新時代汽車款式各式各樣,智能,電動,等等,那么有幾個小伙伴知道汽車本身的知識呢,我相信很多小伙伴都不會很關注這些,那么小編收集到了關于一個汽車動態知識跟大家分享,希望大家看了有所幫助。
汽車經過一百多年的發展,可以說已經逐步從化石燃料時代進入新能源時代了,未來電動化會是大勢所趨。
目前來看,純電動車并不會在短時間內取代燃油車,因為充電慢、充電難的問題依舊存在,所以混動車、插電混動、增程電動、純電動、燃料電池都將會長時間并存。
但是在這么多類型的新能源車中,增程式電動車的發展是最為坎坷的,這條路線令不少廠商折戟也有前赴后繼再次挑戰的廠商,會否出現“三起三落”這還得從它的發展歷史來看。
一起一落
增程式電動車的發展最早可以追溯到汽車發展的初期,它比我們現在常見的內燃機驅動的汽車還要早,還是得先從汽車的發展史梳理起。
在第一次工業革命中,木匠出身的瓦特發明了真正意義的蒸汽機,隨后蒸汽機也就廣泛的應用在了生產和交通工具上,汽車的出現正是在這樣的大背景下。
之后的1769年,法國炮兵工程師居紐制造了世界上第一輛蒸汽驅動的三輪汽車用于牽引大炮。這輛車車架上放置著一個大鍋爐,每前進12~15分鐘就需停車加熱15分鐘,運行速度在3.5~ 3.9km/h 。
但是車頭挺著個大大的鍋爐,開起來一點也不穩,轉起彎來更是費勁,所以它行駛起來不是撞墻就是翻了車。事實證明蒸汽機還是適合裝在大型交通工具上,像是輪船和火車這類。
不過蒸汽機在當時算是唯一的動力源,所以大家也并不死心,經過幾十年的發展后,第一輛實用的蒸汽原型車是理查·特里維西克在1800年左右發明的,還算是具有一定的實用性。不過盡管蒸汽類汽車不斷涌現,但都未能擺脫外燃機帶來的沉重和不便,為汽車尋找替代動力成為大家思考的方向。
與此同時,進入19世紀人類在電池/電學領域的幾大重要發現一度成為汽車的替代動力之一,同時也進入了第二次工業革命(電氣化時代)。
法拉第在1831年發現了電磁感應現象、1835年沃特金斯在倫敦展出了一個小的馬達、丹尼爾則在1836年發明了銅鋅電池,到這里電池、電機都有了,不過當時的電池還是一次性電池,不能充電。
時間來到1859年,普蘭特發明了鉛酸電池,是的就是大家現在汽車里用的啟動電瓶,最常見的那種。鉛酸電池的出現起到了至關重要的作用,因為它是二次電池,既可充電也可以放電,因此電能的使用有了質的突破。
不過最先將電池、電機運用到車上的卻是來自愛丁堡的戴維森,他使用的是一次性的鐵鋅電池,這種電池并不能充電,所以實用性就大打折扣了。
之后到了1881年,法國的特魯夫就用普蘭特發明的鉛酸電池發明了第一輛可充電的電動汽車,用了兩個西門子的直流電機驅動三輪車,車重是160kg,時速可以達到12km/h(嗯,也就比人類慢跑速度快一點)。
而在1882年,英國的艾爾頓發明了性能更優的鉛酸電池驅動的電動汽車,大概是裝了1.5度電的電池,可以有最大40km的續航里程。伴隨著鉛酸電池的使用,可以充電的電動汽車就誕生了。
試想一下,如果沒有后來內燃機的發明,電動車從電機、電池被發明開始一直發展到今天,那該是到了一種什么樣的水平,還是回到現實吧。
在電動汽車發明不久后,德國人卡爾·本茨于1885年研制出了第一臺以內燃機為動力的汽車,雖然可靠性差但是也一舉奠定了現代汽車設計基調。
在這個時候,可以說基本上形成了以蒸汽、電動和內燃機三分天下的汽車市場。
鋪墊了那么久,增程式電動車是時候出場了,它和保時捷的傳奇人物費迪南德·保時捷有著密切的關系。
手工藝鐵匠工人階層出身的費迪南德·保時捷對機械和電子非常熱衷,年僅22歲的他就發明了輪轂電機并獲得了專利,之后在Lohner公司升任實驗部門經理。
在接觸汽車后,把輪轂電機應用在汽車上成為他的目標。諸多嘗試之后,他將兩個輪轂電機安裝在了前輪上,第一臺純電動汽車Lohner-Porsche就此誕生。它的能源全部來源于超大號的鉛酸電池,電池組的總重超過了 1.8 噸。
