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關(guān)鍵詞：路線設(shè)計(jì)；運(yùn)行速度；連續(xù)性評(píng)價(jià)；安全性評(píng)價(jià)
引言
公路運(yùn)輸在現(xiàn)今的中國(guó)發(fā)揮著重要的作用，隨著我國(guó)持續(xù)快速增長(zhǎng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)，更加頻繁的經(jīng)濟(jì)交往，大幅度增加居民出行，急劇上升客貨流動(dòng)量，在很大程度上都依托一條快速、高效、安全舒適的公路。原有的很多等級(jí)偏低的公路，已無(wú)法滿通量迅速增長(zhǎng)的需要，對(duì)我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)已經(jīng)起到很大的制約作用。到目前為止我國(guó)的公路骨網(wǎng)已經(jīng)基本形成，但隨著交通流量上升，公路交通事故也呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)，交通安全形勢(shì)異常嚴(yán)峻。目前公路交通主要由人；車；線路；環(huán)境這幾個(gè)方面組成，人們?cè)诜治鼋煌ㄊ鹿蕰r(shí)，經(jīng)常會(huì)過(guò)多討論人為操作問(wèn)題的主觀問(wèn)題，而忽視困難的行駛條件這類客觀原有。而行駛條件與公路路線形設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系，公路線形應(yīng)綜合考慮汽車行駛的安全性、舒適性，以及與周圍環(huán)境的和諧。
一、基于運(yùn)行速度的評(píng)價(jià)方法
目前，在世界的很多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始建立了一個(gè)運(yùn)用運(yùn)行車速來(lái)評(píng)價(jià)路線設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)模型，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)始越來(lái)越重視這種新的評(píng)價(jià)方式。我國(guó)現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)方法仍是以設(shè)計(jì)車速為核心的。根據(jù)相關(guān)規(guī)范簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是，在設(shè)計(jì)車速的條件下設(shè)計(jì)公路的最小幾何指標(biāo)大于所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)下最小指標(biāo)就算其符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了，但實(shí)際上這遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不夠。比如說(shuō)：人們普遍會(huì)有一種這樣的潛意識(shí)，在公路行駛條件和車輛本身的性能滿足的情況下，我們通常會(huì)采用一種比較貼近極限的高速來(lái)行車，即很容易會(huì)高于設(shè)計(jì)車速所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)。這樣的話就會(huì)使我們采用的線形指標(biāo)與設(shè)計(jì)車速所確定的線形指標(biāo)相脫節(jié)，在很大程度上增加了道路的失調(diào)性和危險(xiǎn)性。所以，研究人員開(kāi)始創(chuàng)建一種新的評(píng)價(jià)方法，基于運(yùn)行速度的評(píng)價(jià)方法。
二、運(yùn)行速度的概念
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)公路的運(yùn)行速度其實(shí)就是指汽車在公路行駛的實(shí)際速度，這種實(shí)際速度時(shí)變化的，不唯一。在同一條公路上，不同的駕駛員，不同的汽車，不同的道路狀況，不同環(huán)境都會(huì)對(duì)汽車額運(yùn)行速度造成影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，駕駛員在一條公路上行駛會(huì)有0.13的變化系數(shù)，把其這算按百分比，汽車的速度會(huì)隨著頻率的均勻積累而提高，它會(huì)直到達(dá)到85%左右為止，到此以后，會(huì)有更快繼續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)，而沒(méi)有規(guī)律。從這里我可以推測(cè)出，其中有15%是一個(gè)不安的因素，這15%內(nèi)的速度會(huì)非常高，設(shè)計(jì)人員必須也要考慮這15%的因素。通過(guò)對(duì)以上的分析，我們引入一個(gè)新的概念，即運(yùn)行速度V85，是指當(dāng)交通處于自由流狀態(tài)、且天氣良好時(shí)，在路段特征點(diǎn)上測(cè)定的第85個(gè)百分位上的車速。在任選一個(gè)方向進(jìn)行第一次的運(yùn)行速度V85測(cè)算時(shí)，首先要推算與設(shè)計(jì)路段銜接的相鄰路段速度，作為本路段的初始運(yùn)行速度V0，然后根據(jù)所劃分的路段類 型，才能分別進(jìn)行運(yùn)行速度V85的推算。由于運(yùn)行速度V85有效地保證了路線所有相關(guān)要素的合理搭配，考慮了公路上絕大多數(shù)駕駛員的交通心理需求，目前很多研究人員開(kāi)始考慮，以運(yùn)行速度作為設(shè)計(jì)車速進(jìn)行線形設(shè)計(jì)。
三、 分析運(yùn)行速度與路線的關(guān)系
說(shuō)明：此高速公路設(shè)計(jì)速度120 km／h，A表示小汽車B表示載重汽車。根據(jù)圖1進(jìn)行分析：小汽車在此高速公路上行駛在125km／h上下波動(dòng)，而載重汽車的實(shí)際運(yùn)行速度在80 km／h上下波動(dòng)。具體觀察可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓曲線>1000 時(shí)敏感性分析上是保持的，汽車的實(shí)際運(yùn)行速度時(shí)車速作為線形評(píng)價(jià)參數(shù)，即車速對(duì)線形的變化不敏感。但運(yùn)行速度仍有細(xì)微的波動(dòng)，這些波動(dòng)主要是由：汽車本身的性能；司機(jī)在汽車運(yùn)行的操作技巧和面臨刺激的處理水平等。
說(shuō)明：C表示高速公路或一級(jí)公路 D表示二、三、四級(jí)公路。根據(jù)圖2進(jìn)行分析，該圖的圓曲線半徑1000m時(shí)，汽車對(duì)線形的變化敏感性降低，或者說(shuō)不再敏感了。通常駕駛?cè)藛T會(huì)有這樣的心理，在低等級(jí)公路上，駕駛小汽車的人會(huì)有超車的趨勢(shì)，這時(shí)候小車的速度肯定會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)時(shí)速，所以要著重考慮汽車的運(yùn)行速度?？偟膩?lái)說(shuō)平曲線半徑僅在一定范圍內(nèi)對(duì)車速而言是敏感性因素，所以車速作為檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)線形的參數(shù)也相應(yīng)地具有一定的適用范圍，同時(shí)要考慮其他方面的影響因素。
基于運(yùn)行速度連續(xù)評(píng)價(jià)和安全評(píng)價(jià)
基于運(yùn)行速度對(duì)路線的連續(xù)性評(píng)價(jià)
我們公路的線形設(shè)計(jì)要從線形的連續(xù)、安全、舒適、視覺(jué)良好、與環(huán)境相協(xié)調(diào)等方面綜合考慮。在線路設(shè)計(jì)時(shí)我們會(huì)首先考慮其線形的連續(xù)性，而連續(xù)性指的是：在公路幾何條件規(guī)定時(shí)，在不違背駕駛員安全地操作和駕駛車輛的能力滿足駕駛員的期望，線形連續(xù)的公路設(shè)計(jì)確保駕駛員能夠沿著路線以期望速度行駛。在這樣的道路上行車，我們的駕駛員能滿足期望而乘客能感受到舒適，這樣的線形就滿足了行車線路的連續(xù)性。
（2）基于運(yùn)行速度對(duì)路線的安全性評(píng)價(jià)
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí)要考慮其安全行車，車速是對(duì)線形好壞的直接反應(yīng)，而且易于觀察。我們?cè)O(shè)計(jì)人員在考慮安全行車的運(yùn)行速度進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
根據(jù)大量的統(tǒng)計(jì)分析，我們發(fā)現(xiàn)車速分布的指標(biāo)與交通事故存在相關(guān)性，影響并決定著道路特定位置的安全性能。所以，在進(jìn)行線形設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮其實(shí)際的運(yùn)行速度，考慮車速的具體分布，綜合考慮各方面的影響，就能在很大程度上減少交通事故的概率，設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的公路路線。
五、結(jié)語(yǔ)
基于運(yùn)行速度的公路線形設(shè)計(jì)方法，并運(yùn)用基于運(yùn)行速度的評(píng)價(jià)方法對(duì)線形的安全性、連續(xù)性等進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)。雖然會(huì)在一定程度上增加設(shè)計(jì)的工作量與工程建設(shè)費(fèi)用，但能從線性設(shè)計(jì)的角度提高公路行車的安全性和舒適性，更好的為我國(guó)交通運(yùn)輸服務(wù)。
【參考文獻(xiàn)】
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論文關(guān)鍵詞：CNG長(zhǎng)管拖車安全使用技術(shù)
長(zhǎng)管拖車是指在拖車上或集裝框架內(nèi)裝有幾只到十幾只大型無(wú)縫鋼瓶的高壓氣體運(yùn)輸設(shè)備，通常用配管和閥門(mén)將氣瓶連接在一起，并配有安全裝置、壓力表和溫度計(jì)。由于這種設(shè)備具有高效靈活、安全可靠、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)，因此，隨著氣體工業(yè)的發(fā)展被迅速推廣使用。1987年初，隨著國(guó)內(nèi)第一家合資氣體公司落戶深圳，長(zhǎng)管拖車被引進(jìn)中國(guó)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)的氣體工業(yè)發(fā)展迅速，國(guó)外的氣體公司紛紛在國(guó)內(nèi)投資建廠；另一方面，國(guó)內(nèi)天然氣汽車及壓縮天然氣（簡(jiǎn)稱CNG）母子站的發(fā)展需要將大量的天然氣運(yùn)輸?shù)經(jīng)]有天然氣管網(wǎng)的地區(qū)或很難修建管網(wǎng)的市區(qū)。這都促進(jìn)了CNG長(zhǎng)管拖車在國(guó)內(nèi)的廣泛應(yīng)用。但是，CNG長(zhǎng)管拖車裝載的壓縮天然氣，工作壓力高，使用時(shí)需經(jīng)常來(lái)往于城市道路及建筑密集地帶，安全問(wèn)題十分重要，而制造及裝置設(shè)置方面的安全問(wèn)題，又是CNG長(zhǎng)管拖車操作安全的首要保障。
一、CNG長(zhǎng)管拖車的主要安全技術(shù)措施
1、控制氣瓶質(zhì)量：氣瓶作為長(zhǎng)管拖車的主要承壓部件, 其質(zhì)量與長(zhǎng)管拖車的安全性能密切相關(guān)。因此氣瓶?jī)?nèi)外表面均經(jīng)過(guò)噴丸處理, 并用內(nèi)窺攝像系統(tǒng)逐只進(jìn)行內(nèi)部全面檢查, 確保內(nèi)部質(zhì)量。氣瓶成形及水壓試驗(yàn)后逐只進(jìn)行磁粉檢測(cè), 確保不得有任何裂紋狀缺陷存在。氣瓶的兩端螺紋均經(jīng)磁粉檢測(cè), 確保連接螺紋質(zhì)量可靠。
2、設(shè)置爆破片裝置：氣瓶的兩端均設(shè)置爆破片裝置。爆破片裝置較安全閥體積小、重量輕, 但密封可靠, 其泄放面積較同體積的安全閥泄放面積要大得多。
3、設(shè)置壓力表：氣瓶充卸氣管路上設(shè)置壓力表一塊, 量程取1.5～3倍的工作壓力, 精度1.5級(jí)。壓力表采用防震型, 其前端設(shè)置壓力表閥, 便于更換拆卸。
4、設(shè)置溫度計(jì)：考慮到工作環(huán)境溫度及充氣時(shí)氣體溫度升高、卸氣時(shí)氣體溫度降低等因素影響，溫度計(jì)測(cè)量范圍應(yīng)覆蓋最低和最高工作溫度，測(cè)量范圍應(yīng)取-40～60 ℃。溫度計(jì)可采用雙金屬型，讀數(shù)方便，堅(jiān)固耐用機(jī)械論文，且采用防護(hù)套管與介質(zhì)隔開(kāi)，易于更換拆卸論文范文。
5、設(shè)置安全聯(lián)鎖裝置：裝卸氣過(guò)程中，即操作倉(cāng)門(mén)打開(kāi)狀態(tài)，嚴(yán)禁汽車啟動(dòng)運(yùn)行，否則會(huì)造成裝卸軟管等連接部位拉斷、氣體泄漏等嚴(yán)重事故。故在操作倉(cāng)內(nèi)設(shè)置氣動(dòng)安全聯(lián)鎖裝置, 靠汽車行走部分自帶氣包提供氣源, 操作狀態(tài)時(shí)使汽車處于制動(dòng)狀態(tài)，無(wú)法啟動(dòng)，裝卸氣完畢，操作倉(cāng)門(mén)關(guān)閉后，制動(dòng)狀態(tài)才予以解除，汽車可正常行駛。
6、設(shè)置導(dǎo)靜電裝置：長(zhǎng)管拖車尾部設(shè)置導(dǎo)靜電接地帶，操作倉(cāng)管路上設(shè)置導(dǎo)靜電片，可隨時(shí)導(dǎo)出運(yùn)行時(shí)及充卸氣時(shí)積聚的靜電荷。導(dǎo)靜電拖地帶采用柔軟耐磨的導(dǎo)靜電橡膠拖帶，即能充分泄放靜電荷，又不至于放電太快而產(chǎn)生火花放電。
7、設(shè)置滅火裝置：長(zhǎng)管拖車兩側(cè)各配一只5kg干粉滅火器，以備發(fā)生火災(zāi)險(xiǎn)情時(shí)急用。
8、控制管路泄漏點(diǎn)：操作倉(cāng)內(nèi)裝卸氣匯總管及各分支管之間采取焊接結(jié)構(gòu)，且經(jīng)表面滲透檢測(cè)，盡量減少泄漏點(diǎn)。高壓閥門(mén)均經(jīng)復(fù)驗(yàn)合格，驗(yàn)證高、低壓狀態(tài)下的密封性。裝卸氣管及氣體排空管均用管夾或支撐予以固定以減輕車輛運(yùn)行時(shí)對(duì)管路振動(dòng)的影響。
二、CNG長(zhǎng)管拖車安全使用
1. 長(zhǎng)管拖車進(jìn)入充裝區(qū)，應(yīng)將其接地帶（靜電帶）提起，并帶上防火帽。
2. 充（卸）作業(yè)步驟：
2.1將長(zhǎng)管拖車停放在裝（卸）站制定的安全作業(yè)地點(diǎn)，熄滅牽引車發(fā)動(dòng)機(jī)，打開(kāi)后操作倉(cāng)門(mén)，掛好風(fēng)鉤，對(duì)掛車實(shí)施駐車制動(dòng)。
2.2將充裝（卸氣）站的靜電接地線與長(zhǎng)管拖車操作倉(cāng)的導(dǎo)靜電片連接。
2.3檢查各連接部位是否連接緊固，檢查各管件連接處是否泄漏。
2.4充氣
2.4.1首次充裝
a. 首次充裝包括新車的第一次充裝和檢修后的第一次充裝，因?yàn)檫@時(shí)鋼瓶?jī)?nèi)充有一定壓力的氮?dú)猓溲b前應(yīng)將其放空。
b. 充裝前應(yīng)檢查閥門(mén)是否處于關(guān)閉狀態(tài)，檢查是否含有氮?dú)庥鄩翰⒂脙x器檢測(cè)確然含氧量不大于3%。
c. 保持氣體管路主控球閥處于關(guān)閉狀態(tài)，依次開(kāi)啟各瓶口球閥，然后緩慢開(kāi)啟主控球閥，將鋼瓶?jī)?nèi)封裝的氮?dú)夥趴?，待壓力卸盡后立即關(guān)閉主控球閥。將站上充裝軟管與快速接頭進(jìn)行連接，確保連接到位。
d. 置換軟管空氣，開(kāi)啟充裝站的充氣閥，使天然氣進(jìn)入軟管，壓力平衡后關(guān)閉，然后開(kāi)啟放空閥將軟管內(nèi)天然氣放空，關(guān)閉放空閥。
e. 開(kāi)啟主控球閥，然后緩慢開(kāi)啟充裝站的充氣閥進(jìn)行充氣作業(yè)。
f. 當(dāng)達(dá)到充裝溫度對(duì)應(yīng)的充裝壓力時(shí)（表1），關(guān)閉充裝站的充氣閥，關(guān)閉各瓶口球閥及主控球閥機(jī)械論文，開(kāi)啟放空閥，將軟管內(nèi)的氣體排出，確認(rèn)軟管內(nèi)無(wú)壓力后斷開(kāi)快裝接頭的連接。
