现代汽车机械电气结构与驾驶技术分享

1885 年,德国工程师卡尔·本茨制造了第一辆安装有两冲程单缸汽油机的三轮汽车;而在 1886 年,德国人哥特里布·戴姆勒又制造出了安装有四冲程汽油机的四轮汽车;1908 年,美国人亨利·福特设计出了著名的 T 型汽车,并于 1913 年在底特律建成了世界第一条汽车装配流水线,从而创造出了庞大的汽车产业。伴随工业化大批量生产时代的当来,美国欧洲日本的汽车产业相继崛起,涌现出了博世采埃浮德尔福博格华纳麦格纳爱信电装等著名主机厂。

时至今日,中国已经成为了全球最大的汽车产销单一市场,而伴随近几年新能源技术的快速普及,整车技术快速从机械化过渡电气化,全球汽车工业的产业重心开始逐步向中国转移。国内也相继涌现出了比亚迪宁德时代等极具竞争力的新能源供应商。在这个传统燃油车新能源技术交替换代的时间点,撰写本文主要用于记录一些现代汽车机械与电气结构方面知识,同时也会记录自己购车、用车以及保养方面的心得体会。

仪表盘

家用车仪表盘上,主要拥有水温表转速表速度表燃油表共 4 组表显示信息:

  1. 速度表显示汽车的当前时速,单位为 千米km/小时h,最大刻度为 220km/h
  2. 转速表指示发动机每分钟的转速,以 转数r/每分钟min 作为单位,刻度范围为 0r/min ~ 8,000r/min。如果行驶中转速太高,会造成发动机磨损较大和油耗增高。大部分的工况下,转速低的发动机会相对较为省油。禁止让发动机转速表指针达到红色区域,避免造成发动机严重损坏。
  3. 燃油表显示的是车辆油箱的存油量,当车辆在弯路或者山路上行驶时,所显示的油量会比实际存油量有误差,平地上燃油表所指示的存油量相对更加准确。如果燃油表指示到红色区域表示油量过低,此时报警灯亮起时,必须尽快为车辆加油。除此这外,油箱最好能保持超过 1/4 的油量,如果车辆长期在低油量下工作容易造成燃油泵损坏。
  4. 水温表显示的是发动机冷却液的温度,当车辆启动以后,水温表就会处于工作状态。发动机的工作温度会根据气温和发动机负荷,而产生各种变化。如果水温表指示到红色或者更高的区域时,应当将车辆停止或者保持发动机怠速运转,以便让发动机能够降温冷却。在如下严苛的行车条件下,发动机有可能会产生过热现象,例如:在炎热的天气进行长途爬坡、在高速行车后降低车速或停车、使用空调系统,并且让发动机长时间怠速、以及拖有尾车时。

灯光控制

灯光类型 图标 功能描述
自动大灯 通过车辆光照强度传感器的亮度值,自动打开或者关闭示廓灯近光灯
示廓灯 点亮车辆的四个边角,标识车辆轮廓,路况照明条件较差时开启;
近光灯 用于车辆近距离照明,照射范围较大,但是照射距离较短;
远光灯 照射高度比近光灯更高,能够照亮更远的物体,通常用于没有灯光照明的路况;会车时必须关闭,避免干扰到对向行驶司机;
日间行车灯 通常在车辆启动之后自动打开,用于提高车辆在日间的辨识度;
前雾灯 用于天气,雾灯的灯光较为发散,但是具有较高的穿透力与辨识度;
后雾灯 控制车辆后方雾灯的开启与关闭;
紧急警告灯 控制车辆后方雾灯的开启与关闭;

灯光控制杆向外侧(远离转向盘的方向)拨动打开远光灯;向内侧(靠近转向盘的方向)拨动则打开超车灯

灯光控制杆向上方(远离转向盘的方向)拨动打开右转向灯;向下方(靠近转向盘的方向)拨动则打开左转向灯

雨刷控制

雨刷控制杆用于控制车辆档风玻璃的刮水器喷水器,通过上下拔动控制杆,可以控制刮水器的摇摆频率与速度:

转动雨刷控制杆上的旋钮,可以设置刮水器的摇摆间隔时间,以及选择当前控制的是档风玻璃还是档风玻璃:

按住雨刷控制杆顶部的按钮,可以向档风玻璃喷射玻璃洗涤液:

手动变速器

手动变速器(MT,Manual Transmission)也称手动档,需要用手拨动变速杆才能调整变速器内齿轮的啮合位置,从而达到改变传动比调整车速扭矩的目的。

起步

  1. 在启动发动机前,变速器换档杆置于空档,踩下离合踏板,按下发动机启动按钮;
  2. 发动机启动之后,踩住离合器踏板并且保持驻车制动,将换档杆切换至前进档 1 档或倒档 R
  3. 释放驻车制动,慢慢抬起离合器踏板的同时缓慢踩下油门踏板,车辆平稳起步;

