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2014-12-19 01:37
汽车工程师 2014年8期
关键词:太阳能发动机汽车

美国GoTek研发转子发动机热效率达53%

近日,美国加州GeoTek Energy 公司制作出的原型转子发动机厚度为15.2 cm,直径为30.4 cm,其输出功率相当于一台1.5 L 发动机。这款名为DynaKinetic 的发动机采用圆形发动机外罩,内置旋转活塞,也称为摇杆。该公司这样描述其新款转子发动机的工作原理:“随着摇杆围绕外部机械轴转动。每根机械轴上都有一个正齿轮与固定着的内齿圈耦合。正齿轮转动带动外部机械轴绕着内齿圈转动,最后引起转子旋转。当转子旋转时,每个被分隔开的独立空间分别进行进气、压缩、点燃及排气过程。”公司研发人员称这款转子发动机能够达到53%的热效率,并表示,相比与其功率相当的活塞往复式内燃机,其质量要轻71%。

宝马i8采用首款内置冷却器的进气歧管

皇家帝斯曼集团近日开发出一款塑料进气歧管,首次在进气歧管内部集成了增压空气冷却器(charge air cooler)。新的产品将用于宝马i8车型中,这款产品代表着热塑性塑料作为汽车高温部件的应用,是可以实现的。

这款塑料进气歧管采用注塑成型,可在220 ℃高温下长时间正常工作,并可短时间在最高250 ℃环境下工作。将增压空气冷却器集成到进气歧管内部,减少了原本需要连接到汽车前方的管路的长度,从而提升了发动机响应,并减少了涡轮迟滞。这款塑料进气歧管相比铝制歧管轻了40%。

宝马i8 混动跑车采用了一系列顶尖科技,使其在性能媲美其他跑车的同时拥有更低的碳排放。其动力总成包括一台1.5 L 涡轮增压汽油发动机以及一台混合同步电机,内燃机涡轮具有极高的进气压力。

2016款奥迪TT中的炫酷音响技术

2016 款奥迪TT 作为奥迪TT 车型的最新款设计,其包含了一系列令人印象深刻的车载技术和设计风格,其中其配备的音响系统格外出众。2016 款奥迪TT 高配车型配备了Bang&Olufsen 音响系统,该音响系统的输出功率可以达到680 W,并配备有12 个扬声器。通过将上面的Bang&Olufsen 音响系统与奥迪多媒体交互(MMI)导航信息娱乐系统相结合后,则可以输出得到5.1 环绕立体声。另外,奥迪的Symphoria软件可以分析整个音频信号中每个单一的声音信号,然后就可以将这些不同的声音信号有选择的分配到车内的各个角落。奥迪汽车公司表示通过利用以上技术来对声音进行处理可以保证为每位乘客提供最佳的声音质量,并可以让声音更有空间感。

2016 款奥迪TT 的全新内饰设计将摒弃目前较为普遍的中央屏幕设计,而是采用了将所有的显示信息集中显示仪表板上设计风格,其全新的内饰设计被外界亲切地称之为“虚拟驾驶舱”。通过方向盘控制系统、奥迪多媒体交互系统旋转控制器以及一个触屏板显示屏就可以让驾驶员来管理所有的车辆信息。

带冷却系统太阳能电池助力“绿色”出行

日前,来自加利福尼亚州斯坦福大学的科学家研究团队,发现了可以有效降低太阳能电池温度的方法。他们研发设计的方法是:在太阳能电池表面的SiO2玻璃涂层上嵌入一些棱锥或圆锥状的结构。这样一来,太阳光线中的红外线带来的冗余热量就会被散射开,使得太阳能电池可以只接收到可见光,以上方法是类似应用中效率最高的一种办法。

一般情况下,太阳能电池工作温度都可以达到55 ℃的高温,如此的高温会迅速降低太阳能电池板的工作效率,缩短其使用寿命。为太阳能电池板设计额外单独的冷却系统不太可行,因此需要考虑通过其他方法来降低太阳能电池板的温度。

以上创新设计方法已经进行了实验研究,嵌入了圆锥状结构的太阳能电池板的实验测试结果非常理想。目前,以上科学研究小组正准备针对以上方法进行室外实际环境测试。

西安动工建设中国最大汽车动力电池生产基地

2014年8月18日,三星环新汽车动力电池项目在西安高新区开工建设,总投资6 亿美元的工厂预计2015年投产,建成后每年可为4 万辆以上纯电动汽车供应电池,这是目前中国大陆最大的汽车动力电池生产基地。

2014年一季度,中国新能源汽车产销分别为6 651 辆和6 853 辆,同比增长120%。中国官方的《节能与新能源汽车产业发展规划》指出,到2020年,纯电动和插电式混合动力汽车的生产能力达200 万辆、累计产销量过500万辆。中国将成为世界最大规模的电动汽车市场。

