新材料在汽车发展的应用 学号：****** 姓名：***** 【摘要】：现代对汽车性能要求越来越高，轻量化、节能降耗和 降低排放污染是现在汽车发展的趋势，而轻量化必须从改进汽车的 材料出发，研制性能更好更轻的汽车材料从而带来能源消耗的减少，进而排放污染随之降低，汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面，新材料对于汽车工业的发展是至关重要的。 【关键词】：新材料（合金，新型塑料，纳米材料等）；汽车 对于汽车工程材料来说，其总的发展趋势是：结构材料中钢铁 材料所占比例将逐步下降，有色金属、陶瓷材料、复合材料、高分 子材料等新型材料的用量将有所上升。在性能可靠的条件下，尽可 能多地采用铝合金、复合材料等轻型、新型材料取代钢铁材料。随 着大量新材料，如高分子材料、复合材料等的迅速发展，为现代汽 车的发展提供了必要的条件。复合材料、陶瓷材料、特殊用途材料 的用量呈增长趋势。新材料对于汽车工业的发展是至关重要的，下 面就分几个方面介绍一下最新汽车材料的应用，车身新材料的种类: 镀锌钢板 随着汽车工业发展，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的 抗腐性能，镀锌钢板得到广泛使用。由于在目前汽车车身制造中， 主要采用电阻点焊方法，与无镀层钢板相比，镀锌钢板的点焊过程 中还存在一些问题：先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊 接电流密度减小；锌层表面烧损、污染电极而使电极寿命降低；锌 层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹及气孔等缺陷。 高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有 后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的 高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度大幅度提高，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性 能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。 含磷高强度冷轧钢板 含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱 盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较 高强度，比普通冷轧钢板高15％～25％；良好的强度和塑性平衡， 即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的 耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能。 烘烤硬化冷轧钢板 经过冲压拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。
CAE入门知识介绍 1 CAE设计的分类及发展方向 CAE(Computer Aided Engineering)是计算机辅助工程的英文缩写，被广泛应用在包括国防、航空、航天、机械制造、汽车、船舶、兵器等众多领域，分为结构分析、CFD（流体动力学分析）、NVH（震动与噪声分析）、多体动力学分析、材料成型性能分析、热传导分析及岩土力学分析等等。其中结构分析又可以分为：刚强度分析、碰撞分析、疲劳分析、优化分析等。NVH分析可以分为：模态分析；频响分析；震动分析及噪声分析等。 近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高，CAE分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有CAE分析计算。在进入了CAE软件商品化的发展阶段，CAE开发商为满足市场需求和适应计算机硬、软件技术的迅速发展，在大力推销其软件产品的同时，对软件的功能、性能，用户界面和前、后处理能力，都进行了大幅度的改进与扩充。这就使得目前市场上知名的CAE软件，在功能、性能、易用性﹑可靠性以及对运行环境的适应性方面，基本上满足了用户的当前需求，从而帮助用户解决了成千上万个工程实际问题。根据当今国际上CAE软件的发展情况，可以看出CAE分析方法的一些发展趋势： 1.1 与CAD软件的无缝集成 当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用，即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算，如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析，直到满意为止，从而极大地提高了设计水平和效率。 1.2 更为强大的网格处理能力
