IAA Frankfurt 2009: technologie przyszłości Delphi

RoadLook.pl poleca:Frankfurt 2009 - przegląd nowości od A do Z

Praktyczne informacje dla zwiedzających - jak dojechać, gdzie kupić bilety?

Fotogaleria I.Sportowe premiery - fotogaleria II.Fotogaleria III.Fotogaleria IV.Fotogaleria V.

Opracowane przez Delphi inwertery, przetwornice napięcia DC/DC, sterowniki, systemy magazynowania energii i systemy stop/start pomagają w spopularyzowaniu pojazdów typu HEV, poprzez zapewnienie odpowiednich osiągów, ograniczenie zajmowanej przestrzeni i obniżenie kosztów. Opracowane przed Delphi innowacyjne systemy, które zostaną wkrótce zaoferowane producentom samochodów, będą obejmować zintegrowane systemy zarządzania i magazynowania energii z bateriami litowo-jonowymi (Li-ion).

Systemy energoelektroniczne Delphi są obecnie instalowane w samochodach Ford Fusion, GM Tahoe i Cadillac Escalade. Przy rosnącej popularności samochodów hybrydowych, te technologie będą się coraz częściej pojawiać w samochodach produkowanych na całym świecie.

– Zintegrowany inwerter, przetwornica napięcia DC/DC, system sterowania – Obecnie produkowane samochody hybrydowe i napędzane silnikami elektrycznymi wymagają stosowania inwertera, przetwornicy napięcia DC/DC oraz inteligentnego systemu sterującego przepływem elektryczności ze źródła zasilania. Zintegrowanie tych systemów w jedno urządzenie, w połączeniu z opatentowanym przez Delphi elektronicznym układem sterującym umożliwią osiągnięcie takich samych wyników i wysokiej niezawodności jak w przypadku stosowania indywidualnych komponentów przy jednoczesnym obniżeniu kosztów i zredukowaniu masy układu.

Spodziewany termin pojawienia się na drogach zintegrowanych systemów energoelektronicznych Delphi to rok 2010.

– Litowo-jonowe systemy magazynowania energii – Opracowane przez Delphi hybrydowe systemy magazynowania energii zostały zaprojektowane tak, by spełniały szczegółowe wymagania klientów odnośnie energii i osiąganych wyników. Systemy monitorują i kontrolują styczniki wysoko-napięciowe w połączonej magistralami centralce elektrycznej, tak by zapewnić bezpieczeństwo użytkowników samochodu oraz obliczyć stan naładowania akumulatora (SOC) i przekazać informacje o dostępnej mocy do systemu sterującego układem zasilania pojazdu.

Systemy te dbają również o właściwy stan techniczny akumulatora, poprzez utrzymywanie właściwego napięcia i natężenia prądu oraz temperatury, co znaczenie przyczynia się do poprawy jakości działania akumulatorów i przedłuża ich żywotność. Obecnie na rynku dominują niklowo-metalowo-wodorkowe (NiMH) zestawy akumulatorów, jednak zostaną one zastąpione wkrótce akumulatorami litowo-jonowymi (Li-ion), które osiągają już cenę pozwalającą na ich masowe zastosowanie. Akumulatory Li-ion mają większą gęstość energii, są lżejsze i mogą być częściej ładowane/rozładowywane bez pogorszenia ich działania, co tak często obserwuje się w innych rodzajach akumulatorów. Mają one również niższy współczynnik samo rozładowania, przez co pozostają naładowane przez dłuższy okres czasu.

Systemy akumulatorów NiMH są obecnie stosowane w modelu Ford Fusion. Akumulatory Li-ion zostaną wprowadzone na rynek już w 2010 roku.

– Rewolucyjny system bezpośredniego wtrysku paliwa dla samochodów z silnikiem Diesla – Dostarczany przez Delphi system bezpośredniego wtrysku paliwa Common Rail (CR) to przykład radykalnego przełomu w technologii wtrysku paliwa dla silników Diesla. Po raz pierwszy igła wtryskiwacza jest aktywowana bezpośrednio przez siłownik (aktywator) piezoceramiczny, co pozwoliło na wyeliminowanie obwodów hydraulicznych i związanej z nim bezwładności oraz redukcję poboru energii. Ta zmiana pozwala producentom samochodów spełnić przyszłe normy emisji spalin, przy jednoczesnym osiągnięciu większej mocy i poprawie ekonomiki spalania.

System jest już w użytkowaniu, po raz pierwszy pojawił się podczas światowej premiery Mercedesa Klasy – C w 2008 roku.

