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信息速遞

2015-12-12 09:21:48
汽車工程師 2015年8期
關鍵詞:發動機系統

博世開發用于小型發動機的停缸技術

博世集團正在開發一種發動機管理系統,可以讓小型發動機運用停缸技術也成為可能。單獨將停缸技術應用于發動機后,能提升4%~5%的燃油經濟性。

對于V6和V8發動機來說,當汽車處于定速巡航狀態時,其往往選擇關閉半個氣缸來實現停缸,從而達到省油的目的。不過3缸和4缸發動機更為復雜。為了避免燃油泵氣損失,其需要徹底關閉1個或2個氣缸,另外,確保關閉氣缸的狀態不被駕駛者察覺也是需要解決的一大問題。而當駕駛者想要超速時,氣缸往往會重新激活。博世工程師表示,想要實現上述效果,就必須對控制單元軟件進行重新編程。盡管整個程序較為復雜,但該技術是可行的。

目前大多數廠商已開始利用直噴、減阻以及在廢氣再循環裝置中使用熱交換技術,博世公司指出,將上述技術和停缸技術相結合,可以使燃油經濟性提升20%。

海拉開發下一代充電器充電效率或達97%

海拉與凱特林大學達成合作,雙方將共同開發下一代電動車充電技術——Level-2充電器。

目前市面上的Level-2充電器大多采用3階段充電設計,即第1階段“恒流”,交流電電壓轉換為400 V直流電;第2階段“恒壓”,反過來再將直流電轉換為高頻交流電并傳至變壓器;第3階段“浮充”,交流電轉換為直流電對電池進行充電。凱特林大學研究人員做出假設:上述3個階段中,每個階段能造成2%的電量損耗,那么整個過程中的充電效率大約為94%。而同海拉合作開發的下一代充電器將采用2階段充電設計,可以讓充電效率進一步提升至97%。

新一代充電技術將采用氮化鎵器件,從而使充電器轉換頻率較普通充電器提升近1倍。此外,其體積更小、質量更輕,是電動車充電的理想選擇。新型充電器原型項目預計2015年10月完成,目前已向美國專利商標局申請與之相關的部分專利。

E10K無線充電系統具有超低輻射

ELIXWireless公司推出了E10K無線充電系統,該系統是基于ELIXWireless的動態磁電耦合(MDC)專利技術開發出來的。MDC主要利用發射器和接收器中的2個旋轉永磁體,而不是諧振感應技術。

目前市面上的無線充電解決方案大多基于電磁感應技術,輸出功率為7.7 kW。而基于MDC技術的E10K無線充電系統不僅可以在極端環境條件下正常運行,而且充電速度更快、效率更高。此外,其還可以如同“積木”一樣,實現更高功率(輸出功率達10 kW)的無線電力傳輸。E10K無線充電系統工作頻率極低,僅為120~140 Hz,相比一般的電磁感應系統低1 000倍,極低的電磁輻射也帶來了其更高的安全性能。

2016款克爾維特采用CSP低密度材料

美國輕量化復合材料解決方案供應商CSP將為通用汽車旗下的2016款雪佛蘭克爾維特供應其“韌性A級”(TCA)低密度材料,從而使該車質量減輕9 kg。CSP在其TCA低密度材料生產工藝中,通過采用經過處理的玻璃泡替代碳酸鈣填充物,使合成樹脂粘附在基質上并提升玻璃泡和合成樹脂間的界面結合強度。

研究人員發現,形態更加穩健的樹脂混合物可以使車身模制部件更耐磨,并防止可能造成油漆爆開、形成凹坑或者起泡的微裂紋。此外,經處理后的玻璃泡還有助于加強油漆附著力和粘結性能。根據開發的車身部件,設計研究表明,CSP的低密度片狀模塑料比其TCA中密度材料質量減輕了21%,比行業標準TCA材料更是減輕了35%。

得益于CSP真空和粘結生產工藝,TCA低密度材料提供了出色的A級油漆光潔度,還能經受E涂層處理并通過了所有OEM油漆測試,而生產成本卻比沖壓鋼/鋁降低了50%~70%。

奔馳發布用于緊湊車的適時動態控制系統

奔馳稱將為旗下B級、CLA和GLA等緊湊級車型配備適時動態控制系統以及帶自適應阻尼調整的懸掛系統。適時動態控制系統可以根據車主的要求在幾秒鐘內對發動機、變速箱、懸掛、轉向和空調等進行調節。其分為舒適、運動、節能和個性4種駕駛模式(GLA則新增一種越野模式),車主只需按下中控臺上方的按鈕便可選擇自己想要的模式。