换前进档

根据换档杆上的换档图标和车速进行前进换档,当需要升档或者降档时,一定要将离合器踏板踩到底。换档完成之后,再慢慢松开离合器踏板。而不进行换档操作时,切勿将脚放在离合器踏板上,否则容易造成离合器的过度磨损或者动力突然中断。

  • 低档高档时,轻踩油门拉高发动机转速度,配合适当的换档点,会让换档过程更为平顺;
  • 高档低档时,轻踩刹车减速之后,再进行换档操作,以免损伤变速器;

换倒档

换入倒档之前,必须让车辆停稳,并且在发动机怠速运转时将离合器踏板踩到底,再换入倒档。

  1. 首先,需要将换档杆置于空档
  2. 然后,上提换档杆按钮,并将换档杆向左移动到底;
  3. 最后,再将换档杆向前推入空档。

自动变速器

自动变速器(AT,Automatic Transmission)是相对于手动变速箱而出现,能够根据车速转速进行自动换档操作的变速装置,目前燃油车的自动变速箱主要有液力自动变速箱(AT)、机械无级自动变速箱(CVT)、双离合自动变速箱(DCT)三种形式。

车辆标识 英文名称 中文名称 功能描述
P Parking 驻车档 车辆驱动轮被机械锁止,允许同时启动发动机,如要要从驻车档挂入行驶档倒档,必须先踩下制动踏板再按下换档杆上的解锁按钮;
R Reverse 倒车档 向后行驶档位,静止时从倒车档挂入驻车档,需要按下换档杆上的解锁按钮,而无需踩下制动踏板;仅在车辆静止或者怠速时,才能挂入倒车档
N Neutral 空档 发动机动力无法传递至驱动轮,同时也无法发挥发动机的制动作用;从空档挂入驻车档倒车档,需要踩下制动踏板后按下档位解锁按钮;而从空档挂入行驶档,直接推动换档杆即可;
D Drive 行驶档 正常行驶档位,车辆静止时从前进档挂入倒车档驻车档,需要踩下制动踏板后按下档位解锁按钮;如果要挂入空档,则只需直接推动换档杆即可;
  • 只有在车辆静止时,才能挂入驻车档,避免损伤变速器。只有换档杆处于驻车档空档时,发动机才能够启动;
  • 换档杆处于前进档倒车档时,如果驾驶员松开制动踏板,车辆会开始自动前进或后退;
  • 车辆下坡时,不得将换档杆置于空档,否则会无法利用发动机的制动作用;

启动

自动档车辆启动发动机,必须依照如下步骤进行操作:

  1. 驾驶者携带有效的智能钥匙;
  2. 首先,踩下刹车制动踏板;
  3. 然后,将换档杆置于驻车档或者空档
  4. 最后,按下发动机启动按钮;

停车

  • 长时间停车或者坡道停车:让车辆完全停稳之后,按下电子手刹进行驻车,再将换档杆置于驻车档
  • 短时间停车:将换档杆置于空档,为了防止车辆溜车,需要同时按下电子手刹进行驻车;
  • 极短时间停车:不建议在行驶档和拿到档一直踩住制动踏板,这样会影响到自动变速器的使用寿命;

燃油发动机前舱

燃油发动机舱当中通常包括发动机空气滤清器蓄电池排气系统节气门车窗清洗液储液罐制动液储液罐发动机冷却液膨胀罐等装置。

  • 制动液:车轮液压制动系统当中,传递制动压力的液态介质,也称为刹车油
  • 冷却液:用于冷却发动机的液体介质,主要成份为水和添加剂,由于具有防冻功能,也称为防冻液
  • 车窗清洗液:俗称为玻璃水,主要用于辅助雨刷清洁前后档风玻璃上的污渍;
  • 发动机机油:发动机润滑油,能对发动机起到润滑减磨、辅助冷却、密封防漏、防锈防蚀、减震缓冲等作用;

电子手刹 & 自动驻车

电子驻车制动系统(EPB,Electronic Parking Brake)也称为电子手刹,功能类似于机械拉杆手刹,同样通过刹车盘与刹车片的摩擦来达到制动目的,只是控制方式从过去的机械式拉杆变为电子按钮

AUTO HOLD 自动驻车功能由车辆内置的电子稳定程序ESP,Electronic Stability Program)控制,当车辆临时停驻并在很短一段时间之后需要重新启动,这种情况的驻车就交由 ESP 控制的刹车来完成,程序会通过一系列的传感器来测量车身的水平度和车轮扭矩,对车辆滑行趋势做一个判定,并对车轮实施一个适当的刹车制动,使得车辆保持静止状态。此时的制度力度刚好可以阻止车辆滑动,以便再次踩下油门时,不会发生前窜。而在临时驻车超过一定时间限制之后,刹车系统会转为后轮机械驻车,此时相当于自动打开电子手刹。自动驻车功能主要用于辅助坡道起步,例如当车辆在坡道上停驻时,松开制动踏板后,ESP 系统会继续保持制动,使得驾驶人员有足够的时间踩下油门踏板,进而减少溜坡影响。

