空氣進(jìn)氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，能提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和扭矩。如一汽大眾速騰1.4TSI汽油機(jī)最大功率為96kW，最大扭矩為220N·m；而速騰2.0L自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，其最大功率為85kW，最大扭矩為170N·m；1.4L排量汽油機(jī)采用TSI技術(shù)后比2.0L排量自然吸氣式汽油機(jī)的功率、扭矩、升功率、升扭矩都要高，這等于縮小了發(fā)動(dòng)機(jī)排量。

(2)缸內(nèi)直噴

缸內(nèi)直噴是使燃油在極高壓力下直接噴入燃燒室內(nèi)。大眾1.8TSI汽油機(jī)采用博世公司可按需調(diào)節(jié)的高壓燃油泵(HDP)，該泵噴射壓力可達(dá)15MPa，比2.0TSI提高4MPa。采用缸內(nèi)高壓直噴和廢氣渦輪增壓器相結(jié)合，具有更高行駛功率、更低的燃油耗，并降低廢氣排放。

因此，廢氣渦輪增壓器和汽油直噴技術(shù)在大眾、通用、福特等都廣泛采用，而日本三菱、豐田雖然最早研發(fā)出稀薄燃燒汽油直噴技術(shù)，并在其國內(nèi)車型上廣泛采用，但未將該技術(shù)引入中國。

(3)復(fù)合增壓技術(shù)

未來，復(fù)合增壓技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，該技術(shù)是在廢氣渦輪增壓的基礎(chǔ)上串聯(lián)機(jī)械式增壓器。大眾汽車公司開發(fā)的1.4TSI雙增壓分層直噴汽油機(jī)是在開發(fā)成功的燃油分層汽油直噴汽油機(jī)上，進(jìn)一步采用廢氣渦輪——機(jī)械復(fù)合增壓新技術(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率達(dá)125kW，升功率達(dá)89.29kW/L，升扭矩達(dá)171.43Nm/L。1.4L排量采用這一技術(shù)后達(dá)到君越2.4L自然吸氣式汽油機(jī)的功率水平。該發(fā)動(dòng)機(jī)通過兩級(jí)增壓后，其增壓比達(dá)2.5，平均有效壓力達(dá)21.7bar，其爆發(fā)壓力達(dá)120bar(FSI汽油機(jī)85bar)，其機(jī)械增壓器可以接合，也可以脫開。采用兩級(jí)增壓后，在低轉(zhuǎn)速時(shí)能達(dá)到最大扭矩。機(jī)械式增壓器從需要的最小扭矩起一直到2400r/min。機(jī)械式增壓器到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)3500r/min就脫開，廢氣渦輪增壓器逐步過渡到全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，并單獨(dú)產(chǎn)生所需增壓壓力。

機(jī)械增壓器由集成在水泵傳動(dòng)皮帶輪上的一個(gè)帶電磁離合器的皮帶輪傳動(dòng)。調(diào)節(jié)閥用來為廢氣渦輪增壓器提供運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所必需的空氣量，只有當(dāng)廢氣渦輪增壓器單獨(dú)增壓時(shí)，該調(diào)節(jié)閥才打開。

在機(jī)械增壓器工作時(shí)，增壓壓力是通過旁通空氣回路中電控調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，它能在機(jī)械增壓器和廢氣渦輪單級(jí)增壓之間無級(jí)變換。

機(jī)械增壓器可克服廢氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)“遲滯效應(yīng)”，瞬時(shí)增壓響應(yīng)靈敏，低速扭矩和汽車加速性良好。其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作溫度低，基本可以做到免維護(hù)。

(4)電動(dòng)輔助增壓技術(shù)

該技術(shù)是將電機(jī)/發(fā)電機(jī)安裝在渦輪增壓器軸上，由電控單元控制工作狀態(tài)，利用功率調(diào)節(jié)器來緩沖電機(jī)/發(fā)電機(jī)與蓄電池之間能量轉(zhuǎn)換過程，保證電機(jī)和發(fā)電機(jī)工作的平穩(wěn)。汽油機(jī)電動(dòng)輔助渦輪增壓技術(shù)正在研發(fā)中，柴油機(jī)電動(dòng)輔助增壓器已由日本三菱重工生產(chǎn)出產(chǎn)品。

