SAE 2012 World Congress (1): 整车厂商展示的采访
以"Get connected"为主题,展出福特福克斯、本田飞度等电动车
2012/05/31
概 要
以下为在美国底特律举办的SAE 2012 World Congress (2012年4月24日~26日)上,6家整车厂商(福特、克莱斯勒、通用、日产、本田、现代)展出的新技术、新车辆概要。
今年车展的主题为"Get connected"。Connect除了字面上,汽车和与今后进一步促进汽车产业发展密切相关的基础设施、英特网、电网的联系这层意思外,SAE还期望可以通过技术发布及展会,加强从事汽车新技术开发的工程师之间的联系(connect)。今年整车厂商的展位数量与去年、前年相同,为6家公司。配套厂商的展位数量较去年的约140家相比大幅减少,约为100家。雷曼危机前曾达到约300家。各整车厂商的展出内容如下。(排列不分先后)
注:文中hwy是指EPA的highway行驶条件下的燃耗。mpg是miles per gallon的缩写。
去年SAE展出的采访:SAE 2011整车厂商篇 (2011年4月)(仅限英语)、零部件供应商篇 (2011年5月)(仅限英语)
福特展出福克斯EV及野马等车型
福克斯 EV
福特展出了自2011年起在加利福尼亚州、纽约州、新泽西州接受预定的福特EV,以及计划2013年初上市的取名“Fusion Energi”的下一代Fusion PHV。这两款车型均使用了福特与微软公司开发的名为MyFord®Mobile的智能手机应用程序,能够及时掌握福克斯EV及Fusion Energi的电池充电状况,获取到达周边EV充电站的时间、距离等信息。
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下一代Fusion Energi (左)和Ford Focus EV | 帮助掌握EV充电状况的应用程序 MyFord®Mobile的概要(放大) |
Ford EcoBoost Engine
福特为小型化后的新型发动机取名EcoBoost Engine,并扩大其搭载车型的数量,至2013年实现北美能够搭载的车型达90%(全球为80%)。
各整车厂商正致力于新型“down size engine”的开发。该发动机能够通过增压,用较小排气量产生所需扭矩,以减少摩擦损耗和机械损耗。福特为小型化后的新型发动机取名EcoBoost Engine,将扩大其搭载车型的范围,至2013年实现北美能够搭载的车型达90%(全球为80%)。
此次福特展出于2012年上市、计划搭载于2013款新型Fusion的1.6L EcoBoost Engine模型。EcoBoost Engine的特点为分别在直喷、涡轮、DOHC、进气、排气部装有可变气门正时装置,采用可同时满足高马力和低燃耗的技术。
1.6L涡轮EcoBoost Engine
福特主要的EcoBoost Engine及其代表搭载车型一览
1.0L 直列3 EcoBoost | 1.6L 直列4 EcoBoost | 2.0L 直列4 EcoBoost | 3.5L V6 EcoBoost | (参考) | |
代表搭载车型 | Focus ( 欧洲) | 2013 Fusion | Taurus Edge | Flex, F150 Taurus SHO Explorer Sport | Toyota Camry 2.5L 直列4 |
规格 | 直喷4气门 DOHC1.0L | 直喷4气门 DOHC1.6L | 直喷4 DOHC2.0L | 直喷4气门 DOHC2.5L | 4气门 DOHC2.5L |
可变气门正时 | 吸排气VCT | 吸排气VCT | 吸排气VCT | 吸排气VCT | 吸排气VVT |
直喷 | 有 | 有 | 有 | 有 | 无 |
涡轮 | 有 | 有 | 有 | 有 | 无 |
最高马力 | 120ps | 179hp | 240hp | 355hp(Flex) 365hp(SHO) | 178hp |
最大扭矩 | 125lb・ft | 172lb・ft | 270lb・ft | 350lb・ft | 170lb・ft |
City/highway燃耗 (Estimated) | 26mpg/37mpg | 22mpg/32mpg (Taurus) | 17mpg/25mpg (Taurus SHO) | 25/35 mpg |
VCT: variable camshaft timing 可变气门正时装置 VVT: variable valve timing 同上
