第9章新型汽车与技术

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1、第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术主要内容主要内容9.1 电动汽车电动汽车(蓄电池电动汽车、混合动力电动汽车、燃料蓄电池电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池汽车电池汽车) 特点、分类、基本结构与工作原理特点、分类、基本结构与工作原理9.2 燃气汽车（压缩天然气汽车、液化石油气汽车）特点、燃气汽车（压缩天然气汽车、液化石油气汽车）特点、分类、基本结构与工作原理分类、基本结构与工作原理9.3 其它新型清洁燃料（醇类、二甲醚、灵活燃料等）汽车其它新型清洁燃料（醇类、二甲醚、灵活燃料等）汽车9.4 太阳能汽车基本结构与工作原理太阳能汽车基本结构与工作原理9.5 直喷汽油机基本结构与工作原理直喷汽

2、油机基本结构与工作原理9.6 汽车安全及智能控制新技术汽车安全及智能控制新技术9.7 智能交通运输系统智能交通运输系统第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术1第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.1.1 电动汽车的特点及类型电动汽车的特点及类型9.1 电动汽车电动汽车1什么是电动汽车什么是电动汽车电动汽车是依靠电电动汽车是依靠电能驱动的车辆能驱动的车辆。2第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术2电动汽车特点电动汽车特点能广泛地利用各种能源（电、油、煤、能广泛地利用各种能源（电、油、煤、太阳能、水力能等）；太阳能、水力能等）；能量的利用率高；能量的利用率高；零排放（依靠电能驱动）；零排

3、放（依靠电能驱动）；3第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术制动能量再生回收；制动能量再生回收；结构简单；结构简单；维修使用方便；维修使用方便；动力电池寿命短，一次充电后的有动力电池寿命短，一次充电后的有效行程短；效行程短；价格较贵。价格较贵。 4第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术3.电动汽车的类型电动汽车的类型蓄电池电动汽车（蓄电池电动汽车（EV）；混合动力电动汽车（混合动力电动汽车（HEV）；燃料电池汽车（燃料电池汽车（FCEV）。）。 5第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.1.2 蓄电池电动汽车的基本结构与工作原理蓄电池电动汽车的基本结构与工作原理1.基本结构基本结构 6

4、第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术双电动机驱动系统双电动机驱动系统 1-左半轴左半轴 2-左驱动电动机左驱动电动机 3-电控差速器电控差速器 4-右驱动电动机右驱动电动机 5-右半轴右半轴7第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术轮毂驱动系统轮毂驱动系统 1-轮胎轮胎 2-永久磁铁永久磁铁 3-制动盘制动盘 4-衬套衬套 5-轮轴轮轴 6-电动机线圈电动机线圈绕组绕组8第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术2. EV的工作原理的工作原理 在在EV中保存了加速踏板、制动踏板和各中保存了加速踏板、制动踏板和各种操纵手柄等。种操纵手柄等。工作时，传感器将加速踏板、制动踏板工作时，传感器将加速

5、踏板、制动踏板机械位移的行程量转换为电信号，输入机械位移的行程量转换为电信号，输入中央控制器。经中央控制器处理后发出中央控制器。经中央控制器处理后发出驱动信号，控制逆变器的工作状态，从驱动信号，控制逆变器的工作状态，从而达到对电动汽车工况的控制。而达到对电动汽车工况的控制。9第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.1.4 混合动力电动汽车的混合动力电动汽车的基本组成与工作原理基本组成与工作原理1混合动力电动汽混合动力电动汽车特点车特点使用蓄电池及其他使用蓄电池及其他两种以上动力源，两种以上动力源，能按照不同的道路能按照不同的道路交通条件，进行动交通条件，进行动力源组合或转换。力源组合或转换

6、。10第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术2基本组成基本组成11第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术在车辆行驶之初，蓄电池组输出的直流电经在车辆行驶之初，蓄电池组输出的直流电经控制器变为交流电后供入驱动电动机，驱控制器变为交流电后供入驱动电动机，驱动电动机输出的转矩经变速器、传动轴及动电动机输出的转矩经变速器、传动轴及驱动桥驱动车轮。驱动桥驱动车轮。蓄电池组电量低于蓄电池组电量低于60%时，辅助动力系统起时，辅助动力系统起动，为驱动系统提供能量的同时，还给蓄动，为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行充电。电池组进行充电。当车辆能量需求较大时，辅助动力系统与蓄当车辆能量需求较大时，辅

7、助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量。电池组同时为驱动系统提供能量。4工作原理工作原理 12第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术工作原理工作原理 13第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.1.5 燃料电池电动汽车的燃料电池电动汽车的基本结构与工作原理基本结构与工作原理14第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术1. 燃料电池电动汽车的基本组成燃料电池电动汽车的基本组成15第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术燃料电池工作原理燃料电池工作原理 负极负极正极正极16第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术2. 燃料电池电动汽车的工作原理燃料电池电动汽车的工作原理汽车开始行驶时，蓄