表1充裝溫度與充裝壓力對(duì)照表
公稱壓力MPa
充裝溫度℃
-10
10
20
30
40
50
60
20
充裝壓力MPa
15.2
16.8
18.4
20
21.5
23.1
論文摘要 隨著汽車使用率的不斷增長(zhǎng)，安全性與舒適性成為購(gòu)車者首要的選車條件，而汽車座椅的設(shè)計(jì)及工藝更成為了車身固定部件的重要組成部分，因此，提高座椅的安全性及舒適度，是現(xiàn)代汽車生產(chǎn)過(guò)程中重要的環(huán)節(jié)及內(nèi)容，所以本文主要分析現(xiàn)代汽車座椅的成型技術(shù)和工藝方法。
汽車座椅是車身內(nèi)部的重要裝置之一，其主要功能是為駕駛員提供便于操作、舒適而又安全的駕駛位置，為乘客提供舒適、安全的乘坐空間。汽車座椅主要由座椅骨架、座椅彈簧、緩沖墊、裝飾蒙皮、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等和座椅的輔助裝置等組成，以下將分析座椅安全性及舒適性的重要性，在此基礎(chǔ)上再分析座椅的成型技術(shù)及工藝，最后總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探討座椅加工設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的一些問(wèn)題。
1 汽車座椅加工安全性與舒適性的重要性
在駕駛汽車過(guò)程中與駕駛員有直接關(guān)系之一的就是座椅，長(zhǎng)時(shí)間駕駛時(shí)座椅的舒適性不同對(duì)駕駛員疲勞性帶來(lái)很大影響。一般情況下，汽車的座椅是在彈簧上面放置襯墊，其上用皮革等包皮，為使不同體形的駕駛員能采用最適當(dāng)?shù)鸟{駛姿勢(shì)，用螺距10~20能前后調(diào)節(jié)200mm的座椅滑座，此外調(diào)節(jié)靠背應(yīng)設(shè)有1~2度間隔的調(diào)節(jié)裝置。如果座椅的尺寸不適合駕駛員，長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)車時(shí)，就會(huì)讓駕駛員感到不舒適，增加駕駛員的疲勞感。因此，在進(jìn)行座椅加工時(shí)，必須考慮到座椅的安全性能及舒適程度。購(gòu)車者一般以座椅上最終為安定姿勢(shì)坐著時(shí)，座椅表面的形狀評(píng)價(jià)座椅舒適性。
座椅骨架是座椅的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，承受著各種復(fù)雜多變的載荷，決定座椅靜、動(dòng)彈性特性的彈簧也固定在骨架上。坐墊和靠背應(yīng)具有一定的彈性；調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可使座位前后或上下移動(dòng)以及調(diào)節(jié)坐墊和靠背的傾斜角度。某些座椅還有彈性懸架和減振器，可對(duì)其彈性懸架加以調(diào)節(jié)以便在駕駛員們不同的體重作用下仍能保證坐墊離地板的高度適當(dāng)。緩沖墊的作用是隔開(kāi)人體與彈簧的生硬接觸，分散人體對(duì)彈簧的壓力并使座椅具有柔軟豐滿的觸感和外形，同時(shí)還起著對(duì)振動(dòng)的阻尼作用。腰椎支撐裝置固定在座椅靠背的骨架上，它能支撐乘客的第二、三腰椎，起到緩和上身疲勞的作用。由此可見(jiàn)，在進(jìn)行汽車座椅加工之前，技術(shù)人員必須對(duì)人體力學(xué)知識(shí)與座椅設(shè)計(jì)原理有一定的了解，這樣才能生產(chǎn)出符合人體安全需求和舒適需求的汽車座椅。
2 汽車座椅加工成形的工藝
一般來(lái)說(shuō)，汽車座椅的類型可以分為縫制座椅和成形座椅這兩大類，但是也有學(xué)者認(rèn)為縫制座椅也屬于成型座椅的一種，因此，本文主要分析成形座椅的工藝技術(shù)：
1）真空成形工藝
這是比較傳統(tǒng)的座椅表皮成形的工藝技術(shù)，具體地說(shuō)，就是將非透氣性表皮加熱，然后達(dá)到真空成形的最佳狀態(tài)時(shí)，將表皮放在真空成形模上成形，再經(jīng)過(guò)修邊、縫制等工序，最后制作成為座椅套，然后把座椅套，襯墊、泡沫塑料等材料組裝成座椅。如果要將這種技術(shù)應(yīng)用于轎車的座椅，就必須把成形表皮和其它部件用高頻焊接等技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，這樣才能符合轎車座椅的舒適要求，如果座椅的表皮是布，就須對(duì)座椅用布的延伸率、襯墊材料的種類及襯墊形狀等問(wèn)題進(jìn)行研究，并根據(jù)每種座椅的形狀進(jìn)行判斷，依據(jù)成形機(jī)的能力（加熱方法、保護(hù)氣體溫度有無(wú)調(diào)節(jié)、吸引能力）確定判斷基準(zhǔn)。
2）熱壓成形工藝
汽車座椅使用熱壓成形的方法，具體地說(shuō)，就是利用了聚氨酯泡沫來(lái)進(jìn)行定型制作，因?yàn)榫郯滨ヅ菽蝗菀捉氲阶蔚牟純?nèi)，所以不會(huì)使布產(chǎn)生硬化的現(xiàn)象，這種工藝技術(shù)是通過(guò)熱壓的方法，對(duì)座椅的表面進(jìn)行三維的成形，同時(shí)還包括側(cè)面的三維空間的深拉成形。如果要使用熱壓成形的工藝時(shí)，為了防止熱可塑性樹(shù)脂滲布現(xiàn)象是出現(xiàn)，我們可以將布、聚氨酯泡沫、非織布等預(yù)先疊合起來(lái)，按適當(dāng)?shù)拇笮〔煤?，放在模?nèi)加熱、加壓形成疊層座，而后進(jìn)行疊層座表皮的修邊及必要的縫制，制成整修套，最后把整修套、襯墊、框架等組裝成座椅，這樣就能制造出持久性強(qiáng)，不易變形的座椅了。另外，如果想要得到良好的成形表皮，加工技術(shù)人員必須注意以下兩點(diǎn)內(nèi)容：
第一，注意聚氨酯泡沫的規(guī)格（密度、硬度，厚度）；
第二，注意成形條件（成形溫度、受壓時(shí)間）；
熱壓成形座椅的外觀質(zhì)量、耐久性，成本較為經(jīng)濟(jì)，這些方面都使得這種工藝生產(chǎn)出來(lái)的座椅比縫制座椅優(yōu)越。
3）澆結(jié)搪塑成形工藝
以聚氯乙烯樹(shù)脂為材料，進(jìn)行澆結(jié)搪塑成形，其工藝過(guò)程有：（1）熱壓成形表皮加熱加壓表皮成形維剪縫制座椅裝配；（2）燒結(jié)搪塑成形原料加熱固化表面成形修剪縫制座椅裝配；（3）高頻加熱成形表皮成形模具高頻加熱修剪縫制座椅裝配線；（4）整體發(fā)泡成形整形套成形模具投入原料發(fā)泡成形座椅裝配；5）粘結(jié)成形整形套加熱加壓套襯粘結(jié)加壓成形座椅裝配。
以上的方法已經(jīng)在汽車座椅頭枕表皮上得到很好的應(yīng)用，但是這種工藝技術(shù)鑄模成本較高，表皮單一色、構(gòu)思單調(diào)等等，還需進(jìn)一步的改進(jìn)才能更好地為駕駛者提供更優(yōu)質(zhì)的座椅。
3 座椅加工成形過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題總結(jié)
1）座椅在車廂內(nèi)的布置要合適，尤其是駕駛員的座椅，必須處于最佳的駕駛位置；
2）在進(jìn)行座椅加工過(guò)程中，需要滿足人體工程學(xué)的要求，座椅必須具有良好的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)舒適性。其外形必須符合人體生理功能，在不影響舒適性的前提下，力求美觀大方；
3）座椅應(yīng)采用經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)，盡可能地減少質(zhì)量。此外，座椅是支撐和保護(hù)人體的構(gòu)件，必須十分安全可靠，應(yīng)具有充分的強(qiáng)度、剛度與耐久性。對(duì)可調(diào)的座椅，要有可靠的鎖止機(jī)構(gòu)，以保證安全，因此，座椅應(yīng)有良好的振動(dòng)特性，能吸收從車廂地板傳來(lái)的振動(dòng)；
4）座椅應(yīng)具有各種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，為適應(yīng)不同駕駛員、乘員在不同條件下獲得最佳駕駛位置與提高乘坐舒適性創(chuàng)造條件。
4 結(jié)論
不管選用哪一種座椅成型的方法及工藝，我們的目的是使得汽車的座椅更加的符合人體舒適度的要求和安全要求，因此，座椅應(yīng)該從靠背、頭枕、座椅、坐墊等方面去進(jìn)行加工處理，這樣才能延長(zhǎng)座椅的壽命，使得使用者更加的舒適放心。
參考文獻(xiàn)
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一、概述
在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，今天的汽車已經(jīng)逐步進(jìn)入了電腦控制的時(shí)代。車身電器與電子設(shè)備是汽車的重要組成部分，其性能的好壞將直接影響到汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、排氣凈化及舒適性。計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子技術(shù)廣泛地應(yīng)用于汽車，幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng)，大大推動(dòng)了汽車工業(yè)的發(fā)展。
目前，國(guó)際汽車巨頭紛紛將更多的電子信息技術(shù)設(shè)備裝備到其整車中，在國(guó)外，中高檔轎車采用的電子信息設(shè)備已經(jīng)達(dá)到30%～50%，在一些高檔車上，這個(gè)比率還要高。在電子信息技術(shù)設(shè)備供應(yīng)商方面，也紛紛將下一個(gè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)定位在汽車電子產(chǎn)業(yè)上。摩托羅拉、英特爾、微軟、德州儀器、飛利浦、西門(mén)子等這些過(guò)去為其他行業(yè)和產(chǎn)品提供技術(shù)支持的廠商，早已經(jīng)做好了準(zhǔn)備，有些產(chǎn)品已經(jīng)為汽車提供了新的“動(dòng)力”。
二、電子技術(shù)的應(yīng)用
(一).電子技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用
發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)可分為電控汽油噴射、電子點(diǎn)火、怠速控制、廢氣再循環(huán)控制、增壓控制、故障自診斷、安全保險(xiǎn)、備用控制以及其他控制技術(shù)。
1.電子控制噴油裝置
在現(xiàn)代汽車上，機(jī)械式或機(jī)電混合式燃油噴射系統(tǒng)已趨于淘汰，電控燃油噴射裝置因其性能優(yōu)越而得到了日益普及。。電子控制燃油噴射系統(tǒng)是以空燃比作為主要的控制目標(biāo)。通過(guò)電子控制器對(duì)各種不同傳感器送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷和計(jì)算來(lái)控制噴油器以一定的油壓，正確、迅速地把汽油直接噴入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。電子控制器主要是根據(jù)進(jìn)氣量的多少來(lái)控制噴油量的。電子控制燃油噴射系統(tǒng)按噴油器的噴射位置不同可以分為單點(diǎn)噴射系統(tǒng)(SPI)和多點(diǎn)噴射系統(tǒng)(MPI)兩種。多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是每個(gè)汽缸安裝一個(gè)噴油器，而單點(diǎn)噴射系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)中只有一個(gè)或兩個(gè)噴油器，安裝在節(jié)氣門(mén)的上方。與傳統(tǒng)的化油器相比，電子控制燃油噴射裝置的最大特點(diǎn)是，在獲得最大功率的同時(shí)，最大限度地節(jié)油和凈化排氣，因此是節(jié)約能源，降低排污的有效措施。
2.電子點(diǎn)火裝置
微機(jī)控制的電子點(diǎn)火系統(tǒng)主要由與點(diǎn)火有關(guān)的各種傳感器、電子控制器(ECU)、點(diǎn)火電子組件、點(diǎn)火線圈、配電器、火花塞等組成。
其中傳感器用來(lái)不斷地收集與點(diǎn)火有關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況信息，并將收集到的數(shù)據(jù)輸入電子控制器，作為運(yùn)算和控制點(diǎn)火時(shí)刻的依據(jù)。電子點(diǎn)火系統(tǒng)中所用的傳感器主要有曲軸轉(zhuǎn)角傳感器、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸基準(zhǔn)位置傳感器、進(jìn)氣管負(fù)壓傳感器、爆震傳感器、空氣流量及進(jìn)氣溫度傳感器等。其中前兩種傳感器是用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的，而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)是微機(jī)用來(lái)確定點(diǎn)火提前角的最主要依據(jù)。由其他傳感器檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)主要用于對(duì)點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行修正。
圖1-1某車型電子點(diǎn)火系統(tǒng)
電子控制器也叫微機(jī)控制器，它是電子點(diǎn)火系統(tǒng)的中樞，用來(lái)接收傳感器收集到的信號(hào)，并且在按照一定的程序進(jìn)行判斷、計(jì)算后，給電子點(diǎn)火組件輸出最佳點(diǎn)火時(shí)刻和初級(jí)電路導(dǎo)通時(shí)間的控制信號(hào)。微機(jī)控制的電子點(diǎn)火系統(tǒng)則可使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下都處于最佳的點(diǎn)火時(shí)刻，從而更進(jìn)一步改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，降低排氣污染。
3.怠速控制裝置
怠速控制系統(tǒng)是電控發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)子系統(tǒng)，主要由傳感器，ECU及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。怠速控制均采用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋法的閉環(huán)控制方式，即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，根據(jù)比較的差值確定使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到目標(biāo)值的控制量，并通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速進(jìn)行校正。
圖1-2某車型怠速控制裝置
車速傳感器信號(hào)和節(jié)氣門(mén)位置傳感器信號(hào)用于判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于怠速工況，ECU便確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況，并啟動(dòng)怠速控制系統(tǒng)實(shí)施怠速控制。冷卻液溫度傳感器信號(hào)，空調(diào)壓縮機(jī)接通信號(hào)，自動(dòng)變速器檔位信號(hào)，蓄電池電壓等信號(hào)用來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速.不同怠速條件下的目標(biāo)轉(zhuǎn)速值已預(yù)先存儲(chǔ)在ECU的存儲(chǔ)器中.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)作為怠速控制系統(tǒng)反饋信號(hào)，用來(lái)計(jì)算控制量的大小。ECU一般不單獨(dú)設(shè)置，是由燃油噴射系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)等共用一個(gè)，這使系統(tǒng)簡(jiǎn)單化，提高控制精度。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用是調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，實(shí)現(xiàn)怠速控制.
