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2014-12-19 01:37:25
汽車工程師 2014年8期
關鍵詞:發動機汽車系統

美國GoTek研發轉子發動機熱效率達53%

近日,美國加州GeoTek Energy 公司制作出的原型轉子發動機厚度為15.2 cm,直徑為30.4 cm,其輸出功率相當于一臺1.5 L 發動機。這款名為DynaKinetic 的發動機采用圓形發動機外罩,內置旋轉活塞,也稱為搖桿。該公司這樣描述其新款轉子發動機的工作原理:“隨著搖桿圍繞外部機械軸轉動。每根機械軸上都有一個正齒輪與固定著的內齒圈耦合。正齒輪轉動帶動外部機械軸繞著內齒圈轉動,最后引起轉子旋轉。當轉子旋轉時,每個被分隔開的獨立空間分別進行進氣、壓縮、點燃及排氣過程。”公司研發人員稱這款轉子發動機能夠達到53%的熱效率,并表示,相比與其功率相當的活塞往復式內燃機,其質量要輕71%。

寶馬i8采用首款內置冷卻器的進氣歧管

皇家帝斯曼集團近日開發出一款塑料進氣歧管,首次在進氣歧管內部集成了增壓空氣冷卻器(charge air cooler)。新的產品將用于寶馬i8車型中,這款產品代表著熱塑性塑料作為汽車高溫部件的應用,是可以實現的。

這款塑料進氣歧管采用注塑成型,可在220 ℃高溫下長時間正常工作,并可短時間在最高250 ℃環境下工作。將增壓空氣冷卻器集成到進氣歧管內部,減少了原本需要連接到汽車前方的管路的長度,從而提升了發動機響應,并減少了渦輪遲滯。這款塑料進氣歧管相比鋁制歧管輕了40%。

寶馬i8 混動跑車采用了一系列頂尖科技,使其在性能媲美其他跑車的同時擁有更低的碳排放。其動力總成包括一臺1.5 L 渦輪增壓汽油發動機以及一臺混合同步電機,內燃機渦輪具有極高的進氣壓力。

2016款奧迪TT中的炫酷音響技術

2016 款奧迪TT 作為奧迪TT 車型的最新款設計,其包含了一系列令人印象深刻的車載技術和設計風格,其中其配備的音響系統格外出眾。2016 款奧迪TT 高配車型配備了Bang&Olufsen 音響系統,該音響系統的輸出功率可以達到680 W,并配備有12 個揚聲器。通過將上面的Bang&Olufsen 音響系統與奧迪多媒體交互(MMI)導航信息娛樂系統相結合后,則可以輸出得到5.1 環繞立體聲。另外,奧迪的Symphoria軟件可以分析整個音頻信號中每個單一的聲音信號,然后就可以將這些不同的聲音信號有選擇的分配到車內的各個角落。奧迪汽車公司表示通過利用以上技術來對聲音進行處理可以保證為每位乘客提供最佳的聲音質量,并可以讓聲音更有空間感。

2016 款奧迪TT 的全新內飾設計將摒棄目前較為普遍的中央屏幕設計,而是采用了將所有的顯示信息集中顯示儀表板上設計風格,其全新的內飾設計被外界親切地稱之為“虛擬駕駛艙”。通過方向盤控制系統、奧迪多媒體交互系統旋轉控制器以及一個觸屏板顯示屏就可以讓駕駛員來管理所有的車輛信息。

帶冷卻系統太陽能電池助力“綠色”出行

日前,來自加利福尼亞州斯坦福大學的科學家研究團隊,發現了可以有效降低太陽能電池溫度的方法。他們研發設計的方法是:在太陽能電池表面的SiO2玻璃涂層上嵌入一些棱錐或圓錐狀的結構。這樣一來,太陽光線中的紅外線帶來的冗余熱量就會被散射開,使得太陽能電池可以只接收到可見光,以上方法是類似應用中效率最高的一種辦法。

