APP下载

信息速递

2017-12-05

汽车工程师 2017年9期
关键词:自动发动机汽车

华盛顿大学实现碳纤维复合材料的再循环

随着汽车轻量化的发展,碳纤维复合材料的使用正呈现上升趋势,然而,该材质与热塑性塑料不同,无法轻易实现固化、分解并还原为初始的原材料。为解决碳纤维复合材料的循环再利用问题,美国华盛顿州立大学的研究团队研发并采用了一种新的化学回收法:他们将多种弱酸作为催化剂,将其添加到液态乙醇中,在低温条件下发生化学反应,使得该类热固性材料被分解。

为提高固化材料的分解速率,研究人员提升了材料温度,使含有催化剂的液体得以渗入到复合材料中,进而实现碳纤维复合材料的化学分解。研究人员采用乙醇液体,使树脂体积发生膨胀,随后又用氯化锌分解碳氮键,这一步可谓至关重要。

研究团队还研发了一套高效的方法,妥善保存碳纤维与树脂,以便以后再利用上述材料。目前,该团队已为其技术申请专利,并致力于推动该技术的商业化运作。

大陆推出MK C1电子制动方案定位高度自动化驾驶

大陆研发了新款电子制动方案——MK C1,该产品定位高度自动化驾驶车辆,符合其对制动装置的相关要求。

MK C1是一款线控系统,自动压力增大功能速度超快且精度高,可实现制动能量回收(回收率为100%)和系统减重30%。为达到制动冗余的相关要求,大陆结合使用了旗下的MK C1与MK 100 ESC衍生产品,可提供正常操作及合作操作2种模式。在正常操作模式下,MKC1装置将提供所有的制动功能,保障行驶的稳定性及驾驶舒适度;合作制动模式可实现制动功能最大化。

该款创新型电子系统整合了串联式双腔制动主缸,将制动助力系统及制动控制系统集成到一个外观紧凑的箱型设计模块中。MK C1能够以150 ms的速率积聚制动压力,是当前常规制动系统速率的2倍。

奥迪研发自动驾驶模拟器

奥迪研发了一套自动驾驶模拟器,旨在为用户提供自动驾驶模拟环境,并基于用户体验提升其自动驾驶车辆的技术水平。

奥迪将模拟器的使用环境布置得非常轻松、舒适。该模拟器并未配备方向盘,也无需控制器,用户可以静静地坐着,使用网络服务或与其他模拟器操控者进行互动。这类模拟器还可测定相关操控人员的脑电图及大脑活动,探查用户在模拟驾驶环境下是否会因周边环境而分神,进而导致注意力不集中。

奥迪希望通过本款自动驾驶模拟器收集用户体验,进而提升自动驾驶车辆的性能,使其变得更为高效。

电装研发24 GHz亚毫米波雷达传感器

电装公司研发了一款24 GHz的亚毫米波后置及侧置雷达传感器,助力车载安全系统的功能强化。

公司计划将该款雷达传感器置于汽车的后保险杠内,旨在探测可能进入汽车后部及侧部盲区的其他车辆。该传感器还能探测到汽车换向时可能接近其车尾的其他车辆。该雷达传感器作为车载安全系统的组成部分,可帮助驾驶员识别其他车辆,并在变更车道或在停车场时为汽车提供导航服务。此外,该款雷达传感器还负责管控自动紧急刹车功能,避免相邻车辆发生碰撞事故。

为能够准确探查是否前向或逆向移动,其移相器可切换亚毫米波雷达传感器的传感方向及感应距离。

日本研发高强度镁合金件未来或将用于车身件

日本国立物质材料研究所的研究团队与国立长冈技术科学大学共同研发了新款高强度镁合金板(Mg-1.1Al-0.3Ca-0.2Mn-0.3Zn),取名为 AXMZ1000。轻量化的镁合金很早就已引起汽车行业的关注,但由于镁合金在室温下强度低、成型性能差,阻碍了镁板状合金的应用推广。

该团队在加工Mg-1.1Al-0.3Ca-0.2Mn合金期间,发现只需将少量的锌(w(Zn)=0.3%)添加到Mg-1.1Al-0.3Ca-0.2Mn合金后,将大幅提升其延展成型性能。此外,经过短时老化,将使含锌合金强度呈现大幅提升。

该款合金在常温下的成型性能可媲美中等强度的铝合金,后者多被用于制造汽车车身件。此外,该合金的强度比铝合金高1.5~2倍。新合金均由普通金属制成,其材料成本并不昂贵,且制作及热处理工艺简单,未来或将成为一款低成本的轻量化车用薄板。

