機電一體化技術在汽車設計中的應用概述

鄭書嵐

安徽電氣工程學校 安徽省合肥市 230031

1 前言

我國汽車行業近年來已經成為了我國經濟發展的重要支柱產業，對社會經濟提升產生了深遠影響。隨著人們生活質量的提升對于汽車產品的需求也隨之上升，機電一體化則在汽車設計中提供了巨大的技術支持，促使汽車的性能、安全等方面都更加符合人們需求。下面將對機電一體化技術在汽車設計中的應用進行詳細的討論。

2 機電一體化在汽車設計中的應用意義

所謂機電一體化其中包含了電子、機械、液壓控制技術等方面，并且融合了機械技術、微電子技術、計算機技術和自控技術等，是當前各個高端電子領域中應用較為廣泛的技術，也是最為基礎的產品設計技術。機電一體化近年來被廣泛的應用到了汽車的生產和設計中，將傳統汽車行業中以之流發動機為根本的狀態徹底打破，極大限度上促進了汽車行業的發展，更新了驅動方式，讓汽車行業實現了突破進展。機電一體化的基礎是機械性，將這項技術應用到汽車設計中去不僅能促進汽車領域實現全面發展，更加能夠促進人類社會技術領域得到進步。

首先，機電一體化在汽車設計中的應用極大限度提升了安全性和經濟性，為汽車設計的智能化和便捷化發展奠定了基礎。在機電一體化的大環境下一方面能提升汽車整體設計動力，另一方面也能夠促進汽車的性價比提高，降低整體制造成本，讓汽車領域向一個新的方向發展，更加的精細化、現代化。

其次，機電一體化的應用也減少了傳統汽車設計中的弊端問題，更新代替了傳統之流發動機的驅動狀態，最大限度上提升了汽車的性價比和功能，并以自動擋代替了大部分的手動擋汽車。這一發展對于我國的汽車產業來說起到了決定性的影響，更是未來汽車產業發展的重要動力。

此外，機電一體化在汽車的設計領域中應用，設計人員只要對汽車機電控制系統進行準確的定位就可以進一步適用微電子技術對整個汽車系統進行操控，極大的提高了工作效率，也能有效的解決汽車設計中存在的各種問題。

總之，機電一體化的應用及發展在汽車設計中所起到的作用是有目共睹的，已經成為了汽車設計行業中的主導部分，也是未來汽車行業發展的關鍵所在。

3 機電一體化技術在汽車設計中的應用

3.1 設計理念的應用

一般來說汽車設計理念中的機電一體化主要表現為兩個方面，一是從機電一體化的技術理念基礎出發，在對汽車進行設計的時候進行微電子技術和設計之間的結合。二是在進行汽車設計的過程中從汽車的全面角度出發，進行設計過程中的框架搭建，然后再框架中利用機電一體化技術進行其中更為精細化的設計。目前在汽車設計中主要應用的為精密機械技術，這項理念主要應用在汽車傳統系統設計中，目的是為了提升其精密性和準確性。

3.2 發動機微機控制系統

發動機微機控制系統指的是可以實時控制汽車發動機的系統，關鍵在于利用微處理器或者專門設計的大型集成電路，在工作中得到了發動機傳感器獲得的模擬電壓信號，將發動機輸出獲得的脈沖信號轉換為數字信號，然后再將其傳輸到ECU、通過ECU 分析汽車的發動機信息，計算最佳的空氣燃料比、點火時間等，最終根據所獲得的數據來進行控制質量和燃料質量的比例調控。對于汽車來說空氣燃料過多會導致發生點火困難的問題，而空氣燃料不足則會導致氧氣不足，使得燃料無法正常燃燒，最終導致汽車尾氣中的有毒有害氣體增加。無論是空氣燃料的不足還是過多都會影響到汽車的正常運行，并對汽車適用壽命帶來不利影響。因此，利用機電一體化技術來對汽車的空氣燃料比進行科學控制是非常重要的，既能保證汽車的正常啟動和運行，也能夠有效延長發動機的使用壽命，提升汽車使用安全性及穩定性。