4.廢氣再循環(huán)控制裝置
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)作為一個(gè)大氣污染源，應(yīng)該采取各種有效措施予以治理和改造。關(guān)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的控制和凈化問(wèn)題，各國(guó)都進(jìn)行了大量研究工作，研制了不少的技術(shù)措施。這些方法大致可分為發(fā)動(dòng)機(jī)本身的改進(jìn)和增加排放凈化裝置。而由于發(fā)動(dòng)機(jī)本身的改進(jìn)，較難滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)和降低成本的要求，因此現(xiàn)代汽車采取了多種排放控制措施來(lái)減少汽車的排氣污染，如三元催化轉(zhuǎn)換、廢氣在循環(huán)(EGR)、活性碳罐蒸發(fā)控制系統(tǒng)等。廢氣在循環(huán)簡(jiǎn)稱為EGR(ExhaustGasRecirculation)系統(tǒng)，是目前用于降低NOx排放的一種有效措施。
圖1-3某車型廢氣再循環(huán)控制裝置
它是將一部分排氣引入近期關(guān)于新混合氣混合后進(jìn)入汽缸燃燒，從而實(shí)現(xiàn)在循環(huán)，并對(duì)送入進(jìn)氣系統(tǒng)的排氣進(jìn)行最佳控制。普通電子式廢氣在循環(huán)(EGR)控制系統(tǒng)由廢氣再循環(huán)電磁閥、節(jié)氣們位置傳感器、廢氣再循環(huán)控制閥、曲軸位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、冷卻液溫度傳感器、啟動(dòng)信號(hào)等組成。
5.增壓控制裝置
發(fā)動(dòng)機(jī)中增壓系統(tǒng)的安裝日漸增多，其目的是為了提高進(jìn)氣效率。電控增壓系統(tǒng)的研制開(kāi)發(fā)是增壓技術(shù)又跨上一個(gè)臺(tái)階。目前，應(yīng)用較普遍的是電控廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，其由切換閥、動(dòng)作器、空氣冷卻器、空氣濾清器、ECU、釋壓電磁閥組成。通常增壓器是為了與發(fā)動(dòng)機(jī)的低速小負(fù)荷工況相匹配的而設(shè)計(jì)的，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)容易導(dǎo)致增壓器超速運(yùn)行而損壞，為此電控廢氣渦輪增壓系統(tǒng)專門(mén)在排氣管中廢氣渦輪使出增加了一旁通氣道，由ECU對(duì)切換閥的開(kāi)度大小進(jìn)行調(diào)整。
6.故障自診斷系統(tǒng)
現(xiàn)代轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)中，ECU一般都帶有故障自診斷系統(tǒng)，自行檢測(cè)、診斷發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)各部分的故障。對(duì)于傳感器，可通過(guò)檢測(cè)器信號(hào)是否超出規(guī)定范圍來(lái)直接進(jìn)行判斷；對(duì)于執(zhí)行器，則在起初是電路中增設(shè)專門(mén)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)，對(duì)于ECU本身，也有專用程序進(jìn)行診斷。故障自診斷系統(tǒng)一般由電子控制器(ECU)中的識(shí)別故障及故障運(yùn)行控制軟件、故障監(jiān)測(cè)電路和故障運(yùn)行后被電路等組成。
7.安全保險(xiǎn)裝置
如果ECM的輸入信號(hào)不正常，他將按照內(nèi)存中存儲(chǔ)的固定噴油持續(xù)時(shí)間和固定點(diǎn)火提前角控制發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠繼續(xù)維持工作。ECM本身出故障時(shí)，裝有備用控制系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)能繼續(xù)對(duì)噴油和點(diǎn)火進(jìn)行控制，使車輛繼續(xù)行駛。
8.發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器
發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器是指在發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的傳感器。由于電子技術(shù)特別是微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，促進(jìn)了傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用，從而也使發(fā)動(dòng)機(jī)的整機(jī)性能有了極大的提高。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制用傳感器主要有空氣流量傳感器、曲軸位置/凸輪軸位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、爆震傳感器進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、氧傳感器等。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展與傳感器技術(shù)的發(fā)展是密不可分的。目前發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的種類越來(lái)越多，可靠性和凈度不斷提高，并向集成化、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。
二.電子技術(shù)在底盤(pán)上的應(yīng)用
1.電控自動(dòng)變速器
電控自動(dòng)變速器可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷、轉(zhuǎn)速、車速、制動(dòng)器工作狀態(tài)及駕駛員所控制的各種參數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算、判斷后自動(dòng)改變變速桿的位置，從而實(shí)現(xiàn)變速器換檔的最佳控，即可得到最佳擋位和最佳換擋時(shí)間。
圖1-4奧迪A4自動(dòng)變速器
它的優(yōu)點(diǎn)是加速性能好、靈敏度高、能準(zhǔn)確反映行駛負(fù)荷和道路條件等。傳動(dòng)系統(tǒng)的電子控制裝置，能自動(dòng)適應(yīng)瞬時(shí)工況變化，保持發(fā)動(dòng)機(jī)以盡可能低的轉(zhuǎn)速工作。電子氣動(dòng)換擋裝置是利用電子裝置取代機(jī)械換擋桿及其與變速機(jī)構(gòu)間的連接，并通過(guò)電磁閥及氣動(dòng)伺服閥汽缸來(lái)執(zhí)行。它不僅能明顯地簡(jiǎn)化汽車操縱，而且能實(shí)現(xiàn)最佳的行駛動(dòng)力性和安全性汽車維修畢業(yè)論文格式汽車維修畢業(yè)論文格式。
2.防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)
該系統(tǒng)是一種開(kāi)發(fā)時(shí)間最早、推廣應(yīng)用最為迅速的重要安全性部件。它通過(guò)控制防止汽車制動(dòng)時(shí)車輪的抱死來(lái)保證車輪與地面達(dá)到最佳滑移(15%~20%)，從而使汽車在各種路面上制動(dòng)時(shí)，車輪與地面都能達(dá)到縱向的峰值附著系數(shù)和較大的側(cè)向附著系統(tǒng)，以保證車輛制動(dòng)時(shí)不發(fā)生抱死拖滑、失去轉(zhuǎn)向能力等不安全狀況，提高汽車的操縱穩(wěn)定性和安全性，減小制動(dòng)距離。驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)(ARS)也叫牽引力控制系統(tǒng)(TCS或TRC)是ABS的完善和補(bǔ)充，它可以防止啟動(dòng)和加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)輪打滑，既有助于提高汽車加速時(shí)的牽引性能，又能改善其操縱穩(wěn)定性。
現(xiàn)代ABS盡管采用的控制方式、方法以及結(jié)構(gòu)形式各不相同，但除原有的傳統(tǒng)的常規(guī)制動(dòng)裝置外，一般ABS都是由傳感器、電子控制器和執(zhí)行器三大部分組成。其中傳感器主要是車輪轉(zhuǎn)速傳感器，執(zhí)行器主要指制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器。
1、車輪轉(zhuǎn)速傳感器
車輪轉(zhuǎn)速傳感器是ABS中最主要的一個(gè)傳感器。車輪轉(zhuǎn)速傳感器常簡(jiǎn)稱為輪速傳感器，其作用是對(duì)車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，獲得車輪轉(zhuǎn)速(速度)信號(hào)。
2.電子控制器
ABS的電子控制器(ElectronicControlUnit)，常用ECU表示，簡(jiǎn)稱ABS電腦。它的主要作用是接收輪速傳感器等輸入信號(hào)，計(jì)算出輪速、參考車速、車輪減速度功、滑移率等，并進(jìn)行判斷、輸出控制指令，控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器等進(jìn)行工作。另外，ABS電腦還有監(jiān)測(cè)等功能，如有故障時(shí)會(huì)使ABS停止工作并將ABS警示燈點(diǎn)亮。
3.制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器
制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器是ABS中的主要執(zhí)行器。其作用是接受ABS電腦的指令，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器中的電磁閥動(dòng)作(或電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)等)，調(diào)節(jié)制動(dòng)系的壓力，使之增大、保持或減小，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)系壓力的控制功能。
由于ABS是在原來(lái)傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一套控制裝置形成的，因此ABS也是建立在傳統(tǒng)的常規(guī)制動(dòng)過(guò)程的基礎(chǔ)上進(jìn)行工作的。在制動(dòng)過(guò)程中，車輪還沒(méi)有趨于拖死時(shí)，其制動(dòng)過(guò)程與常規(guī)制動(dòng)過(guò)程完全相同；只有車輪趨于抱死時(shí)，ABS才會(huì)對(duì)趨于抱死的車輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
通常，ABS只有在汽車速度達(dá)到一定程度(如5km/h或8km/h)時(shí)，才會(huì)對(duì)制動(dòng)過(guò)程中趨于抱死的車輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)汽車速度降到一定程度時(shí)，因?yàn)檐囁俸艿?，車輪制?dòng)抱死對(duì)汽車制動(dòng)性能的不利影響很小，為了使汽車盡快制動(dòng)停車，ABS就會(huì)自動(dòng)終止防抱死制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)，其車輪仍可能被制動(dòng)抱死。
在制動(dòng)過(guò)程中，如果常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障，ABS會(huì)隨之失去控制作用。若只是ABS發(fā)生故障、常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)正常時(shí)，汽車制動(dòng)過(guò)程仍像常規(guī)制動(dòng)過(guò)程一樣照常進(jìn)行，只是失去防抱死控制作用?，F(xiàn)代ABS一般都能對(duì)系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具有失效保護(hù)和自診斷功能，一旦發(fā)現(xiàn)影響ABS正常工作的故障時(shí)，將自動(dòng)關(guān)掉ABS，恢復(fù)常規(guī)制動(dòng)，并將ABS警示燈點(diǎn)亮，向駕駛員發(fā)出警示信號(hào)，提醒駕駛員及時(shí)進(jìn)行修理。
圖1-5ABS系統(tǒng)圖
ABS系統(tǒng)制動(dòng)過(guò)程中，ABS電控單元(ECU)3不斷地從傳感器1和5獲取車輪速度信號(hào)，并加以處理，分析是否有車輪即將抱死拖滑。如果沒(méi)有車輪即將抱死拖滑，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置2不參與工作，制動(dòng)主缸7和各制動(dòng)輪缸9相通，制動(dòng)輪缸中的壓力繼續(xù)增大，此即ABS制動(dòng)過(guò)程中的增壓狀態(tài)。如果電控單元判斷出某個(gè)車輪(假設(shè)為左前輪)即將抱死拖滑，它即向制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，關(guān)閉制動(dòng)主缸與左前制動(dòng)輪缸的通道，使左前制動(dòng)輪缸的壓力不再增大，此即ABS制動(dòng)過(guò)程中的保壓狀態(tài)。若電控單元判斷出左前輪仍趨于抱死拖滑狀態(tài)，它即向制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，打開(kāi)左前制動(dòng)輪缸與儲(chǔ)液室或儲(chǔ)能器(圖中未畫(huà)出)的通道，使左前制動(dòng)輪缸中的油壓降低，此即ABS制動(dòng)過(guò)程中的減壓狀態(tài)。ABS系統(tǒng)就是如此循環(huán)進(jìn)行制動(dòng)的.
