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2014-12-16 14:11:09
汽車工程師 2014年4期
關鍵詞:汽車系統

英飛凌等企業聯研新型EV電機減重15%

德國研究者近日發布了一款原型電機,具有體積小、質量輕及效率高的特點,并在2014年德國漢諾威工業博覽會上進行了展示。這款電機由英飛凌和西門子等4 家德國機構共同研發完成,是歐洲“MotorBrain”研究項目的產物。

這款高集成度的電機相比2011年的前代產品減小了25%的體積,能夠輕松地裝入筆記本電腦雙肩包中。另外,得益于緊湊結構設計,電機質量從上一代的90 kg 降低至了77 kg。當一款中級汽車搭載這款60 kW 電機后,大約能以純電模式行駛150 km 左右,相比現在市場上的電機支持的行駛里程高出30~40 km。

豐田首創汽車線束系統銅金屬回收技術

隨著新興汽車市場的汽車產量持續增長,車內線束系統所需的高導電金屬需求量也在不斷上升。銅金屬在汽車中有著大量的運用,而目前全球可開采的銅資源量僅夠使用40年。日前,豐田汽車宣布開發出了全球首款汽車線束系統銅回收技術。這項技術由豐田與矢崎公司、豐田通商株式會社以及其他8 個公司共同研發。據稱,這項汽車線束系統銅回收利用技術可生產出純度為99.96%的再生銅。

當一輛汽車報廢時,很難將其中的線束系統與保險絲盒和其他關聯組件分離。因此一直沒有很好的方法將報廢車輛中的銅進行回收。2011年,豐田嘗試性地開發了機械分類法,可以將線束系統中的銅分離出來,并能將大部分雜質過濾。該技術分為4 個步驟:碾壓過程(報廢汽車中的線束首先經過機器碾壓成為碎屑);重力分解過程(碾壓后形成的碎片材料是樹脂和金屬的混合物,通過重力分解法可以將兩種材料分開);初步分類(將金屬材料部分保留下來,并用網狀過濾膜對金屬碎屑材料的尺寸和形狀進行分類);磁性分類(依靠磁鐵將混合材料中的鐵屑吸走,最終得到純度為99.96%的銅)。目前這項技術已經趨于成熟,豐田預計,到2016年,通過這項回收技術生產出的再生銅年產量可達到1 000 t。

沃爾沃S60L插電混動車亮相北京

在2014 北京國際車展上,沃爾沃發布S60L 插電式混合動力概念車,與現在已在歐洲上市的V60 插電式混動車不同之處在于,前者內燃機采用了汽油機,后者則是柴油機。

在發動機與8 速自動變速箱之間,沃爾沃加入了一個可由曲軸驅動的啟動發電一體機(ISG),另外動力總成中還包括一臺最大功率50 kW 的電機,以及容量為11.2 kW·h 的鋰電池組。通過3 個按鈕,司機可以選擇純電動模式(Pure)、混合動力模式(Hybrid)以及大功率模式(Power)。在默認的混合動力模式下,該車CO2排放量為50 g/km,油耗為2.0 L/100 km。純電動模式下,汽車最大行駛里程為50 km。

奔馳為混動車開發智能電量管理系統

奔馳為混合動力車開發出一款智能能量管理系統,可以評估前方的路況,并以此為依據對電池能量進行管理。這款名為Intelligent HYBRID 的系統能夠最大化制動能量回收效益。這項系統能夠保證車內高壓電池的電量恰好滿足能夠實現能量回收的程度,避免過度充能導致能量浪費。奔馳公司指出,大部分混合動力車在下坡時都會浪費能量,原因在于其在上坡前,電池電量已經比較充足;在下坡階段進行能量回收則會超出電池的容量,超出部分的能量都是浪費的。

無論Intelligent HYBRID 系統是否處于激活狀態,車內導航系統始終在檢測前方路況。當系統檢測到電池的剩余電量非常充足時,電機會自動擔任驅動車輛角色,從而令電池電量消耗到某一個值,使電池在隨后的下坡充能階段不會突破容量上限。車內的COMANDOnline 導航系統能夠檢測車前7 km 范圍內的路況信息及限速信息。

豐田中研開發識別距離達80m的激光雷達

豐田中央研究所試制出了車載近紅外線激光雷達系統,配備在行駛的汽車上,可三維識別周圍的行人、汽車、建筑物及地形等。此次豐田中研使用的試制系統以6 面反射鏡來掃描波長為870 nm 的激光。該反射鏡既可將激光二極管的光向周圍發射,還可用于將對象物的反射光導入受光元件(光二極管)的光路控制。

