Товарните автомобили на бъдещето са свързани, автоматизирани и електрифицирани
Bosch превръща камиона в технологичен експонат за изложба. На 66-ото Международно изложение за товарни автомобили в Хановер доставчикът на технологии и услуги представя своите идеи и решения за свързаните, автоматизирани и електрифицирани камиони на бъдещето.
Всичко се вижда на дигиталните странични огледала и модерните дисплеи
Нови дисплеи и потребителски интерфейс: свързаността и инфотейнмънт функциите се развиват все повече. Bosch инсталира в камионите големи дисплеи и сензорни екрани, за да улесни ползването на тези функции. Свободно програмируемите дисплеи показват важната информация във всеки един момент. Например, в опасни ситуации дисплеят дава приоритет на предупрежденията и визуално акцентира върху тях. Бутоните на сензорния neoSense екран от Bosch се усещат реално, така че водачът може да ги натиска, без да гледа. Лесно обслужване, интуитивна навигация в менюто и по-малко разсейване са предимствата от различните видове интеграция за смартфони, предлагана от Bosch. Наред с Apple CarPlay, mySPIN на Bosch е единственото алтернативно решение за свързване на Android и iOS устройства с инфотейнмънт системата. Bosch разработва и GPS уреди, с които и картите ще бъдат лесно достъпни. Те включват 3D елементи от типа на отличаващи се сгради на допълнително ниво в картата, за да помогнат на потребителите да се ориентират в обстановката. Ще бъде показвана и информация в реално време за метеорологичната обстановка и за цените на горивата.
Дигитално външно огледало: големите огледала от лявата и дясната страна на камиона осигуряват задното виждане на водача. Макар че тези огледала са жизнено важни за безопасността, те пречат на аеродинамиката на автомобила и ограничават видимостта отпред. На IAA Bosch представя базирано на камера решение, което напълно заменя двете странични огледала. Нарича се Mirror Cam System – „огледално-камерна система“ и значително намалява съпротивлението на вятъра и поради това редуцира и разхода на гориво с 1-2%. Видео сензорите могат да се интегрират в шофьорската кабина, където са разположени и мониторите, на които вървят видеоизображенията. Чрез дигиталната технология се създава ситуационно-специфичен екран. Когато камионът се движи по магистрала, водачът вижда далеч зад превозното средство, а в града зрителният ъгъл е възможно най-широк за максимална безопасност. Засиленият контраст подобрява видимостта по време на нощни курсове.
Повече безопасност и ефективност на пътя с решенията за свързаност от Bosch
Управляващ модул за свързаност: Управляващият модул за свързаност от Bosch – Connectivity control unit (CCU) е централно устройство за връзка в товарните автомобили. CCU комуникира чрез безжичен модул със собствена SIM карта и по желание може да определи местоположението на превозното средство с GPS. Предлага се и като оригинално оборудване, и като модул за допълнително вграждане. Може да се свърже към електросистемата на автомобила чрез интерфейса за бордова диагностика (OBD). CCU изпраща оперативните данни на камиона към облачен сървър и така отваря вратата към голямо разнообразие от потенциални услуги. От доста години Bosch произвежда и управляващ блок за свързване на ремаркета. Той документира позицията на ремаркето и температурата на охлаждане, може да регистрира силни вибрации и незабавно да изпрати информацията на управляващия автопарка.
Свързаният хоризонт: Електронният хоризонт на Bosch е на пазара вече от няколко години, но сега компанията го разширява с данни в реално време. Освен топографската информация, асистентските функции ще могат да ползват и данни в реално време от облака. Така управленията на двигателя и скоростната кутия ще вземат предвид участъците от пътя в ремонт, задръстванията, дори и заледените трасета. Автоматичното предварително регулиране на скоростта ще намали и разхода на гориво и ще увеличи ефективността на транспортното средство.
Сигурно паркиране на камионите: Приложението за смартфон улеснява онлайн резервацията на паркоместа в зоните за почивка плюс безкасово плащане. За целта Bosch свързва инфраструктурата на паркинга с информационните и комуникационни системи, ползвани от диспечерите и шофьорите на камиони. Bosch предоставя данни за наличните паркоместа в реално време от своя собствен облак. Паркинг зоните се обезопасяват с интелигентна видео технология, а контролът на достъп се осигурява чрез идентификация по регистрационните табели.
Развлечения за туристическите автобуси: Мощните инфотейнмънт системи на Bosch предлагат на шофьорите на автобуси богат интерфейс за зареждане на разнообразни типове мултимедийно съдържание в системата и възпроизвеждането му на монитори с висока резолюция и HD звукови системи – също произведени от Bosch. Системата Coach Media Router предлага на пътниците развлечения по техен избор – wi-fi и стрийминг функция за филми, тв сериали, музика и списания.