发动机自动启停

发动机自动启停技术(Engine Start-Stop Technology)是指在车辆临时停车时,发动机会自动熄火(节省怠速时的燃油消耗),当车辆需要继续前进时,发动机重新启动。随着燃油车辆排放法规与能耗标准越来越严格,自动启停技术已经逐渐普及。

发动机自动启停的工作原理是:当车辆因为拥堵或者红灯停止行驶时,驾驶者踩下制动踏板,并且挂入空挡,此时系统会自动开始进行检测;如果发动机处于怠速状态,离合器处于零档位,并且车轮转速传感器显示为零,蓄电池电量能够满足下一次启动时,发动机就会停止运转。

注意:分离或者集成式的 启动机发电机加上 增强式启动机自动启停蓄电池 是目前最为常见的自动启停技术实现方案。

上坡辅助 / 陡坡缓降

  • 上坡辅助控制(HAC,Hill-start Assist Control)同样是在 ESP 系统的基础上发展出来的功能,当车辆在上坡停车之后重新起步时,该功能会自动控制刹车几秒钟(通常在 3 秒以内),以防止车辆向后滑行,提升半坡起步的安全性。当自动变速箱换挡杆不在驻车档,驾驶者未踩下油门踏板,车辆开始向后溜车,并且未拉起手刹时,驾驶者深踩下制动踏板,此时防滑提示灯亮起、蜂鸣器响起,即表示该功能已经启动;
  • 陡坡缓降控制(HDC,Hill Descent Control)可以让驾驶员在不踩下制动踏板的情况下,平稳的通过陡峭的下坡坡段;制动装置会按需自动控制车轮,以略快于行驶速度的速度向前移动,此时驾驶员可以专注于控制方向盘;该系统结合发动机减速ABS 防抱死功能(发动机可以提供相当程度的减速效果,而且不存在轮胎锁死的问题;当陡坡坡度过大,发动机减速无法维持安全车速时,就可以借助 ABS 系统,在必要时启动快速点刹,以维持稳定安全的下坡速度),使得车辆在下陡坡时,依然可以维持低车速,但是并不会丧失轮胎抓地能力;该功能可以在变速箱档位位于行驶档(前进下坡)或者倒档(倒车下坡)时发挥作用,系统会自动设定车速上限;

ABC 柱

车辆的 ABC 指代的都是机动车侧面的立柱,其提供了支撑车顶、保护车辆在翻滚中不发生变形、保护司机和乘客安全的作用。

  • A 柱:前挡风玻璃两边的立柱,从车侧面看着像字母 A 而得名,主要用于正面冲击能量的传递通道,将车头的正面冲击能量传递到车顶,主要起到保护驾驶舱的作用;宽大的 A 柱虽然保护作用更好,但是容易遮挡左转向的视野;
  • B 柱:前车门与后车门之间的立柱,其与后门组成字母 B 而得名,属于车辆抵抗侧面撞击的力学结构,主要起到支撑车顶和保护乘客安全的作用;
  • C 柱:车辆后风挡玻璃两侧的立柱,因其像反着字母 C 而得名,主要用于将车尾撞击的能量传递到车顶,起到保护后排乘客的作用;

车辆行驶系统

车辆的行驶系统通常由车身车桥悬架车轮四部分组成:

  • 车架:跨接在车辆前后车桥上的框架式结构,也称作大梁,通常由两根纵梁和几根横梁组成,经由悬挂装置﹑前桥﹑后桥支撑在车轮上;用于支撑和连接车辆的各个总成(发动机、传动系、悬架、转向),并且承受汽车内外的各种载荷;
  • 悬架:车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间连接装置的总称,其作用是传递与缓冲车轮与车架之间的载荷,减少震动,确保车辆行驶的平顺性;典型的悬架结构由弹性元件导向机构减震器等组成,个别车型还拥有缓冲块横向稳定杆等结构件;
  • 车桥:通过悬架与车架(或承载式车身)进行连接,两端安装有车轮,也称为车轴;车桥按照功能可以划分为转向桥驱动桥转向驱动桥支持桥四种类型;车桥中间可以是断开式的,分布在底盘两侧,通过独立悬架系统支撑车身;

副车架

民用车辆当中普遍采用的副车架并非完整的车架,而只是支撑前后车桥悬架的支架,通过它再与真正的车架进行连接。传统的没有副车架的承载式车身,其悬架系统直接与车身连接,因此前后车桥的悬架机构都为散件,并非总成;副车架设计出现之后,前后悬挂可以先组装在副车架上面,从而构成一个车桥总成,然后再将这个总成安装到车身,在阻隔振动与噪声的同时,降低装配成本:

  • H 型副车架的主体通常是由钢板冲压焊接而成的封闭断面,该结构一般会通过四个安装点与车身连接,主要用于前副车架,也被称作元宝梁,属于较早出现的副车架结构:
  • 全框式副车架通常是由四段封闭式的钢梁焊接而成的框式结构,副车架通过四个或者六个点与车身相连接,通常用于前副车架。由于全框式副车架在发动机仓增加了额外的纵梁结构,可以以提升抗撞击能力,属于当前比较优质的前副车架设计结构:

