關(guān)于汽車改良幾點想法

天天向上li

本人中專是學汽車修理專業(yè)的，在上汽車構(gòu)造課的時候提到一個理論：一輛汽車發(fā)動機所發(fā)出的功率只有10%左右是用在驅(qū)動輪上驅(qū)動汽車前進的，其他的都是損耗在動力的傳輸過程中（包括轉(zhuǎn)變成熱能），也就是物理中所說的無用功。由此不得不讓我感到震撼，這是多么大的浪費，為什么汽車誕生幾百年了，卻沒有人能改變這種狀況呢？哪怕提升有用功率的百分比也好啊，因為如果提升發(fā)動機的有用功的百分比就相當于降低了油耗。全世界的汽車如果油耗降低50%，意味著地球上的石油可以用的更久，大氣污染可以減輕許多，帶來的相關(guān)經(jīng)濟意義更加說不盡了，這種意義是非常具大的。
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我本人雖然是汽車修理專業(yè)的，但是因為怕臟，又覺得修車沒面子(現(xiàn)在想想很可笑）。畢業(yè)后就沒有從事汽車修理。但是這個問題卻從我學生時代到現(xiàn)在卻一直埋在我心里。我自己有過兩種假設(shè)，不知道能不能成立，讓大家一起討論一下。
6 [& S) P8 S  j0 U# b/ j我的設(shè)想的出發(fā)點是減少動力傳輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié)，以達到提升發(fā)動機有用功的比例。

6 r7 p! B# e* B* n$ @第一個想法是：把發(fā)動機小型化，直接裝在驅(qū)動輪上，去掉：變速器—萬向傳動裝置（傳動軸、萬向節(jié)）—主減速器—差速器等這些消耗功率的中間環(huán)節(jié)，以達到提升發(fā)動機功率因素的效果。當然這些要想想怎么去操控這輛車。
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第二個想法是：將發(fā)動機變?yōu)榘l(fā)電機，在驅(qū)動輪上裝上電動機（就像電動車一樣），發(fā)動機發(fā)出的電能直接供給驅(qū)動輪上的電動機，驅(qū)動汽車前進，因為電能的傳輸是最簡單的，而且沒有多少損耗，這樣就省掉了許多中間環(huán)節(jié)的浪費。這個方法需要論證的就是：發(fā)動機將化學能轉(zhuǎn)變成電能的轉(zhuǎn)換比例是多少，電機將電能轉(zhuǎn)換成機械能的比例又是多少？如果這兩者的比例都比較低，那這個方案就沒什么意義了。

這兩個想法或許有點異想天開，但希望能夠拋磚引玉吧。
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布魯斯張

你這哪是拋磚引玉，直接拋出一大坨翔、、、你叫眾大蝦怎么接？？？你這坨翔直接糊瞎了眾人的雙眼。。。
2 Z& G' @) q- ?3 |+ r( J8 e  G$ h0 t- K算了，本屌絲替各位接翔了，眾大蝦就不要跟帖了。。。
這個這個，突然覺得多讀點書也沒什么壞處。。。勸樓主以后也多看看書，挺好的。。。怎么說呢，這個這個。。。

2 `' D9 a4 M- i8 z7 q) |4 z8 ^' g5 x首先，跟樓主說說這讀書的好處吧，比如這個汽車，問世也就一百多年，沒有幾百年那么夸張，人們也一直在努力提高發(fā)動機輸出功率的利用率，也在努力減少熱功的損耗，不是沒有人解決這個問題，是熱損耗這個事情，他跟誤差一樣，消失不了，只能盡量減少。。。要不也不會有越來越好的汽車軸承，越來越好的潤滑油是不是。。。
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; M$ v0 d2 b8 Y* @3 b  J2 I其次，回歸你的兩個偉大的想法，作為一個機械設(shè)備，你首先得實現(xiàn)功能再講究效率吧是不是？你一下子把那么多東西都取了，那還是汽車嗎？
沒了變速器，怎么控制快慢，經(jīng)過學校門口和上高速路用一個速度嗎？
沒了差速器，怎么轉(zhuǎn)彎？
, V4 Q4 c6 g: @發(fā)動機直接驅(qū)動車輪，你要是把車輪變成葉片，都能當無人機用了。。。
3 s% N2 d2 Z5 p+ X你那兩個能量轉(zhuǎn)換的問題也別論證了，準確的說那不叫論證，叫計算，而且能量的轉(zhuǎn)換效率沒有最高只有更高，怎么算。。。
你有這”異想天開“的功夫不如去設(shè)計個太陽能汽車，熱損耗再多也不怕，太陽能取之不盡用之不竭，損耗就損耗吧，但記得設(shè)計儲能設(shè)備哦，不然下班開不回家了。。。