此前,GLE配備的適時動態控制系統提供了6種駕駛模式,該系統配合空氣懸架和主動彎道控制系統,為GLE帶來了更穩健的操控表現。

馬勒整合GPS/地形數據控制電動車能耗

馬勒公司開發出一款可以管理增程型電動車(REEV)電池能量損耗的控制軟件,該軟件整合了GPS和地形數據,主要用于REEV測試車研究,該公司目前正通過使用增程式發動機和一輛原型車來對其動力總成技術進行內部測試。

用于測試的REEV原型車基于常規B級汽車打造,其采用了一臺直列2缸發動機和一臺發電機,發動機體積相比普通1.2 L直列4缸發動機明顯更小。馬勒對增程式發動機進行了優化,使得油耗降到最低,同時噪聲和振動等方面的表現也有顯著改善。基于當前歐洲排放法規,工程師稱,為了使增程式電動車CO2排放降到最低,必須更多地依靠純電力行駛,同時也須避免增程式發電機對電池過度充電。

福特大力推進攝像頭技術研發

福特汽車公司正不斷增加攝像頭的使用率,并強化其在車輛運行中的作用。分屏視角攝像頭可以呈現180°的視野,同時配備了清洗裝置,目前已經應用到了2015款Edge和2016款探險者上。前視和后視攝像頭添加了側面成像功能,幫助駕駛者及時發現視覺盲區內正在接近的其他車輛。側面成像警示系統只有在車輛低速下才能發揮作用,特別適合駛入或駛出停車位的工況。

福特汽車公司還在研發攝像頭的附加應用,2016款F-150皮卡在后視攝像頭中添加了專業的拖車監控輔助功能。通過有格子的貼紙識別拖車與皮卡連接之后,攝像頭把拖車的信息數據實時反饋給行車系統,方便駕駛者利用控制桿實現拖車的轉向;當駕駛者控制拖車位置時,車輛本身也會相應轉向。另一套系統利用倒車攝像頭幫助駕駛者操控車輛,簡化車輛與拖車之間的連接問題。

德爾福/Tula聯研停缸技術提升17%燃效

德爾福與Tula Technology公司將利用整合了數字信號處理與動力總成控制的先進技術“動態跳轉點火技術(DSF)”來打造一種可變排量發動機。

該技術允許發動機氣缸在連續可變的基礎上完成點火或跳轉(停缸)操作。以8缸發動機為例,相比沒有采用停缸技術的發動機,采用DSF發動機技術的汽車可以提升17%的燃油經濟性。

Tula Technology公司表示,DSF技術并不會依賴于固定的停缸技術或僅僅以固定形式切換。相反,其可以在任意時間連續不斷地針對每個氣缸做出動態點火決定,并通過調節氣缸點火次數及氣缸載荷為汽車提供最合理的扭力。其優勢為:1)通過消除泵氣損失和優化燃燒來提升燃油經濟性;2)有效控制振動和噪聲。

福特野馬新型HUD加入炫酷換擋指示燈

福特汽車公司表示,將在其全新野馬ShelbyGT350和ShelbyGT350R車型上標配換擋指示燈技術。應用該技術可以確保駕駛員在一些重要的轉彎路口時能夠將精力集中在行駛道路上而無需低頭觀察轉速表,從而避免因低頭觀察轉速表而產生的危險,最終提升車輛的駕駛安全。

換擋指示燈的安裝位置集成在ShelbyGT350的抬頭顯示上面,用戶可以通過儀表板的信息中心進行控制,自行設置換擋點并調整指示燈亮度,還可以通過預先設定的3種模式(加速模式、轉速模式及減速模式)選擇指示燈的顯示次序:在轉速Tach模式下,當發動機達到某一轉速后琥珀色的LED燈就會從左到右依次亮起;在加速模式下,LED燈亮的順序就與轉速模式完全不同,當發動機的轉速不斷升高,LED換擋指示燈會從外向內逐漸點亮,直到換擋完成后整個LED燈才會開始閃爍;在減速模式下,駕駛員可以預先設定換擋點,在未達到換擋點的整個過程中整個LED燈組都不會點亮,當發動機達到設定的換擋轉速時LED燈才會重復閃爍。

