汽车设计及制造技术简论_下部

轿车仪表板总成在车厢里处于中心的位置，非常引人注目，它的任何疵点都会令人感到浑身不舒服，因此汽车制造商是非常重视轿车仪表板总成的制作水平，从制作工艺上可以表现出制造公司的设计与工艺水平，从装饰风格上可以表现出这个国家或地区的文化传统。一种成功的轿车仪表板总成，既要融入轿车的整体，体现出它是轿车不可分割的一部分；又要体现出轿车的个性，使人看到仪表板就会想到车子的形象。正因如此，轿车仪表板总成的装饰材料是比较讲究的，一般轿车的仪表板总成是用PP(聚丙烯)材料做蒙皮，有些高级轿车的仪表板则是用真皮做蒙皮，令人感觉到一种华贵的气派。(2000.1.1)轿车的前照灯前照灯总成是保障汽车安全运行的重要部件之一，前照灯的灯照距离越远，配光特性越好，汽车行驶的安全性能就越高。随着汽车技术的发展，轿车前照灯也有很大的变化。在现代轿车上，过去那种可装卸的自炽灯泡和白炽真空前照灯都先后被淘汰，而取而代之的卤素前照灯，几年功夫就席卷全球，成为各国轿车前照灯的主力。一般的汽车电灯是由一根紧密盘卷的细钨丝装在一个充满惰性气体的灯泡中组成，当电流通过钨丝时，它会燃烧起来并发出白热光，在十分高的温度作用下，钨丝中的钨原子处在蒸发状态，时间一长，蒸发的钨原子会越来越多，钨丝会越烧越细，昀终被烧断，钨原子会沉积在相对较冷的灯泡玻璃上，日久天长就会有一层阴影，遮住光线的照射，灯的亮度就会减弱。电光学工程师针对上述问题研制了卤素灯，这种灯就是在灯泡内的惰性气体渗入少量的碘(碘是化学元素中的卤元素)，从灯丝蒸发出来的钨原子与碘原子相遇反应，生成碘化钨化合物，当碘化钨化合物一接触白热化的灯丝(温度超过1450℃)，又会分解还原为钨和碘，钨又重新归队回到灯丝中去，碘则重新进入气体中。如此循环不已，灯丝几乎不会烧断，灯泡也不会发黑。所以，卤素前照灯比传统的白炽前照灯寿命更长，亮度更大。现在的卤素灯玻璃是用石英制成，又称作石英卤素灯，可以承受很高的温度。卤素灯主要用作汽车的前照灯，有其独特的配光结构。每支灯管内有两组灯丝，一组是主光束灯丝，发出为光经灯罩反射镜反射后径直向前射去，这种光源俗称“远光”；另一组是偏光束灯丝，发出来的光给遮光板挡到灯罩反射镜的上半部分，其反射出去瓣光线都是朝下漫射向地面，不会给对面来车的驾驶者造成眩目，这种光源俗称“近光”。目前的轿车前照灯总成比较流行低风阻的新型内装式灯具，外型与车身轮廓相配合，做到浑然一体融于车中。同时，灯罩也做了改革，采用新型聚光玻璃，能提供更远更广泛的视野区域，不易使迎面而来的驾车者造成眩目，日本凌志轿车就装配了这种前照灯。近年德国宝马公司和波许公司携手研制了一种更新式的前照灯－气体放电灯。气体放电灯是由小型石英灯泡、变压器和电子控制器组成，通过变压器升压到0.5至1.2万伏的高压电，激励小型石英灯泡发亮，其亮度比现在用的卤素灯亮2.5倍，发出的亮色调与太阳光十分相似，而且发电灯发亮并达到规定的工作温度时，功率消耗只有35瓦，比卤素灯低三分之一，非常经济，很适宜用做轿车前照灯。目前一些中高级轿车已经使用这种气体放电灯。未来的轿车大灯轿车大灯（前照灯）有两种功能，一种是照明，一种是装饰。过去和现在，大灯的主要功能是照明。在将来，相信它的主要功能仍将是照明。但是在近十几年中，大灯的外形不断得到改造，与车身嵌装组合为一个整体，越来越显露出它的装饰作用。在今后几年内，您可能会发现，大灯的内在结构也将发生一次重大的技术革命，灯具将会装上“脑袋”变成“聪明”的灯。传统的大灯有两组灯丝，分别射出远和近的光束。远光束亮些，照得远些，主要用于高速行驶；近光束暗些，照得近些，主要用于会车。何时用远灯或近灯皆由驾车者操纵，而且前大灯的每组光束强弱是不可调的，角度也是在安装的过程中就调整好了。随着轿车的行驶速度的不断提升，传统大灯的照明巳经日益显示出它的痹端，在转弯、会车、雨雾天及在高速公路上行驶，两光束的大灯会使驾车者不易看清路面，视野狭窄，也容易造成对方驾车者眩目。在20世纪90年代，欧洲开发了AFS灯光系统的前大灯，日本开发了ILS智能灯光系统。