福特 野马的BOSS302
跑车野马中使用了福特1969年制造的高性能版本Boss302。福特同名的Mustang BOSS302于去年上市。此次展会上展出实车及发动机。自然吸气5.0L的V8发动机为4气门4凸轮轴,Red Zone为7500rpm以上,最高输出功率比野马以外车型高出444hp。302意为单位立方英寸产生的发动机排气量为4,951cc。
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福特 野马 BOSS302车身底面 | 野马 BOSS302中搭载的5L V8发动机 |
克莱斯勒展出道奇达特及发动机模型
克莱斯勒展出将于2012年夏天上市的2013款道奇达特。达特是与菲亚特旗下的阿尔法·罗密欧Giulietta共用一个平台的紧凑型三厢车,采用LED尾灯,仪表盘上使用大型液晶面板,内外饰均采用极具品质的设计。发动机设有带中央制冷的1.4L涡轮、2.0L、2.4L 3种型号,变速器可以选择6速AT、6速MT、6速DCT(Dual Clutch Transmission)。1.4L涡轮和2.4L发动机进气端采用的可变气门升程技术,使用了菲亚特开发的称之为MultiAir的液压电子控制,可以提高燃效、削减CO2的排放。
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定于2012年夏天上市的2013款道奇达特 | 道奇达特的后视图像 |
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搭载于道奇达特的带MultiAir的2.4L Tigershark发动机(187hp/171lb・ft) |
克莱斯勒还展出搭载于去年的转换车型-2012款新型300C中的FR用8速AT模型。该8速AT名为TorqueFlite 8,由克莱斯勒与采埃孚共同开发,分别由克莱斯勒和采埃孚各自在美国的工厂为克莱斯勒生产。计划今年起同时为RAM的轻卡进行配套。
搭载于300C的8速AT
通用展出搭载4G (LTE) 通信的雪佛兰沃蓝达试验车
日产在与GE共同的展位中展出LEAF充电设备等
今年SAE World Congress的主办公司日产,在与GE共同的展位中,除EV的LEAF外,还展出充电装置等产品。
DC (直流) 快速充电器
目前EV用快速充电器有2种类型,由于连接器形状不同,不可以互换使用。日本整车厂商采用的CHAdeMO方式,使用不同于通常AC(交流)充电用连接器的快速充电专用DC (直流)电源连接器,而通用汽车、福特、克莱斯勒、大众、戴姆勒、宝马、奥迪、保时捷8家欧美整车厂商则采用统一的COMBO方式,只通过一个连接器,便可使用快速DC充电和通常的AC充电。日产希望可以通过统一CHAdeMO方式和COMBO方式的连接器形状,加快快速DC充电器的普及。
日产展出了本公司开发的DC快速充电器和Aerovironment(美国EV用充电器厂商)产的快速充电器。使用这些DC快速充电器为LEAF的蓄电池充电80%约需30分钟。相对Aerovironment公司产50kW、$45,000的输出功率和价格来说,日产产充电器为44kW(100安培)、$10,000,几乎同等性能下价格不足4分之一,且尺寸更加小型化。
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日产自主开发的小型快速充电器 | COMBO方式与CHAdeMO方式DC充电连接器说明图(放大) |
EV/POWER SUPPLY
日产自主开发可在停电时,使用EV LEAF的大型蓄电池作为电源,为家电产品在短时间内供电的Power Control System(6kW)系统。根据日产的计算,LEAF的平均电池残留量(约12kWh)可以在停电时为必要的家电使用供电2、3小时。
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LEAF的电池为家电产品供电的系统 | EV/POWER SUPPLY 系统的概念图 |
GE的EV用AC充电器
GE新上市并展出EV用AC充电器。该充电器为用于购物中心、医院、企业及地面停车场等场合的公用充电器,采用卷式插头线,实现了小型化。
GE的EV用AC充电器。右边筒状的为公用,
左边挂壁式小型充电器为一般、家庭用AC充电器
本田展出飞度EV及EV用制动系统等
