信息速递

2017-12-06 18:38
汽车工程师 2017年8期
关键词:汽车

荷兰大学生创造生物复合材料汽车

荷兰埃因霍芬理工大学的学生团队创造了一款基于生物复合材料的电动车。其中,所采用的生物基复合材料由亚麻制成,这种材料表现出了类似于玻璃纤维的强度/质量比,但却提供了不同的可持续性优势。

由PLA(一种源自甜菜的100%可生物降解的树脂)制成的生物塑料蜂窝芯材,被放在2层亚麻纤维复合材料片材之间,从而提供了夹层板效应:以最低的质量提供了高刚度和高强度。与应用于行业中的其他轻量化材料相比,这一概念具有大幅减少碳足迹的潜力。

该电动车的动力由模块化的电池组提供,2个直流电机提供了8 kW的输出功率,从而使最高车速能够达到80 km/h。该车还具备了几项高科技特征。在车门中实施的NFC技术,被用于检测和识别不同的用户,这使其非常适合汽车共享平台。

戴姆勒和博世公开自动停车技术最早将于2018年试行

戴姆勒和博世公开自动驾驶技术的进阶版——自动停车技术,2018年初将进入测试阶段。该技术帮助引导具有半自动驾驶功能的汽车在停车库中寻找停车位、自动泊车以及驶离停车位。

自动停车技术施行的重点在于智能多层停车场的建设开发,其对汽车的要求并不高,汽车只要是自动挡或者拥有电子启动系统即可,只需额外安装1个传感模块,通过无线连接光学传感器即可完成导航。停车场各个角落将配备激光扫描仪,覆盖到整个停车场。光学传感器将辨识空停车位,通过无线网络与汽车通信,并引导汽车驶入空车位中。

这一技术能将停车场停车容量提高20%。改建停车场的支出在几十万元左右,但预计未来成本将大幅度降低。

充电9 min续航640 km特斯拉劲敌来了

继纯电动车Fisker EMotion的官图发布之后,日前官方又向外公布了一组该款电动车的性能数据,单次充电9 min即可行驶640 km,高于特斯拉最长的542 km,最高车速达到161 km/h。其设计师宣称新车将直接对标Model 3和Model S,看来特斯拉的劲敌终于要来了。

该车车身使用了最新的碳纤维和铝结构,在减轻质量和确保安全性上有非常大的提升。Fisker正在与Dymag合作开发采用碳纤维和铝结构的轮毂,届时转动惯量将减少40%。同时LIDAR(激光雷达)系统位于带有侧镜相机的有色屏幕的前面,可为驾驶员提供360°的视野。Fisker承诺将为内部打造宽敞豪华的内饰。

九州大学研发电池催化剂pH值决定氧化反应

日本九州大学研发了一款新型燃料电池催化剂,可视反应体系内pH值的不同,分别与H2及CO发生氧化反应。

新款催化剂基于镍铱复合物(NiIr)。研究人员对燃料电池进行了概念验证,将H2和CO按照1∶1的比例进行混合,可将CO作为燃料使用,消除其毒性并产生电能。在进行氧化处理时,将各类中间产物分离出去,进而证实该催化剂促成了H2和CO间的氧化反应。

已含有新款催化剂的燃料电池样品,其能量密度取决于反应体系内的pH值以及H2与CO在混合气体中所占的比例。该催化剂在低pH值(酸性条件)下,易与H2发生氧化反应;而在高pH值(碱性条件)下,与CO发生反应的速率更快。据科学家预计,该催化剂可减弱CO的毒性,在研发氢气燃料电池时提升其产品性能。

高效智能的太阳能汽车

太阳能设计团队Eindhoven设计了一款完全通过太阳能来获得能量的零排放汽车“Meet Stella Vie”,其续航里程可以达到1 000 km,同时还能用所产生的剩余能量为房屋或电网供电,绝对高效和环保。

该车拥有干净宽敞的内部空间和符合人体工程学的座椅,能搭乘5名乘客。其车门和把手更容易让人靠近,车身也更低。通过一个内置的太阳能导航系统,它能找到到达目的地的最佳路线,而且还会显示与传统汽油车相比节省了多少能源。当靠近目的地时,它将提供停车帮助,并引导去免费停车点,而且该停车点还可以让其获得更多太阳能。这款汽车的智能导航系统还使用最新的V2X技术来告知驾驶员实时交通状况,从而让驾驶更安全、更高效。为了节约能源,Meet Stella Vie通过内置的照明系统给用户提供微妙的反馈,如果驾驶员刹车过快或过于剧烈,它就会发出红色警告。