一般情況下,太陽能電池工作溫度都可以達到55 ℃的高溫,如此的高溫會迅速降低太陽能電池板的工作效率,縮短其使用壽命。為太陽能電池板設計額外單獨的冷卻系統不太可行,因此需要考慮通過其他方法來降低太陽能電池板的溫度。

以上創新設計方法已經進行了實驗研究,嵌入了圓錐狀結構的太陽能電池板的實驗測試結果非常理想。目前,以上科學研究小組正準備針對以上方法進行室外實際環境測試。

西安動工建設中國最大汽車動力電池生產基地

2014年8月18日,三星環新汽車動力電池項目在西安高新區開工建設,總投資6 億美元的工廠預計2015年投產,建成后每年可為4 萬輛以上純電動汽車供應電池,這是目前中國大陸最大的汽車動力電池生產基地。

2014年一季度,中國新能源汽車產銷分別為6 651 輛和6 853 輛,同比增長120%。中國官方的《節能與新能源汽車產業發展規劃》指出,到2020年,純電動和插電式混合動力汽車的生產能力達200 萬輛、累計產銷量過500萬輛。中國將成為世界最大規模的電動汽車市場。

2015款凱迪拉克ATS配備手機無線充電

凱迪拉克最近將推出一項智能化設計,以幫助駕駛者主動放棄手機。與Powermat公司合作,凱迪拉克為2015 款ATS 車型帶來一個高科技含量的無線充電系統;在新款ATS 正式發布之后,該無線充電系統還將陸續應用在2014年秋冬季發售的新款CTS 轎車和Escalade 運動型多功能車(SUV)中。

整套無線充電系統包括一個橡膠墊,布置在中央控制臺后方的儲物室內,按下相應控制按鈕,橡膠墊就能夠與系統接入,實現為手機充電的功能。只要手機與該系統兼容,或者附加一個提供兼容性的工具,把它放在橡膠墊上,充電過程就會自動進行。這套無線充電系統僅僅是制造了一個小型電磁場,為手機電池提供充電能量。行車過程中需要的所有相關信息都可以從車載資訊娛樂系統中獲取,因此這套先進的無線充電系統是讓駕駛者擺脫手機的一個不錯方法。這套設備不僅可以降低由于充電線造成的車內環境雜亂無章,還能夠一定程度上減少駕駛過程中精力不集中現象的發生。

“京Ⅴ+”2015年1月實施OBD系統運行頻率加嚴

國Ⅴ第2 階段機動車排放標準,也就是汽車業內俗稱的“京Ⅴ+”,預計2014年9月1日正式實施。據悉,國Ⅴ第2 階段機動車排放標準將于2015年1月1日起正式實施。新標準實施后,不僅新車的合格證要更換,新標準將對車輛的車載診斷系統OBD 的運行頻率進行加嚴。由于汽車合格證由國家頒發,北京在實施京Ⅴ時,國家標準只有國Ⅳ。新標準實施后,各項污染物排放的限制標準與京Ⅴ是一致的,還會有2 個變化:1)合格證需要更換;2)車載診斷OBD 系統也增加了兩項監控功能:一是增加了一項污染物氮氧化物的監測;二是加強了OBD 工作的頻次,能夠更加有效率地工作,一旦排放超標就能及時發現和排查。

澳洲新南威爾士大學打造最快太陽能車

2014年,創造了2011年最快太陽能汽車吉尼斯記錄的澳洲新南威爾士大學的Sunswift 團隊,開發出一款更新的太陽能汽車,名為eVe。這輛看起來像高科技賽車的汽車,其平均速度能達到87 mile/h(約140 km/h)。汽車能夠借助太陽能行駛500 mile(約805 km),或者是借助鋰離子電池行駛310 mile(約500 km)。車內電動機由澳大利亞國家科學機構CSIRO 設計,效率高達97%。該車的太陽能電池板由非常薄且可彎曲的C60 Sunpower 硅電池組成,在天氣好的情況下可以產生800 W的功率,并且還有再生制動功能。這款全新太陽能車車身由TeXtreme 碳纖維打造,質量為 661 磅(約 300 kg),輪轂也是由碳纖維和鋁合金制成。該車是Sunswift 設計的第5 代太陽能汽車,最初是為2013年世界太陽能賽車挑戰賽設計的。