ame0624

10%如此之少

biggunner

wangdong

兩輪電動車，完全滿足你要求。

lx12449

    本人和汽車打過幾年交道，說幾句吧。
    樓主肯動腦筋，這是非常好的。如果能夠深入的了解汽車構(gòu)造、工作原理，加上鍥而不舍的鉆研，相信最終會把自己的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實的。
    不斷提高汽車的能效，一直是汽車設(shè)計、技術(shù)創(chuàng)新的動力，而創(chuàng)新是建立在對汽車專業(yè)知識充分掌握的基礎(chǔ)之上的。具體來說，汽車性能的最基本的指標是滿足兩個方面：最大爬坡度，最高車速。要滿足最大爬坡度指標，則需要發(fā)動機輸出足夠的扭矩。例如一輛大客車在爬坡時，需要給驅(qū)動橋輸入端提供約4000～6000Nm的轉(zhuǎn)矩，但是能輸出這么大扭矩的發(fā)動機一定是個龐然大物；事實上大客車上發(fā)動機的最大輸出扭矩大約在800～900Nm，這就需要變速箱將發(fā)動機的扭矩放大（速度減小）。另一方面，車輛在高速行駛時，驅(qū)動橋輸入端需要的是高轉(zhuǎn)速，而不是最大扭矩，這時就需要變速箱變換速比，以滿足高轉(zhuǎn)速的要求。此外，雖然發(fā)動機的轉(zhuǎn)速范圍可以從800～3000rpm之間變化，但體現(xiàn)發(fā)動機最佳燃油效率的轉(zhuǎn)速區(qū)間大約在1200～2000rpm之間。這么窄的轉(zhuǎn)速范圍是不能滿足汽車行駛的寬速度范圍的，所以變速箱是無法取消的。
    關(guān)于將發(fā)動機安裝在驅(qū)動橋上的問題，也是不可行的。在汽車設(shè)計方面有一個指標叫非懸掛質(zhì)量，一般來講是指鋼板彈簧一下的部件質(zhì)量；此數(shù)值要求越輕越好，否則會使車輛的行駛穩(wěn)定性變得很差。如果將發(fā)動機安裝在驅(qū)動橋上，就導致非懸掛質(zhì)量變得很大，違背了汽車設(shè)計的原則性要求。當然將發(fā)動機安裝在驅(qū)動橋上，還會有冷卻系統(tǒng)布置、其他管路連接等問題。
; ?) o" U+ j: T; w: Z1 G    關(guān)于按照發(fā)動機→發(fā)電機→電動機→驅(qū)動橋的布置，現(xiàn)在的新能源汽車的諸多方案中，就有這樣的實例，叫做串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。就單純動力傳遞效率來講，此方案并不比傳統(tǒng)的變速箱更高（因為電能的多次轉(zhuǎn)換，效率損失比機械傳動更大）。但串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)還是比相同等級的傳統(tǒng)車省油，而省油的原因不在于減少了傳動環(huán)節(jié)，而在于：1. 使發(fā)動機始終處于最佳的轉(zhuǎn)速區(qū)間工作，提高了燃油利用率； 2. 回收車輛剎車的能量。另外一個相關(guān)的話題是，新能源混合動力車主要有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種方案，省油率最高的是混聯(lián)式，最低的是串聯(lián)式，而混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)一般都會用到齒輪箱或變速箱。由此看來，減少機械傳動環(huán)節(jié)不是提高汽車能效的最佳途徑。
3 i' G3 [0 ~5 y) F0 }1 W) }& J; o    說了那么多，主要想告訴你，光有想法還不行，必須扎扎實實地去鉆研相關(guān)的專業(yè)知識，才能在技術(shù)創(chuàng)新中做到有的放矢，也就有了成功的前提。希望你能成功。

水上漫步

lx12449 發(fā)表于 2013-10-10 09:57
本人和汽車打過幾年交道，說幾句吧。
6 Y6 a. Z3 Q6 ~7 g2 `; V" t    樓主肯動腦筋，這是非常好的。如果能夠深入的了解汽車構(gòu)造、 ...

說的不錯，有據(jù)有理！

tangjingsh

學習了

極速北極光

今天才知道汽車發(fā)動機的效率這么低，長見識了

杰克阿里

lx12449 發(fā)表于 2013-10-10 09:57
本人和汽車打過幾年交道，說幾句吧。
    樓主肯動腦筋，這是非常好的。如果能夠深入的了解汽車構(gòu)造、 ...

/ p; I( S3 L, M/ W  U呵呵，這個回復(fù)我喜歡！很實際，也不直接打擊人！頂