2013年东京车展:下一代动力总成技术与商用车

雷克萨斯/富士重工的小型化直喷涡轮发动机、日野的轻型商用EV平台

2013/12/24

概 要

レクサス 2.0Lダウンサイジング直噴ターボエンジン
丰田・雷克萨斯 2.0L 涡轮发动机

  本报告主要对第43届东京车展(2013年11月20日-12月1日)上日系乘用车厂商的下一代动力总成技术及商用车厂商的展示进行介绍。

  日系乘用车厂商的技术展示方面,丰田・雷克萨斯与富士重工展示了小型化直喷涡轮发动机,马自达展示了混合动力系统。

  大发展示了下一代动力总成技术,铃木参考展出每个气缸使用2个喷油器的开发中的1.0升Dual Jet发动机。

  日产展示计划到2020年前为上市车型配套的自动驾驶技术。

  日系商用车厂商方面,五十铃参考展出在泰国生产的海外市场SUV mu-X,日野首发轻型商用EV平台。外资整车厂或其旗下商用车厂商方面,沃尔沃集团的沃尔沃品牌/UD卡车品牌、戴姆勒集团的三菱扶桑、以及现代汽车参展。

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▽2013年东京车展:

· 日系整车厂:概念车 · 日系整车厂:微型车与上市车型 · 外资整车厂
· 零部件配套厂:EV/HV相关零部件 · 零部件配套厂:安全配置、燃效提高技术 · 新能源车的最新动向

 



丰田・雷克萨斯、富士重工、马自达的新型发动机

  丰田・雷克萨斯与富士重工分别首发将于2014年投放市场的小型化直喷涡轮发动机。马自达展示采用自主SKYACTIV技术的汽油发动机的1.5升版、以及获得丰田技术提供开发的混合动力系统。

トヨタ・レクサス 2.0L ターボエンジン
丰田・雷克萨斯 2.0升涡轮发动机
富士重工 1.6L DTIターボ
富士重工1.6升DTI Turbo

 

丰田・雷克萨斯 2.0升涡轮发动机   为2014年将上市的雷克萨斯品牌车(或是LF-NX的上市车型)配套的2.0升4缸小型化直喷涡轮发动机。搭载组合进气口喷射与缸内直喷的D-4S系统。重视反应速度,采用双涡流涡轮。排气歧管的一部分(从4根集约至2根的部分)与汽缸盖整合。由此,实现利用发动机冷却水冷却废气,降低对涡轮增压器的热负荷。还计划为丰田品牌车配套。
富士重工 1.6升DIT Turbo   富士重工针对LEVORG开发的小型化水平对置直喷涡轮发动机。富士重工首次为直喷涡轮发动机配套怠速停止功能。最大输出功率125kW、最大扭距250N・m。配套该发动机的LEVORG燃效达17.4km/L(富士重工测算)。
马自达 SKYACTIV-G 1.5   新开发的排量1.5升直喷汽油发动机SKYACTIV-G 1.5为新Axela配套(最大输出功率82kW)。马自达的SKYACTIV-G汽油发动机已拥有1.3升、2.0升、2.5升的产品阵容, 该1.5升发动机基于2.0升发动机开发。压缩比与2.0升发动机相同,为13.0,搭载提高汽缸排气效率的4-2-1排气系统。
SKYACTIV- HYBRID   从电机、变速器到蓄电池等HV系统都获得丰田技术提供开发的马自达混合动力系统。组配的汽油发动机为排量2.0升的SKYACTIV-G。搭载冷却EGR系统,压缩比提高至14.0,排气系统采用4-1式。
  发动机的最大输出功率与丰田Prius的1.8升发动机相同,为73kW。与汽油发动机车型搭载的2.0升发动机的最大输出功率114kW相比,输出功率有所缩小,还低于上述的SKYACTIV-G 1.5。电机的最大输出功率为60kW,系统合计输出功率为100kW,也与Prius相同。

 

マツダ SKYACTIV-G 1.5
马自达 SKYACTIV-G 1.5
マツダ SKYACTIV HYBRID
马自达 SKYACTIV-HYBRID

 

 



