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2014-12-16 04:30
汽车工程师 2014年7期
关键词:充气车型汽车

2015款索纳塔Eco搭载变种Gamma发动机

韩国现代公司近日宣布,第3 代动力系统将应用在2015 款索纳塔车型中,并命名为索纳塔Eco,Eco 将搭载1.6 L 四缸涡轮增压Gamma发动机的变种产品,该动力单元已经率先使用在了飞思车型中,其最大功率为142 kW,峰值扭矩264 N·m。除此之外,索纳塔Eco 还是现代公司首款采用7 速双离合变速箱的车型。

2015 款索纳塔通过利用先进的排气歧管设计,实现了双涡流涡轮增压器与空气引导中间冷却器、燃油直接喷射系统以及双轨连续可变气门正时系统之间的完美搭配。另外机座底板和蛇形辅助皮带也得到应用,以提高发动机可靠性。索纳塔Eco 在城市工况下每行驶100 km,消耗燃油评估值为8.4 L,公路工况下为6.2 L/100 km。综合工况下燃油经济性为7.4 L/100 km,该数据让索纳塔Eco 在非混合动力中型轿车市场处于领先地位。

用氨气助燃氢燃料电池车的春天

氢燃料电池车的优势在于它的排放物只有CO2和H2O,完全符合汽车业节能环保的理念。但这不代表氢燃料电池车的推广一帆风顺,例如,如何安全地将高压H2储存起来(车内或燃料补给站内);另一点就是为了顺应氢燃料电池车的普及,燃料补给站也必须跟上建设步伐。

氨气(NH3)它可以裂化为H2和N2,通常需要昂贵的催化剂来实现裂化。英国科学技术理事会(STFC)的研究人员表示,他们发现通过氨基钠可以将H2和N2轻松地分离。燃料电池除了可使用H2作为能源之外,NH3本身同样可以燃烧,尽管燃烧过程中需要少量的H2助燃,因此将NH3裂化就显得十分必要了。

随着STFC 研究的不断进展,目前所有必要的设备组件都可以顺利地在车上使用。“预计NH3的分解反应器体积将不会超过2 L,但足以应付一辆家庭用车的日常所需,”STFC 教授Bill David 说,“我们一直在考虑NH3燃烧的安全性以及如何在燃烧中不产生氮氧化物。”虽然没有透露具体的处理方案,但他表示以上目标是可以实现的,并且并不困难。

奥迪发布玻璃纤维弹簧并用于量产车

奥迪近日表示,将在量产车型上使用玻璃纤维弹簧技术,玻璃纤维弹簧将于2014年秋季搭载在中大型车上。玻璃纤维弹簧相比钢制弹簧质量要小40%,一个弹簧约能轻2.5 磅(约1.1 kg),4 个总共能够减轻质量9.7 磅(约4.4 kg)。玻璃纤维由长玻璃纤维缠绕在一起后采用环氧树脂浸渍而成。多层的结构设计能够更好地支持车辆在行驶时的压力。除轻量化之外,新的弹簧还不会被例如车轮清洗剂等化学物质腐蚀。另外,奥迪表示这种弹簧在生产过程中的能耗要比钢圈弹簧小得多。奥迪是首家将这项技术应用于量产车的厂商。

电装革新制造工艺空调单元通用化

丰田开始推行全新的汽车开发方法“TNGA”(丰田新全球架构)。基于这一架构的汽车要到2015年之后才会登场。但在丰田集团各公司,部件通用化的具体优点已经显现出来。丰田2013年11月推出SUV(多功能运动车)“猎犬”,2014年1月推出微型客车“NOAH/VOXY”。在这2 款汽车上,丰田开展了前所未有的新尝试——共用空调单元。

