豐田推出第2款渦輪增壓發動機——1.2 L排量直噴渦輪增壓發動機。搭載該發動機的小改款Auris型號為120T,從1 500~4 000 r/min的寬廣轉速范圍內能發出185 N·m的最大扭矩。100 km油耗5.15 L,比日本政府2015年的燃油標準還要優秀10%以上,由此獲得了日本政府專門為節能車輛設立的補助金和稅費減免。
該發動機的渦輪增壓器只有單渦管,排氣歧管整合在氣缸頭上,并配有水冷來優化排氣溫度,使得進氣冷卻程度不受發動機熱負荷的影響,從而獲得更敏捷的加速性能和全速域下更高的扭矩。通過在氣缸中引入更強的擠流(水平軸線的渦流),并搭配D-4T(汽油直噴四沖程增壓)技術,在缸內營造出最優的油氣混合物,從而提高了火焰的燃燒速度。進氣門連續可變氣門正時可以根據負載不同,適時地切換成阿特金森循環,最高能將熱效率提升到36%。
福特公開了未來內飾設計方向,大腦掃描和眼球追蹤技術成為最新設計工具。新設計方法從眼球跟蹤開始,傳感器持續跟蹤車內人員眼球移動方向,并記錄下相關數據,該技術用于幫助設計師和研究人員觀察車內哪塊區域最先受到注視,鎖定設計的重點區域,以及判別某區域長時間吸引關注的人群比例。而大腦掃描則用于追蹤被觀察者看到內飾方案時,“大腦系統的活躍與抑制”情況,從而判斷內飾設計方案的吸引力程度。
現今市場上的智能大燈技術主要由德系車型領跑,如奔馳新一代S級的智慧型LED頭燈具備主動轉向照明、轉彎輔助照明、鄉村道路、高速公路與濃霧模式,獨特的遮光功能能夠抹掉對向或同向行駛車輛的光照偽裝,每個頭燈總成內包含有多達56顆LED,它們能夠實現分別點亮、熄滅或者調整亮度;寶馬i8激光大燈照明系統的照度已可達170 lm/W,其長度僅有10 μm,照射距離卻是傳統LED的2倍;奧迪在其改款A8/S8上采用了矩陣式LED頭燈光源技術,該技術由25個LED組成,每個LED單體都可以單獨自動進行開啟或關閉動作,同時結合了衛星導航系統,在駕駛者開始轉動方向盤或汽車入彎之前,矩陣式LED頭燈會預先調整光源照射角度。
從現階段的車燈技術發展來看,LED與激光技術正在逐步登上燈具普及的舞臺,而下一階段,燈組與電子系統的結合必將是大勢所趨。
朗盛公司推出了新型連續纖維增強熱塑復合材料。1)Tepex dynalite 102-RG600采用了全新的建模方法,可以用于汽車結構部件,其雙向織物層中含有47%的連續玻璃纖維。經過重復模塑的Tepex嵌件可以被用作金屬增強件(如板片和鋼筋)的替代物,質量減輕30%。對比熱固性復合材料,Tepex在較低體積質量的情況下依然能提供較高的剛度和強度,并具有較好的成形性及可循環能力。2)Durethan B24 CMH2.0是聚酰胺6的一種,在遭受沖擊的情況下,該材料比鋼板或長玻璃纖維增強塑料能吸收更多的能量,提升了安全性,而其質量相比之前的版本減輕了800 g。3)Durethan BKV 60 XF作為最新研發出來的復合材料,同樣基于聚酰胺6,但其玻璃纖維含量高達60%。其力學性能和Durethan BKV 60 H2.0 EF相當,但其熔體流動要高出30%,且壁厚小于1 mm。
電動汽車搭載的鋰離子電池組,存儲1 kW·h電能的基本單元成本2015年在496美元左右,相比2010年下降了60%。Navigant咨詢公司的市場分析師認為,未來5年鋰電池的價格將減少到175美元。
微混合動力系統是指利用電池組控制的小型元件,在城市交通工況下管理發動機的開啟或關閉,該技術已經成功應用多年。價格低廉的電池組可以讓微混合動力系統更有競爭優勢,而大批量生產、提高儲電能力和增加銷售量都有助于降低電池組售價。特斯拉汽車公司計劃投資50億美元建立一所超級電池工廠,在未來10年把1 kW·h電池單元的成本控制在100美元以下。