汽车数据流分析应用研究 发表时间：2018-08-10T15:12:40.887Z 来源：《科技中国》2018年4期作者：江伟 [导读] 【摘要】随着经济的不断发展进步，汽车行业得到了显著的发展，先进的科学技术在汽车制造行业也得到了广泛应用。但是，在一定程度上汽车维修水平还比较落后，许多汽车维修人员未认识到汽车数据流在汽车维修行业的重要性。为了提高汽车故障诊断的准确率，必须真正的认识数据流的重要性，了解数据流技术在汽车维修中的应用办法，学会正确的分析和运用数据流来诊断汽车故障。 【摘要】随着经济的不断发展进步，汽车行业得到了显著的发展，先进的科学技术在汽车制造行业也得到了广泛应用。但是，在一定程度上汽车维修水平还比较落后，许多汽车维修人员未认识到汽车数据流在汽车维修行业的重要性。为了提高汽车故障诊断的准确率，必须真正的认识数据流的重要性，了解数据流技术在汽车维修中的应用办法，学会正确的分析和运用数据流来诊断汽车故障。 【关键词】ECU 数据流故障诊断 1.认识汽车数据流及汽车数据流在维修中的作用 汽车数据流是指电子控制单元(ECU)与传感器和执行器交流的数据参数通过诊断接口，由专用诊断仪读取的数据，且随时间和工况而变化。数据的传输就像队伍排队一样，一个一个通过数据线流向诊断仪。 汽车电子控制单元中所记忆的数据流真实的反映了各传感器和执行器的工作电压和状态，为汽车故障诊断提供了依据，数据流只能通过专用诊断仪器读取。读取汽车数据流可以检测汽车各传感器的工作状态，并检测汽车的工作状态，通过数据流还可以设定汽车的运行数据。汽车数据流可作为汽车ECU的输入输出数据，使维修人员随时可以了解汽车的工作状况，及时诊断汽车的故障。所以汽车数据流的应用，能够有效地提高问题发现的效率，便于维修人员准确地找出问题所在，使问题得到解决。 2.数据流分析方法 现用数据流分析诊断故障的方法主要有数值分析法、时间分析法、因果分析法、关联分析和比较分析法等。 2.1数值分析法 数值分析是对数据的数值变化规律和数值变化范围的分析，即数值的变化，如转速、车速、电脑读取值和实际值的差异等。数值分析法能够通过对数字变化的分析，直观地使相关问题得到展现，是较为常见的分析方法。 在控制系统运行时，控制模块将以一定的时间间隔不断地接收各个传感器传送的输入信号，并向各执行器发出控制指令，对某些执行器的工作状态还应根据相应传感器的反馈信号再加以修正。平时在故障诊断时应注意测量值和实际值的关系，对一个确定的物理量，不论是通过诊断仪或直接测量得到的值与实际值差异不大，否则就有可能是测量值的问题了。 2.2时间分析法 电脑在分析某些数据参数时，不仅要考虑传感器的数值，而且要判断其工作时限是否超越范围，时限是指在一定单位时间内应发生的次数，或应达到的状态。时间分析法效果的发挥需要参考多方面的影响因素，才能使分析效果得到最大的发挥。 通过工作时限判断传感器是否有故障的传感器主要有水温传感器、爆震传感器和氧传感器等。比如氧传感器的信号不仅要求有信号电压和电压的变化，而且信号电压的变化频率在一定时间内要超过一定的次数，当小于此值时，就会产生故障码，表示氧传感器响应过慢。有了故障码是比较好解决的，但当次数并未超过限定值，而又反应迟缓时，并不会产生故障码。此时应仔细判断，观察氧传感器数据的变化状态以判断传感器的好坏。 2.3因果分析法 因果分析法是对相互联系的数据间响应情况和相应速度的分析。在数据流测试中，可以将具备一定共通性和相似性的数据进行比对分析，经过科学的分析处理系统，一般可以发现其内在的一定因果联系，彼此相互影响制约。将存在影响关系的数据进行综合的归纳分析，在很大程度上有利于故障的发现。 在各个系统的控制中，许多参数是有因果关系的。如电脑得到一个输入，肯定要根据此输入给出下一个输出，在认为某个过程有问题时可以将这些参数连贯起来观察，以判断故障出现在何处。比如自动空调系统中，通常当按下空调选择开关后，该开关并不是直接接通空调压缩机离合器，而是该开关信号作为空调请求，然后空调选择信号被发送给发动机控制电脑。发动机电脑接收到此信号后，检查是否满足设定的条件，若满足，就会向压缩机继电器发出控制指令，接通继电器，使压缩机工作。所以当空调系统不工作时，可观察在按下空调开关后，空调请求、空调允许、空调继电器等参数的状态变化，来判断故障点。 2.4关联分析法 关联分析法一般是指对传感器信号相同的进行比对，找出不具备相关性的信号，从而实现对车辆故障的挖掘。关联分析法在车辆故障的分析中占有较大比重，便于在故障的细化分析中提供有效依据。 电脑对故障的判断是根据几个相关传感器信号的比较，当发现它们之间的关系不合理时，会给出一个或几个故障码，或指出某个信号不合理。此时不要轻易断定是该传感器不良，需要根据它们之间的相互关系做进一步的检测，以得到正确结论。 2.5比较分析法 比较分析法是对相同车种及系统在相同条件下的相同数据组进行的分析。一般应用于数据资料存在一定匮乏和机械维修设备存在问题的情况下。 在很多时候，没有足够的详细技术资料和详尽的标准数据，无法很正确地断定某个器件好坏。此时可与同类车型或同类系统的数据加以比较。如故障车和正常车数据进行比较，从而分析故障。还可以用同一车不同的工作状态做比较。如有些车型冷车无故障，而热车时工作不良，或者有的车热车正常，冷车时工作不良。我们通过比较找出不正常数据，从而判断汽车的故障。 3.运用数据流技术诊断汽车故障的重要意义 汽车维修在新的时代要求下面临更大的挑战。随着科技水平的不断发展，电子控制系统在汽车中越来越得到广泛应用，汽车上传感器和执行器越来越多。在汽车故障检测诊断中，像以往仅凭经验和感觉对汽车进行故障诊断的方法己远远不能满足要求。虽然凭经验和感觉对汽车进行故障诊断的方法，在解决很多难度不高的故障时，也能找出故障所在，但往往都是费时、费力，或者多走很多弯路后找到故障所在。为准确而迅速地确认故障的系统、电路和电控器件，就要运用故障码和数据流的结合分析，从而得出故障所在。故障代码只是给出的一个“是”或“否”的界定结论，不一定是汽车真正的故障部位。因而要运用真实的反应各传感器和执行器的工作电压和状态的数据即数据流
