我梦想中的未来汽车
初一 记叙文 5797字 2093人浏览 蓝焰v风铃

我梦想中的未来汽车

如今生活中汽车已不仅仅是一部交通工具,从生活角度延伸开来的思考正在让汽车拥有更多的概念属性。就汽车发展来说产品更新速率日益迅猛,那么未来数年内汽车的发展方向重点在哪里,能够支撑汽车界高速发展的基础又在哪里?随着世界经济体结构的变化,人们的生活也为之发生改变,汽车作为人类生活中最为重要的必需品,也在进行着翻天覆地的变化。

现在我们所梦想的未来汽车, 以“下一次石油危机以后的汽车技术”为主题的开发已然绝大部分被我们实现在汽车应用中。时间短暂,而带来的变化却如此之大,可以说这一切都是拜科技所赐,只有在技术得以保证的前提下,概念才会转化为现实。 优秀的汽车从开始就是为视觉而诞生,不但可以行方便,最重要是其成为艺术品的特质,汽车的外形设计是一项神奇的工程,有时候超前得让人仿佛进入了下一世纪,有时候却退后数十年营造经典的复古魅力;另一方面,造型设计却是最严谨的科技,它不仅要考虑各种空气动力学、人体工程学,还要结合各种机械参数,而利用电脑进行虚拟模型的制作更是高科技的集中体现。如今,汽车外形的设计中最重要的就是尽可能地减小空气阻力。目前汽车设计中流行的流线型设计, 这一设计也将保存到未来汽车的开发中去. 未来汽车外型的设计要考虑以下几个方面: 1:空气阻力

因为车速越快阻力越大,空气阻力与汽车速度的平方成正比。如果空气阻力占汽车行驶阻力的比率很大,会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。据测试,一辆以每小时100公里速度行驶的汽车,发动机输出功率的百分之八十将被用来克服空气阻力,减少空气阻力,就能有效地改善汽车的行驶经济性,“空气阻力系数”就是空气动力学的专用名词之一,也是衡量现代轿车性能的参数之一。未来汽车外形的设计的一个方面,就是在不增加升力的前提下尽可能的减小空气阻力。

2:风阻

随着汽车速度的增加,风阻问题提到了设计日程上来,尤其是讲究速度的小型汽车。降低风阻有两个主要的办法,减少迎风面积和采用流线形状。降低车厢高度可以有效地减少迎风面积,我们可以把车设计成“船型" 形状,分有发动机舱、乘员舱和行李舱,象驾驶舱建在甲板上的船,增加长度,降低高度,有效减少迎风面积。

流线型则可以减少空气流经车身时产生的涡流,从而减少阻力。例如楔形状的汽车,就具有比较明显的流线形状,典型代表是德国大众汽车厂生产的" 甲壳虫" 车。人们寄希望于流线型,但是,流线型同样不是汽车的理想外型。人们常用的是流线型的各种变形,如斜背式、鱼形、滴水形……或者是它们的某种组合。 想象如此,但是作为以运载为主要目的的陆路运输工具,绝对的流线型是不现实的。虽然流线型有它的弊病,高速行驶时会产生升力,影响驾驶稳定性,所以未来汽车的车身上也需要安装导流板和扰流板。 但是, 汽车工业设计进化到一定层次,如果不考虑风阻,是不是就可以随心所欲地创造出各种不同形状的汽车呢?汽车的主要功能部件都是些大家伙,引擎、变速器、转向器? 哪一样都是占地方的。如果有轻巧高效的能源,如果能够用一条线一个按钮代替机械传动部件,如果所有的部件都做成模块并且通过一致的接口进行连接,如果所有这些技术都已经实用化,那么我们梦想就能实现。

