現代摩比斯公司研發了一款車用電控懸架部件——電動主動式翻滾抑制系統(eARS)。其采用了新一代電機控制方法,替代了傳統的液壓控制法。
當汽車快速轉向并因道路不平而受到沖擊時,eARS可緩解離心力引起的車身傾斜,有助于對行駛中汽車車身的水平傾斜起到平衡作用。該項新技術替代了早前的平衡桿技術,可在確保駕駛舒適性的同時提升汽車的轉向特性。
相較于全球競爭對手的產品,該產品將車身穩定性提升了40%,同時將該系統的尺寸縮減5%。eARS的研發分別基于12 V和48 V系統,可適用于新能源車。
英國發起一項名為MuCCA的新項目,致力于研發新一代的駕駛輔助系統。該項目旨在幫助互聯及自動駕駛汽車規避高速公路上的多車連環碰撞事故。若該類事故無法避免,該系統試圖將不利后果控制在最小范圍內。
在2019年末,將開展一項概念驗證技術演示。在事故發生的前1 s,配置了多車連環碰撞規避系統的汽車將彼此實現車間通信,同意并基于各汽車的最佳閃避操作采取碰撞規避措施。該系統的復雜性較高,可預判人類駕駛員在可能遇到碰撞事故時所采取的應對操作。
在模擬及賽道測試環境下,MuCCA系統需要論證:其可從不同互聯汽車的車載傳感器中提取多種數據源、識別潛在的碰撞風險、確定最佳的操作流程、將共享計劃傳輸到臨近汽車中。
荷蘭VDL公司推出了新的Citea系列巴士,其采用了多個輕量化的復合材料部件,這些部件采用一種發泡樹脂配方及真空膨脹工藝(VEX技術)制成。
與采用傳統樹脂技術制成的部件相比,采用VEX技術制成的部件質量最多可減輕45%。每個部件的成型循環時間僅為3 h,比采用手糊技術的生產時間要短得多。同時,新技術使得部件表面非常光滑,從而能夠應用表面涂層,獲得完美的A級表面效果。
這種多個輕量化的復合材料除了帶來獨特的外形和極大的空氣動力性外,低密度的復合材料部件還降低了巴士的主體質量,從而降低了油耗和排放。
為了提高汽車側碰時的安全性,越來越多的高強度材料被投入使用。但是,隨著側面碰撞的面積變小,中支柱的變形就會更明顯,高強度部件往往會破損斷裂。因此,中支柱下部使用低強度、不易破裂的部件變得越來越多。
斯巴魯公司在全新Forester美國版車型上采用了由熱壓和冷壓材料組成的拼焊板材料。新Forester與前一代相比,強度更高的1.5 GPa級熱壓材料被用于中支柱中部和上部,應用比例從原來車型的1%提高至6%。除了前保險杠橫梁之外,它們還應用于后保險杠橫梁、主車架前側及中支柱。中支柱下部則采用即使明顯變形也不會輕易斷裂的440 MPa級的高強度鋼板。此外,側梁和中心車頂橫梁采用了1.2 GPa級冷壓材料。
Poly公司開發了一種可改進汽車復合部件的金屬-塑料結合性能,而不需要對金屬插件進行預處理的技術。
QUICK-10工藝利用金屬嵌件的快速加熱和冷卻來實現金屬-塑料的直接結合,其僅通過注射成型工藝,而不需要對金屬進行特殊的表面處理。然而,所使用的塑料必須具有界面親和性、表面轉移性(流動性)和低收縮性,以實現良好的結合。為此,Poly公司已經開發出合適的PPS和PBT級塑料。
QUICK-10工藝的一個關鍵成分是一種親合性的改善添加劑,其能夠使金屬-塑料界面具有高相容性,并增強與金屬表面的最大吸附性。模具溫度對結合有較大的影響,該公司已設計出適合的成型條件,可獲得良好的表面轉移性和低的模具收縮率,其線性膨脹率接近于金屬的線性膨脹率。
