在LED全面进军汽车应用市场中,一个最大的障碍就是前照灯。前照灯传统光源已经十分成熟,像代表性光源卤钨灯,虽然光效不是很高(约201m/W),但价格低廉。高压氙灯虽然价格相对较高,但安全、高效、节能,而且体积小,灯具设计简单,因而倍受青睐。LED要在汽车头灯中取代传统光源,并非是一件容易的事情,需要解决以下几方面的问题。
一是亮度输出。前照灯的亮度要求是:近灯900lm,远灯1100lm,整体为2000lm,约是Lumileds公司的40个1W的LuxeonLED在25℃时的总光源输出。这类LED当环境温度升至50℃时,效率会降至80%以上。为提高亮度,需要更多数量的LED,这不仅会引起成本增加,而且会使LED的故障率增加。
二是散热问题。传统光源产生的热虽然远远高于LED,但不会囚高温而降低其光输出。然而,LED光输出却会因结温升高而下降。因此,散热问题在LED前照灯灯具设计工作中至关重要。为防止LED过热而烧毁,需要为其加装散热片。由于前照灯需用很多个LED,加设散热片后体积会过于庞大,难以纳入灯具之中。
三是光学设计,利用LED作为光源设计灯具,需要对传统的柱光源变为面光
源。为得到需要的流明输出,LED需要较大的封装面积,致使光学设计难度增大。在目前一些概念车上,都以模块化设计取代现有的单一灯室设计,利用多组灯光源来达到传统灯具的照明水平,从而减小了光学设计难度,并增加了车体造型设计感。
3: LED在汽车中应用市场前景看好
在2006年之前,LED最大的应用亮点是手机,其在全球所占的份额达52%。2005年之后,手机趋于饱和,取而代之的是汽车、交通灯、景观照明和一般照明。
汽车产业在全球经济中仍然是一个支柱产业。目前我国的汽车年产能达800多辆,已超过德国,产量位居世界第三。规模如此之大的汽车产业,拉动了车用灯具的发展,同时为LED在汽车上的应用提供了广阔的市场空间。按目前LED的技术水平,一辆汽车需要300多个LED,其需求量非常之大。未来几年我国车灯将会有较大的发展,形成超过10亿元的年产值。
三:汽车点火系统
第一章:汽车点火系统的组成及作用
1:作用: 点火系统在引擎运转时所扮演的角色是在任何引擎转速及不同的引擎负荷下,均能在适当的时机提供足够的电压,使火花塞能产生足以点燃汽缸内混合气的火花,让引擎得到最佳的燃烧效率。 点火系统的基本装置包含了电源、点火系统(电瓶)、点火触发装置、点火正时控制装置、高压产生器(高压线圈)、高压电分配装置(分电盘)、高压导线及火花塞。现代的点火提前装置则已改由引擎管理电脑所控制,电脑收集引擎转速、进气歧管压力或空气流量、节气门位置、电瓶电压、水温、爆震等讯号,算出最佳点火正时提前角度,再发出点火讯号,达到控制点火正时的目的。
2:组成
2.1点火开关
用来控制仪表电路、点火系统初级电路以及起动机继电器电路的开与闭。 2.2点火线圈
相当于自耦变压器,用来将电源供给的12V、 24V或6V的低压直流电转变为15~20kV的高压直流电。 2.3分电器
由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置等组成。它用来在发动机工作时接通与切断点火系统的初级电路,使点火线圈的次级绕组中产生高压电,并按发动机要求的点火时刻与点火顺序,将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。 2.4断电器
主要由断电器凸轮、断电器触点、断电器活动触点臂等组成。断电器凸轮由发动机凸轮轴驱动,并以同样的转速旋转,即发动机曲轴每转两周,断电器凸轮转一周。 2.5配电器
由分电器盖和分火头组成。用来将点火线圈产生的高压电分配到各缸的火花塞。分电器盖上有一个中心电极和若干个旁电极,旁电极的数目与发动机的气缸数相等。分火头安装在分电器的凸轮轴上,与分电器轴一起旋转。发动机工作时,点火线圈次级绕组中产生的高压电,经分电器盖上的中心电极、分火头、旁电极、高压导线分送到各缸火花塞。
电容器安装在分电器壳上,与断电器触点并联,
用来减小断电器触点断开瞬间,在触点处所产生的电火花,以免触点烧蚀,可延长触点的使用寿命。 2.6点火提前调节装置
由离心和真空两套点火提前调整装置组成,分别安装在断电器底板的下方和分电器的外壳上,用来在发动机工作时随发动机工况的变化自动调整点火提前角。 2.7火花塞
由中心电极和侧电极组成,安装在发动机的燃烧室中,用来将点火线圈产生的高
压电引入燃烧室,点燃燃烧室内的可燃混合气。 2.8电源
提供点火系统工作时所需的能量,由蓄电池和发电机构成,其标称电压一般为12V。
四:汽车转向系统
1. 什么是汽车转向系统
用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统
(steering system)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要,因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。 2. 汽车转向系统概述
汽车在行驶的过程中,需按驾驶员的意志改变其行驶方向。就轮式汽车而言,实现汽车转向的方法是, 驾驶员通过一套专设的机构,使汽车转向桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵横线偏转一定角度。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构,即称为汽车转向系统。