未来汽车内部将变得更加直接和人性化,设计上更加唯美和感性。而另一方面,在功能上,车内与人体有机会接触的部分都将更加符合人体工程学原则,让驾乘更加自如舒适,是最大限度与人协调工作的机器,具有良好的人机界面。 人与机器共同工作,人有人的特性,机器有机器的特性,要设计出能最大限度与人协调工作的机器,就要充分研究两者的特性,才能设计出良好的人机界面。人体工程学在对人的特性进行详细研究的基础上设定了一系列的设计准则,用来指导机器产品的设计,主要是人和机器之间的界面设计。

其中与汽车设计相关的主要有, 基于人体感官的界面设计, 基于人体形态的界面设计和基于人脑特性的界面设计例如,人的视觉有视角、视野、可视光波长范围、颜色分辨力、视觉灵敏度、定位错觉、运动错觉、视觉疲劳等特性,汽车的挡风玻璃、仪表板和仪表的设计都会充分考虑这些特性而设计,使驾驶者能够得到足够的视区,迅速辨认各种信号,减少失误和视觉疲劳。在现代社会条件下,以一种产品规格想占有不同地区的市场是很难的。人在生活和劳动中又具有各种不同的形态,人体在不同的姿态下工作,全身的骨头和关节处于不同的相对位置,全身的肌肉处于不同的紧张状态。选定姿态后,考虑以最舒适的方式对人体进行支撑,并适当地布置被操作对象的位置,从而减少疲劳和误操作。仪表的布置应在易于看到的地方,操纵杆/板的位置要在人体四肢灵活运动的范围内。人脑对事物的认识和反应有自己的特点,体现在他的行为和对外界的反应中。人喜欢用直觉处理事情,不善于繁琐过程和精确计算。 未来汽车内部设施将向对象、向任务的编程方式发展,而且多为图形终端、鼠标定位、窗口系统、多媒体、可视化、虚拟现实等方面。近年来,人工智能已经在汽车上应用,车载电脑可以协助驾驶者认路、换挡、避碰? 还能记录车主的生活和驾车习惯,以便向车主提供更加贴心的服务。 未来汽车的轻量化,不仅包括减轻车身的重量,还涉及对车身结构的整合,重新设计,达到最佳轻量效果。这将涉及到动力总成等一系列科技的升级与改造。也就是说,在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3~0.6升;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%。

未来汽车首先会考虑新型的车身材料,包括车体以及车架等多种方面。除了目前大量使用的合金金属之外,未来汽车在高分子材料上的运用将会更加多样化。未来汽车使用的塑料由几十种高分子材料组成,并且还将考虑零部件的通用性以及材料的回收便捷性问题。 未来轻量化车身设计,要求车身结构更加合理,如此而来车内空间也会更大。小尺寸的汽车还可以节省物料的使用,应用新型材料使车身变轻以后让车辆行驶更加快速,节能。未来,碳纤维作为汽车新兴材料的普及,将大大减轻汽车的重量。使用碳纤维框架的目的就是能够让车身在高速冲撞,车体彻底支解后,保证驾驶者的绝对安全。但由于碳纤维车架不能使用焊接或者铆接技术,材料的抗疲劳性能差,只能用于粘合。因此,碳纤维车身都像盒子一样,有着和普通的承载式车身的很大区别。 另外,在零件使用上新型塑料也将会成为主流。汽车轻量化可以通过换用强度更高、质量更轻的金属材料来实现。而在汽车部件的结合部位使用塑料及其复合材料可以减轻零件约40%的质量,并且可以使采购成本降低40%,发达国家车用塑料已占塑料消耗总量的7%~11%。而对于塑料零件来说,最难的是如何在减轻其重量的同时还能保持其强度、耐用性或性能不变。 随着环境问题的突出和石油资源的日益枯竭,新能源已经成为了汽车将来的发展方向。全球汽车消耗的石油占到了世界石油消耗总量的60%~80%,在此背景下,大车厂几乎都将新能源的开发与应用作为企业的发展重点之一。

