隨著汽車輕量化的發(fā)展,碳纖維復(fù)合材料的使用正呈現(xiàn)上升趨勢,然而,該材質(zhì)與熱塑性塑料不同,無法輕易實現(xiàn)固化、分解并還原為初始的原材料。為解決碳纖維復(fù)合材料的循環(huán)再利用問題,美國華盛頓州立大學(xué)的研究團(tuán)隊研發(fā)并采用了一種新的化學(xué)回收法:他們將多種弱酸作為催化劑,將其添加到液態(tài)乙醇中,在低溫條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使得該類熱固性材料被分解。
為提高固化材料的分解速率,研究人員提升了材料溫度,使含有催化劑的液體得以滲入到復(fù)合材料中,進(jìn)而實現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料的化學(xué)分解。研究人員采用乙醇液體,使樹脂體積發(fā)生膨脹,隨后又用氯化鋅分解碳氮鍵,這一步可謂至關(guān)重要。
研究團(tuán)隊還研發(fā)了一套高效的方法,妥善保存碳纖維與樹脂,以便以后再利用上述材料。目前,該團(tuán)隊已為其技術(shù)申請專利,并致力于推動該技術(shù)的商業(yè)化運作。
大陸研發(fā)了新款電子制動方案——MK C1,該產(chǎn)品定位高度自動化駕駛車輛,符合其對制動裝置的相關(guān)要求。
MK C1是一款線控系統(tǒng),自動壓力增大功能速度超快且精度高,可實現(xiàn)制動能量回收(回收率為100%)和系統(tǒng)減重30%。為達(dá)到制動冗余的相關(guān)要求,大陸結(jié)合使用了旗下的MK C1與MK 100 ESC衍生產(chǎn)品,可提供正常操作及合作操作2種模式。在正常操作模式下,MKC1裝置將提供所有的制動功能,保障行駛的穩(wěn)定性及駕駛舒適度;合作制動模式可實現(xiàn)制動功能最大化。
該款創(chuàng)新型電子系統(tǒng)整合了串聯(lián)式雙腔制動主缸,將制動助力系統(tǒng)及制動控制系統(tǒng)集成到一個外觀緊湊的箱型設(shè)計模塊中。MK C1能夠以150 ms的速率積聚制動壓力,是當(dāng)前常規(guī)制動系統(tǒng)速率的2倍。
奧迪研發(fā)了一套自動駕駛模擬器,旨在為用戶提供自動駕駛模擬環(huán)境,并基于用戶體驗提升其自動駕駛車輛的技術(shù)水平。
奧迪將模擬器的使用環(huán)境布置得非常輕松、舒適。該模擬器并未配備方向盤,也無需控制器,用戶可以靜靜地坐著,使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或與其他模擬器操控者進(jìn)行互動。這類模擬器還可測定相關(guān)操控人員的腦電圖及大腦活動,探查用戶在模擬駕駛環(huán)境下是否會因周邊環(huán)境而分神,進(jìn)而導(dǎo)致注意力不集中。
奧迪希望通過本款自動駕駛模擬器收集用戶體驗,進(jìn)而提升自動駕駛車輛的性能,使其變得更為高效。
電裝公司研發(fā)了一款24 GHz的亞毫米波后置及側(cè)置雷達(dá)傳感器,助力車載安全系統(tǒng)的功能強(qiáng)化。
公司計劃將該款雷達(dá)傳感器置于汽車的后保險杠內(nèi),旨在探測可能進(jìn)入汽車后部及側(cè)部盲區(qū)的其他車輛。該傳感器還能探測到汽車換向時可能接近其車尾的其他車輛。該雷達(dá)傳感器作為車載安全系統(tǒng)的組成部分,可幫助駕駛員識別其他車輛,并在變更車道或在停車場時為汽車提供導(dǎo)航服務(wù)。此外,該款雷達(dá)傳感器還負(fù)責(zé)管控自動緊急剎車功能,避免相鄰車輛發(fā)生碰撞事故。
為能夠準(zhǔn)確探查是否前向或逆向移動,其移相器可切換亞毫米波雷達(dá)傳感器的傳感方向及感應(yīng)距離。
