毕业设计论文汽车最新技术综合分析.doc
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1、阜阳职业技术学院阜阳职业技术学院 毕业设计(论文) 院 系:工程科技学院 专 业:汽车检测与维修 姓 名:李 X 电 话:182XXXXXXXX 学 号:10XXXXXXX 指导老师:X X X(助教) 二一三年五月阜阳职业技术学院阜阳职业技术学院毕业设计汽车最新技术综合分析A comprehensive analysis of the latest technology 院 系:工程科技学院 专 业:汽车检测与维修 姓 名:李 X 电 话:182XXXXXXXX 学 号:10XXXXXXX 指导老师:X X X(助教) 2013年5月摘 要科技的发展总是超乎人们想象,在汽车界尤为如此。在现代
2、的生活中汽车与人类之间的关系越来越密切,人类在享受汽车带来的便捷同时也在不断革新着汽车技术,汽车技术的进步也推动人类交通的快速发展。在社会的进步条件下对汽车技术要求也越来越高,新的汽车应用技术层出不穷,比如:汽车安全系统、舒适系统、动力性能、节能性能以及娱乐功能等等,各种新技术日益完善。汽车各种新技术的发展对汽车综合性能会产生哪些影响,会给人类带来哪些便利,通过各种技术带来的影响及综合分析可以很全面的进行了解,并且还可以预测汽车未来技术的发展应用。关键词:激光焊接、防盗技术、新材料、线控技术、电子新技术AbstractScience and technology development is
3、always beyond peoples imagination, especially in the automotive sector.In the modern life in the car between human beings and the increasingly close relationship, human beings enjoy the car brings is convenient but also in constant innovation of automobile technology, automotive technology and also
4、promote the progress of human traffic.In the progress of the society under the condition of automobile technology requirements are also getting higher and higher, the new automobile application technology emerge in an endless stream, for example: car security system, comfort system, dynamic performa
5、nce, energy-saving performance and entertainment function and so on, all kinds of new technology improvement.All kinds of car new technology development of automobile comprehensive performance can produce what effect, will bring to mankind which facilitate, through a variety of techniques to bring e
6、ffects and comprehensive analysis can be very comprehensive understanding, and also can predict the future automotive technology development application.Key Words: laser welding, anti-theft technology, new materials, new electronic technology, remote control technology 目 录摘 要3Abstract4目 录51汽车新技术的应用与
7、发展71、1汽车先进技术应用发展71、2汽车先进制造技术应用发展71、3先进制造技术的重要性及现状71、4改变汽车产业的先进制造技术81、5应用91、6汽车先进防盗技术应用发展92我国汽车新技术开发及新材料新技术发展112、1我国汽车开发新技术112、2国内汽车高分子新材料新技术发展122、2、1车用热塑性复合材料122、2、2新材料、新技术发展目标133国外近期应用的汽车新技术发展状况153、1电子液压制动系统153、2可移动式轿车顶篷153、3进气系统参数可调式V8发动机153、4 6挡自动变速箱153、5改进型减振器系统163、6电动车四轮驱动系统163、7纳米热塑件163、8为宝马开发
