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  • 1 # 強大理論派

    目前來說,發動機得發展到了瓶頸期。

    就發動機本身來說,技術是有的,但是現階段的金屬材料無法滿足設計需求。

    比如,我們可以設計製造出更高壓縮比的發動機,但是氣缸和活塞,活塞環的強度不足以承受。

    增加外圍附件的成本太高。從早期的渦輪,機械增壓。到渦輪和機械混合。到雙渦輪,還有沃爾沃的電子渦輪,都在提高充氣效率和燃油經濟性。

    總是阻礙發動機發展的不是技術,而是材料。

  • 2 # 華東區五菱銷售CEO

    當前汽車各式各樣,發動機、變速箱原理五花八門,不過好多技術都是幾十年前的老技術,汽車製造商現在對發動機、變速箱的改良效果微乎其微,動力總成這方面是不是已經無法發展了?30年前的發動機和現在的發動機是不是沒什麼多大區別?

    從純技術角度來看,傳統汽車動力總成(即內燃機+變速器)還有很大的提升空間,但是在汽車這件商品上的應用來說,確實到了一個瓶頸,尤其當出現了不同手段恐怖對手時。

    蒸汽機的發展和衰落是最好的例子。

    從前只有馬做動力(畜力)的時代,提升動力的方法是選育更優良的品種、更科學的飼餵和訓練方法。這樣做確實行之有效,到如今馬的血統和管理都是極為重要的方面,但當工業革命到來,轟隆隆的蒸汽機無情的淘汰掉了馬。

    蒸汽機經歷了初級階段、瓦特改良和高壓蒸汽三個階段的不斷改進後,遇到了體積、效率等問題,這就為內燃機的崛起埋下了伏筆。隨著內燃機在商業化方面站穩腳跟(也就是Alto、卡爾·賓士、戴姆勒、邁巴赫、狄塞爾人等大家都很熟悉的故事),蒸汽機秋風掃落葉一樣被市場踢開,無論是火車、輪船還是工廠礦山等應用場景,皆是如此。

    蒸汽機真的發展不下去了麼?當然不是。

    隨著耐高溫、高壓和密封材料的發展,蒸汽機可以朝著卡諾理論迴圈進一步逼近,就像如今火力發電使用的燃氣-蒸汽輪機,21世紀的先進科技讓蒸汽輪機的效率提升至60%以上(大家可以搜超超臨界火電機組)。所以,蒸汽機倒下去100年了,但隨著其他技術的發展,蒸汽機這樣的外燃機技術潛力仍然可以挖掘。

    同理,內燃機也是。對於內燃機來說,過去的一百年裡從化油器到單點電噴、多點電噴、缸內直噴,從固定氣門到可變氣門正時、升程,從固定相位點火到電子控制,每一項技術的目的都是為了讓氣缸內燃油的燃燒更精準。

    現在的發動機,往理想狀況下看還有很大的提升空間。比如當下的汽油機直噴技術,相比進氣歧管噴射有了很大進步,比如提高壓縮比、稀薄燃燒,但缸內燃燒仍然很“混亂”,離我們理想的有序燃燒相差甚遠,工程師要做的工作也巨大。

    比如噴油時刻、噴油次數、噴油嘴形狀、噴束的形狀、貫穿深度、油滴尺寸、掃氣時間、渦流還是滾流、分層還是均質、EGR的量....... 而我們對內燃機排放要求中碳氫化物、氮氧化物的平衡、燃油效率和排放的平衡等都會讓某一個技術細節牽一髮而動全身。

    所以,內燃機的技術潛力很大。

    變速箱同樣,除了我們今天耳熟能詳的以液力變矩器行星齒輪組為基礎的自動變速器、雙離合變速器、CVT變速器等,歷史上還有很多形式奇葩的變速器。變速器的本質是讓把狹窄的發動機動力平順、高效的變成車輛的前進的動力,理想模型是CVT那樣連續可調的狀態。

    假如我們未來材料科學有了某種突破,我們就能製造出能承受巨大動力的CVT變速器,既能夠不打滑(效率高),又能連續調節(順滑)。

    所以說,純技術角度來說,傳動動力總成算不上瓶頸,我們穿越回十年前、二十年前、三十年前,每個時代都會覺得有瓶頸。但都隨著新技術的出現得到突破,我們如今的瓶頸在以後看也許和從前沒什麼區別。

    但是,但是

    如同蒸汽機替代了馬匹,內燃機取代了蒸汽機一樣,內燃機的被取代也一定不是因為技術,而是成本。

    我們其實不用擔心石油被挖空,但是隨著開採難度越來越大、成本越來越高,終有一天會貴到我們買不起。所有事物進步和成本之間的關係都不是線性的,個人認為像是反向的拋物線,越到後期、提升越難,耗費的成本也越高。當內燃機和變速箱技術改進的成本越來越高時,他們的地位就岌岌可危了。

    很不幸,這個趨勢已初露端倪。全球範圍內大規模的柴油機排放門事件已經表明,大眾、戴姆勒、雷諾等汽車巨頭對動力、排放、成本的平衡都玩不轉了,可見內燃機在汽車這件商品上的應用的前進步伐已經很慢很艱難了。

    而另一方面,電(包括純電、插電、燃料電池等形式)又在一旁虎視眈眈,這樣的場景和一百多年前多麼相似。也許到了某個成本平衡點,內燃機突然就被電所取代(當然也有可能不是電,而是其它),就像一夜之間數碼相機埋葬了膠捲。

    從這個角度來說,汽車動力總成的發展到達了瓶頸。準確的說,是傳統汽車動力總成在商業化汽車的發展到達了瓶頸。

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