汽車新技術;汽車新技術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

看似非常普通常見的汽車，他們的發(fā)展史是一個相當漫長又曲折的過程。經(jīng)過100多年的不斷改進和創(chuàng)新，匯聚了人類的智慧和聰明才智，得益于石油、鋼鐵、鋁、化工、塑料、機械設備、電力、路網(wǎng)、電子科技、金融等行業(yè)的支持，這使得汽車的發(fā)展非常迅速。如今，它已成為一種形式多樣、規(guī)格繁多，廣泛應用于社會經(jīng)濟生活各個領域的交通工具。

早在1712年，英國人托馬斯·紐科姆就發(fā)明了蒸汽機，它不依靠人和動物來做功，而是依靠機器來做功，被稱為紐科姆蒸汽機。

1757年，木匠詹姆斯瓦特被英國格拉斯哥大學聘為實驗室技術員。他有機會接觸到紐科門蒸汽機，并對它產(chǎn)生了興趣。1769年，瓦特與博爾頓合作發(fā)明了帶冷凝器的蒸汽機。1774年11月，他們合作制造了一臺真正意義上的蒸汽機。蒸汽機推動了機械工業(yè)乃至社會的發(fā)展，為汽輪機和內(nèi)燃機還有汽車的發(fā)展奠定了基礎。

然而，汽車的發(fā)展在今天是非常先進的，那么未來有可能還會出現(xiàn)什么更先進的汽車呢？

隨著車輛計算機化程度的提高，車輛之間將實現(xiàn)信息共享和交換，使駕駛員能夠更好地了解交通、天氣和路況信息。更重要的是，要讓汽車告訴駕駛員自己的速度和方向信息，以減少潛在的安全隱患。這種技術被稱為車間通信，簡稱V2V。近3000輛裝有V2V原型機的車輛和卡車在密歇根州進行了測試。該裝置每秒能傳輸10個短程安全信號，并能檢測其他車輛的信號，判斷是否會發(fā)生碰撞事故。當檢測到潛在的危險時，例如，當其他車輛進入交叉口時，行人或路面結(jié)冰出現(xiàn)在他們前面，甚至其他駕駛員過快時，V2V車輛會發(fā)出警告聲。聯(lián)邦交通管理局估計V2V技術可以減少76%的交通事故。未來的V2V技術除了向駕駛員發(fā)送預警信息外，還可以在感知到碰撞威脅時采取制動措施或轉(zhuǎn)向。

未來，車載電腦可以收集數(shù)據(jù)并進行分析，了解主人的愛好、情緒和日程安排，實時跟蹤交通問題，并建議駕駛路線。許多新車將傳感器連接到踏板和方向盤上，以檢測駕駛員在這些操縱過程中的行為。還有傳感器連接到車輪和發(fā)動機，以檢測汽車的反應。這些信息存儲在數(shù)據(jù)記錄器中，也稱為“黑匣子”。與飛機的黑匣子不同，它不記錄乘客的位置或?qū)υ挘挥涗浥c駕駛員控制和汽車反應有關的數(shù)據(jù)。如果發(fā)生碰撞，黑匣子將停止錄制并保存最后幾秒鐘的活動。

一系列技術正在日本的日產(chǎn)汽車上進行測試，以監(jiān)控酒后駕駛。例如，變速器換擋手柄上的傳感器可以測量駕駛員汗液中的酒精濃度；如果檢測到異常行為，汽車的導航系統(tǒng)會發(fā)出警報。奧迪正在測試一種注意力監(jiān)控技術，它使用攝像頭來監(jiān)控司機的頭部。如果司機的眼睛離開道路太久，汽車會發(fā)出警報，甚至減速以避免碰撞。此外，傳感器還用于監(jiān)測駕駛員的重要特征，如心率、眼動和大腦活動，并監(jiān)測從困倦到心臟病發(fā)作的任何風險。

雖然位置不同，但現(xiàn)在所有安全氣囊都安裝在車內(nèi)。TRW汽車安全技術公司正在開發(fā)一種可以放在門檻上的大型安全氣囊。由攝像頭和雷達組成的系統(tǒng)負責檢測碰撞發(fā)生的時間，并向安全氣囊發(fā)送信號，安全氣囊在30毫秒內(nèi)向外和向上膨脹，吸收部分能量，減少損傷。除了這種安全氣囊，其他的外部安全氣囊也在研究中。例如，它們被安裝在引擎蓋的里面，它們有時也被安裝在汽車下面，通過與地面的摩擦來減速。

停車入庫可能是駕駛過程中最具挑戰(zhàn)性和最乏味的部分。未來的發(fā)展方向是自動泊車技術，駕駛員要做的就是按下按鈕。福特汽車公司的工程師開發(fā)了一個系統(tǒng)，可以搜索停車位，然后完成停車過程，司機甚至不必待在車里。本田曾驗證了一種無人自動泊車系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用配備Wi-Fi的汽車之間的無線通信和安裝在停車位四角的一系列攝像頭來完成泊車。

一輛真正的自動駕駛汽車可能需要很長時間才能成為現(xiàn)實，但市場上已經(jīng)出現(xiàn)了自動駕駛汽車的一些功能，如危險識別和防撞系統(tǒng)。由于統(tǒng)一駕駛，自駕車可以節(jié)約能源，減少交通事故，緩解交通擁堵。現(xiàn)在，汽車制造商和研究機構(gòu)正在測試各種自動化系統(tǒng)，為自駕車輛的發(fā)展奠定堅實的基礎。

氫燃料電池汽車具有全電力電池汽車和傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車所不具備的一些重要優(yōu)點。與鋰離子電池不同，氫燃料電池可以使汽車行駛640公里，充電過程只需幾分鐘。與汽油或柴油發(fā)動機車輛相比，氫燃料電池車輛更環(huán)保，唯一的副產(chǎn)品是水。豐田、本田、現(xiàn)代、通用和奔馳都在開發(fā)氫燃料電池汽車。

顯然，如今的氫燃料電池汽車正經(jīng)歷與當年的純電動汽車同樣的境遇。從純粹的研發(fā)向商業(yè)化的轉(zhuǎn)折，一定會有很多待突破的技術瓶頸和產(chǎn)業(yè)難題。

從普通燈到鹵素燈、氙氣燈、高能效的LED燈，激光前照燈可能是汽車前照燈的下一個發(fā)展方向。這種前照燈可以照亮前方500米以上的道路，射程是LED燈的兩倍，能耗更低。為了防止對面司機“失明”，激光前照燈利用一系列后視鏡和反光鏡形成漫射白光，可以照亮遠處的道路，而不會晃動人們的眼睛。除了激光大燈，新一代LED大燈也在研究中。這種前照燈配備了一系列傳感器，可以根據(jù)實際交通狀況引導光線。

喬治亞理工學院和福特汽車公司開發(fā)了一款太陽能混合動力概念車，名為C-MAX，車頂裝有太陽能電池板。其創(chuàng)新之處在于借助類似“放大鏡”的技術，提高太陽能的利用效率。一天的充電可以使C-MAX行駛1000公里，每年減少多達4噸的溫室氣體排放。