新能源汽车市场动态与技术发展趋势

受大气污染、温室效应等环境问题的影响,世界各国对汽车提出的节能减排要求愈发紧迫。在此背景下,日本各汽车制造商正在竞相研制混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)及燃料电池汽车(FCV)等新能源车型,并大力开展推广工作。介绍了2018年在日本国内市场上销售的各类HEV、BEV及其技术参数,阐述了其在日本国内的普及情况。总结了由日本政府部门颁布的法规、政策及采取的相关举措,并对各大汽车制造商的FCV开发进程进行了归纳。

先进燃烧系统的技术研究——V6涡轮增压直喷汽油机的燃烧技术

介绍日产汽车公司研发人员在燃烧系统研究中采用基于系统工程的研究方法,并将该方法应用于V6涡轮增压直喷汽油机的燃烧系统。项目针对发动机的性能要求,设定相关的中间物理量指标,并与燃烧要素建立关系,从而在试验机上选定涵盖众多参数的燃烧系统最佳规格指标。实例表明,由于采用卧式气道、向上方偏移喷雾、多级喷射和优化活塞顶部形状的燃烧室等诸多新技术,开发的燃烧系统全面实现了预设目标。

车用柴油机的市场发展趋势与技术动向

自2019年起,日本国内对总质量超过3.5t的全部新款重型汽车开始执行于2016年制定的废气排放法规。在欧洲地区,各国政府针对2020年及以后生产的新车型制定了CO2减排标准。就重型汽车而言,自2018年开始执行的实际道路行驶排放(RDE)限值要求正在逐步收紧。在该背景条件下,未来柴油机技术的开发重点是进一步改善燃烧过程,以此降低废气排放及燃油耗。在开发废气后处理技术的过程中,采用了集成式高压及低压废气再循环(EGR)管路技术,并进一步改善了带尿素喷射的选择性催化还原(SCR)系统,同时推进了针对发动机小型化与低燃油耗技术的开发进程。以2019年日本国内市场的新型柴油机研发成果为例,论述了柴油机的市场发展趋势及技术动向。

车用发动机燃烧技术发展趋势及未来展望

目前,内燃机对于实现低碳排放目标仍起着重要作用。混合动力汽车及电动汽车已取得了一定技术进步,而内燃机热效率的持续提升又有利于电驱装置充分发挥技术功效。采用大流量废气再循环(EGR),提高压缩比并实现稀薄燃烧是内燃机用于提高效率的核心技术。针对燃烧过程的优化及新型燃烧技术的开发对车用发动机的技术发展起着重要作用。概述目前车用发动机的技术发展趋势,描述基于汽车电驱动化进程而开发的发动机技术,着重论述了影响未来发动机燃烧技术的关键问题,同时介绍了发动机的全新燃烧理念与燃烧方式等研究成果及发展前景。

车用柴油机的市场趋势与技术发展动向

日本于2016年10月对柴油车开始实施严格的排放法规,汽车排放限值也在逐年收紧。柴油车如要在市场得以推广,必须限制温室气体排放,并进一步改善燃油经济性。因此对发动机排气后处理技术及控制技术的开发是至关重要的。以2016年日本市场各种新型柴油机的研发成果为例,阐述了车用柴油机的市场发展趋势及最新技术动向。

车辆转向架蛇行运动的发生条件

介绍了转向架蛇行运动发生的条件,并通过试验说明了蛇行运动发生速度不同的原因。

日本新能源汽车市场情况与技术发展趋势

目前,日本一些大型汽车制造商(含汽车科研单位)正在抓紧研发电动车、混合动力车,以及燃料电池车等新能源汽车,并大力开展推广普及工作。介绍了2016年日本本土市场推出的各种款式的混合动力车、电动车及其主要技术参数,阐述了日本国内电动车普及情况。同时,还介绍了由政府部门颁布的法规和政策。评述了各汽车制造商对燃料电池车、电机等开展的卓有成效的研发工作及相关规范化、标准化进展情况和技术发展趋势。

基于拓扑方法的汽车车体结构优化

拓扑学为数学领域的一大重要分支学科,主要研究几何图形在连续改变形状时还能保持不变的相关特性,即研究拓扑空间在拓扑变换下的不变性及不变量。最优化是应用数学的1个分支学科,是在一定约束条件下选取某种方案使目标达到最优的1种方法,在工程设计、项目管理等诸多领域得以广泛应用。目前,日本汽车研发人员正在将拓扑方法、最优化及计算机辅助工程(CAE)得以完美结合,成功将其应用于发动机缸体及悬架下控制臂等铸件的优化过程。介绍了应用拓扑方法使汽车零部件实现最优化的基本原理及优化结果,同时展示了将拓扑学最优化分析程序应用于点焊位置及粘结剂位置的优化示例。