舍弗勒日本公司表示,將通過使發動機的最高輸出功率提高至20 kW,進行更加細致的汽車控制等方法繼續提高燃效,最終使CO2排放量降低15%。
德國舍弗勒集團以奧迪“TT”為原型,開發出了配備48 V系統的試驗車,該試驗車配備了支持48 V的ISG(起動發電一體機)、裝有12 kW(最高輸出功率)電機的電動驅動橋以及鋰電池等。可實現通過ISG來輔助發動機驅動、進行減速能量再生,以及在低速時由電機驅動行駛等。在行駛試驗中,該試驗車可使CO2排放量比原型車降低10%。
博格華納發布官方聲明稱其最新渦輪增壓技術將配套沃爾沃所有4缸汽油發動機。優化后的渦輪增壓器采用了緊湊型、輕量化及模塊化的設計。使用氣隙絕緣鈑金渦輪機殼,形狀與普通渦輪增壓器幾乎相同,但其能適配任何一臺發動機。
鈑金渦輪機殼通過將鈑金部件沖壓并焊接,保證隔熱效果的同時也降低了機殼溫度,新的渦輪機殼能夠承受高達980℃的排氣溫度。由于使用了改進后的排氣脈沖,低慣性渦輪機葉輪和更快的瞬態響應也帶來了更高的性能。發動機冷啟動時,催化轉換器能夠更迅速地被激活,從而降低CO2排放。為防止在發動機高功率狀態下增壓,該渦輪增壓器還配有廢氣閥門。
可以讓汽車內部電子系統間進行無縫互連,甚至可以通過互聯網與其他車輛或云端系統互動的四大連網技術正在迅速發展。
1)車載Wi-Fi。汽車制造商可以利用車載Wi-Fi實現軟件升級和新特性。駕駛員可以使用移動設備遠程查看其汽車位置、油量與里程,同樣也可以在同一移動設備上接收關于汽車性能與診斷的預警信息。此外,車載Wi-Fi技術還可以搭建移動熱點,在不依賴蜂窩設備且移動的狀態下實現與網絡的連接。Wi-Fi同樣有望在V2X通信和實現無人駕駛的過程中發揮關鍵作用。2)智能藍牙。智能藍牙連接技術將在汽車與可穿戴技術連接的實現過程中發揮至關重要的作用,包括實現監測疲勞駕駛、血液中酒精含量及血糖水平等生物計量指標的連接。3)近場通信(NFC)。借助NFC,駕駛員可以通過輕觸,實現將移動設備與控制面板的配對連接。無線充電將成為車輛的標準配置,實現真正的多設備即放即充的體驗。在擋風玻璃中集成NFC技術還能讓NFC支持數字密鑰交換認證、用戶配置文件與車輛信息等數據交換的功能,這將極大簡化租車流程。NFC支持的數字密鑰應用還可以拓展至其他任務,例如移動支付以及出入受限制的大樓或停車場。4)車載以太網。車載以太網將專業和獨立的系統集成于一個集中且安全的平臺之中。多個站點可以使用單一的數據傳輸協議并同時訪問與交換信息。從設備無縫連通性到高級的駕駛員輔助特性,以太網具備的成本效益能夠將豪華車型的安全性及休閑娛樂特性引入中級經濟車型當中。
臺灣車載電子廠商——怡利電子工業在“2015年臺北國際汽車零配件展暨車用電子展”上,首次展出了正在開發的低價位前擋風玻璃型HUD(平視顯示器)技術。該技術是將特殊光學薄膜貼在前擋風玻璃上來抑制重影。投影裝置設置在儀表板內或后視鏡背面。薄膜的透射率高達90%。影像的觀看距離長達2~3 m,實現了自然的視覺效果。與原來采用特殊前擋風玻璃的技術相比,能以1/10以下成本提供,估計只需300多美元即可。計劃在2015年年底之前投產。
B456系統公司對外宣布推出第3代12 V汽車啟動鋰離子電池,該電池所有的組成零部件均針對汽車低電壓應用進行了優化設計。
采用全新超級磷酸鹽技術,使得該電池的冷啟動功率提升了25%。與其前一代產品相比其尺寸也得到了大幅降低,質量僅為傳統鉛酸電池的1/2。該電池還可兼具汽車制動能量回收的功能,其使用壽命和充電兼容性也都得到了大幅提高。使用該電池動力系統與傳統動力系統相比,可使汽車的燃油效率和尾氣排放收益提高10%。
