◆文/上海 周純粼
2013年新車新技術盤點(下)
◆文/上海 周純粼
編者按:本刊于2014年第2期刊登了名為《2013年汽車十大技術盤點》的文章,得到讀者的一致好評?,F(xiàn)把2013年新車新技術按發(fā)動機、底盤、電子電器、車身內(nèi)外飾、節(jié)能、設計六類劃分,詳細列出,分兩期刊登。下文中把《2013年汽車十大技術盤點》中已經(jīng)出現(xiàn)過的新技術予以省略。
(接上期)
汽車技術的趨勢總是朝著節(jié)能、環(huán)保、舒適、安全的方向發(fā)展,而在車身內(nèi)外飾中,相關技術有很大的發(fā)揮空間,例如貼合人體工學設計的汽車座椅、車身采用輕量化材料和高強度材料等,在減輕車重的同時提升了車輛的整體安全性與舒適性。
1.大眾XL1車身風阻系數(shù)僅為0.189
XL1車身采用碳纖維增強材料,并利用樹脂傳遞成型(resin transfer molding,RTM)工藝塑造。采用一體式注塑件,一次性將樹脂材料填充至所有需要的區(qū)域,填充速率遠超鋪疊成型工藝,車身質(zhì)量僅為230千克。其單體橫造式車架結(jié)構(gòu)采用的并不是預浸料(制造復合材料的中間材料),而是成品碳纖維材質(zhì)。
2.奔馳GLA空氣動力學設計
GLA的車身風阻系數(shù)僅為0.29,正面迎風面積為0.66平方米。這使得GLA在以60千米/時的速度巡航時能夠達到更高的燃效。另外,A柱和側(cè)視鏡幾何形狀的優(yōu)化實現(xiàn)了車輛的良好空氣流動特性,同樣降低了油耗。
GLA車身采用流線型設計。前保險杠(頭燈周圍的散熱器區(qū)域)以及散熱器葉片同樣滿足空氣動力學優(yōu)化需求。此外,車身還采用了車頂擾流板以及空氣動力學形狀的尾燈設計。兩側(cè)的后擾流板則會將行駛中的阻力氣流“掰開”,從而降低車身阻力。
3.福特混動車內(nèi)飾采用可口可樂瓶植物基PET材料
2013年洛杉磯國際車展上,福特展出了一款Fusion Energi插電式混合動力車。這款車最大的亮點是采用了可口可樂瓶的植物基PET材料。福特也聯(lián)合可口可樂公司向媒體公開了Fusion Energi。
可口可樂公司從2009年開始應用循環(huán)再生“Plant Bottle”PET瓶,瓶身PET(Polyethylene Terephthalate,即聚對苯二甲酸乙二醇酯)部分使用植物性材料。PET由乙二醇(Monoethylene Glycol,MEG)和精制苯二甲酸(PTA)合成,MEG和PTA比重分別為30%和70%。其中MEG提取自植物性材料,植物成分的質(zhì)量比為5%~30%。
4.福特用于優(yōu)化車艙密封性的熱成像技術
熱成像技術在追捕逃犯中有大量應用,該技術能夠“察覺”被障礙物擋住的人體所輻射出的熱量,從而確定其位置。如今,福特汽車將熱成像技術應用于福特Fusion車型中。通過該技術,能夠檢測出車身各個部位的密封性,從而打造出更安靜的車艙。
通過攝像頭制成紅外影像,從影像中,設計者能夠得知車身某處是否有外界空氣滲透進車艙內(nèi),圖像中顏色較亮的區(qū)域就是空氣泄露的位置。
5.大眾高爾夫7車頂采用碳纖維材料
大眾汽車研發(fā)總監(jiān)烏爾里奇?哈肯貝格(Ulrich Hackenberg)向美國Edmunds. com網(wǎng)站透露稱,碳纖維車頂可削減車重8~9千克,有利于改善車輛的動力性能和燃油經(jīng)濟性。高爾夫7高性能車可選用該部件。但是,其最大的難題在于開發(fā)防水的接合點,將車頂和車身、風擋連接。
