信息速递

2016-12-08 03:21
汽车工程师 2016年7期
关键词:涡轮汽车系统

雪铁龙利用新油压悬挂改善乘坐舒适性

法国雪铁龙公司正在推进“Citroen Advanced Comfort”项目,目的是改善乘坐舒适性,油压悬挂技术就是其中的一个内容。

原来的悬挂系统由减振器、弹簧及机械式止动器构成,而新悬挂系统在悬挂单元的上下追加了2个油压垫。一个用来弹起悬挂单元,另一个用来压缩悬挂单元。振动时,仅减振器和弹簧工作,控制垂直方向的移动,乘客几乎感觉不到路面的凸凹。振动大时,油压垫作用于减振器和弹簧。油压垫和机械式止动器不同,可以缓缓吸收振动能量。

被悬挂系统削减过的振动能量会传到车身。研发人员改进了结构件的粘合技术,提高了车身刚性,有效吸收了振动能量。结构件的粘合线并不连续,空白处采用了弧焊,这使车身的刚性提高了20%左右。而且,减少粘合剂还有助于减轻车身质量、降低成本等。

座椅采用了床上用品行业的技术,将聚氨酯的低反弹框架做成了多层结构,由此实现了贴合每个人身体的座椅形状,振动就更加难以传递了。

丰田计划实现联网汽车移动通信设备的全球通用

以前生产配备车载通信装置(DCM)的汽车时,不仅安装的DCM要支持车辆销售地区的移动通信网络的频率及通信方式,还要配备当地移动通信运营商用SIM卡。但丰田打算从2019年开始实现DCM的通用化,让一种装置能够在任何国家使用,将根据各个国家和地区的通信环境灵活应对各种通信方式。

SIM卡也不需要根据不同的移动通信运营商插入不同的卡,这是因为DCM将配备一项名叫eSIM(Embedded SIM)的技术,eSIM可以从控制中心改写eSIM内连接地的移动通信运营商的信息。配备该技术之后,在美国使用时,可以写入美国通信运营商的信息,在德国使用时,可以写入德国通信运营商的信息。

捷太格特开发新构造的防蠕变球轴承

捷太格特开发的全新构造的防蠕变球轴承针对轴承因蠕变(轴承外圈相对于壳体产生旋转)损伤降低壳体和轴承寿命这一问题,不采用传统的外圈加厚处理方法却成功地抑制了轴承蠕变,为汽车变速箱的轻量化与小型化做出了贡献。

新产品在轴承外圈表面的中部采用了“浅沟槽设计”,使得球和外圈轨道的接触点到外圈表面和轴承壳体接触点的距离约等于采用外圈加厚方法的轴承产品两接触点的距离,达到了与外圈加厚35%的轴承同样的蠕变控制效果。由于不需要对外圈进行加厚处理,因此能够降低汽车变速箱的质量并减少尺寸。

S-in motionⓇ让SUV减重20%~26%

汽车用钢生产企业安赛乐米塔尔发布针对中高级轿车和SUV的全新S-in motionR轻量化汽车用钢解决方案,该方案利用了最新的先进高强钢产品,包括一些已经或者即将面市的产品。

以北美市场典型的SUV车型为基准,其中先进高强钢(AHSS)比例为33%,目前的减重方案以53%的AHSS用量,成功减重102 kg,即实现20%的减重幅度,而新方案只用51%的AHSS能实现112 kg减重,即达到总计21%的减重幅度。

中高级轿车的新方案同样减重效果明显。使用当前安赛乐米塔尔可用牌号的钢材,成功减重86 kg,即实现23%的减重幅度;参考使用即将面世的安赛乐米塔尔几款钢材牌号,能额外减重14 kg,即达到总计26%的减重幅度。

马自达研发GVC系统

马自达正在开发一套名为G-VectoringControl(GVC)的新系统,该系统主要通过微幅限制发动机扭力输出的方式来达到控制汽车质心的目的。

GVC系统在汽车行驶时便会自动开始运作,以1次/5 ms的频率监测方向盘的动作,另有一感应器提供车速信息。GVC系统会在入弯过程中限制发动机扭力输出,幅度一般是10 N·m,最大可达30 N·m,让车身质心在扭力减少的瞬间前移,可施加约5 kg的负载于前轮上,来增强前轮的循迹性,使汽车在动态过弯中更加稳定,减少驾驶者在弯道中方向盘修正的次数与幅度,同时减缓汽车行驶时纵向与横向重力加速度值的变化,有助于改善乘坐舒适性,降低长途行驶的疲劳感。

