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2014-12-15 00:05
汽车工程师 2014年6期
关键词:活塞汽车系统

2015款Impala标配启停系统燃效升5%

2015 款雪佛兰Impala 将标配2 款发动机,分别为2.5 L ECOTEC发动机以及3.6 L 6 缸发动机。该公司近日还宣布,将为搭载2.5 L 发动机的Impala 标配启停系统,配备启停系统后其城市路况燃效可提升5%。

雪佛兰指出,技术开发中遇到最大的障碍就是如何应对驾驶员改变主意的情况。例如:驾驶员刚停下车,但突然又做出加速的动作。为了应对该问题,系统中的软件算法经过修正,使得发动机即便没有完全停止运转也可以重新启动。满足以下3 个条件时,发动机会停止运转:发动机空转且没有挂挡;防锁定系统的车轮转速传感器显示为零;电子电池传感器显示有足够的能量进行下一次启动。在硬件方面,工程师优化了电机的安装方式,并采用了一个更大的启动电机用来辅助启停系统点火/熄火循环。

雷诺1.5 L柴油机配新型钢制活塞燃效提升2%

在2014 SIA Powertrain Rouen 大会上,雷诺发表了一篇论文,其中阐述了其最新的钢制活塞技术。据悉,在雷诺1.5 L 柴油发动机上采用了全新的钢制活塞后,汽车燃效可提升2%。为了进一步减少活塞摩擦,雷诺采用了类金刚石碳活塞销涂层、低摩擦活塞裙钼涂层及低摩擦活塞环封装。

雷诺在一台单缸发动机上进行试验后发现,经过改进设计的钢制活塞使得发动机的压缩比与采用铝制活塞的发动机类似。在1 500 r/min时,钢制活塞发动机的扭矩输出提升了1.7%;在4 000 r/min 时,采用钢制活塞的发动机功率提升了2%。而其在新欧洲循环工况下制动燃油消耗率减少了3%~4%,而氮氧化物排放水平则与铝制活塞发动机相同。除了燃效与摩擦特性的优化之外,采用全新钢制活塞的发动机相比铝制活塞发动机在燃烧温度上也有微弱提升。雷诺认为,新的活塞材料能够令活塞可承受温度进一步提升。

4家日本车企联合打造新型充电网络

日前,来自日本的丰田汽车有限公司、日产汽车有限公司、本田汽车有限公司以及三菱汽车有限公司4 家汽车企业联合成立了一家名为Nippon 充电服务有限公司的全新子公司,目的是为了推动可插电式电动汽车充电桩的广泛安装,为日本电动汽车驾驶员提供一个更加方便有效的电动汽车充电网络。

该充电网络建设项目计划采用符合大众价值观的基础充电设备,以保证下一代电动汽车也能够利用现有的基础设施进行充电。在该项目中,大量商业设施、酒店、便利店以及地铁等关键地点已经开始逐步安装电动汽车充电桩。Nippon 充电服务有限公司将提供充电桩的服务,但是同时要求各个充电站必须加入到该充电网络中。其中,该充电网络由Nippon 充电服务有限公司进行操作。

科技公司2年内或推采用最新移动技术的汽车

包括谷歌、苹果或三星在内的某家科技公司将在未来2年内生产安装有最新移动连接技术的汽车。市场研究公司Gartner 汽车产业咨询服务副总裁希罗科斯洛夫斯基在“2014年底特律车载信息系统会议”上作出了上述预测。一旦科技巨头控制了车载信息娱乐系统,汽车厂商要阻止科技公司成为它们的竞争对手就更困难了。

谷歌及其无人驾驶汽车,Google Play 等移动应用发布平台,苹果的CarPlay 等车载智能手机连接平台,作为科技产业将在汽车领域有更大动作的迹象,科技公司已经控制了汽车,并能访问汽车的数据,汽车产业必须注意这一点。Gartner 最近进行的一项调查显示,58%的消费者认为汽车厂商应当允许科技公司开发车载技术。人们关心的是,汽车是否会使他们更安全,给他们的生活带来更多便利。

德国研究新型变速箱优化算法节省燃油

德国海尔布隆大学Hermann Koch-Groeber 教授正在开发一种结合了定速巡航和松油滑行的变速箱,尽可能多地靠惯性滑行来节省燃料。他与合作伙伴德国变速箱企业Getrag公司将新产品命名为automated gearbox(自动变速箱)。该产品根据地图等高线,选择合适的策略,让汽车高效率地上下坡,节油效果为5%~10%。产品样机预计在2015年完成。为了满足欧盟的排放法规,欧洲的汽车制造商必须大幅削减其CO2排放。欧盟委员会在2012年建立的标准规定,2020年每个品牌全系车型的碳排放必须降低30%以上。