碳纖維材料結(jié)合結(jié)構(gòu)改進和生產(chǎn)工藝,以新一代模塊化橫置組件平臺MQB(Modular Querbaukasten)為基礎,多項新技術工藝讓高爾夫車型總計減輕重量100千克,降低油耗23%,每輛車可降低二氧化碳排放13.9%。
6.寶馬i3碳纖維車身
寶馬i3上科技含量最高的要數(shù)碳纖維增強復合材料(CFRP)車身,這種材料是由寶馬公司和西格里公司(SGL Group)聯(lián)合開發(fā)的,以基于聚丙烯腈的熱塑性紡織纖維為原材料,在一定的壓力和溫度下,轉(zhuǎn)化成細長的碳纖維絲線,其中每條碳纖維的直徑僅有0.007毫米,最后再經(jīng)過相應的氧化和碳化處理,形成車身材料。
7.寶馬7系混合材料車身
第六代寶馬7系原型車已經(jīng)上路測試,預計2015年下半年上市。該車采用眾多尖端技術,寶馬集團研發(fā)總監(jiān)Herbert Diess甚至將第六代寶馬7系稱為“寶馬有史以來技術最先進的車型”。輕量化將是這款新豪華旗艦車的亮點之一。
由于棄用了寶馬7系的傳統(tǒng)鋼制單體橫造/硬殼結(jié)構(gòu)(Steel Monocoque Construction),第六代寶馬7轉(zhuǎn)而采用鋼材、鋁材和碳纖維混合的結(jié)構(gòu),因此整體質(zhì)量將大幅減輕,有望從目前寶馬740i的1900千克級別削減至現(xiàn)款寶馬5系的1670千克,降幅在15%左右。
8.漢高新一代汽車中控材料
輕量化結(jié)構(gòu)設計對汽車行業(yè)的影響越來越重要,其不僅可以減輕車輛整體重量,而且面對如今日益嚴苛的排放標準,輕量化結(jié)構(gòu)設計也可以有效降低油耗和二氧化碳排放量。玻璃纖維或碳纖維復合材料不僅重量輕,而且其強度也非常高,其在安全碰撞測試中實驗結(jié)果尤為突出。直至現(xiàn)在,因為輕量化汽車組件的應用仍然有局限性,輕量化汽車組件尚不能達到汽車行業(yè)要求的可循環(huán)應用水平。
漢高新一代汽車中控材料樂泰MAX 3新型聚氨酯基體樹脂由三種成分組成,其中不僅包含樹脂和固化劑,而且還包含一種高性能脫模劑。
9.科爾維特高科技座椅工程設計
2014款科爾維特Stingray中目前提供兩種座椅——標準GT座椅和Competition Sport座椅,兩者的區(qū)別就如同高檔西裝與高科技運動服一樣。
科爾維特總工程師Tadge Juechter表示,消費者購車可能用來日常通勤、出游甚至競速。為這款車提供兩種不同風格的座椅使司機能夠根據(jù)自己的駕駛習慣選擇更適合的產(chǎn)品。其中,在Competition Sport座椅式樣中,工程師采用了數(shù)字壓力映射技術,掃描座位上人體背部和臀部在汽車高速行駛時的壓力分布情況,也就是所謂的動態(tài)壓力測試,而傳統(tǒng)汽車座椅的人體工學設計一般僅基于靜態(tài)測試。
10.凱迪拉克ELR主動降噪技術
車艙越安靜,乘客的乘坐感受就越好,不過對工程師來說,則需要進行大量的技術改進。
尤其是在電動汽車中,由于沒有了內(nèi)燃機的噪聲,因此乘客更容易察覺任何擋風玻璃縫隙、車門縫隙造成的風噪以及輪胎滾動摩擦形成的胎噪。
為了避免乘客受到噪聲振動的困擾,Koons與其他工程師在ELR上采用了主動噪音消除技術。在乘客艙周圍配備多個傳聲器,并根據(jù)發(fā)動機實時數(shù)據(jù)追蹤雜音。而ELR中的音頻系統(tǒng)會發(fā)出相反波形的音波抵消雜音。
11.新一代本田飛度旋轉(zhuǎn)式前排座椅
2013年9月6日,本田第三代全新飛度和飛度混動車正式推出。新飛度采用新平臺打造,在動力總成、車身和內(nèi)外飾等各方面均為最新設計。諸多細節(jié)方面都可透視本田所下的功夫,旋轉(zhuǎn)式前座椅就是一個例子。