8、的多功能网络173、9XM卫星收音机173、10新一代语音系统174汽车电子新技术184、1线控技术DBW184、2CAN总线网络194、3汽车巡航控制系统CCS194、4汽车导航系统GPS204、5汽车电控制动系统EBS214、6乘员感知系统OPDS214、7移动多媒体系统224、8电气系统电压升级224、9无钥匙系统234、10睡眠驾驶报警系统235现代汽车新技术的发展突破245、1 ABS、TCS、VDC等汽车行驶主动安全技术245、2汽车安全气囊等被动安全乘员保护技术255、3汽车电子控制自动变速箱技术255、4汽车悬架的电子控制技术265、5汽车电子控制四轮驱动与四轮转向技术265、
9、6汽车电动助力转向技术275、7汽车车内环境控制技术285、8汽车定位、导航等智能交通系统技术(ITS)285、9汽车车载诊断系统技术296、未来汽车新技术发展趋势及前景306、1环保汽车进入市场306、2汽车安全标准将会更加严格306、3汽车排放控制标准将会更加严格31结 论33参考文献34致 谢351汽车新技术的应用与发展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
10、进步。 1、1汽车先进技术应用发展(1)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。(2)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。(3)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。(4)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。(5)关键零部件:现代
11、轮胎先进技术和汽车悬架控制技术。(6)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。 1、2汽车先进制造技术应用发展(1)先进制造技术概念:先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总
12、称,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。1、3先进制造技术的重要性及现状(1)先进制造技术的重要性制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。(2)先进制造技术的现状近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的
13、差距。(a)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。(b)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。 (c)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技
14、术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。(d)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。1、4改变汽车产业的先进制造技术(1)信息技术对汽车先进制造技术的影响 信息化是当今社会发展的趋势,信息技术与传统制造技术相结合,将使汽车制造业的生产方式发生革命性变革。信息技术促进着设计技术的现代化;成形与加工制造的精密化、快速化、数字化;自动化技术的柔性化、集成化、智能化
15、;整个制造过程的虚拟化、网络化、全球化。汽车先进生产模式的发展,如网络化制造、并行工程、精益生产、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造,也无不以信息技术的发展为支撑。(2)汽车设计技术的不断现代化。现代汽车设计技术的主要发展趋势:一是设计方法和手段的现代化。二是新的设计思想和方法不断出现,如并行设计,面向“X”的设计DFX(Design For X),健壮设计(Robust Design),反求工程技术等。三是向全寿命周期设计发展。第四,设计过程、快速造型和设计验证,由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素。1、5应用(1)激光焊接的技术可行性激光(受激辐射光)最基本的特点就是:单色性、方向
16、性、相关性,这些独特性质加上由此而来的超高亮度,超短脉冲等性质使它已经紧紧的和现代工业结合在一起,这些特质非常适合焊接加工。激光器一般按产生激光的工作物质不同来分类,主要有半导体(GaAs,InP等)激光器、固体(Nd:YAG等)激光器、气体(CO2、He-Ne等)激光器、液体(可调谐染料等)激光器、化学激光器、自由电子激光器等。其中气体激光器以气体或金属蒸汽为发光粒子,它是目前种类最多,激励方式最多样化,激光波长分布区域最宽,容易实现大功率连续输出,应用最广泛的一类激光器。固体激光器是将产生激光的粒子掺于固体基质,其浓度比气体大,因而可以获得比较大的激光能量输出,具有能量大,峰值功率高,机构