日本國立物質(zhì)材料研究所的研究團(tuán)隊與國立長岡技術(shù)科學(xué)大學(xué)共同研發(fā)了新款高強(qiáng)度鎂合金板(Mg-1.1Al-0.3Ca-0.2Mn-0.3Zn),取名為 AXMZ1000。輕量化的鎂合金很早就已引起汽車行業(yè)的關(guān)注,但由于鎂合金在室溫下強(qiáng)度低、成型性能差,阻礙了鎂板狀合金的應(yīng)用推廣。
該團(tuán)隊在加工Mg-1.1Al-0.3Ca-0.2Mn合金期間,發(fā)現(xiàn)只需將少量的鋅(w(Zn)=0.3%)添加到Mg-1.1Al-0.3Ca-0.2Mn合金后,將大幅提升其延展成型性能。此外,經(jīng)過短時老化,將使含鋅合金強(qiáng)度呈現(xiàn)大幅提升。
該款合金在常溫下的成型性能可媲美中等強(qiáng)度的鋁合金,后者多被用于制造汽車車身件。此外,該合金的強(qiáng)度比鋁合金高1.5~2倍。新合金均由普通金屬制成,其材料成本并不昂貴,且制作及熱處理工藝簡單,未來或?qū)⒊蔀橐豢畹统杀镜妮p量化車用薄板。
肯聯(lián)鋁業(yè)研發(fā)了新一代高強(qiáng)度6000 系鋁合金“ConstelliumHSA6”,旨在滿足車企對輕量化鋁材日益增長的需求。
對于碰撞管理系統(tǒng)、白車身結(jié)構(gòu)件及電池外殼而言,ConstelliumHSA6屬于十分理想的材料,便于設(shè)計師們優(yōu)化擠型并降低其壁厚。相較于傳統(tǒng)的鋁合金材料,Constellium HSA6還可實現(xiàn)減重15%~30%。
此外,該款鋁合金材料還能將強(qiáng)度提升15%~30%,可在碰撞發(fā)生時提升汽車的防護(hù)能力,強(qiáng)化電池的防護(hù)能力,有助于電池系統(tǒng)及其他關(guān)鍵的車輛系統(tǒng)的冷卻。該款鋁材還能夠在碰撞發(fā)生時吸收動能,為駕乘人員及行人提供保護(hù),最大限度地確保汽車外觀完整性。
奔馳汽車中最近加入了一項新的被動安全行人保護(hù)技術(shù)——A柱氣囊,并已申請了美國專利。
根據(jù)奔馳的試驗,在汽車與行人發(fā)生碰撞后,產(chǎn)生傷害最大的位置或許是堅硬的A柱,因此為了保護(hù)行人,就設(shè)置了A柱氣囊。
A柱氣囊的專利圖顯示,配備了A柱氣囊的汽車在與行人發(fā)生碰撞時,A柱處會向外側(cè)彈出氣囊以保護(hù)行人與堅硬的A柱發(fā)生直接碰撞,并且與應(yīng)用較為廣泛的行人保護(hù)技術(shù)“發(fā)動機(jī)蓋彈起功能”協(xié)同工作。
該氣囊將會被儲存在一個由纖維材料制成的管子當(dāng)中,未啟用時其會被隱藏在汽車A柱外板內(nèi)側(cè),而氣囊的兩端則分別與A柱頂端和發(fā)動機(jī)蓋相接。當(dāng)汽車與行人發(fā)生碰撞時,彈起式發(fā)動機(jī)蓋和A柱氣囊會為行人提供更多的緩沖,以盡可能減小對被撞行人的傷害。
豐田獲得了一項叫作“汽車控制器和汽車控制方法”的專利。這是一套能讓手動變速箱進(jìn)入空轉(zhuǎn)狀態(tài)的系統(tǒng)。它不僅能延長發(fā)動機(jī)的使用壽命,而且還能減輕新手對發(fā)動機(jī)的破壞。這點對于新手駕駛員來說非常實用。
系統(tǒng)的工作原理大致如下:一個能夠用于操控手動變速箱離合器和變速器的控制器,當(dāng)確定可以進(jìn)入滑行狀態(tài)的時候,系統(tǒng)能讓離合器自動脫落,實現(xiàn)空擋。而在滑行結(jié)束之后,它則會打開換擋鎖,這樣能夠防止駕駛員將汽車突然切換到過高或過低的擋位。
大陸推出一款創(chuàng)新型智能表面材料,這款半透明的Acella Hylite飾面材料能夠顯示特殊光效,若駕駛員感到疲勞困倦或在駕駛中遇到危險狀況,飾面的顏色將發(fā)生變化,提升駕駛員的安全意識,進(jìn)而提升車輛的道路安全性。
