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1、汽车新技术论文汽车技术论文：关于汽车后视新技术的探讨摘要：近年来，国内、外科研人员和汽车生产厂商针对传统光学后视镜存在的缺陷，从不同的角度通过各种途径和方法进行革新与改进，产生了不少汽车后视新技术。这些新技术中，既有局部的、单方面的变革，也有全方位的、根本性的改造（采用新的工作原理）；既有从功能上的创新，也有为满足个性化或美学要求的设计，它们有的已经形成产品、投放市场，有的则还停留在方案设计或试验阶段。关键词：汽车；后视；新技术一、 强化后视功能方面的新技术（一）镜面新技术镜子是光学反射式汽车后视装置中的核心零件，镜面又是它的关键部位。为提高行驶时特别是超车、并线、转弯、倒车或高速行驶时的安全
2、系数，减轻驾驶员的疲劳，同时适应不同的工作环境，它最低应能满足以下要求：正确、鲜明地反映物象，不变形或变形小；有足够的后视视野，后视范围尽可能大，最好能消除盲区；在雨、雾、寒冷等特殊天气下能正常工作。目前的镜面新技术大都是围绕这几个方面提出的。改变形状，增加面积增加镜面面积往往是汽车制造商为解决后视盲区而采取的第一种措施。但镜子大镜框也大，会产生整体不协调的问题，同时也可能给视觉带来不便。为解决这些矛盾，设计者从镜子形状、面积、安装位置、整车风格、车主爱好等多方面综合考虑，加以改进。现在有不少汽车特别是大型车上采用了状如手臂的大面积后视镜（又称“兔耳式后视镜”），它们的安装位置也与其它车辆不同
3、，一般置于车辆前部。改变镜面曲率平面镜、球面镜是传统镜面采用的2大系列，它们各有所长，但都存在明显的功能缺陷。平面镜的优点是后视物体无失真，能真实反映车后物体的真实外形及实际距离，能使驾驶员作出比较准确的判断信息；缺点是后视范围较小，造成过多的视觉盲区。球面镜的特点是后视物体缩小，后视范围、视角扩大，不能真实反映车后物体大小及实际距离，驾驶员需经过一段适应对比过程。对上述两种镜面各取所长，人们用改变镜面曲率的方法开发出了以下新技术和新产品：双曲率镜面。它是目前比较新颖的镜面，弥补了平面镜后视范围过小和球面镜反映后方物体不真实的不足，其球面部分曲率半径较大，一般为SR2000左右，基本上解决了失
4、真问题。变曲率镜面。它是依据车型、驾驶员眼点位置与后视镜相对位置、视野要求等3个要素，运用光学原理和数据方法，对车辆的前后、左右不同视野角度选择不同的曲率半径，并平滑过渡，这样，能够在满足基本不失真的条件下进一步扩大视野、减少盲区，既满足了国家强制性标准要求，又解决了盲区问题。另外，在镜面的设计上，采用分界线的办法来警示驾驶员变曲率面仅供观察车后大致情况，在后视安全性的设计上是一个创新的进步。但制造工艺较为复杂，制造成本昂贵。全景后视镜。欧洲和日本已经采用了一种全景后视镜来消除驾驶员的盲点。这种后视镜，其中间2/3的面积采用平面镜，靠外1/3的面积使用大弧度的凸面镜，这样驾驶员就能看到车后的一
5、个全景，消除转弯时的盲点，视野扩大了200。为减少盲点，瑞典在10多年前就采用了具有凸面玻璃的外后视镜。这种后视镜看远处的物体有失真现象，但由于其有助于消除盲点，现在已在世界不少地区使用。（二）表面处理新技术镀层技术后视镜镜面镀层有镀银、镀铝、镀铬、二氧化钛涂层（俗称“蓝镜”）等4种。镀银、镀铝镜面的成本较低，反射率较高，虽看得清晰，但长期观察镜面容易对眼睛造成疲劳，且防腐蚀性能较差，容易产生氧化。镀铬镜面反射率比较适合于对眼部的刺激，防腐蚀性能较好，目前使用的后视镜大多采用此类镀层方式。二氧化钛涂层镜面有防眩目的功能，以减少眼部的疲劳，目前在中、高档轿车中采用得比较普遍，但加工工艺比较复杂，
