浅析机电一体化技术在汽车设计中的应用

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第7期   作者:何智斌
[导读] 在时代飞速发展的过程中汽车发挥着重要作用边,而汽车作为重要的交通工具对其各项标准也不断增加,
        何智斌
        珠海广通汽车有限公司     广东 珠海     519000
        摘要:在时代飞速发展的过程中汽车发挥着重要作用边,而汽车作为重要的交通工具对其各项标准也不断增加,给汽车设计工作带来更高的挑战。通过在汽车设计环节中使用机电一体化技术,如微电子技术、检测技术、智能控制技术等,使得汽车产品的性能、可靠性、安全性等更贴近人的需求。本文从机电一体化的概念分析入手,分析了机电一体化技术在汽车设计中的实际应用,希望对今后机电一体化技术与汽车设计进一步融合提供一定的帮助。
        关键词:机电一体化;概念;汽车设计;应用
        引言
        机电一体化技术因其安全性高、生产力强等诸多优势,在近年来的汽车产业中独占鳌头,成为时代所需,也自然得到汽车设计者的关注。由于机电一体化技术在汽车领域运用的起步较晚,积累的经验也较少,为了不断推进机电一体化建设的发展,在汽车设计领域需要完善设计理念,提高设计人员的综合素质水平等,全面配合推进机电一体化技术在汽车设计领域的运用。
        1机电一体化技术在汽车设计中的作用
        在机电一体化系统中机械技术是系统中的基础。在汽车设计中,主要运用机电一体化系统中高和新的技术水平帮助制造者改变汽车在传统上的概念,更好地实现汽车在汽车结构、材料、性能等方面的提升,满足汽车在生产过程中的要求。机电一体化系统中自动化控制技术是其中最为普遍的技术。依据理论知识的指导,汽车系统的设计、仿真系统的设计和仿真现场的调试,可以有效地提高汽车自适应控制能力、精度定位控制水平、速度控制水平、自诊断校正能力、补偿、再现和检索的标准。
        2何为机电一体化技术
        机电一体化技术同时也被称为机械电子技术,从其本质上来看就是将机械、微电子、自动控制等等技术予以融合的一种综合性质的技术产物,并且在诸多的高新技术产业及其设施中也是将之作为最为关键的技术基础。在汽车设计工作的过程中主要是将机电一体化技术应用到发动机的中心控制、智能检测及控制等方面,如ABS系统、无人驾驶等。借助于机电一体化技术的帮助,可以将自身的汽车产品自身的性价比以及性能做到更进一步的提升,让企业可以在激烈的市场竞争中占据着一席之地。
        3机电一体化技术应用于汽车设计中的应用与分析
        3.1发动机控制系统
        发动机控制系统通过微处理器来对汽车发动机进行控制的大规模集成电路系统。在汽车运行过程中,微机控制系统能够从分布于汽车高速的传感器中获得数据,并且从汽车发动机的输出轴中获得汽车运行的脉冲电压,这些脉冲信号都被传感器输送到发动机控制单元。根据信息技术原理,模拟信号可通过信号转换器转化为数字信号,然后根据数字信号技术特征,在发动机微机控制系统中对内部的空气燃料比以及再循环率开始计算,同时需要将计算所得到的真实结果作为控制染料喷阀以及发动机内部点火装置的主要依据,将数据输出信号作为其控制的依据,以此来控制发动机内部的空气燃料比。如果发动机内部空气燃料比增大,燃料就会缺乏,可能会导致发动机点火困难;如果发动机内部空气燃料比减小,导致氧气不足,因此,排放气体中不完全燃烧的一氧化碳以及碳化氢等有毒物质增加,不利于环境保护。因此必须将发动机微机控制系统中空气燃料比确定在一个适宜的范围之内,因此有利于发动机正常的负荷作用。
        3.2电子制动系统
        就一体化机电技术来说,在将其应用到汽车行业时,可促进BBW系统的应用,这一技术可改善传统机械制动结构,将其刹车和脚踏板之间的信号进行传递,改善传统液压信号,实现电信号传输,从而提高传输速度,加强制动可靠性。