海拉新款车头灯实现实时自适应配光

海拉将LED泛光灯与液晶显示屏相结合,成功研制了一款车头灯,该产品以极为灵活的方式调整汽车前方的配光,适用于各类交通路况下的多种光照要求,可在路面上投射出指引符号。

该款车头灯的核心部件为位于LED光源与其他投影棱镜之间的液晶显示屏,其分辨率为100×300像素,可单独切换影像并对某些目标采取模糊化处理。车载摄像头与激光雷达传感器搭配后,负责测量光学距离及信息传输速率。

汽车可借助车载计算机将环境信息传输至车头灯控制单元,该计算机还负责对显示屏的个别像素点进行调整,可实现的最大调整频率为60次/s。另有25个高功率LED灯,其采用三列式排布,作为光源使用,各LED灯可实时自适应不同的灯光环境。该款车头灯使设计师们得以按照其设计意愿,调整照明区域。

大众计划2019年实现V2X功能批量配置

大众计划自2019年起为旗下车辆配置V2X功能,使汽车能够与半径500 m范围内的其他车辆或交通基础设施实现通信,实现交通安全及交通流量方面的数据交换,该功能的实现基于IEEE 802.11p公共无线局域网(pWLAN)标准。

随着用户数量的显著提高,大众将同监管机构、交通运输部、其他移动行业及运输行业的伙伴方共同致力于V2X技术的推进,将V2X系统纳入其量产车型中,加速V2X技术的推广。在推动自动驾驶和协同驾驶时,大众致力于将其他交通基础设施(如交通灯)及道路使用者纳入V2X应用范围内,进而提升道路交通的安全性。

Maier采用高强度耐高温轻量化材料

Maier S.Coop公司为中立柱盖选用了由ABS/PC合金及PMMA树脂制成的Elix UltraHH4115HI材料。与ABS/PC合金相较,该材料体积质量减小了5%(1.07 g/cm3),排放量低,异味也较小。当温度为260℃且受力值为5 kg时,其熔体体积流动速率(MVR)为14 cm3/10 min。由于其流动速率高,有助于缩短生产周期,进而提高生产率。

另一项优势是其抗冲击强度极高(据ISO 180-1A标准,当温度为23℃时,抗冲击强度为58 kJ/m2;当温度为-30℃时,抗冲击强度为41 kJ/m2)。此外,由于其上漆性优于ABS/PC,该材料有可能实现成本的大幅缩减,进而降低产品的报废率。

该材料可用于制造各类汽车应用,包括:车门门板、仪表板、中控、座椅、行李舱内饰件及内外车柱盖。

古河电工研发CNF强化复合材料生产成本降90%

古河电气工业株式会社(简称“古河电工”)研发了一项新的制造技术,旨在将纤维素纳米纤维(CNF)增强复合材料(强化树脂)的生产成本降至当前成本的1/10。

CNF复合材料质地坚硬,质量仅为铁的1/5,而硬度却达到铁的3~5倍,但由于其生产工艺繁琐,制造成本高达90美元/kg,成为阻碍该项技术推广应用的一大障碍。而古河电工凭借其研发的新技术,将CNF强化复合材料的制造成本降至近3.5美元/kg。该公司采用单步法工艺,将纸浆、树脂与添加剂一起放入挤出机,且CNF复合材料与线缆制造采用了同款树脂加工技术。

除生产成本低以外,运用该制造工艺,古河电工还能生产一款拥有粘合属性的CNF复合物,只需在高温下进行按压,就能使CNF复合材料与金属粘连,无需再使用其他的粘合剂或螺钉。

古河电工旨在推动该材料在汽车内饰、电子元器件及汽车外板上的应用。未来,古河电工可能会进一步推动该材料在车身零部件领域的应用,用该材料替代铁和铝,在实现汽车轻量化的同时,提升其经济性及环保性。

福特推出车顶安全气囊

美国汽车制造商福特公开了一款在车厢顶安装的安全气囊,一旦翻车,该气囊可立即保护乘客头顶。

车顶安全气囊在检测到汽车即将翻侧时,就会自动弹出,保护车内乘客头部。由于汽车在意外翻侧时,可能会持续翻滚多次才停下,故此车顶安全气囊有别于一般气囊,不会在充气弹出数秒后便泄气瘪掉,而是会维持稍长时间。