因此,在不久的将来,插电式混合动力车的时代即将到来!插电式混合动力是一种仅靠发电机,不耗一滴油就能行驶至少10公里,而且有着能够从墙上的插座充电的电池车。它可以是任何一种车:轿车、卡车等等。插电式混合动力车被看作是一项将在今后的几十年中对我们的生活有着重大影响的划时代的技术。 在长达10年的氢动力研究之后,各跨国汽车厂家对氢动力持不同态度,曾经被宝马视为未来能源之一的氢动力汽车也“寿终正寝”。虽然大家都表明要继续氢动力的研究,但是氢动力的消息的确在我们的耳边消失了很久。但从科技角度来说燃料电池是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染、零排放、储量丰富等优势,因此,氢动力汽车在长久的未来将是传统汽车最理想的替代方案。 现在各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽车,希望可以取代

燃烧汽油的汽车。但由于现在各大城市的主要电力都是来自燃烧石化燃料的,使用电动汽车会增加用电的需求,即间接增加发电厂释放的污染物。有鉴于此,一些环保人士就提倡发展太阳能汽车。

汽车使用太阳能电池把光能转化成电能,电能会在储电池中存起备用,用来推动汽车的电动机。由于太阳能车不用燃烧石化燃料,所以不会放出有害物。据估计,如果由太阳能汽车取代燃汽车辆,每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43%至54%。 到目前为止,太阳能在汽车上的应用技术主要有两个方面:一是作为驱动力,二是用作汽车辅助设备的能源。主要限制原因有两点,太阳能辐射强度较弱与光伏电池板造价昂贵,加之蓄电池容量和天气的限制,使得完全靠太阳能驱动的汽车的实用性受到极大限制,不利于推广。因此未来一种采用太阳能和其他能量混合驱动的汽车将会成为方向之一。 因为很多生物都能经过发酵产生乙醇或者通过酯交换工艺制成再生性柴油燃料,所以生物燃料有很广泛的选择范围。玉米、柳枝稷(一种迅速繁殖的草类) ,海藻、甘蔗等等。如今,生物燃料又有了新的突破,通过用细胞的线粒体取代酶分解和重建生物燃料中的纤维素分子,未来的生物燃料电池或将依靠各种生物燃料组成的能量“饮料”来工作。

其他新能源汽车:包括压缩天然气、液化石油气、液化天然气和乙醇等作为燃料的汽车。目前,许多国家和地区在这方面的新能源汽车已经有了较大的推广,这也将成为未来世界汽车产业发展的趋势。 预计燃料乙醇将主导生物燃料市场。到2020年乙醇将替代全球部分车用汽油,届时,生物柴油将代替少部分的车用柴油。

未来汽车在设计上将会更多的考虑人的使用,更多以人为本的设计将会出现在将来的汽车室内设计之中。更宽广的兼容性,更宜人的舒适感,甚至未来还将出现可以彻底改变驾乘感受的创新解决方案。作为与人最为亲密的汽车内饰,它似乎更主动的决定着未来汽车的发展方向。

未来轿车座椅的设计

一、座椅的布置更加合理;二、座椅外形要更加符合人体生理功能;三、座椅应具有更自由的调节机构;四、座椅有更好的振动特性; 五、座椅必须更加安全可靠;

座椅安装位置的尺寸是很重要的,它直接影响到使用者的便利性和舒适性。座椅布置要体现出人体工程学的要求。驾驶座椅是最关键的座椅。它的必须布置合理,操纵方便,即乘坐时驾驶者对方向盘、操纵杆和踏板的良好可及性。由于欧美和亚洲人身材的差异,一些国家汽车的座位十分宽阔,一些国家汽车的座位相对狭小。由于同一地区的人群,也有男性和女性的差异,高大和矮小的差异,驾驶座椅必须要有调节机构,以适应大部分人的身材未来轿车座椅将与安全带、更多的安全气囊一起构成对乘员的安全防护。轿车座椅本身的坚固程度、对车身连接的可靠性、靠背的强度都有提出了更高的标准。

