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信息速递

2017-12-06

汽车工程师 2017年4期
关键词:驾驶员发动机汽车

PNNL采用LiPF6为添加剂提升锂电池性能

西北太平洋国家实验室(PNNL)的研究表明,在向双三氟甲基磺酰亚胺锂-双草酸硼酸锂双盐基/碳酸溶剂电解质中添加少量的六氟磷酸锂(LiPF6)后,锂金属电池的充电能力和循环稳定性将大幅提升。

向锂金属电池加入上述添加剂后,对4 V阴极处施加适度的高负载(1.75 mA·h/cm2),在循环500次后其电量保持能力为97.1%,在充放电流密度达到1.75 mA·h/cm2时,其电极的超电势增长极为有限。研究者认为,快速充电和循环稳定性得益于锂金属表面固体电解质相界面膜经久耐用、导电性好及AI阴极集电器。

本田欲推动态充电技术可边驾驶边充电

本田公司正在研究和开发在汽车行驶过程中进行动态充电的技术。该技术要求充电硬件设施嵌入或者铺在道路上。基本上,它可以为电动汽车创造无形的运行轨道,并可以使用无线充电技术为电动汽车提供动力来源。

目前,本田已经对动态充电技术进行了多次测试,在车速为155 km/h的情况下,充电电源为180 kW,直流充电电压为600 V,电流为300 A,实现了动态充电。单从理论数值来看,充电速度比特斯拉超级快充还要快。

动态充电技术推广的最大阻碍来自其成本,道路基建设施所需的昂贵费用,仅凭企业一已之力,难以实现规模化效应从而无法推广。所以从短期来看,动态充电将不会成为电动汽车主流的充电技术。然而,随着自动驾驶技术的到来,动态充电将逐步成为电动汽车广泛采用的充电方式之一。

英飞凌发布LED智能街灯兼容5G和充电站功能

英飞凌科技和eluminocity GmbH共同研发了一款LED智能街灯,整合了电动车充电站的功能,无需在居民区内部署充电基础设施,大幅节省了用地面积,有助于电动车的推广。

该款街灯可按需配置足量的传感器,其灯杆还能够提供便捷的停车位探测服务,工作原理是其将空置的停车位信息上传到云端。

得益于集成式雷达传感器,用户可对智能街灯进行相应设置,与环境条件相匹配。当车辆或行人接近时,智能街灯的亮度会相应调高,提升道路使用者的舒适度。此外,该街灯还提供麦克风,可探测到特定的音频模式,若发生车祸等突发事件,将自动向附近警察局报警。基于5G移动无线电技术,其还能用作通信基站。

马自达采用新技术提升发动机能效

在2017年末,马自达将为当前使用的发动机引入可变排量发动机技术和轻度混合动力系统,使发动机的燃料经济性提升10%。

可变排量发动机技术本质是:当部分气缸无使用必要时,将其切换至怠速运转模式。该技术将应用到马自达CX-5 SUV和其他车型搭载的大型发动机上。在车速超出特定范围且发动机载荷下降(比如在高速上行驶)时,4缸发动机中将有2个气缸停止运转,以便降低油耗。当发动机载荷再次上升时,将会重新启用这2个气缸。轻度混合动力系统将采用小型电机为汽油发动机提供动力支持,该技术将应用到各类车型中。

三大企业联手测试LTE-V2X技术

为研发智能实时通讯系统(V2X),博世、华为及沃达丰3家企业共同研发了LTE-V2X技术,目前正在德国进行路测。业内人士预测,若车辆、交通灯和交通基建设施间能实现信息数据的交流互通,将大幅改善交通流量,提升驾驶安全性。

LTE-V2X技术能够实现车辆间数据的直接交换和瞬时交换。在测试中,测试车将与其他车辆(相距320 m以内)直接进行数据传输,该测试旨在获得车辆的传输速度、定位及高速车道数据。由于车辆间直接进行数据传输,因此几乎无延时。沃达丰负责安装经优化的无线网络,用于数据传输;华为公司致力于车用移动式无线模块的研发,并为车载无线通讯系统和信号基站提供所需的通信模块;博世则致力于将移动式无线电模块和相关软件集成到车载系统内,以及进行数据测定。三大公司将合作研发更多的测试场景,使用户能够受益于快速数据交换。