TNGA 效应包括电装瞄准的2 个“减半”。一个“减半”是指开发投入的人数和时间等资源减半;另一个“减半”发生在工厂,电装提出了把新型空调单元的生产线面积缩小一半的目标。电装将把这种集合了最先进生产技术的生产线打造成“全球标准生产线”,逐步推广到海外工厂。TNGA 的真正价值是在供应链上引发的这些连锁反应。随着空调通用化的推进,电装的下游分包制造商也能提高开发和生产效率。

麦格纳发布后排座椅技术可倾斜可折叠

麦格纳国际下属汽车座椅事业部近日发布了一项全新的汽车后排座椅技术,取名为Sedan Slouch,这款座椅既可以折叠起来增加行李厢空间,也可以向后倾斜满足后排乘客的舒适性需求。Sedan Slouch 座椅开发的初衷是利用灵活性设计缓解人们日常生活压力。例如司机携带家属外出郊游或钓鱼时,可以放置相关工具和行李;忙碌了一天下班时,坐在后排可以调节座椅靠背倾斜度,让自己坐得更舒适。目前,Sedan Slouch 拥有电动座椅和手动座椅2 个方案,用来给车企配置于不同级别的车型上。

先进的红外传感器技术提高汽车的安全性

在当代汽车中,占用分类系统(OCS)的实施已成为安全功能中一个越来越标准的配置。在碰撞发生时,OCS 可确保安全气囊以最有效的方式打开,保护乘客避免受到伤害。它是通过使用某种形式的传感器技术来确定乘员的身高和体型。在采用可见光作为OCS 感应机理时,当然有昼/夜光照水平的变化,这就要求系统应包括车内主动照明。因此,这种传感器技术及其对于不规则暴露的判断准确性是一个主要问题。且可见光传感系统需要相当高的处理能力,要配备相当昂贵的微控制器单元(MCU)。

使用工作波长范围从5~15 μm 的远红外(FIR)技术,正在成为汽车载客分类应用中越来越感兴趣的话题。远红外成像系统的巨大优势之一是,由于它以人体散发热量的频率来检测热辐射,能够更好地区分无生命的物体和一个真正的乘客。这种方法不依靠环境光,在白天或夜晚工作之间没有性能差别,因此也就不需要在车内主动照明。此外,它需要的处理能力也相当小,这些都使整个系统的复杂性和成本大幅度降低。

2015 款野马标配创新膝部气囊

根据官方消息,2015 款福特野马将标配行业首个主动手套箱膝部气囊。这款来自Blue Oval 公司的膝部气囊相比传统膝部气囊封装更紧凑,它位于手套箱后方。全新的设计不仅为前排乘员提供膝部保护,并且不会占据膝部空间。

在手套箱的内外门板之间安装有一个可充气塑料泡。当汽车上的传感器检测到碰撞发生时,充气泵会迅速向塑料泡内充气,手套箱外板便会迅速膨胀,抵住前排乘员膝盖。相比传统膝部气囊,Blue Oval 的这款气囊质量减小65%,体积减小75%,并且其展开后的受力面积非常大,给予乘客膝部更佳的保护。2015款福特野马搭载8 个安全气囊,比现款多1 倍。另外,两边座椅内均加入了头部气囊。

奥迪新一代Q7或将采用电子涡轮增压器

奥迪近日展示了一款RS5 TDI 概念车,该车采用了2 个涡轮增压器,分别为1 个大涡轮增压器与1 个较小的电子涡轮增压器。在转速较低时,电机负责驱动小型电子涡轮增压器,让动力迅速提升。而且即便司机松开加速踏板,这台小涡轮仍将保持运转,其目的是为了避免下次加速时的“动力迟滞”现象。奥迪将这项技术称为e-boost。

车中3.0 L 的V6 TDI 发动机最大功率为385 马力(28.7 kW),在1 250 r/min 阶段就可达到峰值扭矩。这款RS 5 TDI 概念车0~60 mile/h(约97 km/h)加速耗时不到4 s,最高时速可达约294 km/h。这款采用e-boost 技术的发动机或将在下一代奥迪Q7上配备,新一代Q7 将在2014年10月举办的巴黎车展上亮相。