美國卡特匹勒公司在貨車發(fā)動(dòng)機(jī)上采用電渦輪復(fù)合技術(shù)。當(dāng)渦輪增壓器中渦輪產(chǎn)生的功率超過壓氣機(jī)對(duì)功率需求時(shí)，這部分過剩功率通過渦輪增壓器轉(zhuǎn)軸上的電機(jī)被轉(zhuǎn)換成電功率，用于驅(qū)動(dòng)其它車載電氣設(shè)備。當(dāng)壓氣機(jī)功率需求無法得到滿足時(shí)，電機(jī)可用來加速渦輪轉(zhuǎn)速或由車載儲(chǔ)能裝置提供。

2.柴油機(jī)新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

柴油機(jī)由于采用直噴、廢氣渦輪增壓中間冷卻、廢氣再循環(huán)(EGR)、高壓燃油噴射系統(tǒng)(單體泵、泵噴咀、共軌)，其節(jié)能減排效果非常明顯。柴油機(jī)油耗比汽油機(jī)低30%，CO2排放比汽油機(jī)少20%，相同排量的柴油機(jī)扭矩比汽油機(jī)高50%。而且，如今的柴油機(jī)已有效避免了冒黑煙、振動(dòng)大、噪聲大等缺點(diǎn)。在歐洲，柴油乘用車新車注冊量已達(dá)汽車保有量的50%，在法國更是高達(dá)70%。我國柴油商用車已占商用車銷量82.7%，中、重型貨車，大、中型客車基本上已柴油化，但柴油乘用車只占乘用車銷量0.55%。由于消費(fèi)者仍對(duì)柴油機(jī)有冒黑煙、振動(dòng)大、噪聲大的誤解，且柴油機(jī)與排放法規(guī)不相適應(yīng)，導(dǎo)致購置柴油乘用車的消費(fèi)者極少，雖然一汽大眾捷達(dá)、高爾夫、奧迪A6、上海大眾帕薩特都推出了柴油轎車，但市場反應(yīng)冷淡。

(1)柴油車高壓共軌燃油噴射技術(shù)

在柴油車中，高壓共軌燃油噴射技術(shù)發(fā)展很快，節(jié)能減排效果明顯。博世公司已在第二代高壓共軌燃油噴射技術(shù)基礎(chǔ)上推出第三代、第四代電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)。目前我國采用的是博世公司第二代高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用噴射壓力為1600bar電磁閥噴油器，可滿足我國乘用車國Ⅳ排放法規(guī)。

博世公司第三代共軌系統(tǒng)的噴射壓力已提高到2000bar，可進(jìn)一步降低排放和油耗。采用石英壓電原理的壓電式噴油器代替了電磁閥噴油器。壓電式噴油器利用石英晶體在電場作用下伸長，使噴油器執(zhí)行器在1/10000s內(nèi)作出動(dòng)作響應(yīng)，比電磁閥噴油器動(dòng)作響應(yīng)速度提高了一倍。由數(shù)百個(gè)薄的石英晶片組成的石英晶體集成塊體積非常小，將其安裝在噴油器內(nèi)，石英晶體集成塊的運(yùn)動(dòng)被迅速傳到噴油器針閥上，從而可實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的油量計(jì)量，并有利于提高噴油器霧化質(zhì)量。

博世公司第四代高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的最高噴射壓力可達(dá)2500bar，該系統(tǒng)首次采用液力增壓原理，允許在噴油器針閥處產(chǎn)生非常高的噴射壓力，同時(shí)又使共軌管和通向噴油器的高壓油管內(nèi)油壓相對(duì)較低，從而降低對(duì)共軌管和高壓油管的要求。為降低燃燒期內(nèi)NOX形成，第四代共軌系統(tǒng)提出了新的噴油規(guī)律，允許噴油壓力逐步上升，從而實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)平穩(wěn)的燃燒、緩慢的溫度變化梯度和較低的NOX形成，有利于降低微粒的生成。