2015款凯迪拉克ATS配备手机无线充电

凯迪拉克最近将推出一项智能化设计,以帮助驾驶者主动放弃手机。与Powermat公司合作,凯迪拉克为2015 款ATS 车型带来一个高科技含量的无线充电系统;在新款ATS 正式发布之后,该无线充电系统还将陆续应用在2014年秋冬季发售的新款CTS 轿车和Escalade 运动型多功能车(SUV)中。

整套无线充电系统包括一个橡胶垫,布置在中央控制台后方的储物室内,按下相应控制按钮,橡胶垫就能够与系统接入,实现为手机充电的功能。只要手机与该系统兼容,或者附加一个提供兼容性的工具,把它放在橡胶垫上,充电过程就会自动进行。这套无线充电系统仅仅是制造了一个小型电磁场,为手机电池提供充电能量。行车过程中需要的所有相关信息都可以从车载资讯娱乐系统中获取,因此这套先进的无线充电系统是让驾驶者摆脱手机的一个不错方法。这套设备不仅可以降低由于充电线造成的车内环境杂乱无章,还能够一定程度上减少驾驶过程中精力不集中现象的发生。

“京Ⅴ+”2015年1月实施OBD系统运行频率加严

国Ⅴ第2 阶段机动车排放标准,也就是汽车业内俗称的“京Ⅴ+”,预计2014年9月1日正式实施。据悉,国Ⅴ第2 阶段机动车排放标准将于2015年1月1日起正式实施。新标准实施后,不仅新车的合格证要更换,新标准将对车辆的车载诊断系统OBD 的运行频率进行加严。由于汽车合格证由国家颁发,北京在实施京Ⅴ时,国家标准只有国Ⅳ。新标准实施后,各项污染物排放的限制标准与京Ⅴ是一致的,还会有2 个变化:1)合格证需要更换;2)车载诊断OBD 系统也增加了两项监控功能:一是增加了一项污染物氮氧化物的监测;二是加强了OBD 工作的频次,能够更加有效率地工作,一旦排放超标就能及时发现和排查。

澳洲新南威尔士大学打造最快太阳能车

2014年,创造了2011年最快太阳能汽车吉尼斯记录的澳洲新南威尔士大学的Sunswift 团队,开发出一款更新的太阳能汽车,名为eVe。这辆看起来像高科技赛车的汽车,其平均速度能达到87 mile/h(约140 km/h)。汽车能够借助太阳能行驶500 mile(约805 km),或者是借助锂离子电池行驶310 mile(约500 km)。车内电动机由澳大利亚国家科学机构CSIRO 设计,效率高达97%。该车的太阳能电池板由非常薄且可弯曲的C60 Sunpower 硅电池组成,在天气好的情况下可以产生800 W的功率,并且还有再生制动功能。这款全新太阳能车车身由TeXtreme 碳纤维打造,质量为 661 磅(约 300 kg),轮毂也是由碳纤维和铝合金制成。该车是Sunswift 设计的第5 代太阳能汽车,最初是为2013年世界太阳能赛车挑战赛设计的。

2014年上半年国内发动机市场成绩

2014年上半年,国内汽车用汽油发动机市场被合资品牌牢牢占据,一汽大众、上汽通用五菱、上海大众动力以超高的销量稳占前三甲。尤其一汽大众有着91.86 万辆的销售成绩以及26.1%的增长速度。与汽油机被合资品牌牢牢占据的局面相反,柴油发动机市场则以自主品牌为主。大型柴油机多集中在国产企业当中。玉柴、潍柴、一汽锡柴及全柴4 大国有企业销量均超过20 万台。

综合分析,国内发动机市场2014年上半年销量呈上升趋势,同比增长9.3%,汽油机占整体市场的82.3%,是发动机销售市场的主力。柴油发动机受政策影响,多匹配在货车、重卡及推土机等重型机械上,且控制权多在国有企业手中,这也造成其销量增速较低的情况。随着国Ⅳ油品的推出,对发动机,尤其是柴油机的要求将越来越高,提升柴油机技术水平,发展清洁化的绿色动力将成为今后发动机发展的一个方向。

博世拟2020年推出新型车用激光雷达传感器

德国博世集团日前表示,为满足无人驾驶汽车市场对高科技传感器的市场需求,该公司计划于2020年推出一款新型激光雷达传感器。目前市场上许多驾驶辅助设备装配的都是传统的雷达或摄像机传感器,如自适应巡航控制系统。但近几年一些汽车零部件商及科技公司已经开始研究能够精确定位的先进激光雷达传感器。为满足无人驾驶汽车市场对全方位传感器的强劲需求,博世正在研发一款新型传感器,并预计2020年上市。