博世为混动/电动车推出电子四驱系统

电气化能使混动车降低油耗,使电动车实现零排放。博世公司Rolf Bulander 博士表示:“电气化汽车还与动力性能、操控与驾驶乐趣有着密不可分的联系。”近日,博世公司表示正在研发一款全新的扭矩矢量分配系统,并已制作出了原型系统。系统中单独采用一个电机驱动每根车轴甚至每个车轮。

目前,标致的3008 Hybrid4 混动车采用的是博世的单轴驱动系统——依靠电机驱动后车轴,内燃机连接前车轴,实现4 驱。这样的排布方式被称为“轴分离混动(axle-split hybrid)”,博世此次推出的原型系统为上述概念的拓展应用。前轮分别采用独立电机控制制动和加速,提升了汽车的抓地力,此外还能提升汽车的转向性能以及越过地形障碍的能力。

福特向供应商及车企授权充气安全带技术

2012年,福特发布了可充气安全带技术。近日,福特公司表示:为了推广该可充气安全带技术的广泛应用,决定向供应商以及其他汽车企业低价授权该可充气安全带技术。

该可充气安全带外观上相当于在安全带上增添了充气气囊,于2008年首次获得专利,并首次应用在了2011 款福特探险者(Explorer)车型中。截止至目前,该可充气安全带技术已经成功应用于2013 款福特、林肯MKT、林肯MKZ、2014 款福特Fusion 以及2015 款福特F-150 皮卡车型上。另外,后续应用车型还将不断增多。

福特全球技术公司技术商业化总监Chris Danowski 表示,目前福特可充气安全带技术已经研发到第3 代,现在福特公司决定向供应商以及其他汽车企业授权该可充气安全带技术的使用。该可充气安全带技术将很有可能广泛应用到汽车、军事车辆、飞机、直升机以及船舶中。

宝马和戴姆勒合作开发无线充电技术

近日,宝马宣布将与戴姆勒公司共同开发混合动力车/纯电动汽车的无线充电技术。为了推进电动车无线充电技术标准化进程,宝马与戴姆勒两家永远的对手此次选择了合作。目前,宝马已经成功研发出一套系统,其中包含一个装载在地上的初级线圈以及安装在车底部的次级线圈。据悉,该系统的功率达到3.6 kW,传输效率为90%,大多数电动车电池可在3~4 h 充满(电池组容量一般为10~20 kW·h)。

利用无线充电系统,司机唯一需要做的就是将车开到地面初级线圈上,并按下控制台按钮,充电便会自动进行。宝马表示,无论下雪天还是雨天,无线充电系统的性能都不会因此而受到影响。如果在2 个线圈之间有其他物体(例如飘落的树叶),系统会自动检测到并立即停止充电。未来,研究人员计划将无线充电系统的功率提升至7 kW,大约是目前的2 倍。

福特打造最大安全气囊用于15座全顺

2015 款高顶全顺商用车高2.8 m,让人担心它在弯道中的抗侧翻性能。但实际上,由于大量电子牵引力、稳定性控制系统和低重心设计,其侧翻可能性微乎其微。但是为了考虑极端情况(如侧翻和侧面撞击)的乘员保护,这款超长超高的15 座全顺装配了市面上最大尺寸的安全气囊,长457 cm,高91cm,比常规侧气帘高30 cm,且长度是后者的2 倍。

它充气后的体积为120 L,是轿车侧气囊的3 倍(福特蒙迪欧的侧气囊充气容积为42 L)。引爆时需要2 个市面上最大的充气机构。它采用聚合材料外皮,可以保持膨胀状态时间长达数秒,该气囊是福特同TRW 公司的合作成果。TRW 是大尺寸安全气囊方面的一级零配件供应商。

