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标题: 关于汽车改良几点想法 [打印本页]
作者: 天天向上li    时间: 2013-10-10 01:26
标题: 关于汽车改良几点想法
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。) n& \. A" a7 o  l; u
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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。; M  l8 }( Z$ G3 }
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。
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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。
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8 e! |# J' c0 I5 [# Q3 r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。5 b0 h7 e8 a+ j
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这两个想法或许有点异想天开，但希望能够抛砖引玉吧。
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作者: 布鲁斯张    时间: 2013-10-10 03:35
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。。。- ?" ^* h8 F8 A+ p" f& ^
算了，本屌丝替各位接翔了，众大虾就不要跟帖了。。。
* A: h6 ]# B$ h0 t% D0 o  C9 t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。。。
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6 R6 j* M* ~2 w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。。。
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. J0 C7 L, `7 F9 P% D6 W% r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？. b  Z; j+ w, Y; c: s2 s
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？* z' h: ^. \  I9 H8 q1 `
没了差速器，怎么转弯？
- A  b# K4 T1 {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。。。
1 d- S% Q4 P* ~. ]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。。。
0 H8 ~3 r- y2 U2 t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。。。
作者: ame0624    时间: 2013-10-10 07:09
10%如此之少
作者: biggunner    时间: 2013-10-10 08:34
作者: wangdong    时间: 2013-10-10 09:00
两轮电动车，完全满足你要求。
作者: lx12449    时间: 2013-10-10 09:57
    本人和汽车打过几年交道，说几句吧。! J! f: F: c0 R5 a8 [
    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。& c0 ?8 w2 ~1 y8 s( X! d+ z+ Y0 E# D# \: g
    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。* @# P7 O9 @( x# Y! z6 T2 [8 O& O
    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。
+ k) `/ ~" _/ x( `' j8 E    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。
' d9 ]* ?1 Y  g# Z8 G: C% a    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。
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作者: 水上漫步    时间: 2013-10-10 10:39
lx12449 发表于 2013-10-10 09:57
5 B* ]# }5 }. d& r2 ]+ S本人和汽车打过几年交道，说几句吧。
1 h) n  w' A' ~: W) 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、 ...

4 c9 b, y: j0 @0 W5 q+ J6 Z说的不错，有据有理！+ M7 E3 i2 l1 ^6 O2 x, g, s
作者: tangjingsh    时间: 2013-10-10 10:51
学习了
作者: 极速北极光    时间: 2013-10-10 13:11
今天才知道汽车发动机的效率这么低，长见识了
作者: 杰克阿里    时间: 2013-10-10 13:13
lx12449 发表于 2013-10-10 09:57 ( \0 I6 J* E3 v+ d8 I; `6 N
本人和汽车打过几年交道，说几句吧。
- z6 A0 y( G# f' J# P    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、 ...