2014年上半年國內發動機市場成績

2014年上半年,國內汽車用汽油發動機市場被合資品牌牢牢占據,一汽大眾、上汽通用五菱、上海大眾動力以超高的銷量穩占前三甲。尤其一汽大眾有著91.86 萬輛的銷售成績以及26.1%的增長速度。與汽油機被合資品牌牢牢占據的局面相反,柴油發動機市場則以自主品牌為主。大型柴油機多集中在國產企業當中。玉柴、濰柴、一汽錫柴及全柴4 大國有企業銷量均超過20 萬臺。

綜合分析,國內發動機市場2014年上半年銷量呈上升趨勢,同比增長9.3%,汽油機占整體市場的82.3%,是發動機銷售市場的主力。柴油發動機受政策影響,多匹配在貨車、重卡及推土機等重型機械上,且控制權多在國有企業手中,這也造成其銷量增速較低的情況。隨著國Ⅳ油品的推出,對發動機,尤其是柴油機的要求將越來越高,提升柴油機技術水平,發展清潔化的綠色動力將成為今后發動機發展的一個方向。

博世擬2020年推出新型車用激光雷達傳感器

德國博世集團日前表示,為滿足無人駕駛汽車市場對高科技傳感器的市場需求,該公司計劃于2020年推出一款新型激光雷達傳感器。目前市場上許多駕駛輔助設備裝配的都是傳統的雷達或攝像機傳感器,如自適應巡航控制系統。但近幾年一些汽車零部件商及科技公司已經開始研究能夠精確定位的先進激光雷達傳感器。為滿足無人駕駛汽車市場對全方位傳感器的強勁需求,博世正在研發一款新型傳感器,并預計2020年上市。

其競爭對手大陸此前推出了一款激光雷達系統,但該系統只能應用于汽車在城市低速(19 mile/h,約30.6 km/h 以下)行駛的情況下,防止汽車發生碰撞事故。

追求極致精度法拉利發布新轉向技術

近日,法拉利的最新轉向系統獲得了專利,據稱該系統可提供前所未有的轉向精確度。這項新的轉向系統比傳統轉向裝置的優勢在于,能夠提供更精確、更一致的轉向反饋。傳統轉向系統中,轉向機構箱和轉向柱中的萬向節組成的連桿機構的聯合效應,會造成駕駛員轉向輸入與前輪響應程度之間的傳動誤差。這樣的傳動誤差還會導致駕駛員每次使用相同的轉向力,卻形成不同的前輪轉向角度。如今汽車在向左和向右轉向相同角度所需要的力不同,也就是所謂的扭力轉向效應,其利用軟件計算施加在方向盤上的扭矩和它旋轉的角度,數據傳輸至一個電子伺服機構,從而對轉向系統本身進行精確比例控制。

專利中還提到,由于這項系統特殊的結構,給駕駛員的感覺或許在朝某個方向轉向時角度不到位,但實際上,轉向系統的受力變得更一致了。法拉利指出,由于這項系統的轉向機構硬件與傳統系統一樣,因此該系統的成本并不高。

汽車廠商福音——用實車評估汽車噪聲

日東電工2014年7月30日宣布,新導入了對汽車噪聲及氣密性等進行評估的設備,可通過實車確認所開發防噪聲材料的效果。在汽車零部件廠商中,以前鮮有廠商擁有可評估汽車整體性能的設備。如果能夠了解汽車整體顯現的效果,向汽車廠商等推銷自已的產品就會變得更容易。而且,日東電工還可利用相關設備為汽車廠商提供的汽車做測評,通過提高潛在客戶的開發效率來促進自己產品的銷售。