现代氢燃料电池概念车日内瓦首秀

现代公司在2017年日内瓦车展上首发FE Fuel Cell概念车,采用其第4代氢燃料电池技术,量产车型定于2018年公布。现代表示,该车比ix35 Fuel Cell轻20%,能效提高10%,能量密度高出30%,续航里程达800 km。

全新概念车的设计灵感源自水与自然,水也是其唯一的排放物。流畅的轮廓充分考虑空气动力学效率,车顶线条倾斜度较大。车门把手位于侧面正中,以方便后排乘客上下车。

内饰方面,采用宽屏显示器,从方向盘后方一直延伸至中控台,用来显示动力系统以及行程信息。中控台处也有一个触摸控制屏。该车还配置了一块可拆卸的电池,以备内部设备和行李箱自带的电动滑板车充电。

固特异升级版球形轮胎日内瓦发布

固特异Eagle 360 Urban球形轮胎的升级版在2017年日内瓦车展上揭晓,该轮胎是可以360°旋转的球形概念轮胎,升级版专为有人工智能的自动驾驶汽车设计。升级版新增了一个内部计算机,轮胎可以逐渐学习给汽车的数字“神经系统”提供信息。

概念轮胎使用磁悬浮支撑汽车——轮胎和汽车之间并不相连。轮胎里还配有大量传感器,可以分析道路条件,轮胎的寿命也相应延长,即使在严重磨损的情况下轮胎依然可以转动。有了人工智能,轮胎就可以帮助汽车选择更好的路线或驾驶。

轮胎外面有一个特殊的变形胎面,可以硬化或软化以增加或减少灵活性,以适应不同的道路条件。即使在被刺穿的情况下,轮胎胎面还可以用粘接技术自动粘合。

阻燃低卤耐高温尼龙可应用于汽车发动机舱

特诺尔爱佩斯公司新推出的2款玻纤增强尼龙复合材料展现了出色的阻燃性和热稳定性,可应用于发动机盖等注塑成型发动机舱汽车零部件中。

Chemlon 904-13 GVNH和204-13GVNH是玻纤填充尼龙复合材料,满足UL-94 V-0标准,通过了厚度0.8 mm下的垂直燃烧测试。该公司称,传统的卤代化合物要实现这样的阻燃等级,只能加入大量阻燃剂和具备协同效应的填料,不仅使加工变得困难,而且产出的零部件表面粗糙,产品体积质量大。相比之下,采用新型Chemlon材料制成的零部件表面光滑,体积质量比传统材料小15%,且容易加工。

现代推出“健康驾驶舱”调节驾驶员情绪

现代在2017年国际消费电子展(CES)上推出了“健康+移动性”驾驶舱,该产品方案能在行驶途中监控驾驶员的表情,创造能够提升驾驶员注意力或令其放松的车内环境。

现代在车内配置各类传感器,监控驾驶员的身体和心理状态,追踪驾驶员的坐姿、呼吸习惯、心跳速率、眼部动作和脸部特征识别。将获得的数据汇总分析后,了解驾驶员行驶时的警觉性和情绪状态,汽车将根据具体情况制定坐姿、味觉、照明、温度及声音5个方面的应对方案。

健康驾驶舱提供了充实、连接、沉思和校验单4种模式,有助于确保车辆的安全行驶和驾驶员的应变能力。驾驶员无需将目光从路面移开,避免注意力分散的情况。充实模式通过音频系统为驾驶员提供“探索音乐播放清单”素材,满足音频娱乐的要求;连接模式将开启免提功能,使驾驶员能够与家人朋友语音聊天,缓解驾驶员在路途中的孤立感,还能与亲朋好友互动;沉思模式是一个私人语音记录器,可记录驾驶员的想法和灵感,便于以后使用;校验单模式是对现有应用进行分类,通过语音命令和电话整合来完成小任务。

丰田推出新款催化剂贵金属用量减20%

丰田和电装共同研发了新款FLAD基材,用于提升汽车尾气流量的均匀度。经一系列模拟和贵金属基片原型的试验验证,2家公司成功地改善了尾气流量的均匀度,对单元内外部的横截面面积及其密度进行了相应调整。凭借新技术,2家公司研发出结构更为紧凑的新款催化剂,其贵金属的用量降低了20%,同时也意味着其体积也降了近20%。然而,其尾气净化性能却保持不变,与常规催化剂别无二致。新研发的创新设计和制造技术使整体模制催化剂的量产化得以实现。