4 I/ g, D. M+ u- x% P, N7 b4 V- H呵呵，这个回复我喜欢！很实际，也不直接打击人！顶
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作者: 天天向上li    时间: 2013-10-10 18:27
布鲁斯张 发表于 2013-10-10 03:35 2 ]3 Y2 C/ C6 c' b" W. z* F* J
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。。。6 v6 i; F! D- [. N  @
算 ...
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回敬这位读过很多书的先生几句吧：
, t1 P% L) P  K3 ?* I( ^: |$ ~3 l/ Y: J首先，汽车从19世纪问世，到现在21世纪，将近200年历史，我说几百年虽然有点夸张，但是应该也无伤大雅吧，至少说明它是一个有些历史的发明了。1 f! f# }# q0 R$ y
其次，一个读过很多书的人是不会随便说别人没读过书的，如果会，那一定是他的书读歪了。/ o) g) k2 g: \% C) C' Z2 K
再之，没有莱特兄弟天马行空的异想天开，你今天能坐着波音飞机周游世界吗？没有爱迪生的异想天开估计你还在蜡烛下看书吧。伟大的科学创新不都是从异想天开开始的吗？你读过这么多书应该也读到过一句话：大胆假设，小心求证吧。
7 Y# m$ b+ l6 k2 R% G7 T" R再说点实际的：
3 g/ V" _* {2 T. H- }0 ^' Z+ O没了变速器，真的就不能控制快慢吗？
1 m3 A- m# r6 N没了差速器，真的不能转弯吗？6 v8 t5 X, N( j- D+ S7 q
发动机真的不能直接驱动车轮吗？
" I9 o% y) M  c以上这些问题你都论证过吗，还是随便说说的？如果是随便说说的，那您应该是汽车权威吧！  e5 y( X; G1 I% P- u' `# S
你认不认同“没有想不到，只有做不到”这句话有一定的合理性？% V! M# q4 D+ _
你也承认能量的转换效率没有最高只有更高，那至少说明我的能量转换的设想有一定可行性吧？何况现在的电动机和发电机的技术发展如此之快，现在不行，若干年后呢？
% l* F4 D$ N3 e5 O最后说一句，我本人只是学过几年汽车修理理论，现在也没有从事汽车行业，只是一直感叹于人类在能源浪费，环境污染面前却束手无策，发这个帖子只是希望引起大家的思考，毕竟必威APP精装版下载是藏龙卧虎之地，说不定真的有有奇迹发生呢？同时我也相信必威APP精装版下载中的精英绝对不是画地为牢，信口开河的人。
作者: 布鲁斯张    时间: 2013-10-10 19:09
我只是劝你多读书，又没说你没读过书。。。（这说明你有强迫症，喜欢强加思想于别人）; }3 c" Z  s8 B! j. k
本人也没研究过汽车，但是我知道的是，人类一直在努力解决能耗和浪费的问题，你说人类浪费资源却束手无策（这是很无知的表现，你异想天开没什么关系吧）2 z8 D1 Q6 f) B+ l
再说异想天开，这个词用得很好，你知道异想天开和天马行空的区别吗?老祖宗造出两个词可不是为了表达一个意思。7 ^2 W' b% @; z; D, I
你说的那几个实际问题，我只是提出问题，待你解答，我又没说绝对不能。
5 I7 k( Y  f% t# v如果你觉得去掉那些机构可以实现功能，那请你解释，哪怕提出原始想法也行。
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+ Y/ |) h9 A+ P8 t我还相信终有一天，星球大战里的代步工具会普及全球呢，现在能实现吗？那叫汽车吗？7 P9 `3 _" }. I2 C/ d+ g
既然想说改良，那就请局限在汽车的范围内，去掉那些传动机构，你的东西肯定不叫汽车、
作者: 布鲁斯张    时间: 2013-10-10 19:19
那好吧，我这么肤浅，没有自知之明，那我带走您的翔，您等待您的玉，祝君好运。
作者: 哈巴先生    时间: 2013-10-10 20:35
菜鸟来给你解答一下。热机的机械效率只能达到最高50%，目前增压柴油机能达到50%.汽油机只能达到35%左右。而减少变速器和传动装置对发动机动力的消耗，不是提高发动机的工作效率，这是两个系统。汽修...比汽车原理简单一万年
作者: weixiaodong1107    时间: 2013-10-10 21:38
哈哈，想法很新奇啊，只是确实很多见解有待商榷
作者: weixiaodong1107    时间: 2013-10-10 22:35
weixiaodong1107 发表于 2013-10-10 21:38   t* o  A, M; W& x6 ?9 t1 i* P
哈哈，想法很新奇啊，只是确实很多见解有待商榷
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哈哈，你能想到的别人也能想到哈，之所以这么多年都没大的改变，要么是不可行，要么就是缺少天才的设计
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作者: 国运昌久    时间: 2013-10-10 22:53
真是人才，爱琢磨。实践维修出来的
作者: haitian0213    时间: 2013-10-11 01:59
汽车发展的历史太短了，现在不是鼎盛时期，也许200年后汽车的驱动方式以及外形和现在完全不同了。
作者: 天虎    时间: 2013-10-11 02:10
想法有点太幼稚0 Z& ?5 y9 I5 D8 y5 e
作者: 维尼_0    时间: 2013-10-11 09:24
路过路过，$ V% O) p1 ?5 |  g. X5 _
有个东西叫轮毂电机，就是直接驱动轮子，轮毂电机的主要问题是增加了簧下质量，操控性能下降。& e! y% Y  l9 S
变速箱是为了适应不同行驶状态下需要的力和转速的不同，以及发动机最佳工作转速之间的匹配的。变速箱为什么档位越来越多，就是为了节油。
作者: 谢丹    时间: 2013-10-11 09:28
发动机效率不高，首先是热效率不高，排气损失了大量热能，还有因为发动机大部分部件需要保持在较佳的工作温度，所以冷却系统也带走了大量热能。另外，各类摩擦以及带动附属机构损失一些机械能。现在汽车的传动系统工作效率还是挺高的，提升的余地不是很大。
作者: karlmayerdesign    时间: 2013-10-11 10:55
期待实现啊
作者: 茉莉素馨    时间: 2013-10-11 10:57
其实热机存在的原因还有就是，单位质量的燃料比单位质量的电池储存的能量多。
) x4 k1 D- @- q: s  o  b而且燃料不依赖于电力，获取方便，比如前几年南方冰冻灾害导致的大停电。
- ]4 N4 V. ^. f/ n0 E( X当时内燃的火车都上了，但是因为电气化改造，所以当时运力还是很紧张。
作者: wugamp    时间: 2013-10-11 11:57
好像矿山用的巨型卡车就是电动的。
作者: 李灿1991    时间: 2013-10-12 21:39
布鲁斯张 发表于 2013-10-10 03:35
- O% q. L% ]& i" ]4 [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。。。- G6 v$ t/ t0 r! K. G6 g
算 ...
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其实四个轮子要是每一个都有独立的驱动装置的话，我觉得人家楼主说的还是很有想法的，汽车的机动性和稳定性还能有很大的提高，这个要求的汽车电器和ECU貌似要难好多，不过总之不能这样否定别人的想法，我还是觉得奇思妙想没有什么不好
作者: 李灿1991    时间: 2013-10-12 21:41
lx12449 发表于 2013-10-10 09:57 ( l8 K% r) X; l, z' j* |0 Y
本人和汽车打过几年交道，说几句吧。
9 F' ~9 P3 f9 d, u! O% O9 \. o    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、 ...