本田展出去年秋天在LA车展上公布的FIT EV量产车及其制动系统、去年公布的新一代革新技术“Earth Dreams Technology”之一的2电机PHV用混合动力系统等。
飞度的EV量产车
飞度EV是本田继1997年在日本、美国上市的“Honda EV Plus”之后的第2代EV,在日本生产。计划今年6年开始在美国西海岸的加利福尼亚州、俄勒冈州销售,明年起在东部的NY州等地上市。
3年内的产量目标约为1,100辆。由于EV在城市内多作为通勤车来使用,丰田认为小型飞度更加符合市场的需求,因此选择飞度作为EV的基础车型。此次展出的美国规格车型仅设定了可在3小时内完成充电的AC电源连接器。丰田将根据今后美国地区快速DC充电设备的普及情况,决定是否增加充电类型。 同轴齿轮箱电机 (92kW) 和动力控制单元应用了燃料电池EV的FCX Clarity技术。搭载东芝产锂离子电池 (20kWh),可以在3小时内完成充电 (240V)。续航里程,city型为123英里、highway型为95英里,最高时速为90mph(144km/h)。
为了收集市场上EV的实际使用信息,以便于今后开发,丰田利用无线通信从租赁车辆中收集数据。虽然还未确定今后是否会在美国等海外国家生产EV,但考虑到成本等因素,在美国生产也成为一个考虑的课题。
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“Earth Dreams Technology”的概要说明(放大) | 飞度EV和驱动装置 |
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飞度EV规格・参数表(放大) |
飞度EV及其他主要EV、PHEV规格如下。
HONDA FIT EV | NISSAN LEAF | CHEVY VOLT | TOYOTA PRIUS PHV | |
最大输出功率 | 92kW(125hp) | 80kW(109hp) | 110kW(149hp) | 100kW(134hp) |
最大扭矩 | 256Nm | 280Nm | 370Nm | --- |
電池容量 | 20kWh(288V) | 24kWh(403.2V) | 16kWh(365V) | 5.2kWh(345.6V) |
燃耗 (mpg) city/hwy | 116 (combined) (汽油换算) Honda测定 | 106/92 (汽油换算) EPA测定 | 93 (EV mode) 37 (Gasoline only) 60 (综合) EPA测定 | 95 (EV mode) 50 (combined) EPA测定 |
续航里程 | 123mile (city) 95mile (hwy) | 73mile (EPA) | 375 mile | 油箱容量 10.6 gal |
飞度EV搭载 电子控制伺服制动
本田展出搭载于飞度EV的电子控制伺服制动系统。汽油发动机搭载车的制动系统利用发动机的负压产生液压,使制动作用。另一方面,由于EV和HV没有发动机,或者发动机停止无法利用负压,因此采用了由制造制动液压的泵、电磁阀和使踩刹车踏板的感觉与燃油车相近的”Pedal Feel Simulator”构成的制动系统。这是本田首次在飞度EV上使用利用电机直接驱动制动液压泵的系统。
由于电动机只在踩刹车时起动,因此在行驶过程中没有电动机的声音。另外,通过采用电动机,可以进行如在减速早期到停车的过程中进行再生制动等的细微控制,可提高燃效5%左右。由于可以提高燃耗,本田将在今后发售的PHV及电子控制SH-AWD等车型上使用。
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电子控制伺服制动系统的模型 | 电子控制伺服制动系统的概要说明图(扩大) |
飞度EV搭载同轴齿轮箱电机
定于今年上市的飞度EV搭载了同轴齿轮电机。与2003年的FCX上搭载的传统电机相比,实现了宽度为175mm的小型化(FCX Clarity也于2008年后搭载同轴齿轮箱电机)。
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搭载于飞度EV的同轴齿轮箱电机 | 同轴齿轮箱电机的构成图(放大) |
2电机PHV用混合动力系统
本田展出了2电机混合动力系统的发动机和电子控制CVT的模型。水泵由发动机驱动变为电动式,带本田i-VTEC的2.0L阿特金森循环汽油发动机采用了可以削减NOx及泵气损失(燃效提高)的大容量水冷式EGR。通过由该系统和电子控制CVT、2台电动机 (120kW)、蓝色能源产锂离子电池(6kWh)构成的混合动力系统,达到续航里程500英里以上(LA4型)、EV最高时速62mph(100km/h)。电池的充电时间为120V下2~2.5小时,240V下1.5小时。
