安全屏障+环保动力:日产先进技术解析
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提到日产,可能大多数国内消费者都会用经济实用、宽敞、舒适之类的字眼做关键词,而另外一些人则会跟你讲370Z甚至“战神GT-R”...人们通过英菲尼迪见识了日产诠释豪华的方式,也从一系列运动健将和赛事中见识到了日产在底盘调校和引擎研发等方面的实力,但是当人们在聊到安全、新能源这些话题的时候却很少第一时间提起日产。2011年的日产先进技术说明会,让我发现,日产在这些方面其实一样有很多可以拿来炫耀的资本。
日产此次说明会中展示的新技术主要分为安全、环保(零排放/低排放)以及基础技术应用三大方面,“安全”是中国国内的日系车最受关注的话题之一,所以我们首先来看日产在这方面的建树。
● “安全屏障(Safetyshield)”的理念
日产曾经制定了2015年实现车辆交通事故伤亡减半的安全目标(以每一万辆日产汽车的死亡/重伤人数作为对照数据),但这一目标基本上已于2009年提前实现,于是日产在其“车保护人”的基本理念下推出了“安全屏障”的理念,这种理念用中国武侠小说中的招式来解读更容易理解,它就像为汽车增加了一道又一道的看不见的“金钟罩”,让你既撞不到别人,也不会被别人撞上。
目前,“安全屏障”的构建主要依靠通过车辆全景监视系统、雷达设备,辅以性能卓越的分析系统实时监控车辆周围的环境,再通过车辆控制系统对驾驶者的行为做出干预并保护乘员安全,但是目前这一套系统的成本不菲。
为了降低系统的成本,使之能够更广泛的应用于中低端车型,日产推出了仅依靠前后两个摄像头便可提供“前后左右”四个方向安全的多元感应系统。这套系统在具备目前“安全屏障”的大部分功能,并且能够以更低的成本搭载到量产车上,对于普通消费者而言将是一个福音。
前视/后视多元感应系统
----超强集成功能 碰撞预防/车道保持/监测行人车辆/盲区提示...
前视多元感应系统非常强大,其处理器通过预存的信息比对,能够实时的自动锁定前摄像头中的车辆和行人,并以不同的颜色表示(行人绿色,车辆红色),同时还会将每个目标的距离显示在显示屏上,当车辆前方突然有车辆或行人闯出时,这套系统便会发出图像和声音警报,提示驾驶者。
它还能提供车道保持功能,当车辆在未打转向灯的情况下跨越行车线时,该系统便会发出声音和图像报警。目前它只能起报警作用,并没有干预和纠正的功能,在未来搭载量产车时也许会和其它模块绑定,提供更多功能。
后视多元感应系统
后视多元感应系统的同样是以单一后摄像头为核心,相比前视系统,它兼顾了更多功能。首先它能够承担常规倒车摄像头的功能,提供泊车的影像辅助,相比传统视频泊车系统,它的一大特点是能够监测到移动的物体,同时探测的角度更广,它能够在车后方有行人、车辆时发出声音和视频报警,减少了泊车时的碰撞和行人伤害事故。
后视摄像头同时承担左右侧向盲区监测的功能,当后方有车辆接近并进入盲区时,屏幕便会对驾驶者进行提示,位于外后视镜位置的盲区指示灯也会亮起,提示后方盲区有车辆,之前大多数车辆的盲区提示系统都是通过外后视镜下的摄像头或者泊车雷达实现的,这两种方式一个成本较高,另一个在功能和可视性方面不及日产的系统。后视多元感应系统从2012年起就会逐渐搭载在日产(英菲尼迪)的新车上,中国的消费者也有望很快用上这项配置。
实用性点评
前视多元感应系统强大的实时监测功能不仅能够自动标识车辆和行人,还能够显示当前车辆与它们之间的距离,帮助驾驶者更好的做出判断。这无论对于国内拥挤的大都市还是交通秩序杂乱无章的小城市都非常实用。不过相信大多数中国人都会关闭“车道偏离提示系统”,因为在国内,人们向来喜欢在行车线之间穿梭...重庆武汉的司机朋友们最懂的...