隨著多次噴射能力的提升，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程可得到更好的控制調(diào)節(jié)，有效降低微粒和NOX的形成，還可進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲。最新一代共軌系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)循環(huán)5次噴射(2次預(yù)噴用以降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲，1次主噴、2次后噴用以提高催化轉(zhuǎn)化器前的預(yù)熱溫度)。

(2)兩級(jí)廢氣渦輪增壓技術(shù)

幾乎所有柴油機(jī)都采用廢氣渦輪增壓器來提高柴油機(jī)功率。目前，柴油轎車是采用可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器(VTG)。廢氣渦輪增壓器有提高發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩和提高標(biāo)定功率之間的矛盾。要求在較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下達(dá)到最大扭矩，以改善其加速性。同時(shí)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速范圍的增壓度，達(dá)到較高升功率。在經(jīng)典的兩級(jí)調(diào)節(jié)增壓器中，兩個(gè)廢氣渦輪增壓器串聯(lián)布置，一個(gè)“較大”的低壓廢氣渦輪增壓器和一個(gè)“較小”的高壓廢氣渦輪增壓器，這種增壓系統(tǒng)帶有一個(gè)用于高壓渦輪的旁通通道，主要用于商用車。其中低壓廢氣渦輪增壓器在較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，因?yàn)閺U氣供應(yīng)量少，所以僅承擔(dān)一小部分增壓任務(wù)，高壓渦輪增壓器的調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉。這樣，廢氣能量就完全用于高壓壓氣機(jī)中對(duì)新鮮空氣壓縮。在中、高轉(zhuǎn)速范圍，只要所要求增壓壓力達(dá)到了，那么就有一部分廢氣繞過渦輪機(jī)一側(cè)調(diào)節(jié)閥。這樣，廢氣能量就不會(huì)流失，而是完全供低壓渦輪機(jī)使用。為了達(dá)到更嚴(yán)格排放法規(guī)的要求，商用車柴油機(jī)全負(fù)荷工況下必須保持高的廢氣再循環(huán)率。兩級(jí)調(diào)節(jié)調(diào)壓除了提高起步扭矩，同時(shí)還提高標(biāo)定功率，即使在中等轉(zhuǎn)速也能在保持最大點(diǎn)火壓力不變條件下提高平均有效壓力。寶馬汽車公司6缸共軌直噴式柴油機(jī)采用兩級(jí)增壓技術(shù)，玉柴在2011年工博會(huì)上也推出了雙增壓柴油機(jī)。

(3)可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器(VTG)

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低、產(chǎn)生的廢氣不足以推動(dòng)渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)“渦輪遲滯”效應(yīng)。而VTG可有效解決這個(gè)問題，使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速和低速下都能獲得充足的進(jìn)氣量。在柴油機(jī)領(lǐng)域，VTG已得到廣泛應(yīng)用，而汽油機(jī)排氣溫度遠(yuǎn)高于柴油機(jī)，一般增壓器材料很難承受如此高的溫度環(huán)境。因此，VTG遲遲未能在汽油機(jī)上應(yīng)用。

發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下，對(duì)渦輪的流量要求是不同的。VTG可在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速和低速時(shí)，渦輪葉片關(guān)閉或開度變小，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩，改善響應(yīng)性能。在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，渦輪葉片全開或開度很大，保證發(fā)動(dòng)機(jī)獲取所需的空氣和動(dòng)力。采用VTG后，HC、CO和微粒排放得到改善，而對(duì)NOx效果不大。

3.均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)燃技術(shù)

均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)燃H C C I(Homogeneous Charge Compression Ignition)是一種全新的內(nèi)燃機(jī)燃燒概念，它既不同于柴油機(jī)(非均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)火)，又不同于汽油機(jī)(均質(zhì)充量火花點(diǎn)火)，是一種火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的混合體。其特點(diǎn)是：