日東電工在日本愛知縣豐橋事業所內,設置了可放入汽車的半消聲室及振動臺等。振動臺設置在溫度處于-40~80 ℃范圍內某固定值的房間里,評估設施的總樓板面積約為1 000 m2。此外,日東電工還設置了對自己產品的效果進行分析的設施,可根據客戶企業提供的CAD 數據來分析。

日產聆風中的可回收材料比例達25%

日產聆風現在的角色就好像1997年的豐田普銳斯,開啟運輸生態學的新的一頁。但是不同于普銳斯,聆風完全放棄汽油發動機,騰出更多空間給電動機,以便進一步降低碳足跡,但是同時它還保留了常規汽車該有的所有特征。雖然聆風它完全依靠電能,但它的制造過程也會污染環境,所以日產一直在尋找改善工藝的方法。鋰離子電池的制造環節會嚴重地污染環境,所以日產決定用大量的再生材料制造車子的其他部分,緩解制造過程對環境的危害。

在日產聆風1 460 kg 的質量中,有375 kg(約占25%)來自再生材料。比如其座椅塑料纖維來自再生的PET 水瓶,保溫材料來自廢舊衣物,車門和內飾的塑料面板源自舊的家用電器。

Navdy平視顯示器開啟未來駕駛模式

Navdy 是一款全新的平視顯示器系統,該產品可以隨身攜帶,并能夠安裝在任意一輛汽車上。駕駛員僅需注視著前方,就能夠通過該小型便攜設備的可旋轉顯示屏獲取速度等行車信息,而無需降低視線觀察儀表板刻度盤上的數值。每一位使用過平視顯示器的駕駛者都會說,該設備非常實用,顯示的信息簡單明了,用過之后對傳統儀表盤再也提不起興趣。把平視顯示器接入車載自動診斷系統OBD II的端口,呈現的速度數據跟常規速度計是完全相同的。

此外,Navdy 是一款手機免提輔助設備,可以輕松實現與安卓或蘋果智能手機的配對連接,駕駛員通過手勢或者語音控制,就能夠完成相關操控。Navdy 的視頻系統幫助實現免提控制:豎起大拇指就會自動接聽電話,手指左右滑動代表著掛斷電話。

大眾擬造XL2超節油車油耗0.9 L/100 km

近日,大眾汽車計劃在XL1 之后再打造一款名為XL2 的超節油車,大眾汽車數年前披露了XL1 插電式混合動力車的簡單概念,2014年8月才開始交付消費者。大眾準備以2 門2 座的XL1 為藍本,打造4 門4 座的新車,但油耗卻保持不變,維持在0.9 L/100 km 的水平。

XL2 很大程度上將沿襲XL1 的技術,尤其是前后副車架、懸掛和制動系統,而中央車身架構則將徹底重新設計。最終XL2 的整備質量預計在940 kg 左右,比XL1 的795 kg 高出近兩成。XL1 的碳纖維車架可能將替換,但交錯式座椅布局仍有望延續,XL2 將借助加長的車身進一步優化外形空氣動力特性, 從而保持窄車身設計,減少前向風阻。

汽車車載3D技術助力實現安全駕駛

駕駛過程中,人的視線死角是難以消除的,如果能夠對汽車4 個方向的高分辨率攝影機影像進行3D 合成,以讓駕駛員根據不同駕駛情景自由改變視角,得到更廣闊的駕駛視線,就可以準確預測路況,大大降低各種交通事故的發生。采用高分辨率攝像機的駕駛輔助功能全方位立體監視系統就是這樣的解決方案,有助于實現安全駕駛。利用3D 技術,所有這些及更多要求只需不到1M 字節的圖像和幾何數據就可輕松解決。

通過使用圖像芯片的幾何引擎,這一模型現在可以任何方式進行動畫模擬、從任何角度進行位置擺放。只要擁有3D 模型(多邊形網格和紋理繪圖),無需提供任何其它數據,就能全方位地展示3D 模型。通過沿著3D 模型的3 個軸進行縮放、旋轉和轉換,可以獲得無限量的圖像數據。正如之前指出的,無需昂貴的閃存或系統存儲器,就可呈現車胎數據、故障的車燈和車門狀況等任意數量的信息和提示。