利用可变压缩比技术实现25%的节油

英菲尼迪公司带来了一种全新的可变压缩比技术,并已批量应用于一款全新的VC-T2.0T发动机上。利用该技术,发动机可实现超过25%的节油表现;而在必要时,该发动机也能迸发出强劲动力。

设计师为发动机的曲柄连杆机构加入了一系列多连杆系统以及电控调节装置。与传统往复活塞式发动机的设计不同,VC-T发动机活塞下端的连杆并不直接与曲轴曲柄相连,而是通过一个可变连接装置驱动曲轴转动。而在可变连接装置的另一端,还连接有控制轴、执行臂及谐波驱动器等部件。控制单元可以根据驾驶员的选择或实际驾驶工况需求,控制谐波驱动器内的电动机发生动作,从而带动执行臂及控制轴等部件产生运动,改变相对位置和角度并予以固定,进而延长或缩短活塞行程,实现压缩比改变。

该技术让发动机实现了压缩比的“可选”。在城市、高速路段等工况下,选用高压缩比(14∶1),以减少油耗,降低排放;在爬陡坡、越野等工况下,选用低压缩比(8∶1),增大喷油量,以确保动力输出。

语音识别之外面部识别或可实现

福特正与德国亚琛工业大学合作,研发车内麦克风和摄像头系统,并试图研发出能够根据手势或眼球运动而控制车辆的系统,届时驾驶员即使不说话、不触碰任何东西就能调整空调温度。福特进一步解释道,配有麦克风和车内摄像头的高级系统,能够在驾驶员心情郁闷的时候选择驾驶员喜欢的歌曲,并知道什么时候驾驶员需要安静。车内灯光也能根据心情自动调整,甚至知道驾驶员什么时候想要听笑话。

福特研究员正在积极研发,希望将来能把系统打造成驾驶员的“私人助理”,能为驾驶员安排日程或者叫外卖。

哈曼国际与Ultrahaptics合作发布悬空触觉弹力回馈系统

哈曼国际宣布与Ultrahaptics公司共同开发一款悬空触觉弹力回馈系统。该技术允许驾驶员采用手势控制车载信息娱乐和音频系统,确保其注意力集中在路面,避免在行驶途中出现注意力分散的情况。

该系统的特点是能够通过成熟、精巧的触觉感应控制多个车载系统(包括音频车载娱乐系统)。该系统能够创建触觉感应追踪驾驶员的手部动作,识别各类手势控制后给出反馈。触感解决方案允许驾驶员在空中通过手部动作并感受触觉弹力回馈,以便对嵌入式车载娱乐信息系统进行调整。

恩智浦开发车用NFC芯片

芯片制造商恩智浦(NXP)准备将NFC(近场通信)技术植入汽车车门把手。NXP开发了可以装进普通车门把手的芯片NCx3320 NFC,其能够满足汽车在高/低温下运行的要求,并且支持节能模式,即使汽车电池电力不够,无法启动发动机,芯片仍然可以照常运行。

手机安装了NFC芯片后,可以用NFC技术解锁汽车、自动调整座椅位置、设置其他参数、启动发动机、甚至可以与蓝牙快速配对。NFC的覆盖距离只有10 cm,所以解锁汽车时可能不太方便。不过NFC钥匙具有临时性和灵活性,车主可以让其他人在特定时间进入汽车,一切通过手机App就可以完成。

竹纤维复合材料助力实现汽车环保升级及轻量化

竹纤维增强复合材料因其具有轻质、高强度及高刚度等优良性能,成为汽车生产商开发新车部件的重点关注材料。

业内人士表示,在汽车上使用竹纤维增强复合材料具有诸多优点:竹纤维内饰板在发生事故时,因竹纤维独特的韧性而不易损坏;制成品可使最终质量减轻20%,大大降低汽车油耗和废气排放,完全可以替代玻璃纤维复合材料和提高内饰板的综合性能;其加工工艺简单,可减少生产工序,特别是避免了化学纤维自身生产过程中对环境的污染;其还可以在一定程度上改善和提高单一常规材料的力学性能、物理性能和化学性能,并能解决在工程结构上常规材料无法解决的关键性问题。