8、电池组为驱动系统提供汽车开始行驶时，蓄电池组为驱动系统提供能量能量,燃料电池动力系统不需要工作；燃料电池动力系统不需要工作；当氢气供给足够时，燃料电池动力系统起动，当氢气供给足够时，燃料电池动力系统起动，由燃料电池动力系统为驱动系统提供能量由燃料电池动力系统为驱动系统提供能量,还还给蓄电池组进行充电给蓄电池组进行充电;当车辆能量需求较大时，燃料电池动力系统当车辆能量需求较大时，燃料电池动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量；与蓄电池组同时为驱动系统提供能量；17第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术燃料电池汽车燃料电池汽车18第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.2 燃气汽车燃气汽车

9、19第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.2.1 CNGV和和LPGV的特点的特点1.优点优点有害气体排放低有害气体排放低;热效率高热效率高;冷起动性和低温运转性能良好冷起动性和低温运转性能良好;可以燃用稀混合气可以燃用稀混合气;延长润滑油更换周期。延长润滑油更换周期。 20第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术2.缺点缺点储运性能差；储运性能差；一次充气的续行驶里程短；一次充气的续行驶里程短；动力性能下降。动力性能下降。21第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.2.2 CNGV和和LPGV的基本结构与原理的基本结构与原理 LPG供给系统供给系统 1-混合器混合器 2-燃料控制电

10、磁阀燃料控制电磁阀 3-储液罐储液罐 4-调节器调节器22第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.3 其它新型清洁燃料汽车其它新型清洁燃料汽车9.3.1 醇类燃料汽车醇类燃料汽车1醇燃料醇燃料醇燃料是指甲醇（醇燃料是指甲醇（CH3OH）及乙醇）及乙醇（C2H5OH），也包括丙醇、丁醇及其异构物），也包括丙醇、丁醇及其异构物等。等。醇燃料原料极其丰富，生产工艺成熟。醇燃料原料极其丰富，生产工艺成熟。23第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术2甲醇汽车甲醇汽车 24第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.3.2 二甲醚（二甲醚（DME）汽车）汽车1二甲醚二甲醚二甲醚是由二甲醚是由H2和和

11、CO通过化学反应合成通过化学反应合成的，可用煤、天然气、生物质或石油等的，可用煤、天然气、生物质或石油等作原料生产，也可以在汽车上安装车载作原料生产，也可以在汽车上安装车载催化甲醇器，由甲醇转换成二甲醚。催化甲醇器，由甲醇转换成二甲醚。25第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术2二甲醚汽车二甲醚汽车 26第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.3.3 灵活燃料汽车（灵活燃料汽车（FFV）1灵活燃料汽车灵活燃料汽车 灵活燃料汽车灵活燃料汽车FFV（Flexible Fuel Vehicle）也称变燃料汽车）也称变燃料汽车VFV（Variable Fuel Vehicle），主要是指能使用纯

12、汽油、），主要是指能使用纯汽油、纯醇燃料以及不同比例的汽油及醇燃料的混纯醇燃料以及不同比例的汽油及醇燃料的混合燃料汽车。合燃料汽车。27第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术2灵活燃料汽车特点灵活燃料汽车特点可以因地制宜，灵活使用多种燃料。可以因地制宜，灵活使用多种燃料。28第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.4 太阳能汽车太阳能汽车29第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.4.1 太阳能汽车的基本组成太阳能汽车的基本组成太阳能电池组太阳能电池组 30第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.4.2 太阳能汽车的工作原理太阳能汽车的工作原理太阳能汽车由太阳能电池板在向日自动跟

13、太阳能汽车由太阳能电池板在向日自动跟踪器的控制下始终正对太阳，接受太阳光，踪器的控制下始终正对太阳，接受太阳光，并转换成电能，向电动机供电，再由电动机并转换成电能，向电动机供电，再由电动机驱动汽车行驶，它实际上是一种电动汽车，驱动汽车行驶，它实际上是一种电动汽车，其工作原理与串联式混合动力汽车其工作原理与串联式混合动力汽车(SHEV)基基本相同。本相同。31第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术太阳能汽车太阳能汽车32第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.5 直接喷射式汽油机直接喷射式汽油机33第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.5.1 GDI发动机的结构特点发动机的结构特点1