– System bezpośredniego, warstwowego wtrysku paliwa z wtryskiwaczem Multec 20 – Nowy system bezpośredniego, warstwowego wtrysku paliwa (GDi) opracowany przez Delphi obniża emisję CO2, przy czym redukcja ta osiągana jest znacznie niższym kosztem niż przy zastosowaniu tradycyjnych systemów.

Technologia solenoidowa zapewnia wyjątkową jakość wtrysku. System bezpośredniego, warstwowego wtrysku paliwa Delphi poprawia ekonomikę spalania przy jednoczesnej redukcji hałasu silnika i ilości szkodliwych substancji emitowanych przez pojazd. Warstwowy wtrysk GDi obniża zużycie paliwa poprzez wytworzenie stechiometrycznej mieszaniny paliwowej bezpośrednio w pobliżu świecy zapłonowej i eliminację rozpylania paliwa poza strefą płomienia w pozostałych rejonach cylindrów. Wtryskiwacz Multec 20 zapewnia jakość działania wymaganą przez najlepsze silniki przy jednoczesnym znacznym obniżeniu kosztów w porównaniu z tradycyjną technologią piezoelektryczną. Urządzenie pomogą producentom zredukować hałas generowany przez silnik, poprawić sprawność silnika, spełnić coraz bardziej restrykcyjne normy emisji CO2 i może być stosowane w silnikach zasilanych etanolem.

System jest obecnie przygotowywany do wprowadzenia do produkcji w 2012 roku.

– Homogeniczny wtryskiwacz paliwa GDi Multec – wraz z wielootworowym generatorem wtrysku, umożliwiającym optymalną dystrybucję mieszanki dla bardziej skutecznego spalania. System zapewnia bardziej precyzyjny wtrysk paliwa dla „czystszego” silnika i jest czynnikiem umożliwiającym poprawę osiągów i zmniejszenia wymiarów silnika – kluczowych strategii dla obniżenia zużycia paliwa i spełnienia przyszłych standardów emisji.

System jest obecnie przygotowywany do wprowadzenia do produkcji w 2010 roku.

– Wysoko wydajne pompy paliwowe – zostały zaprojektowane tak, aby obniżyć pobór energii i pomóc w redukcji emisji CO2.

Nowe, bez-szczotkowe technologie pomp paliwowych cechują się unikalną architekturą silnika pompy o obniżonej rezystancji wewnętrznej umożliwiającą szczególnie efektywną redukcję emisji C02.

Wysoko wydajne pompy paliwowe firmy Delphi są już produkowane. Technologie bez-szczotkowe są obecnie opracowywane i powinny wejść do produkcji w 2012 r.

– Samochodowy czujnik amoniaku – ta nowa technologia pozwala na sterowanie systemami Selektywnej Redukcji Katalitycznej (SCR), w trybie zamkniętym (closed loop), redukuje poziom NOx i przynosi oszczędności eksploatacyjne właścicielom samochodów z silnikiem Diesla. Delphi opracowało pierwszy na świecie czujnik amoniaku do zastosowań w motoryzacji. Bezpośredni pomiar stężenia amoniaku w spalinach umożliwia optymalizację ilości wstrzykiwanego roztworu mocznika (związku bogatego w amoniak, wymaganego przez system SCR) i redukcję emisji amoniaku.

Sterowanie wstrzykiwaniem mocznika staje się coraz większym priorytetem w sytuacji, kiedy systemy SCR muszą sprostać nowo wprowadzanym normom emisji, zarówno dla lekkich ciężarówek, jak i dla ciężkich samochodów użytkowych napędzanych silnikiem Diesla.

– Pomocnicza jednostka zasilająca wykorzystująca ogniwa paliwowe ze stałym tlenkiem – to wysoko wydajny i niezawodny generator elektrochemiczny, dostarczający do 5 kW przyjaznej dla środowiska energii elektrycznej, do zastosowania w szeregu urządzeń, zarówno mobilnych, jak i stacjonarnych. To ultra czyste, nisko-emisyjne źródło zasilania działa niezależnie od silnika samochodu. Poza wysoką sprawnością, urządzenie umożliwia stosowanie różnych paliw i nie generuje hałasu.

Urządzenie jest przygotowywane do wprowadzenia do produkcji w 2012 roku.