20世紀70年代早期,雪佛蘭邁銳寶曾經(jīng)率先采用旋轉(zhuǎn)座椅,不過應用時間不長。日產(chǎn)Micra和Elgrand君爵也曾經(jīng)使用該設備。到2010年之后,雷諾將旋轉(zhuǎn)座椅用于新Clio,使其再度引起關注。
12.下一代奧迪Q7基于MLB平臺大幅減重
新款奧迪Q7將采用大眾汽車集團新款MLB(Modularer L?ngsbaukasten)平臺專門為SUV車型打造的版本,MLB即模塊化發(fā)動機縱置平臺?,F(xiàn)款奧迪Q7和大眾途銳、保時捷卡宴都以大眾PL71平臺為藍本,三款車型下一代仍然將共同以MLB平臺為基礎。新一代途銳和卡宴將在2016至2017年左右上市。
由于MLB平臺的模塊化降低了其結(jié)構(gòu)的復雜性,也便于更多應用新材料,新一代奧迪Q7的車身和框架結(jié)構(gòu)大量使用輕質(zhì)鋁材和碳纖維材料,因此將整備質(zhì)量削減了350~363千克。而奧迪Q7目前的整備質(zhì)量在2345千克左右(Q7 3.0 TDI Quattro版)。從外觀上看,新Q7還應用了奧迪的新設計語言。
隨著汽車技術的發(fā)展,人們對石油、煤等能源的利用也日益增加,舊能源總有取之殆盡的一天,如何將新能源有效地用于汽車技術上則成為了一個新的話題。
1.寶馬i3和i8的eDrive混合動力技術
寶馬公司為寶馬i3和寶馬i8配備了具有自主知識產(chǎn)權的eDrive混合式同步電動機,該電動機具有永磁電動機和磁阻電動機的優(yōu)點。寶馬公司在這方面取得的進步似乎表明寶馬公司找到了一個利用含有較少稀土材料的磁體來制造高功率密度和高效率電動機的方法。
在電動機內(nèi),轉(zhuǎn)子除了磁層,還有兩組由數(shù)個充氣轉(zhuǎn)子凹坑組成的磁通感應組,從而提高了電動機效率。
2.豐田雅力士Hybrid-R超級電容技術
Hybrid-R使用與豐田TS030相同的超級電容器技術和電機,用于在制動時收集制動能量。與標準的鎳氫電池相比,超級電容具有更高的能量密度以及更快的充放電速率。特別適合應用于極速行駛的賽車。
該車動力性能的水平基于能量輸送的持續(xù)時間。在道路模式中,超級電容器將在制動時收集的能量傳輸至動力系統(tǒng),單次連續(xù)輸送時間最大值為10s。此時兩個電機的的功率從45千瓦下降至30千瓦,實現(xiàn)節(jié)能。選取賽道模式后,超級電容可最多在連續(xù)5秒內(nèi)將后方兩個電機的功率發(fā)揮至極致(總和89千瓦)。為競速時頻繁的制動、加速、過彎做好充分準備。
3.基于MQB平臺的大眾CrossBlue Coupe混動系統(tǒng)
大眾CrossBlue插電式混動雙門轎跑不久前在2013上海車展首次亮相,該車基于大眾的橫置發(fā)動機模塊化平臺(MQB)設計,搭載3.0升V6橫置TSI發(fā)動機(代號EA390),其混合傳動系利用一個6速DSG和一個最大功率為40千瓦的電動機(代號DQ400E)共同作用。奧迪A3插電式混合動力車以及CrossBlue SUV中運用的也是同一款電動機。
CrossBlue Coupe最大功率約為305千瓦,0-100千米/時加速耗時5.9秒,最高時速237千米/時。在混合動力模式下,CrossBlue SUV燃效為6.9升/千米。形象地說,該車使用80升油箱,用一箱油可以行駛約1,190公里的路程。
4.之諾1E液態(tài)熱管理技術
之諾1E純電動汽車采用的是寧德新能源科技的磷酸鐵離子動力電池,其續(xù)航里程可達到150千米。在16安充電條件下完全充電時間為7.5小時,其采用后輪驅(qū)動方式,配備了125千瓦電動機,峰值扭矩可達250牛米,其最高時速被電子限速為130千米/小時。