①采用均質(zhì)混合汽?？諝夂腿加驮贖CCI發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中預(yù)混合，形成均質(zhì)的空氣/燃油的混合汽，然后進(jìn)入汽缸內(nèi)進(jìn)行壓縮，也有燃油直接噴入汽缸，在汽缸內(nèi)與空氣進(jìn)行預(yù)混合。

②采用壓縮點(diǎn)燃。在壓縮沖程中，混合汽溫度升高，達(dá)到自燃溫度而自燃不需要任何點(diǎn)火系統(tǒng)。

③采用比汽油機(jī)高得多的壓縮比，且允許壓縮比在一個(gè)寬廣的范圍內(nèi)變動(dòng)。

④為了使均質(zhì)混合汽能通過壓縮而點(diǎn)燃，必要時(shí)需對(duì)吸入空氣進(jìn)行加熱。

⑤由于采用壓縮點(diǎn)燃，可采用相當(dāng)稀的混合汽。因此，可按變質(zhì)調(diào)節(jié)的方式，直接通過噴油量來調(diào)節(jié)扭矩，不需要節(jié)氣門。

⑥既然均質(zhì)混合汽是自燃的。所以，燃燒大體上在整個(gè)汽缸內(nèi)同時(shí)開始的，可采用過量空氣或殘余廢氣來達(dá)到高稀釋的混合汽。

⑦HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)采用的燃油辛烷值率值允許在一個(gè)廣闊的范圍內(nèi)變動(dòng)?？刹捎闷汀⑻烊粴?、二甲醚等辛烷值較高的燃油作為主要燃料，也可采用多種燃料混合燃燒，也可對(duì)高辛烷值的燃料和低辛烷值燃料調(diào)整。也有人用柴油作為HCCI燃料，但效果遠(yuǎn)不及汽油。

大眾公司已開發(fā)出HCCI燃燒理念的發(fā)動(dòng)機(jī)。目前，各大汽車公司都在研發(fā)HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)。

4.啟動(dòng)/停止系統(tǒng)在汽車上作為標(biāo)配

我們知道，汽車在啟動(dòng)時(shí)必須附加一些燃料進(jìn)入汽缸內(nèi)，提高啟動(dòng)扭矩，因而在啟動(dòng)時(shí)，增加燃油消耗，又使排放惡化。因此，在微混合動(dòng)力車上采用皮帶驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)/啟動(dòng)機(jī)，在上海君越輕混合動(dòng)力車上，采用峰值功率為7kW的發(fā)動(dòng)機(jī)/啟動(dòng)機(jī)，在啟動(dòng)時(shí)，由該電機(jī)來帶動(dòng)汽車行駛，此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作。在城市中，汽車經(jīng)常遇紅燈，或交通堵塞時(shí)，可使發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，降低油耗減少排放。啟動(dòng)/停止系統(tǒng)可在汽車啟動(dòng)和停止時(shí)起到這方面作用。采用該系統(tǒng)可減少燃油消耗3%～5%左右?，F(xiàn)在，有些汽車生產(chǎn)企業(yè)包括國內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)都準(zhǔn)備將啟動(dòng)/停止系統(tǒng)用于常規(guī)汽車上作為標(biāo)準(zhǔn)配置。

二、安全新技術(shù)及應(yīng)用

1.緊急制動(dòng)輔助系統(tǒng)

