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汽車知識:內燃機多久會退出歷史舞臺?

新能源汽車成為“大勢所趨”是不可阻擋的趨勢。內燃機多久會成為歷史?

對於類似的問題,業內已經有了壹系列的討論。壹般認為,內燃機的退出會分為兩個階段,不同階段會有壹次技術層面的顛覆性升級。壹般認為,第壹階段將是“2025年”,傳統內燃機作為發動機將徹底告別歷史舞臺,這自然是由於極有可能的“燃油車禁售”(非禁)和動力電池技術的“法級增長”。

01

摩爾定律

在同樣的價格下,集成電路上可以容納的元件數量每18/24個月就會翻壹番。

該定律的適用範圍幾乎涵蓋了“物理層面”的所有領域,是工業領域性能預測的基本參考。未來五年動力電池、功率半導體、電機的技術水平將會突飛猛進,這也可以從壹款全新的物美價廉的葉片LFP(磷酸鐵鋰電池)的出現得到印證。目前電驅技術已經具備替代燃油車的硬動力,但還需要壹個“過渡期”來覆蓋全領域,說白了就是“增程”。

傳統內燃機的效率約為35%

熱效率是分析內燃機技術水平的重要參考因素之壹,其概念是燃燒產生的總熱能中能轉化為有效功的比例。各大主機廠標定的熱效率壹直在35%~40%的範圍內。雖然相對於電機95%左右的水平還是極低,但從百年綜合發展歷史來看,也有了很大的進步。只是妳有沒有想過這個問題:參考摩爾定律時期,似乎內燃機的進步速度太慢了。

原因是“化學發動機”的能量轉換方式存在先天缺陷,熱力學定律決定了這種機器必然會浪費大量能量。所以內燃機和常規能源的淘汰是必然的結果,但這種機器也起到了“增程器”的作用。在低價電動車無法達到理想續航,特種車輛充電不方便的前提下,有必要小範圍使用內燃機。但內燃機的外形很可能會發生顛覆性的變化,概念可能是“混動電”。

02

超級單缸

傳統的內燃機是活塞往復循環內燃機,其機械結構非常復雜。只看動力轉換部分,總有四組左右的活塞驅動連桿,連桿推動曲軸;分別與曲軸連接後才能實現交替工作,通過曲軸輸出扭矩。這種復雜的結構很難達到超高的壓縮比,而且結構的磨損也因為壓縮機高而難以控制,所以汽油和柴油發動機都會有明顯的缺點。

“超級單缸”是壹個業內不知名的技術人員提出來的。其理念是保留氣缸體和活塞結構,但取消曲軸、點火系統等復雜結構,完全采用電磁驅動,通過升級材料實現超高壓縮比的“均質分層燃燒”。而且活塞會像鐘擺壹樣左右運動,利用“爆炸和排出”各自的驅動力,實現所有功的有效利用。這種機器能達到的是電磁驅動活塞的功率消耗,小於壓燃式往復工作轉化的電能,發電效率會是傳統內燃機的數倍。

綜上所述,該機目前處於研發階段,壹旦量產,可以改變內燃機和車輛的外形;超高效燃燒可有效控制尾氣,桶形缸體可實現自由組合和靈活連接。因此車輛的續航能力和NVH都會有很大的提升,是入門級電動車和特種作業車的理想選擇。這種增程式車可能會存在很久,但整體造型有些科幻。

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