在AFS灯光系统中，每只大灯组件内有8个反射器，在转弯、高速行驶及雨雾天气等不同情况下受控生成能适应各种驾驶环境的灯光模式。但由于其体积较大，存在装配上的局限性，且灯泡更换不方便，因此推广困难。而ILS正在向自动控制光线的方向发展，为驾车者提供比较理想的光束模式。这需要引入微电子技术，必须装入先进的电控元件。虽然当前的技术还无法做到这一点，但人们预测在今后三年内，这些技术难题将会得到解决，智能化灯光系统将会陆续面市。智能化灯光系统能使汽车大灯随行驶状况的变化而实时变化，将会出现具有10－15种不同光束的大灯，相对行驶速度和路面而“随机应变”。例如在高速公路上，汽车大灯会照亮前方不宽的区域，要远一点。当汽车行驶在弯道上，在车辆的转弯时外侧要亮度大些，使司机看清楚弯道情况，而内侧要暗些，为的是不要使对面会车的司机眩目。目前有一款法国人搞出来的样品，大灯组件内装置了3组灯泡，其中1组是活动的，其它2组是固定的。活动的部分由电脑操纵随行车状态灵活变化。例如当方向盘转向时，会有传感器立即探明车辆要转弯，电脑接到信息后立即发指令指挥大灯内的活动组灯，随方向盘的角度变化来更改灯光的投射角度。（2000.12.3）汽车上的雨刮器下雨的时候，大车小车前档风玻璃上的雨刮器就会齐齐动作，两只雨刮片以固定的转轴柱为中心作摆动，将前档风玻璃的雨水刮去，还司机一个有效的视野。昀早期的雨刮器由一个摇臂与夹有橡皮刮片的臂组成，由司机手工操作。后来为了看位的需要，在左右两侧都装上了刮水臂，用连杆连接，成为手动双刮水片，也就是今天汽车雨刮器的原始型。后来的雨刮器用气压差来代替人力，称为真空雨刮器。用一条管子接到发动机，利用发动机的真空度来驱动雨刮器里面的活塞，推动摆臂转动，雨刮片就可以动作了。40年代初期，汽车上陆续安装了电动雨刮器取代真空雨刮器。不过，直到80年代初，我国一些货车和客车仍然使用真空雨刮器。现在，汽车已经全部使用电动雨刮器了。雨刮器看似简单，实际上构造并不简单。雨刮器总成含有电动机、减速器、四连杆机构、刮水臂心轴、刮水片总成等。当司机按下雨刮器的开关时，电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构，四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动，昀后由转轴带动雨刮片刮扫挡风玻璃。现在，汽车的雨刮臂有两个，电机一般是一个，称为“单机双臂”，也有每个雨刮器带一只电机，称为“单机单臂”。有些雨刮臂还附带胶水管，水管接至洗涤器上，按一下开关会有水注喷向前档风玻璃。在一些中高级轿车上，不但前后档风玻璃有雨刮器，就是前大灯也有一支小小的雨刮片，用以清除前灯玻璃上的尘埃。司机关闭雨刮器时，雨刮臂往往不停在适当的位置，阻碍司机的视线。为解决这一问题，雨刮器设有一个回位开关，它控制雨刮器电机，当雨刮臂停在档风玻璃下的适当位置时，电机才会停止运转。现今的雨刮器已经普遍采用快档、慢档和间歇控制档。其中间歇控制档一般是利用电机的回位开关触点与电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫，即每动作一次停止2－12秒时间，对司机的干扰更少。有些车辆的雨刮器还装有电子调速器，该调速器附带感应功能，能根据雨量的大小自动调节雨臂的摆动速度，雨大刮水臂转得快，雨小刮水臂转得慢，雨停刮水臂也停。（2000.11.3）雨刮器及其它雨刮器是重要的安全件，它必须能有效地清除雨水、雪和污垢；能在高温（摄氏零上80度）和低温下（摄氏零下30度）工作；能抗酸、碱、盐等有害物质腐蚀；使用寿命达到15万次刮刷循环（乘用车）。雨刮器的动力源来自电动机，它是整个雨刮器系统的核心。雨刮器电动机的质量要求是相当高的。它采用直流永磁电动机，安装在前档风玻璃上的雨刮器电动机一般与蜗轮蜗杆机械部分做成一体。蜗轮蜗杆机构的作用是减速增扭，其输出轴带动四连杆机构，通过四连杆机构把连续的旋转运动改变为左右摆动的运动。雨刮器电动机采用3刷结构以方便变速。