纵梁

纵梁车架上面最为关键的组成部分,主要起到承载作用,通常由合金钢板冲压而成,断面形状通常情况下为槽型或者 Z 型:

车体结构

车身结构指构成车辆各个部件总成的布置形式,以及部件之间装配方式;按照车身承受负荷的方式,民用车辆的车身结构大致可以被划分为非承载式承载式半承载式三种主要类型:

  • 非承载式车身拥有一副刚性车架,也称为底盘大梁发动机部分传动装置以及车身通过弹簧或者橡胶垫柔性连接到车架上面,而车架再通过前后悬架车轮连接;虽然这种车身比较笨重,但是具备较好的平稳性和安全性,通常用于货车、客车、越野车;
  • 承载式车身没有刚性车架,只是加强了车头侧围车尾底板等部位,发动机前后悬架部分传动装置装配在车身上设计要求的位置,车身负载再通过悬架装置传递给车轮。这种承载式车身除了具有乘载功能之外,还要直接承受各种负荷力的作用;经过不断的发展与完善,这种车身的安全性和稳定性已经有了很大的提高,具备质量小、高度低、装配容易等优点,大部分民用车辆采用了这种车身结构;
  • 半承载式车身车身车架通过螺钉、铆钉、焊接等方式刚性进行连接,这种情况下,车身除了承受各种载荷之外,还可以在一定程度上加固车架,分担车架各部分的载荷,这种车身结构的应用较少;

发动机技术

汽车发动机属于一种往复活塞式内燃机,用于将汽油燃烧的化学能转化为机械能。

  • 曲轴:将活塞连杆传来的推力变为旋转的扭力
  • 凸轮轴:用于控制气门开启闭合动作;
  • 正时机构曲轴通过正时链条或者皮带,让凸轮轴在正确的时机开闭气门;
  • 可变气门正时系统:英文缩写为 VVT(Variable Valve Timing),其原理是通过调节凸轮轴的相位,使得气门开闭时间随着发动机转速的变化而变化,从而提高进气效率;
  • 油底壳:位于发动机底部,内部安装有稳油挡板曲轴每旋转一周都会浸入油底壳内的润滑油一次,从而起到不间断润滑的作用;
  • 涡轮增压:本质上是一种空气压缩机,可以压缩空气增加发动机的进气量。利用发动机排出的废气推动涡轮室内的涡轮,涡轮的旋转带动同轴的叶轮,最后由叶轮压缩空气滤清器管道传输过来的空气,使之增压进入气缸;

悬架技术

典型的悬挂结构主要由弹性元件(螺旋弹簧)、导向机构(连杆)、减震器以及横向稳定杆等结构组成。根据两侧车轮的运动是否关联,可以大体将悬架划分为非独立悬架独立悬架两种形式:

相关结构件

  • 衬套:当路面起伏作用在车轮上,车轮就会通过悬架传递给车身,此时振动在悬架上存在着弹簧+减振器控制臂两条传递路径,衬套就是用于降低控制臂传递振动的装置,其材质多为软质的金属、橡胶、尼龙、非金属聚合物等;
  • 球头:一种安装在转向轴或者传动轴上的一种球型连接结构,有时候也被称为万向节
  • 转向节:传递并承受汽车前部载荷,支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向,也称为羊角
  • 横向稳定杆:用于防止车身在转弯时发生过大的横向侧倾,尽量使车身保持平衡,因此也被称为防倾杆平衡杆;当车身只作垂直运动时,两侧悬架的变形相同,横向稳定杆不起作用;而当车辆转弯时,车身侧倾,两侧悬架跳动不一致,外侧悬架会压向稳定杆,稳定杆就会发生扭曲,杆身的弹力会阻止车轮抬起,从而使车身尽量保持平衡,起到横向稳定的作用。横向稳定杆由弹簧钢制成,形状呈 U 形,横置在汽车的前端和后端,杆身中部通过橡胶衬套与车身或者车架连接,两端通过侧壁端部的橡胶垫或者球头销与悬架导向臂连接;
  • 主销:是指转向节围绕转向桥转动的轴,即转向轮进行转向时的回转轴线;该概念最早来自于早期简易工字梁底盘,是其转向轮羊角车桥连接时所使用的活动插销
  • 半轴:用于在变速箱减速器与驱动轮之间传递扭矩的轴,通过半轴两端的万向节减速器齿轮轮毂轴承内圈相互进行连接:

麦弗逊式独立悬架

通常用于车辆悬架,由下摆臂(也称为下控制臂)与减振支柱共同组成,车轮上部通过一根减振支柱与车身相连,而下部的连接部件则是一根 A 字形摇臂:

  • 上部的减振支柱集成了弹簧减振器,这根支柱不仅承担着车体的减振任务,还需要承受来自车轮上端的横向力
  • 下部的 A 字形摇臂可以承担车轮下端的横向力纵向力

双叉臂式独立悬架

通常用于车辆悬架,双叉臂式悬挂也称为双 A 臂式独立悬挂,主要由上下两个双叉摆臂组成,横向力由两个叉臂同时吸收,支柱只承载车身重量,因此其横向刚度较大。双叉臂式悬挂的上下两个 A 字形叉臂可以精确的定位前轮的各种参数。而在前轮转弯时,上下两个叉臂能同时吸收轮胎所受到的横向力,加上两叉臂的横向刚度较大,所以转弯的侧倾比较小。双叉臂式悬挂通常采用上短下长的两条不等长叉臂,让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化与轮胎磨损。

多连杆式独立悬架

通常用于车辆悬架,多连杆式独立悬架的连杆数量比较多,通常将四连杆或者更多连杆结构的悬架称为多连杆式悬架,通常用于车辆的后悬架系统,其优点在于调校自由度大,路面冲击对车身影响较小,但是占用的空间比较大,下面是一个五连杆悬架的示意图:

扭力梁式半独立悬架

通常用于车辆悬架,扭力梁式非独立悬架是入门级车型上比较常用的后悬架结构,其制造成本较低,承载能力相对较强。其通过有一定扭矩的硬梁,在车辆行驶中的动态状态下保证承载力与结构稳定性:

轮胎规格

国际标准的轮胎编号,通常以毫米作为单位来表示断面高度和扁平比的百分数,后面再加上轮胎类型代号轮圈直径负荷指数速度等级。例如型号为 175/70R 14 77H 的轮胎,其中 175 代表轮胎宽度为 175毫米,而 70 表示轮胎断面高度与宽度的比值(扁平比)为 70%R 表示子午线轮胎,轮圈直径为 14英寸,负荷指数为 77,速度级别为 H 级。

值得注意的是,速度等级可以标识在扁平比之后或者轮胎描述的最后,例如型号为 195/65 R15 88H 的轮胎也可以表示为 195/65H R15 88

1
2
3
4
5
胎宽 --------------------- 195 毫米
轮胎断面的扁平比 ----------- 胎厚 126.75 / 胎宽195 = 65%
轮圈直径------------------ 15 英寸
负荷指数------------------ 88
速度级别------------------ H
速度等级 最大时速 常用车型
N 140 公里/时 备用胎
P 150 公里/时
Q 160 公里/时 雪地胎
R 170 公里/时 轻型卡车胎
S 180 公里/时
T 190 公里/时
U 200 公里/时
H 210 公里/时 运动型轿车
V 240 公里/时 跑车
W 270 公里/时 超级跑车
Y 300 公里/时 超级跑车

安全轮胎主要是指缺气保用轮胎,也称为防爆轮胎,这种轮胎可以在亏气甚至零胎压的情况下,依靠坚硬的胎壁支撑车辆正常行驶相当长的一段距离。普通轮胎会在失去压力之后丧失去支撑力,导致轮胎脱离轮毂与地面直接接触;而缺气保用轮胎通过极具韧性与支撑性的胎壁,确保轮胎与轮毂的正常结合,从而给予车辆一定的支撑力,保证车辆的的安全。

各个品牌的轮胎都拥有各自的防爆标识:

轮胎品牌 防爆标志 轮胎品牌 防爆标志
倍耐力 R-F 或 Run-flat 马牌 SSR
普利司通 RFT 米其林 ZP
邓禄普 ROF - -

电控安全系统

  • 防抱死制动系统ABS,Antilock Brake System):该系统用于在车辆制动时,自动调整制动器的制动力大小,使得车轮不会处于抱死状态,而是处于边滚边滑的状态,从而保证车轮与地面之间附着力的最大值;当 ABS 触发时,车辆的刹车踏板会有上下震动的现象;
  • 电子制动力分配EBD,Electronic Brake force Distribution):能够根据车辆制动时产生轴荷转移的不同,而自动调节前后轴的制动力分配比例,从而提高制动效能,并配合 ABS 提高制动的稳定性;该功能可以视为 ABS 衍生出来的辅助功能;
  • 紧急制动辅助EBA,Emergency Brake Assist)或制动辅助 (BAS,Brake Assistant):通过传感器分辨驾驶者踩踏板的状态,从而识别和判断是否引入紧急刹车程序;如果判断出需要,则系统立刻激发出最大刹车压力,以达到最大制动效果;
  • 牵引力控制TCS,Traction Control System)加速防滑控制ASR,Acceleration Slip Regulation:用于保证车辆在各种工况下都能够获得最佳的牵引力,防止车辆在起步和加速时,驱动轮发生打滑现象,维持车辆行驶方向的稳定性;
  • 电子稳定程序ESP,Electronic Stability Program):属于防抱死制动系统 ABS 和加速防滑控制 ASR,两种功能的延伸,由于紧急情况下,车轮受到的纵向力(沿车轮滚动方向)与侧向力(垂直车轮滚动方向)为此消彼长关系,该系统通过控制各个车轮纵向的制动力来影响侧向力,从而防止车辆在极限工况下出现打滑;

