关键词:机电一体化技术;汽车设计;技术应用
一、机电一体化技术在汽车设计中的重要意义
机械技术是机电一体化技术的基础,应用在汽车设计中,主要利用它的高、新技术来更新传统的汽车概念,有效的实现汽车在结构上、材料商、性能上的变更,能够满足汽车生产中需要减少重量、提高精度、提高刚度以及改变性能的要求。自动控制技术在机电一体化技术中的范围比较广,在相关专业理论的指导下,对汽车的系统进行设计,设计后的仿真系统,进行模拟现场调试,能有效地提高汽车的精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断矫正、补偿、再现、检索等方面的标准。伺服传动系统在机电一体化技术中包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,实现了汽车电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性控制质量和功能有决定性的影响。并且,机电一体化技术涉及的范围十分广泛,因此相关技术人员对汽车设计的相关专业理论要掌握的十分透彻,这样对实现汽车发展的创新型有重大意义。
二、机电一体化技术的特点
机电一体化技术具有安全性高、生产能力高、使用功能好、适用范围广等特点。在汽车设计的应用主要在微机控制发电机体系、汽车激光测距雷达系统、自动变速器的电子监控等方面。机电一体化技术的相关产品大多具有自动信息处理与控制的能力,在汽车工作过程中,当电力一旦有过流和过载一系列故障时,可以运用自动化的保护方法,尽可能的有效防止人员与设备之间的事故,提高了汽车设备的安全性。汽车发动机具体的工作情况需要利用传感器实施检测,这样才有利于汽车行驶的最佳速度比例,能充分实现汽车的安全性、舒适性,可以增加变速装置的档数要求。
三、机电一体化技术应用到汽车行业的优势分析
3.1更加完善便捷的使用功能
机电一体化技术也可以看作是通过数字技术控制机电技术,它包含了强大的控制系统和控制程序,具有比传统机电控制更强大的控制功能。自动数字系统操作可以实现更准确、更简单的机电控制,大大减少了操作使用的按键和工具,使整体操作更加容易。同时,机电一体化技术可以通过系统设置实现预操作,因此对重复类的操作更加方便。在产品的生产中,机电一体化技术也比较灵活,可以根据实际情况改变选择,调整工作方式,从而最大限度地提高生产效率。
3.2更加安全的工作状态
机电一体化技术具有比传统机电技术更强的保护性能,在工作时,如果遇到过载等情况,可通过一体化系统及时采取防护措施并发出警告,有效减少经济损失和人员伤亡。同时,更智能化的控制也使设备得到了最佳的使用,提高了设备的使用寿命,提高了工作效率。
3.3更加高效的生产功能
①机电一体化技术具有更准确的控制能力,能有效提高设备的生产效率;②机电一体化技术的监控检测系统能够实现生产的自动化监控,及时发现问题,解决问题;③机电一体化技术在产品的后续测试中具有较大的优势,测试的准确性也有了很大的提高。
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四、机电一体化技术在汽车中的应用
4.1发动机微机控制系统
发动机微机控制系统是用于实时控制客车发动机的系统,其核心部分是通用微处理器或专门设计的大型集成电路,在系统运行期间,得到了发动机中传感器获得的模拟电压信号,将发动机输出轴获得的脉冲信号进行数字化,并将其传输到ECU,通过ECU分析客车发动机相关的数据,计算最佳空气燃料比、排气再循环率和点火时间,并根据计算结果对空气质量与燃料质量的比例进行调整和控制。空燃比过高会引起点火困难等问题,当空燃比低时,会导致氧气不足,使燃料无法完全得到燃烧,并会增加废气中一氧化碳和碳氢化合物等有毒气体的含量。过高或过低的空气燃料比都会对客车发动机的正常运行造成不利的影响,对发动机的寿命造成不利的影响,并且也会浪费燃料,所以,按照客车的运行状态,务必要实时准确的控制空气燃料比,这样能够确保客车发动机在起动、预热、加速、减速和制动机空转等不同状态下始终处于最优运行状态,进而延长发动机的寿命,有利于提高客车的安全性和稳定性。
4.2汽车激光雷达自动防撞控制系统
为了确保客车本身的安全,在正常行驶或倒车时,必须能够探测到前后一定范围内的障碍物,当距离太近时,会发出警报,提醒司机避免发生交通事故,激光雷达自动防撞控制系统就是基于这一应用背景。激光雷达自动防撞控制系统主要由中央处理器、激光测距雷达、发光部、车辆环境监测雷达、显示器、速度传感器、受光部、速度控制器等组成。
4.3自动变速器
变速器是一种改变汽车齿轮比的机构,适当的传动比可以减少功率损失,提高发动机输出功率的有效利用率,同时,也可以实现汽车速度的平稳过渡,它对汽车的安全性和舒适性有积极的影响,尤其是在客车方面,对变速器要求的调整更加及时和稳定。机电一体化技术的应用产生了一种自动变速器,通过各种传感器实时检测发动机的运行状态,同时,根据客车的行驶状况,通过对中央处理器的分析和计算,得到最佳的换档决策,换不换档、换几档均可由中央处理器输出控制信息控制,直接作用于电-液执行元件,并进一步控制其液压变量,以实现换挡控制。为了确保自动变速器的机电部分的安全,整个控制系统电路将在汽车被驱动前进行全面检测,确保在汽车启动后所有功能都能正常运行。
结束语
综上所述,随着汽车的不断普及、人民对美好生活需要不断提高,汽车的设计势必会越来越严谨。尽管目前汽车设计技术已经越来越成熟,但仍有很大发展空间。未来的汽车,肯定会更加智能化、人性化、自动化;未来的出行,不仅会更加便利、更加高效,同时会更加节能、更加环保。机电一体化技术的产生离不开其他科学技术的进步与发展。新技术的产生就是机电一体化技术发展的新的动力源泉。未来的汽车制造肯定会更加先进,未来的驱动系统也会随着机电一体化技术的进步变得更加稳定,安全性更高,耗能更低。
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论文作者:赵莲莲, 张洪亮, 李少驰
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/16
标签:机电一体化论文; 技术论文; 汽车论文; 发动机论文; 客车论文; 控制系统论文; 机电论文; 《科学与技术》2019年第14期论文;