第22卷 第3期 2005年3月 公 路 交 通 科 技 Journal of Highway and T ransportation Research and Development V ol 122 N o 13 Mar 12005 文章编号:1002Ο0268(2005)03Ο0119Ο05 收稿日期:2004Ο03Ο16 基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)重大专题项目(2003AA501100) 作者简介:付正阳(1978-),男,北京人,清华大学汽车工程系硕士研究生,主要从事电动汽车方面的研究1 电动汽车电池组热管理系统的关键技术 付正阳,林成涛,陈全世 (清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084) 摘要:电池组热管理系统的研究与开发对于电动汽车的安全可靠运行有着非常重要的意义。本文分析了温度对电池组性能和寿命的影响,概括了电池组热管理系统的功能,介绍了电池组热管理系统设计的一般流程,并对设计热管理系统提出了建议。文章重点分析了设计电池组热管理系统过程中的关键技术,包括电池最优工作温度范围的确定、电池生热机理研究、热物性参数的获取、电池组热场计算、传热介质的选择、散热结构的设计等。关键词:电动汽车;电池组;热管理系统 中图分类号:T M911141 文献标识码:A K ey Technologie s of Thermal Management System for EV Battery Packs FU Zheng Οyang ,LIN Cheng Οtao ,CHEN Quan Οshi (S tate K ey Laboratory of Autom otive Safety and Energy ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China ) Abstract :Research and development of battery thermal management system (BT MS )is very im portant for the operation safety and relia 2bility of electric vehicle (E V )1In this paper ,by analyzing the in fluence of tem perature on the per formance and service life of batteries ,the desired function of a BT MS was outlined ,a procedure for designing BT MS was introduced 1Several key technologies during designing a BT MS were introduced and analyzed ,including optimum operating tem perature range of a battery ,heat generation mechanism ,ac 2quisition of the therm odynamic parameters ,calculation of tem perature distribution ,selection of heat trans fer medium ,design of cooling structure and s o on 1 K ey words :E lectric vehicle ;Battery pack ;Thermal management system 0 引言 能源与环境的压力使传统内燃机汽车的发展面临前所未有的挑战,各国政府、汽车公司、科研机构纷纷投入人力物力开发内燃机汽车的替代能源和动力,这大大促进了电动汽车的发展。 电池作为电动汽车中的主要储能元件,是电动汽车的关键部件[1,2],直接影响到电动汽车的性能。电池组热管理系统的研究与开发对于现代电动汽车是必需的,原因在于:(1)电动汽车电池组会长时间工作 在比较恶劣的热环境中,这将缩短电池使用寿命、降 低电池性能;(2)电池箱内温度场的长久不均匀分布将造成各电池模块、单体性能的不均衡;(3)电池组的热监控和热管理对整车运行安全意义重大。 清华大学从承担国家“八五”电动汽车攻关项目以来,在电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车关键技术的研究中,积极开展了电池组热管理系统的研究,并在样车上进行了道路试验,目前电池组热管理系统的优化设计与改进工作正在进行中。本文是对前阶段研究工作的总结和今后工作的展望。
