摘要: 發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的動(dòng)力源,其性能直接影響到整車的性能,以及對(duì)環(huán)境的友好程度。作為節(jié)能與減排手段而發(fā)展起來的汽車電子控制技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,電子控制技術(shù)已經(jīng)成為車用發(fā)動(dòng)機(jī)不可缺少的部分。汽車行業(yè)對(duì)汽車電子控制技術(shù)的人才需求在不斷擴(kuò)大。本文從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)開設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)的重要性和電控技術(shù)本身的特點(diǎn)等方面分析了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)的必要性。
關(guān)鍵詞: 高校 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè) 發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)
1.前言
隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,我國(guó)汽車產(chǎn)銷量和保有量迅速增加,2010年我國(guó)汽車產(chǎn)、銷量均超過了1800萬輛,汽車保有總量近億輛。據(jù)估計(jì),到2020年中國(guó)本土汽車產(chǎn)量將達(dá)到2000萬輛,汽車保有量將增長(zhǎng)到1.2億輛。汽車車型、結(jié)構(gòu)、性能在不斷改變,汽車電子化程度越來越高,新結(jié)構(gòu)與裝置不斷涌現(xiàn),尤其是汽車電氣與電子控制裝置裝車率迅速增長(zhǎng),要求汽車相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,以及從事汽車專業(yè)的技術(shù)人員、汽車維修人員及時(shí)掌握汽車電子控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)知識(shí),熟悉汽車電子控制裝置的檢測(cè)、故障診斷與維修的基本方法,不斷更新知識(shí),以適應(yīng)日新月異的現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的要求[1]。
汽車電子化被認(rèn)為是汽車技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中的一次革命,汽車電子化的程度被看做是衡量現(xiàn)代汽車水平的重要標(biāo)志,是用來開發(fā)新車型,改進(jìn)汽車性能最重要的技術(shù)措施。汽車制造商認(rèn)為增加汽車電子設(shè)備的數(shù)量、促進(jìn)汽車電子化是奪取未來汽車市場(chǎng)的重要的有效手段。
二十世紀(jì)六十年代,伴隨著半導(dǎo)體的發(fā)明與發(fā)展,汽車電子控制技術(shù)處于開發(fā)研制階段;七十年代,隨著集成電路及傳感器技術(shù)的發(fā)展,汽車電子控制技術(shù)處于不斷成熟的階段;八九十年代,伴隨著微機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,汽車電子控制技術(shù)全面進(jìn)入到數(shù)字化控制和集中控制階段。進(jìn)入二十一世紀(jì)以后,實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體技術(shù)大規(guī)模集成化,傳感器向智能化發(fā)展,微機(jī)技術(shù)不斷完善,同時(shí)引入模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、最優(yōu)控制等新的現(xiàn)代控制理論,以及利用全球定位(GPS)的導(dǎo)航系統(tǒng),使得汽車動(dòng)力傳遞及車輛駕駛安全等綜合控制得到進(jìn)一步完善[2]。
據(jù)統(tǒng)計(jì),從1989年至2000年,平均每輛車上電子裝置在整個(gè)汽車制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪華轎車上,使用單片微型計(jì)算機(jī)的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到48個(gè),電子產(chǎn)品占到整車成本的50%以上,目前電子技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng)。
2.電子控制技術(shù)對(duì)汽車的影響
應(yīng)用電子控制技術(shù)以后,汽車的機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大的變化,汽車的各種操縱系統(tǒng)向電子化和電動(dòng)化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了“線操控”。用導(dǎo)線代替原來的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),例如“導(dǎo)線制動(dòng)”、“導(dǎo)線轉(zhuǎn)向”、“電子油門”等。
隨著汽車電子裝置越來越多,消耗的電能正在大幅度地增加,現(xiàn)有的12伏動(dòng)力電源已滿足不了汽車上所有電氣系統(tǒng)的需要。今后將采用集成起動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)42伏供電系統(tǒng),發(fā)電機(jī)最大輸出功率將會(huì)由目前的1千瓦提高到8千瓦左右,發(fā)電效率將會(huì)達(dá)到80%以上。42伏汽車電氣系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,將會(huì)使汽車電器零部件的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)發(fā)生重大的變革,機(jī)械式的繼電器、熔絲式保護(hù)電路將被淘汰[3,4]。
汽車電子技術(shù)的應(yīng)用將使汽車更加智能化。智能汽車裝備有多種傳感器,能夠充分感知駕車者和乘客的狀況,交通設(shè)施和周邊環(huán)境的信息,判斷乘務(wù)員是否處于最佳狀態(tài),車輛和人是否會(huì)發(fā)生危險(xiǎn),并及時(shí)采取對(duì)應(yīng)措施。