若Acella Hylite飾面材料與各類照明技術(shù)、背景燈光相融合,就能與晝夜節(jié)律、天氣條件及環(huán)境照度相映襯,而重點照明技術(shù)則可利用燈光顏色及光照強(qiáng)度生成不同的車內(nèi)光照情景。此外,駕駛座、副駕駛座、乘客區(qū)域及汽車后部均可分別采用不同的車內(nèi)照明方案。
Acella Hylite材料質(zhì)地輕盈、透水性好,可搭配各類照明設(shè)備,形成多款燈光設(shè)計,聚焦材料本身及其周邊環(huán)境。大陸將結(jié)合利用多種顏色、結(jié)構(gòu)及質(zhì)地的材質(zhì),設(shè)計出更多的新效果。光源的顏色及強(qiáng)度可搭配出不同的光照效果,映襯用戶的特殊心境。此外,用戶還可對乘客艙的照明進(jìn)行單獨設(shè)定,以匹配車內(nèi)環(huán)境或駕駛情景。
NanoSteel公司推出了一款表面硬化鋼粉末產(chǎn)品“BLDRmetal L-40”,可采用基于粉末床的激光融合添加劑制造工藝對其進(jìn)行加工制作。其硬度高,延展性(韌性)出色(表面硬度>70 HRC,鋼芯的延伸率>10%),可借助3D打印技術(shù),用標(biāo)準(zhǔn)的商用設(shè)備打印出來。
該合金的性能卓越,可媲美M300馬氏體時效鋼,可用作H13等工具鋼的替代品,采用3D打印技術(shù)后易于加工。BLDRmetal L-40提升了3D打印技術(shù)在各類硬材質(zhì)市場內(nèi)的應(yīng)用潛力,該產(chǎn)品的設(shè)計定位為工具、模具、軸承及變速齒輪等零部件。
NanoSteel采用3D打印技術(shù)制造了一款8英寸(20.32 cm)的滾絲板牙套件,其性能遠(yuǎn)超模具加工機(jī)械制作的D2和M2工具鋼。
保時捷推出了一款純碳纖維增強(qiáng)塑料車輪,該車輪重達(dá)8.6 kg,比同等鋁合金車輪輕20%,但堅韌度卻高出20%,一整套車輪的售價超過17 600美元。
車輪的中心采用交織性的碳纖維織物生產(chǎn),通過200多個單獨的部件切割、組裝而成。保時捷采用編織碳纖維來生產(chǎn)輪輞,然后再將由碳纖維織物組裝而成的車輪中心編織到輪輞上去。車輪總計采用了約18 km的碳纖維材料。
在高壓和高溫情況下進(jìn)行樹脂填充和初步的樹脂固化之前,編織機(jī)還要將輪輞和車輪中心的部件整合在一起。隨后開始進(jìn)行模塑成型、冷卻、嵌入中控鎖、上保護(hù)漆及美化外觀等程序。保時捷表示,環(huán)保的編織程序有助于提升車輪的緊密度和硬度。采用輕量化材料,輪胎可以更好地貼緊道路表面,并被完美地優(yōu)化用于吸收縱向和橫向力。較低的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量意味著在加速和制動方面更加輕盈。
豐田展示了一款發(fā)動機(jī)原型機(jī),取名為自由活塞發(fā)動機(jī)線性發(fā)電機(jī)(FPEG)。“自由”指的是活塞不再依附于曲軸,在動力沖程期間,將對活塞施加向下的作用力,當(dāng)其通過氣缸內(nèi)的繞組時,將生產(chǎn)三相交流電。FPEG的運行如同雙沖程發(fā)動機(jī),新增了汽油機(jī)缸內(nèi)直噴技術(shù)及電控閥,使其能像柴油機(jī)那樣運行。此外,其采用壓縮氣體引燃燃油混合物,而非火花塞。
豐田表示,該款發(fā)動機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單,在連續(xù)使用的情況下,其熱效能值為42%。目前,只有性能最佳、結(jié)構(gòu)設(shè)計最復(fù)雜、價格最為昂貴的汽油發(fā)動機(jī),其熱能效值能接近該數(shù)值,前提是必須在特定環(huán)境條件下才能實現(xiàn)。此外,雙缸FPEG的性能十分均衡,其周長和長度分別為20.32 cm和60.96 cm,動力輸出或?qū)⑦_(dá)到11 kW,在主驅(qū)動電池電量耗盡后,使其能夠維持緊湊型電動車在高速路上的行駛,且該設(shè)計將成為未來的趨勢。
