關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的，在上汽車構造課的時候提到一個理論：一輛汽車發動機所發出的功率只有10%左右是用在驅動輪上驅動汽車前進的，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，帶來的相關經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的，但是因為怕臟，又覺得修車沒面子(現在想想很可笑）。畢業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在卻一直埋在我心里。我自己有過兩種假設，不知道能不能成立，讓大家一起討論一下。
& P" e* E. t4 j' Z我的設想的出發點是減少動力傳輸的中間環節，以達到提升發動機有用功的比例。

第一個想法是：把發動機小型化，直接裝在驅動輪上，去掉：變速器—萬向傳動裝置（傳動軸、萬向節）—主減速器—差速器等這些消耗功率的中間環節，以達到提升發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：將發動機變為發電機，在驅動輪上裝上電動機（就像電動車一樣），發動機發出的電能直接供給驅動輪上的電動機，驅動汽車前進，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節的浪費。這個方法需要論證的就是：發動機將化學能轉變成電能的轉換比例是多少，電機將電能轉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。

9 L7 b* f! B7 b0 Q' Z0 O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。。。
' u$ `4 `: h) m' K6 u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。。。
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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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其次，回歸你的兩個偉大的想法，作為一個機械設備，你首先得實現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？
- |/ ]7 e+ y& Z沒了變速器，怎么控制快慢，經過學校門口和上高速路用一個速度嗎？
沒了差速器，怎么轉彎？
發動機直接驅動車輪，你要是把車輪變成葉片，都能當無人機用了。。。
6 B3 ?2 B4 {% I" i你那兩個能量轉換的問題也別論證了，準確的說那不叫論證，叫計算，而且能量的轉換效率沒有最高只有更高，怎么算。。。
$ G# B" o4 A( ]5 {; d你有這”異想天開“的功夫不如去設計個太陽能汽車，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，但記得設計儲能設備哦，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。
  t+ Q2 A0 b7 r- W. H: H7 P    樓主肯動腦筋，這是非常好的。如果能夠深入的了解汽車構造、工作原理，加上鍥而不舍的鉆研，相信最終會把自己的設想變為現實的。
$ w3 i! n( l1 ]: ~    不斷提高汽車的能效，一直是汽車設計、技術創新的動力，而創新是建立在對汽車專業知識充分掌握的基礎之上的。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，則需要發動機輸出足夠的扭矩。例如一輛大客車在爬坡時，需要給驅動橋輸入端提供約4000～6000Nm的轉矩，但是能輸出這么大扭矩的發動機一定是個龐然大物；事實上大客車上發動機的最大輸出扭矩大約在800～900Nm，這就需要變速箱將發動機的扭矩放大（速度減小）。另一方面，車輛在高速行駛時，驅動橋輸入端需要的是高轉速，而不是最大扭矩，這時就需要變速箱變換速比，以滿足高轉速的要求。此外，雖然發動機的轉速范圍可以從800～3000rpm之間變化，但體現發動機最佳燃油效率的轉速區間大約在1200～2000rpm之間。這么窄的轉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。
    關于將發動機安裝在驅動橋上的問題，也是不可行的。在汽車設計方面有一個指標叫非懸掛質量，一般來講是指鋼板彈簧一下的部件質量；此數值要求越輕越好，否則會使車輛的行駛穩定性變得很差。如果將發動機安裝在驅動橋上，就導致非懸掛質量變得很大，違背了汽車設計的原則性要求。當然將發動機安裝在驅動橋上，還會有冷卻系統布置、其他管路連接等問題。
    關于按照發動機→發電機→電動機→驅動橋的布置，現在的新能源汽車的諸多方案中，就有這樣的實例，叫做串聯式混合動力系統。就單純動力傳遞效率來講，此方案并不比傳統的變速箱更高（因為電能的多次轉換，效率損失比機械傳動更大）。但串聯式混合動力系統還是比相同等級的傳統車省油，而省油的原因不在于減少了傳動環節，而在于：1. 使發動機始終處于最佳的轉速區間工作，提高了燃油利用率； 2. 回收車輛剎車的能量。另外一個相關的話題是，新能源混合動力車主要有串聯、并聯和混聯三種方案，省油率最高的是混聯式，最低的是串聯式，而混聯式混合動力系統一般都會用到齒輪箱或變速箱。由此看來，減少機械傳動環節不是提高汽車能效的最佳途徑。
    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的專業知識，才能在技術創新中做到有的放矢，也就有了成功的前提。希望你能成功。

水上漫步

lx12449 發表于 2013-10-10 09:57
6 Q& F* V# k1 `/ ?% K( p; ]3 H本人和汽車打過幾年交道，說幾句吧。
6 u# `( L" L& p8 O, q0 B7 ~" W    樓主肯動腦筋，這是非常好的。如果能夠深入的了解汽車構造、 ...

2 }+ K3 Q% L& e說的不錯，有據有理！

tangjingsh

學習了

極速北極光

今天才知道汽車發動機的效率這么低，長見識了

杰克阿里

lx12449 發表于 2013-10-10 09:57
* ~0 l  ~  B- U' V* H  t4 Q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造、 ...

+ r. K6 S' f8 p2 Y/ @呵呵，這個回復我喜歡！很實際，也不直接打擊人！頂