3.電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)
電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)是用一部直流電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓助力缸，用蓄電池和電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。這種微機(jī)控制的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)和傳統(tǒng)的液壓助力系比起來(lái)具有部件少、體積小、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作用力、轉(zhuǎn)向回正特性，提高了汽車的轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性，增加了汽車低速時(shí)的機(jī)動(dòng)性以及調(diào)整行駛時(shí)的穩(wěn)定性。
4.自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)
自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)能根據(jù)懸掛裝置的瞬時(shí)負(fù)荷，自動(dòng)適時(shí)調(diào)節(jié)懸架彈簧的剛度和減震器的阻尼特性，以適應(yīng)當(dāng)時(shí)的負(fù)荷，保持懸掛的既定高度。這樣就能夠極大地改進(jìn)車輛行駛的穩(wěn)定性、操縱性和乘坐的舒適性。
圖1-6奧迪A4自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)
在自適應(yīng)懸掛控制系統(tǒng)配置中，懸架置于車輪和車體之間。此系統(tǒng)不采用氣動(dòng)膜盒，而代之以盤(pán)簧和液壓缸。液壓系統(tǒng)由電子裝置控制，該裝置對(duì)傳感器在汽車運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種信號(hào)進(jìn)行分析。主動(dòng)懸掛控制系統(tǒng)配有一個(gè)能自動(dòng)測(cè)量高度及根據(jù)速度調(diào)整的裝置，當(dāng)汽車以高速行駛時(shí)能緩慢地減低其速度汽車維修畢業(yè)論文格式文章汽車維修畢業(yè)論文格式出自http：//gkstk.com/article/wk-78500001092730.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留此鏈接！。汽車的水平高度也可通過(guò)按鈕分兩次手動(dòng)調(diào)節(jié)。
5.定速巡航自動(dòng)控制系統(tǒng)
在高速長(zhǎng)途行駛時(shí)，可采用定速巡航自動(dòng)控制系統(tǒng)，恒速行駛裝置將根據(jù)行車阻力自動(dòng)調(diào)整節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，駕駛員不必經(jīng)常踏油門(mén)已調(diào)整車速。若遇爬坡，車速有下降趨勢(shì)，微機(jī)控制系統(tǒng)則自動(dòng)加大節(jié)氣門(mén)開(kāi)度；在下坡時(shí)，又自動(dòng)關(guān)小節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速。當(dāng)駕駛員換低速檔或制動(dòng)時(shí)，這種控制系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。
6.驅(qū)動(dòng)防滑/牽引力控制系統(tǒng)(ASR/TCS)
目前安裝ABS的轎車已經(jīng)相當(dāng)普遍，但隨著對(duì)汽車安全性能的要求越來(lái)越高，出現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)(ASR，AccelerationSlipRegulation)，驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)又稱牽引力控制系統(tǒng)(TCS，TractionControlSystem)，它的作用是當(dāng)汽車加速時(shí)將滑動(dòng)率控制在一定的范圍內(nèi)，從而防止驅(qū)動(dòng)輪快速滑動(dòng)。
汽車“打滑”可分為兩種情況：一是汽車制動(dòng)時(shí)車輪的滑移，前面已經(jīng)分析過(guò)；二是汽車驅(qū)動(dòng)時(shí)車輪的滑轉(zhuǎn)。所謂汽車驅(qū)動(dòng)時(shí)車輪的滑轉(zhuǎn)，就當(dāng)是汽車起步時(shí)，盡管驅(qū)動(dòng)輪不停轉(zhuǎn)動(dòng)，汽車卻原地不動(dòng)的現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)有可能引起汽車的側(cè)滑，且損失了發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。為了防止驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)，人們?cè)诼殑?dòng)防抱死的基礎(chǔ)上研制了驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)。他的功能為：一是提高牽引力；二是保持汽車的行駛穩(wěn)定。
7.減震適應(yīng)系統(tǒng)
減震適應(yīng)系統(tǒng)是一種全自控系統(tǒng)，可隨每個(gè)車輪的減震動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，以達(dá)到各種行駛狀態(tài)下調(diào)順車身的運(yùn)動(dòng)。路面狀況、汽車本身，以及駕駛方式等都在監(jiān)控之下，以隨時(shí)獨(dú)立調(diào)節(jié)各個(gè)車輪的減震器設(shè)置值，保證最高的舒適性。駕駛?cè)丝赏ㄟ^(guò)按鈕手動(dòng)選擇以舒適為主或以跑車操縱性為主。另一種作為選項(xiàng)的減震適應(yīng)系統(tǒng)帶有電子自動(dòng)測(cè)量高度的懸掛功能，可在高速狀態(tài)下把汽車自動(dòng)調(diào)低15毫米。控制開(kāi)關(guān)則允許駕駛?cè)艘允謩?dòng)方式分兩級(jí)調(diào)低車身水平。減震適應(yīng)系統(tǒng)的使用，保證開(kāi)車過(guò)程中獲得最大的穩(wěn)定性和安全性，提供最高駕駛舒適性并改善駕駛動(dòng)感，最大程度減少翻車和側(cè)傾危險(xiǎn)，作為選項(xiàng)的自動(dòng)找平系統(tǒng)可在惡劣路面開(kāi)車時(shí)減少對(duì)車身下部的損傷危險(xiǎn)，提高穩(wěn)定性，減少燃耗。
三.車身電子控制技術(shù)
1.電動(dòng)座椅
現(xiàn)代轎車的駕駛者和前部乘員座椅多是電動(dòng)可調(diào)的，所以又稱電動(dòng)座椅。座椅是與人接觸最密切的部件，人們對(duì)轎車平順性的評(píng)價(jià)多是通過(guò)座椅的感受作出的。因此電動(dòng)座椅也是直接影響轎車質(zhì)量的關(guān)鍵部件之一。
轎車電動(dòng)座椅以駕駛者的座椅為主。從服務(wù)對(duì)象出發(fā)電動(dòng)座椅必須要滿足便利性和舒適性兩大要求，也就是說(shuō)駕駛者通過(guò)鍵鈕操縱，既可以將座椅調(diào)整到最佳的位置上，使得駕駛者獲得最好的視野，得到易于操縱方向盤(pán)、踏板、變速桿等操縱件的便利，還可以獲得最舒適和最習(xí)慣的乘坐角度。
圖1-8奧迪A4電動(dòng)座椅
現(xiàn)代轎車的電動(dòng)座椅是由坐墊、坐背、坐枕、骨架、懸掛和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。其中調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由控制器、可逆性直流電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)部件組成，是電動(dòng)座椅中最復(fù)雜和最關(guān)鍵的部分。自動(dòng)座椅電子控制系統(tǒng)由座椅位置傳感器、電子控制器ECU和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)三大部分組成。位置傳感器部分包括座椅位置傳感器、后視鏡位置傳感器、安全帶扣環(huán)傳感器以及方向盤(pán)傾斜傳感器等；ECU包括輸入接口、微機(jī)CPU和輸出處理電路等；執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括執(zhí)行座椅調(diào)整、后視鏡調(diào)整、安全帶扣環(huán)以及方向盤(pán)傾斜調(diào)整等微電機(jī)，而且這些電機(jī)均可靈活進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)，以執(zhí)行各種裝置的調(diào)整功能。另外，該系統(tǒng)還備有手動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)手動(dòng)操作此開(kāi)關(guān)時(shí)，各驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路也可接通，輸出轉(zhuǎn)矩而進(jìn)行各種調(diào)整動(dòng)作。
2.安全氣囊
安全氣囊系統(tǒng)稱為SRS，相對(duì)于安全帶，安全氣囊只是一個(gè)輔助保護(hù)設(shè)備。
圖1-9奧迪A4安全氣囊系統(tǒng)
安全氣囊是用帶橡膠襯里的特種織物尼龍制成，工作時(shí)用無(wú)害的氦氣填充。此系統(tǒng)由一個(gè)傳感器激活，該傳感器用于監(jiān)視碰撞中汽車速度減小的程度。在碰撞發(fā)生的早期，安全氣囊開(kāi)始充氣，安全充氣大約需要0.03秒。安全氣囊可以非常快的速度充氣十分重要，這能確保當(dāng)乘客的身體被安全帶束縛不動(dòng)而頭部仍然向前行進(jìn)時(shí)，安全氣囊能及時(shí)到位。在頭部碰到安全氣囊時(shí)，安全氣囊通過(guò)氣囊表面的氣孔開(kāi)始排氣。氣體的排出有一定的速率，確保讓人的身體部位緩慢地減速。由于安全氣囊彈開(kāi)充氣的速度可高達(dá)320公里/小時(shí)，碰撞時(shí)如果人的乘坐姿勢(shì)不正確，將給人帶來(lái)嚴(yán)重的傷害。
3.電動(dòng)門(mén)窗
電動(dòng)門(mén)窗是指以電為動(dòng)力是門(mén)窗玻璃自動(dòng)升降的門(mén)窗。它是由駕駛員或乘員操縱開(kāi)關(guān)接通門(mén)窗升降電動(dòng)機(jī)的電路，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力通過(guò)一系列的機(jī)械傳動(dòng)，使門(mén)窗玻璃按要求進(jìn)行升降。其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，有利于行車安全。
電動(dòng)門(mén)窗主要有升降控制開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)(雙向轉(zhuǎn)動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī))、升降器、繼電器等組成，其中電動(dòng)機(jī)一般采用雙向轉(zhuǎn)動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī)，通過(guò)控制電流方向，使其正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到車窗升降功能。
圖2-1奧迪A4電動(dòng)門(mén)窗
4.輔助關(guān)門(mén)系統(tǒng)
輔助關(guān)門(mén)系統(tǒng)由氣動(dòng)裝置、車門(mén)傳感器組成。裝在每個(gè)車門(mén)鎖的傳感器會(huì)監(jiān)察車門(mén)開(kāi)合運(yùn)動(dòng)的方向。當(dāng)某個(gè)車門(mén)手動(dòng)關(guān)閉到車門(mén)鎖的第一卡合位或稍微超出時(shí)，氣動(dòng)輔助關(guān)閉裝置即被觸發(fā)，自動(dòng)將車門(mén)拉合到鎖定位。減少車門(mén)關(guān)閉所需的力量，減少車門(mén)關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的噪音，保證車門(mén)始終關(guān)緊(即使此車門(mén)只被關(guān)合到門(mén)鎖的第一卡合位)。
5.自動(dòng)恒溫控制系統(tǒng)/空調(diào)
自動(dòng)恒溫控制系統(tǒng)/空調(diào)由壓縮機(jī)、冷凝器、輔助電風(fēng)扇或入口風(fēng)扇蒸發(fā)器、溫度傳感器、不含氯氟烴的冷卻劑、儲(chǔ)蓄罐、溫度控制裝置、空氣內(nèi)循環(huán)開(kāi)關(guān)、循環(huán)泵、余熱開(kāi)關(guān)等組成。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)及空調(diào)系統(tǒng)工作時(shí)，冷卻空氣由鼓風(fēng)機(jī)以選定的速度和溫度送入。與加熱系統(tǒng)一樣，左側(cè)和右側(cè)的溫度可分別調(diào)節(jié)。如果空調(diào)和加熱系統(tǒng)同時(shí)打開(kāi)，由于輸入的空氣已經(jīng)過(guò)除濕并冷卻，車窗上不會(huì)產(chǎn)生水霧。在這種再加熱模式下，空氣首先經(jīng)過(guò)冷卻(因此成為干燥空氣)，然后再加熱。在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉后，發(fā)動(dòng)機(jī)余熱利用系統(tǒng)(REST)啟動(dòng)，把熱發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑抽入熱交換器，從而自動(dòng)控制空氣流動(dòng)和分配。余熱利用系統(tǒng)在約30分鐘后自動(dòng)關(guān)閉，或者在蓄電池充電量過(guò)低時(shí)關(guān)閉?？照{(diào)系統(tǒng)降低車內(nèi)溫度并減少濕度，從而提供舒適的車內(nèi)環(huán)境，又能防止車窗水霧，提高駕駛安全。如果撥到空氣循環(huán)工作模式，系統(tǒng)可防止有味氣體進(jìn)入車內(nèi)汽車維修畢業(yè)論文格式論文。動(dòng)機(jī)余熱利用系統(tǒng)允許加熱過(guò)程中不含發(fā)動(dòng)機(jī)噪音和廢排氣，因此不消耗燃料并可在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉后繼續(xù)工作。
圖2-2奧迪A4空調(diào)系統(tǒng)
6.電子防盜系統(tǒng)
電子防盜系統(tǒng)是為了防止汽車本身火車上的物品被盜所設(shè)的系統(tǒng)，它有電子控制的遙控器或鑰匙、電子控制電路、報(bào)警裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。
圖2-3奧迪A4防盜裝置
汽車防盜裝置按其發(fā)展過(guò)程可分為機(jī)械鎖防盜裝置、機(jī)電式防盜裝置和電子防盜裝置三個(gè)階段。電子式防盜報(bào)警器是目前使用較為廣泛。它主要靠鎖定點(diǎn)火或啟動(dòng)來(lái)達(dá)到防盜的目的，同時(shí)具有防盜和聲音報(bào)警功能。電子防盜報(bào)警器共有四種功能：一是服務(wù)功能，包括遙控車門(mén)、遙控啟動(dòng)、阻和等；二是警惕提示功能，能觸發(fā)報(bào)警記錄(提示車輛從被人打開(kāi)過(guò)車門(mén))；三是報(bào)警提示功能，即當(dāng)有人動(dòng)車時(shí)發(fā)出警報(bào)；四是防盜功能，即當(dāng)防盜器處于警戒狀態(tài)時(shí)，切斷汽車上的啟動(dòng)電路。
7.汽車衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)是在全球定位系統(tǒng)(GPS)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型汽車駕駛輔助設(shè)備，是為了解決道路交通的堵塞和擁擠問(wèn)題而產(chǎn)生的，是一種能接收定位衛(wèi)星信號(hào)，經(jīng)過(guò)微處理器計(jì)算出汽車所在精確經(jīng)度和緯度以及汽車速度和方向，并在顯示器上顯示出來(lái)的一種裝置。
圖2-4奧迪A4導(dǎo)航系統(tǒng)
駕駛者只要將目的地輸入汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)電子地圖自動(dòng)計(jì)算出最合適的路線，并在車輛行駛過(guò)程中提醒駕駛員按照計(jì)算的路線行駛。在整個(gè)行駛過(guò)程中，駕駛者根本不用考慮該走哪條線路就能快捷的到達(dá)目的地。
當(dāng)前的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)包括兩部分：全球定位系統(tǒng)和車輛自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)。汽車導(dǎo)航設(shè)備一般是由GPS天線、集成了顯示屏幕和功能按鍵的主機(jī)以及語(yǔ)音輸出設(shè)備(一般利用汽車音響系統(tǒng)輸出語(yǔ)音提示信息)構(gòu)成的。受車內(nèi)安裝位置的限制，一般汽車導(dǎo)航設(shè)備和汽車視像音響合成在一起，因此，一些汽車導(dǎo)航系統(tǒng)又稱為DVD導(dǎo)航系統(tǒng)。
四.電子技術(shù)在汽車工業(yè)上的的發(fā)展趨勢(shì)
在今后的十幾年內(nèi)，推動(dòng)汽車電子產(chǎn)品發(fā)展的動(dòng)力仍將是汽車安全、節(jié)能、環(huán)保等的需要。汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展將主要集中在汽車用局域網(wǎng)系統(tǒng)LANS和處理器CPUS、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、機(jī)-電接口、ABS和行駛控制、電子控制傳動(dòng)系統(tǒng)、抬頭顯示系統(tǒng)HUDS、聲音識(shí)別技術(shù)、行車導(dǎo)駛系統(tǒng)及多媒體技術(shù)和撞擊傳感技術(shù)等方面。
車載局域網(wǎng)將逐步替代單獨(dú)控制器；車載計(jì)算機(jī)的處理能力將有顯著提高。多媒體顯示系統(tǒng)將為駕駛者提供更多的有關(guān)信息，包括圖像信息。聲音識(shí)別技術(shù)可望在5年內(nèi)有重大突破，并應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。比CD-ROM存儲(chǔ)量大6-7倍的DVD-ROM，將大量用于汽車的導(dǎo)駛系統(tǒng)和多媒體系統(tǒng)。汽車電子系統(tǒng)的成本將進(jìn)一步大幅下降。
利用總線技術(shù)將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來(lái)，從而構(gòu)成汽車內(nèi)部局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間的信息資源共享。根據(jù)側(cè)重功能的不同，SAE將總線劃分為A、B、C三大類：A類是面向傳感器和執(zhí)行器的一種低速網(wǎng)絡(luò)，主要用于后視鏡調(diào)整、燈光照明控制、電動(dòng)車窗等控制等，目前A類的主流是LIN；B類是應(yīng)用于獨(dú)立模塊間的數(shù)據(jù)共享中速網(wǎng)絡(luò)，主要用于汽車舒適性、故障診斷、儀表顯示及四門(mén)中央控制等，其目前主流是低速CAN(又稱動(dòng)力CAN)；C類是面向高速、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS和自動(dòng)變速器、安全氣囊等的控制，目前C類主流是高速CAN(又稱動(dòng)力CAN)，但是隨著下一代高速、具有容錯(cuò)能力的時(shí)間觸發(fā)方式的“XbyWire”線控技術(shù)的發(fā)展，將逐漸代替高速CAN在C類網(wǎng)中的位置，力求在未來(lái)5—10年之內(nèi)使傳統(tǒng)的汽車機(jī)械系統(tǒng)變成通過(guò)高速容錯(cuò)通訊總線與高性能CPU相連的百分之百的電控系統(tǒng)，完全不需要后備機(jī)械系統(tǒng)的支持，其主要代表有TTP/C和FlexRay.