间歇时间由间歇继电器控制，利用电机的回位开关触点与继电器电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫。雨刮器的刮片胶条是直接清除玻璃上雨水和污垢的工具。刮片胶条通过弹簧条压向玻璃表面，它的唇口必须与玻璃角度配合一致，方能达到所要求的性能。一般情况下在汽车组合开关手柄上有雨刮器控制旋扭，设有低速、高速、间歇3个档位。手柄顶端是洗涤器按键开关，按下开关有洗涤水喷出，配合雨刮器洗涤档风玻璃。洗涤器系统是目前汽车上很普通的装置，它由储水箱、水泵、输水管、喷水嘴组成。其中储水箱一般是1.5升～2升的塑料罐，水泵是一种微型电动离心泵，通过它将储水箱的洗涤水输向喷水嘴，经2～4个喷水嘴的挤压作用将洗涤水分成细小的射流喷向档风玻璃，配合雨刮器起到清洁档风玻璃的作用。除了前档风玻璃雨刮器外，许多乘用车还装置了后玻璃窗雨刮器，驾车者雨天能看到车后的东西。有些高级乘用车上的前照灯也安装有类似雨刮器的清洗装置。后玻璃窗雨刮器和前照灯清洗装置没有专门的四连杆机构，只在电动机上附加一个紧凑的转换机构（例如齿条齿轮或四连杆机构），将旋转变为摆动。据欧美法规规定，当前照灯脏污到照明度降到20%时，前照灯清洗装置应当在8秒内洗涤干净污垢，使照明度恢复到80%。前照灯洗涤用的水由档风玻璃雨刮器储水箱提供，其喷水嘴的位置要设置合理才能使车辆在任何速度下都能使洗涤水喷到灯面上。现代轿车音响音响成为现代轿车档次衡量的标准之一，已是人们公认的事实。因此，汽车音响技术也就成为汽车消费者和爱好者关注的内容。汽车音响技术要注意的地方有四点，一个是安装尺寸和安装技术，一个是音响本身的避震技术，一个是音质的处理技术，一个是抗干扰技术。轿车上的音响绝大多数安装在仪表板或副仪表板的位置上，而这些仪表板内的空间比较狭窄，汽车音响主机的体积必然要受到限制，因此国际上就产生了一个通用的安装孔标准尺寸，称为DIN（德国工业标准）尺寸。标准的DIN尺寸为178毫米×50毫米×153毫米（长×宽×深）。有些比较高级的汽车音响主机带有多碟CD音响等装置，安装孔尺寸为178毫米×100毫米×153毫米，又称为2倍DIN尺寸，多见日本机。而有个别品牌的轿车其音响主机属于非标尺寸，只能指定安装某种型号的汽车音响。所以购置汽车音响，一定要注意音响主机尺寸与仪表板上安装孔尺寸是否适配。汽车音响的安装除了仪表板安装孔尺寸外，更重要的是整个音响系统的安装，尤其是喇叭和机件的安装技术。因为一辆轿车的音响优劣，不但与音响本身的质量有关系，还与音响的安装技术有直接关系。汽车的振动比较大，音响系统的安装技术要追求高稳定性和高可靠性。因此汽车音响具有以下的特点：汽车磁带放音部分多采用横向放置方式，上下卡紧以保证稳定放音；采用优质的陶瓷涂层的坡莫合金磁头，令音质与耐久性都有保障；CD部分采用多级减振方法，要求线路板上的元件焊接绝对可靠。汽车音响的音质处理已朝数码技术发展。高级汽车音响带有DAT数码音响、DSP（数码信号处理器）、MP3技术等，形成了数字化、逻辑化、大功率的Hi-Fi立体声系统。汽车音响的音质优劣除了主机配置外，还有喇叭的质量起到非常重要的因素。有人认为，在一般汽车音响中，喇叭至少应占总投资的一半以上。因为制造优质的喇叭需要复杂的技术，价格不菲但其产生的高、低音效果往往是普通喇叭无法达到的。所以，轿车音响的喇叭一般是比较讲究的，尤其是多路分频喇叭更是如此。轿车车厢空间有限，汽车音响喇叭是不可能带大音箱的，这就需要因地制宜地利用仪表台、车门、后围隔板等部件与喇叭有机地结合起来，形成一种类此音箱的构造原理，消除声波的相互叠加现象。当然，喇叭的安装位置往往影响着汽车音响的音质效果，同一对喇叭在不同的安装位置就会产生不同的效果，因此中高级轿车音响喇叭的安装位置要经过种种测试后才能确定下来的。汽车音响是处在一个非常复杂的环境之中，它随时受到汽车发动机点火装置及各种用电电器的电磁干扰，尤其是车上所有电器都用一个蓄电池，更会通过电源线及其它线路对音响产生干扰。汽车音响的防干扰技术就分别对电源线的