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[复合材料] 通过减重降低油耗

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发表于 2015-11-17 12:39:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
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通过减重降低油耗

通过减重降低油耗

        图1 德尔福无卤素超薄璧导线

        这是一个有关重量的热门话题:如何在减轻车辆重量的同时,保持甚至提高汽车的性能、安全性、耐用性、可靠性以及舒适性?
        几十年来,汽车制造商和零部件供应商一直在讨论减重这一话题。这股潮流趋势造就了燃油经济性更高以及排量更小的汽车,同时也进一步提高了汽车的舒适性和功能表现。
        在推出更轻、更小巧以及更具燃油效率的产品方面,德尔福一直走在前列。德尔福的工程师们不断开发出体积更小的零部件,同时使设计变得更加简单、重量更轻以及所需的包装材料更少。
        研究表明,汽车的重量减少10%,就能节省超过3%的燃油。如果发动机的重量能够进一步减轻,那么就能节省更多的燃油。这对于希望节省燃油成本以及降低废气排放的驾驶者而言是非常可观的。
        持久性与可靠性
        汽车的设计正在变得越来越复杂,大部分汽车中都会有数千米长的配线、数十个计算机模块以及多个串行数据链路。车辆中的电气/电子架构必须能够满足运输、娱乐、乘客保护以及其他关键车载系统的需求。电气/电子架构系统的尺寸和复杂性使其在减轻重量以及节省空间方面拥有极大的优化潜力。
        以前,由于汽车主配线要承受的恶劣、极端气候条件,汽车线束几乎不可能使用小于0.35mm2口径的导线。德尔福通过各种方式将其高性能的导线“瘦身”至0.13mm2(26口径)的超薄型。“瘦身”后的导线具有更加卓越的拉伸强度、抗夹特性以及磨损防护性。紧凑轻质的连接系统也可用于进一步降低车辆重量,同时实现汽车的快速装配。
        与传统铜芯导线相比,德尔福铝芯导线的减重可以达到48%。由于铜芯导线的质量为454 g,而其替代品铝制导线的质量大约只有227 g,因此一个普通车辆的质量可以因此减少1.8 kg。该技术将于2012年开始投入使用。
       

通过减重降低油耗

通过减重降低油耗

        图2 德尔福电子扫描雷达

        专注于微型化使德尔福成为市场上首个推出电气中心的零部件供应商。通过利用微型保险丝及其他创新技术,将电气中心的体积减少大约30%,其采用的微型熔丝比传统的迷你熔丝小35%,并可确保印刷电路板上的给定区域能够容纳更多的电路,这意味着电气中心可以添加更多内容和功能来满足下一代汽车越来越复杂的需要。
        为了安全而节省空间
        在减少重量和体积的同时,开发出能够相互组合的产品,这使得汽车制造商能赋予汽车更多的安全特性。德尔福的电子扫描雷达比上一代同类产品轻61%。电子扫描雷达实现了当今许多先进的安全功能,比如自适应式巡航控制功能、前向碰撞报警系统、制动支持与前向警报。由于所占空间接近最小,因此可以在不影响车辆造型的前提下轻松安装定位。之前仅用于高级、大尺寸汽车中的技术现在也开始运用于紧凑型车辆。
        RACam(一体化雷达与摄像系统)是德尔福未来一代主动式安全系统。该系统将电子扫瞄雷达、视觉传感以及数据融合集合在一个模块内。在减少重量和面积的同时,RACam还实现了许多安全功能,比如发现行人后的全自动制动功能等。
        合成系统中的创新设计和制作,可以确保足够小巧的模块能够放置在后视镜一侧的风窗玻璃上方,这样可以使雷达远离车辆的撞击区,并在出现前方碰撞时减少维修成本。该技术预计将于2014年投入使用。
        对于德尔福而言,安全不仅仅局限于路面。由于车辆所发出的声音越来越小,所以行人安全也变得越来越重要。添加声音技术会增加车辆的重量、降低燃油效率或减少车辆种类。为了应对这一挑战,德尔福为混合动力汽车设计了一款创新型发音器,这个仅由一个盒子构成的发音器,可以放在发动机罩下。这款由德尔福开发的高科技发音器的重量大约是其他同类产品的1/3,并可以减少90%的能源消耗,因此成为最环保的解决方案。这款产品将于2012年正式推出。
       