肯联铝业研发高强度车用铝合金HSA6

肯联铝业研发了新一代高强度6000 系铝合金“ConstelliumHSA6”,旨在满足车企对轻量化铝材日益增长的需求。

对于碰撞管理系统、白车身结构件及电池外壳而言,ConstelliumHSA6属于十分理想的材料,便于设计师们优化挤型并降低其壁厚。相较于传统的铝合金材料,Constellium HSA6还可实现减重15%~30%。

此外,该款铝合金材料还能将强度提升15%~30%,可在碰撞发生时提升汽车的防护能力,强化电池的防护能力,有助于电池系统及其他关键的车辆系统的冷却。该款铝材还能够在碰撞发生时吸收动能,为驾乘人员及行人提供保护,最大限度地确保汽车外观完整性。

奔驰曝A柱气囊专利信息

奔驰汽车中最近加入了一项新的被动安全行人保护技术——A柱气囊,并已申请了美国专利。

根据奔驰的试验,在汽车与行人发生碰撞后,产生伤害最大的位置或许是坚硬的A柱,因此为了保护行人,就设置了A柱气囊。

A柱气囊的专利图显示,配备了A柱气囊的汽车在与行人发生碰撞时,A柱处会向外侧弹出气囊以保护行人与坚硬的A柱发生直接碰撞,并且与应用较为广泛的行人保护技术“发动机盖弹起功能”协同工作。

该气囊将会被储存在一个由纤维材料制成的管子当中,未启用时其会被隐藏在汽车A柱外板内侧,而气囊的两端则分别与A柱顶端和发动机盖相接。当汽车与行人发生碰撞时,弹起式发动机盖和A柱气囊会为行人提供更多的缓冲,以尽可能减小对被撞行人的伤害。

丰田获得手动变速箱新专利不仅省油还是新手最佳伴侣

丰田获得了一项叫作“汽车控制器和汽车控制方法”的专利。这是一套能让手动变速箱进入空转状态的系统。它不仅能延长发动机的使用寿命,而且还能减轻新手对发动机的破坏。这点对于新手驾驶员来说非常实用。

系统的工作原理大致如下:一个能够用于操控手动变速箱离合器和变速器的控制器,当确定可以进入滑行状态的时候,系统能让离合器自动脱落,实现空挡。而在滑行结束之后,它则会打开换挡锁,这样能够防止驾驶员将汽车突然切换到过高或过低的挡位。

大陆推出饰面光效整合技术

大陆推出一款创新型智能表面材料,这款半透明的Acella Hylite饰面材料能够显示特殊光效,若驾驶员感到疲劳困倦或在驾驶中遇到危险状况,饰面的颜色将发生变化,提升驾驶员的安全意识,进而提升车辆的道路安全性。

若Acella Hylite饰面材料与各类照明技术、背景灯光相融合,就能与昼夜节律、天气条件及环境照度相映衬,而重点照明技术则可利用灯光颜色及光照强度生成不同的车内光照情景。此外,驾驶座、副驾驶座、乘客区域及汽车后部均可分别采用不同的车内照明方案。

Acella Hylite材料质地轻盈、透水性好,可搭配各类照明设备,形成多款灯光设计,聚焦材料本身及其周边环境。大陆将结合利用多种颜色、结构及质地的材质,设计出更多的新效果。光源的颜色及强度可搭配出不同的光照效果,映衬用户的特殊心境。此外,用户还可对乘客舱的照明进行单独设定,以匹配车内环境或驾驶情景。

NanoSteel推出3D打印工具钢硬度高+延展性强

NanoSteel公司推出了一款表面硬化钢粉末产品“BLDRmetal L-40”,可采用基于粉末床的激光融合添加剂制造工艺对其进行加工制作。其硬度高,延展性(韧性)出色(表面硬度>70 HRC,钢芯的延伸率>10%),可借助3D打印技术,用标准的商用设备打印出来。

该合金的性能卓越,可媲美M300马氏体时效钢,可用作H13等工具钢的替代品,采用3D打印技术后易于加工。BLDRmetal L-40提升了3D打印技术在各类硬材质市场内的应用潜力,该产品的设计定位为工具、模具、轴承及变速齿轮等零部件。