汽车数据流分析思路 1、何谓数据流?有何作用? 汽车数据流是指电子控制单元(ECU)与传感器和执行器交流的数据参数通过诊断接口，由专用诊断仪读取的数据，且随时间和工况而变化。数据的传输就像队伍排队一样，一个一个通过数据线流向诊断仪。 汽车电子控制单元(ECU)中所记忆的数据流真实的反映了各传感器和执行器的工作电压和状态，为汽车故障诊断提供了依据，数据流只能通过专用诊断仪器读取。汽车数据流可作为汽车ECU的输入输出数据，使维修人员随时可以了解汽车的工作状况，及时诊断汽车的故障。 读取汽车数据流可以检测汽车各传感器的工作状态，并检测汽车的工作状态，通过数据流还可以设定汽车的运行数据。 2、测量数据流常采用哪些方法? 测量汽车数据流常采用以下三种方法： (1)电脑通信方式；(2)电路在线测量方式；(3)元器件模拟方式。 2.1怎样用电脑通信方式来获得汽车数据流? 电脑通信方式是通过控制系统在诊断插座中的数据通信线将控制电脑的实时数据参数以串行的方式送给诊断仪。在数据流中包括故障的信息、控制电脑的实时运行参数、控制电脑与诊断之间的相互控制指令。诊断仪在接收到这些信号数据以后，按照预定的通信协议将其显示为相应的文字和数码，以使维修人员观察系统的运行状态并分析这些内容，发现其中不合理或不正确的信息，进行故障的诊断。电脑诊断有两种：一种称为通用诊断仪；另一种称为专用诊断仪。 通用诊断仪的主要功能有：控制电脑版本的识别、故障码读取和清除、动态数据参数显示、传感器和部分执行器的功能测试与调整、某些特殊参数的设定、维修资料及故障诊断提示、路试记录等。通用诊断仪可测试的车型较多，适应范围也较宽，因此被称为通用型仪器，但
轻量化在汽车上的应用 轻量化在汽车上的应用一、轻量化”是新能源汽车发展方向之一■ 轻量化是新能源汽车发展方向汽车轻量化设计，不仅带来油耗降低，更能促进综合性能的全面提升。科技部部长万钢强调了“轻量化”是中国电动汽车的发展方向之一。德国联邦经济与能源部委托德国工程师协会编制的2015年《德国轻量化现状盘点》研究报告中指出，轻量化对汽车制造业等许多行业意义深远，它决定了德国工业在未来的全球市场中是否能以创新、高能效和资源节约型的产品取得统治地位。研究表明，在市区的运行工况下，平均车重1600kg的电动车如果减重20%，能量消耗可以减少15%。如果采用增加电池来增加行驶里程，成本往往会非常高。有关专家认为，在电池技术短期内难有重大突破的情况下，电动汽车迫切需要
采用轻量化技术来降低重量，以减轻电池增重的压力。■ 新能源汽车轻量化设计有多种趋势新能源汽车企业正在做轻量化设计，北汽、长安走在前列，奇瑞、江淮、吉利等也都非常重视。目前正在探讨新能源汽车轻量化的路线，比如，整车包括车身轻量化、全新架构底盘轻量化、电池系统轻量化以及车身内外饰与电子电器等；材料方面包括复合材料及成形工艺、轻质铝合金及成形工艺、高强度钢及成形工艺、轻质镁合金及成形工艺等。未来新能源汽车轻量化将车身高强钢化和全铝车身两条路线并行，2020年先进高强钢比例达到国际先进水平和应用全铝车身。汽车车身轻量化的发展趋势是混合多材料设计。碳纤维混合材料车身不仅能够承重，而且更安全。至于目前存在的成本高问题，碳纤维成本居高不下，主要是工艺成本高，未来批量生产，成本有望下降。汽车对材料的成本要求很高，因此碳纤维在汽车轻量化中的应
1 CAE设计的分类及发展方向 CAE(Computer Aided Engineering)是计算机辅助工程的英文缩写，被广泛应用在包括国防、航空、航天、机械制造、汽车、船舶、兵器、电子、铁道、石化、土木工程、能源、材料工程、科学研究及教育等各个领域当中，分为结构分析、CFD（流体动力学分析）、NVH（震动与噪声分析）、多体动力学分析、材料成型性能分析、热传导分析及岩土力学分析等等。其中结构分析又可以分为：刚度、强度分析；碰撞分析；疲劳分析；优化分析等。NVH分析可以分为：模态分析；频响分析；震动分析及噪声分析等。 近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高，CAE分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有CAE分析计算。在进入了CAE软件商品化的发展阶段，CAE开发商为满足市场需求和适应计算机硬、软件技术的迅速发展，在大力推销其软件产品的同时，对软件的功能、性能，用户界面和前、后处理能力，都进行了大幅度的改进与扩充。这就使得目前市场上知名的CAE软件，在功能、性能、易用性﹑可靠性以及对运行环境的适应性方面，基本上满足了用户的当前需求，从而帮助用户解决了成千上万个工程实际问题。根据当今国际上CAE软件的发展情况，可以看出CAE分析方法的一些发展趋势： 1.1 与CAD软件的无缝集成； 当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用，即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算，如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析，直到满意为止，从而极大地提高了设计水平和效率。 1.2 更为强大的网格处理能力; 由于网格质量直接影响到求解时间及求解结果的正确性，近年来各软件开发商都加大了其在网格处理方面的投入，使网格生成的质量和效率都有了很大的提高，但在有些方面却一直没有得到改进，如对三维实体模型进行自动六面体网格划分; 1.3 由求解线性问题发展到求解非线性问题; 随着科学技术的发展，线性理论已经远远不能满足设计的要求，许多工程问题如材料的破坏与失效、裂纹扩展等仅靠线性理论根本不能解决，必须进行非线性分析求解，例如薄板成形就要求同时考虑结构的大位移、大应变（几何非线性）和塑性（材料非线性）；而对塑料、橡胶、陶瓷、混凝土及岩土等材料进行分析或需考虑材料的塑性、蠕变效应时则必须考虑材料非线性。 1.4 由单一结构场求解发展到耦合场问题的求解; 有限元分析方法最早主要用来求解线性结构问题，实践证明这是一种非常有效的数值分析方法。现在用于求解结构线性问题的有限元方法和软件已经比较成熟，发展方向是结构非线性、流体动力学和耦合场问题的求解。例如热力耦合问题、流固耦合问题等。由于有限元的应用越来越深入，人们关注的问题越来越复杂，耦合场的求解必定成为CAE软件的发展方向； 1.5 程序面向用户的开放性 随着商业化的提高，由于用户的要求千差万别，因此必须给用户一个开放的环境，允许用户根据自己的实际情况对软件进行扩充，包括用户自定义单元特性、用户自定义材料本构（结构本构、热本构、流体本构）、用户自定义流场边界条件、用户自定义结构断裂判据和裂纹扩展规律等等。 2 适用的范围及在汽车设计中能解决的实际问题
