人与车科技亮点展示:如何提高发动机和变速箱的效率

2011-08-19 19:50:51来源: 技术在线

  在日本汽车技术会主办的“人与车科技展2011”(图1)上,各公司的轻量化技术争奇斗艳。改变材料、形状和加工方法的方案层出不穷。在EV/HEV的开发中,除了乘用车之外,商用车也成了重点。除此之外,各公司还披露了旨在进一步提高内燃机构和变速箱效率的措施。

 
图1:会场情况
与往年一样,在横滨市的“太平洋横滨会展中心”举办。
提高发动机和变速箱的效率

  提高动力传动系统效率的技术方面,电装展出了面向10缸以上发动机,使用离子电流的失火检测系统(图2)。该系统可以检测失火,调整燃料的喷射量和点火时机,使燃烧保持稳定。燃料点燃后,燃烧气体中会电离出离子。而失火后,离子发生量减少,传感器能够捕捉到这一现象。


图2:使用离子电流的失火检测系统
由电装开发。能够应用于10缸以上发动机。可以检测失火,使燃烧保持稳定。“雷克萨斯LFA”等已经配备。

  恩梯恩(NTN)开发出了变速箱使用的开放式低深沟滚珠轴承(图3)。通过在保持器上设置兜孔,与喷雾润滑式的标准深沟滚珠轴承相比,摩擦阻力减少了25%。


图3:NTN的深沟滚珠轴承
(a)通过在变速箱的保持器上设置兜孔,与标准深沟滚珠轴承相比,减少了摩擦阻力。(b)因为采用冲压成形,所以保持器的外侧膨胀为与兜孔相同的形状。

  最近,轴承的润滑方法有从“油浴”向“喷雾润滑”转移的趋势。喷雾润滑可以减少变速箱中的油量,降低搅拌阻力。由于开放式的侧面镂空,油雾可以由此进入,因此与喷雾润滑的协调性好。
爱信AI展出了配备6速变速箱的后桥实机(图4)。6速变速箱的齿轮是在制造出一侧齿轮之后,测量其尺寸,按照测定值制造另一侧的齿轮。据说这样大幅缩小了啮合传动误差。误差缩小可以降低啮合时的噪声,提高静音性。


图4:爱信AI的后桥
丰田“雷克萨斯LFA”配备。为了提高6速变速箱齿轮的啮合精度,在制造一侧齿轮后,测量尺寸,按照测定值制造另一侧的尺寸。

  瑞典Hoganas的日本法人——Hoganas Japan开发出使用Hoganas生产的铁粉烧结制成的齿轮,展示了把该齿轮应用于变速箱后行驶了8万多公里的德国戴姆勒“smart fortwo”(图5)。其目的在于证明烧结齿轮的耐久性。烧结齿轮与锭钢(非烧结材料的普通钢材)切削制成的齿轮相比,可以大幅降低成本。其他值得关注技术如图6~14所示。


图5:面向变速箱、由铁粉烧结制成的齿轮
由Hoganas开发。(a)与锭钢(非烧结材料的普通钢材)切削制成的齿轮相比,可以大幅降低成本。(b)为了证明耐久性,该齿轮配备在戴姆勒的“smart fortwo”上,行驶了8万多公里。
 
图6:NTN的行星滚柱螺纹式电动剎车传动装置
在刹车钳上安装马达,可以不借助“油压”推动刹车盘,因此可以提高控制性。行星滚柱机构采用圆形滚柱代替了行星齿轮机构的轮齿。使用最大扭矩为0.8N·m的马达,可以实现30kN的推力。
 
图7:锂离子充电电池的集电体用PEN薄膜
由帝人杜邦薄膜开发。把铜箔和铝箔等过去的集电体基材改换为薄膜后,可以减少金属的使用量,实现薄膜化。
 
图8:大成PLAS厚3mm的冷却板
2块铝合金板重叠,在边缘使铝与树脂结合。向2块铝板之间的部分通入空气、水等制冷剂,可以对两面进行冷却。可以夹在功率半导体两侧,制作与电池单元相同大小的冷却板,使单元与冷却板交错排列。
 
图9:罗姆的SiC制MOSFET用极驱动IC
具备绝缘功能,可以加载高达18V的栅极电压。作为绝缘元件,内置“片上变压器”,实现了2500Vrms的绝缘电压耐量。
 
图10:GPS、气压、气温、湿度传感器合为一体
日本ZMP开发出了能够检测绝对位置和周围环境的传感器“e-nuvo Position-Z”。适用于HEV和EV的再生电力回收技术的研究开发等用途。
 
图11:村田制作所的积层陶瓷电容器
通过安装具有弹性作用的金属端子,缓和了热和机械冲击造成的应力。有望应用于使用14V电源电压的DC-DC转换器的二次侧电路等方面。
 
图12:灵敏度高达0.1nT的磁传感器
由爱知制钢开发。传感器元件利用MI元件提高了灵敏度。有望应用于检测道路通行汽车的数量和尺寸的装置。
 
图13:在车内实现超过1Gbps的高速数据通信
住友电气工业展出了可供车载导航仪与后座配备的显示器等车载AV装置相互传输数据使用的玻璃光纤。与传统的电信号传输相比,可以减轻线缆的重量。 
 

图14:内置PC功能的快速成型工具
dSPACE Japan展出了内置PC功能的“Micro-AutoBox II Embedded PC”。可以在PC上运行车载信息服务、数字地图以及摄像头物体检测等软件。适用于控制ECU的驾驶系统的开发。

关键字:亮点  展示  变速箱  效率

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0819/article_4232.html
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