盤點汽車零部件技術新趨勢
汽車零部件技術如何發展?去年年末至今年年初,不論是CES消費電子展、北美車展上都有不少零部件企業帶來新產品、新技術。我們對近期發布的新技術、新產品進行簡單匯總,以點及面可能看出今后零部件技術的發展趨勢。
發動機優化博格華納優化點火系統技術在發動機技術革新方面,除了對燃油噴射系統進行優化外,點火系統在優化燃燒,提高燃油經濟性方面具有巨大的潛力。
博格華納在點火系統技術上推出了名為EcoFlashR的電暈點火系統,博格華納方面意在通過該系統為實現更高排放標準尋求解決方案。
不斷提高內燃機的效率是今后一段時間內傳統動力發動機所要解決的問題。隨著諸如增壓系統、直噴技術、汽油機EGR等技術的應用,加之車輛應用環境日益嚴苛,傳統的點火線圈將不再能滿足使用要求。博格華納推出了EcoFlashR電暈點火系統,電暈點火系統可提供的點火能量是傳統火花塞的1000倍,電暈高頻點火系統在燃燒室內部產生取代火花的電暈,可擁有更大的過火面積,更高的燃燒效率,火花可以在空間內立體擴散,能與稀釋混合氣體更好地接觸,有更大的過火面積,大大減少了燃燒過程中各個循環周期內燃燒的變化,提高燃燒穩定性。實驗結果顯示,電暈點火系統可適用于超過50Bar的缸內壓力的發動機上。
博格華納E-coFlashR電暈點火大陸研發第十代歧管噴射技術近年來,在全球范圍內汽油發動機缸內直噴技術的應用在市場上呈明顯上升趨勢,但采用歧管噴油技術的發動機仍然是內燃機的主要類型。日前,大陸集團宣布,為了順應輕量化、成本和性能方面的需求,大陸集團第十代歧管噴射技術正在研發之中。
大陸方面表示,不斷優化歧管噴射技術是其一直以來的工作重點,從2004~2014十年間,大陸集團第七代歧管噴射技術產品累計銷售超過2億件。隨著燃油經濟性和排放法規方面的要求日益嚴格,加之發動機輕量化、小型化的發展趨勢,大陸集團正在研發第十代歧管噴射技術。
模塊化、具備為發動機量身訂造將成為今后歧管噴射技術的發展趨勢。大陸方面認為,歧管噴射技術仍具備優勢,這也是其繼續開發此類產品的原因。而在今后的歧管噴射產品上,噴油器尺寸設計將更為靈活,使噴油器尺寸與進氣歧管的幾何形狀相匹配。此外,精確控制噴油量有助于實現更為清潔的燃燒與排放指標。燃油噴射液滴的平均直徑只有60微米,這一精度可實現迅速而清潔的燃燒過程并最大限度減小原始排放。
實現噴油器噴射模型多樣化也是今后歧管噴射技術的發展趨勢,例如在噴霧錐形的彎曲角度設計上,使發動機研發人員能夠靈活地調整噴油器噴霧錐形的形狀,使其與進氣道的幾何形狀相契合,以避免濕壁,從而控制碳氫排放。
大陸集團制造的噴油器主動安全TRW整合主動安全技術一直致力于主動安全系統的TRW 在CES展上帶來了一系列主動安全技術,包括交通擁堵輔助、高速公路自動駕駛、緊急轉向輔助和行人保護等,而這些功能則是基于攝像頭和雷達傳感器的支持。
S-Cam 3攝像頭能與ACC功能在高速狀態下進行配合,增加一些監控功能,S-Cam 4攝像頭包括一個三鏡頭的攝像頭,具有遠距鏡頭和魚眼鏡頭來分別增強長距離和遠距離的監測功能,主要用在交通擁堵輔助系統和高速公路自動駕駛系統中。SDE(SafetyDomainECU,安全域ECU)是天合基于AUTOSAR(汽車開放系統架構)這一開源系統研發而出,集成了車輛底盤、懸掛和ADAS的控制功能,在今年CES上展出的是第二代產品,據天合表示,將會在半自動駕駛和V2V通信上發揮作用。