1、何谓数据流?有何作用? 汽车数据流是指电子控制单元(ECU)与传感器和执行器交流的数据参数通过诊断接口，由专用诊断仪读取的数据，且随时间和工况而变化。数据的传输就像队伍排队一样，一个一个通过数据线流向诊断仪。 汽车电子控制单元(ECU)中所记忆的数据流真实的反映了各传感器和执行器的工作电压和状态，为汽车故障诊断提供了依据，数据流只能通过专用诊断仪器读取。汽车数据流可作为汽车ECU的输入输出数据，使维修人员随时可以了解汽车的工作状况，及时诊断汽车的故障。 读取汽车数据流可以检测汽车各传感器的工作状态，并检测汽车的工作状态，通过数据流还可以设定汽车的运行数据。 2、测量数据流常采用哪些方法? 测量汽车数据流常采用以下三种方法： (1)电脑通信方式；(2)电路在线测量方式；(3)元器件模拟方式。 2.1怎样用电脑通信方式来获得汽车数据流? 电脑通信方式是通过控制系统在诊断插座中的数据通信线将控制电脑的实时数据参数以串行的方式送给诊断仪。在数据流中包括故障的信息、控制电脑的实时运行参数、控制电脑与诊断之间的相互控制指令。诊断仪在接收到这些信号数据以后，按照预定的通信协议将其显示为相应的文字和数码，以使维修人员观察系统的运行状态并分析这些内容，发现其中不合理或不正确的信息，进行故障的诊断。电脑诊断有两种：一种称为通用诊断仪；另一种称为专用诊断仪。 通用诊断仪的主要功能有：控制电脑版本的识别、故障码读取和清除、动态数据参数显示、传感器和部分执行器的功能测试与调整、某些特殊参数的设定、维修资料及故障诊断提示、路试记录等。通用诊断仪可测试的车型较多，适应范围也较宽，因此被称为通用型仪器，但它与专用诊断仪相比，无法完成某些特殊功能，这也是大多数通用仪器的不足之处。 专用诊断仪是汽车生产厂家的专业测试仪，它除了具备通用诊断仪的各种功能外，还有参数修改、数据设定、防盗密码设定更改等各种特殊功能。专用诊断仪是汽车厂家自行或委托设计的专业测试仪器，它只适用于本厂家生产的车型。 通用诊断仪和专用诊断仪的动态数据显示功能不仅可以对控制系统的运行参数(最多可达上百个)进行数据分析，还可以观察电脑的动态控制过程。因此，它具有从电脑内部分析过程的诊断功能。它是进行数据分析的主要手段。 2.2怎样用电路在线检测方式来获得汽车数据流? 电路在线测量方式是通过对控制电脑电路的在线检测(主要指电脑的外部连接电路)，将控制电脑各输入、输出端的电信号直接传送给电路分析仪的测量方式。电路分析仪一般有两种：一种是汽车万用表；一种是汽车示波器。 汽车万用表也是一种数字多用仪表，其外形和工作原理与袖珍数字万用表几乎没有区别，只增加了几个汽车专用功能档(如DWELL档、TACHO档)。 汽车万用表除具备有袖珍数字万用表功能外，还具有汽车专用项目测试功能。可测量交流电压与电流、直流电压与电流、电阻、频率、电容、占空比、温度、闭合角、转速；也有一些新颖功能，如自动断电、自动变换量程、模拟条图显示、峰值保持、读数保持(数据锁定)、电池测试(低电压提示)等。 为实现某些功能(例如测量温度、转速)，汽车万用表还配有一套配套件，如热电偶适配器、热电偶探头、电感式拾取器以及AC／DC感应式电流夹钳等。 汽车万用表应具备下述功能： (1)测量交、直流电压。考虑到电压的允许变动范围及可能产生的过载，汽车万用表应能
摘要：汽车轻量化对于降低汽车燃油消耗和减少排放污染起着举足轻重的作用，采用轻质材料是实现汽车轻量化的重要途径。文章详细分析了轻量化技术 在现在汽车种的应用，包括铝合金镁合金钛合金3种轻合金的特点。轻量化 设计技术以及金属成型方法和连接技术，说明了汽车轻量化的意义，对汽车的 轻量化技术发展有一定的指导作用。 关键词：汽车；轻量化；车身 1轻量化技术在汽车上的应用 目前，国内外应用于汽车的请炼化技术主要有：1）轻质材料技术的应用，如铝合金镁合金钛合金高强度钢塑料粉末冶金生态复合材料及陶瓷等的应用越来越多；2）结构优化及计算机辅助设计和分析技术的应用；3）汽车制造中新的成型方法和连接技术的不断应用。 1.1.1基于材料的轻量化技术的应用 1.11高强度钢在汽车上的应用 高强度刚已成为颇具竞争力的汽车轻量化材料，它在抗碰撞性能，加工工艺和成本方面与其他材料相比具有较大的优势。采用高强度钢板，首先能改善汽车的安全和碰撞性能，传统的碳素钢虽然可以吸收碰撞能量，但其缺点是质量大，影响燃油经济性；高强度钢板用于汽车车身，除了能减薄车身部件厚度降低自重之外还可以提高汽车表面件的抗凹陷性及抗破坏能力，在降低燃油消耗率的同时又可以提高汽车的安全性。 国外高强度钢在汽车上的应用以日本最为典型。在日本，车身零件实际应用高强度钢始于20世纪70年代，最早应用于车身外表件，然后应用到内部零件和结构件。目前，日本悬架结构和支撑件的强度已达到800-1000MPa。 抗拉强度410 MPa的高强度钢多用于内部件，即将采用590 MPa高强度钢用于内部件，有望进一步减薄零件厚度。