前方碰撞预警系统(PFCW)
----让你具备“透视眼”
在主动安全方面,日产其实并不落后于德系的竞争对手,早在3年前就已经推出了智能车距控制系统DCAS(Distance Control Assist System),与奔驰的Pre-safe和奥迪的Pre-sense一样,能够自动控制节气门开度和制动力度,保持与前车的距离,并且在极端情况下能够提供最大制动力避免或减少追尾造成的伤害,这套系统能在60km/h以下的时速完全避免碰撞(60km/h减少碰撞时的伤害)。
而对于日产而言,这套系统也将成为过去时,目前的各种前部预防碰撞系统(包含基本的自适应巡航控制系统)都是在监测车辆前方的车辆。而很多追尾事故实际上是前车前方的车辆突然制动,而前车突然变线,后面的车辆来不及采取措施造成的。PFCW(predictive forward collision warning)解决的就是这样的问题,它的前方测距雷达形成一个半径150米左右30度的扇形,监测在这个扫描范围内的两部车,当前车并线离开并且前车的前车迅速逼近(制动)时,车辆便会发出声音和仪表图像报警。如果前车没有并线脱离呢?DCAS系统直接就能发挥作用了。
实用性点评
在日本,这种处在视野范围外的车辆制动而导致的追尾事故有着很高的发生率,而在交通秩序混乱的国内同样面临这这种问题,无论是城市还是高速路上,PFCW的实用价值都是非常明显的,尤其对于驾驶经验不足、反应速度较慢的新司机而言,这套系统能够提示驾驶者及时介入,并且能够在一定程度上防止因注意力不够集中而造成反应不及时、隔车追尾的情况。
不过,从普及角度来说,我们不难发现,这套系统是基于全景监测系统进化而来的,而配备这种系统的多为高端的英菲尼迪产品,这也就意味着这套系统短期内不太可能出现在中低端车型上。工程师们也表示英菲尼迪产品会最早搭载这套系统。
误踩踏板加速抑制系统
----雷达系统和360车身环视系统的延伸应用
全景影像监控系统对于目前的乘用车而言已经不是什么新鲜的配置,但是日产赋予了这套系统更高的智能化程度,它能够通过对地面标线的识别判断车辆是否正在停车场中,当系统认为车辆正在停车场中泊车时,会启动“误踩踏板加速抑制系统”。在这套系统工作的时候,猛踩油门踏板的动作是无效的,车辆不会加速前进,同时车辆的泊车雷达系统会在车辆距离障碍物(墙壁等)过近时自动制动,将车辆停止,防止发生事故。而且,需要特别说明的是,这套系统在倒车时同样能够发挥作用。
实用性点评
在国内,确实也有过不少因为新手错把油门当刹车而引起的事故,不过国内很多停车场是没有标线的,这套系统如何识别?关于这个问题,我从日产的人员那里得到的是这样的答案:在这样的情况下,虽然全景检测系统无法做出判断,但是车辆的雷达系统一直在工作,当车辆向着明显的障碍物撞去时,雷达系统仍然会介入,进行制动。对于国内消费者而言,该项技术我认为可以理解为全景监测技术的一种进化,而且它的功能不仅仅是防止犯错--防止误踩加速踏板,它还能通过主动制动来进一步保证车辆的安全性,这一点对于国内的消费者尤其是新手而言还是有价值的,但实用性并不如前面几项技术那样吸引人。
● 基本技术应用
1.2Gpa高强度钢材应用
----不是因为屈服强度牛X,而是因为延展性出色!
日产和新日本制铁和神户制钢所两家钢铁公司分别开发出了1.2Gpa的超高强度钢。1.2Gpa其实就是1200Mpa,不要被这个新出现的单位弄晕。很多人可能会对这个数值不以为然,没错,业界在结构件上使用1000Mpa以上钢材的车型已经屡见不鲜了,使用超过1500Mpa以上的钢材也同样不是什么新闻了。
但是,这种高强度钢重点并不是屈服强度,而是这种钢材的高延展性,高强度钢的优势我们都很清楚,同样的屈服强度,高强度钢质量更轻,能够在保证强度的同时提供能轻盈的车身,对于经济型、车辆的操控表现都有明显的贡献。但是超高强度钢材的延展性往往较差,成形性不好,加工难度大,而日产和钢铁公司联合研发的这种超高强度钢的亮点正在于此!它在达到1.2Gpa屈服强度的同时,延展性与传统780Mpa高强度钢材料的水平相当!相应的结构件不再需要热处理,可以直接冷加工冲压成型。同时匹配日产为之研发的高强度钢点焊技术,这种高强度钢能够在车身上得到较之前更广泛的应用。从2013年起日产新车的结构件就将使用这种钢材,我们可以等着看各大机构的碰撞测试成绩来验证其效果。
全新人体工程学座椅“不知疲倦”?