14、. 高压旋流喷油器高压旋流喷油器 2. 直立或螺旋式进直立或螺旋式进气管道气管道 3. 高压汽油泵高压汽油泵 4. 弯曲的活塞顶面弯曲的活塞顶面34第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.5.2 GDI发动机的工作特点发动机的工作特点1.能根据发动机不同工况实现稀薄燃烧能根据发动机不同工况实现稀薄燃烧2.能根据发动机不同的工况实现分层燃能根据发动机不同的工况实现分层燃烧烧3减少了炽热点火和爆燃倾向减少了炽热点火和爆燃倾向35第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术GDI发动机工作过程发动机工作过程36第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.6 其他汽车新技术其他汽车新技术9.6.1 汽

15、车安全新技术汽车安全新技术1. 车距自动保持车距自动保持在车辆行驶过程中，通过安装在车身前部的在车辆行驶过程中，通过安装在车身前部的微波雷达传感器，实现车间距离的自动检测，微波雷达传感器，实现车间距离的自动检测，并能自动控制节气门和制动装置并能自动控制节气门和制动装置,与前方车辆与前方车辆保持设定的间距防止撞车。保持设定的间距防止撞车。37第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术2.紧急制动辅助装置（紧急制动辅助装置（EBA）38第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术3. 车道偏离报警系统车道偏离报警系统39第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术4.汽车电子稳定程序（汽车电子稳定程序（ES

16、P）ESP系统按照每秒系统按照每秒25次的频率检测驾驶员次的频率检测驾驶员的行驶意图和车辆的实际行驶情况。如果发的行驶意图和车辆的实际行驶情况。如果发现有紧急情况现有紧急情况(如车辆侧滑如车辆侧滑)，它迅速反应，它迅速反应，通过液压调节器，调节每个车轮的制动压力，通过液压调节器，调节每个车轮的制动压力，如有可能，还会干预发动机和传动系统。如有可能，还会干预发动机和传动系统。 40第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术5. 周边车辆危险报警系统周边车辆危险报警系统 41第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术6下坡控制系统（下坡控制系统（HDC）HDC系统利用防抱死制动电路，分别向四系统利用防

17、抱死制动电路，分别向四个车轮施加制动力，从而在下坡时控制汽车个车轮施加制动力，从而在下坡时控制汽车速度在预定的范围内，最低速度目前可达速度在预定的范围内，最低速度目前可达4km/h， 踩踏加速踏板可提高目标速度，而踩踏加速踏板可提高目标速度，而施加制动力则可降低目标速度。使用施加制动力则可降低目标速度。使用HDC时，时，应先将变速杆旁的开关打开。应先将变速杆旁的开关打开。42第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术7侧面撞击保护系统（侧面撞击保护系统（SIPS）43第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术汽车碰撞试验汽车碰撞试验44第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术8.能量吸收式转向柱（

18、能量吸收式转向柱（ESC）45第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9驾驶员状态监测系统驾驶员状态监测系统可对驾驶员在驾驶过程中的精神状态进行可对驾驶员在驾驶过程中的精神状态进行监控。通过安装在驾驶员前面的传感器，随监控。通过安装在驾驶员前面的传感器，随时对驾驶员的操作、眼睛的活动进行监视，时对驾驶员的操作、眼睛的活动进行监视，当发现异常时会报警，严重情况下会自动关当发现异常时会报警，严重情况下会自动关闭发动机，以保持驾驶的安全性。闭发动机，以保持驾驶的安全性。46第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.6.2 汽车智能控制技术汽车智能控制技术1. 汽车自动导航系统汽车自动导航系统47第

19、第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术2.车载网络及声控技术车载网络及声控技术48第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术3. 汽车自动驾驶技术汽车自动驾驶技术汽车自动驾驶是在路面下每隔一定距离埋汽车自动驾驶是在路面下每隔一定距离埋设专用磁铁，在车辆的前后保险杠上配置磁设专用磁铁，在车辆的前后保险杠上配置磁铁传感器，接受路面专用磁铁的信息反馈；铁传感器，接受路面专用磁铁的信息反馈；交通信息通过车辆和路旁电脑系统交流，车交通信息通过车辆和路旁电脑系统交流，车辆行驶（驾驶、转向、停车等）由电脑和传辆行驶（驾驶、转向、停车等）由电脑和传感器监控感器监控.49第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术汽

20、车自动驾驶技术汽车自动驾驶技术50第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术4. 电子自动控制悬架系统电子自动控制悬架系统 51第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术5.电子控制转向系统电子控制转向系统它它能能根根据据发发动动机机转转速速或或车车速速，改改变变转转向向动动力力放放大大倍倍数数，可可使使汽汽车车在在停停车车或或低低速速行行驶驶时时转转动动转转向向盘盘所所需需的的力力减减少少；车车辆辆高高速速行行驶驶时时所所需需的的力力增增大大，从从而而提提高高车车辆辆的的操操纵纵轻轻便便性性和和行车安全性。行车安全性。52第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术6.电控四轮驱动技术电控四轮驱动技

