福特阐述汽车新材料及混动总成发展方向

2013-07-15 15:23:47来源: 盖世汽车网

    福特在德国亚琛的先进技术中心(Advanced Technology Center)正在进行一项未来汽车轻量化材料的研究项目。研究和高级工程总监Pim教授以及其团队的300多名工程师和材料专家列出了一份未来新型材料的开发研究清单。具体如下:

    -新的钢材。强度为当前使用钢材的3倍;并在成形工艺上更进一步使其可塑性更强。

    -高分子聚合泡沫塑料。这类材料能够在车辆发生碰撞时为车身增加一层缓冲层;此外其必须足够轻,甚至是达到浮在水面的程度。其一般应用于钢制车身以增强强度,比如汽车B柱。

    -表面涂层材料。要求新的表面涂层材料能够进一步减少发动机运转时产生振动所导致的摩擦,即使在最恶劣条件下其性能也不能有大幅下降。

    -线束系统新材料。利用其他材料代替铜线作为汽车线束系统的新材料,由于铜的比重较大,因此必须开发出一种更轻的材料制造汽车线束。

    -纳米填充材料。固体基体(通常是聚合物)中含有纳米级填充物,这些填充物被称为纳米物质(如纳米颗粒、纳米管、纳米纤维等)。纳米物质是汽车制造业中纳米复合材料部件的基础。增加了颗粒和它周围环境的接触面积,加剧了颗粒和周围基体之间的相互作用,提高了材料的力学、化学和热学性能(1g25nm大小的颗粒具有20m2的表面积)。

    通过这类材料,福特能够大幅降低新材料的研发成本和时间。Pim教授表示:“我们已经在某些领域开始利用高强度钢、铝、镁、天然纤维和纳米材料,最近的例子就是近日新开发的Mucell注塑技术,应用于福特翼虎。”另外,最新款的福特福克斯车架中有55%采用了高强度钢,另有26%采用了超高强度硼钢。

    目前,Pim和他的团队正在思考2020年及2030年的汽车轻量化战略。

燃料电池技术愿景

    除了轻量化技术以外,研究团队还探讨了未来燃料电池及混合动力总成的技术方向。福特全球动力总成总监Andreas Schamel表示:“我们今后将基于全球化平台打造电动车,也就是说在已有的车型中改变其动力总成,而不是独立打造一款电动车。这样客户就能够根据自己的喜好来选择他们热衷的车型中想要搭载的动力总成。今年晚些时候我们将发布福特福克斯电动版,2014年还将推出C-Max Energi以及蒙迪欧混合动力车。”

    在20世纪90年代,许多原始设备制造商的高管们曾预计燃料电池技术将在几年内得到大力发展,乐观派认为,2003年燃料电池车就能够形成规模市场,而一些稍保守的预计也表示2011年左右,燃料电池车将普及。不过从目前来看,这两种预测皆被证明是错误的。

    即便如此,汽车行业对于将燃料电池技术推向量产化的进程从未停止过。Schamel表示:“福特、戴姆勒、日产已经签署了共同开发下一代燃料电池技术的协议。这是基于各家车企60余年的经验累积中诞生的合作,将有助于确定燃料电池的相关全球化标准。”

    他还指出:“我们的战略是最大限度地提高设计和制造的通用性,从中获得大规模经济效益。从而在2017年之前,制造出消费者足够承担的起的燃料电池汽车。”

    尽管福特在汽油发动机小型化方面做的已经非常出色,例如EcoBoost系列发动机,能够达到较佳的燃油经济性。不过要使柴油发动机变得更具燃油经济性,仅通过涡轮增压及小型化是不够的,其原因在于柴油发动机并没有节气门,它是依靠控油器控制喷油的量,而不是像汽油机中依靠节气门控制进气量。这也是为何采用涡轮增压也不能大幅提升柴油机节能性的最主要原因。

    Schamel 解释道,除了以上原因,柴油发动机的转速较低,因此很难在使其小型化的同时还提供较高的动力。而汽油发动机即使排量再小,也能达到与大排量柴油发动机相类似的功率。拿1.0升EcoBoost发动机来说,其6000rpm时的功率达到92千瓦,约合125马力,而1.6升DV6柴油发动机在4000转时达到的功率则为85千瓦,约合115马力。

快速原型设计

    成本控制一直是原始设备制造商的重要任务之一,Pim解释道,公司的“一个福特”全球产品开发体系具备很高的可操作性。使用全球化平台,提供快速、有效的以客户为中心并且符各类市场的计划。

    他表示:“我们采用的做法是,通过产品开发中心向全球的各个汽车产品线分配策略,从而确保零部件、供应商、生产工艺各方面的规模化和高效率。这有助于在保持产品主体设计理念不变的同时,针对不同区域市场做出相应的微观调整。”

    使用快速原型设计,设计师能够在自己的办公计算机上创建“可行”的汽车部分,而无需一大群工程师聚在一起共同设计,增加了全球工作效率、降低了开发时间。

    Pim强调,福特是目前3-D印刷技术的领先者,能够制造出一系列细节稍有变化的同类型零件以供测试,从而得出最佳的配置。福特希望以后该技术能够根据客户自己的需求而为客户量身定做个性化的可替换零件。

关键字:福特  阐述

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2013/0715/article_7518.html
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