林超走向电子元器件仓库,货架上摆放着各种近几年市面上能够采购到的成熟零件。
他没有拿采用后世最成熟的方案,毕竟那些都需要高端车用芯片。
那些东西无法在当下的半导体产业链中实现量产,只会引来无尽的麻烦。
林超拿起几块英特尔刚刚推向市场的8085八位微处理器,挑了一把Lm324通用运算放大器,以及一些基础的逻辑门电路芯片。
传感器方面,他选择了博世公司已经量产的氧传感器,配合普通的节气门位置电位器和真空度压力传感器。
回到工作台,林超开启电烙铁。松香融化的青烟升起。
他将芯片逐一焊接到覆铜板上,搭建出EcU的硬件雏形。
硬件只是躯壳,核心在于控制逻辑。
当前的汽车工业界,即便有公司在尝试电子喷射,用的也是极其简陋的线性反馈。
林超调出电脑里的数学建模工具,参考电脑里后世的设计思路,开始构建全工况空燃比映射表。
参考后世汽车工业中核心的mAp图,他将发动机在怠速、巡航、急加速等不同工况下的最佳喷油量,转化为一个庞大的离散数字矩阵。
林超将这套矩阵数据进行硬编码,通过编程器,把代码烧录进一块EpRom可擦写只读存储器中。
随后,他编写了脉冲宽度调制算法。
微处理器实时读取传感器传来的电压信号,比对EpRom里的mAp图。
通过输出不同宽度的数字脉冲,精确控制喷油嘴电磁阀的开合时间,误差控制在毫秒级。
林超将组装好的电路板接入测试台。
示波器屏幕上,方波信号规律地跳动,随着模拟节气门开度的变化,脉冲宽度迅速调整。
林超在测试台上模拟了不同的极端工况。
零下二十度的冷启动,传感器传回低压信号,微处理器迅速调宽脉冲,增加喷油量,发动机模型顺利点火。
海拔四千米的高原环境,气压传感器检测到氧气稀薄,EcU自动减少喷油量,维持最佳空燃比。
这种全天候的自适应能力,是机械化油器永远无法企及的。
化油器只能依靠修理工拿着螺丝刀,手动调节混合比螺丝。
换个海拔,车子就得重新调校。
林超拿过旁边的纸笔,写下专利申请的核心诉求。
“根据引擎负载与氧传感信号,通过离散数字脉冲动态调节喷油嘴开合时间的闭环控制系统。”
通用汽车控告龙腾重工的化油器机械结构侵权。
林超的应对策略很简单,在下一代车型上彻底废弃化油器。
通用的那些机械专利,将很快变成一堆垃圾。
反过来,他们的新车型必须考虑购买林超的专利授权,或者成为侵权者。
第一项技术定型,林超没有停歇,新建了一个物理工程文件。
第二项套方案是车身空气动力学与多段渐进式吸能车架。
屏幕上呈现出70年代北美市场主流车型的三维模型,清一色的方盒子造型,线条生硬。
风洞模拟数据显示,这些车型的风阻系数普遍在0.45到0.50之间。
高风阻带来的是灾难性的油耗表现。
林超新绘制线条,参考后世主流车型,将车头下压,A柱倾角加大,采用隐藏式雨刮器,平整的底盘扰流板。
经过流体动力学软件的反复演算,这款新车的风阻系数被死死压在0.31。
林超在流体力学软件中还加入了侧风扰流的测试。
方盒子车型在高速行驶遇到侧风时,车身极易发飘。
林超设计的流线型车身,利用底盘平整化设计,加快了车底气流的流速。
根据伯努利原理,车底气流速度大于车顶,产生向下的负压。
这股负压将车身牢牢吸附在路面上,大幅提升了高速操控稳定性。
为了掩人耳目,林超将这些图纸和流体力学公式推导过程打包。
他准备把这些资料发给爱德华。让爱德华利用汉密尔顿家族的背景,去租借英国军方的风洞进行实体验证。
对外宣称这是经过上千次风洞实验得出的最优解,堵住外界对技术来源的质疑。
解决完风阻,林超把注意力转向底盘结构。
70年代的车企信奉刚性车身。
他们主张车架越硬越安全。
林超调出碰撞模拟程序。
一辆刚性车架的汽车以时速六十公里撞向水泥墙。
车架没有变形,巨大的冲击力原封不动地传递进驾驶舱。
测试假人的颈椎和内脏承受了致命的冲击力,当场报废。
林超放大前纵梁的结构图。
他在纵梁的前段和中段,添加了几个特定角度和深度的折弯诱导槽,重新运行碰撞模拟。
汽车撞击墙壁的瞬间,前纵梁按照预设的诱导槽,呈现手风琴般的规律折叠。
这种折叠褶皱吸能结构,吸收了绝大部分的冲击能量。
驾驶舱保持完整,假人受到的冲击力大幅降低。
除了吸能槽,林超还设计了发动机下沉技术。
在发生严重正面碰撞时,发动机支架会主动断裂。
沉重的发动机缸体会顺着导轨向底盘下方滑落,而不是直接侵入驾驶舱,挤压乘客的生存空间。
这项设计不需要更换昂贵的高强度钢材,也不需要复杂的焊接工艺。
只需要在原有的冲压模具上多加几道凹槽,完全在70年代冲压机床的加工能力范围内。
随着80年代各国安全碰撞法规的收紧,所有车企都必须考虑溃缩吸能设计。
只要他们想在车架上做溃缩区,就绕不开林超今天画下的这几个凹槽。
这项结构专利将成为收割所有车企的利器。
第三项反制方案是传动系统革命。
通用汽车最嚣张的资本是他们庞大的自动变速箱专利池。
北美市场的自动变速箱主要是3速甚至2速的机械液压控制,传动效率极低,换挡顿挫严重。
液力变矩器在传递动力时,泵轮和涡轮之间的液体搅动会白白浪费大量能量。
林超没有去搞复杂的8At或者cVt无级变速箱。
他沿用了70年代成熟的行星齿轮组和液力变矩器基础结构。
在液力变矩器内部,他设计并加装了一组片式离合器。
控制逻辑设定为:当车速达到巡航状态,离合器压紧,实现发动机与变速箱的机械硬连接。
这就是变矩器机械锁止技术,彻底消除液体传动的滑移损耗。
紧接着,他拆解了通用那种复杂的机械油路阀板。
通用的阀板里布满了迷宫般的油道和弹簧滑阀,完全依靠油压变化来决定换挡时机,结构臃肿,反应迟钝。
林超直接换上几个简单的12V汽车电磁阀,由一个低端微控制器,读取车速和节气门开度信号,直接给电磁阀发送电脉冲,控制油路切换。
这就是tcU电控换挡逻辑的雏形。