– Zaawansowana architektura elektryczna/elektroniczna – Delphi cały czas pracuje nad technologią architektury elektryczno-elektronicznej, pozwalającej na zredukowanie rozmiaru i ciężaru wiązek przewodów i umożliwiającej wykorzystanie zaawansowanych procesów automatyzacji do zastosowania przewodów o mniejszych przekrojach. Zaawansowane produkty, takie jak ultra cienkościenne, bezhalogenowe kable, stopy o wysokiej przewodności i zminiaturyzowane komponenty, takie jak złączki w technologii waflowej pomagają producentom samochodów na zwiększenie funkcjonalności pojazdów bez wymagania większej ilości przestrzeni do ich zainstalowania. Poprzez zredukowanie masy systemów i instalacji, wiele z tych systemów przyczynia się również do redukcji poziomu emisji CO2, poprawy ekonomiki spalania i te działania będą przynosiły pożądane skutki również w przyszłości.

Wiele z tych technologii jest już dostępnych. Zaawansowane technologie architektury elektryczno-elektronicznej winny być montowane w samochodach przyszłości w najbliższych latach. Aluminiowe przewody winny być wprowadzone do użytku na początku przyszłej dekady. Ultra cienkościenne, bezhalogenowe kable są już montowane w pojazdach.

– Architektura elektryczna/elektroniczna dla samochodów hybrydowych – Samochody hybrydowe mają bardzo rygorystyczne wymagania odnośnie zasilania i wymagają niezawodności działania w trudnym środowisku. Zrozumienie potrzeb i wymagań tych systemów umożliwi Delphi zaproponowanie odpowiednich kombinacji standardowych komponentów i opracowanie szczegółowej architektury E/E dla każdej z hybrydowych aplikacji. Duża liczba skomplikowanych czynników, występujących w systemach elektrycznych musi zostać uwzględniona i opracowana dla zapewnienia niezawodności i osiągów, oraz dla zapewnienia bezpieczeństwa kierowcy w środowisku, w którym występują wysokie napięcia.

Ponieważ samochody przyszłości coraz bardziej polegają na rozwiązaniach hybrydowych, Delphi jest przygotowane na to, by wspierać producentów samochodów w popularyzacji tej technologii.

– Bezhalogenowe, ultra cienkościenne kable – Nowe, bardzo wytrzymałe kable samochodowe, o znacznie cieńszej i lżejszej izolacji niż tradycyjne kable. Kable bezhalogenowe mogą być poddane recyklingowi, są więc przyjazne dla środowiska; są wolne od niebezpiecznych halogenów i wykazują wysoką odporność na przecięcie i przetarcie – niemal dwukrotnie odporniejsze niż tradycyjne kable. Wykorzystanie tych zaawansowanych technologicznie, cienkościennych kabli umożliwia redukcję rozmiarów i ciężaru wiązki, co z kolei prowadzi do obniżenia zużycia paliwa i redukcji emisji CO2.

Po debiucie w roku 2007 w samochodzie Toyota Tundra, bezhalogenowe, ultra cienkościenne kable Delphi są obecnie produkowane dla wielu modeli samochodów pochodzących od trzech głównych producentów samochodów. To przyjazne dla środowiska rozwiązanie dla konwencjonalnych przewodów, takich jak wykonanych z polichlorku winylu (PCV) czy polietylenu sieciowanego (XLPE).

– Urządzenie monitorujące stan akumulatora – W sytuacji, kiedy producenci samochodów i kierowcy przywiązują coraz większą wagę do ekonomiki spalania i ochrony środowiska naturalnego, Delphi również spodziewa się, że zapotrzebowanie na urządzenie monitorujące stan akumulatora, innowacyjne rozwiązanie, które oblicza stan techniczny akumulatora (SOH) i stan jego naładowania (SOC) i informuje kierowcę o konieczności wymiany lub naładowania akumulatora, będzie systematycznie wzrastać. Urządzenie pomaga zapewnić optymalne działanie akumulatora, co z kolei umożliwia instalację większej liczby systemów napędzanych elektrycznie, przy jednoczesnych zapewnieniu, że stan akumulatora pozwoli na bezpieczne uruchomienie samochodu. Po zintegrowaniu urządzenia monitorującego stan akumulatora z aktywnym systemem zarządzania energią, urządzenie opracowane przez Delphi będzie pomagać w osiągnięciu lepszej ekonomiki spalania i wydłuży żywotność akumulatora.

Spodziewany termin pojawienia się urządzeń na drogach: 2011 rok.

– Wykorzystanie zmiennofazowych materiałów (PCM) do grzania lub chłodzenia samochodów hybrydowych – Zmiennofazowe materiały (PCM) nadają się idealnie do wykorzystania w samochodach hybrydowych lub w samochodach z funkcją start-stop. Delphi opracowało unikalne rozwiązanie, integrujące PCM z aktualnie wykorzystywanym wymiennikiem ciepła przy wykorzystaniu miejsca przeznaczonego na ten element wyposażenia.