奔驰公布新一代smart配置

奔驰公司的新一代smart 系列车型于2014年7月16日正式发布。新一代smart 系列车型同样有fortwo 和forfour 两款车型,这两款车型70%的零部件与全新雷诺Twingo 车型共用。新一代smart 系列车型将可搭载1.0 L 发动机,最大功率约为51 kW,最大扭矩为91 N·m。此外,新一代smart 系列车型还拥有电动版款型。

新一代smart fortwo 车型的车长为2 569 mm,车宽为1 659 mm,比上一代宽了100 mm,操控稳定性也随之提升。新一代smart forfour 车型的车长为3 500 mm,较当前款车型短了252 mm,使其在泊车时更方便。新一代smart 系列的两款车型均将采用后轮驱动,使用5 速手动变速器或者双离合6 速变速器。新一代smart 系列车型的配置有所提升,其配备了后视摄像头、停车雷达、日间行车灯及多功能三幅方向盘等配置。

藻类可成汽车生物燃料

利用种植农作物来加工生物燃料的技术在近期内很难获得长足进步,因为生物燃料在未来交通运输领域的推广会造成食品价格的上涨,还会导致滥砍滥伐现象的加剧。然而生物燃料可以从其它资源中获取,例如藻类。

通过藻类加工生物燃料的最大优势为:生产成本相对低廉,对地点环境的要求也非常小,基本任何场所都可以,加工生成的副产品甚至也是绿色环保物质,可以应用在其它领域。最初有盖培养皿中的小群落发育到足够成熟,需要把它们转移到体积较大的广口瓶中;随着时间的不断推移,藻类不断增殖,所以需要越来越大的容器,直到游泳池般的水池。之后把藻类收集到一起,并进行烘干处理,水分得到蒸发,藻类含有的油脂通过压力机榨压出来。藻类油脂和石油产品的性质非常接近,不需要对发动机进行改造就可以直接作为燃油使用,剩余的藻类残渣可以用作多种家畜、家禽的饲料。

通用更新测功设备精确测量噪声源

随着汽车车舱隔声做得越来越好,大部分嘈杂声全被隔离在外,因此高频刺耳刹车声显得更为明显。在通用汽车最新的底盘测试实验室中,工程师花费2 天半的时间可进行1 900 个测试项目,以前则需要2 周才能进行1 000 个项目。

通用的旧实验室中的底盘测功设备仅能实现两轮测功,而新的设备可以实现多路况条件模拟测试,还包括温度和湿度的调节。全新的四轮测功仪器允许工程师在测试中改变制动压力及车速,甚至模拟车底气流流动情况。另外,以前仅能确定一款车制动噪声来源的85%,因此消除制动噪声的比例最多也不会超过这个值,而新试验室的设备则可100%掌握一款车的制动噪声来源。

汽车远光灯控制系统应考虑到行人

关于应用于车辆的远光灯控制系统,本田在2011年局部改进的“雅阁”上采用了“远光灯辅助系统”。该系统利用安装在车内镜背面的COMS 传感器来识别位于一定范围内的前方车辆的尾灯以及对向车辆的头灯,并对头灯进行由远光灯到近光灯的控制,以免让前方车辆及对向车辆的驾驶员感到晃眼。

如果能够使这种功能与行人检测功能联动,便可实现避免向行人头部附近照射远光等功能,在驾驶时减轻行人的晃眼感。这还需要红外线传感器,而EuroNCAP 计划在评估项目中增加检测夜间行人的内容,估计这种传感器会越来越多。从车辆的行驶、转弯及停车等基本层面来看,远光灯角度控制系统非常不起眼。但对于汽车厂商而言,这种系统将成为品牌影响力和CSR(企业的社会责任)方面可获得好评的项目之一。

奥迪将回收“悬架能量”