隨著第3代移動(dòng)通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)汽車正朝著移動(dòng)力、公室、家庭影院方向發(fā)展，為司機(jī)和乘客提供進(jìn)行中的實(shí)時(shí)通訊和娛樂(lè)信息，并把汽車和道路及其它遠(yuǎn)程服務(wù)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建未來(lái)的智能交通系統(tǒng)(1TS)。具體功能：①提供豐富的多媒體設(shè)施環(huán)境，利用GPS、GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、行車指南、無(wú)線因特網(wǎng)以及汽車與家庭等外部環(huán)境的互動(dòng)
②具備遠(yuǎn)程汽車診斷功能，緊急時(shí)能夠引導(dǎo)救援服務(wù)機(jī)構(gòu)趕到故障或事故地點(diǎn)。
結(jié)束語(yǔ)：
汽車電子化已成為當(dāng)前的熱點(diǎn)，電子信息技術(shù)和汽車制造技術(shù)逐步走向融合，電子技術(shù)不斷把音響視頻、網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)、信息引入汽車內(nèi)。隨著未來(lái)汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展和汽車電子價(jià)值含量的迅速提高，我國(guó)汽車電子產(chǎn)業(yè)將形成巨大經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)，成為支持汽車工業(yè)發(fā)展的一門(mén)相對(duì)獨(dú)立新興支柱產(chǎn)業(yè)。
可以預(yù)料，隨著我國(guó)汽車技術(shù)的進(jìn)步，汽車電子新技術(shù)必將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，國(guó)產(chǎn)汽車積極采用電子裝置指日可待。雖然要趕上國(guó)際汽車的最高水平還有一段路要走，但將來(lái)在世界汽車技術(shù)尤其是汽車電子技術(shù)應(yīng)用這一領(lǐng)域，我國(guó)必定占有一席之地。
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這是一個(gè)小型印刷廠車間,面積只有70平方米左右,不到兩節(jié)地鐵車廂那么大。車間有七名女性和一名男性工人,每天的工作是將一種白色涂料噴到有機(jī)玻璃板上。
不幸很快就降臨在這些工人的身上:七名女工相繼發(fā)病,其中兩名女工去世。
在2009年9月號(hào)的《歐洲呼吸雜志》(European Respiratory Journal)上,首都醫(yī)科大學(xué)附屬朝陽(yáng)醫(yī)院(下稱朝陽(yáng)醫(yī)院)醫(yī)生宋玉果及其同事發(fā)表研究論文稱,上述女工“所患的可能是‘一種與納米材料有關(guān)的疾病’”。
這大概是全球首宗關(guān)于納米顆?？赡苤旅呐R床毒理病例報(bào)告。論文的發(fā)表,在國(guó)際學(xué)術(shù)界引發(fā)了一場(chǎng)小型“地震”。無(wú)論那些與納米技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議,還是科學(xué)新聞網(wǎng)站和科學(xué)家博客,中國(guó)女工之死和納米安全都是激烈爭(zhēng)論的話題。
噴涂車間悲劇
從研究論文披露的情況看,七位女工的年齡在18歲至47歲之間,平均不到30歲,在車間工作的時(shí)間從5個(gè)月至13個(gè)月不等?；疾≈?她們的身體健康狀況良好。
2007年1月至2008年4月期間,這幾位女工被送到朝陽(yáng)醫(yī)院職業(yè)病與中毒科救治。這個(gè)科室專業(yè)水準(zhǔn)較高,其醫(yī)生經(jīng)常被派往中國(guó)各個(gè)地方,協(xié)助處理血鉛超標(biāo)、重金屬污染等職業(yè)安全事件。
女工們的癥狀比較類似。所有病人的肺部都受到嚴(yán)重?fù)p害,并且有胸腔積液,臉上、手上和胳膊也都出現(xiàn)了嚴(yán)重的瘙癢皮疹。其中,有四位女工體內(nèi)的器官組織還面臨缺血缺氧的危險(xiǎn)。
無(wú)論對(duì)于患者,還是對(duì)于醫(yī)生,治療過(guò)程都令人煎熬。胸腔積液反復(fù)出現(xiàn),常用的治療方法均告失效。
最終,一名19歲的病人在接受外科手術(shù)16天之后去世;另外一名29歲的病人在癥狀出現(xiàn)后的第21個(gè)月,死于呼吸衰竭。
負(fù)責(zé)診斷和治療這些女工的,是朝陽(yáng)醫(yī)院職業(yè)病與中毒科副主任醫(yī)師宋玉果。根據(jù)醫(yī)院網(wǎng)站的介紹,他多年來(lái)從事塵肺、有毒化學(xué)物中毒的診治和臨床研究。
宋玉果及其同事開(kāi)始追究女工們患病的原因,并將嫌疑對(duì)象鎖定為那個(gè)印刷廠車間的工作環(huán)境。
該車間所使用的原料是一種象牙白色的聚合物材料――聚丙烯酸酯混合物。聚丙烯酸酯作為一種黏合劑,廣泛運(yùn)用于建筑、印刷和裝修材料中,被認(rèn)為毒性很低。不過(guò),為了讓材料更加結(jié)實(shí)和耐磨,制造商有時(shí)會(huì)加入硅、鋅氧化物、二氧化鈦等金屬納米顆粒。
1納米等于1米的十億分之一,大致相當(dāng)于人頭發(fā)絲直徑的數(shù)萬(wàn)分之一。通常,粒徑在100納米以下的材料,均被稱為納米材料。
七名女工和一名男工被分為兩組,每天工作8個(gè)至12個(gè)小時(shí)。工人們每天要將大約6000克聚丙烯酸酯混合物,用勺子涂到機(jī)器的底盤(pán)上;這些混合物隨即被高壓噴射裝置噴涂在聚苯乙烯材質(zhì)的有機(jī)玻璃板上;然后,有機(jī)玻璃板在75攝氏度至100攝氏度的溫度下被加熱烘干。
車間只有一扇門(mén),沒(méi)有窗戶。噴射裝置附帶有一個(gè)燃?xì)馀艢饪?對(duì)噴涂過(guò)程中產(chǎn)生的煙霧起到一定的排除作用。
女工們發(fā)病以后,來(lái)自中國(guó)疾病預(yù)防控制中心、北京疾病預(yù)防控制中心、當(dāng)?shù)丶膊☆A(yù)防控制中心的流行病學(xué)專家,以及朝陽(yáng)醫(yī)院的醫(yī)生,對(duì)這家印刷廠的工作環(huán)境進(jìn)行了調(diào)查。
在噴射裝置燃?xì)馀艢饪诘奈鼩饪谥?專家們找到了累積的塵埃粒子。女工們發(fā)病前五個(gè)月,燃?xì)馀艢饪诎l(fā)生了故障。由于室外溫度很低,車間的門(mén)也經(jīng)常被關(guān)閉。專家們推斷,在這期間,車間內(nèi)的空氣流動(dòng)非常緩慢甚至處于靜止。
這些工人都是工廠附近的農(nóng)民,沒(méi)有任何職業(yè)安全衛(wèi)生知識(shí)。她們所得到的惟一用來(lái)保護(hù)自己的工具,就是棉紗口罩。而且,她們工作時(shí)只是偶爾戴戴。
據(jù)工人們反映,在噴涂過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)有一些原料噴濺到他們的臉上和胳膊上。惟一的一名男性工人在工作三個(gè)多月后離開(kāi),并沒(méi)有顯示出任何癥狀。在其他車間工作的工人,其中包括女工們的親屬,也沒(méi)有出現(xiàn)類似癥狀。
研究論文沒(méi)有透露這家印刷廠的名稱及其所在地區(qū)。在朝陽(yáng)醫(yī)院的辦公室,宋玉果也謝絕了《財(cái)經(jīng)》記者的采訪。
女工之死謎團(tuán)
在女工們的肺部和胸液中,均發(fā)現(xiàn)了直徑約30納米的顆粒。而這般尺寸和形態(tài)的顆粒,同樣存在于她們接觸的噴涂材料之中。
此外,女工們出現(xiàn)了罕見(jiàn)的非特異性間質(zhì)性肺炎,以及奇特的肺部增生組織――異物肉芽腫等癥狀。這些癥狀與納米材料毒理的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。
宋玉果及其同事因此認(rèn)為,很可能是納米顆粒導(dǎo)致這些女工發(fā)病甚至死亡。
但不少專家對(duì)這一結(jié)論持有保留態(tài)度。
9月1日至3日,在北京舉行的中國(guó)國(guó)際納米科技會(huì)議上,多位專家提及宋玉果及其同事的論文。
美國(guó)納米健康聯(lián)盟(Alliance for NanoHealth)主席、得克薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心教授毛羅法?拉利(Mauro Ferrari)告訴《財(cái)經(jīng)》記者,這篇論文非常重要,但他不認(rèn)同作者關(guān)于納米顆粒導(dǎo)致工人患病和死亡的分析。
法拉利說(shuō),要確定納米顆粒與疾病之間的關(guān)系,首先應(yīng)該分析納米顆粒的組分,確認(rèn)這些顆粒來(lái)自工作環(huán)境;即便病人肺部的納米顆粒來(lái)自工作環(huán)境,在沒(méi)有對(duì)照試驗(yàn)的情況下,也很難證明這些納米顆粒一定是女工患病的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
他還強(qiáng)調(diào),這家印刷廠的工作環(huán)境惡劣而封閉,有毒化學(xué)品和氣體充斥其中,工人們又沒(méi)有好的保護(hù)措施。這些因素對(duì)于工人患病和死亡究竟有怎樣的作用,都值得推敲。
對(duì)于論文中的一個(gè)推論――納米顆粒進(jìn)入工人身體的途徑是吸入和皮膚接觸,中國(guó)科學(xué)院納米生物效應(yīng)與安全性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任趙宇亮表示,這并不總是正確的。他強(qiáng)調(diào),通過(guò)吸入方式進(jìn)人體內(nèi)是可能的,但是納米顆粒穿過(guò)皮膚直接進(jìn)入生物體內(nèi)的證據(jù)還很少。
美國(guó)麻省大學(xué)洛厄爾分校健康與環(huán)境學(xué)院助理教授迪米特爾?貝羅(Dhimiter Bello)因故取消了行程,未能到北京參加此次學(xué)術(shù)會(huì)議。但他通過(guò)電郵對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者說(shuō),在工人肺部和工作環(huán)境中都發(fā)現(xiàn)納米顆粒,只能說(shuō)明納米顆粒有可能是一個(gè)致病因素。實(shí)際上,從論文提供的信息來(lái)看,并不能排除其他的可能致病因素。例如,噴涂過(guò)程中用到的聚合物材料在高溫下的降解產(chǎn)物,也可能是主要或者惟一造成女工患病的原因。
在貝羅看來(lái),這場(chǎng)悲劇或許不應(yīng)歸咎于納米顆粒,而應(yīng)怪罪車間內(nèi)原始的、不人道的工作條件,“這是一次警醒,無(wú)論(悲劇)是否與納米顆粒相關(guān),工作場(chǎng)所的暴露條件都應(yīng)當(dāng)被控制在安全范圍內(nèi)。在這方面,中國(guó)還有很長(zhǎng)的路要走。”
美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校納米毒理研究中心主任安德烈?內(nèi)奧教授(Andre Nel)也說(shuō),在這起事件中,工人們沒(méi)有得到應(yīng)有的生產(chǎn)安全保障,政府部門(mén)應(yīng)該負(fù)起監(jiān)督的責(zé)任,以保證生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體和環(huán)境有害的物質(zhì)。
實(shí)際上,論文本身也承認(rèn)了研究存在局限:由于缺乏環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),無(wú)法弄清印刷廠車間納米顆粒的濃度;納米顆粒的組成也不清楚。
此外,令宋玉果及其同事疑惑的是,究竟是特定的納米顆粒,還是所有納米顆粒都有可能致病?如果的確是納米顆粒導(dǎo)致那些女工患病,對(duì)其他在工作中也會(huì)接觸納米顆粒的工人來(lái)說(shuō),又意味著什么?