„Очи и уши“ за асистираното и автоматизирано шофиране
MPC – мултифункционалната камера: MPC 2.5 е мултифункционална камера, разработена специално за изискванията на тежкотоварните автомобили. Интегрираната система за обработка на изображенията идентифицира, класифицира и локализира обектите от обкръжението на камиона с висока степен на прецизност и надеждност. Освен предвиждащата система за аварийно спиране, която от есента на 2015 г. е задължителна за всички камиони в ЕС с общо тегло над 8 тона, камерата открива възможности и за множество асистентски функции. Една от тях е интелигентното управление на фаровете, което автоматично включва светлините при нощно шофиране или при влизане в тунел. Камерата помага и при разпознаването на пътните знаци, като ги показва на кокпит дисплея, за да информира водача по-добре. Освен това камерата е и основа на редица асистентски системи – например предупредителната система за напускане на лентата алармира водача чрез вибрация на волана, че е на път да излезе от лентата. Благодарение на интелигентните осигурителни механизми за разпознаване на платното MPC 2.5 е и база на системата за спазване на лентата, която поддържа автомобила в платното с леки корекции на волана.
Преден радарен сензор със среден обхват: За лекотоварните автомобили Bosch предлага предния радарен сензор със среден обхват (преден MRR). Той открива обектите пред автомобила и определя скоростта и позицията им по отношение на него. Освен това сензорът изпраща честотно модулирани радарни вълни в обхвата между 76 и 77 GHz чрез предавателни антени. С предния MRR Bosch реализира асистиращите водача функции ACC – адаптивен круиз контрол и предвиждащата система за аварийно спиране.
Заден радарен сензор със среден обхват: Монтираната отзад версия на радарния сензор със среден обхват (заден MRR) дава възможност на водачите на ванове да наблюдават мъртвите точки. Автомобилите са оборудвани с два сензора, скрити в двата края на задната броня. Системата открива всички превозни средства в мъртвите зони на камиона и предупреждава водача.
Стерео видео камера: Компактната SVC стерео видео камера от Bosch е моносензорно решение за много системи за асистиране на водача в лекотоварните автомобили. Тя регистрира изцяло триизмерно обкръжението на автомобила и празните пространства пред него, предоставяйки 3D панорама, простираща се на над 50 метра. Всеки от двата високочувствителни сензора за изображения, оборудвани с разпознаване на цветовете и CMOS технология (complementary metal oxide semiconductor – комплементарна логика на МОП транзистори), е с резолюция 1280 х 960 мегапиксела. Чрез тази камера се реализират многобройни функции по сигурността и комфорта – от автоматичното аварийно спиране до асистентите при задръстване, пътни участъци в ремонт, тесни отсечки, избягващо маневриране и, разбира се, ACC. SVC също така подпомага интелигентното управление на фаровете, предупредителната система за напускане на лентата, асистента за поддържане на лентата и за странично водене, както и разпознаването на пътните знаци.
Системи с близкообхватна камера: Със системите си с близкообхватни камери Bosch помага на водачите на ванове да се радват на безаварийно паркиране и маневриране. Базираната на CMOS технология камера за задно виждане при движение на заден ход им предоставя реално изображение на непосредственото обкръжение. Четири близкообхватни камери са в основата на мултикамерната система на Bosch. Едната камера се монтира отпред, другата – отзад, а останалите две – в страничните огледала. Всяка е с отвор на диафрагмата от 192 градуса и заедно обхващат цялото обкръжение на автомобила. Със специалната си технология за визуализация, дисплеят осигурява 3D изображения. Водачите могат да изберат желаната перспектива, така че да виждат и най-незначителното препятствие в зоната за паркиране.
Ултразвукови сензори: Често е доста трудно да виждаш всичко около лекотоварния автомобил, но ултразвуковите сензори на Bosch улавят обкръжението на превозното средство на разстояние до 4 метра. Те откриват възможните препятствия и по време на маневри определят постоянно менящото се разстояние до тях. Информацията от сензорите се подава на паркинг асистента, който помага на водача при безаварийното паркиране и маневриране.
Кормилните системи за товарни автомобили на Bosch определят курса
Bosch Servotwin повишава ефективността и комфорта на тежките камиони. Електро-хидравличната кормилна система предлага зависимо от скоростта подпомагане на управлението с активна реакция, което консумира по-малко гориво от чисто хидравличното сервоуправление. Servotwin компенсира надеждно неравностите по пътя и осигурява на водача добро сцепление с пътната настилка. Благодарение на електронния интерфейс кормилната система е в основата на асистиращи функции като асистента за поддържане на лентата и компенсацията на страничния вятър. Кормилната система се прилага в много модели камиони, включително и в самоуправляващия се Actros на Mercedes-Benz.