之諾1E純電動汽車在外觀上與寶馬X1有較高的相似度。不同的是,該之諾1E純電動汽車配備了三個電池組,分別取代了以前發(fā)動機、傳動軸通道以及油箱的位置。發(fā)動機蓋下安裝有一組電池組,另外中間和尾部電池組分別取代了之前傳動軸通道和油箱的位置。該之諾1E純電動汽車采用的電池組均通過了振動和碰撞試驗。
5.博世用于沃藍達和聆風的無線充電技術
博世與美國電動車充電方案供應商Evatran合作,欲在美國推廣無線充電技術。在驗證演示中,該無線充電系統(tǒng)可用于沃藍達和聆風兩款電動汽車代表車型。
Plugless充電系統(tǒng)與Wildcharge和Powermat兩家公司為手機打造的無線充電系統(tǒng)一樣,采用電磁感應無線充電模式,在停車處設置特殊的墊狀充電板。博世負責安裝充電板,其寬×長×高為56厘米 × 46厘米 × 6厘米,與特制的車輛適配器聯(lián)合使用。當司機將車輛停駐在充電板上時,充電程序便開始,系統(tǒng)自動識別車輛適配器。
6.奔馳第二代插電式混動車S 500 Intelligent HYBRID系統(tǒng)
S 500是在S 300 BlueTEC和S 400之后,奔馳推出的第三款S級混合動力車型。作為奔馳第二代混合動力車,S 500的動力總成上無縫整合了所有第二代混合動力驅(qū)動系統(tǒng),包括第二代動能再生制動系統(tǒng)和預期能量管理系統(tǒng),能實現(xiàn)內(nèi)燃機與電動機完全脫離。這款混合動力車將于明年投產(chǎn)。
S 500的百公里加速時間為5.5秒,最高時速可達到250千米/時。在混合動力模式下,以NEDC循環(huán)測試,百公里的綜合工況油耗僅為3升,每公里二氧化碳排量僅為69克。而這完全得益于它3.0升V6渦輪增壓發(fā)動機和80千瓦的電動機。
7.混動飛度中的智能DCT技術
2013年7月19日,本田發(fā)布了全新飛度混合動力車(Fit Hybrid),該車成為首款搭載本田新一代輕質(zhì)緊湊混合動力系統(tǒng)——SPORT HYBRID Intelligent Dual Clutch Drive(運動混合智能雙離合器驅(qū)動系統(tǒng))的車型。
SPORT HYBRID Intelligent Dual Clutch Drive驅(qū)動系統(tǒng),也可簡稱為i-DCD。本田正在打造新一代動力總成“地球夢想技術”(Earth Dreams Technology),去年公開SPORT HYBRID系列技術,以Intelligent Dual Clutch Drive智能化雙離合器驅(qū)動為代表,其中SPORT HYBRID Intelligent Dual Clutch Drive驅(qū)動系統(tǒng)為配備小型車的單馬達系統(tǒng),未來還將再推出雙馬達系統(tǒng)SPORT HYBRID Intelligent Multi Mode Drive / Plugin(智能多模式驅(qū)動/插電),以及三馬達系統(tǒng)SPORT HYBRID SH-AWD?(SPORT HYBRID Super Handling——All Wheel Drive,超級操控——四驅(qū)系統(tǒng))。
8.大陸全新48伏微混技術
大陸推出的這項48伏微混系統(tǒng)方案能夠?qū)崿F(xiàn)目前用于120伏中混系統(tǒng)的各項功能。公司在一輛Eco Drive試驗車中搭載了這項48伏微混系統(tǒng),其組件包括:一個皮帶驅(qū)動的48伏啟動電機、一個皮帶漲緊輪、一塊由SK Continental E-motion公司提供的48伏鋰電池組以及一個直流-直流轉(zhuǎn)換器,用于連接12伏電氣系統(tǒng)。
