2016年美国底特律国际汽车展:整车厂展品

标准与替代动力系统成为整车厂宠儿

2016/05/10

概要

SAE 2016 World Congress
2016年美国底特律国际汽车展的丰田亚洲市场展品

 2016年美国底特律国际汽车展在美国密歇根州底特律市召开,展会期间从2016年4月12日至4月14日。本届国际汽车展的主题是“推动无限可能”。虽然这个词语代表了开拓汽车行业新发现的潜能,但也涵盖了对推动本行业前进的需要。似乎是对汽车动力领域的认可,在展会上,众多整车厂都展示了各种传动装置和传动技术。有五家整车厂在展会上展示了至少一款新能源车,而丰田、本田、福特和现代-起亚等厂商都在其展位上展示了各种发动机,并特别强调了这些产品在性能和效率方面的改进。


 本报告特别报道了2016年美国底特律国际汽车展各大整车厂的展品。五家在此次展会上展出的整车厂厂商分别为丰田、本田、福特、现代-起亚和菲亚特克莱斯勒。

 



丰田带来了普锐斯和Mirai切割模型,并展示了新发动机阵容

2016款丰田普锐斯

丰田普锐斯
丰田普锐斯
丰田普锐斯的切割模型
丰田普锐斯的切割模型


 第四代丰田普锐斯于2015年9月在拉斯维加斯首次发布,丰田将一大部分展台空间留给了该款车型。除了标准展示车型,丰台还带来了普锐斯的切割模型,及其锂离子和镍氢电池组。第四代丰田普锐斯的镍氢电池和锂离子电池的体积分别缩减了10%和6%,允许将电池放置在后排座位下方。因此普锐斯的行李厢得以扩大10%,达到558升。此外,尽管锂离子电池的性能与镍氢电池一样,但是重量减轻了35磅。重量的降低可以将更多设备安装到高端普锐斯车型中,而不会降低燃油经济性。

 

镍氢电池
镍氢电池
锂离子电池
锂离子电池


 其他普锐斯相关展品包括新款1.8升直列四缸发动机,新动力控制装置(PCU)。新发动机拥有40%的最高热效率,这一点归功于进风口几何形状、EGR送风通道的几何形状以及新增的缸筒壁内的水冷分隔器等方面的改进。新PCU体积比前代缩小了4.2升,因为采用了两侧制冷结构、二合一电源板以及紧凑的控制板。此外,PCU具有低成本动力半导体组件,相比于先前版本减少了电损耗达20%左右。

 

普锐斯1.8升直列式四缸发动机
普锐斯1.8升直列式四缸发动机
普锐斯动力控制装置
普锐斯动力控制装置


先前报道的第四代普锐斯拆解报告链接如下:

第4代丰田普锐斯的拆解调研 (上), (中), (下)

 

2016款丰田Mirai

 丰田展示了Mirai以及氢燃料罐和燃料电池组的切割模型,展示了燃料电池汽车开始发展以来取得的变化和成果。例如丰田Mirai可以在三分钟内注满燃料,而2008款FCHV-adv需要更久的注满燃料时间。氢罐重量更轻,借助塑料内衬配置和分层模式的改变,所用碳纤维减少了40%。Mirai的燃料电池组的体积比功率比FCHV-adv多出了2.2倍,并提供了最大155马力的输出动力。Mirai目前在日本全境和美国与欧洲部分地区发售。

 

丰田Mirai切割模型
丰田Mirai切割模型
燃料电池组
燃料电池组

 

直列发动机

 除了第四代普锐斯1.8升发动机,丰田展展品特别凸显了几台新发动机,特别强调了改进终端效率的技术。与普锐斯发动机类似,Sienta的这台1.5升直列四缸发动机缸筒壁使用水冷分隔器,以优化温度燃烧室内的温度,防止发动机爆震。丰田普拉多新款2.8升直接喷射涡轮柴油发动机具有专利高分散尿素系统,消除高达99%的氮氧化物排放量。柴油发动机还使用内部开发的可变几何形状涡轮增压器,体积比其它当前涡轮增压器缩小30%。

 

1.5升汽油发动机
1.5升汽油发动机
2.8升涡轮柴油发动机
2.8升涡轮柴油发动机

 

发动机 1.2升涡轮增加直接喷射
发动机8NR-FTS
2.8升直接喷射
柴油发动机1GD-FTV
2.0升涡轮增压直接喷射
发送机8AR-FTS
1.5升汽油发动机
2NR-FKE
最大输出功率 114 hp 174 hp 235 hp 107 hp
最大扭矩 136 lb-ft 332 lb-ft 258 lb-ft 100 lb-ft
压缩比 10.0 15.6 10.0 13.5
配套车型 Toyota Auris Toyota Prado (Land Cruiser) Lexus NX Toyota Sienta

 