Кормилно управление на задната ос: С eRAS, електрическата кормилна система за задната ос, могат да се управляват водещата и задните оси на камиони с три и повече оси. Така радиусът на завой става по-малък и съответно намалява и износването на гумите. eRAS се състои от два компонента – цилиндър с интегриран сензор за маршрута и система от клапани и захранващ блок. Той е съставен от помпа с електрозадвижване и управляващ модул. Въз основа на ъгъла на завой на предната ос, предаван по CAN шината, кормилната система определя оптималния ъгъл на завой за задната ос. След завой системата поема и задачата да изправи колелата. eRAS консумира енергия, само когато воланът се върти.
Електронен управляващ блок за въздушните възглавници: с електронния управляващ блок за въздушните възглавници, Bosch усъвършенства защитата на водача и пътниците в тежкотоварните камиони. Електронният управляващ блок чете сигналите, изпратени от сензорите за ускорение, за да определи силата на удара и да активира прецизно системите за пасивна сигурност – обтегачите на предпазните колани и въздушните възглавници. Наред с това електронният управляващ блок постоянно анализира движението на превозното средство и разпознава критичните ситуации, като преобръщането на камиона. Информацията се ползва за активиране на обтегачите на предпазните колани и страничните и предните въздушни възглавници, за да се смекчат последствията от произшествието за водача и пътниците.
Електрифицирането на задвижването увеличава въртящия момент и намалява разхода на гориво
48-волтов стартов хибрид: Форсиращо-рекуперираща система: С 48-волтовия стартов хибрид за лекотоварни автомобили на Bosch можете да се движите по инерция, като икономисвате гориво, а по-голямата му мощност означава, че той възстановява по-добре енергията от приложенията, базирани на конвенционални волтажи. Като замяна на конвенционалния генератор в ремъчното задвижване, 48-волтовата форсиращо-рекуперираща система BRM осъществява комфортен старт на двигателя. Подобно на високо ефективен генератор BRM конвертира спирачната енергия в електрическа, която може да се ползва от другите електроконсуматори или за форсиране на двигателя.
Електрическо хибридно задвижване: Bosch разработи паралелна хибридна система с мощност от 120 kW за тежкотоварни автомобили. С нейна помощ разходът на гориво може да се намали с 6%. Системата може да се ползва и в камиони с тегло от 26 до 40 тона, както и за off-highway приложения. Основните компоненти за транспорта на дълги разстояния са електромоторът и силовата електроника. Пестящото място електрозадвижване е интегрирано между двигателя и скоростната кутия, така че не е необходима допълнителна трансмисия. То подпомага двигателя с вътрешно горене, рекуперира енергията, позволява движението по инерция и електрозадвижването. Инверторът трансформира правия ток от акумулатора в променлив ток за двигателя и управлява желания въртящ момент и оборотите на двигателя. Може да бъде интегрирана и старт-стоп функция, която разширява още повече потенциала за икономия на гориво.
Променлива геометрия на турбината: Както и в сегмента на леките автомобили, така и при товарните автомобили изискванията за намаляване разхода на гориво и емисиите стават все по-стриктни. Турбината за отработените газове играе много важна роля. Освен намаляване на триенето и увеличаване на термодинамичната ефективност чрез оптимизирани аерокомпоненти, Bosch Mahle Turbo Systems (BMTS) разработва променлива геометрия на турбината (VTG) на двигателите на товарните автомобили. Тук развоят е фокусиран преди всичко върху постигането на висока степен на термодинамична ефективност чрез геометрията на цялата гама и повишаване на издръжливостта на системата като цяло.
Bosch подготвя електрозадвижването за строителните площадки
Електрозадвижване за двигателите от off-highway сегмента: Не само бъдещето на автомобилите е електрическо – и бъдещето на off-highway приложенията също е в електроенергията. Така по-лесно ще отговорят на изискванията за емисиите, а и машините с електрозадвижване значително ще намалят нивото на шума на строителните площадки например. Bosch предлага не само различни компоненти на електрозадвижването, но и цялостна задвижваща система за off-highway приложения. В комбинация с акумулиращ модул за електроенергия тя е подходяща за електрифициране на различни приложения на off-highway пазара, включително и надхвърлящи рамките на чистото задвижване. Става възможно функциониране с управление и на оборотите, и на въртящия момент. Системата може да се инсталира на всяко превозно средство просто чрез свързването й към друг модул, като двигател с вътрешно горене или друг тип трансмисия - например осова или верижна. И тъй като необходимите монтажно пространство и интерфейс са сходни, с малко допълнителни разходи може да бъде монтиран и сериен хибрид, базиран на хидростатичните системи.
