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【讲堂】你所不知道的慕尼黑车展新车背后的技术
慕尼黑车展(IAA)上,大众、宝马、奔驰等一众德系豪强纷纷推陈出新,新车扎堆亮相。踢车帮也已经带大家过足了眼瘾,但是毕竟这是世界四大车展之一,光是外观新可不行。技术也得新,这篇文章就来讲讲新车背后的新技术。
奔驰篇
奔驰在IAA上一下子一下子发布了EQE、 EQS AMG、EQG、迈巴赫EQS SUV等四款纯电动新车。还有AMG GT63S E Performance这样的插电混动猛兽。
六相电机
其中EQS采用的新技术中最值得说到的便是它后轴上搭载的六相电机。
与传统三相电机相比,六相电机具有更好的转矩脉动控制能力,更好的可靠性,更高的冗余度和更好的驱动潜力,包括更低的驱动电压和更高的输出功率潜力。
为了便于理解,六相电机与三相电机可以近似类比成六缸机和三缸机,但差别并不像六缸和三缸那么大。
六相电机有对称和不对称两种定子绕组形式,对称绕组和三相电机基本没有区别,而不对称六相电机则可以消除内部的5、7次谐波磁势,从而消除了6次转矩脉动。获得了更好的NVH表现。
高冗余性则来源于其三相独立。六相电机可以设计为每三相独立,从而保证了在某一路电路故障时,另外完好的三相部件仍可以输出一半的扭矩。
但是,再强调一下,三相电机和六相电机之间的差异绝没有六缸和三缸那么大。再从性能、效率、成本等方面综合考虑,六相电机在车用领域是一种具有相当潜力的发展方向,但还未形成整体趋势。
四电机驱动
EQG虽然没有用上纯电动平台,算是个油改电,但它的四电机独立驱动技术对于未来硬派越野车电动化转型而言,是一个不错的范本。
我们知道由于传统发动机的体积较大、进排气需求、附件较多等因素,一辆车上只会搭载一台发动机。四个轮子通过一套机械传动部件连接。并且硬派越野车想要实现扭矩在四个轮子之间的任意分配需要复杂的机械结构。
而电动机不一样,体积小巧,空间布置容易,很多车型通过前后轴两台电机便可以实现四驱。而EQG更进一步,它为每个车轮都配备了一台电机,真正的四轮驱动。完全不会受到某个或某几个车轮打滑的影响,动力分配可以毫无迟滞地来到需要的车轮上。极限越野能力更胜一筹。
当然,和传统车的三把锁高端四驱相比,四电机四驱每个车轮分配的动力恒定是整车最大功率的四分之一,但电机的直接输出最大扭矩的特性更有利于车辆的脱困。
小体积的两挡减速器更能够放大这一特性,即使需要四组,也会比一套9AT加三把锁的四驱更有成本优势。
四电机的技术挑战在于缺少差速器等机械连接部件,纯粹依靠电控来平衡四个车轮的转速转矩,对于控制水平要求较高。
EQG的出现或许会是越野模式的变革契机。
AMG的电池直接液冷技术
在AMG首款插电混合动力车型GT63S E Performance上,除了带两挡减速器,安置于后轴上的P3电机之外,最值得说的新技术在于它的电池。虽然容量仅为6.1kWh,仅能够提供12km的纯电续航里程。
但它的功率密度极高,高达1.7kW/kg,10s峰值输出150kW持续输出也有70kW。超过10C的持续放电对于电池的散热与一致性考验极大。
根据现有资料描述,AMG的工程师下放了F1的技术,“开发了只有几毫米薄的新型冷却模块”,猜测其采用了一种薄膜型的冷却管路,包裹覆盖了每一颗圆柱电芯。与之相对,传统冷却方式以电池模组为单位,AMG的电池冷却技术大大提高了冷却回路的覆盖率。
宝马篇
虽然这届IAA从法兰克福移师慕尼黑,宝马的老家。但车展上,宝马的风头似乎被斯图加特人夺走了。
因为宝马并没有发新车,严格来说,是仅仅发布了一款概念车和一款半新车。
100%可回收材料造车