全碳纖維輪轂套件可降低50%簧下質量

美國Vitesse AuDessus公司推出一款中空一片式全碳纖維輪轂,其由碳纖維織物材料制成,并經過數控銑削鋁合金模具中的高壓固化處理。

公司稱,采用該輪轂可以降低50%的簧下質量,這也直接帶來加速度的提升以及制動距離的縮短,同時有利于改善轉向力和操控性、提高抓地力、降低路噪和振動以及提升燃油經濟性。還可以針對客戶的不同需求,對該款輪轂進行定制,目前其輪轂套件幾乎適用于所有跑車。

smart fortwo頂篷采用聚氨酯泡沫塑料質量減輕30%

新款奔馳smart fortwo在蜂窩夾層結構頂篷中使用了巴斯夫自主研發的ElastoflexE聚氨酯泡沫塑料,其頂篷模塊由蜂窩夾層和玻璃纖維襯墊組成。巴斯夫通過改變該塑料的粘度和反應性,優化了粘接性能,從而使其與玻璃纖維襯墊完美搭配。

巴斯夫Elastoflex E聚氨酯泡沫塑料具有密度低及可被熱活化等特點,通過浸漬工藝完成水沫,然后和A類薄層材料一起被壓鑄成型。隨后聚氨酯開始在夾層邊緣發泡并在薄層、增強型襯墊和蜂窩芯材之間形成一種固體符合材料。

得益于新型材料的使用,新款奔馳smartfortwo的頂篷質量較普通頂篷減輕了30%左右,但依然保持較好的強度和抗彎剛度。

德爾福手勢控制技術采用紅外攝像頭提升精確度

德爾福將在2015年9月的法蘭克福車展上推出其最新的手勢控制技術。通過該技術,駕駛員可以不必查看或觸摸中控臺顯示屏,便能完成對保存好的音樂播放列表進行篩選、放大/縮小導航地圖或接聽電話等操作。通過一些簡單的手勢(手部或手臂動作)也能控制信息娛樂系統,這些日常的手勢并不會分散駕駛員注意力,駕駛員可以專注于駕駛以提升行車安全。

該技術在現有手勢控制的基礎上做了多項改進,其將語音識別、眼神控制、手勢控制和觸摸等多種模式整合在一起,為駕駛員提供了一整套多功能交互解決方案。它利用了一顆紅外攝像頭,該攝像頭被置于頂置控制臺中的風帽襯墊上。紅外攝像頭可檢測出發生在變速箱上方的幾乎所有手勢,從中控臺顯示屏到扶手箱,從座椅腰部位置到肩部位置均被納入覆蓋范圍內。這也意味著駕駛員可以將肘部擱于扶手箱處,然后便可通過旋轉前臂和上下揮動等動作控制信息娛樂系統。

大眾研發自動快速充電系統可自行充電

大眾汽車正在研發一款名為E-SmartConnect的自動快速充電系統,旨在簡化繁瑣的充電過程。該系統由7軸KUKALBR iiwa庫卡機器人和一系列感應設備構成。感應裝置能夠精確找到車輛及充電口的位置,自動將充電電纜接入汽車進行充電。搭載該款充電系統的汽車需在專門的停車庫進行充電,該停車庫配備有目標范圍在20 cm×20 cm內的電動汽車充電端口。感應攝像頭可以確定充電口的具體位置,隨后庫卡機器人自動將充電電纜接至汽車。當充電完成后,機器人會自動斷開連接并收回電纜。

奧迪將公開有機EL車燈均質性出色

奧迪公司將在2015年9月的法蘭克福車展上公開采用有機EL的汽車車燈。該車燈將首先用于概念車的尾燈。有機EL照明是在2個透明電極間嵌入多層薄膜層,各層的厚度不足1 μm,通過施加3~4 V的直流電壓來發光。與LED的點光源不同,有機EL是面發光,因此是均質性出色的光源。而且無需使用反射板及導光板等光學部件,因此可使車燈實現輕量化,并且基本不需要冷卻。

奧迪表示,將來有機EL的亮度會進一步提高,有望用于轉向燈及剎車燈。如果將保護有機EL材料的玻璃薄片換成樹脂薄膜,還可立體成型,增加設計的靈活度。此外,還能分割成多個小塊,控制各塊以不同的亮度發光,因此還能實現以多種顏色發光的有機EL單元。

安森美新型圖像協處理器或用于下代攝像頭

美國安森美半導體公司推出了AP020x系列新型圖像協處理器,從而使高動態范圍圖像(HDR)1 080 p汽車攝像頭系統成為可能,為汽車后視和全景攝像頭提供了一整套解決方案。

該系列圖像協處理器將HDR顯像管和自適應局部色調映射(ALTM)整合在一起,其中 AP0200,AP0201,AP0202 圖像協處理器可支持高達200萬像素1 080 p圖像傳感器,AP0102AT可支持120萬像素720 p圖像傳感器。