其竞争对手大陆此前推出了一款激光雷达系统,但该系统只能应用于汽车在城市低速(19 mile/h,约30.6 km/h 以下)行驶的情况下,防止汽车发生碰撞事故。

追求极致精度法拉利发布新转向技术

近日,法拉利的最新转向系统获得了专利,据称该系统可提供前所未有的转向精确度。这项新的转向系统比传统转向装置的优势在于,能够提供更精确、更一致的转向反馈。传统转向系统中,转向机构箱和转向柱中的万向节组成的连杆机构的联合效应,会造成驾驶员转向输入与前轮响应程度之间的传动误差。这样的传动误差还会导致驾驶员每次使用相同的转向力,却形成不同的前轮转向角度。如今汽车在向左和向右转向相同角度所需要的力不同,也就是所谓的扭力转向效应,其利用软件计算施加在方向盘上的扭矩和它旋转的角度,数据传输至一个电子伺服机构,从而对转向系统本身进行精确比例控制。

专利中还提到,由于这项系统特殊的结构,给驾驶员的感觉或许在朝某个方向转向时角度不到位,但实际上,转向系统的受力变得更一致了。法拉利指出,由于这项系统的转向机构硬件与传统系统一样,因此该系统的成本并不高。

汽车厂商福音——用实车评估汽车噪声

日东电工2014年7月30日宣布,新导入了对汽车噪声及气密性等进行评估的设备,可通过实车确认所开发防噪声材料的效果。在汽车零部件厂商中,以前鲜有厂商拥有可评估汽车整体性能的设备。如果能够了解汽车整体显现的效果,向汽车厂商等推销自已的产品就会变得更容易。而且,日东电工还可利用相关设备为汽车厂商提供的汽车做测评,通过提高潜在客户的开发效率来促进自己产品的销售。

日东电工在日本爱知县丰桥事业所内,设置了可放入汽车的半消声室及振动台等。振动台设置在温度处于-40~80 ℃范围内某固定值的房间里,评估设施的总楼板面积约为1 000 m2。此外,日东电工还设置了对自己产品的效果进行分析的设施,可根据客户企业提供的CAD 数据来分析。

日产聆风中的可回收材料比例达25%

日产聆风现在的角色就好像1997年的丰田普锐斯,开启运输生态学的新的一页。但是不同于普锐斯,聆风完全放弃汽油发动机,腾出更多空间给电动机,以便进一步降低碳足迹,但是同时它还保留了常规汽车该有的所有特征。虽然聆风它完全依靠电能,但它的制造过程也会污染环境,所以日产一直在寻找改善工艺的方法。锂离子电池的制造环节会严重地污染环境,所以日产决定用大量的再生材料制造车子的其他部分,缓解制造过程对环境的危害。

在日产聆风1 460 kg 的质量中,有375 kg(约占25%)来自再生材料。比如其座椅塑料纤维来自再生的PET 水瓶,保温材料来自废旧衣物,车门和内饰的塑料面板源自旧的家用电器。

Navdy平视显示器开启未来驾驶模式

Navdy 是一款全新的平视显示器系统,该产品可以随身携带,并能够安装在任意一辆汽车上。驾驶员仅需注视着前方,就能够通过该小型便携设备的可旋转显示屏获取速度等行车信息,而无需降低视线观察仪表板刻度盘上的数值。每一位使用过平视显示器的驾驶者都会说,该设备非常实用,显示的信息简单明了,用过之后对传统仪表盘再也提不起兴趣。把平视显示器接入车载自动诊断系统OBD II的端口,呈现的速度数据跟常规速度计是完全相同的。

此外,Navdy 是一款手机免提辅助设备,可以轻松实现与安卓或苹果智能手机的配对连接,驾驶员通过手势或者语音控制,就能够完成相关操控。Navdy 的视频系统帮助实现免提控制:竖起大拇指就会自动接听电话,手指左右滑动代表着挂断电话。

大众拟造XL2超节油车油耗0.9 L/100 km

近日,大众汽车计划在XL1 之后再打造一款名为XL2 的超节油车,大众汽车数年前披露了XL1 插电式混合动力车的简单概念,2014年8月才开始交付消费者。大众准备以2 门2 座的XL1 为蓝本,打造4 门4 座的新车,但油耗却保持不变,维持在0.9 L/100 km 的水平。

XL2 很大程度上将沿袭XL1 的技术,尤其是前后副车架、悬挂和制动系统,而中央车身架构则将彻底重新设计。最终XL2 的整备质量预计在940 kg 左右,比XL1 的795 kg 高出近两成。XL1 的碳纤维车架可能将替换,但交错式座椅布局仍有望延续,XL2 将借助加长的车身进一步优化外形空气动力特性, 从而保持窄车身设计,减少前向风阻。