奔驰研发无限感应充电技术

奔驰公司计划为其S550e插电式混合动力车引入无线感应充电技术,即在车库地板的一个特殊基座上就可以进行充电。其本质上就是轿车底座放置的一个次级线圈,与连接墙上插座的车库基座初级线圈相结合,从而实现无线感应充电。车内显示屏也会帮助车主进入固定充电位置,而充电过程是自动处理的。电力传输速率保持在相对较低的3.6 kW,这也是其目前更适合插电式混合动力车的原因,而非拥有更大容量电池的电动车。

奔驰证实,从2018年开始其插电式轿车将开始采用基于CCS(组合充电系统)的高速直流充电公用标准。这将使在公共场合快速充电的体验远远优于现在。根据车辆和电池系统的状况,CCS将可以实现150 kW初始充电效率,并有可能在将来达到更高效率。

丰田将开发人工智能辅助驾驶系统

丰田公司计划在未来5年内开发整合人工智能技术的驾驶辅助系统。丰田的想法是让汽车思考、采取措施并从驾驶人手中获得一定控制权来执行规避操作,这些就为丰田构建了一个重要平台,帮助该公司生产一辆能够在2020年东京奥运会期间在公路上自动驾驶的汽车。

丰田研究院CEO表示,尽管当前驾驶辅助系统主要使用图像传感器来避开障碍物,包括车道中的汽车和行人,但是丰田研究院考虑制定AI解决方案,让汽车避开障碍物的能力不仅局限于一个车道中,将通过让汽车提前预料和避开潜在事故状况来提升汽车安全性。

丰田强化PREMIO及ALLION的安全预防功能

丰田推出的局部改进后的中型轿车PREMIO及ALLION强化了安全预防功能。其中,丰田主动安全组合套装Toyota Safety Sense C使用集红外线激光器和单眼摄像头于一体的传感器单元,提供紧急自动刹车、车道偏离警告及自动远光灯切换这3项功能。

紧急自动刹车功能在10~80 km/h的车速下启动,可使车速降低约30 km/h。车道偏离警告功能利用单眼摄像头检测行驶车道的白线及黄线,当汽车可能会偏离车道时,就通过蜂鸣器和显示器告知驾驶员。自动远光灯切换功能利用单眼摄像头检测对向车辆的前大灯及前行车辆的尾灯等,自动在远光灯与近光灯之间切换。

智能间隙声纳系统使用安装在汽车周围的合计8个超声波传感器来避免因误踩油门等造成的碰撞,减轻伤害。当传感器检测到汽车行进方向的前后存在墙壁等障碍物时,在起步时就会抑制发动机功率的输出。并且,当与障碍物之间的距离缩小时,还会自动采取刹车操作。

松下开发出易于激光熔融的PBT树脂

松下Automotive&Industory Systems公司开发出2种能够使用激光熔融的新型PBT材料:激光透射材和激光吸收材。尤其适用于要求气密性、防水性及耐水性的开关和传感器等车载零部件。

激光透射材的激光透射率为72%(老产品为52%),激光吸收材为黑色不透明材料。激光熔融时的曲翘量在0.5 mm以下,与原产品的2.3 mm相比,曲翘量减少了约1/4。熔融工时约0.43 s,与原有熔融方法相比,工时可减少20%~30%。熔融后材料之间的粘着力最大可达470 N。在温度85℃、湿度85%、1 000 h高温高湿测试后的拉伸强度保持率为94%,同等条件下,原材料的拉伸强度保持率会下降到50%。

为获得以上性能,在技术上共有3项创新:1)开发了让海岛结构均匀分布的树脂合金化技术,使得激光能够高效通过或者被吸收,获得瞬间熔融的效果;2)让玻璃纤维的配置方向在树脂中呈随机状态,从而减少了材料的变形;3)对材料改性,从而获得耐水性能。

大众将推出常规路线功能

大众将在Discover Media和Discover Pro 2款车载导航产品中标配常规路线功能。该功能可以自动记录下汽车行驶的路径,前3个最经常行驶的路径会被导航系统按照星期几以及具体的时间记录下来,然后在同样的时间段出发时,哪怕没有进行导航,也会对这些路径进行扫描,查看是否有交通拥堵的情况出现。如果在道路中途发现有拥堵的情况出现,导航系统会发出提醒并给出其他路线选择。