社會(huì)進(jìn)入了信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,人們希望汽車不僅僅是一種代步工具,更希望在汽車是生活及工作范圍的一種延伸,在汽車上就像待在自己的辦公室和家里一樣,可以收聽廣播,打電話,上互聯(lián)網(wǎng),處理工作。隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步,汽車也將步入多媒體時(shí)代。利用Windows操作系統(tǒng)開發(fā)的車載計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng),具有信息處理、通訊、導(dǎo)航、防盜、語言識(shí)別、圖像顯示和娛樂等功能。在可以預(yù)見到的將來,汽車將安裝自動(dòng)導(dǎo)航和輔助駕駛系統(tǒng),駕駛員可把行車的目的地輸入汽車電腦中,汽車就會(huì)沿著最佳行車路線行駛到達(dá)目的地。人們可以通過語言識(shí)別系統(tǒng)操縱著車內(nèi)的各種設(shè)施,一邊駕駛著汽車,一邊欣賞著音樂電視,還可上網(wǎng)預(yù)定飯店、機(jī)票等。因此,我們可以認(rèn)為汽車電子技術(shù)的應(yīng)用程度在一定意義上決定了汽車本身的質(zhì)量。
3.電子控制技術(shù)的市場(chǎng)需求分析
全球每年7億輛汽車的銷售量為汽車電子產(chǎn)品提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。2010年中國(guó)已經(jīng)超過日本成為全球第二大汽車市場(chǎng),汽車年銷售量達(dá)1800萬輛,其中包括微型卡車和微型汽車。由于中國(guó)每100人的汽車擁有量為10%,而美國(guó)和西歐每100人的汽車擁有量是80%,因此,中國(guó)的增長(zhǎng)潛力是巨大的。據(jù)研究公司AC Nielsen稱,中國(guó)希望擁有一輛汽車的人比其他任何國(guó)家都多。據(jù)市場(chǎng)研究公司Research & Markets稱,到2012年,中國(guó)每輛汽車平均使用的電子元件價(jià)值將從2003年的300美元增長(zhǎng)到500美元。汽車工業(yè)正處于科技創(chuàng)新時(shí)代,傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品成為高新技術(shù)產(chǎn)品,汽車產(chǎn)業(yè)已成為高新技術(shù)裝備起來的產(chǎn)業(yè)。日益嚴(yán)格的排放法規(guī)和市場(chǎng)推動(dòng)著汽車電子信息技術(shù)的發(fā)展,能源、排放、噪聲、安全法規(guī)日趨嚴(yán)格,客戶對(duì)舒適性的要求不斷提高,這些需求推動(dòng)著汽車電子信息技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)也將實(shí)施歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn),歐洲將實(shí)施歐V排放標(biāo)準(zhǔn),德國(guó)已開發(fā)出百千米油耗一升的汽車。提升汽車安全性的安全帶、安全氣囊、ABS、ASR等都已智能化。汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)微處理器的規(guī)模越來越大。汽車微處理器越來越多,有的車型達(dá)60個(gè),并采用LIN、CAN網(wǎng)絡(luò)控制,汽車電子產(chǎn)品已占汽車總成本的1/3,軟件部分占4%,近年內(nèi)預(yù)計(jì)將超過10%。IC也將不斷趨于集成化,如今的一個(gè)IC可實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于以前多個(gè)IC的功能。為了將普及電控電噴系統(tǒng),提高動(dòng)力系統(tǒng)效率,可以看出所有發(fā)動(dòng)機(jī)已采用了電子技術(shù),廠商也正在普及和提高:電控高壓共軛柴油機(jī)正大量研究,電力電子模塊混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成驅(qū)動(dòng)主力,氫燃料電池混合動(dòng)力汽車商業(yè)化取得新進(jìn)展,電控復(fù)合火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)迅速普及,高級(jí)電控均勻充氣壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)正加緊研究。技術(shù)的開發(fā)與進(jìn)步都離不開人才的培養(yǎng),高校開設(shè)與行業(yè)需求相適應(yīng)的課程是十分必要的。
4.結(jié)論與建議
中國(guó)的汽車市場(chǎng)正在高速發(fā)展,而中國(guó)汽車的電子控制技術(shù)也正處于高速發(fā)展的階段。為了打破國(guó)外相關(guān)企業(yè)對(duì)電子控制市場(chǎng)的壟斷,以及推進(jìn)中國(guó)汽車電子控制的發(fā)展,高校汽車專業(yè)為企業(yè)培養(yǎng)具有汽車知識(shí)基礎(chǔ)的電子控制技術(shù)人才是其本分。汽車專業(yè)所培養(yǎng)的汽車電子控制技術(shù)人才是有別于單純的電子控制技術(shù)人才的,汽車電子控制技術(shù)可以看成是汽車專業(yè)的一個(gè)分支,同時(shí)也可以看成是電子控制技術(shù)專業(yè)的一個(gè)分支,而擁有汽車知識(shí)這個(gè)重要的砝碼的電子控制技術(shù)人才是兩個(gè)分支的重要紐帶。
高校汽車發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)是培養(yǎng)汽車相關(guān)人才的搖籃,學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和體系是影響行業(yè)人才素質(zhì)的主要因素之一。在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)高度發(fā)展的今天,電子控制已經(jīng)涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)領(lǐng)域,未能選修該門課程的學(xué)生在一定程度上與發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)的主流有一定的脫節(jié),無形之間把自己的專業(yè)面變窄,顯然不利于將來的發(fā)展,因此有必要開設(shè)本門課程,讓學(xué)生能夠更加全面和深入地掌握發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)相關(guān)知識(shí)。
參考文獻(xiàn):
[1]中國(guó)新聞網(wǎng).2010年中國(guó)汽車產(chǎn)銷量均超1800萬輛,穩(wěn)居世界第一.http://www.chinanews.com/ auto/2011/01-10/2777965.shtml.
[2]馬建輝,郭鵬.高職《汽車電子控制技術(shù)》課程教學(xué)改革研究[J].教育教學(xué)論壇,2011,(21).
[3]林學(xué)東,王霆.車用發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2008.
[4]付百學(xué),胡勝海.汽車電子控制技術(shù)(上)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,201