柔性印刷电子元件诞生 提升封装+轻量化

随着车载元件数量的增多,封装及质量成为汽车工程师所要应对的重大问题。乔治亚理工学院的教授Manos Tentzeris提出了备选的解决方案——全新的柔性电子元件。

这类元件的特点在于,其电路板及电子系统可实现弯曲、折叠和延展,且功能不会因此而受到影响。制造原理是在柔性表面上涂覆导电墨水,借助一款机械设备制造柔性印刷元件,进而再制成电子系统。

Manos Tentzeris教授表示:“制造商可采用印刷制造技术,将柔性电子件直接印制到各类材质或元件表面上,适用的材质包括纤维、玻璃、塑料及木质材料,且耐受250℃以上的高温。与低成本制造工艺相结合,柔性混合电子元件将推出全新的产品范式,可用于各类汽车应用。柔性电子元件较传统的芯片设备轻60%~80%。”此外,该类元件还拥有其他优点,如:印刷电子元件的价格不算昂贵,可应用于由各类材质制造的大型面板中。

天纳克推出数字式悬架技术DRiV

天纳克推出数字式悬架技术“DRiV”,该技术易于整合,其设计符合成本效益,可应对并解决皮卡悬架系统的重要技术挑战,降低汽车晃动及弹起,改善制动下潜效应。

该项自适应减振技术可根据具体的路面情况进行调整,允许DRiV改善汽车的操控,使汽车的行驶更为平顺,提升驾驶舒适度。DRiV数字式减振器架构提供模块化设计,无需复杂的电控单元(ECU)。

天纳克将电子元件、传感器及软件控制器直接集成至减振器内,DRiV可轻松实现对现有悬架的设备整合,无需对汽车的机械及电子系统进行拓展性的全新设计,解决了产品的封装限制。DRiV系统还包括一套简化版的网关模块,该模块可为用户提供网络安全功能,基于现有的控制器区域网络(CAN)总线,还能实现车间通信功能。

智能汽车前灯问世可穿透特大雨雪

耐基梅隆大学的研究人员成功研制出一种新型汽车前灯,可以穿透强降雨或者暴风雪,从而提高驾驶安全性。

新款车灯更为轻巧便利,取代了传统灯泡和LED设备,采用数字微镜芯片。通过程序控制,前大灯里的芯片可以实现向上向下高速翻转。下雨时,车灯能自动关闭相应的射线光,降低雨水对灯光的反射,剩余光线进入前方,从而提高可见度。最新证据显示,通过此项技术,能见度提高了98%。车灯还可以自动改变角度,防止潮湿路面的眩光,当检测到迎面有车过来时,可及时关闭过于耀眼的灯光。此外,智能前灯还可预测雨滴和雪花的下落路径,避免交通事故频发。

米其林发布非充气轮胎胎面采用3D打印技术

米其林发布了一款非充气式概念轮胎Visionary Concept,整个轮胎使用蜂窝状的结构。由于使用了冷固化3D打印技术,因此轮胎胎面可以由车主自行设计。车主在车内进行简单的操作,机器便能够在轮胎上实时打印新的胎面。轮胎可以向汽车发送胎面的磨损信息,汽车便可以根据行驶的路况重新打印轮胎。

米其林公司表示,轮胎将由各种可降解的回收材料制成,废弃后可以完全回收。打印胎面的使用寿命和其车辆的使用寿命相当。

大陆发布新型音响系统汽车本身即扬声器

大陆集团推出新型音响系统Ac2ated Sound的解决方案,原理上将汽车本身变成了一个扬声器。置身其中,用户将有望体验到真正的环绕声。

汽车的某些部件本身就适合于各种频率。大陆集团称,A柱适于高频,这将使它们成为高音扬声器。门板可以处理好中档频率,而像车顶和后窗板这样的区域则可以制造出惊人的低音炮。大陆并不是在这些地方使用实际的扬声器,而是将使用紧凑型传动装置。该装置的核心与具有线圈和磁铁的扬声器不同,它仅在这些区域发出振动,剩下的靠汽车来完成。

该无扬声器设计的一个额外亮点在于,通过移除扬声器和相关组件,汽车可减轻高达约23 kg的质量。此外,它使汽车内部有更多的存储空间,这也有助于无扬声器立体声的实现。

