汽車的未來

第六章   汽車的未來

第一節   制造材料的變化

在當今社會，汽車仍將作為最主要的交通工具。但隨著汽車保有量的不斷增加，帶來的負面影響也越來越大。例如能源的不斷消耗、對于環境的污染等。因此，作為汽車制造業來講，必須不斷提高車輛的技術含量，去面臨新的技術挑戰。

這些技術的變革，主要體現在：汽車質量的輕量化、汽車燃料的多樣化、控制技術的電子化。

根據研究表明，汽車自身質量每減少100公斤，其燃油消耗率可減少0.2L/100Km。目前，各生產廠家都在不斷的將各種輕型材料用于汽車制造。在各大汽車公司，一些汽車附件都采用超輕高強度鋼板制造，僅此一項，即可減輕重量20~25%。

多年來，鋁一直以其質量小，易于回收而被大量用于車輛零件的制造。例如發動機活塞、汽缸體許多廠家都采用鋁合金制造。過去的車輪輪輞都采用鐵圈，既不美觀，質量又大。現在不僅小轎車上采用了質量較輕、樣式美觀的鋁合金車輪，許多客車也開始采用。據統計，截止1998年，世界上一輛中級轎車鋁材使用量已經平均達到85公斤。

除此之外，鎂合金、碳纖維材料在汽車上的使用率也不斷提高。由于碳纖維質量輕，耐熱性好，有些賽車專門用其來制造制動活塞。塑料材料的使用率更是逐年提高。用塑料制造的車內零件，質量小、易于成型、美觀、舒適、還可以吸收撞擊時的能量。塑料油箱，既可以方便的布置在車身下部，而且受到撞擊后不易破碎，安全性極高。

車身制造材料的變化也是極大。過去的汽車全部采用全鋼車身，自重較大。如今已經開始采用玻璃鋼和碳素纖維制造車身。著名的麥拿倫F1賽車，采用全碳素纖維車身，自重僅有900余公斤。（附插圖）

第二節       汽車動力的變化

汽油和柴油作為汽車的現用燃料，具有許多的優勢。但是世界上的石油資源并不是取之不盡，用之不完的。所以減少車輛的燃油消耗率是當前各個廠家的研發重點。通過減輕自重，減少車輛內耗，合理設計等方法，汽車的燃油消耗率不斷下降。德國大眾的路波轎車，根據測試，其燃油消耗率已經達到3L/100 Km，開創了轎車低油耗的先河。（附插圖）就連以豪華舒適著稱的美國轎車，也在不斷的降低車輛的燃油消耗率。

解決能源問題的另一個方法是開發其他的代用燃料。作為汽車代用燃料的目前主要有壓縮天然氣、液化石油氣、甲醇、乙醇、煤氣和氫氣。

壓縮天然氣主要成分是甲烷。液化石油氣的主要成分是丙烷和丁烷。這兩種燃料是我國目前的主要代用燃料。國家已經頒布了《車用壓縮天然氣》和《車用液化石油氣》兩部國家標準，作出了詳細的規定。北京市公共汽車和出租汽車的燃料改造也是采用的以上兩種氣體。

世界上第一臺內燃機就是采用的醇類燃料。但是一直未能得到普及。直至20世紀70年代才重新受到重視。目前已經有40余個國家和地區在使用醇類燃料的汽車。以甲醇作為代用燃料的汽車研究實驗是“九五”期間燃料汽車技術的重要組成部分，并且已經在輕型客車產品開發、加氣站建設、運行實驗方面取得了重要成果。

氫氣汽車是指直接用氫氣作為燃料的汽車。但是現在仍然處于研究階段。

電動汽車的研究早在19世紀就開始研究，但一直受到蓄電池容量的限制。傳統的鉛蓄電池遠遠不能滿足電動汽車的需要，這就使得電動汽車的最高行駛速度、最遠行駛里程不能滿足人們的需要。目前，在電動汽車使用的電池有鎳鎘電池、銀鋅電池等，蓄電池的存儲容量有了極大的提高。我國清華大學的電動汽車研究一直處于世界領先地位。現在在清華大學校園里行駛的兩量校車就是改裝后的電動汽車。