博格華納正在研發(fā)新款離合器自動化技術(shù),進(jìn)而實現(xiàn)手動變速箱的電氣化進(jìn)程,該研究已進(jìn)入最后階段。
主動式手動變速箱離合器(AMTC)技術(shù)采用了一款致動器及電氣控制件,旨在提升其燃油經(jīng)濟(jì)性并降低排放量,還為用戶保留了傳統(tǒng)手動變速箱的換擋體驗。
公司承認(rèn),將手動變速箱與自動駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)相整合,該任務(wù)確實不簡單。該系統(tǒng)需要實現(xiàn)“智能化”,且能與自動緊急制動系統(tǒng)相配合,在遇到緊急情況時,離合器松開,使汽車能夠安全停穩(wěn),避免危險發(fā)生。
馬自達(dá)正式宣布推出第2代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī),該發(fā)動機(jī)于2017年法蘭克福車展亮相。
第2代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī)采用HCCI均質(zhì)壓燃燃燒技術(shù),舍棄了傳統(tǒng)火花塞點燃的模式,改用壓縮空氣和燃料混合物方式燃燒,壓縮比達(dá)到18∶1。與2008年非創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī)相比,現(xiàn)款創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性提高了30%,而第2代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性則提高了50%。新一代發(fā)動機(jī)將油耗壓縮到3.3 L/100 km,預(yù)計將于2019年普及到馬自達(dá)量產(chǎn)車型上。
Waymo公司申請了一個自動駕駛汽車的設(shè)計專利,準(zhǔn)備給自動駕駛汽車穿上一層特殊的外套,一旦撞人,“外套”將會變得更軟,這一專利并非用于防止和行人撞擊,而是用于最大限度地降低撞擊帶來的傷亡。
在自動駕駛汽車車身的設(shè)計中,Waymo提出采用一種“壓力膜”技術(shù),這種壓力膜可能由線纜和彈簧等零部件構(gòu)成,這將會讓汽車的車身能夠自動調(diào)整剛度。
如果汽車的傳感器探測到自動駕駛汽車即將和行人或者騎車人發(fā)生撞擊,自動駕駛汽車可以立刻調(diào)整壓力膜的剛度,讓車殼變得更加“柔軟”,這樣可以降低撞擊的沖擊度;如果傳感器發(fā)現(xiàn)將要撞擊的對象是一輛普通汽車,則此時壓力膜仍將保持傳統(tǒng)的剛度,保證發(fā)生撞擊時車上人員的安全性。
馬自達(dá)向美國商標(biāo)專利局申報了擁有三增壓技術(shù)發(fā)動機(jī)的專利保護(hù)信息。申報信息顯示,該發(fā)動機(jī)最大的特點在于擁有傳統(tǒng)的雙渦輪增壓技術(shù),外加一個電控渦輪增壓,形成了所謂的三增壓技術(shù)。
此次馬自達(dá)全新的動力總成里引入了2個常規(guī)渦輪增壓器和1個電動增壓器,通過電子渦輪提高在低轉(zhuǎn)速區(qū)間的進(jìn)氣響應(yīng),消除遲滯。該發(fā)動機(jī)的布局出現(xiàn)了很大的設(shè)計變動,傳統(tǒng)的橫置變成了縱置,也就是這臺發(fā)動機(jī)未來會提供給后驅(qū)車使用。
在早些時候,馬自達(dá)就曾宣布將重啟轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的研發(fā)。從目前來看,這款三增壓發(fā)動機(jī)很有可能僅用于專利注冊而不會進(jìn)行投產(chǎn),不過其所使用的部分技術(shù)很有可能會在新的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)上使用。