博世公司宣布前不久推出低速行駛狀態(tài)下的預(yù)測性緊急制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在車速低于30km/h時(shí)，能在監(jiān)測到追尾風(fēng)險(xiǎn)后自動(dòng)采取最優(yōu)緊急制動(dòng)方案。目前，奧迪與大眾車型配備了該系統(tǒng)。而附帶該增強(qiáng)性能的新一代預(yù)測性緊急制動(dòng)系統(tǒng)將首批裝在新奧迪A5上。該緊急制動(dòng)系統(tǒng)由用于探測物距的長距離雷達(dá)傳感器(LRR3)和電子穩(wěn)定控制(ESP)組成。在車速低于30km/h時(shí)，前后車距通常很小，而駕駛員從探測緊急車況到實(shí)施制動(dòng)措施的時(shí)間反應(yīng)非常短，分級(jí)預(yù)緊功能不能有效預(yù)防事故發(fā)生。一旦車距小于最低設(shè)定值，該系統(tǒng)立即采取制動(dòng)。在高速行駛時(shí)，系統(tǒng)將采取不同等級(jí)的制動(dòng)輔助措施。

歐盟規(guī)定，將從2013年11月1日起，在貨車(N類)和客車(M2、M3類)上強(qiáng)制實(shí)施高級(jí)緊急制動(dòng)系統(tǒng)。2015年，所有出口到歐洲的貨車和公交車都必須配備緊急制動(dòng)系統(tǒng)。

2.車道偏離警告系統(tǒng)

當(dāng)駕駛員偏離道路路標(biāo)太遠(yuǎn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告，從而確保行車安全。目前，車道偏離警告系統(tǒng)有車道偏離提醒和車道偏離干預(yù)兩種。當(dāng)汽車駛離正常車道時(shí)，該系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)向盤上電機(jī)振動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，對(duì)駕駛員提出警告。

歐盟將對(duì)M2、M3類客車以及N類貨車強(qiáng)制安裝LDW系統(tǒng)。從2013年起，所有出口到歐洲銷售的M2、M3；N類汽車必須配備該系統(tǒng)。

3.輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)

在高速公路行駛的汽車，因爆胎而引發(fā)的安全事故時(shí)有發(fā)生。所以對(duì)輪胎氣壓應(yīng)實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提醒駕駛員將輪胎氣壓保持在正常狀況，是保證車輛安全的重要手段。

輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)是提高汽車安全性的新技術(shù)和新裝置，它運(yùn)用汽車電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線通風(fēng)技術(shù)等，能實(shí)時(shí)監(jiān)測輪胎氣壓參數(shù)，并對(duì)輪胎氣壓不足或氣壓過高狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警，提高車輛安全性。

美國是世界上第一個(gè)制定并強(qiáng)制實(shí)施TPMS法規(guī)的國家。目前，我國上海通用新君越和上海大眾、一汽大眾等國內(nèi)汽車企業(yè)的一些車型安裝了TPMS系統(tǒng)。歐盟2012年生效的TPMS標(biāo)準(zhǔn)，2014年時(shí)，所有在歐盟銷售的車輛必須裝備TPMS。

4.駕駛員輔助系統(tǒng)

汽車行駛時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)駕駛員打瞌睡的危險(xiǎn)情況。博世公司開發(fā)的疲勞探測系統(tǒng)能不間斷地監(jiān)測從轉(zhuǎn)向盤傳感器發(fā)出的信號(hào)。如出現(xiàn)駕駛員瞌睡，系統(tǒng)會(huì)警告駕駛員并提醒其需要進(jìn)行休息。

駕駛員輔助系統(tǒng)還包括自適應(yīng)巡航控制(ACC)、緊急制動(dòng)系統(tǒng)、車道偏離警告系統(tǒng)等。福特也在歐洲推出駕駛員叫醒警告技術(shù)。

5.汽車對(duì)行人碰撞保護(hù)

行人保護(hù)是被動(dòng)安全性研究的一個(gè)主要方向，它包括一切旨在減輕事故、汽車對(duì)外部人員的傷害而為汽車專門設(shè)計(jì)的措施，如塑料保險(xiǎn)杠、凹進(jìn)式流水槽、門把手、減少車外凸出物體、圓弧車身外形等。

福特汽車公司對(duì)行人安全采用兩種在碰撞中對(duì)行人進(jìn)行保護(hù)的新型安全氣囊。這兩種安全氣囊，一個(gè)是發(fā)動(dòng)機(jī)罩安全氣囊，一個(gè)是前圍安全氣囊。