專用芯片的受光部采用適于高靈敏化的雪崩光電二極管。因靈敏度提高,易受到會成為噪聲的陽光等干擾,因此還采取了消除噪聲影響的措施。反復進行了1 000 次試驗,經確認,80 m 以內的識別率達到90%以上。

2015款e-Golf將舍棄電池主動冷卻系統

2015 款大眾e-Golf 在2014年底特律車展展出,經證實,該款車并不會采用主動電池冷卻系統。大眾工程師在高爾夫Mk6 電動原型車上進行了大量的測試后發現,其中搭載的電池性能并不會受到溫度的影響,前提是采用了合適的電化學材質——來自松下的鎳鈷錳鋰電池。這類電池幾乎不存在自發熱傾向,因此無需主動冷卻系統。而大眾利用其智能熱管理控制系統就可將電池保持在合適的工作溫度。

整個電池組總共包含264 顆電池,分為27 個模塊,總電壓輸出323 V,總質量700 磅(317.5 kg)。為了控制電池溫度,大眾開發了附帶智能熱管理控制的電池管理單元。依靠這樣一套系統,即便在極端溫度條件下,也無需主動冷卻。

飛思卡爾推出新一代汽車全景系統芯片

根據ABI Research 研究,2020年,全球汽車先進駕駛輔助系統的市場將達到2 610 億美元。為了應對如此快速增長的市場,飛思卡爾半導體與博通公司近日共同開發出一款Qorivva MPC5606E 芯片。據悉,這是業界首款全集成360°全景攝像頭系統MCU。

Qorivva MPC5606E 芯片的尺寸僅為8 mm×8 mm,可使攝像頭的體積最多減小50%。其芯片采用Power Architecture 技術,工作頻率為64 MHz;芯片擁有512 KB閃存以及96 KB SRAM(靜態隨機存儲)容量。

通過結合博通公司的BroadR-Reach車載以太網方案,能夠讓攝像頭收集到的圖像快速壓縮并轉化為可視數據。以太網能夠減少80%的線束用量和30%的線束質量,這一特性使得今后的汽車中可以裝載更多的攝像頭系統。

特斯拉向NHTSA遞交電子后視鏡配置申請

目前,美國監管部門要求汽車必須配備側視鏡,這是一項基本的安全配置。而特斯拉汽車近期正在向美國監管部門提出申請,希望其能夠對當前法規進行改動,批準其下一款新車Model X的無側視鏡設計。希望通過這一舉措進一步改善汽車的燃油經濟性以及安全性。

后視鏡看似不大的迎風面積實際上會令整車的空氣阻力明顯增大,此外它也是風噪的來源之一。而若采用攝像頭單元設計,則可以令設備的體積大幅減小,甚至可以嵌入在車身內部,對車身空氣動力性能沒有任何不良影響。

大眾XL1 柴油插電式混動車中也可以看到無側視鏡設計,取而代之的是車門內側靠近車窗的位置安裝了2 個顯示屏。該設計充分考慮了司機的視線習慣,因此顯示屏的位置與司機平時看向側視鏡的視線方向一致。

2014日產Rogue率先標配智能后視鏡

日產前不久發布了“智能后視鏡”技術,而在2014年紐約車展上,日產將首次把這項技術搭載在日產Rogue 上。與該系統匹配的是安裝在車輛后方的高分辨率攝像頭。液晶顯示屏將攝像頭傳來的圖像數據進行解碼后,以更高的分辨率展現給司機。智能后視鏡的切換功能可以通過后視鏡下方的滑動開關實現。

液晶顯示屏相比傳統屏的好處在于,它的圖像不會像傳統后視鏡一樣被C 柱、座椅頭枕及車內乘客等阻擋部分可視范圍。而液晶顯示屏由于直接采用車后方攝像頭的圖像,因此能將車輛后方景象一覽無余地展現給司機。此外,液晶后視鏡所展現的畫面不受雨雪天、霧霾天和黑夜等環境因素影響。即便被后方緊跟著的車輛用前大燈直射,其特別的圖像解碼程序也能良好地應對,不會造成圖像眩光。

新馬自達MX-5亮相紐約底盤減重220磅(約100kg)

為了慶祝馬自達MX-5 跑車推出25 周年,馬自達在2014 屆紐約車展上發布全新(第4 代)MX-5 的底盤。全新第4 代馬自達MX-5 采用創馳藍天(SkyActive)底盤,相比上一代的底盤輕了220 磅(約100 kg),可以實現低于2 000 磅(約903 kg)的整車質量。

新MX-5 將采用發動機“前中置”(前置的發動機在前車軸上方,而該車發動機則位于前軸后方)的布局,馬自達表示該設計是為了優化車輛質心,并稱全新MX-5 將是迄今為止質心最低的MX-5 車型。變速箱與后軸間采用了動力傳動框架(PPF),抵御車輛在加速/減速時在組件間產生扭曲應力。