NanoSteel采用3D打印技术制造了一款8英寸(20.32 cm)的滚丝板牙套件,其性能远超模具加工机械制作的D2和M2工具钢。

保时捷全碳纤维塑料车轮减重20%

保时捷推出了一款纯碳纤维增强塑料车轮,该车轮重达8.6 kg,比同等铝合金车轮轻20%,但坚韧度却高出20%,一整套车轮的售价超过17 600美元。

车轮的中心采用交织性的碳纤维织物生产,通过200多个单独的部件切割、组装而成。保时捷采用编织碳纤维来生产轮辋,然后再将由碳纤维织物组装而成的车轮中心编织到轮辋上去。车轮总计采用了约18 km的碳纤维材料。

在高压和高温情况下进行树脂填充和初步的树脂固化之前,编织机还要将轮辋和车轮中心的部件整合在一起。随后开始进行模塑成型、冷却、嵌入中控锁、上保护漆及美化外观等程序。保时捷表示,环保的编织程序有助于提升车轮的紧密度和硬度。采用轻量化材料,轮胎可以更好地贴紧道路表面,并被完美地优化用于吸收纵向和横向力。较低的旋转质量意味着在加速和制动方面更加轻盈。

丰田研发自由活塞发动机线性发电机

丰田展示了一款发动机原型机,取名为自由活塞发动机线性发电机(FPEG)。“自由”指的是活塞不再依附于曲轴,在动力冲程期间,将对活塞施加向下的作用力,当其通过气缸内的绕组时,将生产三相交流电。FPEG的运行如同双冲程发动机,新增了汽油机缸内直喷技术及电控阀,使其能像柴油机那样运行。此外,其采用压缩气体引燃燃油混合物,而非火花塞。

丰田表示,该款发动机的机械结构简单,在连续使用的情况下,其热效能值为42%。目前,只有性能最佳、结构设计最复杂、价格最为昂贵的汽油发动机,其热能效值能接近该数值,前提是必须在特定环境条件下才能实现。此外,双缸FPEG的性能十分均衡,其周长和长度分别为20.32 cm和60.96 cm,动力输出或将达到11 kW,在主驱动电池电量耗尽后,使其能够维持紧凑型电动车在高速路上的行驶,且该设计将成为未来的趋势。

博格华纳研发AMTC技术搭配ADAS提升安全性

博格华纳正在研发新款离合器自动化技术,进而实现手动变速箱的电气化进程,该研究已进入最后阶段。

主动式手动变速箱离合器(AMTC)技术采用了一款致动器及电气控制件,旨在提升其燃油经济性并降低排放量,还为用户保留了传统手动变速箱的换挡体验。

公司承认,将手动变速箱与自动驾驶辅助系统(ADAS)相整合,该任务确实不简单。该系统需要实现“智能化”,且能与自动紧急制动系统相配合,在遇到紧急情况时,离合器松开,使汽车能够安全停稳,避免危险发生。

马自达将推第2代创驰蓝天发动机

马自达正式宣布推出第2代创驰蓝天发动机,该发动机于2017年法兰克福车展亮相。

第2代创驰蓝天发动机采用HCCI均质压燃燃烧技术,舍弃了传统火花塞点燃的模式,改用压缩空气和燃料混合物方式燃烧,压缩比达到18∶1。与2008年非创驰蓝天发动机相比,现款创驰蓝天发动机燃油经济性提高了30%,而第2代创驰蓝天发动机燃油经济性则提高了50%。新一代发动机将油耗压缩到3.3 L/100 km,预计将于2019年普及到马自达量产车型上。

Waymo自动驾驶专利车身撞人立刻变“柔软”

Waymo公司申请了一个自动驾驶汽车的设计专利,准备给自动驾驶汽车穿上一层特殊的外套,一旦撞人,“外套”将会变得更软,这一专利并非用于防止和行人撞击,而是用于最大限度地降低撞击带来的伤亡。

在自动驾驶汽车车身的设计中,Waymo提出采用一种“压力膜”技术,这种压力膜可能由线缆和弹簧等零部件构成,这将会让汽车的车身能够自动调整刚度。

如果汽车的传感器探测到自动驾驶汽车即将和行人或者骑车人发生撞击,自动驾驶汽车可以立刻调整压力膜的刚度,让车壳变得更加“柔软”,这样可以降低撞击的冲击度;如果传感器发现将要撞击的对象是一辆普通汽车,则此时压力膜仍将保持传统的刚度,保证发生撞击时车上人员的安全性。

马自达三增压发动机电动涡轮加身

马自达向美国商标专利局申报了拥有三增压技术发动机的专利保护信息。申报信息显示,该发动机最大的特点在于拥有传统的双涡轮增压技术,外加一个电控涡轮增压,形成了所谓的三增压技术。

