寶馬VisionEfficientDynamics是一款插電式渦輪增壓柴油混合動力概念車

1、寶馬Vision EfficientDynamics是一款插電式渦輪增壓柴油混合動力概念車， 它體重整備剛剛超過1360公斤，身長4600毫米，寬1900毫米，高1240毫米。采用2+2座椅布局，行李 廂空間為150升。作為展示車，它采用21英寸輪轂，配195/55輪胎。讓人特別感興趣的是這款車為 了輕量化而采取的創(chuàng)新手段。 底盤大部分由鋁制成， 車身表面采取了分層技術(shù)， 即在一層板材上 疊加上另一層板材， 從而使接縫數(shù)量盡可能少、 車身表面盡可能平滑。 用特殊的有機玻璃制成 的前風(fēng)擋從發(fā)動機艙根部一直向后延伸到車尾， 構(gòu)成了真正的全景天窗， 兩側(cè)則與用類似材料 制成的車門和翼子板流暢地連為一

2、體。 標(biāo)志性的雙腎格柵中鑲嵌了主動式百葉窗， 可以根據(jù)冷 卻系統(tǒng)的需要自動敞開或關(guān)閉。車頭兩側(cè)的氣壩和經(jīng)過特別設(shè)計的A柱起著倒流作用，可以 讓空氣經(jīng)過車身表面時產(chǎn)生的阻力達到最小。這款車的風(fēng)阻系數(shù)為0.22。Vision的內(nèi)飾也和外形一樣充滿了夢幻色彩。 儀表板向下傾斜著伸出仿佛浮動在空中， 座椅 的設(shè)計也讓乘客有一種飄浮的感覺。 選材方面大多采用天然材料， 只有座椅的支撐結(jié)構(gòu)采用了 凱夫拉纖維。包括三維抬頭顯示系統(tǒng)和寶馬夜視系統(tǒng)在內(nèi)的大量新技術(shù)也得以運用。Vision概念車的動力來自三個部分： 兩臺電動機和一臺渦輪增壓柴油機。 前面的同步電動機 可持續(xù)輸出80馬力的功率和220牛?米的峰值功

3、率，動力經(jīng)由一臺雙階單速減速齒輪箱傳遞。 如果需要額外的動力爆發(fā)，這臺電動機還可以連續(xù)30秒輸出額外的32馬力，或連續(xù)10秒輸出 最大139馬力。車身后部還有一臺電動機驅(qū)動著后軸，它位于車身中部的渦輪增壓柴油機和寶馬6檔DCT雙離合變速器之間，其額定持續(xù)功率為33馬力（峰值51馬力），最大扭矩290牛?米。兩臺電 動機的組合起著雙重作用： 它們不僅構(gòu)成了全輪驅(qū)動系統(tǒng)， 而且可以作為能量再生系統(tǒng)為車 上的鋰聚合物電池充電。1.5升3缸柴油機的技術(shù)亮點包括燃油直噴和可變進氣渦輪增壓。它 可以產(chǎn)生163馬力的功率和290牛?米的扭矩，油耗則降到了最低程度。上述三個部分的綜合最大功率為353馬力，借此

4、Vision從靜止加速到100公里/小時僅需4.8秒，最高車速在電子裝置的限制下為250公里/小時。根據(jù)歐洲測試標(biāo)準(zhǔn)，油耗預(yù)計為3.8升/百公里，二氧化碳排放量僅有99克/公里。風(fēng)阻系數(shù)： 空氣阻力是汽車行駛時所遇到最大的也是最重要的外力。 空氣阻力系數(shù)， 又稱風(fēng) 阻系數(shù)，是計算汽車空氣阻力的一個重要系數(shù)。 它是通過風(fēng)洞實驗和下滑實驗所確定的一個數(shù) 學(xué)參數(shù),用它可以計算出汽車在行駛時的空氣阻力。 空氣阻力是汽車行駛時所遇到最大的也 是最重要的外力.風(fēng)阻系數(shù)是通過風(fēng)洞實驗和下滑實驗所確定的一個數(shù)學(xué)參數(shù),用它可以計算出汽車在行駛時的空氣阻力.風(fēng)阻系數(shù)的大少取決于汽車的外形.風(fēng)阻系數(shù)愈大,則空氣阻力