發(fā)動(dòng)機(jī)罩安全氣囊在保險(xiǎn)杠上方緊靠保險(xiǎn)杠處展開。碰撞前由一個(gè)碰撞預(yù)警傳感器激發(fā)50～75ms內(nèi)完成充氣。充氣后的安全氣囊約有1371m m寬、558m m高、127mm厚，在兩個(gè)前照燈之間展開，由保險(xiǎn)杠頂面向上伸展到發(fā)動(dòng)機(jī)罩表面以上。發(fā)動(dòng)機(jī)罩安全氣囊保持充氣狀態(tài)時(shí)間可達(dá)數(shù)秒，而車內(nèi)安全氣囊保持充氣狀態(tài)時(shí)間不超過100ms。

前圍安全氣囊系統(tǒng)提供二次碰撞保護(hù)，防止乘員被甩到發(fā)動(dòng)機(jī)罩上后頭部被風(fēng)窗玻璃底部碰傷。該系統(tǒng)包括兩個(gè)氣囊，各由汽車中心線向一側(cè)延伸。每個(gè)安全氣囊寬約686m m，高約305m m，厚約127m m。氣囊由傳感器探測到行人與保險(xiǎn)杠發(fā)生初始碰撞后觸發(fā)。福特正在研發(fā)自動(dòng)制動(dòng)交互避撞系統(tǒng)(ABICAS)，該系統(tǒng)應(yīng)用了無線電傳感器和GPS等技術(shù)。

6.前排中央安全氣囊

2011年10月19日，通用汽車公司宣布推出業(yè)內(nèi)首款前排中央安全氣囊。這一安全氣配置主要作用于汽車發(fā)生側(cè)撞時(shí)，為非撞擊一側(cè)駕駛員或副駕駛員提供保護(hù)。前排中央安全氣囊將應(yīng)用在2013款部分美國市場車型上。

前排中央安全氣囊位于駕駛座右側(cè)。彈出時(shí)，在前排座椅中間靠近座艙中心位置展開。當(dāng)汽車在副駕駛座一側(cè)發(fā)生碰撞，前排座位已有駕駛員時(shí)，這個(gè)有彈性的管狀安全氣囊，可為駕駛員提供固定保護(hù)。如果發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)，副駕駛座有乘客，安全氣囊也可減緩駕駛員和前排乘員之間相互碰撞的力度。該安全氣囊在車輛翻車時(shí)也能起保護(hù)作用。

7.電子穩(wěn)定系統(tǒng)應(yīng)用更廣泛普及

2010年，電子穩(wěn)定系統(tǒng)(E SP)在中國市場乘用車上裝配率已達(dá)18%。最近，歐盟要求進(jìn)口到歐盟國家輕型車必須安裝ESP，從2011年11月1日起，所有M1類和總重2.5t以下N0類新車型都必須安裝ESP。2014年11月1日起，適用范圍擴(kuò)大到所有在售車輛。

中國汽車技術(shù)研究中心公布的C—NCAP(2012年版)中，達(dá)到五星級(jí)碰撞試驗(yàn)評(píng)定必須安裝ESP。

8.整合式主被動(dòng)安全系統(tǒng)

博世公司推出整合式主被動(dòng)安全系統(tǒng)CAPS(Combine Active Safety and Possive Safety System)，將駕駛員輔助系統(tǒng)(駐車制動(dòng)、ACC、視頻功能)、主動(dòng)安全(ESP)和被動(dòng)安全(正面和側(cè)面碰撞探測、側(cè)翻探測、行人保護(hù)、視頻)等集成在一起。