丰田合成研发节能LED车头灯

丰田合成株式会社研发了旗下首款车头灯发光二极管(LED)。

丰田合成采用了LED蓝宝石晶体生长技术,提升了LED光源内氮化镓(GaN)的晶体结构。此外,丰田合成还采用了倒装芯片技术,LED芯片将直接与基材相连,无需再为此进行布线。相较于引线接合(引线接合需采用电线将LED芯片连接到电路中),有助于提升其散热性。这类车头灯的亮度可达2 300 lm,可用于双功能系统,其特点是可从单一光源分别产生近光与远光。采用这类LED的车头灯有助于降低电动车与燃料电池车的能耗,预计未来将得到广泛应用。

新型无膜快充电池问世

美国普渡大学的科研人员开发了一种新型无膜快充电池,可为电动汽车和混合动力汽车快速充电,且不需要修建大规模充电基础设施,可以加快电动汽车以及混动汽车的普及。

该电池利用新的液态电解质更换用过的电池液,就像在加油站加油一样。用过的电池液或电解质还可以被收集起来,批量送到太阳能电厂、风力发电厂或水力发电厂再次进行充电,变成电解质,加以循环利用。该电池组件十分安全,可安装在住宅内,性能稳定,可达到生产和销售的要求,成本也不高。

专家表示,如此一来,精炼厂不再精炼石油,而是对用过的电解质进行处理,加油站也不再提供汽油,而是以电解质的形式为汽车供应作为能源的水、乙醇或者甲醇液体。

我国利用石墨烯研制出千瓦级铝空气电池

中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室,成功研制出基于石墨烯空气阴极的千瓦级铝空气电池发电系统。该电池系统能量密度高达510 W·h/kg,容量为20 kW·h,输出功率达1 kW。实际演示显示,该电池系统可为1台电视机、1台电脑、1台电风扇及10个60 W照明灯泡同时供电,初步验证了该铝空气电池系统的发电供电能力。研究团队正在积极设计开发用于通信基站备用电源和电动汽车增程器的5 kW级大功率铝空气电池系统,准备近期推动金属空气电池产业化。

博格华纳推出全新商用车发动机EGR冷却器

博格华纳开发了一款采用紧凑浮动核心特征的全新经济型多废气再循环(EGR)冷却器。与常规解决方案必须为每个应用专门设计不同,博格华纳的模块化冷却器采用4个适应性极高的标准化模块设计,可在不同的应用中任意切换,面向2.0~16.0 L排量的各种发动机尺寸。

博格华纳的EGR冷却器采用混合管传热技术和浮动式内核设计,能良好抵御极高的热负荷。该冷却系统优化了冷却液分布,即使在小流量冷却剂的情况下也能实现持续良好的冷却效果,同时也有助于减少NOx排放。博格华纳还在设计中集成了一个缓解热膨胀机构,以便于壳体和内芯部件的完全解耦,从而吸收纵向和角度差异,提高冷却器的耐久性能。该机构在气体进入时具有初步冷却的效果,以减少热冲击,也有利于气体更均匀地分配到管道,降低热疲劳。此外,对该机构和进气室的冷却能降低冷却内核的整体温度,从而显著减轻热应力。当系统在850℃的排气温度下运行时,进气室温度可保持在200℃以下,若没有冷却装置,温度则将高达700℃。先进的设计还能最大程度地降低发动机瞬变对EGR冷却器耐用性的影响。

防止驾驶员犯困打瞌睡松下研发新AI技术

日本松下宣布开发出了一项能防止驾驶员在开车过程中打瞌睡的技术。这项驾驶辅助人工智能(AI)技术通过用照相机拍摄眨眼次数和用传感器测量车内亮度以及驾驶员的体表温度等,可预测5~30 min之后可能会“袭击”驾驶员的睡意。人在暖和和昏暗的环境下更容易发困,AI技术能判断不久将来袭的困意,随即通过播放音乐或者空调送风控制住睡意。

猜你喜欢
汽车
汽车悬挂的作用
会变小的汽车
2019年8月汽车产销环比增长 同比仍呈下降
2019年7月汽车产销同比继续收窄
2019年4月汽车产销环比和同比均呈较快下降
汽车之家深陷“封杀门”
我国将发布报废汽车回收新规
汽车的“出卖”
汽车们的喜怒哀乐
3D 打印汽车等