1.12铝合金在汽车上的应用 铝具有高的导电性和导热性，密度小，塑性好，易成型，易回收利用。 可通过铸锻冲压工艺制造各类汽车零件。自1991年使用高强度铝合金以来，北美汽车上铝的用量已增加2倍，运动多用途车皮卡和微型厢式车上的铝的用量呈3倍增长。 目前，铝合金已经广泛应用于汽车车身底盘零部件以及发动机的某些部件上。现代轿车发动机活塞几乎都采用铸铝合金，这是因为活塞作为主要的往复运动件要靠减重来减小惯性，减轻曲轴配重，提高效率，并需要材料有良好的导热性，较小的热膨胀系数，以及在350度左右有良好的力学性能，而铸铝合金符合这些要求。同时由于活塞连杆采用了铸铝合金件，减轻了质量，从而降低了发动机的振动，降低了噪声，使发动机的油耗下降，这也符合汽车的发展趋势。 近年来，一些新型铝合金材料也开始在汽车上应用，如快速凝固铝合金TiAi金属间化合物泡沫铝材铝复合材料铝基粉末冶金材料和铝拼焊冲压坯材料。 1.13 镁合金在汽车上的应用 镁合金的基本特性如下： 1）质量轻。镁合金比铝合金轻33%，比钢轻77%，为常用结构金属材料中最轻的材料。同时，镁能制造出与铝同样复杂的零件而质量则较后者轻 1/3.镁合金用于车辆，将显著地降低其起动惯性，降低燃油消耗，减少 环境污染。 2）比强度高，刚性强。同等形状下，镁合金制品的刚性为塑料的10倍以上。 如用镁合金代替ABS塑料，则制品的质量可以减少36%，厚度可以降低 64%。
汽车热管理现状发展综述 自从汽车产生以来，排放以及燃油经济性有关先进科学技术陆续应用到了内燃机上，汽车性能得到了明显的改善。在内燃机燃烧系统、气体热交换系统以及发动机控制系统的发展与改进方面，我们都花费了大量的精力。为了提高发动机的性能，但是，在之后的35年，我们都在发动机及其动力总成上花费了很大的精力，收获却越来越小，成本越来越高。幸运的是，现代工业已经发现并探索出了“最后的领地”—汽车热管理。 何为汽车热管理系统？汽车热管理系统是从系统集成和整体角度出发，统筹热量与发动机及整车之间的关系，采用综合手段控制和优化热量传递的系统。先进的热管理系统设计必须同时考虑发动机冷却系统与润滑系统、暖通空调系统（HV AC）以及发动机舱内外的相互影响，采用系统化、模块化设计方法将这些系统进行设计集成、制造集成，集成为一个有效的热管理系统。其必须能根据行车工况和环境条件，自动调节冷却强度以保持相应的部件在最佳的温度范围内工作，改善汽车各方面的性能，例如燃油经济型、驾驶舒适性等。因此，开发高效可靠的汽车热管理系统已经成为发动机进一步提高功率、改善经济性所必须突破的关键技术问题。因此采用先进的热管理系统设计理念，应用汽车现代设计方法和手段，对汽车热管理系统进行深入研究具有十分重要的意义。 1.国内汽车热管理系统的研究现状 发动机冷却系统作为发动机正常稳定运行的重要辅助系统，国内学者和企业对其研究一直在不断地深入和扩展。在燃烧放热，活塞、缸套、气缸盖温度场与热负荷，缸内气体流动与传热，散热器设计，风扇设计优化，排气系统传热等方面做了大量的研究工作。 目前，国内对汽车整车或者整机的热管理研究并不成熟，还处于初级阶段。国内对整车或者整机的研究主要集中在某几个高校，如同济大学、浙江大学、西安交通大学、清华大学等；而只有几所高校研究发动机的整机热管理，并且还处于起步阶段；而对于整车的热管理研究，国内几乎没有可以承担的。国内大部分企业主要针对某些零部件做单一的研究，并没有把部件统一起来作为整体来考虑。 对于小型轿车来说，冷却系统趋于向高性能方向发展，电控应用技术越来越多；但是对于重型车辆来说，改变并不是很大。重型汽车热管理系统基本结构在过去的40—50年里变化不大，有些部件(冷却液泵和节温器)的设计基本上没改变过。传统的节温器通常采用的是注蜡式节温器，它只能在一定的冷却液温度(80一85℃)内进行单点控制(节温器在85℃时开启，80℃时关闭)，不能满足未来的冷却系统对冷却液流量精确控制的要求。研究表明。在25℃大气温度时，路上运行的负载车辆，其节温器打开(大循环)时间仅占总时间的10％。另外，
汽车乘员舱热管理分析 1汽车乘员舱热管理简述 汽车乘员舱热管理的研究又常叫做汽车乘员舱热舒适行的研究。美国供暖空调工程师学会的标准中明确定义热舒适性是人体对热环境表示满意的意识状态。由于不同的人对热舒适经的好坏因生理调节能力与主观的不同而有所区别。因此因此人们对温度的舒适界限是一个模糊的范围而不是某个特定的值。因此结合国内外热舒适性相关研究文献以及我国人们的温度感觉习惯，对乘员舱内气流环境提出了以下主要参数： (1)乘员舱内外温差和乘员舱内平均温度 (2)乘员舱内相对湿度 (3)乘员舱内气流速度 (4)乘员舱内空气更新量 (5)乘员舱内温升、温降速率 (6)乘员舱内部温度场分布 (7)送风口风速差值及送风口位置的布置 2.1空调热负荷 空调热负荷由太阳辐射、人体散热、发动机舱传热以及空气渗透等组成。在稳定情况下，制冷量与汽车所受的热负荷相等，热量平衡方程为： 式中，0Q 为实际工况制冷量；load Q 为空调热负荷；M Q 为空调风机散热量；P Q 为驾乘人员散热量；V Q 为空气渗透进入舱内的热负荷；B Q 为通过车身壁面传入舱内的热负荷；Bi Q 为太阳辐射透过汽车玻璃进入舱内的热负荷；C Q 为地板传入舱内的热负荷；E Q 为从发动机舱传入乘员舱的热负荷 2汽车乘员舱热舒适性数值计算 ；G Q 为太阳辐射被汽车玻璃吸收导入引起的热负荷。 汽车热负荷模型示意图如下