天合演示自动制动系统采用最新雷达和摄像头

美国天合汽车集团(TRW Automotive)于2014年6月4日在德国霍根海姆赛道上演示了采用最新雷达和摄像头的自动制动系统。该系统的工作原理是:根据安装在车辆前部的毫米波雷达和安装在车前窗内侧的单眼摄像头的信息,检测车辆前方的障碍物,然后通过ESC(防侧滑装置)进行自动制动。

此次演示中,车辆分别以40,60 km/h的速度行驶时,在与前方障碍物发生碰撞前均成功制动停车。演示中的实验车辆使用的毫米波雷达是采用77 GHz 频带的“AC1000”,单眼摄像头为“S-Cam3”,配备了芯片“eyeQ3”。AC1 000 毫米波雷达不仅可以检测出60 m 远处的行人、自行车以及180 m 远处的汽车,还能根据车辆的行驶速度在25~70°的范围内自动切换检测角度。配备eyeQ3 的单眼摄像头S-Cam3 的水平检测角度为52°,垂直为39°,分辨率为1 280×960 像素,可以识别70 m 远处的行人、自行车及130 m 远处的汽车。天合计划从2015年开始量产此次演示使用的毫米波雷达和单眼摄像头。

可将车内4G网转为WiFi信号的新装置

全家自驾出游时,将一个黄色的小罐子放到车里的杯座,就有了车载WiFi 新设备,就能将爱车变成高速行驶的4G 无线热点,家庭成员们在旅途中可以轻松地打发时间。不论汽车有没有USB 接口,都可以使用这台名为Buzzard 的设备。手机运营商提供0 元购机、2年期套餐及月流量3G。对于有USB 接口的车款,用户即插即用。对于老车型,该设备还包括了12 V 充电适配器,兼容性不成问题。这台车载WiFi 新设备最多支持10 台设备同时联网,所以即便大家庭全家出游也可以有畅通的网络。

福特推出自适应转向技术优化车辆机动性

福特汽车近日推出了全新一代转向技术,旨在提升车辆机动性以及驾驶员在狭窄空间驾车的可操控性。该技术由福特与日本高田(Takata)共同开发。全新的自适应转向技术可根据前轮旋转圈数和方向盘旋转角度改变转向比。而传统转向系统中这一比例是固定的。自适应转向系统使得转向比可根据车速实时改变。在车速较低或静止时,例如过弯和泊车,系统会适当增加行走轮的转向比。因此任何的低速转向动作都将变得轻松。在车速较高时,系统进一步优化转向响应精确度。一般汽车原地向一边打死方向盘需要1 圈半,总和3 圈。采用了福特最新转向技术的2014 款Fusion 试验车单边打死仅需要1 圈,也就是说总和为2 圈。简单计算后就可得出,转向效率提升了33%。

SABIC开发世界首款热塑性碳复合材料车轮

SABIC,Kringlan Composites 和其他行业合作伙伴正携手推进全球首款热塑性复合材料车轮的开发。这一突破性创新材料解决方案利用SABIC 专有的ULTEM 树脂和Kringlan 专有的三维复合材料设计打造而成,可替代金属和铝合金等传统材料,从而实现降低质量、减少排放,并有可能进一步降低从航空到汽车和生活消费品等各大行业的制造成本。

这款创新的轻质车轮将具有牢固、轻巧的特点,且将具有精美的工业设计。Kringlan 革命性的车轮设计使大幅减重成为可能;其突破性的材料技术将使燃油经济性得到进一步提高。该概念车轮还提供了一个更具可持续性的解决方案。该车轮不仅可以降低汽车行驶时的尾气排放量;与传统制造工艺相比,还可进一步降低对环境的影响,同时使整个系统实现再循环。该部件的设计还为车轮带来灵活性,使其既能安装传统金属辐条,也能安装碳纤维强化的ULTEM树脂复合材料辐条,从而有可能进一步减轻质量。

铝空气电池为电动汽车增程3000km

美铝加拿大公司和以色列公司Phinergy 新展示的100 kg 的铝空气电池储存了可行驶3 000 km 的足够电量。相比之下,特斯拉Model S 的电池超过500 kg,而行驶里程不到500 km。

新电池并不是从普通电网充电,而是在美铝公司水电站的熔炼车间充电,充满电的电池其实是一块大部分由铝制成的厚重面板。铝板利用从空气中吸收的氧气以及用户给汽车加的水产生化学作用,将铝变成氧化铝,从而释放出能量,为汽车持续提供动力。铝的氧化反应在铝暴露在空气中时会自然发生,表面的氧化铝会阻止深层的铝继续发生反应,新电池采用的新技术则包含了电解质可溶解表面氧化层,使反应持续进行。