麻省理工學院(MIT)材料加工中心與莫斯科國立大學共同成立了Skoltech電化學能量儲存中心(CEES),參與合作項目的研究人員正致力于開發擁有更高儲能容量的電池。可再充電的金屬空氣電池組研發是其3項主要研究課題之一。
可再充電金屬空氣電池組的關鍵是檢測鋰是否可以以氧化物的形式(過氧化鋰)儲存,而過氧化鋰具有大幅提高能量儲存密度的潛力,并且在發揮作用時是可逆的。相關研究主要涉及:納米結構的氧化催化劑與電極的合成,電化學反應和化學反應性的原位研究,新穎的電極設計,溶劑對氧化還原反應電位勢的影響,過氧化鋰和氧化鈉的成核增長現象,溶劑-電極界面的原位投射電子顯微分析,以及氧化物的原位X射線吸收近邊結構光譜研究。
馬自達預定2015年6月推出第4代“MX-5”(Roadster,第4代編號為ND),其發動機以FF(前置前驅)車用發動機為原型,提高了最高轉速,但同時會帶來振動增大的問題,為了抑制振動,技術人員對新款發動機曲柄軸上的8個平衡塊全部做了形狀上的改變。
以前使用平衡塊的目的是抑制發動機各氣缸產生的振動。此時,盡管各個氣缸的振動存在時間上的差異,但由于氣缸形狀統一,各氣缸的振動形態相同,因此平衡塊的形狀也基本一樣。而MX-5是利用平衡塊來抑制驅動系統各部件整體的振動,因此,將各個平衡塊設計成了完全不同的形狀。
此次,馬自達有始以來第1次制作了將發動機、飛輪、離合器、變速箱、傳動軸及后差速齒輪機構等主要驅動系統部件全部包括在內的模型,并實施了振動分析,由此實現了形狀不同的平衡塊。
在高速公路或交通擁堵等條件下,很多駕駛員想要實現半自動駕駛,這成為在汽車座艙內安裝攝像頭的一個主要因素。與電子控制系統不同,半自動駕駛系統能夠使汽車同前方車輛保持安全車距,還能夠處理突發事件。當需要確認駕駛員認知能力或者阻止駕駛員在駕駛時分心,車內攝像頭能夠輔助半自動駕駛系統確定是否需要提醒駕駛員。安全系統將啟動用于監測駕駛者是否打瞌睡、發短信或其他分心行為。
車內攝像頭也兼具部分傳感器的功能。例如,駕駛員監控攝像頭可以用來監測安全氣囊是否打開從而判斷乘員安全。得益于較高的安全系數,車內攝像頭也更加可靠。
雷諾動力系統部門希望通過重新設計核心組件,最優化原材料的使用量,從而更大程度上減輕現有和正在研發的發動機質量,同時提高動力單元的性能表現。其合作公司Altair向雷諾提供了大量設計最優化技術支持,雙方聯合開展了名為Grand Challenge(重大挑戰)的模擬測試,探索研發早期應用優化技術對動力系統質量、性能和可制造性的影響。
基于已有的CAD模型,Altair的SimLab有限元模擬環境能夠自動構建復雜的動力系統結構。為了找到平順性和耐用性表現之間的最佳平衡點,動力系統質量配置、可制造性標準和試驗設計流程利用HyperWorks的HyperStudy模塊進行了研究。在該過程中,多種設計變量被自動評估,并迅速辨識出哪些有助于提升整體性能表現以及滿足輕量化要求。全新研發流程設計的動力系統最終產品質量降低了8%,內部平順性和抗疲勞性能指標也提高了30%。
馬自達預定2015年6月上市的第4 代“MX-5”(Roadster,ND款)將配備新設計的6速手動變速箱(MT)。該MT在6擋位直接連接發動機輸出軸與傳動軸輸入軸,系由上一代車型(配備6速MT的車型)在5擋位直接連接的構成轉變而來。不經由齒輪,而是直接連接,可提高扭矩的傳遞效率。直接連接使用最多的擋位,可提高汽車的實際燃效,還有助于經由傳動軸與變速箱連接的后差速齒輪機構傳遞損失的減小和輕量化的實現。差速齒輪機構的質量比上一代車型約減輕10 kg。新型6MT扭矩傳遞損失比NC款減小了27%。