本田计划将该2电机混合动力系统搭载于计划今年进行车型转换的2013款新型雅阁上。
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2电机混合动力系统的发动机和电子控制CVT的模拟品 | 2电机混合动力系统的概要说明图(放大) |
现代展出EV及量产直喷发动机等
现代 燃料电池EV和起亚 RAY EV
现代展出了去年公布的基于途胜的燃料电池EV。输出功率为100kW的燃料电池中搭载了锂离子电池(180V/21kWh)和发动机 (100kW)。续航里程最长406英里,最高时速100mph (160km/h)。合计容量为5.64Kg的2个氢燃料箱(700bar)搭载在车体后部,锂离子电池搭载在车下。燃料电池发电机单元和控制装置置于发动机罩下。
现代的燃料电池EV以前使用的是大容量电容器,现在变更为锂离子电池。同时采用铝制车身零部件,达到车体的轻量化。汽油等价燃耗为70mpg,在零下25摄氏度的环境下也可起动。现代计划2015年试运行后投入量产。
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Hyundai Tucson燃料电池EV | Hyundai Tucson燃料电池EV的规格概要(放大) |
起亚展出了今年年初开始在韩国销售的RAY EV。RAY EV是基于汽油车RAY的一款EV,也是该公司的首款EV。搭载16.4kWh (330V)的锂聚合物电池和50kW的电机,续航里程为86英里,最高时速为81mph (130km/h) 。充电时间为220V下6小时,快速充电约25分钟。
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韩国国内向起亚 RAY EV | 起亚 RAY EV的规格概要(放大) |
现代展出柴油及直喷等低燃耗发动机
现代展出了于去年公布的应对尾气排放基准的2款发动机和6速AT。
2.0L柴油发动机R2.0L为16气门DOHC发动机,内部搭载可变几何涡轮增压、高低压2种EGR、DPF (Diesel Particulate Filter) ,通过HLA (Hydraulic Lash Adjuster) 驱动凸轮。EGR在低扭矩区和高扭矩区分别只起动高压EGR和低压EGR。该2.0L发动机可以满足相对Euro5尾气排放基准来说NOx的规定值降低了56%的Euro6的要求,计划今年开始在韩国和斯洛伐克量产。现代2.2L和V6的3.0L发动机也采用了同时拥有高、低压EGR的系统。
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R2.0L 柴油发动机的外观 | R2.0L 柴油发动机的规格表 |
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高压EGR和低压EGR的运行区 |
1.6L直喷伽马发动机,搭载于美国2012款新型现代雅绅特和起亚锐欧的小型汽油发动机获得2012年Ward's 10 Best Engines奖。该发动机分别在进气端和排气端装有可变气门正时器。自然吸气的直喷4缸发动机还采用了可变进气装置,最大输出功率达138hp、最大扭矩达123lb・ft (167N・m) 。现代雅绅特通过使用发动机下盖等减少空气阻力,city/hwy燃效为30/40 mpg,高速 (hwy)燃效较上一款车型提高18%。现代雅绅特可选择6速AT或6速MT,该款车为在美国销售的高速燃效超过40mpg的为数不多的乘用车之一。
据现代的工程师表示,直喷发动机适合大输出功率,今后会推进低速扭矩和提高燃效的改良。该1.6L伽马发动机目前在韩国和斯洛伐克生产,计划今后在中国也展开生产。
1.6L伽马发动机和变速器的外观
现代的6速干式双离合器变速器
此外,现代还展出与1.6L 直喷伽马发动机组配在一起的,搭载于现代飞思的新开发的6速双离合变速器 (DCT)。该干式DCT在韩国生产,搭载于美国生产车(上述飞思)和起亚在欧洲生产的Ceed。与传统的变矩器式6速AT相比,燃效提高5~6%。。
6速Dual Clutch Transmission
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