大发与铃木的下一代动力总成技术

  大发展出5项下一代动力总成技术。其中发动机火花塞的火花放大技术以及大容量电容器接近实际应用。铃木展示每个汽缸使用2个喷油器的排量1.0升(开发中)与1.2升(销售中)发动机。

ダイハツ e:S GREEN Thermoelectrics
大发 e:S GREEN Thermoelectrics

ダイハツの燃料電池スタック
大发的燃料电池组

 

大发

e:S GREEN Ignition   发动机火花塞的火花放大技术。利用燃烧室等离子体点火,增强火花,发射高频波使火花摇动,从而放大火花。该技术接近实际应用,应对EGR(Exhaust Gas Recirculation)量增加时燃料不容易燃烧的问题。
e:S GREEN Capacitor   通过提高电压增加充电容量的电容器。据悉,一般电容器的电压为3.8V,但该大发的电容器为4.4V。该技术接近实际应用。
e:S GREEN Combustion   该技术监测发动机燃烧室内的离子,控制点火最佳时机,预热催化剂,净化废气,提高燃效。据悉,虽然该技术目前已实际应用,但大发希望进一步提高该技术,实现3D监测。实际应用尚需时日。
e:S GREEN Thermoelectrics   利用排气管内通过的废气的温差,利用热传导发电机发电的技术。微型车的发动机转数高,废气温差多,因此大发希望利用这一现象。据悉,实际应用尚需时日。
燃料电池组   使用氨系液体燃料(CleaN2 Fuel)发电的燃料电池组。不使用高价的白金,实现低成本。耐用性问题有待解决,计划实现10年10万km的寿命。

 

铃木

1.2升Dual Jet发动机

  将压缩比提高至12,提高了输出功率/扭矩与燃效的1.2升4缸发动机。为了抑制因提高压缩比而产生的异常燃烧,铃木首次采用水冷式冷却EGR系统。每个汽缸采用2个喷油器,使喷射的燃油微粒化(约2/3),提高燃效。2013年7月小型车Swift搭载该发动机的级别新增该发动机的选配(最大输出功率67kW、最大扭距118N・m、燃效26.4km/L:JC08标准)。
1.0升Dual Jet发动机   开发中的1.0升3缸Dual Jet发动机。新采用转子摇臂,降低摩擦阻力。树脂汽缸盖罩盖的厚度与上述1.2升发动机的2.0mm相比,减薄至1.5mm。为此次车展上展出的紧凑级跨界车概念车Crosshiker配套。

 

1.2L デュアルジェットエンジン
1.2升Dual Jet发动机

1.0L デュアルジェットエンジン
1.0升Dual Jet发动机

 



日产的自动驾驶技术与线控转向系统

  日产计划到2020年前推出采用自动驾驶技术的车型,作为自动驾驶试验车辆与自动驾驶重要的技术之一,展出搭载线控转向系统(直接自适应转向系统)的新SKYLINE

 

自动驾驶试验车辆   日产基于EV Leaf开发出自动驾驶车,目前在美国内华达州与日本神奈川县进行公路测试。日产计划到2020年前推出多款搭载自动驾驶技术的车型。
  自动驾驶车分为2种,分别是综合研究所开发的市区驾驶车以及先行开发部门开发的高速行驶车。高速行驶车(展示车)搭载雷达,利用6个激光扫描仪、3个监视前方的摄像头、4个全景式监控影像系统摄像头作为传感器。正式投放市场的车型将结合高速行驶车与市区行驶车2种车辆的技术。
  实际应用面临的问题是人工智能判断能力的改善(尤其是汇流与路口)、相关法规的制定、社会的理解。
直接自适应转向系统(线控转向)   实现自动驾驶的技术之一的线控转向功能(来自日产的技术)全球首次为量产车配套,方向盘的动作不通过转向轴,向转向轮传递指示。配套的车型是SKYLINE/英菲尼迪Q50。方向盘的动作通过3个ECU向转向执行器传递指示,进行转向。据悉,该功能有3大优点:1. 能为驾驶员带来安心感;2. 不会向驾驶员传递不需要的振动,减轻驾驶员的疲劳;3. 实现主动车道控制功能(下述)。
  3个ECU分别启动检测方向盘旋转的转向力执行器、转动方向盘的2个执行器以及相互监视。直接自适应转向系统停止时由于有自动防故障装置,通过与离合器相连,实现利用转向轴的正常转向。
主动车道控制功能   该功能在时速高于70km/h时,通过车内后视镜的摄像头检测车道线与车辆的方向,微调轮胎角度与转向器的转向反作用力。在侧风以及路面倾斜等情况下,利用该功能可提高车辆的平直度,减少修正转向的操作,从而减少驾驶员的疲劳感。