Elaphe公司目前已取得兩大成果:創新扭矩矢量分配解決方案以及自動駕駛汽車模塊化即插即用平臺。扭矩矢量技術可改變兩輪驅動汽車和四輪驅動汽車的動力分配總量。車輪中的電子控制器協同工作,提供最佳動力,讓汽車處于控制之中,在道路上平穩地朝著既定方向行駛,同時盡可能減少輪胎打滑。
Elaphe在每個車輪內都安裝了電機并配有獨立冷卻系統。在4個電機的作用下,每個車輪幾乎都可瞬時獲得扭矩。車輪還配備了1個標準盤式或鼓式制動器外加1個動力電子組件。基于不同的汽車設計,汽車的驅動控制單元可與自動駕駛控制單元連接,也可由人類駕駛員輸入。組合動力分配與管理模塊可對傳輸到各個輪轂電機的功率進行協調。
Elaphe可生產其模塊化自動駕駛汽車平臺上的各個組件,并為其他汽車制造商研發并制造組件。
達西亞正為旗下的Duster車型引入新一代柴油發動機“Blue dCi”。該款發動機采用了最新款的尾氣污染物減排系統,氧化催化轉化器位于排氣管線內,其采用了選擇性催化還原(SCR)技術。該技術利用尿基方案(車用尿素),可消除更多的氮氧化物(NOx)排放物,提升發動機能效及性能。
除 SCR系統外,Blue dCi 95和 Blue dCi 115 2款發動機可搭配新款水冷冷風型交換器,噴射壓力較高(200 MPa),變速比也得到提升。此外,以下性能優化還提升了駕駛舒適度:功率提升3.7 kW;Blue dCi 95的扭矩提升量達到了30 N·m(轉速為1 750 r/min時,扭矩為240 N·m);2款發動機的 100 km加速時間只有1 s多,而油耗和CO2排放量分別控制在4.4 L(混合循環)和 115 g(NEDC工況)。
稀薄燃燒發動機因能夠提升發動機經濟性而逐漸受到研發人員重視,但其存在點火困難的問題。由于其氣體壓力和溫度相當高,且稀混合氣體難以點燃,傳統的電動火花塞難以被應用,因為隨著壓力的提升,磨損非常嚴重。對此,亞琛應用技術大學研發了一款采用了等離子體技術的全新火花塞。
該研發的核心在于控制電子技術,這類電子控制設備可確保實現微波波段范圍(2.45 GHz)內等離子產生器所需的頻率。該技術使得頻率可變,從而確保能達到最大程度的能量吸收并提升等離子體生成的效能。在該微波頻譜范圍內,研究團隊采用的頻寬約為80 MHz。該控制集成電路可測量實際信號,并將該數值與基準信號相比對,在反饋環路中調節其頻率。
由于負載分布均勻,可實現最佳的極限精益運營(極限稀薄燃燒)。在汽車發動機領域,其挑戰在于速度和功率變化,需要使稀薄燃燒可適用于不同的工況。未來,該技術或將為所謂的“多燃料”方案(在同一發動機內使用多種不同的燃料)奠定基礎。
美國Drive.ai公司在德克薩斯州弗里斯克推出亮橙色的自動駕駛汽車試點項目。這些汽車外部飾有藍色和白色的醒目條紋,上面寫著“自動駕駛汽車”,且配有4個LED屏幕,向行人顯示汽車的實時“意圖”(等車、過馬路、前進/后退)。另外,還會顯示汽車是處于人工駕駛模式還是自動駕駛模式。這些消息還會伴隨一個簡單的移動圖形,說明屏幕所顯示的內容,如行人過馬路等。
J.W.Speaker與ADS 2家公司合作了加熱型車燈透鏡項目。新款應用具有成本效益,采用了玻璃基板油墨刮棒,使電流從熱導電格柵流出,可為發光二極管(LED)光源的硬鍍式聚碳酸酯棱鏡除霜。
受熱的車頭燈透鏡可解決汽車車頭燈供熱不足的問題,可在冬季駕駛時為車頭燈除霜。該項專利技術可配合車燈表面的曲率,其反映了注塑內飾與打印電子件的完美融合。
D&G公司為旗下車隊配置了Lightfoot公司的車聯網技術。該技術可為駕駛員提供更好的操作引導及獎勵,實現汽車與發動機連通,為駕駛員提供實時指導。