如今,關(guān)于女工之死的研究論文已經(jīng)成為了納米技術(shù)研究者們的一個(gè)熱點(diǎn)話題。據(jù)《財(cái)經(jīng)》記者了解,歐洲和美國(guó)還有科學(xué)家打算組成一個(gè)專家小組,到中國(guó)開(kāi)展調(diào)研,并希望取到樣品回去研究。
誘人前景與安全隱患
不管納米顆粒是否被確認(rèn)為幾位女工悲慘命運(yùn)的元兇,納米技術(shù)的安全性問(wèn)題都因此再度引發(fā)各界關(guān)注。
納米技術(shù)正在走進(jìn)人們的生活。從一桶涂料、一瓶防曬霜到一件衣服,都有可能用到納米技術(shù)。
納米材料顆粒小、表面積巨大,會(huì)顯示出很多獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),從而在電子、光學(xué)、磁學(xué)、能源化工、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景。例如,很多納米材料都可用作涂料,替代那些強(qiáng)毒性的化學(xué)物質(zhì);用碳納米管等納米材料改良電池,可以推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展,使電力更持久等。
紐約一家名為“盧克斯研究”的市場(chǎng)分析公司稱,2007年銷售的納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品,價(jià)值約1470億美元。到2015年,這一數(shù)字可能突破3萬(wàn)億美元。
納米技術(shù)在展現(xiàn)出誘人前景的同時(shí),其安全性問(wèn)題也進(jìn)入了人們的視野。
隨著納米材料的大規(guī)模應(yīng)用,研究人員和工人容易暴露在納米顆粒濃度較大的實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)車間之中。此外,普通公眾也可能暴露在納米顆粒之下:涂料、化妝品等產(chǎn)品中用到的納米材料,可能在產(chǎn)品損壞或分解時(shí)釋放。
這些納米顆粒物可能經(jīng)過(guò)呼吸道吸入、胃腸道攝入、藥物注射等方式進(jìn)入人體,并經(jīng)過(guò)淋巴和血液循環(huán),轉(zhuǎn)運(yùn)到全身各個(gè)器官。
根據(jù)多項(xiàng)流行病學(xué)研究,空氣中的細(xì)顆粒物,尤其是納米級(jí)別的顆粒物,濃度的大量增加會(huì)導(dǎo)致死亡率的增加。倫敦大霧曾經(jīng)導(dǎo)致居民大量死亡,就是一個(gè)被經(jīng)常引用的案例。
那么,人造的納米材料進(jìn)入人體后,是否會(huì)導(dǎo)致特殊的生物效應(yīng),并對(duì)人體健康構(gòu)成危害呢?從理論上說(shuō),納米物質(zhì)由于尺寸小,與常規(guī)物質(zhì)相比更容易透過(guò)人體的各道屏障;由于表面積大,也可能有更多毒害人體的方式。
朝陽(yáng)醫(yī)院的宋玉果在8月31日《健康報(bào)》發(fā)表文章說(shuō),相關(guān)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),許多納米物質(zhì)具有明顯的毒性,其中研究較多的為碳納米管、納米二氧化鈦等。一些納米物質(zhì)還被認(rèn)為可致動(dòng)物肺臟、肝臟、腎臟和血液系統(tǒng)等損傷。
對(duì)于與納米物質(zhì)相關(guān)的疾病,宋玉果稱之為“納米相關(guān)物質(zhì)疾病”。當(dāng)然,他也表示,公眾不必為納米物質(zhì)相關(guān)疾病感到恐慌,不是所有納米顆粒物都有毒性。
動(dòng)物毒理性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,也不能簡(jiǎn)單地推到人的身上。但由于科學(xué)界對(duì)納米安全性的研究剛剛開(kāi)始,幾乎沒(méi)有任何相關(guān)人體毒理性資料――這也是宋玉果及其同事的論文引起國(guó)際科學(xué)界高度關(guān)注的一個(gè)原因。
中國(guó)科學(xué)院納米生物效應(yīng)與安全性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任趙宇亮告訴《財(cái)經(jīng)》記者,目前開(kāi)展過(guò)安全性研究的納米材料只有十幾種,還非常有限。但他相信,隨著研究隊(duì)伍的壯大和研究投入的加大,將來(lái)必定可以從大量的數(shù)據(jù)積累中尋找到一些規(guī)律。
在國(guó)際上,納米安全性研究的熱潮大約始于2003年?！犊茖W(xué)》和《自然》等著名學(xué)術(shù)雜志紛紛發(fā)表文章,探討納米材料與納米技術(shù)的安全問(wèn)題:納米顆粒對(duì)人體健康、自然環(huán)境和社會(huì)安全等是否有潛在的負(fù)面影響。
這之后,各國(guó)明顯增加了納米安全性方面的研究。美國(guó)的國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃(NNI)將總預(yù)算的11%投入納米健康與環(huán)境研究。歐盟每年支持三個(gè)左右與此相關(guān)的項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)規(guī)模在300萬(wàn)至500萬(wàn)歐元之間,而歐盟各個(gè)國(guó)家還有自己國(guó)內(nèi)支持的納米安全性項(xiàng)目。
中國(guó)在極力推進(jìn)納米技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化的同時(shí),也開(kāi)展了納米安全性的研究。其中,中國(guó)科學(xué)院在2001年就開(kāi)始籌建納米生物效應(yīng)與安全性實(shí)驗(yàn)室?？萍疾吭?006年啟動(dòng)了為期五年的國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(即“973”計(jì)劃)項(xiàng)目“人造納米材料的生物安全性研究及解決方案探索”,經(jīng)費(fèi)2500萬(wàn)元,首席科學(xué)家由趙宇亮擔(dān)任。
不過(guò),趙宇亮告訴《財(cái)經(jīng)》記者,與美國(guó)和歐盟相比,中國(guó)在納米安全性研究上的投入只是“一個(gè)零頭”。
政治決策與公共參與
中國(guó)科學(xué)家在納米安全性方面的研究工作,得到了國(guó)際同行的認(rèn)可。其中,在每年召開(kāi)的與納米毒理學(xué)相關(guān)的國(guó)際會(huì)議上,幾乎都會(huì)邀請(qǐng)中國(guó)科學(xué)家作大會(huì)報(bào)告。趙宇亮還與其他科學(xué)家共同主編了第一本納米毒理學(xué)英文專著。美國(guó)納米健康聯(lián)盟主席法拉利稱,中國(guó)科學(xué)家是納米毒理學(xué)研究領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者之一。
不過(guò),令趙宇亮感到尷尬的是,美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)協(xié)調(diào)辦公室的官員曾經(jīng)問(wèn)他,包括美國(guó)、歐盟、英國(guó)、日本等很多國(guó)家的相關(guān)管理部門(mén),都發(fā)表了對(duì)于納米技術(shù)安全性的調(diào)研報(bào)告、方針和策略,為什么中國(guó)沒(méi)有?對(duì)此,趙宇亮不知如何回答是好。
在美國(guó)和歐盟,納米技術(shù)及其安全性已經(jīng)成為政治家們關(guān)心的話題之一。它們的環(huán)保部門(mén)、國(guó)家科學(xué)與技術(shù)委員會(huì),以及其他政府研究機(jī)構(gòu),會(huì)通過(guò)白皮書(shū)等文件形式,發(fā)表政府層面對(duì)于納米安全性問(wèn)題的見(jiàn)解。
其中,2001年,美國(guó)在國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)之下建立了國(guó)家納米技術(shù)協(xié)調(diào)辦公室,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)政府層面之間的納米研究計(jì)劃。而納米研究項(xiàng)目的成果,會(huì)通過(guò)這個(gè)辦公室反饋給其他政府機(jī)構(gòu),幫助科學(xué)研究去影響政府決策。
2009年3月,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)還了一份有關(guān)納米技術(shù)的合作倡議。該局將與納米健康聯(lián)盟旗下的八個(gè)研究機(jī)構(gòu)合作,以加快建立保障納米醫(yī)療產(chǎn)品安全可靠的有效體系。法拉利告訴《財(cái)經(jīng)》記者,在實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果與安全性評(píng)估的關(guān)聯(lián),以及納米技術(shù)相關(guān)藥物的審批等方面,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局都做了很多工作。
相比之下,納米安全性在中國(guó)似乎局限于科學(xué)研究的階段,政府部門(mén)仍然保持沉默。
對(duì)于納米技術(shù)的研究和產(chǎn)業(yè)化,各國(guó)都在積極支持。其原因正如美國(guó)《環(huán)境健康展望》雜志所稱,科學(xué)界普遍認(rèn)為,納米材料和納米技術(shù)對(duì)于社會(huì)是十分有益的,能夠提供更好的藥物、更強(qiáng)更輕的產(chǎn)品、對(duì)環(huán)境更友好的能源和環(huán)境技術(shù)。
與此同時(shí),為了獲得公眾對(duì)于納米技術(shù)發(fā)展的支持,各國(guó)也需要在納米安全性方面進(jìn)行更多的研究,同時(shí)鼓勵(lì)公眾參與。在中國(guó)納米國(guó)際科技會(huì)議的閉幕式上,法拉利也特地呼吁加大公眾在納米安全性研究上的參與程度。
實(shí)際上,關(guān)于納米技術(shù)發(fā)展的“風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防”原則,在歐洲和美國(guó)等地正深入人心――人們希望在納米技術(shù)等新技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)之前,盡可能地提前進(jìn)行防范和干預(yù)。而公眾及早參與到納米技術(shù)研究和政策的討論,是“風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防”實(shí)踐的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
英國(guó)杜倫大學(xué)風(fēng)險(xiǎn)研究所負(fù)責(zé)人菲爾?麥克納頓(Phil Macnaghten)教授告訴《財(cái)經(jīng)》記者,要想避免納米技術(shù)重蹈轉(zhuǎn)基因技術(shù)的覆轍,讓公眾從“上游”參與討論影響納米技術(shù)的研究和政策,或許是一個(gè)有效的辦法。如果等到技術(shù)發(fā)展之后再讓公眾在“下游”參與,可能為時(shí)已晚,“很難改變公眾業(yè)已形成的印象和認(rèn)識(shí)”。
[關(guān)鍵詞]優(yōu)化設(shè)計(jì)；動(dòng)力性；安全性；燃油經(jīng)濟(jì)性；舒適性
中圖分類號(hào)：F420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）03-0379-01
正文：汽車設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中涉及很多內(nèi)容，優(yōu)化設(shè)計(jì)滲透到其中的方方面面?，F(xiàn)在汽車行業(yè)中汽車數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的重要技術(shù)手段是CAE技術(shù)。通過(guò)運(yùn)用CAE技術(shù)，讓電腦模擬實(shí)車情況，在很大程度上節(jié)省了人力，物力，這也是這項(xiàng)技術(shù)在優(yōu)化領(lǐng)域如此盛行的原因。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)汽車的性能有了更高要求，更多的是追求車的動(dòng)力性，安全性，燃油經(jīng)濟(jì)性和舒適性。以下就此四個(gè)方面進(jìn)行敘述。
1 動(dòng)力性
汽車的動(dòng)力性是指汽車在良好路面上直線行駛時(shí)由汽車受到的縱向外力決定的，所達(dá)到的平均行駛速度。隨著人們生活水平的提高，人們?cè)谄嚮拘阅茏非蟮幕A(chǔ)上，對(duì)汽車行駛速度有了更高要求。汽車的動(dòng)力性與整車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，發(fā)動(dòng)機(jī)性能，汽車外形等有關(guān)。
1.1 汽車整車結(jié)構(gòu)
通過(guò)對(duì)車身等總成結(jié)構(gòu)分析，對(duì)車身所用材料進(jìn)行選擇以及為車身優(yōu)化提供設(shè)計(jì)指導(dǎo)。通過(guò)對(duì)底盤(pán)或整車零件進(jìn)行分析，以實(shí)現(xiàn)零件優(yōu)化、輕量化、可靠性設(shè)計(jì)等。輕量化逐漸成為汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化分析的設(shè)計(jì)目標(biāo)，它通常以強(qiáng)度、剛度或頻率等為約束條件，改變?cè)O(shè)計(jì)形狀和尺寸，進(jìn)行多方案比較，選出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。
1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)性能
發(fā)動(dòng)機(jī)是整車的心臟，其工作環(huán)境尤為惡劣，因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)自身的強(qiáng)度，剛度有極高的要求。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，其內(nèi)部最高工作溫度可達(dá)到2200k-2800k，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)就極其重要。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)分為風(fēng)冷和水冷，就水冷系統(tǒng)而言，在設(shè)計(jì)時(shí)，就需要先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液流動(dòng)路徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使流經(jīng)冷卻管道的冷卻液既能較快的帶走能量又能保證發(fā)動(dòng)機(jī)足夠的強(qiáng)度和剛度。
1.3 汽車外形
汽車在行駛過(guò)程中受到的行駛阻力有滾動(dòng)阻力，空氣阻力，上坡阻力和加速阻力。汽外形主要影響的是空氣阻力的大小?？諝庾枇τ址譃槟Σ磷枇蛪毫ψ枇?，壓力阻力在汽車直線行駛過(guò)程中大致占得比例為91%。壓力阻力主要與汽車車身主體形狀，車身表面突起物（如后視鏡，門(mén)把手，引水槽，懸架導(dǎo)向桿等），冷卻系統(tǒng)和車身通風(fēng)時(shí)空氣流經(jīng)車體內(nèi)部構(gòu)成的阻力有關(guān)。無(wú)風(fēng)條件下汽車運(yùn)動(dòng)的空氣阻力（N）為
其中為空氣阻力系數(shù)，A為迎風(fēng)面積，為汽車行駛速度。由上式可知，空氣阻力與和A值成正比。轎車A值變化不大，所以降低值是降低空氣阻力的重要手段。降低值可以通過(guò)優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)，如使發(fā)動(dòng)機(jī)蓋向前下傾，汽車后部采用艙背式或直背式結(jié)構(gòu)，車身底部采用平整結(jié)構(gòu)等來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
2 安全性
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國(guó)汽車保有量不斷增加，同時(shí)每年交通事故率也隨之上升，人們對(duì)汽車安全性也越來(lái)越重視。汽車產(chǎn)品性能的重要指標(biāo)之一是汽車的碰撞安全性。汽車的碰撞試驗(yàn)已被國(guó)家法規(guī)明文規(guī)定并且要評(píng)定星級(jí)。對(duì)企業(yè)而言，實(shí)車試驗(yàn)成本是巨大的，現(xiàn)在借助計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)，不僅減少了試驗(yàn)成本，還有效提高了車輛設(shè)計(jì)的安全性。汽車上現(xiàn)有的安全帶和氣囊的設(shè)計(jì)優(yōu)化為駕乘人員及行人提供了更加安全的保障?，F(xiàn)代汽車上的離合器踏板，加速踏板，制動(dòng)踏板都是經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次試驗(yàn)，結(jié)合人機(jī)關(guān)系，不斷優(yōu)化，才有的固有模式。此外，踏板的形狀，行程，安裝位置也是在人機(jī)工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的。由于人在駕車時(shí)總會(huì)有各種小問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，現(xiàn)在汽車上出現(xiàn)了很多高級(jí)應(yīng)用，如自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（Adaptive Cruise Control），GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，自動(dòng)大燈感應(yīng)系統(tǒng)，隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Fly By Wire），無(wú)人駕駛系統(tǒng)和車載行駛記錄儀等。就拿自適應(yīng)巡航系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它是一種智能化的自動(dòng)控制系統(tǒng)，在車輛行駛過(guò)程中，安裝在汽車前部的車距傳感器（雷達(dá)）持續(xù)掃描車輛前方道路，同時(shí)輪速傳感器車速信號(hào)。當(dāng)與前車距離過(guò)小時(shí)，ACC控制單元會(huì)控制車輛制動(dòng)，保證駕駛安全。這種系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化才在現(xiàn)在汽車上使用的。
3 燃油經(jīng)濟(jì)性
由于節(jié)約燃料，保護(hù)環(huán)境已成為全球關(guān)注的重大事件，汽車燃油經(jīng)濟(jì)性受到全世界人民的重視。燃油經(jīng)濟(jì)性好不僅可以降低汽車的使用成本，減少石油的消耗，節(jié)約能源，還能降低發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的二氧化碳的排放量，起到防止地球變暖的作用。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，如活塞裙部的設(shè)計(jì)優(yōu)化，活塞頂部材料的選擇和活塞頭部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，達(dá)到使發(fā)動(dòng)機(jī)熱損失和耗油更少的目標(biāo)。由蓋托.喬治亞羅設(shè)計(jì)的大眾高爾夫第一代就是在中東石油戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后出現(xiàn)在人們視野里的燃油經(jīng)濟(jì)性較好的兩廂式車型，并且這款車在停產(chǎn)之前已賣出600多萬(wàn)輛，這也說(shuō)明，人們對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的重視程度。現(xiàn)代汽車行業(yè)正在發(fā)生巨變，人們對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的追求，使新能源車的發(fā)展有了廣闊市場(chǎng)。越來(lái)越多的企業(yè)，越來(lái)越多的人加入到新能源開(kāi)發(fā)的行業(yè)中。2015年，媒體報(bào)道中國(guó)已經(jīng)成為了新能源汽車發(fā)展的第二大國(guó)，
4 舒適性
經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車的批量化生產(chǎn)，使汽車進(jìn)入尋常百姓家。人們已經(jīng)不僅僅滿足于汽車帶來(lái)的速度與激情，除了上述的三點(diǎn)外，人們更加追求乘坐的舒適性。乘坐舒適性包括汽車行駛時(shí)的平順性，行駛時(shí)的聲噪情況，空調(diào)溫度，出風(fēng)口位置以及車內(nèi)各物件與駕乘人員的人機(jī)關(guān)系等。首先，座椅是最直接的與駕乘人員接觸的物件之一，座椅的優(yōu)化設(shè)計(jì)在很大程度上影響了乘坐舒適性。其次，汽車行駛時(shí)，車輛與道路、空氣發(fā)生摩擦，以及車輛各部件振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生很大的噪音，在制造汽車車門(mén)，車窗和頂篷以及其他設(shè)計(jì)所關(guān)心的結(jié)構(gòu)時(shí)就必須對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在最大程度上減小噪音，實(shí)現(xiàn)車身內(nèi)的聲學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行噪聲控制。再次，人們對(duì)溫度的感知是靈敏的，現(xiàn)代汽車的空調(diào)系統(tǒng)溫控的精度上升，已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)0.5的溫度控制，部分車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了溫度分區(qū)控制。最后，車內(nèi)物件的位置也是通過(guò)人機(jī)關(guān)系不斷進(jìn)行優(yōu)化才在最終裝配時(shí)確定的位置。
本文章在撰寫(xiě)過(guò)程中，參考借鑒了很多論文，在此謹(jǐn)向他們表示衷心感謝。限于作者水平，本文章肯定存在很多不足和需要進(jìn)一步改進(jìn)之處，竭誠(chéng)希望廣大讀者朋友們批評(píng)指正。
參考文獻(xiàn)
[1] 余志生.汽車?yán)碚?北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.