就BBW系统来说,其构成主要包括三个方面,分别为电子踏板模块、ECM控制模块和制动模块,在对其展开具体应用时,驾驶员踩到刹车板,此时的点踏板模块便会进行电信号的传输,将信号传递到ECM控制模块,随后向制动模块发出相关信号,对制动电机进行启动,在对制动器的活塞制动片进行按压后,制动盘上的制动效果。同时,在驾驶员将刹车板松开时,其电子踏板模块会促进电信号的转换,促进信号通过ECM控制模块进行转换,此时的控制模板会对驾驶员的情况进行判断,控制制动电机的反转,从而促使活塞压力得到释放,汽车恢复的正常驾驶。
        3.3汽车激光雷达自动防撞系统
        汽车激光雷达自动防撞系统能够在汽车行驶过程中检测到汽车前方以及后方障碍物,遇到危险情况,可提前发出警报,及时预警,此举可有效避免交通事故发生。汽车激光雷达自动防撞系统需要内部计算机测量出其与杂物之间的距离,主要包括激光测距雷达、处理传感器、监测传感器、障碍物显示器、车辆速度控制器等等部门元件组成。激光测距雷达安置在汽车前部,其发出的光学射线在遇到障碍物后会向后反射,其反射信号会被激光测距雷达所重新接收,并且确定出障碍物方位以及距离。通过对于信号反复进行分析,中央处理器可以判断出障碍物是静止还是动态,同时计算出其相对汽车行驶的相对距离以及相对速度,中央处理器可根据信息判断出其与汽车本体相撞的可能性,按照分析结果实施控制汽车的行驶速度,如果其分析可能遇到危险发生,便会提前发出预警,及时采取有效措施,对汽车速度进行控制。
        3.4设计理念上的应用
        在汽车的设计理念中使用机电一体化技术总结起来就表现在如下的两个方面:第一,就是从机电一体化技术的相关理论基础出发,在进行汽车产品的设计工作之时,实现其中的微电子技术与设计的有效结合。第二,就是在设计工作的过程中需要从汽车的全面化设计出发,将设计工作中所需要的框架予以搭建即可,而在框架中更为精细的环节则就可以交由机电一体化技术予以进行。当前在设计理念上的发展主要有精密机械技术,该理念主要是应用在汽车传统系统的设计中,力求提升其精密性以及精准度。
        3.5更新机电一体化设备
        在汽车设计过程中,机电一体化设计技术设备更仰仗于正确运用计算机应用软件,运行设计的各项方案,运用汽车运行数控系统的制造技术需要进行,才能够提升汽车运行的整体功能。技术人员通过娴熟的技术,实现汽车电子系统与机电运行系统的完美结合为目标。顺应机电一体化的发展需求的,是对机电设备的全面更新。机电一体化技术运用于多元的项目中,进入到汽车领域却起步较晚,就其原因,也在于我国汽车行业自身发展相对之后,未能在短期内得到快速地发展,由此当前机电一体化与汽车产业的融合,仍然处于一种磨合期,度过磨合期的最佳方法,就是在强有力的物质基础建设上进行不断地尝试与创新。在当前的汽车领域,需要为机电一体化的运用及发展,准备高质量的设备,进行设备的更新。所谓好马配好鞍,只有便捷的组织,才能便于机电一体化在汽车领域的全面运用发展。
        结语
        机电一体化技术是科技发展的产物,对高效工作具有重要的意义,其在未来的应用会更加广泛,规模也会越来越大。虽然目前机电一体化技术在使用中还存在一些缺陷,但是通过智能化的发展,逐渐解决问题,可以使之更适应周围环境。机电一体化技术在加汽车设计以及汽车设计的发展中具有更好的发展空间,应该注重机电一体化问题调控工艺研发和创新,提高机电一体化技术的水平。
        参考文献
        [1]李传彬.自动化焊接技术在工程机电一体化中的应用探讨[J].南方农机,2020,51(4):157.
        [2]张波.自动化焊接技术在工程机电一体化中的运用分析[J].内燃机与配件,2018(14):113-114.
        [3]张旭梅.机电一体化技术在汽车设计中的应用分析[J].低碳世界,2017,20(03):221.
        [4]钱忠梅.机电一体化技术在汽车中的应用研究[J].山东科技,2014,16(08):125-126.
        
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