該技術主要利用了可視及音頻警示,提升汽車的最大能效。其能降低交通事故率及相關成本、減少磨損、提升駕駛員的行車安全性。駕駛員還能利用Driver Perks套件,獲得折扣及出行、體驗、技術、電機驅動、外出就餐等方面的輔助支持。
采用了Lightfoot技術的2周時間里,汽車能效提升了18.8%、駕駛罰金減少了75%、嚴苛駕駛情境(加速、制動、轉向時)減少了50.6%。
Tour Engine公司正在研發全新分置循環發動機技術。該分置循環設計將傳統的四沖程循環分為冷缸(進氣與壓縮)及熱缸(膨脹和排氣),提升了熱管理能力,并且可獨立優化壓縮比率及膨脹率,實現最有利的過度膨脹率。過度膨脹率提升了發動機的機械功率(機械輸出),同時降低工作流體的平均溫度,從而降低熱缸主動式冷卻的需求。
分置循環設計的主要挑戰在于熱缸與冷缸間空氣燃料混合物的熱傳遞機制。Tour Engine的創新型交叉傳遞機制可實現冷缸和熱缸間工作流體的高效率傳輸,且壓力損失最小。對于該機制,需要考慮的是盡量減少死區/轉移體積比率,其與容積效率的增幅直接相關。若將該設計引入到體積更大的發動機上,或許能大幅提升容積效率并減少漏氣。
印尼卡渣瑪達大學(UGM)設計了一款智能汽車,或能將塑料廢料轉換為低排放燃料。
研究人員向尾氣管內新增了熱解反應器,該熱解反應器管最多可容納重達2 kg的塑料廢料。利用熱解過程處理塑料廢料,并從排放氣體中吸收其熱量并加以利用,溫度將高達400~500℃。該類塑料廢料將被轉化為液態燃料,存儲于車身底部的熱反應器管內。同時,微藻養殖支持技術(設備)可被安裝到汽車內,旨在降低CO2的排放量。
2 kg的塑料廢料可轉化為2 L的液態燃料,除聚氯乙烯(PVC)外,其他塑料廢料均能轉化為液態燃料。由于聚氯乙烯所含氯化物會對機械設備造成腐蝕且有害健康,所以不采用該類物質。
德國馬勒公司正在研發新一代活塞涂層,旨在提高發動機效率并減少排放。此類涂層將操縱并減少進入活塞的熱量,在早期階段,將降低活塞冷卻需求,并且廢氣溫度升高可讓廢熱回收系統獲取更多能量,同時可讓汽車在冷啟動后,更快加熱廢氣再處理系統,從而減少NOx排放,使汽車更易符合當前和未來的排放法規。
此外,馬勒通過優化活塞冷卻通道,實現了額外的積極效果,如其MonoLiteR活塞,具腎形橫截面,可讓熱力學溫度降低高達20 K,而不會對汽油老化過程產生任何負面影響。減少汽油流量,同時活塞壓縮高度小,有助于使摩擦最小化,最大限度地減少燃料消耗。
FenSens打造了一款無線停車傳感器,可取代傳統的車牌架,可探查汽車前方10 m內的目標物。該產品還采用了藍牙4.1來搭配安卓或iOS版智能手機,當用戶停車時,可向其提供視覺線索。用戶只需將該設備擰入車牌架上,并利用智能手機應用,將FenSens與手機連通。
該傳感器需安裝2節AA干電池,該應用還能提示其電池電量的使用情況,預判電量耗盡的大致時間。用戶可使用最小號工具調節傳感器位置,這取決于車牌號的安裝位置及其與汽車保險杠間底部的位置。
FenSens應用采用了綠線、黃線、橙線及紅線等一系列標識來表明汽車與目標物間的距離,并提醒駕駛員汽車將與目標物發生碰撞。若距離過近,還會發出警報,但用戶可在應用中禁用該設置。
該產品售價為149.99美元,比從車企處直接購買的后泊車傳感器(售價通常在475美元左右(不含安裝費))便宜很多。
安森美半導體發布了損耗更低和開關更快的碳化硅肖特基二極管。新款AEC-Q101車用級碳化硅二極管具備當代汽車應用所需的可靠性、堅固性以及等同于寬禁帶(WBG)技術的諸多性能優勢。