近年來(lái)，我國(guó)道路交通安全形式越來(lái)越嚴(yán)峻，在眾多的交通事故中，以追尾碰撞與超車側(cè)向碰撞事故這兩種類型最為常見(jiàn)。如果能夠在事故發(fā)生前提醒駕駛員并采取一定的安全措施，對(duì)減少交通事故的發(fā)生則是非常有用的，汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)正是基于提高車輛的主動(dòng)安全性來(lái)實(shí)現(xiàn)在行車過(guò)程中，給駕駛員提供必要的技術(shù)設(shè)施。
本文在安全跟車模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)構(gòu)成，并給出了初步的設(shè)計(jì)方案。對(duì)車載測(cè)距技術(shù)進(jìn)行了綜合比較，確定系統(tǒng)采用毫米波多普勒雷達(dá)傳感器、超聲波傳感器和紅外線傳感器分別對(duì)前、后和側(cè)向車間距離、兩車相對(duì)速度和角度進(jìn)行測(cè)量；在結(jié)合各種防碰原理的基礎(chǔ)上，把系統(tǒng)分為主控單元子系統(tǒng)、測(cè)距子系統(tǒng)、信息采集單元子系統(tǒng)和顯示-聲光報(bào)警子系統(tǒng)四個(gè)部分，并確定了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能所需要的關(guān)鍵技術(shù);在安全距離的基礎(chǔ)上，對(duì)主控單元子系統(tǒng)和測(cè)距子系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計(jì)，解決了系統(tǒng)功能所需要的關(guān)鍵技術(shù)。
車輛防撞技術(shù)作為智能運(yùn)輸系統(tǒng)的一個(gè)子課題，將不斷成熟和完善，防撞系統(tǒng)的應(yīng)用可以縮短車輛間的安全行車距離，還可以實(shí)現(xiàn)安全超車，保證高速運(yùn)行車輛的安全性，提高公路運(yùn)輸效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
關(guān)鍵詞：防撞預(yù)警；雷達(dá)；超聲波；紅外線；傳感器
英文摘要
Thetrafficsafetyconditionisbecomingmoreandmoreseriousinrecentyears,thestatisticshowsthatamongtheaccidentofhighwaytheRear-endCollisionandSideCollisionarefrequent.Ifthedriverscanbeinformedbeforetheaccidentstakeplace,thesafetylevelwillbeimprovedgreatly.Thehighwayvehicleanti-collisionwarningsystemissuchatechniquebasedontheinitiativesecurityofautomobilewhendriving
Basedonthemathematicmodelofautomobilesafefollowingdistance,thehardwareandsoftwareofthesystemarebuilt.Throughanintegratedcomparisonofdetectingtechniques,themillimeterwavefrequencymodulatedpulse-Dopplerradar、Ultrasonicsensorandinfraredsensorarechosen,whichcanmeasurethelengthwaysdistanceandtransversedistance,relativevelocityoftwovehiclesandazimuthatthesametime.Basedonreferencevarioustheoriesofanti-collisionwarningsystem,thesystemincludesfoursub-systems:themaincontrolunitofsub-system,measuringdistanceofsub-system,informationunitofsub-systemandmonitor,sound&lightalarmofsub-system.Basedonit,thekeytechnologiesinvolvedinthesystemaredetermined.Basedonthesafetydistancemodel,thesoftwareandhardwareofthemaincontrolunitofsub-systemandmeasuringdistanceofsub-systemaredesigned,thekeytechnologiesissolved.
Vehicleanti-collisiontechniqueassub-itemofIntelligentTransportSystemwillgrowupandbeperfectinfuture.Itwillshortenthesafespacebetweencarheads,actualizethesafeovertakingandguaranteevehiclesafety,soitwillhelptoincreasetransportefficiencyandkeepeconomicfastgrowth.
Keyword:anti-collisionwarningsystem;radar;ultrasonic;infrared;sensor
1.1選題意義和背景
汽車業(yè)與電子業(yè)是世界工業(yè)的兩大金字塔，隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越來(lái)廣泛，汽車電子化的程度越來(lái)越高。汽車電子技術(shù)是汽車技術(shù)與電子技術(shù)想結(jié)合的產(chǎn)物。汽車上的電器與電子控制系統(tǒng)在汽車技術(shù)進(jìn)入機(jī)電一體化階段的今天，地位極為重要，正在汽車技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展成為一門(mén)獨(dú)立的分支學(xué)科，其性能的優(yōu)劣直接影響到汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、排放干凈、及舒適性等。電子控制技術(shù)在汽車上，首先應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗控制與排放進(jìn)化與排放控制，接著被應(yīng)用于底盤(pán)部分的控制，以提高行駛的穩(wěn)定性、安全性、與舒適性等。隨著交通運(yùn)輸向高密度發(fā)展，電子控制技術(shù)又進(jìn)一步應(yīng)用于汽車的乘坐安全性和導(dǎo)航等方面。
電子技術(shù)在汽車安全控制系統(tǒng)的應(yīng)用主要是為了增強(qiáng)汽車的安全、舒適和方便。應(yīng)用的電子技術(shù)主要有：電子控制安全氣囊，智能記錄儀，雷達(dá)式距離報(bào)警器，中央控制門(mén)鎖，自動(dòng)空調(diào)，自動(dòng)車窗、車門(mén)、座椅、刮水器，車燈控制，電源控制以及充電器等。近年來(lái)汽車的自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)，主動(dòng)式汽車防撞系統(tǒng)，汽車監(jiān)測(cè)和自診斷系統(tǒng)以及汽車導(dǎo)航系統(tǒng)也得到了廣泛的應(yīng)用。
在過(guò)去20~30年中，人們主要把精力集中于汽車的被動(dòng)安全性方面，例如，在汽車的前部或后部安裝保險(xiǎn)杠、在汽車外殼四周安裝某種彈性材料、在車內(nèi)相關(guān)部位安裝各種形式的安全帶及安全氣囊等等，以減輕汽車碰撞帶來(lái)的危害。安裝防撞保險(xiǎn)杠固然能在某種程度上減輕碰撞給本車造成損壞，卻無(wú)法消除對(duì)被撞物體的傷害；此外，車上安裝的安全氣囊系統(tǒng)，在發(fā)生車禍時(shí)不一定能有效地保護(hù)車內(nèi)乘務(wù)員的安全。所有這些被動(dòng)安全措施都不能從根本上解決汽車在行駛中發(fā)生碰撞造成的問(wèn)題。如果從預(yù)防撞車事故的發(fā)生的角度著眼，在提高汽車主動(dòng)安全性方面下功夫，則可在汽車安全性領(lǐng)域有較大的突破。
汽車發(fā)生碰撞的主要原因是由于汽車距其前方物體（如汽車、行人或其他障礙物）的距離與汽車本身的車速不相稱造成的，即距離近而相對(duì)速度又太高。為了防止汽車與前方物體發(fā)生碰撞，汽車的車速就要根據(jù)與前方物體的距離變化由執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，使汽車始終在安全車速下行駛。這樣就會(huì)大大提高汽車行駛的安全性，減少車禍的發(fā)生。
發(fā)展汽車防撞技術(shù)，對(duì)提高汽車智能化水平有重要意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)，危險(xiǎn)境況時(shí)，如果能給駕駛員半秒鐘的預(yù)處理時(shí)間，則可分別減少追尾事故的30%，路面相關(guān)事故的50%，迎面撞車事故的60%;1秒鐘的預(yù)警時(shí)間可防止90%的追尾碰撞和60%的迎頭碰撞。理論上，汽車防撞裝置可在任何天氣、任何車速狀態(tài)下探測(cè)出將要發(fā)生的危險(xiǎn)情況并及時(shí)提醒司機(jī)及早采取措施或自動(dòng)緊急制動(dòng)，避免嚴(yán)重事故發(fā)生。汽車防撞裝置是借助于遙測(cè)技術(shù)監(jiān)視汽車前方和后方的車輛、障礙物，并根據(jù)當(dāng)時(shí)的車速自動(dòng)判斷是否達(dá)到危險(xiǎn)距離，及時(shí)向司機(jī)發(fā)出警告，必要時(shí)還可進(jìn)行自動(dòng)關(guān)車、自動(dòng)緊急剎車。
汽車要避撞就必須憑借一定的裝備測(cè)量前方障礙物的距離，并迅速反饋給汽車，以在危急的情況下，通過(guò)報(bào)警或自動(dòng)進(jìn)行某項(xiàng)預(yù)設(shè)定操作如緊急制動(dòng)等，來(lái)避免由于駕駛員疲勞、疏忽、錯(cuò)誤判斷所造成的交通事故。目前，大家都將防撞技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)著眼于車輛測(cè)距技術(shù)。
1.2國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀
鑒于交通事故的不可預(yù)測(cè)性和不可絕對(duì)避免性，為了減少交通故，優(yōu)化交通秩序，利用計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)來(lái)提高道路交通安全和效率已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。二十世紀(jì)八十年代以后展開(kāi)的關(guān)于智能交通系統(tǒng)的研究，被認(rèn)為是解決各種交通問(wèn)題的一個(gè)很好的途徑。智能交通系統(tǒng)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)有效地應(yīng)用于整個(gè)運(yùn)輸管理體系，使人、車、路環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而建立一個(gè)全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng)。其中智能車輛系統(tǒng)涉及到計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、傳感器數(shù)據(jù)融合、車輛工程等諸多領(lǐng)域。視覺(jué)系統(tǒng)在智能車輛中起到環(huán)境探測(cè)和辨識(shí)作用。與其他傳感器相比，機(jī)器視覺(jué)具有檢測(cè)信息量大，單純以當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)條件出發(fā)解決，容易導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差。在實(shí)際應(yīng)用中可使用多個(gè)攝像機(jī)，或者利用高速攝像機(jī)的多幅連續(xù)圖像序列來(lái)計(jì)算目標(biāo)的距離和速度。還可根據(jù)一個(gè)攝像機(jī)的連續(xù)畫(huà)面來(lái)計(jì)算車輛與目標(biāo)的相對(duì)位移，并用自適應(yīng)濾波對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以減少環(huán)境的不穩(wěn)定性造成的測(cè)量誤差。在智能車輛領(lǐng)域，除視覺(jué)傳感外，常用的還有雷達(dá)、激光、GPS等傳感器。
利用信息感知、動(dòng)態(tài)辨識(shí)、控制技術(shù)與方法提高的主動(dòng)安全性，是先進(jìn)汽車控制與安全系統(tǒng)（AVCSS）的主要研究?jī)?nèi)容.世界各大汽車公司、大學(xué)在政府的支持下，都在開(kāi)展這方面的研究與開(kāi)發(fā)工作。日本各大汽車制造企業(yè)如豐田、日產(chǎn)、馬、本田、三菱等公司，為實(shí)現(xiàn)其運(yùn)輸省提出的發(fā)展"先進(jìn)的安全汽車(ASV)計(jì)劃"致力于新型安全汽車技術(shù)研究開(kāi)發(fā)，并取得了重要的進(jìn)展。豐田汽車公司使用毫米波雷達(dá)和CCD攝像機(jī)對(duì)本車的距離進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)兩車距離小于規(guī)定值時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出直觀報(bào)警信號(hào)提醒本車駕駛員。日產(chǎn)汽車公司使用緊急制動(dòng)勸告系統(tǒng)，利用先進(jìn)的車距監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)跟車距離進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)需要減速或制動(dòng)時(shí)，用制動(dòng)燈亮來(lái)提醒駕駛員，并及時(shí)監(jiān)測(cè)駕駛員操縱駕駛踏板的踏踩狀態(tài)，必要時(shí)使汽車的自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)前起作用降低車速，在最危險(xiǎn)時(shí)刻自動(dòng)制動(dòng)。本田公司使用具有扇形激光束掃描的雷達(dá)傳感器，即使車輛在彎道行使也能檢測(cè)到本車與前方汽車或障礙物的距離降到規(guī)定值時(shí)，駕駛員仍未及時(shí)采取相應(yīng)措施，便發(fā)出警告信號(hào)。三菱和日立公司在毫米波雷達(dá)防撞方面也做了大量的研究，其雷達(dá)中心頻率主要選擇60~61GHz或76~77GHz,探測(cè)距離為120米，尼桑公司為41LV-Z配備了自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用毫米波雷達(dá)作為探測(cè)器，為巡航駕駛提供了判斷依據(jù)。
德國(guó)和法國(guó)等歐洲國(guó)家也對(duì)毫米波雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行了研究，特別是奔馳、寶馬等著名汽車生產(chǎn)廠商，其采用的雷達(dá)為調(diào)頻毫米波雷達(dá)（FrequencyModulationContinuousWave）,頻段選擇76~77GHz。如奔馳汽車公司和英國(guó)勞倫斯電子公司聯(lián)合研制的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)，探測(cè)距離為150米，當(dāng)測(cè)得的實(shí)際車間距離小于安全車間距離時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。該系統(tǒng)已經(jīng)得到應(yīng)用。
美國(guó)的汽車防碰撞技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)，福特汽車公司開(kāi)發(fā)的汽車防碰撞系統(tǒng)的工作頻率為24.725GHz,探測(cè)距離約106米。據(jù)說(shuō)該系統(tǒng)理論上能根據(jù)轉(zhuǎn)彎的角度信息自動(dòng)適應(yīng)路面的轉(zhuǎn)彎情況，僅探測(cè)本車道內(nèi)車輛的信息，從而可避免旁車道上目標(biāo)物的影響。戴姆勒-克萊斯勒公司的防撞結(jié)構(gòu)主要是兩個(gè)測(cè)距儀和一個(gè)影像系統(tǒng)，她能夠測(cè)出安全距離，發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)引發(fā)制動(dòng)裝置。戴姆勒-克萊斯勒公司的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，車速以每小時(shí)32.18公里/小時(shí)的速度行駛，在距離障礙物2.54cm的地方停下來(lái)。