----来自太空的椅子
日产的工程师们参考美国NASA的“对人体负荷最小”设计开发出了新的汽车座椅,椅背采用折角的支撑设计,使躯干能够保持放松状态,减轻了肌肉和脊椎的负担,长时间乘坐也不易疲劳。
通过人体筋格模特以及座椅模拟器的反复试验对比,工程师们找到了最理想的靠背角度,通过同一人在传统座椅及新型座椅上分别得到的压力分布图,我们可以发现新型座椅与人体背部的接触面积更大,并且背部肌肉和腰椎部分的受力明显低于传统座椅,舒适度更高。
● 未来的动力技术 “零排放”是核心
日产推出了零排放(zero emission)和低排放(pure drive)的理念,pure dirve是以“接近零排放”为目标的技术,新的混合动力、变速箱和发动机技术均包含其中。
新的混合动力系统,两套离合器+单电机
针对后驱和前驱车型,日产分别推出了两套新的混合动力系统,它们最大的独特之处在于采用了两套离合器+单一电动机的设计,通过位于电动机前后两套离合器的开闭组合来控制动力的流向,电动机则身兼二职,既做驱动使用的电动机,又用来做发电机。
我们简短的体验了日产FUGA的混合动力车型(FUGA即我国国内的英菲尼迪M35),3.5LV6发动机与50千瓦、270牛·米的电动机组合可以达到5.26升/100公里的油耗水平。
另外一套用于前置前驱车辆的混合动力系统仍处在研发阶段,使用小排量的四缸机械增压发动机作为主要动力,同样采用两套离合器+单一电机的设计思路,油耗水平将比使用V6的后驱混合动力系统还优越一大截。
CVT变速箱的新面貌
日产还向我们展示了用于2.0-3.5升排量的全新Xtronic无级变速箱和用于1.8升以下排量的Xtronic CVT变速箱,后者对于我们而言更加熟悉一些,它在国内的SUNNY阳光和新骐达等车型上已有匹配,主要的特点就是紧凑结构和副变速机构,其实这套副变速机构的行星齿轮结构在其它CVT上是很常见,通过离合器的控制来切换前进/后退和空挡,只不过日产在这里除了这一功能外,还把行星齿轮变扭的功能也用上了而已。简单点理解,你可以当做是日产把行星齿轮的位置从变矩器后面移到了主减速器之前(当然实际上不止这么简单...)。
而另一台用于中大排量的“全新”CVT变速箱,扩大了速比范围(6.0扩大到7.0)、通过使用低粘度油、增加隔板、调低油位以及减小油泵等措施,新变速箱的摩擦减少了40%,在经济性方面提升了10%。虽然看起来更像是“优化”或“改进”,但是考虑到整个变速箱60%左右的零件都经过了重新设计或优化,所以称之为“全新”也还算能够接受。
变速箱在逻辑控制和功能上也有所进化,通过油门和方向盘变化来作出调整的自适应的速比控制系统能够更好的迎合驾驶者的需求,例如变速箱会在多弯的山路中保持固定的速比,让驾驶者能够及时获得所需的动力,更好的体验山路驾驶乐趣,而在城市行驶和巡航时则以最经济的状态工作。从短暂的体验来看,这台变速箱能够带给你足够生猛的起步感觉,不会在起步初期明显的压制发动机的动力输出,中途加速时对油门踏板的响应也非常敏捷,只是连续弯路太少,没有机会体会它在速比保持这方面做出的改善。
更紧凑的燃料电池
日本是世界上少有的积极推动燃料电池商业化的国家,所以日本的汽车企业或多或少的都会有相关的燃料电池产品,日产早在2005年就已经推出了经过验证的燃料电池,而这一次为与会者展示的,则是更加紧凑的新一代燃料电池产品。
所谓燃料电池就是使燃料和氧化剂产生化学反应,通过电子转移形成电流,这就将化学能直接转化成了电能,得到的电能再用来驱动高效的电动机,它与电动车自大的不同是它自己“发电”,需要加注燃料而不需要充电。目前大多数燃料电池的“燃料”都是氢,它与氧的生成物是水,碳排放为0,完全无害。
不过,燃料电池车对基础设施建设的依赖程度较高,实现正常运作需要大量像加油站那样的加氢站,加上氢气目前的生产成本仍然较高,低成本的制造手段大多在科研阶段,且氢气的储运都有较高的风险,这些因素都影响了氢燃料电池的发展速度。
聆风电动车--技术及体验
聆风电动车是日产“零排放”目标的中坚执行者,国内的消费者对它已经非常熟悉了。它搭载一台输出功率为80千瓦,最大扭矩280牛·米的永磁同步电动机,最高车速为90英里/时(约144公里/时)。为电机提供能量的是由48个电池模块组成的锂电池组,总容量为24千瓦时,层叠式的紧凑设计使得锂电池的体积有所减小。最大输出功率90千瓦,充满电时的续航里程为100英里(约160公里)。
聆风提供家用电充电和快速充电两种充电方式,并为这两种方式分别提供了专用插槽。在日本(200V)和欧美(240V/230V)的家用电网环境下分别需要8和7小时就能将电池组完全充满。在专用的快速充电条件下(3相AC 200V,50千瓦功率),只需30分钟就能充满80%的电量。
在聆风的体验过程中,我发现工程师们尽可能让这台车子的驾驭能像普通汽车那样简单,对于习惯了“咳咳咳--呜~~”的消费者而言,聆风这种悄无声息的启动难免会让人不习惯,于是在车辆启动时,会有一段预设的声音发出,告诉你车子已经神不知鬼不觉的启动了。对于车外的行人,这辆安静的电动车也会在接近他们时可以通过外置扬声器发出一些声响,以保证人们能注意到这里有一辆车。
除了那个“排挡杆”之外,基本上开车的手感与普通轿车没有明显的差别。电动机对于“油门”踏板的响应非常敏捷,尽管试驾时有严格的时速要求,但我却发现开这样的车其实很难慢下来,只要轻轻一点“油门”它就会活跃的向前奔跑,那种轻快感真的就像它的车名“leaf”(树叶)一般,你甚至会觉得是风在吹着这家伙前进。
虽然没有传统发动机那种撕心裂肺的呐喊和颤动,但电动机高达280牛·米的扭矩在起步的时候却能更直接的把你按在座椅上,由于电池组位于车身底部,并且在车身中央的位置,使车辆的重心较前驱车型更加靠后并且重心更低,拥有更好的稳定性和良好的操控性基础,而且电池托架的存在也起到了加强车身刚性的作用,进一步提升了车辆的刚性,操控的质感会让你觉得它比同尺寸级别的两厢家轿更加稳重。只是,不知道为什么,聆风的制动踏板很“硬”,是因为电动真空助力泵的力量不够吗?