3.3 自動變速器

變速器是汽車當中一種改變齒輪比的結構，科學的傳動比能夠有效減少功率損失，并且提升發動機的輸出功率利用率。同時，變速器的科學應用能夠出示汽車速度在發生改變時更加平穩的度過，對提升汽車舒適性和安穩性具有重要作用。機電一體化技術的發展下產生了自動變速器，這種變速器在運行中通過傳感器對發動機的運行狀態來進行分析，并結合汽車的行駛狀態來進行綜合分析和計算，最終將檔位調節在最佳的狀態，并決定需不需要換擋。為了能提升自動變速器的機電部分安全性，汽車的整體控制電路都需要在汽車驅動前進行全面的檢測，以便于能夠維護汽車的正常行駛。

3.4 ABS 及無人駕駛

ABS 指的是通過機電一體化技術中的微電子和自動控制技術實現的防抱死系統。通過該技術的應用能夠全面實現感知自動輪上的所有運動跡象，從而結合實際來進行制動器中的動力距離大小調節，以便于提升汽車的自身柔動性。

無人駕駛技術中也充分的利用了機電一體化技術，其中最為重要的就是適用閉環伺服系統來取代以往的開環校準系統，實現了利用電子反饋進行控制信號的發送。

4 機電一體化技術在汽車設計中的應用策略

4.1 更新設計理念

機電一體化作為設計理念的一種當前已經在汽車設計中得到了廣泛的應用，但要想讓汽車行業得到全面進展仍然需要進一步對設計理念進行更新。對此，首先應當積極的件機電一體化技術理念融入到汽車設計中去，以理論為基礎來全面提升汽車的整體性能，將汽車設計技術與微電子技術之間結合起來從而實現汽車行業的創新發展。同時，在創新發展的基礎理念上，作為設計者一定要全面的觀察并將自己所有精力投入其中，開創全新的設計理念，需要對汽車的各項指標進行準確掌握，保證每一個細節都能經得起考量。因為汽車是人們出行中必不可少的交通工具，其安全性將直接關系到人們的安全，每一個零部件的質量都可能影響到車輛的整體性能，只有做到全面、精細才能真正的為汽車安全提供保障。將機電一體化技術與汽車設計之間進行結合當前正處于快速發展階段，也處于一個探索階段，對此還需要不斷的更新和考量，從而為汽車行業發展創造良好條件。

4.2 提升設計人員水平

設計人員是機電一體化技術應用的基礎條件，也是技術實施的關鍵所在。在汽車設計中對于機電一體化技術的應用要求從業人員一定要較為扎實的基礎和熟練的操作能力，并且需要有嚴謹的工作態度及專業素質。對此，積極的強化設計人員的專業素質和綜合能力成為了必然。汽車設計當前正在向智能化。功能化和便捷化方向發展，那么作為從業人員就一定要順應發展趨勢，以網絡信息為基礎來不斷的更新自我理念及專業知識，以便于在工作中得心應手，也為汽車設計的行業進步提供保障。

4.3 及時更新相關設備

機電一體化技術在汽車設計中的應用根本在于正確的使用計算機軟件，通過各種設計方案的運行及數控系統的操作才能為汽車的日后正常運行和性能提升創造條件。也就是說積極的更新機電一體化設備是順應時代發展的根本，為了能讓汽車設計得到有效保障就一定要對機電設備進行更新。機電一體化技術進入到汽車領域當前正處于起步階段，很多方面仍然不是很完善，究其原因也是因為我國的汽車行業發展相對滯后。要想更好的度過汽車設計與機電一體化之間的磨合期，在物質保障和基礎建設上一定不能有所缺少，只有做好高質量的準備工作，保證設備的及時更新才能讓機電一體化在汽車設計領域中得到更好的利用，讓汽車行業能得以更快的進步。

5 結語

在現代汽車行業發展中，機電一體化技術的結合已經成為了必要，也是整個汽車領域發展的基礎條件。機電一體化技術當前的汽車行業中已經成為了關鍵核心技術，這不僅推動了汽車行業的進步，也促使其他行業得到了相應的提升，給國家和社會帶來了巨大的效益。為了能更好的適應社會需求，為人們提供便捷、安全的出行工具，在汽車設計中一定要更好的利用機電一體化技術，對此還需要不斷的更新設計理念、更新專業的設備及其他硬件，同時及時的對工作人員進行培訓和技術提升，為汽車設計提供全面保證。這是汽車行業發展的大趨勢，也是行業中需要加以重視的重要內容。