汽车用动力传动系统高效化的技术动向与展望

首先,论述了汽车用动力传动系统在环保、节能方面的待解决课题,及降低燃油耗、减少CO_2排放的对策。分别就汽油车与柴油车着重介绍了采用的技术策略,展望了下一代汽车的开发与普及情况。

日本本田公司双电机混合动力系统的先进技术

为了应对降低CO_2排放等实际环保措施,混合动力汽车(HEV)及插电式混合动力汽车(PHEV)的应用范围正在不断扩大。日本本田公司推出了1种先进的动力传动技术,该技术兼顾了顺畅强劲的加速性能及燃油经济性,其重要技术部件是适用于中型汽车的插电式智能多模式驱动系统,作为双电机的全新混合动力系统的一大优势是使效率得以显著提升。介绍了插电式智能多模式驱动系统的结构及其工作原理,该系统可根据车辆行驶状况及基于电池容量而设置3种驾驶模式,即电动车模式、发动机模式、混合动力模式,并通过在3种模式间实施最佳切换以获得高效率。

采用可变压缩比技术的新一代汽油机

日产汽车公司目前将研发、推广电动汽车作为其首要经营策略,同时利用直喷、可变气门机构、增压等技术,致力于提升内燃机效率,并改善环境情况。介绍了该公司研发的新一代可变压缩比涡轮增压发动机“KR20DDET”,将其独创的可变压缩比机构(VCR)与小型化增压技术完美结合,有效改善了动力性能与环保性能。详细分析了VCR机构的工作原理、结构与性能,以及为提高发动机性能所采用的相关技术。

基于车轮踏面损伤深度预测车轮旋修量的研究

介绍了根据车轮踏面热裂纹及擦伤而扩展的裂纹深度,预测适宜的车轮旋修量的方法。

车用汽油机技术动态回顾

近年来,世界各国正在进一步收紧制定改善汽车燃油经济性及废气排放法规的限值。汽油机技术研发的重点主要在高效率、低排放技术的开发与应用上,各生产商之间存在激烈的竞争关系。各生产商采用高压缩比、涡轮增压、进气道燃油喷射与缸内直喷技术,通过降低机械阻力以改善热效率。目前,采用稳定稀燃技术的新型汽油机相继投放市场。以2018年发布的新款汽油机及相关研发成果为例,介绍了车用汽油机的市场发展趋势与技术研发动向。

基于车辆振动加速度的乘坐舒适度新算法研究

介绍了车轮因不均匀磨损和颤振引起的乘坐舒适度恶化问题,提出了一种新型检测方法,提高了车轮不均匀磨损和颤振转向架的检出率。

高速列车在隧道内运行时的波动气动力

介绍了高速列车在隧道内运行时产生波动气动力的研究经过及其成果。

采用3D传感器的车辆外观检查技术

介绍利用3D传感器,构建了能够拍摄车辆侧面及地板下设备图像的装置概况,利用该装置获得的数据,可以实现车辆状态监视及外观检查自动化。

汽车动力传动装置的新技术与发展动向

对于目前的汽车动力传动装置而言,急需开展提高燃油经济性、减少废气排放、改善传动效率等方面的研究。阐述了动力传动装置中变速器的多样化发展趋势。着重介绍了手动变速器、自动变速器、无级变速器和混合动力车专用变速器采用的新技术、新结构、新设计理念及其发展动向。

马自达汽车公司新型Skyactiv-G 1.5汽油机的开发

马自达汽车公司对于第四代双门跑车继续采用"人车合一"的技术理念,开发了Skyactiv-G1.5发动机。这款发动机的技术亮点之一是追求汽油机理想燃烧效率,为此采用了一系列关键技术,如采用高压缩比13.0来改善燃油经济性等。另外,追求起动的平顺性和加速的平稳快捷也是开发重点。介绍了新型发动机的各项性能及采用的诸多新技术。

五十铃小型商用车用柴油机的开发

五十铃汽车公司开发了小型商用车用1.9L RZ4E型柴油机,首次配装在轻型货车DMAX及运动型多功能车MU-X上,并面向泰国市场销售。新款发动机采用了诸多技术降低机械损失,运用计算机辅助工程(CAE)分析开发最佳机体形状,运用模块化设计,采用局部配装方式,并基于模型的产品开发理念,研发具有高耐久性、高可靠性、低燃油耗与低噪声的发动机。介绍了RZ4E型柴油机应用的技术开发理念、采用的新技术,以及满足欧4排放法规的技术概况。

日本2000系地铁车辆

介绍了东京地铁公司全新打造的2000系地铁车辆的设计理念、结构特点、子系统及采用的新装备、新技术。