三、廢氣排放后處理技術(shù)與應(yīng)用

我們知道，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車廢氣排放主要是HC、CO、CO2，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車廢氣排放主要是NOX和微粒。所以廢氣后處理技術(shù)都不盡相同，汽油機(jī)汽車廢氣后處理采用催化轉(zhuǎn)化器，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車為了達(dá)到國Ⅳ、國Ⅴ、國Ⅵ廢氣排放限值標(biāo)準(zhǔn)，必須采用SCR和微粒捕集器，尤其是歐Ⅴ、歐Ⅵ(國Ⅴ、國Ⅵ)排放，微粒(PM)限制降低不少，必須采用微粒捕集器；而歐Ⅳ(國Ⅳ)則只需采用SCR技術(shù)，重點(diǎn)降低NOx排放。

我國對(duì)汽油機(jī)汽車已于2011年7月1日正式實(shí)施國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，在2012年1月1日起，重型柴油機(jī)車將實(shí)施國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)輕型柴油車實(shí)施國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)推遲到2013年7月1日。2012年，北京市將實(shí)施國Ⅴ(歐Ⅴ)排放標(biāo)準(zhǔn)，具體日期尚未確定。玉柴已于近期推出能達(dá)到國Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)，采用EGR、SCR、微粒捕集器等技術(shù)。

1.選擇性催化還原(SCR)技術(shù)

SCR的工作原理是將尿素溶液(一般含尿素33%左右)噴入廢氣流，或直接噴入燃燒室中，在廢氣溫度和氣流作用下，尿素能快速分解，釋放出氨(NH3)，氨與廢氣中NOX作用，還原成N2和H2O，排入大氣中。

SCR轉(zhuǎn)化器主要由尿素箱、尿素計(jì)量、噴射系統(tǒng)和催化轉(zhuǎn)化器三部分組成。尿素罐將尿素通過輸送模塊和計(jì)量模塊，由電控單元根據(jù)廢氣溫度、背壓等控制尿素溶液量，進(jìn)入到SCR轉(zhuǎn)化器的廢氣流中，NH3與N OX作用后生成N2和H2O。S C R可使NOX排放降低85%，微粒排放降低40%，燃油耗降低5%。

目前，國內(nèi)重要柴油機(jī)車(貨車和大、中型客車)都采用SCR技術(shù)來達(dá)到國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.微粒捕集器DPR

DPR(Diesel Particalate Filter)是用以減少柴油機(jī)車微粒物的一種廢氣后處理技術(shù)，先用微粒捕集器補(bǔ)集廢氣中的微粒，然后通過對(duì)收集的微粒進(jìn)行氧化來促使微粒捕集器的再生。

目前，最常用的是堇青石陶瓷載體以及碳化硫的載體，載體的結(jié)構(gòu)有壁流式陶瓷、泡沫陶瓷、陶瓷纖維、金屬絲網(wǎng)等。壁流式和泡沫式用于表面型微粒捕集器，被捕集的微粒聚集在載體表面上。陶瓷纖維、金屬絲網(wǎng)為體能型微粒捕集器，被捕集的微粒聚集在載體內(nèi)，載體和微粒之間吸附力和微粒之間凝聚力對(duì)提高微粒捕集器的效率起著重要作用。隨著微粒的積聚，當(dāng)背壓升高到一定值時(shí)會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)性能變化。因此，必須及時(shí)除去微粒捕集器的微粒，以便繼續(xù)正常工作。除去微粒捕集器內(nèi)積存微粒的過程稱為再生。

微粒捕集器的再生可分為主動(dòng)再生和被動(dòng)再生兩大類。被動(dòng)再生主要是利用外部能源，使排氣溫度達(dá)到微粒的著火溫度(500℃～600℃)而進(jìn)行再生。主動(dòng)再生是利用柴油機(jī)廢氣所具有的能量進(jìn)行再生。

被動(dòng)再生有微波加熱再生、電加熱再生、噴油助燃再生、逆向噴氣再生等。主動(dòng)再生有催化劑再生、添加劑再生、連續(xù)再生等。

四、結(jié)束語

由于汽車新技術(shù)很多，如導(dǎo)航，就有通用安全星、onstar、福特SYNC車載多媒體通訊娛樂系統(tǒng)、通用多媒體交互科技(CUE)系統(tǒng)等，以后再詳細(xì)介紹。