5、愈大.現(xiàn)代汽車的風(fēng)阻系數(shù)一般在0.3-0.5之間.下面是一些物體的風(fēng)阻： 垂直平面體風(fēng)阻系數(shù)大 約1.0球體風(fēng)阻系數(shù)大約0.5一般轎車風(fēng)阻系數(shù)0.28-0.4好些的跑車在0.25賽車可以達 到0.15飛禽在0.1-0.2飛機達到0.08目前雨滴的風(fēng)阻系數(shù)最小 在0.05左右 風(fēng)阻是車 輛行駛時來自空氣的阻力， 一般空氣阻力有三種形式， 第一是氣流撞擊車輛正面所產(chǎn)生的阻力， 就像拿一塊木板頂風(fēng)而行，所受到的阻力幾乎都是氣流撞擊所產(chǎn)生的阻力。 第二是摩擦阻 力，空氣與劃過車身一樣會產(chǎn)生摩擦力， 然而以一般車輛能行駛的最快速度來說， 摩擦阻力小 到幾乎可以忽略。 第三則是外型阻力（上圖可說明何謂外型

6、阻力），一般來說，車輛高速行駛 時，外型阻力是最主要的空氣阻力來源。 外型所造成的阻力來自車后方的真空區(qū)， 真空區(qū)越大，阻力就越大。 一般來說，三廂式的房車之外型阻力會比掀背式休旅車小。一般來說，三廂 式的房車之外型阻力會比掀背式休旅車小。 車輛在行駛時， 所要克服的阻力有機件損耗阻力、輪胎產(chǎn)生的滾動阻力（一般也稱做路阻）及空氣阻力。 隨著車輛行駛速度的增加，空氣阻力 也逐漸成為最主要的行車阻力， 在時速200km/h以上時，空氣阻力幾乎占所有行車阻力的85%。 一般車輛在前進時， 所受到風(fēng)的阻力大致來自前方， 除非側(cè)面風(fēng)速特別大。 不然不會對車輛 產(chǎn)生太大影響，就算有，也可通過方向盤來修正。

7、風(fēng)阻對汽車性能的影響甚大。根據(jù)測試，當(dāng)輛轎車以80公里/時前進時，有60%的耗油是用來克服風(fēng)阻的。 風(fēng)阻系數(shù)Cd是衡量一輛 汽車受空氣阻力影響大小的一個標(biāo)準(zhǔn)。 風(fēng)阻系數(shù)越小，說明它受空氣阻力影響越小，反之亦然，因 此說風(fēng)阻系數(shù)越小越好。一般來講，流線性越強的汽車，其風(fēng)阻系數(shù)越小。 風(fēng)阻系數(shù)可以通 過風(fēng)洞測得。 當(dāng)車輛在風(fēng)洞中測試時， 借由風(fēng)速來模擬汽車行駛時的車速， 再以測試儀器來測 知 這輛車需花多少力量來抵擋這風(fēng)速， 使這車不至于被風(fēng)吹得后退。 在測得所需之力后， 再扣 除車輪與地面的摩擦力， 剩下的就是風(fēng)阻了， 然后再以空氣動力學(xué)的公式就可算出所謂的風(fēng)阻 系數(shù)。風(fēng)阻系數(shù)=正面風(fēng)阻力X2+

8、(空氣密度x車頭正面投影面積x車速平方)。一輛車的風(fēng)阻系數(shù)是固定的，根據(jù)風(fēng)阻系數(shù)即可算出車輛在各種速度下所受的阻力。在奔馳公司的研究中， 優(yōu)化過的氣動力學(xué)性能來自于盒型魚， 同樣的全新輕車身結(jié)構(gòu)也來源 于自然，這些條件使得燃料消耗降低而性能仍然出色。 配備了103千瓦/140馬力直接噴射式柴 油引擎，概念車的百公里油耗為4.3升，比以前的標(biāo)準(zhǔn)車型減少了百分之二十。這按照美國的度量方法(FTP 75)相當(dāng)于每加侖 (美國)行駛大約70英里，比標(biāo)準(zhǔn)車型多行大約30個百分點。 如果以90公里/時的速度進行測試，那么這款車的直接噴射柴油發(fā)動機每百公里僅耗油2.8升 在美國測試中相當(dāng)于每加侖燃料行駛84

9、英里。尾氣排放問題是概念車開發(fā)中更加重要的問題。而最新的CDI引擎已經(jīng)符合了嚴(yán)格的EU4尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)， 這要歸功于氧化觸媒轉(zhuǎn)化器和特別的過濾器， 奔馳的工程師們將目光投向未來， 在 測試一個更加創(chuàng)新的方法，從而能夠在將來滿足更為苛刻的排氣標(biāo)準(zhǔn)，其名為SCR技術(shù)(Selective Catalytic Reduction)，排氣處理的關(guān)鍵是觸媒轉(zhuǎn)化器，它是用一種附加的液 體了將氮氧化合物轉(zhuǎn)化為氮和氧氣：一種水和尿素的混合物，它被預(yù)先噴灑在排氣系統(tǒng)內(nèi)， 噴灑量由引擎的運行狀態(tài)決定。 它將氮氧化合物分解為無害得氮氣和水。 歐洲最新的測試結(jié)果 顯示，它能使氮氧化合物NOx排放量降低百分之八十。AdBl