6、色差的稳定性较难控制。电化学后视镜这种后视镜含有一种胶黏体，施加小电荷，胶黏体就发暗，当光敏传感器感觉到眩目强光时，电荷就被激发，后视镜就不晃眼了。1998年，全球共使用了700万只这种电化学后视镜。保护膜与防护液这是为解决在用车辆后视镜的防雨、防雾、防尘问题而开发的汽车辅助用品，有的还能防止阳光反射和夜间灯光的刺激。国外已较多使用，产品种类也多；国内尚未普及，成熟的产品也少见。保护膜与防护液的工作基本机理在于它有或能够形成一个具有亲水作用的表层，使雨水不能形成水滴，光线没有不规则反射。防强光反射则是因为有的保护膜呈蓝色。但这些辅助用品在使用条件上有不少限制，使用寿命（周期）也不长。二、方便操
7、作方面的新技术（一）电动后视镜与记忆储存式电动后视镜驾驶员在行车前或行车过程中通过后视镜观察车侧和车后情况时，有时需调节镜面以便获得最佳视野。对镜面与镜框固定的固定式后视镜，在调节视角时，操作者用手直接调节镜框来完成，镜框与支架连接是可调节的。这种调节方式费时、费力，很难方便地一次完成视角的调节，驾驶员需用手伸出车窗外调节，在行车、雨天等情况下调节很不方便。对直接调节镜面后视镜，驾驶员在调节镜面时，用手按住镜面直接调节视角。同固定式后视镜比较类似，方便在于不必大动干戈来扳动整个后视镜镜框，也不致于破坏整车造型的美观，但依然不方便。对拉索在车内操作转动部件来调节镜面的后视镜，驾驶员在车内通过后视
8、镜转动部件上的拉索来调节镜面的视角。在行车时调节或雨天调节均比较安全、方便，但自动化程度不高。电动后视镜是目前高档车上普遍使用的调节装置。驾驶员在车内通过按钮用电气装置控制转动部件来调节镜面，达到所需视角。这样的操作轻松、快捷、方便、准确，还解决了拉索式后视镜在调节右外后视镜时因驾驶员远离按钮而产生的操作不便问题。经过不断完善，电动后视镜上可能出现的松动、电磁干扰等问题已基本解决，并进一步发展为记忆储存式后视镜。此类后视镜的镜面调节设计与驾驶员座椅、转向盘、内视镜构成一个系统，驾驶员可根据个人身高与驾驶习惯的不同来调节后视镜的最佳视角和座椅、转向盘的最佳舒适位置，然后进行记忆储存。在其他人驾驶
9、车辆后或被他人调整已记忆的视角后，车主可以非常轻松地开启自己的记忆储存，使内在设施恢复到最佳的设定状态。目前，很多轿车上都配有这种后视镜。（二）后视镜的加热除霜当驾驶员在雾天或雨天行驶时，由于雾气造成的后视镜镜面积雾、冬天积霜或雨水侵袭，会造成驾驶员对侧后方的视线不清，影响行车安全，驾驶员需将手伸出车窗外进行镜面表面清洁，这样极不方便，又是暂时措施，雾气及雨水又会马上使之模糊不清。因此，为了功能上的完备、驾驶的安全性及操作的方便性，设计采用加热除霜装置，当产生上述情况时，驾驶员就可方便地开启加热除霜按扭，解除不必要的后顾之忧。三、提高自身安全及经久耐用性、延长装置寿命方面的新技术（一）镜面防飞
10、溅后视镜作为车身安全件，国家强制性标准明确规定，当后视镜受到强烈冲击时，后视镜镜面不得因破碎而飞溅伤人。为了防止镜面飞溅，设计时的措施有：采用安全玻璃；玻璃组件与整个装置尽可能牢固联接。（二）折叠功能车辆在行驶过程中，难免发生一些意外事故，如不经意的车辆与车辆相擦、车辆与建筑物相擦、车辆与行人相擦等。后视镜作为安装在车辆上并使车辆宽度最宽的零部件，在造成相擦的情况下，最易受到冲击。为了避免擦伤，也为了缩小停车泊位空间，研究人员想到了将镜框折叠的办法，设计时通过改变联接方式或增加折叠机构，使后视镜具有折叠功能。需要折叠时，又有2种办法：其一通常是用手伸出窗外或人到车外将镜框折拢，但这样不够不便；
11、其二，目前有不少已是电动的，驾驶员在车内就可方便地调节，解决了许多操作上的不便。（三）材料与镀层要求由于后视镜安装在汽车外，长期日晒雨淋，气候条件恶劣，汽车行驶过程中要经受颠簸冲击，因此现在后视镜在材料选用时兼顾了温度、湿度、强度与冲击、弯曲性能等方面的要求，同时还要求材料不易老化、耐腐蚀、注塑性能和泊漆性能好等。镀层同样影响产品的耐用性，有关技术已在前面叙述。四、满足美观协调方面的新技术（一）注重后视镜的整体风格设计现代汽车，特别是高档车，设计时除了考虑后视镜的流线型及风阻系数外，还非常重视后视镜的整体风格设计，其艺术性、可观赏性大大增强。（二）通过表面涂装体现豪华气派后视镜组件的高质量的喷