李爾推出全新座椅技術注重人體工程與輕量化

李爾團隊針對近年來應用在座椅上的高敏紅外加熱技術、電腦溫控系統以及新型粘合劑、復合化學材料,設計了Crafted Comfort Connect,這是一款復合的表面材料技術,在使座椅的性能更符合人體工學的同時,克服了傳統座椅的技術缺陷。

第一款應用了該技術的座椅在2011年問世,裝配在寶馬M3 系CRT上。2012年,李爾又發布了法拉利F12 Berlinetta 座椅。2013年春季在日內瓦車展亮相的超跑法拉利LaFerrari,也使用了李爾Crafted Comfort Connect 系列座椅。

博格華納帶缸壓傳感器預熱塞配套大眾汽車新一代柴油發動機

博格華納為大眾所有新柴油機供應其創新的帶缸壓傳感器的預熱塞(PSG),該產品首先應用在1.4 L 發動機上,2014年晚些時候將拓展到1.6 L 和2.0 L 柴油機上。基于該新柴油機系統模塊(MDB),這些高燃油效率、低排放的發動機能提供55 kW (74 HP)到140 kW(188 HP)的功率,并已經被確定應用在多款大眾、奧迪、西亞特和斯柯達品牌車上,以滿足歐Ⅵ排放標準。

作為柴油機系統模塊中一個關鍵零件,博格華納帶缸壓傳感器預熱塞通過集成缸壓傳感器,即提高冷啟動的預熱效果,同時也提升發動機效率。傳感器測量燃燒室中快速變化的缸壓,并把數據反饋到發動機控制單元,從而建立發動機缸壓的閉環控制,發動機調節器根據缸壓變化,持續不斷地調節每缸的噴油量。

福特Fusion輕量化概念車后窗減重35%

近日,福特汽車公司推出了一款多材質、輕量級汽車(MMLV)。該款汽車的后窗采用沙特基礎工業公司(SABIC)創新塑料業務部門的高級聚碳酸酯車窗解決方案。與2013年福特Fusion 車型的同款車窗相比,新款車后窗玻璃厚度增加1 mm 以上,但質量卻總計減輕了7.4磅(約3.4 kg),占總質量的35%。此款概念車后窗所采用的高級聚碳酸酯解決方案,將LEXAN 樹脂與EXATEC E900 等離子涂層相結合。E900 涂層是SABIC 獨有的一款產品,具有極高的耐氣候性和耐磨性,可幫助汽車制造商達到車窗能見度認證標準。

聚碳酸酯的熱傳導率僅為普通玻璃的1/5,從而可以大大提升車窗的隔熱性能。SABIC 證實,LEXAN 樹脂可有效降低HVAC(供熱、通風與空調)系統負荷,CO2排放量可降低3 g/km,電動車與混合動力車的行駛路程可延長2%~3%。

美國監管機構推進開發酒駕檢測技術

近日,有消息稱美國某聯邦安全監管機構正在與汽車生產廠商和汽車零部件供應商進行一項名為“無縫監測(seamless)”的車載新技術。該技術可以通過觸摸和呼吸來判斷駕駛員是否飲酒,其目的是降低甚至消除因酒駕而引起的汽車安全事故。美國國家公路交通安全管理局的官員表示,雖然目前酒精探測技術仍處于研發和測試階段,但是計劃于2018年開始在汽車上具體應用。

以上急制動系統可以通過采用汽車雷達以及其他車載傳感器來實時檢測具有潛在發生可能的碰撞事件,在檢測到潛在碰撞事件后,系統將自動剎車,以避免碰撞直接接觸或降低碰撞的嚴重程度。美國國家公路交通安全管理局認定,以上車載安全技術在大幅降低交通傷亡數量方面,有著巨大的潛力。因此,美國國家公路交通安全管理局鼓勵車載安全技術的廣泛應用。

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