ECU 电子控制单元

电子控制单元ECU,Electronic Control Unit)也称为行车电脑,主要由微控制器 MCU、存储器 ROM 或 RAM 等大规模集成电路组成,主要由英飞凌意法半导体飞思卡尔博世大陆等企业提供。通过不断采集车辆上各个传感器的信号,可以控制发动机的点火、空燃比、怠速、废气再循环等多项参数。ECU 的电压工作范围位于 6.5V ~ 16V,工作电流在 0.015A ~ 0.1A,工作温度介于 -40℃ ~ 80℃,并且能够承受低于 1000Hz 的振动。

OBU 车载单元

车载单元OBU,On Board Unit)是采用专用短程通信DSRC,Dedicated Short Range Communication)技术与路侧单元RSU,Road Side Unit)进行通讯的无线射频设备。在电子不停车收费系统ETC,Electronic Toll Collection)系统当中,将 OBU 安装在车辆当中,而 RSU 架设在公路旁边,相互之间通过国家标准为 GB20851 频率为 5.8GHz 的微波进行通讯。当载有 OBU 的车辆高速通过 RSU 的时候,两者之前的通信类似于非接触式射频卡,只是通信距离更远频率更高。从而可以在车辆行驶途中,实现车辆的身份识别、电子扣费等功能。

自动驾驶级别

目前的自动驾驶级别是根据美国汽车工程师学会(SAE,Society of Automotive Engineers)于 2018 年发布的标准,一共可以划分为 L0 ~ L5 共六个级别。

L0 ~ L2 为需要人为介入的辅助驾驶,即使驾驶员双脚离开踏板,不进行方向控制,在辅助系统介入过程中车辆仍然视为由驾驶员驾驶,驾驶员需要持续监控车辆状态,随时准备刹车、转向、加速以保证行驶安全:

  • L0 级别辅助驾驶:无自动驾驶,完全由驾驶员完成车辆的控制,辅助驾驶系统只能提供警告,以及自动紧急刹车盲区提醒车道偏离提醒等辅助功能;
  • L1 级别辅助驾驶:驾驶员辅助驾驶,即最低级别的辅助驾驶功能,辅助驾驶系统可以提供转向制动加速的辅助控制,例如车道保持与自适应巡航;
  • L2 级别辅助驾驶:高级驾驶员辅助驾驶,当前大部分车辆所能够达到的级别,辅助驾驶系统可以同时提供转向制动加速等辅助控制,例如在车道保持的同时进行自适应巡航;

L3 ~ L5 为无需人为介入的自动驾驶,即整个驾驶过程当中,无需任何司乘人员的人工干预,完全由车载计算机控制车辆的行驶:

  • L3 级别自动驾驶:受条件约束的自动驾驶,即在特定条件下可以实现自动驾驶,该级别依然需要驾驶员在必要时控制车辆,例如拥堵辅助副驾驶等;
  • L4 级别自动驾驶:高度自动驾驶,即使发生特殊状况时,自动驾驶系统也可以自己应对,无需任何人为干预,但是驾乘人员也可以选择手动控制;该级别的自动驾驶有地理围栏限制,只能在特定区域行驶;
  • L5 级别自动驾驶:完全自动驾驶,在 L4 级别的基础之上取消了地理围栏的限制,可以在任何情况下实现完全的自动驾驶;

新能源三电系统

新能源汽车最为核心的技术是包括动力电池驱动电机电控系统在内的三电系统

动力电池

国内在动力电池领域,主要以磷酸铁锂电池三元锂电池技术为主:

  • 三元锂电池正极材料为镍盐、钴盐、锰盐/铝酸锂三种元素,负极材料为石墨,电解质为六氟磷酸锂;
  • 磷酸铁锂电池正极材料采用磷酸铁锂,负极材料同样为石墨。电解质也是六氟磷酸锂;

驱动电机

感应异步交流电机(Induction Motor)会在定子的绕组当中输入三相交流电,定子绕组中的励磁电流在定子铁芯中产生旋转磁场,此时转子绕组中有感应电流通过并推动转子作旋转运动。当转子带有机械负载时,转子电流增加,由于电磁感应作用,定子绕组中的励磁电流也会增加。交流异步电机控制器采用 PWM 脉冲宽度调制来实现直流到三相交流的转换,同时采用变频器来实现电机的调速,采用矢量控制直接转矩控制实现快速的转矩控制,满足负载变化特性的要求。目前主要应用于空间要求较低,速度性能要求不高的商用车型。

  • 结构简单,定子和转子无需直接接触;
  • 缺点在于能耗高,转子发热较快,高速工况下需要额外的冷却系统;
  • 功率因数低,需要大容量的变频器,造价较高,调速性能较差;