谷歌正在测试可移动太阳能充电站

美国太阳能遮阴停车场制造商Envision Solar International 近日宣布,正在与硅谷一家搜索引擎公司(谷歌)合作,测试其全自动可移动太阳能电动车充电站设施。Envision Solar 公司表示,这款名为EV ARC 的可移动全自动充电站具有低成本且安装简易等特点。EV ARC 不需要地基和打桩等传统安装工序,所有的建筑电网接口均可被它用来当做充电源。EV ARC 可在标准停车位空间内安装。

日光伏发电量约为16 kW·h,可存储于一个22 kW·h 的车载电池储能装置之中,该光伏系统还配备EnvisionTrak——一种专有的跟踪系统。该跟踪系统不仅可令太阳能列阵跟踪太阳光线,而且相比于传统固定式列阵发电量提升18%~25%。Envision Solar 公司CEO Desmond Wheatley 表示:“EV ARC 是电动车充电站增长需求下的理想解决方案,相比传统充电,它实现了真正采用清洁、可循环能源充电。”

无线充电系统市场将在6年内大幅增长

近日,Frost&Sullivan 咨询公司发布了一份分析报告,指出2012—2020年间,无线充电技术的市场年复合增长率将达到126.6%,期间将有351 900 套无线充电系统被售出。同时,无线充电系统将占北美家用住宅费用的1.2%,占欧洲家用住宅费用2.6%。而到2020年无线充电系统将占据所有电动车充电方式的70%。

由于欧洲政府部门、整车厂及充电站制造商正在合作推行多个无线充电项目,因此欧洲地区无线充电市场增长将最快。Frost&Sullivan 公司汽车和运输高级研究分析师Prajyot Sathe 表示:“雷诺、日产、戴姆勒、沃尔沃、宝马及丰田都在进行电动车无线充电技术的研发,并且已经有许多车企宣布无线充电技术已经投入测试阶段。”目前,无线充电系统作为后市场方案向电动车主提供。而当前其价格要比传统充电系统高出30%左右,相比有线充电系统它的充电速率也不够高。

美国NHTSA更新轮胎老化安全法规

在第30 届美国克莱姆森大学轮胎行业会议中,美国道路交通安全管理局(NHTSA)安全标准工程师Abby Morgan 公布了一则消息,称NHTSA 将制定更严格的车辆轮胎老化安全法规。更新后的FMVSS 139 条法规将对轻型乘用车和皮卡的轮胎耐磨系数、抓地力和滚动阻力设定一个分为5 级的评定系统,让消费者能够在每种轮胎种类范围内有更多的选择空间。

NHTSA 表示,老化的轮胎是道路碰撞事故的主要潜在因素之一。轮胎正常寿命大致为3年左右,即使是新胎不用,放置3年也仍需更换。但是,当胎压不正常或本身存在质量隐患,加之不同程度的磨损,大多轮胎的实际使用寿命却不到正常寿命的30%,也就是说如果长期不对轮胎做定期检查,很可能存在安全隐患。

丰田开发白色频段V2V技术进入实车试验

丰田IT 开发中心在日本无线通信技术展“Wireless Japan 2014”上宣布,该公司在正在开发的利用白色频段(White Space)的车车间通信技术中,追加了行驶中的车辆可访问保存有地面数字电视频道信息的数据库、寻找空闲频道的功能,并使用实车进行了试验。

白色频段是指被分配给电视广播用途但没有被使用的频段,丰田IT 开发中心的试验使用的是地面数字电视广播的空闲频带。2014年2—3月,该公司进行了试实验,3 辆车在行驶过程中,最前面一辆车可通过与数据库通信,获得行驶地点与约50 s 后的行驶地点的空闲频道信息。通信利用3G/LTE 线路。获取信息后,车辆每次从上次获取了信息的地区出发时,均会访问数据库。而且,获得空闲频道的信息后,第一辆车会通过无线方式将该信息传输给另外两辆车。然后再通过多跳(Multi-hop)方式车车间通信,以1 Mbit/s 左右的数据传输速率发送视频数据。

夏普发布无边框汽车仪表面板

夏普发布了去掉了画面周围的“边框”、能够随意设计形状的面板设计技术。这是通过在像素内引入栅极驱动器而实现的。夏普在SID 展会上展出了汽车仪表板用面板。原来的面板将栅极线的驱动电路配置在像素外侧,因此需要一定宽度的边框。而这次的面板通过将构成这种栅极驱动电路的4 个晶体管和1 个电容器分散配置在5 个像素内,完全去掉了栅极线侧的边框,沿着信号线,为这些栅极线驱动电路供电。这样可以去掉栅极侧的边框,同时使显示器的形状不仅可以做成原来的方形,还可以做成任意形状。另外,以前开发的圆形及心形显示器等虽然形状独特,但都需要一定宽度的边框。因为栅极线和信号线原则上为直线,驱动栅极线的电路也配置在像素外侧。

