ca88亚洲城app

国际金属加工网 2017年08月04日

当前汽车各式各样,发动机、变速箱原理五花八门,不过好多技术都是几十年前的老技术,汽车制造商现在对发动机、变速箱的改良效果微乎其微,动力总成这方面是不是已经无法发展了?30年前的发动机和现在的发动机是不是没什么多大区别?

从纯技术角度来看,传统汽车动力总成(即内燃机+变速器)还有很大的提升空间,但是在汽车这件商品上的应用来说,确实到了一个瓶颈,尤其当出现了不同手段恐怖对手时。

蒸汽机的发展和衰落是最好的例子。

从前只有马做动力(畜力)的时代,提升动力的方法是选育更优良的品种、更科学的饲喂和训练方法。这样做确实行之有效,到如今马的血统和管理都是极为重要的方面,但当工业革命到来,轰隆隆的蒸汽机无情的淘汰掉了马。

蒸汽机经历了初级阶段、瓦特改良和高压蒸汽三个阶段的不断改进后,遇到了体积、效率等问题,这就为内燃机的崛起埋下了伏笔。随着内燃机在商业化方面站稳脚跟(也就是奥拓、卡尔·奔驰、戴姆勒、迈巴赫、狄塞尔人等大家都很熟悉的故事),蒸汽机秋风扫落叶一样被市场踢开,无论是火车、轮船还是工厂矿山等应用场景,皆是如此。

蒸汽机真的发展不下去了么?当然不是。

随着耐高温、高压和密封材料的发展,蒸汽机可以朝着卡诺理论循环进一步逼近,就像如今火力发电使用的燃气-蒸汽轮机,21世纪的先进科技让蒸汽轮机的效率提升至60%以上(大家可以搜超超临界火电机组)。所以,蒸汽机倒下去100年了,但随着其他技术的发展,蒸汽机这样的外燃机技术潜力仍然可以挖掘。

同理,内燃机也是。对于内燃机来说,过去的一百年里从化油器到单点电喷、多点电喷、缸内直喷,从固定气门到可变气门正时、升程,从固定相位点火到电子控制,每一项技术的目的都是为了让气缸内燃油的燃烧更精准。

现在的发动机,往理想状况下看还有很大的提升空间。比如当下的汽油机直喷技术,相比进气歧管喷射有了很大进步,比如提高压缩比、稀薄燃烧,但缸内燃烧仍然很“混乱”,离我们理想的有序燃烧相差甚远,工程师要做的工作也巨大。

比如喷油时刻、喷油次数、喷油嘴形状、喷束的形状、贯穿深度、油滴尺寸、扫气时间、涡流还是滚流、分层还是均质、EGR的量....... 而我们对内燃机排放要求中碳氢化物、氮氧化物的平衡、燃油效率和排放的平衡等都会让某一个技术细节牵一发而动全身。

所以,内燃机的技术潜力很大。

变速箱同样,除了我们今天耳熟能详的以液力变矩器行星齿轮组为基础的自动变速器、双离合变速器、CVT变速器等,历史上还有很多形式奇葩的变速器。变速器的本质是让把狭窄的发动机动力平顺、高效的变成车辆的前进的动力,理想模型是CVT那样连续可调的状态。

假如我们未来材料科学有了某种突破,我们就能制造出能承受巨大动力的CVT变速器,既能够不打滑(效率高),又能连续调节(顺滑)。

所以说,纯技术角度来说,传动动力总成算不上瓶颈,我们穿越回十年前、二十年前、三十年前,每个时代都会觉得有瓶颈。但都随着新技术的出现得到突破,我们如今的瓶颈在以后看也许和从前没什么区别。

但是,但是

如同蒸汽机替代了马匹,内燃机取代了蒸汽机一样,内燃机的被取代也一定不是因为技术,而是成本。

我们其实不用担心石油被挖空,但是随着开采难度越来越大、成本越来越高,终有一天会贵到我们买不起。所有事物进步和成本之间的关系都不是线性的,个人认为像是反向的抛物线,越到后期、提升越难,耗费的成本也越高。当内燃机和变速箱技术改进的成本越来越高时,他们的地位就岌岌可危了。


网友评论
欧特克

编辑推荐

相关主题