Ten system „magazynowania ciepła” z wykorzystaniem PCM pozwala samochodom hybrydowym na magazynowanie ciepła w chwili, kiedy samochód znajduje się w ruchu i na jego oddanie podczas postoju – tak by utrzymać komfortowe warunki w samochodzie. Wykorzystanie PCM pozwala samochodom hybrydowym na wyłączenie silnika w chwili zatrzymania pojazdu, co w znacznym stopniu poprawia ekonomikę spalania, bez negatywnych skutków dla komfortu podróżnych.

Podobna technologia jest wykorzystywana w magazynach, gdzie materiały PCM są ładowane w nocy (kiedy cena energii jest niska), a następnie wykorzystywane do chłodzenia magazynów w ciągu dnia (kiedy cena energii jest wysoka). Systemy magazynowania ciepła z użyciem PCM pozwalają na zwiększenie wydajności samochodów hybrydowych i pozwalają na utrzymanie zrównoważonych, komfortowych warunków wewnątrz samochodu.

Systemy magazynowania energii powinny być dostępne począwszy od 2012 roku.

– Wewnętrzny wymiennik ciepła – Ten, wyposażony w miernik przepływu, wymiennik ciepła o konstrukcji „rura-w-rurze” przesyła czynnik chłodzący z wylotu parownika do wlotu kompresora. Następnie czynnik chłodzący powraca do kompresora. Wydajność systemu jest zwiększona poprzez doprowadzenie przechłodzonego płynu do parownika. Jednocześnie, wydajność kompresora jest zwiększona przez stały dopływ przegrzanego czynnika chłodzącego i przez utrzymywanie parownika w stanie bliskim stanowi nasycenia. Takie rozwiązanie jest ważne dla samochodu przyszłości, ponieważ umożliwia wzrost pojemności wymagany dla zastosowania nowego, alternatywnego czynnika chłodniczego – R-1234yf – przy równoczesnym zwiększeniu wydajności urządzenia.

Wewnętrzny wymiennik ciepła Delphi, pomagający w zwiększeniu wydajności systemu, winien być dostępny od roku 2011.

– Chłodzona płynem chłodnica powietrza doładowanego (LCCAC) – Delphi opracowuje ofertę LCCAC, która zostanie dodana do wiodącej w przemyśle samochodowym oferty chłodzonej powietrzem chłodnicy powietrza doładowanego [Air-To-Air Charge Air Cooler]. Po zakończeniu procesu kompresji powietrza, które zachodzi w silnikach z turbosprężarką lub w silnikach z doładowaniem, schłodzenie powietrza wlotowego wymiennikiem ciepła wykorzystującym czynnik chłodzący jest znacznie korzystniejsze niż zastosowanie konwencjonalnych systemów chłodzące wykorzystujących system air-to air.

Elastyczność systemu LCCAC firmy Delphi pozwala na włączenie chłodnic do systemu przewodów pomiędzy urządzeniem wymuszającym (sprężarką) a silnikiem lub zintegrowanie ich z rozgałęźnikiem wlotowym, minimalizując ilość urządzeń umieszczanych pod maską i straty ciśnienia przez chłodnicę. LCCAC eliminuje przewody elastomerowe o dużej średnicy, wykorzystywane do przesyłania powietrza wlotowego do chłodnicy działającej w systemie air-to-air, czy złączki o dużej średnicy, które mogą być źródłem problemów z gwarancją.

Czas reakcji silnika podczas procesu przyspieszania został skrócony z uwagi na mniejszą objętość powietrza znajdującego się pomiędzy urządzeniem wymuszającym a silnikiem a wysokiej pojemności cieplnej systemu chłodzonego czynnikiem chłodzącym. Ta wyższa pojemność cieplna pozwala również ograniczyć szczytową emisję NOx w trakcie zmiennych warunków jazdy poprzez utrzymywanie niższych temperatur powietrza wlotowego.

Przy uruchamianiu zimnego silnika, stały przepływ może być ograniczony, w celu przyspieszenia tempa rozgrzewania się silnika i skrócenia czasu potrzebnego dla włączenia katalizatora. W sytuacji częściowego obciążenia, przepływ czynnika chłodzącego może być również ograniczony, tak by zredukować gęstość powietrza, co pozwala na szersze otwarcie zaworów przepustnicy, co umożliwia zredukowanie strat związanych z cyklu ssania i sprężania silnika. Ponadto, szeroka oferta wymienników ciepła firmy Delphi może zostać zmodyfikowana, tak by dopasować je do każdej wielkości silnika, dla większej elastyczności i możliwości dopasowania do konkretnych warunków.

Oczekuje się, że innowacyjne systemy LCCAC firmy Delphi pojawią się na drogach w roku 2011.