17、紧凑,牢固耐用等特点。在激光焊接中主要就采用这两种受激物质的激光器。(2)激光焊接技术前景激光焊接技术对传统的汽车焊接工艺带来了冲击性的影响,各大汽车公司对此都抱有十分积极的态度,采用新技术就意味着更强的竞争力,特别是竞争残酷的汽车工业。激光焊接技术在焊接铝材,用焊接件代替铸件以及全车身构架结构焊接的应用前途最大,激光器生产厂家应该抓住商机,在激光器的可移动性、体积等方面下功夫,用光纤传输激光,使激光器更适合汽车生产线的需要。国内一些激光产品生产厂家已经逐渐意识到这一点,比如湖北光通光电系统有限公司生产的脉冲Nd:YAG激光焊接机利用光纤耦合聚焦,使用方便,激光头可以远离焊接区,激光器性能稳定
18、可靠,寿命长,也可以使用传统的光学传统系统,激光器既可以激光焊接,也可以激光切割和打孔,一机多用途,特别适用于激光加工车间和自动化生产线。1、6汽车先进防盗技术应用发展国外汽车防盗技术起步较早,主要原因是国外汽车保有量大,而且盗窃案件逐年上升,广大汽车用户对汽车在防盗性能方面有更高的要求,另一方面国外政府也针对汽车防盗性能制定了严格的法律法规;同时微电子技术和计算机软件技术的进步也推动了汽车制造厂商对汽车防盗技术进行研究和升级。最初的防盗设备为机械锁装置,代表产品有转向盘锁和变速档锁,特点是价格低廉,但使用不方便,只防盗不报警。之后推出了电子遥控门锁和钥匙防盗门锁,代表产品有德克萨斯仪器公司的
19、一家子公司推出钥匙防盗技术,主要利用射频技术比对钥匙中的密码转发器和点火线圈上识别器的识别码,从而控制汽车发动机ECU的启动。1991年德国梅赛德斯.奔驰公司推出变密码防盗技术,在之前技术的基础上将密码变成随时可变的,大大提高了防盗性能。2004年,日本松下电器公司推出了感应式防盗技术,利用声压传感器和人体传感器辨认异常情况进行处置和报警。现在的最新技术是基于GPS全球定位系统和移动公司GSM、GPRS以及短信技术的综合防盗系统,具有车辆定位、遥控熄火、网络查询及跟踪、车内监听、路况信息查询、人工导航等多种功能。国内对汽车防盗系统的研究起步较晚,但对新技术的掌握和跟进十分迅速,特别是对GPS、
20、GPRS、GSM、短信、RFID以及跳码等最新技术在汽车防盗上应用进行了卓有成效的研究。2我国汽车新技术开发及新材料新技术发展2、1我国汽车开发新技术尽管我国汽车行业取得了巨大成就,但是全行业严重依赖国外品牌、技术的局面并没有改变。在国内轿车市场,国外品牌占据了90左右的市场份额。鉴于此,国务院在“十一五”规划中列出了我国通过863计划着力发展的六大“汽车开发先进技术”。目前,这六大领域的863课题招标工作已经展开。随着863课题研究的深化,我国完全有能力在这六个领域取得一系列重大技术突破,帮助国内企业彻底打破知识产权困局,迅速推动我国汽车行业的整体崛起。我国六种“汽车开发先进技术”的专利部署
21、情况:(1)轿车集成开发先进技术该领域的研究重点是轿车底盘匹配与性能优化、碰撞安全性技术、整车NVH(Noise Vibration,Harshness)控制技术等。近3年来,我国国家知识产权局在该领域公开了约1200篇职务发明专利申请。其中,国外企业申请占60多。国内企业申请占34左右,其余主要为国内科研机构申请。国内新技术领域有: 底盘技术、降噪技术、安全技术、减震技术。(2)重型商用车集成开发先进技术该领域的研究重点是底盘集成匹配与性能优化、重型商用车驾驶室降低风阻的设计、驾驶室造型设计、驾驶室人机工程设计与优化、驾驶室结构设计与匹配、驾驶室降噪技术和舒适性设计等。该领域出现的专利文献大
22、部分来自国内企业和科研机构。国外申请主要来自日本、欧洲。不过,近3年新公开的职务发明专利申请仅约720件,相关技术主要分布在如下领域:构件连接技术、齿轮技术、车型技术、驾驶室技术、轮胎设计、重型汽车安全装置、电控技术。(3)轿车直喷汽油机(GDI)开发先进技术该领域的研究重点是直喷汽油机结构优化、燃烧技术研究、直喷汽油机电控系统及控制策略、尾气后处理系统、废气再循环系统、中国高硫燃油适合性研究、降低喷嘴积碳的技术研究等。该领域职务发明主要来自日本、德国、美国企业。我国企业和科研机构也有少量申请。近3年,该领域新公开的职务发明专利申请约140件,主要分布在如下技术领域:混合气形成技术、燃烧控制技
23、术、燃油雾化技术、发动机电控技术、除碳技术。(4)轿车双离合器自动变速器(DCT)开发先进技术该领域的研究重点是电控系统软硬件开发和控制策略研究、双离合器分离接合和换档策略研究、匹配标定软硬件开发、故障诊断与安全保护技术研究,以及产品台架和装车性能、可靠性、产品一致性、电磁兼容性的试验研究等。该领域专利文献较少,主要来自国外企业,大致分布在如下技术领域:双离合器变速器、发动机诊断控制技术、控制装置和系统诊断技术、无线诊断技术、汽车嵌入式控制系统、电磁探测技术。(5)重型商用车柴油机开发先进技术该领域的研究重点是整机开发、电子控制系统开发、后处理系统开发等。该领域发明专利主要来自国外企业;近年来
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