汽车的未来

第六章   汽车的未来

第一节   制造材料的变化

在当今社会，汽车仍将作为最主要的交通工具。但随着汽车保有量的不断增加，带来的负面影响也越来越大。例如能源的不断消耗、对于环境的污染等。因此，作为汽车制造业来讲，必须不断提高车辆的技术含量，去面临新的技术挑战。

这些技术的变革，主要体现在：汽车质量的轻量化、汽车燃料的多样化、控制技术的电子化。

根据研究表明，汽车自身质量每减少100公斤，其燃油消耗率可减少0.2L/100Km。目前，各生产厂家都在不断的将各种轻型材料用于汽车制造。在各大汽车公司，一些汽车附件都采用超轻高强度钢板制造，仅此一项，即可减轻重量20~25%。

多年来，铝一直以其质量小，易于回收而被大量用于车辆零件的制造。例如发动机活塞、汽缸体许多厂家都采用铝合金制造。过去的车轮轮辋都采用铁圈，既不美观，质量又大。现在不仅小轿车上采用了质量较轻、样式美观的铝合金车轮，许多客车也开始采用。据统计，截止1998年，世界上一辆中级轿车铝材使用量已经平均达到85公斤。

除此之外，镁合金、碳纤维材料在汽车上的使用率也不断提高。由于碳纤维质量轻，耐热性好，有些赛车专门用其来制造制动活塞。塑料材料的使用率更是逐年提高。用塑料制造的车内零件，质量小、易于成型、美观、舒适、还可以吸收撞击时的能量。塑料油箱，既可以方便的布置在车身下部，而且受到撞击后不易破碎，安全性极高。

车身制造材料的变化也是极大。过去的汽车全部采用全钢车身，自重较大。如今已经开始采用玻璃钢和碳素纤维制造车身。著名的麦拿伦F1赛车，采用全碳素纤维车身，自重仅有900余公斤。（附插图）

第二节       汽车动力的变化

汽油和柴油作为汽车的现用燃料，具有许多的优势。但是世界上的石油资源并不是取之不尽，用之不完的。所以减少车辆的燃油消耗率是当前各个厂家的研发重点。通过减轻自重，减少车辆内耗，合理设计等方法，汽车的燃油消耗率不断下降。德国大众的路波轿车，根据测试，其燃油消耗率已经达到3L/100 Km，开创了轿车低油耗的先河。（附插图）就连以豪华舒适著称的美国轿车，也在不断的降低车辆的燃油消耗率。

解决能源问题的另一个方法是开发其他的代用燃料。作为汽车代用燃料的目前主要有压缩天然气、液化石油气、甲醇、乙醇、煤气和氢气。

压缩天然气主要成分是甲烷。液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷。这两种燃料是我国目前的主要代用燃料。国家已经颁布了《车用压缩天然气》和《车用液化石油气》两部国家标准，作出了详细的规定。北京市公共汽车和出租汽车的燃料改造也是采用的以上两种气体。

世界上第一台内燃机就是采用的醇类燃料。但是一直未能得到普及。直至20世纪70年代才重新受到重视。目前已经有40余个国家和地区在使用醇类燃料的汽车。以甲醇作为代用燃料的汽车研究实验是“九五”期间燃料汽车技术的重要组成部分，并且已经在轻型客车产品开发、加气站建设、运行实验方面取得了重要成果。

氢气汽车是指直接用氢气作为燃料的汽车。但是现在仍然处于研究阶段。

电动汽车的研究早在19世纪就开始研究，但一直受到蓄电池容量的限制。传统的铅蓄电池远远不能满足电动汽车的需要，这就使得电动汽车的最高行驶速度、最远行驶里程不能满足人们的需要。目前，在电动汽车使用的电池有镍镉电池、银锌电池等，蓄电池的存储容量有了极大的提高。我国清华大学的电动汽车研究一直处于世界领先地位。现在在清华大学校园里行驶的两量校车就是改装后的电动汽车。

电动汽车的普及还需要国家的大力支持。如在政策上予以倾斜、用电费用予以优惠、建立充电点等。在国外有些城市就采取高峰时只有电动车可以进入城区的政策，对电动车进行保护。比较实用的是将内燃机和蓄电池联合使用的混合动力汽车。它们在城区行驶时利用电动机驱动，并且制动时的能量可以反充给蓄电池，而在城外高速行驶时，则以内燃机驱动车辆。

第三节    控制技术的变化

随着电子技术的发展，越来越多的新技术被用在了汽车上。可以说，汽车的发展与电子技术的发展保持同步，汽车正在由单一的机械产品向机电一体化的高科技智能产品转化。

汽车上最早应用的电子产品是电子管收音机，随后是硅整流发电机和晶体管电压调节器的使用。现在，北京已经作出规定，非电控汽油喷射发动机的汽车禁止上牌照。汽车的电子控制系统利用了电脑进行控制，主要是为了解决环保、节油和安全的问题。在发动机电子控制系统中，其核心部件是电脑。发动机上采用若干个传感器，用来检测空气流量、发动机转速、曲轴转角等主要信号，并搜集水温、空气温度等修正信号，全部传输给电脑，电脑通过对比，控制喷油嘴的喷油量和点火时间。同时，借助氧传感器和爆震传感器，对喷油量和点火时间是否准确进行检测，如不合适，则对喷油量和喷油时间进行修正。在一些高级轿车上，用来控制各机件工作的电脑达到了30余个，可以控制发动机的喷油和点火系统、排放系统、制动系统、传动系统等。

第三节       舒适性的提高

车辆的乘座舒适性逐渐为人们所重视。早期的汽车只是重视车辆的行驶功能，并不在意乘车人的感受。在中国就有“开宝马，坐奔驰”的说法。其实现在，各大厂商都在乘座舒适性上大做文章。

小型车大型化是现在汽车发展的一个趋势。现在的小型车采用车轮四角的布置方式，使得小型车的车内空间与中级轿车不相上下。车辆座椅从最初的机械调节发展到电动调节，并且利用电脑控制，可以储存驾驶员的个人资料，自动将驾驶座椅调节到司机最为舒适的位置。在奔驰汽车的前排座椅中，还装有内置的换气风扇，可以保持座椅的干爽，并可以在冬季为座椅加热。为了减轻驾驶员的操作疲劳，自动巡航控制装置也逐渐普及。它可以根据司机的预先设计，将车辆行驶速度自动保持一定，驾驶员只需控制方向盘即可。在国外，无人驾驶车辆的研究已经取得一定的成果。司机只要在行车电脑上输入目的地，车辆可以自动沿最近的路线驶向目的地。

在奥迪轿车上，装有智能式空调系统。自动空调机可以左右分开自动调节，并可以根据太阳位置和光线强度调节温度。温度控制装置有两套，司机与前部成员都可以单独控制。位于脚部出风口和两侧出风口的出风温度传感器可以测量稳定温度，并充分考虑到周围的情况。空调控制单元对接收到的所有信息进行自动处理，再将信号传给调节器，从而达到自动调节温度的功能。

在国内生产的2003款本田轿车，将车窗的控制与门锁控制和为一体，通过一把车钥匙即可控制各个车窗的开启和关闭。自动悬架系统可以保持车身的稳定，并自动调节悬架的硬度，以适应不同路面的需求。制动防抱死系统和牵引力控制系统更是为车辆的行车安全上了一道保险。