此次马自达全新的动力总成里引入了2个常规涡轮增压器和1个电动增压器,通过电子涡轮提高在低转速区间的进气响应,消除迟滞。该发动机的布局出现了很大的设计变动,传统的横置变成了纵置,也就是这台发动机未来会提供给后驱车使用。

在早些时候,马自达就曾宣布将重启转子发动机的研发。从目前来看,这款三增压发动机很有可能仅用于专利注册而不会进行投产,不过其所使用的部分技术很有可能会在新的转子发动机上使用。

丰田用木浆代替金属做车身原材料

丰田使用纳米技术,将木浆等植物纤维制作成纳米纤维素(CNF),研发了一种以其作为原材料的汽车车身。

这种材料的钢度可达到钢铁的5倍,而质量只有钢铁的1/5,有望成为下一代汽车车体的主流材料。官方称,CNF的制作成本为9美元/kg,比目前铝合金的制作成本要高出4倍以上。不过官方认为这种技术有望在2030年让成本降低一半,并达到量产要求。日本经济产业省也预计,这项技术在2030年的日本国内产值可达到1兆日元。

康明斯提升发动机耐用性3D打印+增材制造

康明斯与橡树岭国家实验室(ORNL)正在研发一种新材料,用于修复重卡发动机。当汽车在严苛条件下长途行驶后,易造成发动机受损。相较于更换发动机的气缸头,该研究团队提出了一种新方法——先“挖空”磨损部分,然后再采用增材制造技术,放入高性能的合金件,且前者的品质要高于原装铸件。

其3D打印工艺由ORNL研发,可用于修复并增强康明斯发动机的耐用性,且无需重铸零部件,大幅降低了成本并提升了节能性。

康明斯表示:“公司的研发团队正试图降低发动机的导热性,使该设备的保温时间更持久,进而提升其能效。团队力图使修复后的发动机焕然一新,使其耐用性高于全新的发动机。”

丰田申请车载湿度感应智能除霜系统专利

丰田公司申请了车载自动智能除霜湿度传感器的专利,该专利是将现款自动空调控制器和除霜温度传感器相结合的车载系统。

该设计的核心是汽车室内外温度传感器及室内湿度传感器,这些传感器连接着监控所有数据的电控单元,将汽车的气候控制系统调整到最合适的阶段,从而去除挡风玻璃上的冷凝物。另外,由于不同的温度和湿度都会导致冷凝发生,丰田的电控单元会识别可能导致冷凝的所有差值和阈值。从本质上讲,该装置的主要功能在于预测车内温度,并在窗户起雾前通过除霜器适度增温。

另外,该项装置还会参照车内的GPS定位系统,根据不同地理环境的不同湿度和温度来调整其作用强度。丰田的电控单元会插入附加数据,以便其能在冷凝现象发生时进一步建立阈值,迅速反应。目前,该设置作为专利,还无法保证能在未来车辆上全面应用。但除霜器拥有较大的市场,只要价格合理,该项装置的应用仍有可观的前景。

新款日产Armada配备智能后视镜支持三模式切换

日产会在即将到来的Armada SUV车系上配备智能后视镜(I-RVM)。该装置可方便驾驶者看透后方视角,并且提供了标准、普通后视镜以及后视摄像头3种使用模式。在演示视频中,该公司在后排座位放满了气球作为障碍物。日产称,在实际使用过程中,其智能后视镜能够看穿任何障碍物,比如特别高的乘客,或者大块头的货物。

在普通驾驶模式下,该后视镜能够作为一面反射镜,或者一块后视LCD显示屏。该智能后视镜提供了标准、镜面及后视摄像头3种模式。在非摄像头模式下,它看起来与普通后视镜无异。后视镜底部有一个I-RVM开关,可以从标准镜面模式切换到智能LCD屏模式。日产称,该后视镜采用了克服图像重叠的特殊结构设计(LCD外层的镜面可以反射光线)。为接近驾驶员视角,日产将后视摄像头装在了车后对应的位置。

猜你喜欢

自动发动机汽车
元征X-431实测:奔驰发动机编程
2015款宝马525Li行驶中发动机熄火
自动捕盗机
2012年奔驰S600发动机故障灯偶尔点亮
发动机空中起动包线扩展试飞组织与实施
汽车的“出卖”
让小鸭子自动转身
自动摇摆的“跷跷板”
关于自动驾驶
汽车们的喜怒哀乐