9 e3 L0 Q' w% i8 y- r) j5 n这才是有学问有修养的人才的回复
作者: 天天向上li    时间: 2013-10-15 23:09
谢丹 发表于 2013-10-11 09:28 0 W8 \1 H3 k" S5 R5 c+ g$ B0 Y
发动机效率不高，首先是热效率不高，排气损失了大量热能，还有因为发动机大部分部件需要保持在较佳的工作温 ...
+ N* G5 b# F' S" A7 v& X
哦这样啊，说来说去主要问题还是在发动机上，那就期待投入——产出更高的发动机的出现吧！: i# I# c  ?  h' ^5 Q$ r9 b4 m
作者: 天天向上li    时间: 2013-10-15 23:13
茉莉素馨 发表于 2013-10-11 10:57 5 m: D1 Q2 ^  k0 M. ~
其实热机存在的原因还有就是，单位质量的燃料比单位质量的电池储存的能量多。' i2 ]( {# }8 H0 Y  j! q  b$ q% ^" \6 w
而且燃料不依赖于电力，获取 ...

: `1 g* R& x1 w内燃机存在的理由当然有很多，只是现在内燃机的效率还有很大的提升空间，世界上每年由热机消耗的能源估计是个很吓人的数字，如果能通过技术改进提升10%，那对全人类都是很伟大的贡献。
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作者: 天天向上li    时间: 2013-10-16 00:04
李灿1991 发表于 2013-10-12 21:39
5 ^& A# X- _7 _其实四个轮子要是每一个都有独立的驱动装置的话，我觉得人家楼主说的还是很有想法的，汽车的机动性和稳定 ...

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