9.CPT公司可使用百萬次的啟停系統(tǒng)
近日,英國CPT公司完成了對其Speed Start啟停系統(tǒng)的技術驗證,耗時兩年多,共進行了120萬次啟停過程,滿足新一代輕度混合動力系統(tǒng)的需求。Speed Start系統(tǒng)為皮帶傳動,并首次采用了液體冷卻系統(tǒng)和開關磁阻電機,工作電壓分別為12伏、24伏、48伏三種。
常規(guī)啟動電機可以承受三萬次啟動,目前的啟停系統(tǒng)則可承受三十萬次啟動。CPT公司表示,兩年多的驗證試驗中,所有獲得的數(shù)據(jù)都表示,該系統(tǒng)不存在任何性能缺陷。另外,在試驗完成后,電機系統(tǒng)還進行了部件拆解和官方鑒定。
10.沃爾沃的可折疊太陽能充電設備
沃爾沃將這款可折疊太陽能充電亭作為未來充電設施的愿景,希望電動車主能夠無需進入充電站,自己就可以隨時隨地的充電——雖然最終的設施形態(tài)未必和這款產(chǎn)品一模一樣。其原理是:將太陽能電池板安裝于汽車頂部,通過常規(guī)電源插座對車輛進行充電,相比傳統(tǒng)方法,它的效率更高。
該太陽能充電亭本質(zhì)上是一個張拉膜結(jié)構(gòu),其材質(zhì)為高密度聚乙烯,以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鋪設于表層,內(nèi)部則采用碳纖維骨架,并在其中嵌入了光伏板。
對于汽車本身來說,設計階段是新車誕生的第一步。而對于汽車行業(yè)來說,“設計”一詞包含了對過去經(jīng)典元素的借鑒與對未來趨勢的展望,它更是某個汽車品牌甚至企業(yè)理念的體現(xiàn)。
1.基于SPA架構(gòu)并結(jié)合經(jīng)典設計的沃爾沃概念轎跑
Concept Coupé轎跑概念車出自沃爾沃汽車設計負責人Thomas Ingenlath之手。Thomas Ingenlath于2012年7月離開大眾轉(zhuǎn)投沃爾沃,自其上任以來,此次為首度在車展公開展出作品。
沃爾沃去年提出了SPA可擴展平臺架構(gòu)(Scalable Platform Architecture)概念,Concept Coupé轎跑概念車是SPA三大概念車中的第一款,充分體現(xiàn)了該架構(gòu)下沃爾沃的設計理念。SPA架構(gòu)衍生的首款批產(chǎn)車型則是XC90,明年將問世。
2.通過移動重心操作的豐田i-Road
i-ROAD擁有兩個前輪,一個后輪。配置與機動三輪正好相反,只要像摩托車一樣傾斜身體,車子即可順利轉(zhuǎn)彎。這款三輪車使用電動馬達作動力,加速流暢。雖然空間有些局促,但也能坐兩個人。車體完全包裹在外殼之中,下雨也不會淋濕。
車寬為85厘米,特意設計得比較狹窄。因為車輪的間隔小,在轉(zhuǎn)彎時,如果不分別控制左右的前輪,就很難保持穩(wěn)定。因此需要高超的平衡控制技術。
3.捷豹舍棄橢圓格柵 改用梯形設計
近日,捷豹設計總監(jiān)Ian Callum透露,現(xiàn)款捷豹XK車型將是最后一款采用橢圓格柵的捷豹車型,此后都將改用更具力量感和層次感的倒梯形格柵設計。從捷豹的兩款新車F-type和C-X17中就能見到最新的格柵樣式。
今后捷豹XK車型將在車型產(chǎn)品系列中“擔任”其他的角色?;蛟S該車型將改款成更豪華的GT車型,面向更高端的市場。而F-type的出現(xiàn)將填補XK原有的位置,繼續(xù)保持捷豹跑車系列的完整性。