2014年我國新能源汽車銷量或翻番將達到6萬輛

2014年4月22日舉辦的2014 中國汽車論壇上,中國汽車工業協會預測,2014年,我國新能源汽車銷量或將達到3.5 萬輛,實現100%增長。若將混合動力各類車型加上,將達到6 萬輛的規模。一季度新能源汽車生產6 651 輛,銷售6 853 輛,均比2013年同期增長1.2 倍。得益于新能源汽車推廣力度加大、終端市場培育加強以及節能減排法規和環保政策的間接促進,新能源汽車逐步摸索出相適應的商業模式,市場化效果初顯,產銷量再創新高。中國汽車工業協會會長徐建一表示,目前新能源汽車仍面臨著政策穩定性不強的問題。產業補貼標準以3年為一個周期,而整車開發需要24~36 個月,如果政策到期而新政未出,將對企業研發帶來波動影響。此外,補貼車型和補貼標準存在爭議,缺少停車、充電及電費等使用環節的補貼細則,消費者積極性不高;同時存在產品標準體系不完善、核心技術有待突破及配套支撐力不足的情況。

博世將在2015年推出“無人”泊車技術

博世公司近期表示,將在2015年推出自動泊車系統,進一步推動自動駕駛進程。在博世的試驗場中,試驗車內沒有司機,人們只需站在車外,通過智能手機上的按鈕就可實現車輛自動泊車。只要將手指移開屏幕,那么自動泊車進程將會停止。該系統可適用于平行停車和垂直停車。

自動駕駛的下一步計劃是在高速行駛的高速路上進行車道變換演示,其同樣需要攝像頭、雷達和激光雷達的協作互動。除此以外,車輛還將從云服務器獲取數據,從網絡中獲取其他車主上傳的各地路況和車況等。

李爾公司正研究在主動姿勢調節座椅技術

李爾公司近期正在研發一款名為主動姿勢調節座椅的技術,專為保護司機背部及腰椎區域而設計。通過從座椅壓力傳感器中收集數據并分析,計算機可以調控分布在座椅各處的8 個充氣氣囊,從而讓乘坐者背部所受壓力更平均。座椅上的小氣囊能夠讓司機坐姿更直,從而使得其呼吸更流暢,減少長途駕駛中的疲勞感。

目前座椅中有8 個小氣囊,將來或許會增加到16 個。座椅并不是通過攝像頭或傳感器來檢測司機體型,而是讓司機通過平板電腦或手機主動輸入自己的數據,這樣的數據將更準確。工程師表示,司機無論有脖子酸、背痛還是腰痛等疾病,只要將其輸入系統,座椅上的小氣囊將會進行相應的支持。

騰勢發布首款電動車最高續航300km

深圳比亞迪戴姆勒新科技有限公司在2014年北京車展上正式發布了騰勢(DENZA)品牌首款電動車。該車動力總成由一臺電機和磷酸亞鐵鋰電池組成,電機最大功率86 kW,峰值扭矩290 N·m,鋰電池容量47.5 kW·h,最大行駛里程可達300 km,最高時速150 km/h。國內駕車的上班族平均每天的通勤距離在50~80 km,也就是說,這款車每周僅需進行2 次完全充電即可滿足日常使用需求。初步估算,該電動車每行駛100 km 花費的成本不到20 元。車內電池組采用擠壓鑄造的輕量化鋁制外殼保護,其安裝位置位于汽車底盤下方,此布局不僅將動力總成組件與乘客艙完全分離,同時還令車輛在受到撞擊時不容易損壞電池。

騰勢電動車中還采用了智能功率流管理系統,該系統持續對電池和動力總成之間的功率流傳遞進行監控。一旦碰撞事故發生,系統會自動將電池組與動力總成斷開連接,在必要時刻,其還可迅速下調電池組儲電量水平,使其低于碰撞時的危險臨界值。

超威動力與Moll合資制造啟停系統汽車電池

香港主板上市公司超威動力宣布,2014年4月17日,公司與Moll 及Moll 合伙人訂立框架投資協議,據此公司透過其附屬公司河南超威同意與Moll 合作制造用于啟停系統的汽車電池。

超威動力表示,汽車行業的自動啟停技術正處于發展時期,相應的電池需求量正在提高。公司認為,透過訂立框架投資協議,公司可獲得Moll 集團的專業技術、專業知識以及“Moll”品牌的使用權,使得公司能夠以較短的時間掌握核心技術,迅速在中國和其他市場開拓啟停電池生產和銷售業務。

