21世纪的新型汽车
目前,面对消费者对高性能汽车的需求,同时面对环境保护、燃料限制和安全性等越发严格的标准,汽车工业正面临一场革命。一些发达国家,正着手研制2l世纪初的汽车。专家们认为.节省能源、减少污染、安全舒适及智能化,将是21世纪汽车工业追求的目标。
节能汽车
众所周知,目前世界上生产的石油,大部分是被汽车消耗掉的。正在研制的太阳能汽车、氢动力汽车,其设想固然很好,但这不是短时间可以推广的。就目前条件来说,省油还是最实际的办法。
汽车省油,一靠内部发动机的改造,二靠外壳流线型的改善,三靠减轻车体重量。减轻车体重量的方法,一是仍采用钢铁作为原材料,但在充分合理利用上下功夫,以减轻车重,专家们使用了一种所谓的“三明治结构”钢材,可使汽车重量减轻10%;二是采用铝、塑料及玻璃纤维等较轻材料取代钢材,德国奥迪公司已制成全铝汽车。
到本世纪末,一种“超级汽车”将要问世。它使用喷气战斗机的材料,采用超流线型,每100km的耗油仅1.6kg。这种超级汽车的车身将大量由碳、玻璃或特制的塑料(一种造防弹背心的材料)等复合纤维材料制成。该车采用的内燃机体积小、效率高、污染少,而且可以向驱动乾子的电动机供应电力。刹车时,电动机又作为发电机,把减速时多余的能量转变为电力,暂时储存在几个重量很轻的蓄电池中,以备汽车爬山时补充引擎的动力。
清洁汽车
汽车排放的大量废气,是造成城市环境污染的主要原因。
法国规定,发动机排量2L以上的新轿车都必须安装废气有害物质催化转换器,这是近年来对汽车废气污染控制越来越严格的例子之一。
美国加利福尼亚州规定,所有汽车制造厂从1998年开始,“无污染”汽车的产量应占生产总量的2%,2003年达到5%,2005年达到10%。
电动汽车从80年代中期开始引人注目,并得到了长足的发展。从排气的清洁度来说,电动汽车最为理想。现在的汽车蓄电池不仅制约着汽车的最大行程,而且价格也过于高昂。在所有试验中的电化学蓄电池中,法国选择了镍镉电池,德国人则选择了钠硫电池。不过,电动汽车中最常见的仍是功率比较有限的铅电池。同一重量的这三种蓄电池,使用铅电池的汽车虽大行程为50km,镍镉电池为100km,而钠硫电池则为150km。目前、雷诺公司生产的电动汽车均采用铅电池;而标致集团所产的“雪铁龙一AX',与“标致一106”则使用镍镉电池。
从未来看,燃氢汽车最有前途。液氢燃料是把水分解而制取的,释放的能量也远比汽油高,燃烧后排出的水汽没有污染。只要把汽油发动机的燃料喷射部分稍加改装,便可使用氢燃料,而且驱动性能丝毫不比使用汽油差。排出的氮氧化合物仅相当于汽油的1/10。氢汽车最大的缺点是钛合金吸收的氢量少,而且噪音和振动都比较大,这将有待解决。另外,由于液氢燃料要求保持摄氏-253℃的温度,这个技术难度使液氢样车在本世纪内不大可能投入生产。
安全汽车
近年来,全世界每年死于车祸的人数高达约40万,居各种事故伤亡人数的首位。
到21世纪,最大限度地保证汽车驾驶者的安全,有效地防止或抵抗撞击、是提高汽车安全系数的重要手段。由于对撞击的深入研究,以及采用高弹性复合材料和特种钢材,未来汽车座椅在抵抗正面撞击的坚固性将比现在的座椅高出4倍,抵抗侧面撞击的坚固性同样也相应提高。一位法国专家发明了一种形同橄榄球的椭圆形汽车,它不再有宽平的前部,而是有一个尖圆形的车头,这从空气动力学上来说是有益的,尤其是两辆汽车在相撞时可以由侧面擦身而过。这将使汽车相撞的正面冲击变为侧面摩擦,从而大大减轻汽车相撞的后果。当然,在撞击之后,汽车将会改变路线,但是汽车将不再像撞在墙上那样立刻停下,从而减弱了人体难以承受的突然减速作用力。
近年来,许多汽车制造商都在积极推广四轮导向、四轮传动的技术,以提高刹车性能,确保在有雪或有水的路面上行车的安全。
事实上,高速公路上26%的致命车祸都是由于驾驶员半睡眠状态引起的。雷诺汽车公司和白茹汽车公司已研制成一种警报系统,该系统专门监视驾驶员在操纵方向盘时微小的动作变化。在视线方面,后视镜将通过一种微型频装置检测灯光的强度,并使之在镜子里变弱以避免驾驶员在强烈光线刺激下产生的目眩。
日本丰田汽车公司最近宣布研制成功“先进安全汽车”。所谓先进安全汽车,是指运用电子等先进技术进一步提高安全性能的汽车。丰田汽车公司在这种先进安全汽车上采用了17项最新技术,其中包括打瞌睡驾驶警报系统,可以测知打瞌睡状态,发出警报并指示驾驶员休息。
智能汽车
21世纪的汽车,已不仅是代步的工具。各国汽车制造厂商纷纷研制“智能汽车”,赋予汽车多元化的功能。在法兰克福汽车博览会上,首次露面的梅塞德斯一奔驰SL双座敞篷车堪称高技术的结晶。车上许多装置都是自动的,例如,自动翻车保护杠、自动调节尺寸以适合乘客身材的安全带,可在轮胎破漏时自动起作用的维护装置,它使汽车无需修理能跑200km,车上还装有电子控制的限速装置,允许最高时速250km。
日本三菱公司正在考虑一种自动驾驶系统;萨巴鲁公司则打算在本世纪末实现百分之百的计算机辅助驾驶,包括前、后乾驱动和转向,各轮转矩分配控制和各电子系统的管理。这种“智能技术”的最大好处,是最终消除司机失误造成的事故。日本设计的一种新型车,成了车主生活、工作的“场所”,驾车人在开车过程中,一会儿通过电话联系工作,一会儿收看电视新闻和商业信息,还可以接收传真资料。与此同时,驾驶员还在操纵家里的洗衣机,掌握厨房间电炉炖鸡的火候,指挥机器人打扫卫生……这样开车不危险吗?不,因为他的行车路线已编人电脑,汽车一直处在最佳路线上,即使遇到意外,电脑也会提前发出警告信号。
未来型汽车的驾驶人员坐进汽车后,只需在电脑上设定目的地,再按下“行”的按键,汽车便完全自动操作,驶向你要去的地方,驾驶员甚至可以闭目养神或翻阅书报。
某些大汽车制造厂商,正在研制用以探测前行车距离的雷达系统;有的公司在开发如船舶在海洋中所使用的“导航”系统,汽车电脑依据地面卫星所传来的路况资讯,自动调整行进,或调整车速,或选择行驶道路。
刹车,变速,空调设备,立体音响,安全系统,电动车窗、车门及座位,检查油料及旅途里程等等,全都由电脑控制,或显现在小型荧光屏上,驾驶员只需用手指按下按键,一切便oK。这种自动化的汽车无疑是新世纪汽车技术飞跃发展的一个标志。