文/本刊记者 杨潍赫
在刚刚过去的2016年里我们因为杭州的G20峰会备受世界瞩目,也见证了神州十一号满载着中国航天梦顺利返回,凑过特朗普当选美国总统的热闹,也作为吃瓜群众对英国脱欧公投评头论足。转眼间一年的时光飞逝而过,在这新的一年里我们对很多事物都有了新的期许,当然也包括汽车。活在当下的人们总是喜欢展望未来,但回首往昔也同样精彩,那么不妨让我们回头看一下2016年中都有哪些堪称“黑科技”的汽车新技术问世。
电动涡轮
即使有些制造商声称他们的涡轮增压技术已经炉火纯青,但不可否认的是,传统的涡轮增压发动机在低转速区间仍有无法避免的涡轮迟滞性,为了解决这一弊端奥迪的电动涡轮发动机(图1) 应运而生。由于电动涡轮靠电力驱动,而非传统涡轮的废气,所以其能够在极短的时间内攀升至70 000r/min的恐怖转速,这同样可以增加进气压力及进气量,使发动机在低转速区间也能有良好的性能表现。
奥迪的电动涡轮增压方案并不是取代传统涡轮增压器,而是两者相辅相成,被独立分为两部分。当发动机转速较低时由电动涡轮增压器来为发动机的进气提供增压效果如图2所示,箭头方向为空气流动方向;发动机转速较高时由废气驱动的涡轮增压器来为发动机的进气提供增压效果。两者就像是接力赛队员一样,当发动机转速达到一定程度,电动涡轮将接力棒交给传统的废气涡轮,位于中冷器后方的旁通阀就会打开,由废气涡轮增压器增压后的空气顺着较粗壮的进气管路抵达节气门处,这个增压和进气的过程与普通涡轮增压发动机的原理相同。
而在2016年巴黎车展亮相的奥迪SQ7 TDI是世界上第一款采用电动涡轮技术的量产车,该车采用了4.0L V8双涡轮增压柴油发动机,最大功率320kW,峰值扭矩900Nm,与之匹配的是 8AT变速器,在电动涡轮的辅助下发动机仅在1000r/min时就可输出峰值扭矩,但其百公里油耗居然只有7.4L,拥有如此强劲的动力和良好的发动机特性曲线,电动涡轮功不可没。
手势识别系统
在各大厂商还为自家汽车搭载智能互联系统当卖点吆喝时,宝马已经走在了前列,在其最新一代7系轿车中众多先于时代的创新功能让人眼前一亮,其中常被车迷津津乐道的当属该车配备的手势控制系统(图3)。
利用宝马手势控制系统,让驾驶者可以透过简单的手势、不需直接触摸触控屏幕便能操控系统完成特定的功能,如在中控台上方的识别区域指向中控台触摸屏中心可以接听电话,手指滑向右侧则拒绝接听电话。前排乘客只需滑动手指便可以调节车内音响音量,手指顺时针滑动可提高音量,逆时针滑动则降低音量。驾驶员也可以将手指拧成一团向左或向右滑动,此时便可在中控台显示屏上浏览车辆360°环景图。同时它还让驾驶员在行车时候更加安全,可以用几个简单的手势来对多媒体进行操作,防止驾驶车辆时繁琐地去操作触控屏幕导致车辆事故的发生,由此,新一代宝马信息娱乐系统的操作效率和便捷性、安全性得到进一步提升。
触屏功能也首次加入了iDrive系统,并且容纳了先进的触屏预感应功能。现在,全新宝马7系的用户可以在语音控制、按键控制和新的手势控制、触屏控制等多种方式中,挑选自己喜欢的方式来控制车辆。
但手势控制技术并不意味着可以控制整个信息娱乐系统,该技术能够识别6种预编程手势,从而来完成一些特定的任务。另外,相关手势操作也必须在iDrive系统界面上方完成,以便安装在上面的3D传感器识别出来。
自动驾驶技术
随着科技飞速发展,汽车自动驾驶技术(图4)越来越热,涉足该领域的企业大多来头不小,并且国内自主品牌的投入也一浪高过一浪,无论是长安自动驾驶汽车完成2 000公里的长途跋涉,历时近6天最终抵达北京参加国际车展,还是特斯拉炫酷的“召唤”功能,都着实赚足了人的眼球。
当下自动驾驶形成了两个阵营,一方以特斯拉、奔驰、沃尔沃等汽车厂商为代表,携手传统汽车零部件开发企业做出的以摄像头视觉获取、配合毫米波雷达的经济解决方案;另一方以谷歌和百度代表,用激光雷达配上高精度地图的智能解决方案,其中前一种方案已经实现商品化,而后者的科技企业还在不断路试中积累数据,尝试建立完整体系。
但需要认清的是,自动驾驶是分阶段达成的,它们分别是:驾驶员辅助阶段、部分自动驾驶阶段、高度自动驾驶阶段、完全自动驾驶阶段。然而现今技术只能达到“驾驶辅助阶段”,例如车道偏离警告系统,正面碰撞警告系统,盲点信息系统等等,此时车辆能够通过摄像头、雷达传感器获知周围交通状况,进而做出警示和干预。
最后,笔者也不得不提及在过往这一年里特斯拉自动驾驶技术酿成多起车祸,其中几起致死的惨剧,其原因均为车辆无法识别前方障碍物,未做出规避动作导致的。希望自动驾驶技术成为厂商噱头的同时,能切切实实地改进、研发该技术,为未来的普及奠定良好基础。
无凸轮轴发动机
目前在国内新能源汽车的发展势头可谓如火如荼,国内品牌都热衷于对新能源车进行研发,但发动机技术改进依旧缓慢前行。在传统观念里,凸轮轴一直以来都是汽车发动机必不可少的部件之一,其主要由发动机曲轴所带动。凸轮轴的转动在控制着气门的开闭,也就是从根本上控制着汽车的呼吸。
搭载着被命名为QAMFREE技术无凸轮轴发动机(图5)的观致3轿车,则完全颠覆了这一观念。采用该技术后,发动机动力会有将近50%的显著提升,同时油耗也有着超过10%的下降,动力性和燃油经济性双收。而该项技术则是由大名鼎鼎的超跑厂商科尼塞格注资的FreeValve公司最早开始研制。QAMFREE主要由喷轨和执行器组成,取消了传统的凸轮轴配气机构,以液压和气动系统驱动气门执行器,气门执行器来控制发动机的进排气气门,这就意味着每个气门都可以独立控制,每个汽缸可以进行更高效和精准的进排气管理。
在发动机的不同工况下,进排气气门的正时和升程都能通过工程师的编程来独立进行控制,从而可以达到更优秀的进排气效率,提升动力性、燃油经济性等。当然,一些发动机上应用的闭缸技术,对QAMFREE技术来说就是小菜一碟了。
小结
老实说,笔者并不认同吉利老总李书福的那句“汽车就是四个轮子加一个沙发”,随着科技的飞速发展,汽车不再是单纯的代步工具,它已经成为理想、地位的标志,是生活的伴侣,是文化和意识形态,它带给人们的是一种独特的生活符号,同时也是更高级别的乘驾感受。