图1 汽车乘员舱内热平衡模型 2.2乘员热舒适性数值计算流程 下面提供一种计算方案 即利用计算流体动力学CFD 技术对汽车乘员舱内驾乘人员热舒适性进行数值模拟，现将数值模拟的计算过程归纳如下： （1）.建立汽车乘员舱三维数学模型 （2）.进行模型的网格划分 （3）.确立计算模型的边界条件 （4）.乘员热舒适性的计算 （5）.对驾乘人员进行热舒适性评判分析 2.3乘员热舒适性评价汽车乘员舱热管理的研究又常叫做汽车乘员舱热舒适行的研究。美国供暖空调工程师学会的标准中明确定义热舒适性是人体对热环境表示满意的意识状态。由于不同的人对热舒适经的好坏因生理调节能力与主观的不同而有所区别。因此因此人们对温度的舒适界限是一个模糊的范围而不是某个特定的值。因此结合国内外热舒适性相关研究文献以及我国人们的温度感觉习惯，对乘员舱内气流环境提出了以下主要参数： (1)乘员舱内外温差和乘员舱内平均温度 (2)乘员舱内相对湿度 (3)乘员舱内气流速度 (4)乘员舱内空气更新量 (5)乘员舱内温升、温降速率 (6)乘员舱内部温度场分布 (8)送风口风速差值及送风口位置的布置 空调热负荷由太阳辐射、人体散热、发动机舱传热以及空气渗透等组成。在稳定情况下，制冷量与汽车所受的热负荷相等，热量平衡方程为： 式中，0Q 为实际工况制冷量；load Q 为空调热负荷；M Q 为空调风机散热量；P Q 为驾乘人员散热量；V Q 为空气渗透进入舱内的热负荷；B Q 为通过车身壁面传入舱内的热负荷；
大众/奥迪 汽车维修技术手册 —故障码分析 —数据流分析 —基本调整 —匹配
前言 随着环保的要求以及电喷车的普及，对广大的维修技术人员的要求越来越高，如何用现代的检测技术对电喷车进行全面的故障诊断，是维修人员迫切需要掌握的诊断技术，本技术手册告诉你如何使用解码器对大众/奥迪汽车的电控系统如：发动机系统、自动变速箱、ABS系统、空调、防盗系统等进行故障诊断，以及故障排除方法等。 目前在我国常见的大众—奥迪系列的车型有：A6、V6、桑塔纳2000（包括GLI和GSI），奥迪100（包括2.6L和2.8L、1、8T），奥迪200，捷达王，高尔夫，帕萨特及一汽开发的红旗。由于这些车型使用的控制系统不同，其显示的数据参数和显示位置会不同。但这些车型均可使用大众—奥迪的专用仪器英文1552或金奔腾中英文1552对发动机系统、自动变速箱、ABS系统、空调等电控进行综合测试。该仪器具有以下功能； 1、读电脑版本型号：读取所测电控系统的电脑版本型号，系统类型，发动机 类型，适用配置的设定号及服务站代码等。 2、读取故障码：读取电脑控制系统存储的故障码及故障码内容。 3、测试执行元件：驱动执行元件单独工作，检测执行元件工作是否正常。 4、基本调整：电控系统某些基本运行参数的设定。 5、清除故障码：清除控制电脑中记忆的故障码。 6、控制单元编码：根据车辆使用的国家、地区和发动机、变速器及其他配置 输入适当的设定号（CODINGNUMBER控制单元编码）。 7、读取数据流：读取控制电脑的运行数据（以数据组形式显示）。 8、读取独立通道数据：读取控制电脑的运行数据（以单通道数据显示）。 9、通道匹配：根据厂方要求和实际需要修改和输入某些设定值。
1. 新能源汽车电池热管理 1.1 市场情况 汽车热管理主要作用是为驾驶舱提供舒适温度环境，使汽车各部件在适合的温度范围工作。而新能源汽车的热管理包括空调系统、电池热管理、电子设备热管理和电机热管理，整体价值将达到整车的8%-10%左右。由于温度对电池安全、寿命、性能乃至整车续航里程都产生直接影响，因此电池热管理是新能源汽车热管理的核心。 相比传统汽车，新能源汽车电池热管理系统为新增加的系统，为从0到1的增量市场。以乘用车为例，液冷模式下单车价值在1500元左右。液冷模式的电池热管理系统包括电子膨胀阀、冷却板、电池冷却器、电子水泵等价值量较大的部件，系统整体单车价值约为1500元。该情况下，新能源汽车热管理系统价值量有望由传统汽车2000元左右提升至6000元，预估2020年国内市场规模有望达到70亿。 表1 电池热管理系统（液冷）单车价值量拆分 冷却板150 4~6 600~900 电池冷却器200 1 200 电子水泵250~300 1 250~300 电子膨胀阀150 1 150 其他200 合计1400~1700 （来源：长江证券研究所）1.2 电池热管理技术 电池热管理主要分为三个内容： 1）在电池温度较高时进行冷却，防止电池热失控； 2）在电池温度较低时进行加热，确保电池低温下的充电性能和安全性； 3）对电池系统进行保温，提高电池热管理效率，减少热管理能耗。 电池热管理系统的重点在于冷却，且根据冷却介质的不同，可分为风冷、液冷、相变材料冷却三种方式。目前已实现商用的是风冷和液冷，而相变材料冷却方案由于技术尚不成熟，尚未在汽车领域使用，短期内商业化可能性不大。 表1 不同电池冷却方案优劣势对比
２０１８年汽车热管理系统行业深度分析报告
投资要点： ?技术路线：从传统到新能源，热管理系统复杂性提升汽车热管理系 统广泛意义上包括对所有车载热源系统进行综合管理与优化，热管理系统主要是用于冷却和温度控制，例如对发动机、润滑油、增压空气、燃料、电子装置以及EGR的冷却，对发动机舱及驾驶室的温度控制。热管理系统工作性能的优劣，直接影响汽车的整体性能，对于整车的重要性不言而喻。新能源汽车的发展，对于汽车热管理系统是一场大的变革。传统燃油车的热管理架构主要包括了空调系统以及动力总成热管理系统。新能源汽车由于动力源发生了变化，新增了三电系统，因此要对电池、电机、电控等进行热管理的重新构建。此外，新能源汽车的空调系统因为动力方式的转变也产生较大的变革，从压缩机部件到制暖系统都需要进行技术的升级以及产品的替换。总体而言，从传统燃油车到新能源汽车，汽车热管理系统变得更加复杂，对于整车的重要性愈加提升。 ?产品空间：传统叠加新能源，热管理市场扩容1）节能减排带来传 统燃油车热管理部件新需求。节能推动涡轮增压器市场渗透率持续提升。