UBox概念车和i-Road单人机动车

 丰田为展示未来可能的机动车选择,展示了一款uBox概念车,这款车与克莱姆森大学研究生协同开发。uBox概念车为了吸引Z世代买家,采用了夸张的健硕感外饰以及多功能内饰,内饰可以在各种配置之间切换。uBox还具有结合碳纤维和轻质铝的曲面玻璃车顶,采用了业界首屈一指的制造工艺。另一款车展示了机动车的未来,即丰田i-Road,这款车型可供在展厅开放区域试驾。车辆由锂离子电池功能,并且有31英里的续航里程,最高28mph的车速。特别注意的是,i-Road采用了“主动倾斜”技术,可在相反方向上垂直切换前轮以完成转弯动作,还可在坡度改变时保持车身水平。

 

丰田uBox概念车
丰田uBox概念车
丰田i-Road
丰田i-Road


现代-起亚展示了混合动力发动机、Ioniq电路模型和连接技术

混合动力发动机

Nu 2.0升GDI PHEV发动机
Nu 2.0升GDI PHEV发动机

 随着法规越来越严格,提高燃油效率的需求越发凸显,为此现代-起亚展示了一对混合动力发动机。其中一款为Nu 2.0升GDI PHEV发动机,组配67马力电动机,构成2016款索塔纳插电式混合动力驱动装置。发动机利用阿特金森循环,具备13.5:1的压缩比,带来更高的效率和性能。双连续可变气门正时系统同样有助于改进燃油经济性和性能。相比于前代产品,Nu 2.0升GDI PHEV发动机燃油效率高出6.5%。

 

Kappa 1.6升GDI发动机
Kappa 1.6升GDI发动机

 展示的另一款混合动力发动机是Kappa 1.6升GDI发动机,在2015年10月的现代-起亚国际动力总成大会上首次展出。新的发动机设计用于中端混合式和插电式车型,并且组合利用阿特金森循环、低温排气再循环系统和长冲程规范,以提高热效率。Kappa发动机的另一特点是使用两个恒温器,将不同的冷却温度应用到汽缸盖和缸体之上,进而改进燃油经济性,减少爆震。新的发动机可以产生104马力的动力和199 lb-ft的扭矩。

 

2017款现代Ioniq电动车

 现代-起亚展台的标志性车型是其2017款Ioniq电动车,该车于2016年日内瓦车展上首次亮相。Ioniq电动车是单一专用车身平台上可以使用的三种不同电动动力总成中的一种,这在汽车行业属于首创。这款电动机产生120马力的动力和215lb-ft的扭矩,与1速减速齿轮传动系匹配。Ioniq电动车使用28kWh的锂离子聚合物电池作为动力,提供大约110英里的续航里程。锂离子聚合物电池比非聚合物电池更轻,并且具有更灵活的形状,优化其在车内的封装。

 

现代Ioniq电动车 现代Ioniq电动车发动机舱
现代Ioniq电动车 现代Ioniq电动车发动机舱

 

连接和信息娱乐技术

 现代在底特律展示了自己的连接驾驶舱概念模型,特别强调了各种改进驾驶舒适性和便捷性的先进技术。姿势控制可以用于中央显示器上的导航、信息娱乐、无线电台和暖通空调等功能之间切换。中央显示器的另一项功能是向上滑动,这样可以由内饰条分成两块显示器,提供更大的数据显示灵活性。例如,显示器底部可以用于控制汽车音频,而顶部可用于显示从乘客侧显示器传过来的导航数据。

 

连接驾驶舱概念模型
连接驾驶舱概念模型
连接驾驶舱概念模型
连接驾驶舱概念模型,滑动中央显示屏

 

显示无线电信息娱乐系统
显示无线电信息娱乐系统

 今年同样展示了显示屏无线电信息娱乐系统,其具备使用苹果CarPlay和安卓Auto系统的选项。该系统允许用户将智能手机连接到车辆上,并使用车辆头戴装置来访问手机系统和应用。安卓Auto目前可在索纳塔、伊兰特、圣达菲和圣达菲运动等车型上使用,而CarPlay目前仅在2017款伊兰特上可用。

 



福特展示C-MAX混合动力车型、GT350以及福克斯RS发动机

2016款福特C-MAX混合动力车型

福特C-MAX混合动力车型
福特C-MAX混合动力车型

 虽然C-MAX混合动力车型是在2011年北美国际汽车展上首次亮相,在众多混合动力车型中,这款紧凑型多用途车仍有不少出彩的地方。作为福特首款专门为北美市场设计的混合动力车型,C-MAX为锂离子电池和牵引电动机配备了阿特金森循环汽油发动机。通过这一组合,系统能够产生188马力动力和121lb-ft的扭矩。C-MAX具有功率分流架构,可最大程度地提高动力效率。功率分流架构允许发动机独立于车速操作,可自由选择为车辆电池充电或按需为车轮提供动力。为北美客户设计的C-MAX混合动力车型在美国密歇根州韦恩市密歇根装配厂装配。

 