豐田使用納米技術(shù),將木漿等植物纖維制作成納米纖維素(CNF),研發(fā)了一種以其作為原材料的汽車車身。
這種材料的鋼度可達(dá)到鋼鐵的5倍,而質(zhì)量只有鋼鐵的1/5,有望成為下一代汽車車體的主流材料。官方稱,CNF的制作成本為9美元/kg,比目前鋁合金的制作成本要高出4倍以上。不過官方認(rèn)為這種技術(shù)有望在2030年讓成本降低一半,并達(dá)到量產(chǎn)要求。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省也預(yù)計,這項技術(shù)在2030年的日本國內(nèi)產(chǎn)值可達(dá)到1兆日元。
康明斯與橡樹嶺國家實驗室(ORNL)正在研發(fā)一種新材料,用于修復(fù)重卡發(fā)動機(jī)。當(dāng)汽車在嚴(yán)苛條件下長途行駛后,易造成發(fā)動機(jī)受損。相較于更換發(fā)動機(jī)的氣缸頭,該研究團(tuán)隊提出了一種新方法——先“挖空”磨損部分,然后再采用增材制造技術(shù),放入高性能的合金件,且前者的品質(zhì)要高于原裝鑄件。
其3D打印工藝由ORNL研發(fā),可用于修復(fù)并增強(qiáng)康明斯發(fā)動機(jī)的耐用性,且無需重鑄零部件,大幅降低了成本并提升了節(jié)能性。
康明斯表示:“公司的研發(fā)團(tuán)隊正試圖降低發(fā)動機(jī)的導(dǎo)熱性,使該設(shè)備的保溫時間更持久,進(jìn)而提升其能效。團(tuán)隊力圖使修復(fù)后的發(fā)動機(jī)煥然一新,使其耐用性高于全新的發(fā)動機(jī)?!?/p>
豐田公司申請了車載自動智能除霜濕度傳感器的專利,該專利是將現(xiàn)款自動空調(diào)控制器和除霜溫度傳感器相結(jié)合的車載系統(tǒng)。
該設(shè)計的核心是汽車室內(nèi)外溫度傳感器及室內(nèi)濕度傳感器,這些傳感器連接著監(jiān)控所有數(shù)據(jù)的電控單元,將汽車的氣候控制系統(tǒng)調(diào)整到最合適的階段,從而去除擋風(fēng)玻璃上的冷凝物。另外,由于不同的溫度和濕度都會導(dǎo)致冷凝發(fā)生,豐田的電控單元會識別可能導(dǎo)致冷凝的所有差值和閾值。從本質(zhì)上講,該裝置的主要功能在于預(yù)測車內(nèi)溫度,并在窗戶起霧前通過除霜器適度增溫。
另外,該項裝置還會參照車內(nèi)的GPS定位系統(tǒng),根據(jù)不同地理環(huán)境的不同濕度和溫度來調(diào)整其作用強(qiáng)度。豐田的電控單元會插入附加數(shù)據(jù),以便其能在冷凝現(xiàn)象發(fā)生時進(jìn)一步建立閾值,迅速反應(yīng)。目前,該設(shè)置作為專利,還無法保證能在未來車輛上全面應(yīng)用。但除霜器擁有較大的市場,只要價格合理,該項裝置的應(yīng)用仍有可觀的前景。
日產(chǎn)會在即將到來的Armada SUV車系上配備智能后視鏡(I-RVM)。該裝置可方便駕駛者看透后方視角,并且提供了標(biāo)準(zhǔn)、普通后視鏡以及后視攝像頭3種使用模式。在演示視頻中,該公司在后排座位放滿了氣球作為障礙物。日產(chǎn)稱,在實際使用過程中,其智能后視鏡能夠看穿任何障礙物,比如特別高的乘客,或者大塊頭的貨物。
在普通駕駛模式下,該后視鏡能夠作為一面反射鏡,或者一塊后視LCD顯示屏。該智能后視鏡提供了標(biāo)準(zhǔn)、鏡面及后視攝像頭3種模式。在非攝像頭模式下,它看起來與普通后視鏡無異。后視鏡底部有一個I-RVM開關(guān),可以從標(biāo)準(zhǔn)鏡面模式切換到智能LCD屏模式。日產(chǎn)稱,該后視鏡采用了克服圖像重疊的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(LCD外層的鏡面可以反射光線)。為接近駕駛員視角,日產(chǎn)將后視攝像頭裝在了車后對應(yīng)的位置。