相較于硅器件,碳化硅技術可提供卓越的開關性能,二極管沒有反向恢復電流,其開關性能與溫度無關。該產品的熱性能極為出色,功率密度也有所提升,電磁干擾有所下降,系統尺寸及成本也有所下調。
為滿足汽車應用在嚴苛電氣環境下的魯棒性及可靠性,二極管采用了耐高電壓設計,其采用的終端結構具有獨家專利,可提升可靠性及穩定性,其操作溫度范圍在-55~175℃。
現代的智能網聯汽車可能需要多達18個天線才能為消費者提供所有相關服務,對于想要讓產品可互聯,同時簡潔又好看的汽車制造商來說,他們面臨著很多設計和美學挑戰。哈曼國際推出全新5G多頻共形天線,可將多個天線結合在1個模塊中。該天線可適應各種現代無線電業務,包括LTE、全球導航衛星系統(GNSS)、V2X、WiFi、藍牙、遙控門禁(RKE)及電子收費系統。天線安裝于汽車車身面板的開口處(通常是車頂處或后備箱處),并且配有防水不導電天線罩。
除了精簡無線電服務之外,此多頻共形天線還可與哈曼的遠程信息處理器(TCU)集成,成為“智能天線”。此5G技術將幫助汽車制造商跟上遠程通信創新的步伐,讓現在和未來的駕駛員都可不受限制,隨時聯網。因為汽車與周圍環境的互聯性越來越緊密,此技術也將支持車與車以及車與基礎設施間的安全解決方案,并將有望成為汽車的標準配置。
大陸集團將推出排氣再處理解決方案,旨在確保重型長途卡車、城市輕型卡車和市政車等汽車尾氣中的NOx可更有效地轉化為無害排放物。
該解決方案的主要挑戰集中在確保發動機啟動后,排氣再處理系統可盡快達到并保持有效的工作溫度。但是,整合催化器和過濾器的可能性因車而異,并非所有型號的車都提供催化器和過濾器緊密耦合的范圍。甚至某些型號的車,如重型卡車框架設計周期較長,催化器和過濾器緊密耦合在未來幾年內都不可能實現,因此,大陸集團推出2種適用于不同基本結構的排氣再處理解決方案:催化器過濾器緊密耦合系統,以及柴油噴射到排氣流與安裝于催化器上方的電加熱元件形成創新組合。2種方案既有助于提高燃油效率,又有助于減少NOx排放。
大陸集團開發了新型觸感儀表盤。只要駕駛員的手接近儀表盤表面,發光的按鈕將會突出顯示在儀表盤表面。只要光滑的人造革儀表盤呈現整潔精美的外觀,三維按鈕將立刻亮起。一旦駕駛員成功使用了所選按鈕,他會感受到一股短脈沖來確認自己的選擇。觸覺信號給了駕駛員反饋,告訴他已經成功啟動該功能。此過程說明屏幕變換控制幾乎可在失明的情況下操作。而縮回手后,按鈕就會再次消失在屏幕之后。通過此類“屏幕變換控制”,大陸集團在人機交互方面解決了以往矛盾的汽車內部需求:使用最少的按鈕來實現最多的功能。
極簡的儀表盤看起來非常和諧,但能始終提供全面的控制功能。得益于儀表盤表面的變化,屏幕變換控制可根據需求和駕駛狀況使用各種功能,從而減少駕駛員分心的狀況。
LG Innotek公司已成功研發了熱電半導體,該產品由納米多晶材料制成,該材料可實現超精細納米多晶結構(1×10-9m)。
相較于單晶材料,新研發的納米多晶材料的剛度提升了2.5倍,可降低因振動而損壞的概率。此外,該款半導體采用了獨立模塊結構,實現最小熱阻,冷卻效果比單晶熱電半導體模塊高了30%,在同等溫度下,其冷卻期間的耗電量可節省30%。
若將該類半導體應用到汽車及輪船中,其產生的廢熱可被轉化為電能,降低燃料需求量及有害氣體的排放量。以1.6 L的柴油車為例,其燃油效率為18 km/L,采用熱電半導體后燃油效可率提升9%~12%,達到19.8 km/L。