汽車無線充電技術的發展

許多廠商正在研發電動車的無線充電技術。大眾近日便表示,可能于2017年將無線充電方案以選裝的形式應用于部分量產車。博世和Evatran 聯合推出的無線充電套裝只能為雪佛蘭Volt 和日產Leaf 進行充電。沃爾沃試驗著利用道路進行無線充電:通過將2 個電源線鋪設在公路上,電動車經過時便可獲得電力供應。這項技術的核心在于汽車得搭載集電器,集電器與公路上的電纜連接,利用直流電充電。汽車不必走在電纜的中央,但速度必須大于60 km/h。豐田2014年2月聲稱,已經開發出無線充電系統,并會在日本愛知縣內啟動實證實驗。該系統可讓汽車停放在位于地面的線圈上進行充電(磁共振傳輸電力)。

汽車空調的排風是“超級溫室氣體”

外國網絡報刊InsideClimate News 稱,即便是最環保的汽車,其空調系統中或多或少都會排放出溫室氣體,主要來自于空調系統制冷劑。目前大部分量產車空調系統中使用的制冷劑為HFC 134a,該物質產生溫室效應的效果為CO2的1 400 倍,可以稱其為“超級溫室氣體”。空調制冷器通常不會曝露在大氣中,但如果儲存罐破裂,那么它依然會泄露到空氣中。但當一輛汽車報廢時,空氣制冷劑泄露不是首要考慮的問題。雖然HFC 134a 和其他氫氟碳化合物僅占全球溫室氣體的1%不到,但由于經濟增長,汽車保有量增加,其排放量正以每年10%~15%的速率增加。

當HFC 134a 對環境的影響沒有被認識到時,人們還將其當做制冷劑領域的一大進步。不過,奔馳和大眾等德國知名車企則拒絕使用它,原因是會造成安全隱患。與此同時,美國環保署希望通過《空氣潔凈法》(Clean Air Act)強制規定今后所有在美國市場出售的車型都強制替換掉HFC 134a 制冷劑,從而抑制溫室效應的加劇。

飛利浦發布全新車載空氣凈化器

飛利浦公司近日開發出一款全新車載空氣凈化器——Compact 200。設計師在此款產品中將健康空氣指示燈融入其中,通過LED 按鍵顏色的更改,時時提醒車內空氣凈化情況,滿足家庭用戶把握車內動態空氣凈化情況,同時也使家庭用戶能夠時時關注自身健康。全新產品繼續沿用飛利浦獨創的三重過濾技術,快速消除高達99%小至0.3 μm 的灰塵,清除車內PM2.5 及病毒。另外,其獨有的HESA(高效選擇性吸附)過濾層,更能凈化99%的嚴重影響兒童腦部發育及孕婦胎兒發育的有害化學污染物以及甲苯、苯和二甲苯等揮發性有機物。不僅如此,還能去除超過70%(如H1N1)等細菌和病毒。

蘋果加強汽車配套技術開車禁用短信功能

2014年4月22日一個新技術被公開,該科技顯示蘋果已經開發了一項新的iPhone 技術,該技術可以自動鑒別用戶是否在駕駛,如果是,就會自動關閉短信功能,以減少干擾對潛在事故發生的可能。關于蘋果的發明主要有兩個具體的體現。第一個是鎖定機制,這并不需要從汽車進行導入,而是當用戶駕駛時,使用車載傳感器來確定設備用戶是否在駕駛。第二個體現為,汽車能夠傳輸鎖定信號到iPhone,能夠有效地阻止用戶接收和發送短信,或者在座位上使用其它智能手機功能。

不需要從車上進行導入,iPhone 依賴于運動分析器的數據和風景分析儀來觸發鎖定機制。加速計、攝像頭、感光器、GPS 接收器及其它感應元件都可以用于部署來獲得原始數據。運動分析儀會監控設備達到一定的閥值速度,當達到這個速度的時候,就證明車正在運行。iPhone 的GPS 和加速計將使得這個體系運行起來更加準確,甚至可以用于識別用戶是否在走路,跑步或者是在車內移動。

日本研制出電動汽車電池耐熱新技術

據《日本經濟新聞》2014年3月28日報道,日本大金工業和日本高度紙工業聯合研制出用于電動汽車的鋰電池高耐熱技術。新技術不需要電池冷卻系統,在減少自身電力消耗的同時減輕了車體質量,一次充電行駛距離可提高30%~40%。還可防止電池自燃事故,提高行車安全性。現有車用鋰電池發電時因化學反應而發熱,當溫度上升至45 ℃以上時,發電性能降低,需要裝配冷卻系統。夏季高溫時節,冷卻系統全程運轉可致效率下降,行駛距離縮短30%左右。新技術采用氟化合物代替易燃電解液成分,制成的新型電解液即使溫度上升至60 ℃也能正常工作。

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