21、术该该技技术术可可充充分分利利用用整整车车的的重重力力来来产产生生的的附附着着力力，驱驱动动力力大大并并能能防防止止汽汽车车在在较较差差路路面面上上行行驶驶或或爬爬坡坡时时打打滑滑，避避免免事事故故的的发发生生，特特别别是是在在汽汽车车高高速速转转弯弯时时，使使4WD自自动动结结合合，从从而提高汽车的安全性。而提高汽车的安全性。53第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术9.6.3 智能运输系统智能运输系统1智能运输系统组成智能运输系统组成54第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术2智能运输系统工作原理智能运输系统工作原理系统将道路及交通情况及时向空中接收设系统将道路及交通情况及时向空中接收

22、设备发送，并且及时传递给出行者，指导出行备发送，并且及时传递给出行者，指导出行者正确选择行驶线路，使交通运输基础设施者正确选择行驶线路，使交通运输基础设施得以发挥最大效能，车辆堵塞和交通拥挤得得以发挥最大效能，车辆堵塞和交通拥挤得到有效解决，出行者的安全度和舒适度得到到有效解决，出行者的安全度和舒适度得到明显改善，并通过节约能源和保护环境使全明显改善，并通过节约能源和保护环境使全社会获得巨大的社会经济效益。社会获得巨大的社会经济效益。55第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术本章小结本章小结1. 电动汽车是依靠电能驱动的车辆，它具有电动汽车是依靠电能驱动的车辆，它具有零排放的极大优点。按其使

23、用的动力源零排放的极大优点。按其使用的动力源可分为三类：蓄电池电动汽车、混合动可分为三类：蓄电池电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车。力电动汽车、燃料电池电动汽车。2.混合动力电动汽车是将电力驱动与辅助动混合动力电动汽车是将电力驱动与辅助动力驱动结合起来，充分发挥二者各自的力驱动结合起来，充分发挥二者各自的优势及二者相结合产生的优势的车辆。优势及二者相结合产生的优势的车辆。56第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术3.燃料电池汽车是应用燃料电池作为动力的燃料电池汽车是应用燃料电池作为动力的电动汽车。氢燃料电池工作时，外界不电动汽车。氢燃料电池工作时，外界不断供给负极氢气，供给正极空气

24、，在催断供给负极氢气，供给正极空气，在催化剂作用下，氢原子中的电子被分离出化剂作用下，氢原子中的电子被分离出来，在外电路形成电流，就可不断供给来，在外电路形成电流，就可不断供给电能。电能。4.以压缩天然气和液化石油气为燃料的汽车，以压缩天然气和液化石油气为燃料的汽车，称为压缩天然气汽车（称为压缩天然气汽车（CNGV）和液化石）和液化石油气汽车（油气汽车（LPGV），它们是一种低污染），它们是一种低污染汽车。汽车。57第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术5其它新型清洁燃料汽车主要有醇类燃料其它新型清洁燃料汽车主要有醇类燃料汽车、二甲醚（汽车、二甲醚（DME）汽车、灵活燃料）汽车、灵活燃料汽车

25、（汽车（FFV）等，其共同特点是有效降低）等，其共同特点是有效降低汽车有害气体排放。汽车有害气体排放。6.太阳能汽车是将太阳能转化为电能的汽车，太阳能汽车是将太阳能转化为电能的汽车，由太阳能电池组成供电系统，向电动机由太阳能电池组成供电系统，向电动机供电，电动机驱动汽车行驶。供电，电动机驱动汽车行驶。58第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术7.GDI发动机是把汽油直接喷射到气缸发动机是把汽油直接喷射到气缸内。它实现了混合气的稀薄燃烧和内。它实现了混合气的稀薄燃烧和分层燃烧，能根据发动机不同工况分层燃烧，能根据发动机不同工况实现稀薄燃烧和分层燃烧，可有效实现稀薄燃烧和分层燃烧，可有效降低油耗，减少有害气体排放量。降低油耗，减少有害气体排放量。59第第9章章 新型汽车与技术新型汽车与技术8其他汽车新技术主要有车距自动保其他汽车新技术主要有车距自动保持系统、紧急制动辅助装置、车道持系统、紧急制动辅助装置、车道偏离报警系统、汽车电子稳定程序、偏离报警系统、汽车电子稳定程序、周边车辆危险报警系统、下坡控制周边车辆危险报警系统、下坡控制系统、侧面撞击保护系统、能量吸系统、侧面撞击保护系统、能量吸收式转向柱、驾驶员状态监测系统、收式转向柱、驾驶员状态监测系统、汽车自动导航系统、车载网络及声汽车自动导航系统、车载网络及声控技术、智能运输系统等。控技术、智能运输系统等。60