永磁电机(Permanent Magnetic Motor)包括由正弦波驱动的永磁同步交流电机和由方波驱动的永磁无刷直流电机两种类型:

  • 永磁同步交流电机主要应用于体积小,速度和操控性能要求较高的电动乘用车领域;
  • 永磁无刷直流电机则通常应用于小功率的低速电动车领域;

电控系统

新能源车的电控系统主要由电池管理系统(BMS)、车辆控制器(VCU)、电机控制器(MCU)三大部分组成:

  • 电池管理系统BMS,Battery Management System):负责监控和控制车辆动力电池的充放电参数与状态;其中最为核心的电压采集芯片基本由 美信 Maxim德州仪器 TI恩智浦 NXP亚德诺 ADI 等国外企业垄断;
  • 车辆控制器VCU,Vehicle Control Unit):负责车辆的日常行驶、制动能量回收、动力电池能量管理、网络管理、故障诊断处理、车辆状态监控等,主要由金属外壳、内部集成电路板、接口插件构成;国内除少数大型主机厂能够自行研发设计之外,其它基本被博世 BOSCH大陆集团 Continental AG德尔福 DELPHI电产 NIDEC 等国外企业把持;
  • 电机控制器MCU,Motor Control Unit):根据 VCU 的指令控制电机的旋转状态,并且接受动力电池输出的直流电能,逆变成为三相交流电提供给驱动电机;而在车辆制动过程当中,又可以将制动回收的电能存储到电池包;通常由主控电路、功率模块(IGBTSiC MOSFET)、驱动电路、各种传感器组成;其中的核心功率半导体元件,基本被英飞凌 Infineon安森美 On Semiconductor三菱 Mitsubishi富士 Fuji力特 Littelfuse意法半导体 STMicroelectronics 等国外企业垄断;

机油

机油由基础油添加剂两部分组成,基础油是润滑油的主要成分,决定着润滑油的基本性质,添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足,赋予某些新的性能,常见的机油品牌有壳牌美孚长城昆仑嘉实多道达尔等。

  • 普通矿物机油:简单精炼的矿物油,经提炼而形成的等级较低的基础油;
  • 半合机油:普通矿物机油与合成机油的混合物,相比普通矿物机油能够获得更多的性能与保护;
  • 全合成机油:基本不再含有矿物油,是一种采用多种添加剂合成的混合物,性能更加抗磨,使用寿命更加持久。

汽油

汽油是一种从石油当中分馏、裂解出来的具有挥发性、可燃性的烃类混合物液体汽油标号是实际油品抗爆性与标准抗爆性的比值,标号越高抗爆性能就越好,通常划分为 89号、92号、95号。

标准汽油主要由异辛烷正庚烷两种成分组成,其中异辛烷抗爆性能较好,其值定为 100;而正庚烷抗爆震性能较差,其值定为 0。此时,标号为 92 号的汽油当中含有异辛烷 92% 以及正庚烷 8%

保险

  • 交强险:是一种由保险公司对于发生道路交通事故造成受害人(不包括本车人员)人身伤亡或者财产损失,在责任限额内予以赔偿的强制性责任保险,其费率根据汽车座位数量全国统一进行收取,赔付总责任限额为 20 万元
  • 机动车第三责任险:被保险人或者其允许的驾驶人员在驾驶车辆过程当中发生意外事故,致使第三者遭受人身伤亡或财产直接损毁,依法应当由被保险人承担的经济责任,改由保险公司负责赔偿;
  • 机动车损失险:指车辆遭受保险责任范围内的自然灾害(不包括地震)或意外事故,造成保险车辆本身损失,保险人依据保险合同规定所给予的赔偿;

购车事项

试驾

  1. 试驾时最好有两个人,可以分别体验前后排的乘坐感受;
  2. 上车时关闭音响,并且加速到 60kM/h 时速,这样可以感受车辆的 NVH
  3. 体验一下空调的风量大小,以及制冷制热效果;
  4. 注意观察 AB 柱的盲区是否会影响到日常驾驶;
  5. 打开中控上的 AC 按键,增加发动机负荷,然后听一下怠速状态下发动机声浪,同时感受一下车内抖动;
  6. 体验挂倒挡,观察变速箱介入反应是否较慢,油门是否容易控制,同时观察倒车雷达、影像的反应是否迅速;
  7. 在路况较好的路面,通过不同力度反复踩下油门,然后同样不同力度反复踩下刹车,判断变速箱在升档降档过程当中的反应速度;
  8. 在路况较差的路面,感受底盘的软硬程度以及滤振效果;
  9. 40kM/h 时速过弯,感受一下车辆侧倾时的抓地力
  10. 行驶过程当中,可以检查中控按键操作起来是否方便;