针对2020年我国乘用车产品平均燃料消耗量达到5L/100km 的目标，涡轮增压（小排量化）成为提升发动机能量转化效率的重要技术，预计到2020年汽油机涡轮增压的比例会上升到40%。节能减排推动尾气处理（EGR）渗透率持续提升。到2020年，我们预测柴油车EGR装机率将逐步达到60%，汽油车EGR装机率达20%。涡轮增压器和尾气处理（EGR）市场渗透率的提升，将直接带动中冷器、电子水泵、EGR冷却器等热管理零部件需求量提升。 2）电动化趋势下，催生新能源汽车热管理新增量市场。目前电动化已经成为汽车行业最主要的趋势之一，各国政府出台相关政策推动，而各家车企也都不同程度的投入到新能源汽车的研发生产中。在政策与产业的联合助力下，新能源汽车发展迅速。单车价值方面，由于新能源汽车热管理系统相对于传统燃油车增加了电机电控冷却系统和电池热管理系统，形成新的产品需求如电子膨胀阀、电池冷却器、电池水冷板、电子水泵等，因此单车价值从传统车的2200元左右提升至4600元左右。3）预计到2020年，传统燃油车热管理系统全球市场规模超2200亿元，新能源汽车热管理系统全球市场规模超200亿元。 ?竞争格局：传统市场行业集中度较高，新能源市场中外厂商共谋未
（汽车行业）汽车车身新材料的应用及发展方向
汽车车身新材料的应用及发展趋势 现代汽车车身除满足强度和使用寿命的要求外，仍应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要。在上世纪八十年代，轿车的整车质量中，钢铁占80％，铝占3％，树脂为4％。自1978年世界爆发石油危机以来，作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升，有色金属材料总体有所增加，其中，铝的增加明显；非金属材料也逐步增长，近年来开发的高性能工程塑料，不仅替代了普通塑料，而且品种繁多，在汽车上的应用范围广泛。本文着重介绍国内外在新型材料应用方面的情况及发展趋势。 高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。当下的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/mm2，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车X公司和宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg，占车身钢板用量的46%，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较高强度，比普通冷轧钢板高15％～25％；良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能；烘烤硬化冷轧钢板：经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度，是车身外板轻量化设计首选材料之壹；冷轧双向钢板：具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点，如经烤漆后其强度可进壹步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如车门加强板、保险杠等；超低碳高强度冷轧钢板：在超低碳钢（C≤0.005％）中加入适量的钛或铌，以保证钢板的深冲性能，再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性和高强度的结合，特别适用于壹些形状复杂而强度要求高的冲压零件。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在俩层超薄钢板之间压入塑料的复合材料，表层钢板厚度为0.2～0.3mm，塑料层的厚度占总厚度的25％～65％。和具有同样刚度的单层钢板相比，质量只有57％。隔热防振性能良好，主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。铝合金 和汽车钢板相比，铝合金具有密度小（2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点，技术成熟。德国大众X公司的新型奥迪A2型轿车，由于采用了全铝车身骨架和外板结构，使其总质量减少了135kg，比传统钢材料车身减轻了43％，使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件，车身零件数量从50个减至29个，车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%，仍比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都能够回收再生利用，深受环保人士的欢迎。根据车身结构设计的需要，采用激光束压合成型工艺，将不同厚度的铝板或者用铝板和钢板复合成型，再在表面涂覆防具有良好的耐腐蚀性。 镁合金 镁的密度为1.8g/cm3，仅为钢材密度的35％，铝材密度的66％。此外它的比强度、比刚度高，阻尼性、导热性好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定性好，因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富，镁可从石棉、白云石、滑石中提取，特别是海水的