在介绍会上,日产人员介绍说聆风有一套先进的IT系统,功能远在“CARWINGS”的范畴之上,很多在线的功能听起来确实很新颖,但是仓促的体验没有给我们时间去感受这些细节,希望日后能够机会去详细琢磨一番它的智能交互系统。
聆风在生产方面有一大优势,那就是它能够与普通车型共线生产,部件的安装也都完美的融合到了普通车型的生产工位中,不过这些还是没能让它的成本降低到能够和常规动力车型比拟的水平。虽然你后期不需要为更换“机油”、“空滤”、“汽滤”“正式皮带”“火花塞”等等零件支付费用,但是高容量高密度的电池以及电驱动核心造价不菲,你在购买聆风时要比同级别车型多花一大笔钱。聆风在日本的起步价格为376万日元,即便去掉78万日元的政府补贴,也仍然需要近300万日元(约合25万人民币),这个价格几乎能够买两台骐达了。
目前电动车的主要瓶颈就是电池成本和容量的问题,在容量方面,聆风160公里左右的续航里程基本能够满足国内大城市消费者日常代步的需求,但是无法长途驾驶。电动车行驶里程长短在另一方面受制于基础设施建设,以日本为例,虽然我们在横滨街头已经陆陆续见到了民间自购的聆风电动车,除了在日产公司和GRANDDRIVE试车场内,并没有在其他地方车辆的充电设施,充电网络的建设目前还不够普及。而且,充电速度的问题也将制约未来电动车的使用,即便是使用快速充电站也需要半小时的时间来充电,相比之下汽柴油车辆只需要几分钟的时间来加油,在这方面燃料电池比较有优势。以上各种因素让那些住宅不具备充电条件的用户(例如大多数中国人)无法很好的使用电动车。
在聆风身上,还有更具未来感的两种前卫技术
--无线充电技术和Leaf to home房屋供电技术
利用电磁感应原理,日产为聆风开发了无线充电技术,使车辆充电变得更加便捷,主要的设备就是供电系统和两组线圈,一组位于充电设备终端,另一组装在聆风的车底位置。
无线充电技术使用家用电源,功率3~6千瓦,效率能够达到有线家用充电设备80%~90%。我唯一关心的问题是:这种无线充电设备底座的在充电时形成的是开放电磁场,它的辐射强度如何?会不会对人体的健康产生影响?
我们得到的答复是:日产的充电设备在电磁辐射量上符合相关部门的安全标准。未来在欧美等国家推出无线充电装置也会符合当地的相关标准和法规。
日产的工程师们甚至在聆风身上有了出人意料的“反哺”想法,一台拥有24千瓦时容量电池的聆风能够满足一个日本普通家庭两日的用电量,它既可以在停电时为家庭供电,也能够在没有电源的地方为野营车等车辆供电。同时聆风也可以用作家庭太阳能/风电系统能源的储能设备,为什么不呢?当天我们参会的会场电力就是由户外的聆风提供的。
小结:
在上面这些琳琅满目的技术展示中,有相当一部分还处在研发当中,匹配到量产车上仍然需要一段时间,但是CVT变速器、混合动力技术、后视多元感应系统等等都已经或很快就会来到我们身边,我关心的是这些日产想要“普及”的技术会有一个怎样的普及程度,是否能够真的让国内大多数消费者都有机会体验日产在技术方面的先进理念。而通过这次对聆风短暂的体验,也让我对未来东风日产的“启辰”品牌将引入聆风技术生产的电动车充满了期待。