TRW整合主動安全系統汽車電子英飛凌推小型化智能電機控制系統在去年年末舉行的Electronica貿易展上,英飛凌推出了基于ARMR內核的嵌入式功率系列橋式驅動器,以應對智能電機控制在廣泛的汽車應用中日益增長的趨勢。
英飛凌利用ARMRCortexTM-M3處理器以將高性能微控制器集成到單芯片上,嵌入式功率系列為通常與16 位相關的應用空間實現了32 位的性能。目前提供的嵌入式功率系列第一批產品的樣品適用于采用三相無刷直流電機和二相直流電機產品。
小型化成為今后智能電機控制系統的發展趨勢。此次,英飛凌推出的控制系統提供7mm×7mm尺寸的標準QFN 封裝。以前的多芯片設計需要獨立的微控制器、橋式驅動器以及本地互聯網絡收發器,而最新的電機控制設計只需要最少的外部組件,讓零部件企業和整車企業能從中受益。
新推出的嵌入式功率產品將組件數量從現在的大約150 多個減少至30 個以下,在僅僅3cm2 的PCB 空間內集成了電機控制的所有功能和相關外部組件。因此,嵌入式功率系列使電機的電子集成更接近真正的機電一體化設計。
英飛凌方面表示,智能電機控制應用需要各種各樣受能效、系統成本降低和舒適型需求影響的復雜的電機控制方案,通過利用ARM RCortexTM-M3 處理器,用智能電機控制的新汽車級品質嵌入式功率系列來解決這些設計難題。可擴展嵌入式功率系列有助于汽車系統供應商受益于更低的系統成本、更高的可靠性以及更低的系統復雜性。
英飛凌嵌入式功率系列芯片汽車互聯松下推進車載互聯系統在每年的CES展上,與汽車相關的新產品、新技術占有很大比重,這其中包含車載互聯系統、無人駕駛等領域,有人戲稱CES展更像是“拉斯維加斯車展”。在今年的CES展上,松下為福特、特斯拉等整車企業提供了全新的車載互聯系統。
目前一些車型上搭載的車載互聯系統很難讓消費者有興趣使用,操作繁瑣、反應遲鈍這些問題也限制著車載互聯系統的推廣。
在今年的CES展上,松下為福特打造的全新Sync 3.0系統有望有所改觀,無論是操作系統還是使用界面有了較大改觀。
此外,強化語音控制系統對于車載互聯系統而言至關重要。Sync 3.0對語音控制進行優化,盡可能避免駕駛者在操作系統時分身,在連接iPhone手機后,Sync 3可以與蘋果Siri助手做無縫對接,駕駛者只需要按下說話鍵就可以與Siri對話,實現更為便捷的語音控制。
松下為福特提供Sync3.0車載互聯系統零部件制造3D打印不再是“傳說”如今,3D打印技術已由夢想照進現實。在今年的北美車展上,世界首款通過3D打印制造的汽車面世。
這家名為Local Motors的美國公司在北美車展上展示了他們利用3D打印技術生產的汽車,而這輛名為Strati的3D 打印汽車目前需用時44小時完成生產裝配。據了解,Local Motors公司計劃在今年三季度實現3D打印汽車的工廠化制造,屆時生產時間有望縮短至24小時。
這輛3D打印汽車在底盤、內飾、車身外覆蓋件方面實現了3D打印生產,主要以ABS塑料鋼筋和碳纖維材料作為基礎材料。
目前,國內一些零部件企業已擁有3D打印技術和設備,目前在開發工程樣機和測試用產品時會使用3D打印技術。而沒有擴大3D打印使用范圍的原因主要是受限于3D打印原材料成本較為昂貴。可以預見,隨著科學技術的不斷發展,原材料成本下降有望使3D打印在汽車行業、零部件領域有更多應用。
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