高性能发动机

 福特还展示了两款高性能发动机,即2016款福特福克斯RS的2.3升Ecoboost发动机和2016款福特Shelby GT350的5.2升V8发动机。2.3升Ecoboost发动机提供350马力动力和350lb-ft的扭矩。为了达到这些功率数值,发动机使用了低惯性双涡流涡轮增压器,具有更大的压缩机轮,带来更多气流和动力。进气歧管和涡轮增压器外壳都得到形状优化,以进一步提高输出。福特Shelby GT350的5.2升发动机提供526马力动力和429lb-ft扭矩,并且是福特首款使用180度夹角曲柄的量产发动机。180度夹角曲柄将曲柄销以180度间隔设置,允许进行交替气缸点火,进而产生更好的气缸通气,改进了发动机性能。这款发动机还是福特最强大的自然吸气式发动机,也是转速最高的V8发动机。

 

2.3升Ecoboost发动机 5.2升V8发动机
2.3升Ecoboost发动机 5.2升V8发动机

 

其他技术

桌面式车辆NVH模拟器
桌面式车辆NVH模拟器

 福特展示的另外两项技术是桌面式车辆NVH模拟器和动力总成主动降噪系统。桌面式车辆NVH模拟器是一种开发工具,用于在各种虚拟驾驶环境中测试并评估NVH数据。在模拟器内,可更改的变量包括发动机、底座、进气、排气组件和道路表面。动力总成的主动降噪系统技术可用于调节发动机在车厢内的噪声水平。控制模块使用车辆的无线电系统来产生异相声波,消减发动机噪声,让车厢内部更舒适。作为替代选项,控制系统还可以增强发动机产生的排气声音,带来更有赛车韵味的效果。

 



本田思域及发动机和切割模型展示

2016款本田思域

 本田展区的焦点是2016款本田思域,该款车型首次亮相于2015年纽约国际车展。展品包括汽车模型和部分白色车身切割模型,以及思域1.5L涡轮增压发动机。压燃式发动机采用顶置双凸轮系统和双可变定时控制系统,并配有电排气阀门的高性能单卷轴涡轮增压器。可以提供174马力的最大动力和162lb-ft最大扭矩,综合油耗为35英里/加仑。

 

本田思域白色车身切割模型
本田思域白色车身切割模型
1.5L涡轮增压发动机
1.5L涡轮增压发动机

 

本田思域白色车身切割模型车厢内部
本田思域白色车身切割模型车厢内部

 白色车身的切割模型显示出思域汽车大量使用了不同材料,尤其是高强度钢材。与老款思域55%的高强度钢材含量相比,2016款本田思域58%的车身使用了高强度钢材。采用多种工程技术和新材料增大车身、提高硬度,同时减轻车身重量。例如,在新款思域中,热成形、超高强度钢材的使用比例从1%提升至14%,车身减轻了15磅。与老款思域相比,2016款的抗弯和抗扭刚度分别提升了19%和25%。

 

2016款讴歌NSX

讴歌NSX
讴歌NSX

 尽管讴歌NSX的性能广受称赞,它仍是一款混合动力车,因为该车搭载了混合动力超强操控全驱 (SH-AWD) 系统。该系统前轮具有两台电动机,后轮具有一台直驱电动机。配套双涡轮增压V6发动机,动力总成达到573马力,扭矩达到476lb-ft。SH-AWD系统通过扭矩矢量分配系统直接控制偏航从而提升了NSX的操控性能。SH-AWD系统带来的另外一个好处是它可以通过电动机提供瞬间加速,使驾驶者产生持续的高潮体验。

 



FCA聚焦于新克莱斯勒Pacifica的混合动力性能

2017款克莱斯勒Pacifica

 本届底特律国际汽车展上,FCA展示了一款新克莱斯勒Pacifica,在之前的2016年北美国际汽车展上首次亮相。Pacifica Hybrid是首款使用插电式混合动力MPV,纯电动里程为30英里;总里程为530英里,能耗评级达到80MPGe。Pacifica混合动力车型使用标准Pacifica车型上的阿特金森循环改装版3.6L Pentastar V6发动机以提高性能。混合动力发动机提供248马力的动力和230lb-ft的扭矩。发动机的活塞经过特殊处理使其压缩比高达12.5:1,进一步提升热效率。

 

克莱斯勒Pacifica
克莱斯勒Pacifica
克莱斯勒Pacifica发动机舱
克莱斯勒Pacifica发动机舱


 混合动力的另一关键系统是FCA的电动变速器(EVT)。EVT具有两个电动机,可以在电驱动模式下为车轮传递扭矩,这归功于单向离合器。配套Pentastar V6发动机,动力总成提供大约260马力的系统总动力。在Pacifica Hybrid第二排的座椅下,有一块16千瓦的锂离子电池组,有效利用MPV空间的同时保证了第三排的舒适体验。使用240V插电系统,两个小时就能充满电。克莱斯勒Pacifica混合动力车在温莎装配厂(加拿大渥太华温莎)组装,2016年下半年上市。

 

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