Модерни процедури за тестване на системата за възстановяване на изгубената топлина: Комерсиалните автомобили със системи за възстановяване на загубената топлина (WHR) икономисват разходи на операторите на автопаркове и съхраняват природните ресурси. WHR системата възстановява част от загубената енергия в изпускателния тракт. Днес повечето първична енергия за задвижване на товарните автомобили се губи във вид на отделена топлина. Част от тази енергия може да бъде възстановена от WHR системата, която ползва парния цикъл. Така разходът на гориво на камионите намалява с 4%. При разработката на комплексните WHR системи Bosch се опира на комбинация от компютърно асистирана симулация на модела и реалистични тестове на стенд. Компанията ползва стенд за динамично изпитване на горещите газове за безопасно повторяемо тестване на индивидуални компоненти и цялостни WHR системи в стационарен и динамичен оперативен режим. Стендът се ползва за тестване и оценка на работния ефект на флуидите върху ефективността, нивата на налягането, монтажното пространство и концепцията за безопасност на цялата система. Освен това, различните системни компоненти могат да бъдат сравнени, за да се оптимизират себестойността и теглото на системата.
Модулната комънрейл система – най-доброто решение за всякакви изисквания
Универсална: комплексната common rail система за товарните автомобили може да удовлетвори всички актуални и бъдещи изисквания за движение по магистрала и за други приложения. Макар че модулната система е разработена за двигатели с 4-8 цилиндъра, в off-highway сектора тя може да се използва дори за мотори с до 12 цилиндъра. Системата на Bosch е подходяща за двигатели с обем от 4 до 17 литра и мощност до 635 kW в highway сегмента и 850 kW за off-highway.
Перфектната комбинация: системните компоненти и модули се съчетават в различни комбинации, за да удовлетворят специфичните предпочитания на производителя на двигателя. Bosch произвежда горивни и маслени помпи (CP4, CP4N, CP6N), инжектори (CRIN) за различни монтажни позиции, както и колектори за гориво и електронни управляващи блокове от новото поколение MD1, оптимизирано за мрежови системи.
Гъвкава и скалируема: тъй като са възможни различни нива на налягането между 1 800 и 2 500 бара, производителите могат да изпълнят изискванията на широка гама сегменти и пазари. В зависимост от натоварването, системата може да издържи 1,6 милиона км на пътя или 15 000 часа off-highway. Тъй като дебитът на инжекторите е много висок, стратегията на изгарянето може да бъде оптимизирана и да се достигне супер висока ефективност на двигателя.
Ефикасна: електронно управляваната горивна помпа eGP регулира предварителното подаване на горивото според нуждите и така намалява необходимата мощност на задвижването. С до 8 впръсквания на цикъл, подобрената картина на впръскване и оптимизираните дюзи разходът на гориво намалява още повече.
Икономична: като цяло модулната система намалява консумацията на гориво с 1% в сравнение с конвенционалните системи. За тежките камиони това означава до 450 л дизел годишно. Системата е готова и за електрифициране на задвижването – с нея могат да се осъществят 500 000 старт-стоп процеса, необходими за хибридния режим на работа.
Други иновации на Bosch за товарните двигатели с вътрешно горене
Стартова common rail система за развиващите се пазари: CRSN Baseline системите с до 2000 бара налягане на системата за средни и тежки камиони, както и за off-highway машини, са перфектно конструирани за изискванията на развиващите се пазари. Те са комплектовани с богато продуктово портфолио от маслени помпи и Baseline инжектори. Поради високата степен на системна интеграция, калибровката и сертифицирането, новите модели автомобили бързо могат да се оборудват с тези системи.
Задвижващи системи с природен газ: камионите с газово задвижване са тиха, икономична и екологично чиста алтернатива на дизела. Технологиите на Bosch с OE качество намаляват емисиите от CO2 с до 20%. Bosch методично усъвършенства CNG задвижването. Портфолиото включва компоненти за управление на двигателя, впръскване на гориво, запалване, управление на въздуха, третиране на отработените газове и турбозареждане.
Третиране на отработените газове: строгите лимити, определени от законодателството, ще бъдат удовлетворени само с помощта на активна система за третиране на отработените газове, напр. със SCR катализатор за редуциране на азотните оксиди. Дозиращата система Denoxtronic впръсква 32,5% воден разтвор на урея в потока изгорели газове преди SCR катализатора. Там амонякът разлага азотните оксиди на вода и азот. Чрез обработка на оперативните данни на двигателя и всички показания на сензорите, системата може прецизно да настрои количеството редуциращ агент към оперативния статус на двигателя и към спецификата на катализатора, за да се постигне максимална трансформация на азотните оксиди.