電動汽車的普及還需要國家的大力支持。如在政策上予以傾斜、用電費用予以優惠、建立充電點等。在國外有些城市就采取高峰時只有電動車可以進入城區的政策，對電動車進行保護。比較實用的是將內燃機和蓄電池聯合使用的混合動力汽車。它們在城區行駛時利用電動機驅動，并且制動時的能量可以反充給蓄電池，而在城外高速行駛時，則以內燃機驅動車輛。

第三節    控制技術的變化

隨著電子技術的發展，越來越多的新技術被用在了汽車上。可以說，汽車的發展與電子技術的發展保持同步，汽車正在由單一的機械產品向機電一體化的高科技智能產品轉化。

汽車上最早應用的電子產品是電子管收音機，隨后是硅整流發電機和晶體管電壓調節器的使用。現在，北京已經作出規定，非電控汽油噴射發動機的汽車禁止上牌照。汽車的電子控制系統利用了電腦進行控制，主要是為了解決環保、節油和安全的問題。在發動機電子控制系統中，其核心部件是電腦。發動機上采用若干個傳感器，用來檢測空氣流量、發動機轉速、曲軸轉角等主要信號，并搜集水溫、空氣溫度等修正信號，全部傳輸給電腦，電腦通過對比，控制噴油嘴的噴油量和點火時間。同時，借助氧傳感器和爆震傳感器，對噴油量和點火時間是否準確進行檢測，如不合適，則對噴油量和噴油時間進行修正。在一些高級轎車上，用來控制各機件工作的電腦達到了30余個，可以控制發動機的噴油和點火系統、排放系統、制動系統、傳動系統等。

第三節       舒適性的提高

車輛的乘座舒適性逐漸為人們所重視。早期的汽車只是重視車輛的行駛功能，并不在意乘車人的感受。在中國就有“開寶馬，坐奔馳”的說法。其實現在，各大廠商都在乘座舒適性上大做文章。

小型車大型化是現在汽車發展的一個趨勢。現在的小型車采用車輪四角的布置方式，使得小型車的車內空間與中級轎車不相上下。車輛座椅從最初的機械調節發展到電動調節，并且利用電腦控制，可以儲存駕駛員的個人資料，自動將駕駛座椅調節到司機最為舒適的位置。在奔馳汽車的前排座椅中，還裝有內置的換氣風扇，可以保持座椅的干爽，并可以在冬季為座椅加熱。為了減輕駕駛員的操作疲勞，自動巡航控制裝置也逐漸普及。它可以根據司機的預先設計，將車輛行駛速度自動保持一定，駕駛員只需控制方向盤即可。在國外，無人駕駛車輛的研究已經取得一定的成果。司機只要在行車電腦上輸入目的地，車輛可以自動沿最近的路線駛向目的地。

在奧迪轎車上，裝有智能式空調系統。自動空調機可以左右分開自動調節，并可以根據太陽位置和光線強度調節溫度。溫度控制裝置有兩套，司機與前部成員都可以單獨控制。位于腳部出風口和兩側出風口的出風溫度傳感器可以測量穩定溫度，并充分考慮到周圍的情況。空調控制單元對接收到的所有信息進行自動處理，再將信號傳給調節器，從而達到自動調節溫度的功能。

在國內生產的2003款本田轎車，將車窗的控制與門鎖控制和為一體，通過一把車鑰匙即可控制各個車窗的開啟和關閉。自動懸架系統可以保持車身的穩定，并自動調節懸架的硬度，以適應不同路面的需求。制動防抱死系統和牽引力控制系統更是為車輛的行車安全上了一道保險。