我國(guó)汽車防碰撞系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在較大差距，近幾年相繼有一些科研院所、大專院校和公司廠家進(jìn)行此方面的研究。近距離報(bào)警如倒車?yán)走_(dá)現(xiàn)已蓬勃地車輛上安裝使用，但國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)的中遠(yuǎn)距離測(cè)量普遍達(dá)不到要求，表現(xiàn)在最遠(yuǎn)測(cè)距距離近，測(cè)距誤差大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不滿足高速公路的安全車距離要求，需進(jìn)一步研究。
本課題，不是直接測(cè)量距離，而是從測(cè)量車與車之間相對(duì)速度的角度出發(fā)，研究利用雷達(dá)激光測(cè)距、超聲波測(cè)速及其它相關(guān)技術(shù)來(lái)預(yù)測(cè)高速行駛車輛的后碰及側(cè)碰問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)報(bào)警，從而避免事故發(fā)生。
本次研究主要針對(duì)汽車防撞系統(tǒng)，對(duì)前面開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)性能進(jìn)行了改進(jìn)。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
1.汽車縱向防撞系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
完成汽車防撞系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，把整個(gè)系統(tǒng)劃分成四個(gè)分工不同的子系統(tǒng)，并確定實(shí)現(xiàn)總體方案所需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。
2.汽車防撞安全距離模型的確定
結(jié)合系統(tǒng)的技術(shù)要求和車輛的行駛情況，對(duì)課題組以前提出的安全距離跟車模型進(jìn)行了改進(jìn)，使其具有更好的可靠性和實(shí)用性，對(duì)模型中的個(gè)別參數(shù)進(jìn)行重新選取，使模型及模型的參數(shù)選取更加合理。
3.進(jìn)行汽車防撞系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計(jì)并解決關(guān)鍵技術(shù)
在以前研究的基礎(chǔ)上，重新對(duì)汽車防撞系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，并且電路中硬件器件全部采用貼片封閉形式，提高硬件系統(tǒng)的抗干擾性和可靠性。本論文中著重論述了主控單元子系統(tǒng)和雷達(dá)工作數(shù)據(jù)發(fā)送單元的硬件設(shè)計(jì)，解決了汽車防撞系統(tǒng)中的雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)這一關(guān)鍵技術(shù)，使該課題的研究從模擬實(shí)驗(yàn)階段過(guò)渡到實(shí)車實(shí)驗(yàn)階段。
4.按照系統(tǒng)的功能需求，制定了各子系統(tǒng)之間通訊的通訊規(guī)約，并用MCS-51匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的主控單元子系統(tǒng)軟件和雷達(dá)測(cè)距子系統(tǒng)中雷達(dá)通訊數(shù)據(jù)發(fā)送單元軟件。
5.在模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)裝車實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)所要求的各種性能。
1.3本文的主要工作和內(nèi)容安排
本文在第一章緒論中闡述了汽車防撞技術(shù)產(chǎn)生的背景及現(xiàn)實(shí)意義，主要研究?jī)?nèi)容并對(duì)現(xiàn)有的防撞技術(shù)進(jìn)行了歸納和總結(jié)，進(jìn)而提出本課題的研究思路和新穎所在;第二章主要闡述了測(cè)距傳感器的選擇，并且確定了三種測(cè)距方法；第三章進(jìn)行了報(bào)警系統(tǒng)防撞模型的建立;第四章進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;第五章為系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，第六章為結(jié)論與展望。
目錄
第一章緒論1
1.1選題意義和背景1
1.2國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀2
1.3本文的主要工作和內(nèi)容安排5
第二章幾種測(cè)距方式的比較和選擇6
2.1激光方式7
2.2超聲波方式8
2.3紅外線方式9
第三章系統(tǒng)模型的建立10
3.1追尾防撞模型的建立10
3.1.1模型建立的理論依據(jù)10
3.1.2模型的建立12
3.1.3模型的討論17
3.1.4模型參數(shù)的討論18
3.2超車側(cè)向防撞模型的建立19
3.2.1模型的建立19
3.2.2模型參數(shù)的選擇26
3.2.3模型的最小轉(zhuǎn)角與最大轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)分析28
第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)30
4.1單片機(jī)的性能特點(diǎn)30
4.1.1單片機(jī)的選擇30
4.1.2MCS-51單片機(jī)的主要性能31
4.1.3單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求31
4.2追尾碰撞報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)32
4.2.1測(cè)量距離通道的設(shè)計(jì)32
4.2.2測(cè)速通道的設(shè)計(jì)33
4.2.3開(kāi)關(guān)量輸入通道的設(shè)計(jì)34
4.2.4轉(zhuǎn)向、油門(mén)、制動(dòng)信號(hào)的采集35
4.2.5聲光報(bào)警的設(shè)計(jì)36
4.2.6顯示裝置的設(shè)計(jì)39
4.2.7電源設(shè)計(jì)43
4.2.8電路板的電源保護(hù)裝置和電源的抗干擾的設(shè)計(jì)44
4.2.9"看門(mén)狗"電路的設(shè)計(jì)44
4.3系統(tǒng)主要傳感器47
4.3.1毫米波雷達(dá)傳感器48
4.3.2超聲波傳感器53
4.3.3紅外線傳感器55
4.3.4霍爾車速傳感器55
4.3.5轉(zhuǎn)向角度傳感器59
4.3.6制動(dòng)踏板傳感器60
4.3.7油門(mén)傳感器61
4.3.8路面狀況選擇開(kāi)關(guān)61
4.4系統(tǒng)總體電路圖64
第五章報(bào)警系統(tǒng)軟件程序的實(shí)現(xiàn)65
5.1系統(tǒng)報(bào)警方式65
5.2程序設(shè)計(jì)思想65
5.3程序的實(shí)現(xiàn)66
第六章結(jié)論與展望71
6.1結(jié)論71
6.2展望71
參考文獻(xiàn)73
附錄76
本論文中雖然對(duì)安全距離模型進(jìn)行了改進(jìn)，但仍需進(jìn)一步改進(jìn)和細(xì)化，采用一定的控制理論和算法，使模型更具有科學(xué)性、可靠性和可操作性。本系統(tǒng)現(xiàn)階段只是就危險(xiǎn)情況實(shí)現(xiàn)了向駕駛員報(bào)警，事實(shí)上由于駕駛員的反應(yīng)性有差異及注意力不集中、疲勞駕駛等因素的存在，有時(shí)未必能及時(shí)采取減速、剎車等措施，因此系統(tǒng)下一步的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)剎車的功能，使駕駛員的安全更有保障。
（1)本系統(tǒng)只是在理論上討論了汽車防碰撞的問(wèn)題，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和時(shí)間問(wèn)題還沒(méi)有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(2)本系統(tǒng)還應(yīng)該進(jìn)一步在復(fù)雜天氣(雨、雪、大霧)，潮濕、冰雪路面上進(jìn)一步測(cè)試，驗(yàn)證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能。
(3)在本系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)車輛自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，使車輛的舒適性和主動(dòng)安全性得到提高.
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關(guān)鍵詞：汽車制動(dòng)鉗 密封性能 檢測(cè)
中圖分類號(hào)：TH134 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）03（a）-0050-02
汽車制動(dòng)性能直接影響著汽車的行車安全。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大，人們對(duì)安全、可靠性要求越來(lái)越高。為保證人身和車輛的安全，必須為汽車配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng)。近幾年，歐洲和國(guó)內(nèi)汽車的使用表明，盤(pán)式制動(dòng)器較鼓式制動(dòng)器更能確保制動(dòng)安全性、穩(wěn)定性及耐久性。制動(dòng)鉗是盤(pán)式制動(dòng)器的重要組成部分，制動(dòng)鉗密封性不良，就會(huì)使汽車盤(pán)式制動(dòng)器總成出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，從而降低制動(dòng)力，使制動(dòng)效果降低。嚴(yán)重的可能會(huì)造成交通事故。
1 盤(pán)式制動(dòng)器工作原理
當(dāng)前在汽車生產(chǎn)制造領(lǐng)域，其最為常用的制動(dòng)器是盤(pán)式制動(dòng)器，依照其摩擦副中固定元件，其結(jié)構(gòu)的差異，其又可進(jìn)一步細(xì)分為全盤(pán)式制動(dòng)器，以及鉗盤(pán)式制動(dòng)器兩種類型，而后者當(dāng)前主要在輕型貨車，以及各類轎車中得到了廣泛的使用。對(duì)于鉗盤(pán)式制動(dòng)器，依照其制動(dòng)鉗固定形式的不同，其又可以劃分為浮鉗盤(pán)式及定鉗盤(pán)式。定鉗盤(pán)式制動(dòng)器，其主要工作原理如下：其制動(dòng)鉗是安設(shè)在車橋上的，因而其不僅不能沿著軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，也不能發(fā)生旋轉(zhuǎn)，在制動(dòng)盤(pán)的兩邊，則分別有安設(shè)有制動(dòng)鉗的兩個(gè)活塞。在制動(dòng)鉗開(kāi)始制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)液，會(huì)從制動(dòng)主缸中，經(jīng)過(guò)進(jìn)油口等部位，最后進(jìn)入到液壓腔里面，從而將其兩側(cè)的制動(dòng)塊，推向制動(dòng)盤(pán)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示；對(duì)于浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器，其制動(dòng)鉗也是和車橋相連接的，其與定鉗盤(pán)式制動(dòng)器差異是，其是可以沿著制動(dòng)盤(pán)發(fā)生軸向運(yùn)動(dòng)的，同時(shí)在制動(dòng)盤(pán)的內(nèi)側(cè)，其還安設(shè)了相應(yīng)的液壓缸。浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器其主要工作原理如下：在制動(dòng)時(shí)，存在與主缸中的液壓油，其會(huì)經(jīng)由進(jìn)油口，最終進(jìn)入到制動(dòng)缸中，然后將活塞推向右邊，并使其對(duì)制動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生壓迫，如此一來(lái)，制動(dòng)盤(pán)反而會(huì)給其向左邊的力，從而使得活塞及其制動(dòng)鉗等，呈現(xiàn)向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，直至制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)塊相連接。而這個(gè)時(shí)候，在制動(dòng)盤(pán)的兩側(cè)，都有制動(dòng)塊，從而實(shí)現(xiàn)其制動(dòng)功效。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
2 汽車制動(dòng)鉗密封性能檢測(cè)系統(tǒng)原理分析
該汽車制動(dòng)鉗密封性能檢測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)主要是由控制系統(tǒng)，測(cè)試系統(tǒng)及工作臺(tái)等部件組成，該系統(tǒng)檢測(cè)原理是，工作人員輸入檢測(cè)信號(hào)后，該檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)事先依據(jù)已經(jīng)設(shè)置好的程序及時(shí)序，進(jìn)行排氣、檢測(cè)，及平衡和充氣的等檢測(cè)流程，并最后由系統(tǒng)給出密封性能合格與否的檢測(cè)結(jié)果。
具體來(lái)說(shuō)該檢測(cè)系統(tǒng)其主要工作原理包括如下幾個(gè)方面：一是充氣環(huán)節(jié)。借助幾個(gè)相應(yīng)的電磁閥SV，可以將壓縮空氣充入到被測(cè)物，及基準(zhǔn)物里面，也即制動(dòng)鉗里面；二是平衡環(huán)節(jié)。將電磁閥SV2和3依次閉合，同時(shí)將其電源予以切斷處理，至被測(cè)物及基準(zhǔn)物中，其壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)后，判斷制動(dòng)鉗是否存在大泄露情況。若沒(méi)出現(xiàn)大泄漏情況，則繼續(xù)下個(gè)檢測(cè)流程，若出現(xiàn)大泄漏情況，其指示燈會(huì)閃亮，并自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)自動(dòng)跳往排氣流程；三是檢測(cè)環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)是制動(dòng)鉗性能檢測(cè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在排除比較大的泄漏后，該環(huán)節(jié)主要對(duì)制動(dòng)鉗的小泄漏進(jìn)行檢測(cè)，通常其是借助其泄漏差壓來(lái)反映的。若其實(shí)際差壓，超過(guò)設(shè)定值上限，則該制動(dòng)鉗密封性能不合格，同時(shí)系統(tǒng)會(huì)予以紅燈顯示，反之為合格，同時(shí)以綠燈顯示。此外，對(duì)于不合格的制動(dòng)鉗產(chǎn)品，系統(tǒng)會(huì)予以自動(dòng)記錄，工作人員可以通過(guò)打印輸出結(jié)果；四是排氣環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)是該系統(tǒng)檢測(cè)的最后環(huán)節(jié)，在完成檢測(cè)工作后，將基準(zhǔn)物及被測(cè)物中的空氣，排放出去，然后才能實(shí)施下一輪檢測(cè)工作。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)汽車工業(yè)領(lǐng)域也獲得了蓬勃的發(fā)展，不僅在汽車生產(chǎn)數(shù)量的規(guī)模方面得到了極大提升，在汽車生產(chǎn)技術(shù)及質(zhì)量方面，也獲得了質(zhì)的飛躍。然而隨著汽車工業(yè)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，其存在的問(wèn)題也不斷暴露出來(lái)，其中尤以其制動(dòng)器的密封性能最為嚴(yán)峻，其極大地威脅著汽車用戶的行車安全，阻礙汽車領(lǐng)域的健康可持續(xù)發(fā)展，因此加大對(duì)汽車制動(dòng)鉗密封性能檢測(cè)的相關(guān)研究，有著重要意義。
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