电装介绍2025年发动机技术

电装展示了进一步提高车辆环保性能的相关内燃机技术,目标是到2025年,使汽车的CO2排放量比2012年减少一半。通过开发以下技术,力争使汽油发动机的热效率达到50%,柴油发动机达到55%左右。

1)改善燃烧。电装通过使燃料的分布更均匀和使液滴微粒化,减少了燃料的燃烧残余,实现超稀薄燃烧以提高热效率。燃料稀薄化之后,点火会变得困难,因此电装正在研究多点同时点火等各种点火技术。2)提高尾气净化性能。电装将研究通过改进催化剂的结构控制尾气速度,换取净化所需滞留时间的方法;通过使催化剂保持适宜的温度,提高净化性能,例如采用在低温时利用电池的电能加热催化剂等方法。3)增加能源再生。利用尾气带动涡轮发电,使用热电转换设备,将流经催化剂之后的尾气中的热能转化成电能。此外,电装还在研究将发动机的热能储存在蓄热设备中,在下次启动时用来加快发动机的预热速度。

全新宝马7系的碳纤维粘接解决方案

宝马集团推出的全新宝马7系应用了BETAFORCE复合材料结构胶注射粘接技术。

注射粘接技术可用于碳纤维部件与车顶侧架的金属部件粘接。碳纤维部件内嵌于沿A柱延伸到车顶和沿D柱往下的金属外壳,这样可确保车厢在侧面碰撞或侧翻时的稳定性,并在保证质量最轻、提高驾驶和操控性能、降低噪声、振动和声振粗糙度(NVH)的同时,增强车辆的扭转刚度。

BETAFORCE复合材料结构胶基于双组分聚氨酯结构胶技术,具有较高的伸长率和模量。高模量可保证所需的刚度,高伸长率能实现较高的能量吸收度,并实现对线性热膨胀系数的灵活管理。为了实现2种材料的粘合,该结构胶由机器人注射并包覆于碳纤维,可实现不同基板部件的持久粘合。此外,该结构胶对不同材料构成的基板也有优秀的粘合性能,如:碳纤维或有涂层的金属材料,从而实现先进的轻量化解决方案。

奔驰将采用分层燃烧技术提高燃油经济性

奔驰在2016年内将针对V6发动机推出分层燃烧技术。分层燃烧是和均质燃烧相对应的,从原理上来讲,分层燃烧技术在气缸内所形成的混合气浓度并不是均匀的,在靠近火花塞的内层空间混合气偏浓,在远离火花塞的外层空间(靠近气缸壁与活塞顶部)混合气则偏稀。分层燃烧的热效率要更高一些,但存在NOx的排放问题。奔驰表示,将在汽油车上安装降低NOx排放的装置。使用新技术后,发动机的功率和扭矩输出可能不会变化,但是燃油经济性将得到提升。

法雷奥与LeddarTech合作研发固态激光雷达

LeddarTech和法雷奥2家公司合作生产低成本车用固态激光雷达。该产品内部没有旋转部件,其中的接收器部分是一个特定功能的集成电路,由16个互不关联的检测元件组成。产品主要光源是多束红外LED光束,照向不同位置后根据返回信息确定检测物体的位置和大小。集成后的产品更适合作为车辆侧面检测补偿。

和摄像头这类视觉传感器相比,这款固态激光雷达不会受低光照和雨雪天等外部环境影响。其应用领域也比较广泛,可以用作前向后向碰撞预警、拥堵交通预警、十字路口预警、停车辅助及紧急制动的传感器。产品甚至还可以监测车内驾驶员和乘客的运动变化。

尼桑研发乙醇燃料电池

尼桑公司正在开发新的燃料电池技术,该技术利用乙醇作为氢源,其电池系统是零排放。据尼桑的规划,2020年新燃料电池就可以使用在汽车上。

使用生物燃料电池,能解决传统氢燃料电池缺少加氢基础设施的问题。由于不需要昂贵的碳纤维储存罐来储存加压氢气或稀有金属作为催化剂,生物燃料电池成本要远低于传统氢燃料电池。

在传统的燃料电池系统中,需要氢气直通燃料柱,以此产生电力,为发动机供电。尼桑新技术最大的不同在于,氢气通过转化装置在车内就能够合成。重组器在燃料箱中将乙醇转化为氢气,并储存在燃料柱中。传统的氢燃料电池汽车中是不配有转化装置的。

