新技术的应用在汽车工程手册：德国版中的重要地位

车轮一直会有新的发明吗？新技术只是在特殊情况下有它本来的意义。有时，新技术是被工程师们推动的（“technology nush”）。为取得新技术的最后成功，新技术首先是被用户拉动，即市场拉动（“market pull”）。在有些情况下，如当一些法律和规范（如环境保护）要求时，新技术是必要的。

使用新技术可以列举出很多原因，如图2.3-1所示。在图中列出的类目中的不少类目还可附加一些具体解释。

可以将很多技术归纳在各个技术领域中，如图2.3-2所示。

至今，微电子技术和软件已广泛用于汽车的各种功能上。继续提高微电子技术和软件功能的目的是汽车在行驶状况，它的各个系统要与乘员的意愿处于最佳的匹配状态。进而，利用遥控技术系统将本汽车与其他汽车、与基础设施和与其他运输工具联网，其目标是使汽车更安全、环境保护更好、运输效率更高、舒适性更好。为实现这些目标，可以采用从信息采集、自主规划到操纵执行的所有功能（包括可联网的技术领域）的、被称为“智能工程（tech-nische Intelligenz）”的电子工程系统，如图2.3-3所示。

在图2.3-2中列出的其他一些类目的重要目标是除汽车的各种技术形态外，要爱惜资源、保护环境、经济。这样才能使汽车持久生存。

汽车众多目标冲突的一部分可通过总方案的结构设计、材料和受力状况（力学手段）解决或减轻。由图2.3-4可见，各种电子系统为解决或减轻目标冲突作出重大贡献。软件也总是起着很大作用，它使汽车具有很高的“个性”^[7]。

图2.3-1 使用新技术的原因

图2.3-2 新技术范围

图2.3-3 智能的工程系统—一个长期的发展方向

图2.3-4 消除汽车工程目标冲突的一些原则

新技术不仅用在产品（包括新设计方案、产品生产、维护/修理和回收）上，而且用在产品设计过程（从研发到批量生产前，即零批量）。产品创新的前提是技术创新，这是常见的情况。另外，还可列出采用新技术的其他一些原因，如：

1）降低综合性。

2）提高灵活性。

3）减小结构空间。(www.xing528.com)

4）多功能，部件集成（模块化）。

5）减少材料消耗。

6）使用再生原料。

在转换目标冲突时可能会出现新的目标冲突。

由此可得到，在早期研发阶段要决定新技术用在什么样的场合，并要弄清在无法实现（突破）的情况下是否有替代的解决方案。在原有的技术被另一个技术替代时要特别慎重，要从全局上考虑。如用燃料电池替代内燃机时，整个的驱动系统，包括所有的辅助装置几乎完全改变。在批研发前的预先研发必须确认方案的可行性，它是第一个重要阶段（里程碑）。利用具有批量生产能力的第一个样车，即产品可靠性阶段，可以着手制订生产计划，直至在确保工艺可靠的前提下开始批量生产。不是所有的方案都会成功，更不用说方案的设想与技术上的难度的不可预见性，图2.3-5是早先的研发程序PROMETHEUS^[9]的实例。所有的建议被层层的“过滤器”过滤，最后只是一部分设想被转换为现实。

图2.3-5 根据PROMETHEUS设想进行具体转换

有时，新技术从设想到新技术首批少量使用，再到广阔的应用前景这一过程长达10年。新技术也有在很短时间内取得成功并广泛应用的，如当前使用的汽车行驶稳定性系统就是一个实例。有些创新或革新成果又很快被抛弃。

如果汽车的寿命周期的各个阶段（过程链）的所有关键环节都被掌握，这时就可以采用新技术。革新也离不开对产品的可靠性、质量和经济性的要求和保障。新技术推广应用的可能性取决于在小范围的首批使用情况（如尼施模型Nischenmodellen中采取的特别措施）或在开始只限于专门的用户或市场。在对所有新技术潜能进行评价时要遵守前面提到过的新技术的边界：

1）不能超越物理和化学的基本定律，还有像智能材料、精准的控制系统也是无法达到的。

2）几何上的目标冲突部分可用其他的一些设计原则解决，因为“负的壁厚”只在梦中才能实现。所以“汽车的内部大于外部”也只是一个神话。

3）新技术要兼容，它不只是在汽车的部件层面和系统层面上，而且要在将汽车集成到交通系统的高一层面上。

此外，随着技术不断向综合性、模块化方向发展，研发的时间和成本不断提高，追求的信条就是“出其不意的简便（Genial-Einfache）”，它具有最佳的效益投入比和市场的高占有率。

参考文献