 

日産 自動運転車
日产 自动驾驶车

 



五十铃展示海外市场SUV mu-X,日野展示轻型商用EV平台

  五十铃参考展出在泰国生产的海外市场SUV mu-X,还展出中卡的六轮驱动车、CNG轻卡。


  日野展出轻型商用EV平台,并提出卡客车共享平台的愿景。

Isuzu mu-X

Forward 6WD

五十铃 mu-X

五十铃 Forward 6WD

ELF CNG-MPI

五十铃ELF CNG-MPI

五十铃

mu-X   2013年10月31日发布名为PPV(Passenger Pickup Vehicle)的3排座SUV mu-X在日本首发。泰国生产,出口至澳洲、新西兰、菲律宾等国(未在日本销售)。车辆的开发在泰国进行,发动机的开发在日本进行。
  轴距比基础车型Pickup D-MAX短250mm,为2,845mm。搭载2.5升或3.0升柴油发动机,组配5速AT。通用雪佛兰Trailblazer的姐妹车型。
Forward 6WD   五十铃的中卡Forward的六轮驱动车。2011年东日本大地震后,东京消防厅对通过性较好的车辆有需求,因此五十铃基于Forward的四轮驱动车生产该车型(2012年2月交车)。五十铃原本在向防卫省交付六轮驱动车,该车型采用了其技术。
ELF CNG-MPI   使用CNG(压缩天然气)作为燃料的轻卡(销售中)。搭载排量4.6升发动机,最大输出功率96kw/3200rmp(净值)。每个气缸配置喷油器,采用可喷射超细燃油颗粒的MPI(Multi Point Injection)。标准车型搭载186升燃油箱,加长车型搭载300升CNG燃油箱。
  五十铃是唯一一家生产使用CNG的中轻卡与客车的日系整车厂,截至2012年累计在全球9个国家销售约1.5万台。2015年计划投放整备质量25t的CNG重卡。还将考虑以延长续航里程为目的,对LNG车的行驶进行监控。今后CNG车的销售将逐渐扩大,因此增加CNG的供应站、降低CNG的价格将是关键。

 

日野

Poncho Mini   小型EV客车的概念车。电机类零部件配置于驾驶座下方,前轮驱动,车厢的地板又平又低(地板高度400mm)。长4,915mm、宽1,890mm、高2,245mm,相比现有的Poncho Short进行了小型化,长减少1,375mm、宽减少190mm、高减少855mm。
  电池平铺在地板下。目前正在多个电池中选择,采用电池的不同将使离地间隙有所不同。如实际有客户想要购买该车型,日野就将进一步开发。据悉,售价将根据电池的价格而有所不同。
轻型EV商用车平台   日野展出也用于Poncho Mini的轻型EV商用车平台的原尺寸大模型。通过卡客车共享平台,取得量产效应,大幅降低成本。据悉,前后车重的比例进一步改良后,卡车也能实现前轮驱动。
MELPHA PHV   基于中型客车MELPHA的PHV的道路测试车型。搭载6.4升柴油发动机与最大输出功率175kW的电机、容量40kWh的锂离子电池。EV行驶在一般情况下可行驶约20km。燃油箱(100升)加满时,最多可向外部供应248kWh的电力。展示的车型为将车厢改为医务室的模型(另外还有1台普通客车的道路测试车型)。
  电机安装于分动器(连接发动机/AMT与后轮的机构)。依靠电机行驶时,会切断发动机与AMT之间的离合器。

 

 