新款普锐斯PHV尾门采用CFRP减重3 kg

丰田在其新款插电式混合动力车“普锐斯PHV”尾门内侧的骨架部分采用了碳纤维增强树脂基复合材料CFRP。通过由现行款的铝合金变更为RTM(树脂传递模塑)成型的CFRP,将尾门质量减轻了3 kg。

新款普锐斯PHV与现行款相比,后悬挂加长了80 mm。这样不但确保了配备现行款2倍容量(8.8 kW·h)的锂离子电池的空间,还确保了可放进2个高尔夫球袋的行李舱容量。不过,新款车加长了后悬挂,因此尾门的形状比现行款要大,所以实际质量与现行款的尾门基本相同。

大陆新型涡轮增压器采用先进RAAXTM涡轮技术

大陆集团首款采用了先进的RAAXTM涡轮技术的涡轮增压器现已应用于奥迪A3新式2.0 L涡轮增压式汽油发动机中(2.0 LTFSI EA888,第3B代)。

该款新型涡轮增压器最为重要的创新成果就是对涡轮设计进行了改良。与目前绝大多数普通的汽油机涡轮增压器不同,新款径流涡轮增压器独创采用了径向式废气进口,形成了径轴向(半径向/半轴流)进气道。同时采用了与之配套的特殊叶片设计,使涡轮转动惯量大幅降低40%左右,这就意味着涡轮增压器对发动机负荷变化的反应时间得以加快,从而能更快形成升压,并将涡轮迟滞降至最低。除反应时间得以大幅缩短外,RAAXTM技术还能使发动机续航效率提高3%,从而起到减排之效。

此外大陆集团还针对废气旁通阀采用了一种新型解决方案,它能够防止在发动机输出功率较高时升压过快。在新型涡轮增压器中,废气排放执行系统经过调整,能够使执行器/废气排放口之间实现非常可靠的连接。

通用推出“后座提醒”技术加强儿童乘车安全

为了提升车内儿童的安全,通用推出了“后座提醒”技术,提醒车主离开汽车前检查后座。在美国,“后座提醒”技术将作为标配,首次使用在2017款GMCAcadia上。

当汽车启动前10 min内或者汽车行驶过程中后门被打开和关闭,这一功能将被激活。激活后,当汽车再次停止时,该功能将发出5声警铃提醒,仪表盘上将显示一条“后座提醒,查看后座(Rear Seat Reminder/Look in Rear Seat)”的信息。“后座提醒”技术并不能探测后座上是坐有儿童,还是放置了其他物品,所以在离开车辆前检查后座很重要。

松原推出满足汽车行业严苛需求的稳定剂

考虑到质量和成本缩减对汽车行业的重要性,松原产业株式会社专为此开发了新型SONGXTENDR2124稳定剂解决方案,可以满足汽车行业的严苛需求。

SONGXTENDR2124稳定剂可提升用于内饰模塑部件的长短玻纤增强聚丙烯(PP)的长期热稳定性(LTTS),并可达到1 000 h及高于150℃时保持LTTS性能的要求。使用这一新型稳定剂之后,模塑部件不但能变得更轻更薄,而且其仍将保有与未填料PP相似的机械性能。

奔驰戴姆勒发布全新制动辅助系统

戴姆勒发布了一款全新制动辅助系统Sideboard Assist&Active Brake Assist 4,可搭载于奔驰卡车上。这套辅助系统弥补了之前产品的不足,可适应城市内复杂的交通环境,加装的感应器可以有效监测路面上的行人和自行车,及时预警制动,从而保障了行人和非机动车驾驶者的安全。

Active Brake Assist 4上装有的雷达,理论上可检测到卡车前方250 m以内的汽车和障碍物、80 m以内的行人,以及160 m以内的自行车和摩托车,辐射120°的视角范围。而具体情况,则要看当时的路况和天气等实际条件。

Sideboard Assist辅助系统可以弥补一般制动辅助系统只能对前方障碍物发挥作用的局限。该系统有2个短程雷达传感器,安装在副驾一侧的后桥前方,可覆盖卡车周围的整个区域,帮助驾驶员在汽车转弯时,检测旁边的行人和自行车,减少转弯时的盲区。如果传感器在该区域中检测到了车辆或行人,驾驶员右侧的三角形LED灯,则会变为红色,如小灯亮起时间超过2 s,则会有提示音响起。

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