10、ue，其直接噴射式柴油引擎的氮氧化合物排放量最大可以降低 試驗 的目的是想通過優(yōu)化引擎的燃料燃燒效率來避免油耗的缺點。SCR技術(shù)是奔馳的工程師們 從在同公司的商用載貨車部門借鑒過來的，在商用載貨車上SCR已經(jīng)被成功使用。戴姆勒克萊 斯勒也打算在未來充分發(fā)揮柴油動力客車的潛力，并將在相關(guān)測試結(jié)束后，對美國的車型提供戴姆勒克萊斯勒公司目前正在全球范圍內(nèi)測試SCR技術(shù)。利用這種技術(shù)，在加上采用液體80個百分點。這些SCR技術(shù)。這種轉(zhuǎn)化劑名為“AdBlue”，它使得引擎內(nèi)實行有選擇性的接觸燃燒。由于在行駛過程 中車對它的需求量很小， 所以這種液體的蓄水池被放置在車體的后備輪胎箱里， 而且其存儲容 量可

11、以充分滿足目前標(biāo)準(zhǔn)奔馳車的行駛距離。車體結(jié)構(gòu)：堅固與輕盈的自然結(jié)構(gòu)原則生物學(xué)不僅提供了氣動力學(xué)方面的創(chuàng)意， 還提出了減輕車身重量的方法。 盒型魚的外部 鱗片式盔甲和其他生物的骨質(zhì)結(jié)構(gòu)都顯示出，自然界的生物能夠以最小的體重達到最大的力 氣。骨質(zhì)結(jié)構(gòu)往往同實際的載重需求相一致。 以人類腿骨為例， 它的位置和力量十分精確的滿足 下肢必須承受的張力和壓力要求。 那不僅與骨質(zhì)結(jié)構(gòu)類似， 還與樹枝與樹根的生長規(guī)則相同源于自然的完美的輕重量結(jié)構(gòu)策略。通過咨詢仿生學(xué)專家， 戴姆勒克萊斯勒的研究員開發(fā)了一個計算機輔助的設(shè)計過程， 用 于將生物成長原則轉(zhuǎn)化到汽車工程當(dāng)中。 它基于SKO方法（軟刪除選擇）。計算機模

12、擬用于這 樣的配置車體和懸掛組件， 即各次要部位的材料都盡量減少抵抗和承重， 甚至于直接被徹底刪 除。而重要部分則需加固。這個仿生學(xué)的SKO過程重新優(yōu)化了組件的幾何結(jié)構(gòu)，從而滿足同 樣的安全和耐久性能下的低重量結(jié)構(gòu)的要求。盒型魚的六角標(biāo)度同樣服從以最少重量達最大力量的原則。 這項自然建筑原則被轉(zhuǎn)移到 車門的外面銑板上， 它的蜂窩樣式使堅固度提高了百分之四十。如果將這個仿生車體都按照這個理念設(shè)計， 那么在不影響動力和防撞安全的前提下， 車身重量可以下降三分之一保留了 模型穩(wěn)定性， 碰撞安全和操縱動力學(xué)。 因此在這個領(lǐng)域， 仿生學(xué)能夠做出比提高的燃料經(jīng)濟性 還要突出的貢獻。概念車的更多特殊技術(shù)和造

13、型特征車身：車頂帶有大塊的玻璃天窗，并且是根據(jù)SKO仿生技術(shù)計算和設(shè)計的全景擋風(fēng)玻璃 平穩(wěn)門把手會在被觸到時會自動打開 前指示燈有光學(xué)纖維電纜進行分光 氙氣車前燈 高性能LED車身側(cè)燈 高性能LED與棱鏡組成的尾燈 后視攝像機，代替后視鏡內(nèi)部 按照盒型魚輪廓，特別設(shè)計的車體。 座位裝潢和儀表板表面都飾有Alcantara 獨立后座 中心控制臺裝有后視攝像機監(jiān)視器，駕駛員一側(cè)立著A操作桿動力系統(tǒng) 四缸渦輪增壓柴油引擎（1991cc，103千瓦/140馬力） 尾氣排放控制帶有柴油微粒過濾器和SCR技術(shù)AdBlue存儲池和計量表置于后備胎處AUTOTRONIC連續(xù)自動換檔系統(tǒng) 自然界是一位睿智的工程