国内外已开发出多种车用竹纤维增强复合材料,已试生产的产品有内饰板、顶篷、行李箱、衣帽架、座椅背板、仪表盘、隔热/声和阻尼材料等。

无人驾驶汽车新型超快速智能摄像头发布

为了避免交通事故,无人驾驶汽车需要对传感器采集的周边信息进行快速处理。但在遭遇极端道路条件和恶劣天气的情况下,传统光学摄像头难以胜任这项工作。为了提升此类应用的视觉信息处理表现,新加坡南洋理工大学的研究团队开发出一种新型“超快速、高对比度”智能摄像头。

新款摄像头能够记录下场景间纳秒级的光强度变化,从而实时监测物体的运动。

研究团队自2009年就在开发含有内建处理电路的Celex传感器,其特色是能够分析每个像素的光强度变化。这避免了对整体图像进行分析的需求,减少了需要处理的数据量,从而加快了处理过程。该方法还允许摄像头快速区分前景和背景对象,让行车电脑有更多时间来应对各种情况。

ADI发布Drive360 28 nm CMOS RADAR技术平台

ADI宣布推出Drive360 28 nm CMOS RADAR技术平台,其将绝佳的射频性能运用于先进的驾驶安全和自动驾驶领域。该射频性能超过了目前硅锗同类产品所能达到的效果,能够探测到远距离的小型物体,从而为车辆的紧急避险赢得额外时间。此平台为多项产品的开发奠定了基础,同时还将直接缩短一级供应商和车厂产品的上市时间,降低设计风险和开发成本。此平台适用于多种应用,包括高端的远距离自动驾驶和高级驾驶辅助系统、中到短距的自动紧急制动、盲点检测、倒车两侧来车警告系统和近距离自动泊车。

此平台支持多种高级信号处理集成,甚至是自定义IP集成,使设计人员能够差异化其系统设计。平台配有高集成电源管理配套芯片,可令一级供应商和车厂产品具备优良的性能,而这正是打造可靠的解决方案,并将其应用于新兴自动驾驶领域所不可或缺的前提条件。

有了主动雨刷控制程序下雨会车不用愁

Semcon公司开发了一款被称为“主动雨刷”的新型雨刷程序,原理是利用目前绝大多数车上都搭载的摄像头、雷达和雨水感应器,在发现有大型车出现时,为有可能引起的突发性溅水,而提前准备好雨刷。利用摄像头监测到存在的威胁并利用雷达测得距离数据,结合获得的信息,提前将雨刷调到最大速度。

这样的好处就是再也不用担心挡风玻璃会被水覆盖,也不用担心驾驶视线丢失。

发明者表示,该技术最合适在刚刚停雨或小雨,可路面仍有积水的情况使用。其功能已通过真实条件下的测试评估,而且易于在汽车上安装。

AKASOL推新一代锂电池使用寿命延长50%

德国高性能电池系统供应商AKASOL宣称,旗下新款锂电池模块AKAMODULE(分为46 A·h和53 A·h 2个版本)能够耐受各类极限条件。在50~55℃和100 A的恒定载荷的测试环境下,电池组件可全周期运行长达1.5年。2个版本的电池模块即使在分别经历8 000次和3 000次满负荷周期以后,电容量依旧能保有其初始容量的80%。即使只剩下30%的残留电量,电池模块依然能够运行。由于该模块采用液冷设计(由内部开发),电芯材质极其均匀,与其他制造商的规格相比较时,其电池的使用寿命最多能延长50%。电池模块的综合集成度极高,能量密度达到140 W·h/kg以上,使汽车的行驶里程更长,耐用性更佳。若将该款电池应用于纯电动巴士,即使里程数超过100万km,该款电池仍能继续使用。

巴斯夫推出新型汽车铝颜料

德国巴斯夫公司推出一款新型铝效果颜料“Paliocrom Brilliant Red EH1000(L3254)”,旨在扩大高性能工业涂料行业以及汽车涂料行业的选择范围。

这款产品是一种具有极其饱色度的艳红银元状铝颜料。据公司介绍,该颜料具有可均匀分散、出色的亮度和无与伦比的覆盖力,这可能要归功于其微细的超软铝粉特点。该新型超光滑的铝片颜料经优化工艺进行表面涂覆、钝化,因此包覆材料具有更高程度的附着力,可提供更好的放气稳定性(起泡和剥离的可能性更小)。

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