汽车转向系统分为两大类:机械转向系统和动力转向系统。 机械转向系统:完全靠驾驶员手力操纵的转向系统。
动力转向系统:借助动力来操纵的转向系统。动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。 3. 转向系统简介
机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源,其中所有传力件都是机械的。机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。
驾驶员对转向盘施加的转向力矩通过转向轴输入转向器。从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。作为减速传动装置的转向器中有级减速传动副。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆,再传给固定于转向节上的转向节臂,使转向节和它所支承的转向轮偏转,从而改变了汽车的行驶方向。这里,转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。 3.1转向操纵机构
转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成,它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。 3.2.机械转向器
机械转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构,同时也是转向系中的减速传动装置。 目前较常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚
轮式等。 3.3转向传动机构
转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节,使两侧转向轮偏转,且使二转向轮偏转角按一定关系变化,以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。
五:汽车制动系统
制动系统是汽车的一个重要组成部分,他直接影响汽车的安全性。据有关资料介绍,在由于汽车本身造成的交通事故中,制动故障引起的事故占事故总量的45%。可见,制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。 一、 制动系的工作原理简介
制动系统的一般工作原理是,利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。
1)制动系不工作时 ·蹄鼓间有间隙,车轮和制动鼓可自由旋转
2)制动时 ·要汽车减速,脚踏下制动器踏板通过推杆和主缸活塞,使主缸油液在一定压力下流入轮缸,并通过两轮缸活塞推使制动
蹄绕支承 销转动,上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。 不转的制动蹄对旋转制动鼓产生摩擦力矩,从而产生制动力 3)解除制动
·当放开制动踏板时回位弹簧即将制动蹄拉回原位,制动力消失。
二、ABS制动系的简介
有汽车参与的交通事故中,事故的预防、事故的回避、乘客保护等安全领域与汽车的运动性能有密切的关系。事故预防中起主要作用的是驾驶员,事故发生瞬间对乘客保护主要是汽车的被动安全设备起作用,而事故的回避则与汽车的制动控制系统有紧密的关系。在事故预防环节中人和环境的作用是主要的,在事故回避环节中车的作用是主要的。在汽车中,提高安全性的制动控制系统除了ABS、TCS、ESP(VSC、VDS)等,另外还有BAS(Brake Assist System,制动器辅助系统)。
ABS系统的原理是充分利用轮胎和地面的附着系数,提高汽车制动能力。它主要采用控制制动液压压力的方法,给各车轮施加最合适的制动力,以实现aa这一目的。ABS系统具有以下优点:
ABS系统的第一个优点是能缩短制动距离。这是因为在同样的紧急制动情况下,ABS系统可以将滑移率控制在20%左右,即可获得最大的纵向制动力,缩短制动距离。
ABS系统的第二个优点是增加了汽车制动时的稳定性。汽车在制动时,四个轮子上的制动力是不一样的,如果汽车的前轮抱死,驾驶员就无法控制汽车的行驶方向,这是非常危险的;倘若汽车的后轮先抱死,则会出现侧滑、甩尾,甚至使汽车整个调头等严重事故。
ABS系统可以防止四个轮子制动时被完全抱死,提高7汽车行驶的稳定性。资料表明,装有ABS系统的车辆,可使因车轮侧滑引起的事故比例下降8%左右。
ABS系统的第三个优点是改善了轮胎的磨损状况。车轮抱死会造成轮胎杯形磨损,轮胎面磨耗也会不均匀,使轮胎磨损消耗费增加。经测定,汽车在紧急制动时,车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费,已超过一套ABS系统的造价。因此,装用ABS系统具有一定的经济效益。
ABS系统的最后一个优点是使用方便,工作可靠。ABS系统的使用与普通制动系统的使用几乎没有区别。制动时只要把脚踏在制动踏板上,ABS系统就会根据情况自动进AT.作状态,如遇雨雪路滑,驾驶员也没有必要用一连串的