通过减重降低油耗

通过减重降低油耗

        图3 德尔福5缸小型变级压缩机

        让乘客感受舒适
        如今的消费者对燃油经济性、性能以及舒适度都提出了更高的要求。为了满足市场需求,德尔福推出更新、更小巧的加热、冷却以及娱乐产品,以确保汽车拥有更卓越的表现。
        德尔福是首个引进变级压缩机的开发商,如今,这款产品已经演变成为高效的小型变级压缩机(CVC)。德尔福将于近期推出经过重新设计的5缸小型变级压缩机,这款压缩机的重量比上一代产品轻很多。采取压铸型铝制外壳,这款轻便但高强度的压缩机在舒适性、燃油效率以及除湿方面又迈上一个台阶。此外,它专为发动机高速运转时不间断的空气调节功能而设计。作为欧洲备受欢迎的小型车的理想选择,德尔福最新的5缸小型变级压缩机将于2014年正式投入使用。
        与压缩机和空调系统一同运作的德尔福冷凝器,注重重量的减轻并因此提高了燃油经济性。德尔福推出行业首款12mm折叠管式冷凝器。采用纤薄的外壳,独特的管状构造可以确保重量更轻以及性能更加卓越。这款将于2015年推出的折叠管式冷凝器同样可以提高新型R-1234yf制冷剂系统的效率。
        由于娱乐也是乘客舒适性的一部分,所以德尔福将其减重技术应用于电气与电子系统的框架和罩壳。
        德尔福的超轻收音机采用获奖的塑料合成技术,最多可以比传统的金属外壳收音机轻0.54 kg。这款正在申请专利的解决方案最多可以节省30个零部件,并且可以使结构完整度提高29%。
       

通过减重降低油耗

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        图4 德尔福直接驱动式电晶体喷油器共轨系统

        性能
        越来越小巧的发动机也有利于减少重量以及CO2的排放。汽车制造商可以在不影响汽车性能的情况下用体积更小的发动机来取代目前的发动机。德尔福的动力总成技术一方面有助于实现“瘦身”理念,另一方面可以帮助整车制造商满足严格的废气排放要求,同时保持具有竞争力的价格以及卓越的性能。
        对于汽油发动机而言,使“瘦身”发动机保持卓越性能的关键要素之一为直喷技术。将一个自然喷气式发动机“瘦身”30%,使其成为增压直喷式发动机,可以使发动机的质量减少20~30kg。发动机重量减轻后,耗油量和CO2排放量也分别减少1%~1.5%和1.5~2.5g/km。德尔福直喷燃油系统包括一个高压燃油泵、一个燃油轨道和Multec多孔喷油器。此外,里面还装有发动机控制器、软件以及校准,以确保直喷功能的发挥。多重充电点火线圈是动力总成产品系列中的新成员,可以加速废气再循环或分层燃烧。
        德尔福新推出的柴油共轨系统包括最新的线圈式柴油共轨喷油技术和德尔福新一代DFP6燃油泵。德尔福在减轻FIE系统重量方面投入了更多的精力,以减少发动机以及车辆重量,这将有助于提高燃油经济性以及车辆的动力特性。共轨泵是减轻FIE系统重量的主要部分,它可以使FIE系统比上一代产品重量减轻40%以上。
        除了能够控制发动机温度和效率外,德尔福的动力总成冷却技术可以优化车辆性能、废气排放以及燃油经济性。德尔福高度集成的前端冷却模块集散热器、空气制冷器、冷凝器以及风扇–电子–罩于一体,可以使质量减轻4 kg,同时使冷却扇的耗电量节省350 W。
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