在未来汽车中平均每辆汽车在30个不同功能的电子系统中集成70至100个处理器。这些电子系统包括引擎控制、传动系、车身电子系统、安全、娱乐和防盗系统等。未来无法估量汽车制造商会将多少项技术应用于汽车。而电子智能化将成为汽车电子系统中最主要的研发方向之一。 汽车通过这些信息解析海量的数据,从而实现智能化。例如,可以在驾驶者刚刚点火时就预测其目的地,且进一步提出规避交通拥堵的最佳路径。不仅如此,汽车还会进一步结合行驶状况,不断优化行驶过程,从而实现动力调整,提升燃油效率。

基于产品本身,安全性能是永远不可忽视的话题。目前汽车的主被动安全性能大多集中在出现情况时的应时反应领域。比如ABS ,在湿滑路面行驶到一定速度值时才会起作用,从而起到防轮胎抱死防滑的作用。比如安全气囊,只有在一定角度一定力度碰撞时,气囊才会充气爆炸,减轻驾乘人员的人身伤害。

未来汽车在安全方面应该做到预见性和防范性。首先是距离的预告性,在安全距离范围临近时汽车会自动选择预防措施,在非人力操控的情况下避免碰撞发生。其次是环境的适应

性,汽车会自动判别天气、路面等因素,自动切换行驶技术和行驶方式,而不需要既定的技术装备来应急。第三是以更先进技术实现汽车的自动操纵功能,以传感器的灵敏反应替代驾驶人员的人脑反应,保证应急情况下汽车可以采取正确的措施。 当然最为关键的安全性保护也将出现主动防疲劳预警系统。基于驾驶员生理图像反映,利用驾驶员的面部特征、眼部信号、头部运动性等推断驾驶员的疲劳状态,并进行提示报警和采取相应措施的装置。同时具备对环境的强抗干扰能力,对车主行车安全给予主动智能的安全保障。

基于物联网的发展,汽车应该拥有全时、全球的定位、娱乐、互动功能。最有可能在近期成为现实的是,基于移动3G 互联技术的成熟和应用的推广,汽车3G 与手机3G 实现同步应用。,可以通过车载无线终端实现车辆警报识别、车辆盗抢位置定位、GPS 定位、一键救援、交通意外报警、车载通讯、影音娱乐、生活服务、资讯服务、路况查询等功能。

当然,在移动互联技术上,还会有更丰富的引用。届时的汽车,就是一个移动互联之家。定位、娱乐、购物、资讯、商务、学习、交易等,通通都可以在车内完成。在这种情况下,房子是你与家人团聚和睡觉休息的地方,汽车则成为你生活中其他全部。

物联网和移动互联技术还将直接促成新型交通管理体系的建立。所有的汽车都将成为交通管理平台上的一个数据单元,其车辆状况、行驶路径、行驶状况、所处地点、排放情况、驾载情况、甚至在车内所享受的影音娱乐、购物消费等,都成为一笔不可磨灭的实时记录。 如果再大胆一点想象,未来汽车会不会成为多种交通工具形式的综合体现?

汽车的水陆两用,让汽车在需要的时候变成了摩托艇、甚至潜水艇?汽车的陆空两用呢?会否真的让汽车长上了翅膀?这样的话每个人都可以将车停放在自家楼顶了,解决了停车场的问题。更多尖端科技的应用,有没有可能让汽车变成机器人?在实现自动驾驶的同时,还可以为车主提供全方位的替代人工服务?有没有可能让汽车如折叠自行车一般实现自动伸缩?节约静止状态下的空间占用?

或许,未来汽车会将这一切都变成可能。你的油门和刹车踏板,可能是为了提供跑步机的功能,你的汽车方向盘,可能根本就是电脑操作界面;你的储物箱,可能根本就是个果汁压榨机;你的后排座椅,可能根本就是一个按摩床;你的前挡风玻璃,可能根本就是一个4D 影音屏幕......