宝马i Vision Circular就是那辆唯一的概念车,虽然造型方面有突破了宝马的新界限,但这款车型的意义并非指导未来宝马家族设计发展,各位看官大可放心。
它的存在意义更像是一种政治正确。
不论用户购买纯电动车的动机是什么,政府推动纯电动进程是否为了保障能源安全,纯电动车能够立足的基石在于环保。就好像是汉献帝,不管是董卓还是曹操都得罩上天子这层虎皮。
所以我们看到几乎所有车企都在谈论碳中和工厂,整车生命周期的碳中和,以及造车材料的可持续性,用人话讲就是材料的回收再利用。
但这就又牵扯到了一个问题,回收棉也是回收材料制作的,但似乎没有人愿意自己的车里用上回收棉。如何保证政治正确的同时还能够满足用户的生理与心理需求,以及回收材料一定得比重新制造材料更加节能与低成本。
宝马给出的便是这辆概念车,整车采用100%可回收材质制造。车身金属无喷涂,应用3D打印技术,避免使用不可逆的粘合连接或复合材料,而是使用智能连接类型,例如绳索、按扣和快拆紧固件。
另一方面,概念车还强调利用数字化技术,比如OTA来拓展,和延伸车辆的使用范围和使用时限,更易拆换的零件也使得用户可以让车辆保持常用常新,甚至对车辆进行重新设计(refurbishing and re-design.)。从而实现更长的车辆寿命。这也是践行可持续理念的方法之一。
宝马iX5 Hydrogen,永远在概念,从来不量产
相比之下,这款半新车就显得有些新瓶装旧酒了。宝马研究燃料电池技术也有20多个年头了,每隔几年便有非常接近于量产车的燃料电池概念车展出,但最终宝马都没有勇气将其付诸量产。
相比之下,丰田,或者喊出要在2030年将燃料电池汽车成本降至和电动车相同水平的现代对于氢能的应用都要果敢一些。
氢燃料电池的应用瓶颈在于基础设施,单纯的车辆展示并不有助于提高其竞争力。
可以变形的通勤工具
五菱宏光MINI EV的热销证明小巧便利的通勤用车还是有着相当巨大的市场潜力。但MINI EV虽然长度缩短了,但横向仍是两个座位。相比之下,理想早些年的SEV构想,前后双座显得更加适合紧张的城市停车位。
但这样细高的造型似乎稳定性不够出色,因而一家以色列公司给这一想法再加上了一点佐料。他们开发了一种小型的两人座电动汽车City Transformer。底盘和车轮可以向两侧延伸。
在正常行驶时,车宽大约1.4米,保证稳定性,而需要停车时,车轮和底盘部件收回,车辆的宽度缩小到仅有1米。一个标准停车位可以容纳四辆车停放。
目前,该车已经开始预订,1.6万欧元买到MINI EV同级别的15kW动力和120-180km续航,为了这个变形功能,你觉得值吗?
博世:基于停车场的L4级AVP代客泊车技术
和国内目前小鹏以及威马的AVP代客泊车技术的实现方式不同,博世在慕尼黑车展上展示的AVP技术不依赖车辆本身的自动驾驶能力,而是将摄像头等传感器直接布置在停车场里。
用户行驶到停车场入口,车辆通讯连接上停车场服务器,便可下车由停车场来规划车辆的行进路线,停入车位,召唤也是同样。
博世的方案对于车辆要求较低,只需要车辆具备横向和纵向的电子控制能力,也即L2级别的执行器即可。但需要停车场配套改造。
从功能上,博世的方案会更加智能,因为传感器布置于停车场仿佛是开了上帝视角,计算处理也有了更好的硬件条件。避障和规划均能够更加智能,而且更易于达成功能安全要求。
不可忽视的是,博世方案只需要做好基础设施的AVP改造,便可较为便捷地对接现有传统车型。
这也为其作为首款L4级别AVP功能的量产落地提供了便利条件。
那么你会更看好哪种AVP方案呢?基于车辆的,还是基于场端的?
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