议价

  1. 4S 店的网络和电话报价都存在较大水份,主要是为了吸引客户到店,建议到店以后,添加 4S 店销售人员的微信慢慢砍价,注意不要急着下定金,多比较几家之后再做决定;
  2. 由于受到厂家地域政策的限制、购车时间的不同、4S 店的大小以及销售任务完成程度的影响,价格通常没有最低只有最合适,建议选择当地装修好、面积大、资金实力雄厚的 4S 店;
  3. 讲价不能只关注优惠多少,具体可以遵循公式 落地价 + 附赠福利 = 裸车价 + 购置税(基于裸车价,低开发票会影响后续保险索赔) + 保险 + 上牌 + 手续费(套路最多的地方)
  4. 价格讲不动之后,可以索要具有实际价值的赠品,例如保养油卡工时券脚垫后备箱垫

购车合同

  1. 合同里面必须备注价格明细(包括裸车、购置税、保险、上牌、手续费、其它增购费用),千万不能只写总价;
  2. 必须备注赠送明细,尽量先看一下赠品实物,如果质量不好可以更换,并且将赠品的品牌与型号备注到合同当中;
  3. 如果 4S 店有现车,那么还需要将车架号备注到合同当中,避免被调包。
  4. 尽量不选择超过 6 个月的库存车,尽量选择 3 个月以内出厂的车辆;
  5. 合同当中备注如果遇到瑕疵车(运损、事故、水泡),如何补偿或者退车;
  6. 贷款购车时,避免使用年费率,而应当选择年利率
  7. 合同上一定要注明准确的提车时间,以及按期未交付的补偿方案;
  8. 必须备注合同签订之后,后续不会再收取其它任何的额外费用
  9. 如果要收取定金,则尽量注明哪些情况下可以退回定金;

验车

  1. 漆面:检查前需要清洗车辆并且晾干停放在光线较好的地方,主要关注色差瑕疵,如果存在问题则还需要进一步检查漆面及其所对应零件是否被拧动过;
  2. 查验车架号(第 10 位表示出厂年份)、轮胎生产日期(观察标识连在一起的 4 个数字,比如 0320 就是 20 年第 3 周)、玻璃生产日期(数字和小点,如果小点在数字前面,就用 7 减去小点个数,如果小点在前面,则用 13 去减),配件的生产日期不能相差时间太久,否则可能属于损坏之后更换过的;
  3. 检查机油(是否变质)、制动液(水份含量是否超标)、冷却液(数量是否保持在刻度中间);
  4. 上车检查灯光系统玻璃升降天窗以及其它车内功能是否正常;

提车

  1. 车钥匙两把;
  2. 三包合同(已经盖章,并且明确责任到哪家店);
  3. 购车发票(通常在上完牌、交完税之后只会留存两联);
  4. 车辆一致性证书车辆登记证保险单
  5. PDI 检测报告(很关键,拿到手或者拍照留存,后续出问题可以作为证据);
  6. 首保卡(针对异地购车);
  7. 对照合同检查赠送物品

附加条款模板

  • 车辆合格证必须在提车当天交付给客户(合格证与发动机编号匹配);
  • 注明购置税金额为 XXXXX 元整,按照优惠后的车价开具,不得虚开金额;
  • 事前约定 XXX 保险公司的交强险(XXXXX 元)、机动车第三者责任保险(300 万保额,XXXXX 元)、机动车损失保险(XXXXX 元)、机动车车上人员责任保险,包含道路救援车辆安全检测代为驾驶代为送检医保外用药服务特约条款;如果保险事项无法事前约定,可以请 4S 店销售人员提供包含前述车险的估价,并且约定实际保险金额不得超出该价格。
  • 长安 2022 款 UNI-T 1.5T 尊贵型普通款(原子灰车漆,全黑色内饰)优惠后裸车价格 XX.X 万元人民币整;
  • 赠送长安厂家价值 588 元的三年 6 次基础保养(包含机油机滤、工时费)政策,注明全国 4S 店通用,并且包含工时费,同时明确相应的使用限制失效条款
  • 赠送客户拍照留存款式与材质的全包围脚垫后背箱垫灭火器
  • 需要 4S 店代办并且张贴临时牌照
  • 客户提车的时候,必须同时交付车辆合格证
  • 验车时,需要 4S 店提供 PDI 检查表,由销售陪同客户一起进行检查(检查时需要将车机升级到最新固件版本);
  • 购车合同已经包含全部费用,除购车合同上约定的费用之外,后续不得再收取其它费用。
  • 验车与提车之前,4S 店必须在事前将车身清洗并且晾干;
  • 4S 店交车时间不得晚于 XXXX 年 XX 月 XX 日,如果超出该日期,按照每天 XXX 元进行补偿;
  • 如果存在违约行为,4S 店需要双倍返还客户缴纳的费用(包括定金订金);
  • 车身铭牌上的生产日期必须晚于订车时间,或者指定 2022 年 4 月份生产的新车;
  • 4S 店在交车时,必须保证车机没有被登录使用过,并且新车必须安装有原厂的塑料底盘护板;
  • 4S 店提供的购车制式合同上,权责不对等的条款,直接用笔叉掉处理(相应位置由双方签字盖章处理);
  • 上述约定条款上面,必须加盖 4S 店的公章