14、師和設(shè)計者結(jié)合生物學(xué)與工程技術(shù)從自然中尋求問題的解決方案是一種基本的創(chuàng)新性思維水蜘蛛能游泳和潛水但怎么沒有弄濕自己?這是現(xiàn)代仿生學(xué)學(xué)科正在設(shè)法回答的問題之。仿生學(xué)專家的目標(biāo)是將自然的奧秘轉(zhuǎn)化成人類的技術(shù)， 因為毫無疑問， 自然界是最好的工 程師和最巧妙的設(shè)計師。 實際上， 現(xiàn)在一個比較前沿的仿生學(xué)學(xué)科研究主題將工程學(xué)、 建筑學(xué) 和數(shù)學(xué)相結(jié)合。 而基本原則是使自然的想法和問題解決方法能夠為人所用， 它們往往已經(jīng)接受 了的成百上千萬年的時間測試。仿生學(xué)科是由美國空軍軍官在1958年創(chuàng)立的，但世界的上第一名仿生學(xué)的學(xué)生是意大 利人Leonardo Da Vinci（達芬奇）。500多年前， 這位智者

15、全面的研究了鳥類的飛行原理并且根據(jù) 他的研究結(jié)果設(shè)計了一種飛行器。 他還從對自然的觀察中獲得了直升機的設(shè)計原理。 那以后 就是Otto Lilienthal在對鸛的翼結(jié)構(gòu)進行了仔細的研究之后，為他設(shè)計的“飛行用具”進行慶祝。魚也仿生學(xué)專家們非常感興趣的研究對象。 例如,海豚的鼻子是船頭梨形突出部分的設(shè) 計原形， 它能使船在橫渡大洋的時候減少水的阻力， 同時降低燃料消耗費。 空中巴士的工程師 通過復(fù)制鯊魚的粗糙表皮， 開發(fā)了為航空器機翼使用的帶條紋的箔涂層。 其結(jié)果是減少了最多 達泡沫就是從骨質(zhì)結(jié)構(gòu)中獲得的，而最新的自我削尖切割工具也是復(fù)制嚙齒動物牙齒的原理。 自然界為每一樣事物都提供了巧妙的解

16、答方法，譬如Velcro緊固件。不意味著單純復(fù)制自然仿生學(xué)研究并不意味著單純復(fù)制自然。 真正的目標(biāo)是要了解它的原則并利用他們來刺激 創(chuàng)百分之六的摩擦并且節(jié)省了可觀的飛機燃料。 屬以自我清洗表面的蓮花葉子為例， 高抗性的金新。自然的發(fā)明，被開發(fā)并連續(xù)改善了千萬年，它提供一個永不枯竭的創(chuàng)新思維庫，而不僅 僅是技術(shù)才能獲益。 除此以外， 仿生學(xué)還能夠促進環(huán)境保護的動力。 科學(xué)家和工程師從自然中 獲得的許多創(chuàng)新概念本身就符合持續(xù)發(fā)展的原則。 自然總會以最經(jīng)濟的途徑達到它的目標(biāo)， 以 最小的能量，保存它的資源并完全循環(huán)利用它的廢物這是值得遵循的例子之一。盡管它看起來方方正正的， 但它還是具有超一流的空氣

17、動力學(xué)效應(yīng)， 當(dāng)斯圖加特的工程師們 將這一原形應(yīng)用于放大之后，在風(fēng)洞中測試的風(fēng)阻系數(shù)只有0.06！為了將這一得天獨厚的優(yōu)勢發(fā)揮到極限，工程師們制作了一個基于Boxfish的1：4泥模， 在風(fēng)洞中得到的風(fēng)阻系數(shù)是0.095，在改進一些周遍的空力套件之后，相信能夠達到0.09。我們知道保時捷當(dāng)初公布的風(fēng)阻值為0.31已經(jīng)是很優(yōu)秀的空力套件設(shè)計， 不到0.1的阻值讓人不敢 相 信呀在這些實驗的基礎(chǔ)上，戴姆勒?克萊斯勒生產(chǎn)了一款仿生概念車，這臺概念車全長 能容納4人和一些行李， 得到的風(fēng)阻系數(shù)是0.19，對于這樣一個尺寸的車型來說是一個很大的 進步。同時也成為了全球至今空氣動力學(xué)效應(yīng)做的最理想的一款車型。降低20%油耗，降低80%尾氣排放高度仿生的一個特征整車重量被最大限度的降低了，140匹馬力的柴油引擎，結(jié)合新開 發(fā)的SCR技術(shù)（選擇性多元催化技術(shù)） ，在燃油經(jīng)濟性和降低尾氣排放物上都起到了很強的作 用。根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)，其測試結(jié)果為，每100公里耗油4.3升；而根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)，以90公里的 勻速行使，每100公里耗油僅2.8升。SCR技術(shù)其實已經(jīng)投入到某些產(chǎn)品之中了，相信在這次得到了如此好的測試成績之后，戴 姆勒克萊斯勒會將這一技術(shù)投入到所有的產(chǎn)品當(dāng)中去。高強度的車身，低重量的材料輕的體重能幫助動物避免被捕殺，而堅固的自身結(jié)構(gòu)能盡可能的減少受傷。當(dāng)戴姆勒克萊斯勒