4.Skyrunner 飛行越野車設計
SkyRunner公司開發(fā)這款飛行車的初衷是為了吸引救援隊的關注和汽車科技狂熱愛好者的目光。通過利用可折疊滑翔翼技術,該產(chǎn)品可以在三分鐘內(nèi)由汽車變成飛行器。開放空間、空曠的草坪地帶以及僻靜的海灘都可以充當該車輛的飛行跑道。但是,對于那些想把自家的花園改造跑道的“飛行員們”來說,在駕駛這輛車直沖云霄之前還必須先經(jīng)歷培訓獲得飛行執(zhí)照。
5.以昆蟲為范本的汽車仿生設計
日產(chǎn)汽車通過觀察蜜蜂和魚群的活動,開發(fā)出了自動駕駛汽車。東京大學以應用于機器人為目標,再現(xiàn)了昆蟲的大腦。生物大腦中有一小片負責某種重要原始功能的區(qū)域,即“回避危險”的部分。不僅是人類,爬蟲類、昆蟲、魚、鳥等多種生物的大腦中都有這個區(qū)域。
6.特斯拉改造設計Submarine潛艇汽車
有傳聞指出,2013年9月9日馬斯克已經(jīng)以989000美元的價格拍下該車?!督袢彰绹返让襟w向馬斯克致函詢問此事,而馬斯克并未證實是否購得這輛潛水車道具,轉(zhuǎn)而表達了開發(fā)潛艇汽車的興趣。
馬斯克在回復郵件中向媒體表示:“我幼年在南非時觀看了《007之海底城》,目睹詹姆斯?邦德駕駛著路特斯Esprit從碼頭一躍而下,按下一個按鈕就讓汽車變成了潛艇,這的確很神奇。但當我知道實際上這輛車并不能真的變?yōu)闈撏r,感到非常失望。我將采用特斯拉的電驅(qū)動系統(tǒng)對它進行升級,并嘗試讓它真正實現(xiàn)變身?!?/p>
7.歐寶MONZA概念車中的超大貫通式顯示屏設計
歐寶Monza概念車已在法蘭克福車展上亮相,作為歐寶下一代車型的設計典范,其充分體現(xiàn)了設計感、互聯(lián)性和高效的理念,其中也包括動力總成的靈活性。Monza概念車車身設計由歐寶英國設計負責人Mark Adams負責,他表示:“這款車是歐寶跨向全新設計理念的大膽一步?!?/p>
該車內(nèi)飾設計并沒有采用傳統(tǒng)的儀表板、導航、中控臺布局,而是改用從左側(cè)車門延續(xù)到右側(cè)車門的超大貫通式顯示屏,該顯示屏采用LED投影技術。車內(nèi)共有18個LED投影儀,將各項信息顯示在各個對應位置上,這是汽車中首次采用這項技術。通過方向盤上的按鈕和語音操控能夠激活該系統(tǒng),其還能夠與其他用戶進行互聯(lián),分享音樂、圖片、行車路線等信息。
8.轎跑、掀背、跨界融為一體的英菲尼迪Q30
英菲尼迪官方如是描述Q30概念車的特點:“融合了多種車身設計特點,將轎跑的運動風格、掀背車的寬敞空間和跨界SUV的高車身位置融為一體。英菲尼迪Q30的外形對劃分類別帶來了挑戰(zhàn)——它面向年輕消費群體設計,尋求替代傳統(tǒng)的豪華緊湊車,并對挑戰(zhàn)傳統(tǒng)采取開放態(tài)度。”
日產(chǎn)高級執(zhí)行副總裁安迪?帕默(Andy Palmer)也指出,Q30將具備跨界特色,定位介于奧迪A3和奧迪Q3之間。帕默還否認稱:“Q30絕對不是日產(chǎn)逍客的翻版,而是能夠跨越已經(jīng)在市場占得一席之地豪華車的新車型?!?/p>
9.體現(xiàn)下一代MINI設計的Vision概念車
概念車Vision采用了經(jīng)典的MINI時尚元素,但它更能抓住人心的還要數(shù)創(chuàng)新之處,既實用又能盡顯個性:例如駕駛體驗控制開關這類交互式的精巧零部件讓我們對MINI其他車型的未來設計產(chǎn)生無限的遐想;不同的內(nèi)飾材料把整個駕駛室裝點出了各種各樣的顏色,眼睛可以盡情享受這個多彩的世界。(全文完)