安森美對AP0200AT圖像協處理器進行了優化,使其適用后視攝像頭并提供以太網輸出。AP0200AT中還包括一個支持透鏡畸變校正和魚眼矯正功能的立體轉換引擎(STE)和一個精密的疊加圖形引擎。而AP0201AT則支持以太網輸出及基于以太網的全景攝像頭;AP0202AT支持數字全景攝像頭并采用24位并行輸出;AP0102AT則針對后視攝像頭,帶立體轉換引擎和疊加圖形引擎。

大陸集團發布全新數字化后視鏡系統

德國大陸集團發布了全新的數字化后視鏡系統。該系統采用了2個攝像頭,分別安裝在傳統汽車側面外后視鏡應該出現的位置,附加的第3個攝像頭整合到了汽車頂部的全球定位系統(GPS)天線中。攝像頭的視野寬度相對狹小,但是影像采集距離(198.12 m)相對較遠,這一點優于當前常見的倒車攝像頭。在汽車內部,攝像頭獲取的影像呈現在左右2個A柱的屏幕上,中央控制臺顯示器播放3個攝像頭采集數據的拼接合成影像。

數字化后視鏡系統的優勢包括:消除視覺盲區;過濾掉太陽或其他汽車大燈的耀眼光芒;增強駕駛者的夜間視野;相比于傳統后視鏡,更不容易受到污垢的干擾;提高燃油經濟性,因為不采用外后視鏡,汽車的空氣動力學特性更加出色。

林肯Continental配30向調節座椅提升舒適性

林肯Continental Concept量產版車型配備了30向調節座椅。工程師在座椅內部采用了一種由塑料和泡沫支撐的懸架系統,通過調節可以使座椅與身體更加契合,從而有效地緩解了肩部和頸部的壓力。對于下半身和腿部支撐,林肯則設置了2個可擴展和獨立可調的軟墊,并可以根據駕駛員或乘客的意愿上下移動。同時,其還可以對腰部和腿部進行按摩,通過血液循環來消除肌肉疲勞和酸痛。

除了30向調節功能外,該座椅還具有電加熱/冷卻及通風等常用功能。據海外媒體報道,林肯Continental新車預計2016年量產,并有望率先進入北美和中國市場。

3D打印車將能真正用來駕駛

Local Motors公司將在2017年正式推出3D打印汽車(Strati)。該車將采用電力驅動的方式,其電力驅動齒輪、懸掛系統及電子部件將借鑒雷諾汽車一款名為Twizy的車型。其他主要部件如底盤及車身等,都將直接采用3D打印技術打印得到,打印的材料主要是碳纖維復合材料及ABS塑料等。

LocalMotors公司宣布該車零售指導價格將在1.8萬~3萬美元,具體的價格將根據不同的選配方案而有所不同。通過3D打印技術來制造汽車具有一般加工工藝所不具有的靈活性,用戶可以根據自己的喜好來選擇汽車的外觀造型。公司還表示,在主要結構件打印完成后只需約90min就可以將汽車組裝完整。

通過整體打印得到的零部件具有一般零件所不具備的安全性,但是經過3D打印得到的一體性零部件在可維修性方面具有一定的劣勢。目前關于該車的安全認證正在進行中。

博格華納新型濕式離合器摩擦片耐熱性增強

博格華納研發出最新濕式離合器摩擦技術,并將用于采埃孚的8速/9速自動變速箱。

采埃孚8速自動變速箱使用的博格華納多片式摩擦離合器采用了復雜的凹槽設計,該設計有利于增加油流量、加快散熱并延長離合器壽命,同時也能減少換擋遲滯,提升換擋體驗。采埃孚9速自動變速箱液力變矩器則利用了博格華納特殊摩擦材料制成的活塞式摩擦片。該材料不僅使得離合器摩擦因數更穩定,耐熱性更出色,而且帶來了起步控制所需較高功率密度及熱容,此外,相比傳統生產工藝,其在整個生產過程中也減少了材料浪費。

該技術進一步推動了低排放低油耗變速箱技術的發展,同時也提升了駕駛舒適性,減少了噪聲、振動與聲振粗糙度。

2016款沃藍達純電動汽車續駛里程提升40%

2015年年初,通用汽車推出了第2代雪佛蘭沃藍達(2016款),該車在續駛里程方面相比前代提升了近40%。其采用了LG化學公司提供的全新電池組合,其中電池組容量達到18.4 kW·h,較之前提升了20%。根據美國環保署的測試資料,在純電動模式下其續駛里程可達85 km。此外,當電池電量處于較低水平時,第2代沃藍達還可依靠汽油發動機繼續行駛,預計加滿一箱油,其續駛里程可達676 km。

第2代沃藍達搭載的是一臺1.5 L增程發動機,并采用常規無鉛汽油,該車在燃油經濟性方面表現依然出色,油耗達到5.6 L/100 km。

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