福特打造极致轻量化概念车多种材料混搭

福特最近打算将轻量化技术发挥到极致,该公司在一辆Fusion 试验车上采用了诸多新材料,使它的质量与一辆福特嘉年华一样,或者说在原来Fusion 车重的基础上减少了25%。福特将这款车命名为“Lightweight Concept”。工程师不仅大量采用了轻量化材料,并且采用的部位也是意想不到的。例如铝制刹车盘、碳纤维轮毂、油底壳及复合材料悬架弹簧等。

“我们的目标是打造出能够进行大规模量产的轻量化混合材料技术车型,并且要在安全性、耐久性、车身强度上与目前路上的车辆保持同等水平”,福特全球材料和生产研究技术负责人Matt Zaluzec 表示:“汽车轻量化领域从来就没有万全之策。Lightweight Concept 概念车是最佳的材料混搭应用的试验平台。”工程师表示他们会通过共享架构、开发新生产方案来尽快达到量产阶段。

大陆将在76 GHz毫米波雷达上配备行人识别功能

德国大陆集团(Continental)宣布将在新一代76 GHz 毫米波雷达上配备行人识别功能。欧洲的新车碰撞测试Euro NCAP将从2016年开始在自动刹车试验中增加行人识别试验,大陆集团计划使该技术的识别能力达到仅用开发品就能应对这种试验的水平,实际产品将于2015年下半年开始量产。

如果能使用毫米波雷达实现行人识别,此前业内人士普遍认为的“要实现行人识别,必须要使用易于提高距离和形状分辨率的摄像头”这一固有观念将被颠覆。汽车的毫米波雷达根据反射波的时间差及强度等来计算距离,从而识别是什么物体。之所以难以识别行人,是因为人的反射强度极小,行人的反射波容易被其他物体的反射波埋没,难以分辨。

佛吉亚携新技术参加2014上海零部件展

2014 中国上海国际汽车零部件、制造设备及售后服务展览会2014年6月5日于上海新国际博览中心开幕。全球第6 大汽车零部件供应商佛吉亚在为期3 天的展会上,展出体现其轻量化、绿色环保、舒适和个性化等多项技术和产品。

1)佛吉亚通过新产品架构、替代材料和新的制造技术的研发创新,已将整车质量减少了100 kg 左右。本次展出的展品主要包括:座椅骨架技术、碳纤维复合材料及NFPP 天然纤维热成型门板(高尔夫门板)等。2)佛吉亚将重点放在排放控制、能源再利用以及有机可回收材料的利用上。本次展出的展品主要包括:宝马空气隔层涡轮增压歧管、紧凑型排气热能回收系统及ASDS 氨储存和输送系统等。3)佛吉亚研发的创新解决方案帮助乘客按照自身需求和习惯为汽车赋予独特个性。本次展出的展品主要包括:雕刻造型面套、奥迪A3 双色仪表板及无线充电技术(奔驰SLK 中控)等。

调查显示人们偏爱功能简单的信息系统

美国市场上在售车的娱乐信息系统中大约已经嵌入了170 余种应用程序,然而,驾驶员真正需要的仅仅是2 种。美国SBD 公司近期进行了一项调查,46 名车主参与研究,在受邀使用不同厂商的娱乐信息系统后,结果显示,他们操作系统的总时间中,仅有40%的时间是有效使用功能时间,而有60%的时间则被各种菜单和不常用的应用搞的团团转。SBD 公司高级研究部门负责人AndrewHart表示:“汽车制造商都十分着急地将各自的娱乐信息系统推向市场,但他们根本没有考虑到消费者与系统的交互设计。”在Telematic Detroit 大会上,6 名驾驶员分别使用了6 种不同的娱乐信息系统。结果是导航系统与音乐类应用占据了极大的使用比例。其中,驾驶员更青睐基于谷歌浏览器使用导航系统,而不是汽车内置的导航,原因是谷歌浏览器速度更快。

福特与三星联合开发下一代传统汽车电池技术

福特汽车与三星SDI 将联合开发下一代非混动车电池技术。短期内,研发目标将集中在双电池系统上——锂电池与12 V 铅酸电池(负责制动能量回收)。福特表示双电池系统将很快能够进行量产。他们还在进行一项长期研究(周期约为10年),试图将轻量化技术在锂电池中充分应用,使其完全替代铅酸电池。这项技术将以福特当前的几款混合动力车技术为基础。福特Ted Miller 表示:“我们目前正计划将旗下车型启停系统搭载率提升到70%,而双电池系统将进一步提升车辆混动比例,实现更大幅度的节能。”他还表示,要实现用锂电池完全替代铅酸电池,那么需要将锂电池的轻量化设计列入整车轻量化设计的范畴内。超轻量化锂电池相比普通锂电池要轻40%,或者说轻12 磅(约5.4 kg)。

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