奥迪近期正在开发一款用来回收“悬架能量”的系统,其能量再生的原理与制动能量回收系统类似,可在减震器上下运动的过程中为悬架提供额外的力支撑。奥迪研发部负责人Ulrich Hackenberg 博士表示,在车行驶过程中,减震器会逐渐升温,尤其是在凹凸不平的路面上这一情况更甚。而这些热量一般都会散逸到空气中浪费掉,奥迪推出的新系统通过发电机将这些能量回收。

回收的能量都将储存在电池组中,用来为混动车动力总成中的电机或传统汽车的电力电器元件供电。这项系统可以减轻内燃机的工作负荷,提升燃油经济性,效果与马自达i-ELOOP 制动能量回收系统类似。这项系统还可以从电池中抽取能量对悬架进行调控,实现不同的驾驶感受。

本田开发碰撞模拟可视化技术

据悉,本田正与美国密歇根州一家名为3DXCITE 的科技公司合作,利用其软件和可视化技术,实现3D 模拟碰撞测试。3DXCITE 的可视化技术率先应用于动画和电影行业。本田表示,采用这项技术后,其工程师能够更方便地观察到碰撞模拟测试的结果,对于不同设计方案可以进行快速评估,同时也能更快速、更高效地对工程更改做出反应。

该软件可接收普通模拟软件“LS DYNA CAE”的输出数据,以真实的3D 图像显示出碰撞结果。不仅可从任意方向显示,而且能让部分零部件及结构非可视化,因而可进行更加详细的碰撞分析。作为模型开发的一环,本田从1998年就开始采用非线性碰撞模拟技术LS-DYNA,并使其在ACE 车身结构的开发中发挥了重要作用。为了将LS-DYNA 的CAE 数据与DELTAGEN 软件结合在一起,本田提供了详细的数据,主导了新软件的开发。

佛吉亚新发泡技术旨在消除汽车内饰VOC

全球汽车零部件供应商佛吉亚,近日宣布成功研发新型TDI 材质车用座椅发泡垫。新型座椅发泡可消除99%的挥发性胺排放——相当于全球60%的挥发性有机物(VOC)排放量,同时提升座椅舒适度,这将是汽车座椅行业内一项具有突破意义的解决方案。

汽车制造商通常采用MDI 或TDI 材质的发泡制造汽车座椅垫。这些产品均使用胺作为催化剂,胺是挥发性有机物的主要来源之一,且会影响座椅垫的机械属性。而佛吉亚的新型发泡不需要任何外部的胺催化剂。

佛吉亚无挥发性胺发泡垫采用陶氏SPECFLEXTM Activ 聚氨酯解决方案。佛吉亚已将该新型发泡送往一家独立实验室进行检测,检测结果表明,此新型材料成分与之前的TDI 椅垫相比,可消除99%的挥发性胺排放。佛吉亚的低挥发性TDI 发泡垫因此成为全球第一款几乎可完全消除挥发性胺排放的发泡垫。

丰田谈车载以太网2020年开始全面导入

丰田LAN 小组负责人后藤英树在“第3 届车载以太网改变汽车未来”研讨会上介绍了以太网。德国宝马于2013年9月上市的SUV“X5”,在监控汽车周围情况的摄像头系统的影像传输中,使用了车载以太网。以太网早已在通信设备、个人电脑及家电产品中普及,而这一通信网络终于被导入汽车,在汽车业界引起了极大的关注。

后藤指出,在实现以太网的车载化时,重要的是要强化能够缩短故障恢复时间的“故障保护功能”,以及控制系统所必需的实时性。目前,IEEE 等正在制定实现这两项强化措施的标准,如EEE802.1TSN(Time Sensitive Networking)。伴随标准化动向,以太网在汽车业界的采用将逐步得到推进。后藤预计,作为摄像头用通信网络开始导入的车载以太网将从2015年开始用于驾驶辅助系统,从2018年开始使用Gbit 以太网,在2020年将迎来众多汽车厂商开始全面导入的时期。

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