12、涂，能让后视镜上一个档次，或使其与车身浑然一体，或体现高雅气质，或别具一格。五、提高倒车安全性方面的新技术（一）增加光学辅助后视镜这是一种在英国较为受欢迎的后视镜。其辅助后视镜安装到标准后视镜之上，并且可相对于标准后视镜进行角度调节，以扩大后视范围。辅助后视镜由主体部分和相对主体转动的壳体组成。壳体内有用于保持镜子的带凸肩的倾斜部分，壳体的下表面中心有轴套，自由端有1副相背安装支架。辅助后视镜主体在同边上有许多齿，其中心分叉式轴用于在其连接时插入壳体轴套，在壳体转动时，支架的齿与主体的齿相啮合，这样就固定了其相互的位置，同时镜子相对主体倾斜，主体可用胶固定到标准后视镜上。此辅助后视镜的直径很小
13、，安装在标准后视镜之上，对整车的风阻没有影响。但它仍有较大的盲区，且制造较为复杂，制作成本较高。（二）汽车列车的侧后视镜这种可调式后视镜结构在转向或倒车时（特别对于汽车列车）具有最佳的视野。在共用的壳体内安装1副侧镜-1个动的和1个不动的，活动的侧镜相对于不动侧镜转动并可形成不同的视角，活动侧镜用电动机经杆件连接转动，2个侧镜与壳体一起也可相对固定支架垂直轴转动。其缺点是盲区仍旧很大，且使整车宽度增加，不够美观。（三）智能技术随着电子技术的发展，许多智能化技术被广泛应用到汽车上。据粗略统计，仅用于汽车安全的智能技术就有20多种，智能化的后视技术层出不穷。如Gentex公司正在研究用一个数字辅助
14、的后视镜系统来加强驾驶员的视觉。这个系统并不仅仅反映能看到的景物，还用若干个传感器捕捉和显示不明显的视觉信息，传感器能改变物体间光线的反差，使在黑暗中不容易看见的物体显现出来，还能发现在前照灯照不清楚或阳光眩目的地方的危险障碍物。智能测距、显示（倒车雷达）技术采用雷达（激光、超声波）测距原理制成的各种系统或装置被广泛用于汽车上。它能比较准确地测量出波源与障碍物之间的距离，并以数字形式显示于装在驾驶员可视范围的仪表上或发出警报，或两者兼而有之。红外夜视技术利用红外线可改善汽车夜间行驶的视野情况。戴姆勒一克莱斯勒公司利用具有与远光灯同样照度的2束激光红外线光束照射汽车前方的景物，然后由放置在汽车顶
15、部的1架红外线摄像机拍摄下所有驾驶员不能看到的东西（行人、骑自行车者等），拍摄的图像传输到驾驶座前方的风窗玻璃与仪表板之间的一个类似电视的荧屏上。这样一来，驾驶员犹如戴上一副红外线望远镜，车前方的景物清晰可辨。可视监控（倒车电子屏）技术倒车电子屏系统是在行李箱盖或后保险杠上装设摄像机，并将拍摄到的画面传递到驾驶座前方的电子屏幕上，驾驶员只要看眼前的电子屏幕，就能知道车后的情况。这一技术目前已有应用，并解决了反向、夜视等问题。在底特律国际车展上，通用公司的Precept概念车就安装了Donnelly公司生产的以摄像机为基础的后视镜系统。该系统用1个内后视镜和2个外后视镜采集汽车周围的景象，3个景
16、象合成一个全景图像，在中央控制台的视屏上显示出来，还用文字说明来传达信息。摄像机也可在倒车时使用，当车后近处有消火栓等障碍物时，就及时让驾驶员知晓。沃尔沃轿车公司新近推出的一款名为SCC的新车上采用了“主动式后视镜和后向式摄像机”技术，其实质是数字技术与可视监控（倒车电子屏）技术的综合，其嵌上车门的后视镜与后保险杠中的传感器可通过视频信号提醒驾驶员注意从轿车侧后方“盲点”处驶来的车辆。当险情加剧时，驾驶员还会收到由视频和音频信号共同组成的警报。作为车门后视镜的补充，车两侧后视镜处配置了“后向式摄像机”，它拍摄的画面以视频图像的方式出现在仪表板上的一台显示监视器中。必要时，驾驶员可借助它观察情况。同时，车上还配置了一种红外光增强器，它利用红外技术延长并拓宽了驾驶员在夜间的视野。倒车电子屏系统与倒车雷达系统相比，前者具有准确判断距离的优点，这是因为，后者对车后方的水沟、山崖、凸出的钢筋、竹杆等的超声波无法感应，这也是后者在倒车安全上的死角。同时，由于目前汽车上的视听系统越来越完善，更为前者的广泛应用奠