日野 Poncho Mini
 日野 Poncho Mini
日野 Poncho Miniの後部
日野 Poncho Mini车厢内的情况(从后部观察)
小型EV商用車プラットフォーム
日野 轻型EV商用车平台
日野 小型EV商用車プラットフォームの モーターとリチウムイオン電池
日野 轻型EV商用车平台的
电机与锂离子电池
MELPHA PHV
日野 MELPHA PHV
日野 MELPHA PHVのパワートレイン概略図
日野 MELPHA PHV的动力总成概略图

 

 



沃尔沃集团(UD卡车与沃尔沃)、三菱扶桑、现代汽车的商用车

   外资整车厂或其旗下的商用车厂商方面,沃尔沃集团的沃尔沃品牌/UD卡车品牌、戴姆勒集团的三菱扶桑、以及现代汽车参展。

 

Quon Fuel Demonstrator
Quon Fuel Demonstrator
スズキ HUSTLER
Quester GWE 6x4 Tractor

 

沃尔沃集团

UD卡车

Quon Fuel Demonstrator   全球首发,用于燃效提高试验的车辆。基于Quon CD 25t车,实现10%以上的燃效改善。搭载的8升发动机降低各部分的机械阻力,通过增压器增加进气量,拥有可与基础车型选配的11升发动机匹敌的性能。通过车辆的轻量化,增加了最大载重量。
  车头的上部与侧面接合部进行了改良,安装轮罩,降低空气阻力。还利用GPS、地图数据,识别弯道与坡道,控制车速,搭载节省燃耗辅助驾驶的Advanced Driver Assistance System (ADAS)。
Quester   Quester 2013年8月在曼谷全球首发,在东京车展日本首发,是面向新兴国市场的车型。零部件主要在亚洲现地采购,发动机由日本供应。在曼谷工厂生产,2014年以后还将在中国、印度投产。在中国将以“酷腾(KuTeng)”的车名推出,将由UD卡车与东风汽车的合资公司东沃汽车在杭州工厂生产。
  Quester基于沃尔沃集团的共享平台设计,车头的尺寸为长2,229mm、宽2,470mm、高2,000mm。针对道路条件不十分完善的新兴国家市场,骨架的离地间隙设计得较高,其设计结实,适应重载、超负荷用途。
  发动机可选8升与11升2种。展示的Quester GWE 6x4 Tractor搭载最大输出功率309kW(420ps)、最大扭距2,000Nm的11升直列6缸发动机,组配9速MT,符合欧3排放标准。

沃尔沃

沃尔沃 FH   沃尔沃卡车的主力车型。车头地板采用平面设计,方便移动,搭载降低驾驶员负担的座椅空气悬架等,适用于长途驾驶。展示的沃尔沃FH4x2的拖车头整备质量为7,450kg,搭载最大输出功率324kW(440ps)、最大扭距2,220Nm的12.8升直列6缸发动机。

 

VVolvo FH 4x2 Globetrotter 
沃尔沃 FH 4x2 Globetrotter 

 

三菱扶桑、现代汽车

三菱扶桑

FI

  日本首发的中卡。面向亚非市场设计。基于轻卡Canter的车厢与中卡Fighter的底盘,还控制了内外饰等零部件的成本。与Daimler India Commercial Vehicles(DICV)共同开发。动力总成方面,搭载排量3.9升的4D37型柴油发动机,组配6速MT。2013年4月起在DICV的印度Oragadam工厂生产,在肯尼亚、斯里兰卡、赞比亚等国销售。
现代汽车
Xcient
  2013年4月首尔车展发布,此次为日本首发,面向发达国家商用车市场的重卡新车型。也将在日本市场销售,还将把销售网络扩大至欧洲、北美。计划到2017年实现全球销量累计6万台的目标。拖车头的尺寸为长7,040mm、宽2,490mm、高3,980mm,车头的室内高度为1,895mm。空间较大,适用于长途驾驶。搭载最大输出功率520ps、最大扭距225kgf•m的12.7升直列6缸涡轮发动机。

 

三菱ふそう
FI

三菱扶桑FI

現代自動車
Xcient
现代汽车 Xcient

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