关于汽车改良几点想法

天天向上li · 发表于 2013-10-10 01:26:28

本人中专是学汽车修理专业的，在上汽车构造课的时候提到一个理论：一辆汽车发动机所发出的功率只有10%左右是用在驱动轮上驱动汽车前进的，其他的都是损耗在动力的传输过程中（包括转变成热能），也就是物理中所说的无用功。由此不得不让我感到震撼，这是多么大的浪费，为什么汽车诞生几百年了，却没有人能改变这种状况呢？哪怕提升有用功率的百分比也好啊，因为如果提升发动机的有用功的百分比就相当于降低了油耗。全世界的汽车如果油耗降低50%，意味着地球上的石油可以用的更久，大气污染可以减轻许多，带来的相关经济意义更加说不尽了，这种意义是非常具大的。

我本人虽然是汽车修理专业的，但是因为怕脏，又觉得修车没面子(现在想想很可笑）。毕业后就没有从事汽车修理。但是这个问题却从我学生时代到现在却一直埋在我心里。我自己有过两种假设，不知道能不能成立，让大家一起讨论一下。
我的设想的出发点是减少动力传输的中间环节，以达到提升发动机有用功的比例。

第一个想法是：把发动机小型化，直接装在驱动轮上，去掉：变速器—万向传动装置（传动轴、万向节）—主减速器—差速器等这些消耗功率的中间环节，以达到提升发动机功率因素的效果。当然这些要想想怎么去操控这辆车。

第二个想法是：将发动机变为发电机，在驱动轮上装上电动机（就像电动车一样），发动机发出的电能直接供给驱动轮上的电动机，驱动汽车前进，因为电能的传输是最简单的，而且没有多少损耗，这样就省掉了许多中间环节的浪费。这个方法需要论证的就是：发动机将化学能转变成电能的转换比例是多少，电机将电能转换成机械能的比例又是多少？如果这两者的比例都比较低，那这个方案就没什么意义了。

这两个想法或许有点异想天开，但希望能够抛砖引玉吧。

布鲁斯张 · 发表于 2013-10-10 03:35:02

你这哪是抛砖引玉，直接抛出一大坨翔、、、你叫众大虾怎么接？？？你这坨翔直接糊瞎了众人的双眼。。。
算了，本屌丝替各位接翔了，众大虾就不要跟帖了。。。
这个这个，突然觉得多读点书也没什么坏处。。。劝楼主以后也多看看书，挺好的。。。怎么说呢，这个这个。。。

首先，跟楼主说说这读书的好处吧，比如这个汽车，问世也就一百多年，没有几百年那么夸张，人们也一直在努力提高发动机输出功率的利用率，也在努力减少热功的损耗，不是没有人解决这个问题，是热损耗这个事情，他跟误差一样，消失不了，只能尽量减少。。。要不也不会有越来越好的汽车轴承，越来越好的润滑油是不是。。。

其次，回归你的两个伟大的想法，作为一个机械设备，你首先得实现功能再讲究效率吧是不是？你一下子把那么多东西都取了，那还是汽车吗？
没了变速器，怎么控制快慢，经过学校门口和上高速路用一个速度吗？
没了差速器，怎么转弯？
发动机直接驱动车轮，你要是把车轮变成叶片，都能当无人机用了。。。
你那两个能量转换的问题也别论证了，准确的说那不叫论证，叫计算，而且能量的转换效率没有最高只有更高，怎么算。。。
你有这”异想天开“的功夫不如去设计个太阳能汽车，热损耗再多也不怕，太阳能取之不尽用之不竭，损耗就损耗吧，但记得设计储能设备哦，不然下班开不回家了。。。

ame0624 · 发表于 2013-10-10 07:09:53

10%如此之少

biggunner · 发表于 2013-10-10 08:34:40

wangdong · 发表于 2013-10-10 09:00:34

两轮电动车，完全满足你要求。

lx12449 · 发表于 2013-10-10 09:57:24

本人和汽车打过几年交道，说几句吧。
楼主肯动脑筋，这是非常好的。如果能够深入的了解汽车构造、工作原理，加上锲而不舍的钻研，相信最终会把自己的设想变为现实的。
不断提高汽车的能效，一直是汽车设计、技术创新的动力，而创新是建立在对汽车专业知识充分掌握的基础之上的。具体来说，汽车性能的最基本的指标是满足两个方面：最大爬坡度，最高车速。要满足最大爬坡度指标，则需要发动机输出足够的扭矩。例如一辆大客车在爬坡时，需要给驱动桥输入端提供约4000～6000Nm的转矩，但是能输出这么大扭矩的发动机一定是个庞然大物；事实上大客车上发动机的最大输出扭矩大约在800～900Nm，这就需要变速箱将发动机的扭矩放大（速度减小）。另一方面，车辆在高速行驶时，驱动桥输入端需要的是高转速，而不是最大扭矩，这时就需要变速箱变换速比，以满足高转速的要求。此外，虽然发动机的转速范围可以从800～3000rpm之间变化，但体现发动机最佳燃油效率的转速区间大约在1200～2000rpm之间。这么窄的转速范围是不能满足汽车行驶的宽速度范围的，所以变速箱是无法取消的。
关于将发动机安装在驱动桥上的问题，也是不可行的。在汽车设计方面有一个指标叫非悬挂质量，一般来讲是指钢板弹簧一下的部件质量；此数值要求越轻越好，否则会使车辆的行驶稳定性变得很差。如果将发动机安装在驱动桥上，就导致非悬挂质量变得很大，违背了汽车设计的原则性要求。当然将发动机安装在驱动桥上，还会有冷却系统布置、其他管路连接等问题。
关于按照发动机→发电机→电动机→驱动桥的布置，现在的新能源汽车的诸多方案中，就有这样的实例，叫做串联式混合动力系统。就单纯动力传递效率来讲，此方案并不比传统的变速箱更高（因为电能的多次转换，效率损失比机械传动更大）。但串联式混合动力系统还是比相同等级的传统车省油，而省油的原因不在于减少了传动环节，而在于：1. 使发动机始终处于最佳的转速区间工作，提高了燃油利用率； 2. 回收车辆刹车的能量。另外一个相关的话题是，新能源混合动力车主要有串联、并联和混联三种方案，省油率最高的是混联式，最低的是串联式，而混联式混合动力系统一般都会用到齿轮箱或变速箱。由此看来，减少机械传动环节不是提高汽车能效的最佳途径。
说了那么多，主要想告诉你，光有想法还不行，必须扎扎实实地去钻研相关的专业知识，才能在技术创新中做到有的放矢，也就有了成功的前提。希望你能成功。

水上漫步 · 发表于 2013-10-10 10:39:28

lx12449 发表于 2013-10-10 09:57 3 d6 B7 u- N: M5 k' |0 ~) O
本人和汽车打过几年交道，说几句吧。# Z$ N' w: z5 [- [" M, _
楼主肯动脑筋，这是非常好的。如果能够深入的了解汽车构造、 ...

说的不错，有据有理！

tangjingsh · 发表于 2013-10-10 10:51:49

学习了

极速北极光 · 发表于 2013-10-10 13:11:12

今天才知道汽车发动机的效率这么低，长见识了

杰克阿里 · 发表于 2013-10-10 13:13:47

lx12449 发表于 2013-10-10 09:57 - r8 Z5 J$ ?% h9 H& @+ A& P; `
本人和汽车打过几年交道，说几句吧。: _4 }; f1 M8 _% }
楼主肯动脑筋，这是非常好的。如果能够深入的了解汽车构造、 ...

呵呵，这个回复我喜欢！很实际，也不直接打击人！顶

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