混合动力互联网思维下的汽车能效革命略

2020-10-18 10:20:21 来源: 宜昌信息港

混合动力 互联网思维下的汽车能效革命 摘要:当瓦特改进了蒸汽机以后,人类的工业革命才推向了高潮。实际上,蒸汽机并不是瓦特发明,蒸汽机本身也并不是当时期的高尖端科技。工业革命被蒸汽机所推动,实际上是热效率的提升加快了工业革命的步伐。
当瓦特改进了蒸汽机以后,人类的工业革命才推向了高潮。实际上,蒸汽机并不是瓦特发明,蒸汽机本身也并不是当时期的高尖端科技。工业革命被蒸汽机所推动,实际上是热效率的提升加快了工业革命的步伐。 蒸汽机从开始机械效率只有6%,提升到30%,再到内燃机的出现,单缸发动机发展到多缸发动机,发动机效力的提高才是推动工业革命的重要标志。 在上个世纪,发动机效率的高低,直接影响到汽车产品的动力指标。那个年代,6缸、8缸、10缸发动机,12缸乃至16缸发动机其实不鲜见,但是让人困惑的是,气缸数量与发动机效率成反比了,效率越低,缸数越多。但缸数越多车重越大,油耗就越大。 但在上世纪经历了几次石油危机后,各厂商都迫不得已的减少汽车产品发动机缸数,致力于提高发动机效力。随后,部分卖场因为业绩不佳面临资金链吃紧、运营困难等多重考验。原理简单的4冲程发动机前后增加了很多节油增效的小装置,有机械的也有电脑控制的。从VVTi到DUAL VVTi,发动机的工作效率不断提升。到本世纪初,乃至出现了升功率的衡量方式,也就是每升气缸工作容积所发出的功率。 发动机的革命并没有停步,涡轮增压技术的大面积应用,再一次大大提升了热效率,变相的节约能源。这使得升功率大幅度提升,让很多6缸产品退回到4缸,成为了市场的新宠。 另一方面,以往工业化技术改进方式也有了新的变化。比如在喷油技术方面,内燃机从化油器向电喷改进。然后歧管电喷的下一代是歧管多点电喷,再下一代是缸内直喷,都是通过喷油位置的不断下移,给发动机带来更高的效能。缸内直喷仍旧不是技术变革的终点,它的下一代是缸内直喷与歧管多点电喷并存,歧管电喷在低速时的节能与缸内直喷在高速时的节能配合起来,才真正解决了发动机在全部工作状态下的节能高效问题。 既然跨界整合能够解决之前没法突破的技术问题,那末传统发动机的单体改进也应当不是人类寻求机械效率的革命性途径。 早在上世纪90年代,遭到欧洲车企运用涡轮增压提高能效的刺激,丰田汽车希望在节能高效方面有更大的突破,而且他们希望这个提升是100%。要知道,无论是汽油机还是柴油机,无论是涡轮增压技术,还是可变正时气门升程技术,每一次革命性的创新,都仅仅能提高能耗效率15%-30%。50%的提升已大胆妄为,100%的提升,除非不用传统内燃机。 如果说从蒸汽机到内燃机是一次引擎的革命,这一次革命难道是要从内燃机发展到电动机吗?不,靠电力驱动的车在当时乃至现在都还没法替换内燃机。因为贮存电能的技术还没有质的突破。即便全球每一个角落都装满了充电桩,也没法解决充电时间的问题。 因此丰田将这次革命的方向肯定为混合动力。 虽然混合动力与涡轮增压都是在原有的内燃机之上加装了配件,但两种技术却有着本质辨别。涡轮增压发动机,是靠在自然吸气发动机上增加了废气回收增压器以提高燃油的利用效力;而混合动力车,则是在自然吸气发动机上增加了电动机和发电机,和电力储存系统,不单单增加了动力,还回收了动力、贮存了动力、并利用储存动力驱动车辆。 混合动力技术让动力、能耗这对儿矛盾体实现了近乎完善的共存,比以往任何一次发动机技术的革新都更具划时代意义。 不得不说,上世纪90年代的创想:内燃机与电动机的跨界合作,与今天的互联网思惟极为契合。抛弃工业化时期在原有产品上的数据增量观念,而是通过跨界合作,互补所需,实现更加完备的目的。未来的汽车,极可能照旧会故意想不到的跨界产品。以往那种在传统技术上修修补补的方式已过时了,产品升级将不再是简单的迭代。 工业化时期,人们总以为一种技术代替一种技术,一种原料代替另一种原料才是技术的进步或革命。而在互联网时期,任何可以组合的有益方式,都是未来革命的原料。 丰田油电混合动力就不是沿用原料更替的思路,而是融会多种节能增效的汽车制造技术。首先,混动技术让发动机和电动机成为友好协作的“小火伴”,起步停车、低速、加速、减速等各种驾驶环境,让发动机和电动机智能选择各自适合的时机交替工作。随后刹车动力回收系统也应运而生,发动机产生的“多余”动力和车辆减速及制动进程中减少的动能都会被系统转换成为电能贮存到电池。另外,将几百千克的电池组下降到几十千克,很明显这又是汽车领域外的节能技术。 因此可知,丰田油电混合动力“混联”了太多先进的能效技术。这与今天互联网思维的“跨界互联原则”相当契合。 互联网思维的便捷性、参与性、免费性、体验性四大特征在混合动力技术上也得到充分体现。驾驶混动车完全没有门坎,用户也无需付出额外的使用代价和本钱,像驾驶普通汽车一样便捷,随时体验动力和节能的双重效果。 固然,即便是已获得成功的油电混合动力技术也不是革命的终点站,在丰田的新能源技术线路中,混合动力技术是通向新能源战略车型的核心技术,与混合动力技术相通的外插充电式混合动力车和电动车,随时可以迎来普及式的奔腾。而被视为“终极环保车”的丰田氢燃料电池车(FCV)已开始在日本市场发售,极有可能成为新能源车发展的革命性技术。
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