汽车车载3D技术助力实现安全驾驶

驾驶过程中,人的视线死角是难以消除的,如果能够对汽车4 个方向的高分辨率摄影机影像进行3D 合成,以让驾驶员根据不同驾驶情景自由改变视角,得到更广阔的驾驶视线,就可以准确预测路况,大大降低各种交通事故的发生。采用高分辨率摄像机的驾驶辅助功能全方位立体监视系统就是这样的解决方案,有助于实现安全驾驶。利用3D 技术,所有这些及更多要求只需不到1M 字节的图像和几何数据就可轻松解决。

通过使用图像芯片的几何引擎,这一模型现在可以任何方式进行动画模拟、从任何角度进行位置摆放。只要拥有3D 模型(多边形网格和纹理绘图),无需提供任何其它数据,就能全方位地展示3D 模型。通过沿着3D 模型的3 个轴进行缩放、旋转和转换,可以获得无限量的图像数据。正如之前指出的,无需昂贵的闪存或系统存储器,就可呈现车胎数据、故障的车灯和车门状况等任意数量的信息和提示。

李尔推出全新座椅技术注重人体工程与轻量化

李尔团队针对近年来应用在座椅上的高敏红外加热技术、电脑温控系统以及新型粘合剂、复合化学材料,设计了Crafted Comfort Connect,这是一款复合的表面材料技术,在使座椅的性能更符合人体工学的同时,克服了传统座椅的技术缺陷。

第一款应用了该技术的座椅在2011年问世,装配在宝马M3 系CRT上。2012年,李尔又发布了法拉利F12 Berlinetta 座椅。2013年春季在日内瓦车展亮相的超跑法拉利LaFerrari,也使用了李尔Crafted Comfort Connect 系列座椅。

博格华纳带缸压传感器预热塞配套大众汽车新一代柴油发动机

博格华纳为大众所有新柴油机供应其创新的带缸压传感器的预热塞(PSG),该产品首先应用在1.4 L 发动机上,2014年晚些时候将拓展到1.6 L 和2.0 L 柴油机上。基于该新柴油机系统模块(MDB),这些高燃油效率、低排放的发动机能提供55 kW (74 HP)到140 kW(188 HP)的功率,并已经被确定应用在多款大众、奥迪、西亚特和斯柯达品牌车上,以满足欧Ⅵ排放标准。

作为柴油机系统模块中一个关键零件,博格华纳带缸压传感器预热塞通过集成缸压传感器,即提高冷启动的预热效果,同时也提升发动机效率。传感器测量燃烧室中快速变化的缸压,并把数据反馈到发动机控制单元,从而建立发动机缸压的闭环控制,发动机调节器根据缸压变化,持续不断地调节每缸的喷油量。

福特Fusion轻量化概念车后窗减重35%

近日,福特汽车公司推出了一款多材质、轻量级汽车(MMLV)。该款汽车的后窗采用沙特基础工业公司(SABIC)创新塑料业务部门的高级聚碳酸酯车窗解决方案。与2013年福特Fusion 车型的同款车窗相比,新款车后窗玻璃厚度增加1 mm 以上,但质量却总计减轻了7.4磅(约3.4 kg),占总质量的35%。此款概念车后窗所采用的高级聚碳酸酯解决方案,将LEXAN 树脂与EXATEC E900 等离子涂层相结合。E900 涂层是SABIC 独有的一款产品,具有极高的耐气候性和耐磨性,可帮助汽车制造商达到车窗能见度认证标准。

聚碳酸酯的热传导率仅为普通玻璃的1/5,从而可以大大提升车窗的隔热性能。SABIC 证实,LEXAN 树脂可有效降低HVAC(供热、通风与空调)系统负荷,CO2排放量可降低3 g/km,电动车与混合动力车的行驶路程可延长2%~3%。

美国监管机构推进开发酒驾检测技术

近日,有消息称美国某联邦安全监管机构正在与汽车生产厂商和汽车零部件供应商进行一项名为“无缝监测(seamless)”的车载新技术。该技术可以通过触摸和呼吸来判断驾驶员是否饮酒,其目的是降低甚至消除因酒驾而引起的汽车安全事故。美国国家公路交通安全管理局的官员表示,虽然目前酒精探测技术仍处于研发和测试阶段,但是计划于2018年开始在汽车上具体应用。

以上急制动系统可以通过采用汽车雷达以及其他车载传感器来实时检测具有潜在发生可能的碰撞事件,在检测到潜在碰撞事件后,系统将自动刹车,以避免碰撞直接接触或降低碰撞的严重程度。美国国家公路交通安全管理局认定,以上车载安全技术在大幅降低交通伤亡数量方面,有着巨大的潜力。因此,美国国家公路交通安全管理局鼓励车载安全技术的广泛应用。

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