天納克宣稱將開發專為汽油缸內直噴(GDI)發動機設計的新型汽油顆粒過濾器,并將其應用于2017年款輕型車上。它可減少顆粒排放從而達到歐洲6c排放法規(2017年9月1日生效)的要求。
天納克發現汽油顆粒過濾器在任何條件下都能有效控制顆粒物的排放,為此天納克探索出鍍膜和非鍍膜過濾器。汽油顆粒過濾器的體積和發動機排量相仿甚至更小,其尺寸也要小得多。其聲學功能的改善也有助于減小消音器體積及反向壓力,提高性能并減輕整車質量和節省成本。
斯巴魯美國公司在紐約車展上展示了全新STARLINK系統,該系統作為斯巴魯的車載平臺,使用AT&T的 4G LTE網絡以及 Sirius XM汽車互聯服務,具有失竊汽車找回、自動碰撞通知、遠程服務(包括通過智能終端遙控啟動/關閉)及每月汽車診斷報告等功能。
該系統簡潔易用,整個交互界面只有2個按鈕,但卻能全天候訪問STARLINK,在緊急情況下為車主提供解決方法,或致電道路救援服務;可以與車載主機系統無縫連接,讓用戶體驗多媒體娛樂應用程序;整合了一系列安全服務,當安全氣囊打開時,能提供自動碰撞預警通知,使車主在意外情況下能與外界保持聯系。
該系統改善用戶駕駛體驗的同時也加強了行車安全,預計該系統將率先搭載在2015年年底推出的2016年款斯巴魯車型上。
美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)研發出一種靈活、強大及計算可擴展的開放式架構,集成了多物理場和多尺度電池模型。虛擬集成電池環境(VIBE)項目允許研究人員在將電池應用于電動車之前,根據不同的模擬情景對鋰電池進行測試。其特點為:開放式架構軟件(簡稱OAS),能夠為不同電池分量間的相互作用和編排提供基于Python的計算架構;BatML作為一種為電池充電以及格式轉換器的XML標準;BatteryState,電池分量間交換信息的文件標準;ICE則集成計算環境,提供一種用戶環境來簡化建模和可視化電池的工作流程。
ORNL發布的最新軟件包括易用配置、安裝、啟動、后期處理功能以及標準化的輸入和物理組件信息交流,并含有一套獨特工具用來執行模擬耦合電化學-電力-熱力的多物理場(安培)。這些功能可幫助用戶分析具體的鋰離子電池設計要求,以及讓電池成本更低、安全性更高、壽命更長及性能更強。
美國斯坦福大學化學系研究小組試制了負極使用鋁箔、正極使用石墨及電解液使用離子液體的二次電池。據稱該電池還具有柔韌性,可折彎。
鋁離子二次電池與鋰離子二次電池不同,幾乎不會燃燒,而且材料成本也很低。但大部分鋁離子二次電池的循環壽命都很短,只有100次左右。隨著反復充放電,輸出電壓會急速下降。而此次試制的鋁離子二次電池實現了7 500次以上的循環壽命。鋰離子二次電池充滿電需數小時,而鋁離子二次電池完成充電只需1 min左右。
韓國現代汽車在首爾車展(2015年4月2—12日)上發布了新款車并介紹了今后的業務戰略。
2013年第一季度開始生產的FCV“Tucson iX Fuel Cell”此次全球首次公開了利用車載燃料電池向外部供電的系統。插頭部分設置在前保險杠上,插頭的形狀采用美國SAE J1772標準。上市之初計劃2015年之前在全球銷售1 000輛,不過截至目前只售出約200輛。為此,現代2015年3月將此前為14.4萬美元的汽車價格降至近一半的7.7萬美元。估計是考慮到了豐田“MIRAI”的銷售價格(按1美元兌120日元換算約為6萬美元)。在北美市場仍像以前一樣,繼續以36個月期限的租售方式開展業務。價格方面,首付2999美元,之后月付499美元。