隨后費迪南德嘗試了安裝四只輪轂電機的四驅車型,而它也成了世界上第一輛四驅車。它當時的時速達到56km/h,打破了多項速度紀錄,震驚了1900年的巴黎萬國博覽會。
性能雖好,但電動車續航短這個通病從誕生起就存在,為了解決里程焦慮,費迪南德·保時捷又加上了一臺內燃機,從而打造了世界上第一輛串聯式汽油機混合動力汽車,是最早的增程式電動汽車。
這臺增程版的Lohner-Porsche有電機和內燃機兩個驅動源、有鉛酸電池和油箱兩個能量源,發動機只能用來發電、不直接驅動車輪。它的工作原理很簡單,將發動機與輪轂電機聯系起來,這樣一來就可以丟掉大部分沉重的電池組,電池數量也大幅減少。
另外這輛車非常有特點,它沒有變速箱、沒有傳動軸、沒有傳動皮帶,內燃機只負責供電,工作過程中不存在傳動機構帶來的動力損耗,控制車速快慢則通過直接調整電流大小來實現。
在今天看來汽車必須配備的剎車踏板它也不需要,想要減速或者停下來的話只需要通過減弱輪轂電機的實時功率即可。
減速時通過操縱桿子控制三套不同電流大小電路的19個銅質刀輥導輪相聯通,通過切換來實現類似變速箱的功效,這輛車能跑到時速 40 公里以上。
當然它還是有缺點的,因為前輪上安裝了兩只沉重的輪轂電機,它的轉向不太靈活,除了轉向時速度不能太快之外,它的轉彎半徑也有點大。
輪轂電機、增程式電動這一切放在現在來說都是不錯的技術,但是在當時石油開發和內燃機技術提高的情況下,電動車在1920年之后漸漸地失去了優勢。汽車市場逐步被內燃機驅動的汽車所取代。只有在少數城市保留著很少的有軌電車和無軌電車以及有限的電瓶車,電動車的發展從此停滯了大半個世紀。
二起二落
電動車在停滯了半個世紀后,從70年代的石油危機開始,以化石燃料為主的汽車就頻頻遭遇各種沖擊,空氣污染、油價上漲等等,節能減排成為了共識。
面對節能減排要求,各個廠商也都提前選擇了技術儲備和嘗試,日韓主要挑戰混動車、純電動車以及燃料電池車;歐美廠商則把精力集中在增程電動以及純電動方向上。
增程式電動車重新進入我們的視線是在2007年的北美車展上,雪佛蘭沃藍達概念車亮相。沃藍達(Volt)通過獨創的Voltec 電力驅動技術,在標準的220V普通家用電源上為其T型16kWh的鋰離子電池充電,可以純電驅動行駛80km,滿足日常行駛需求。
在電量不足情況下1.4L發動機將啟動,發動機驅動發電機產生電能供給電動機,這樣35L的油箱容積可以把Volt再增加約490km的里程,在城市路況下的百公里油耗為1.2升。原理和百年前費迪南德時代的增程電動車原理大致相同。
在雪佛蘭率先試水后,不少廠商也聞聲而動,2011年法蘭克福國際車展上寶馬推出了i3純電車型和增程車型,配備了19kWh的鋰離子電池組,電動機采用了帶有集成電子裝置的混合動力同步機、充電器和發電機,最大輸出功率達到125kW,最大扭矩達到250Nm。
增程版還配備了一個0.647L的直列雙缸汽油發動機,最大輸出功率達到了28kW/5000rpm、峰值扭矩達到了56Nm/4500rpm;變速箱類型為自動變速箱,擁有單級固定傳動比。i3增程版0-100km/h的加速為7.9s,綜合續航里程285km。
奧迪也幾乎同時推出奧迪A1 e-tron增程版,它在純電動模式下,車輛可連續行駛50km,如果行程超過50km,則可通過安裝在行李艙下方的小型發動機對蓄電池進行充電,增加車輛行程。該發動機排量為254ml,峰值轉速達到5000r /min,帶動可以產生15kW功率的發電機,二者總重僅70kg。
電控系統負責采集目的地、路線概況等行駛數據,以便在需要時自動啟動增程發動機,駕駛者還可以根據需要選擇打開和關閉增程發動機。增程發動機搭配的油箱容量為12L,設計增程距離為200km。
2014年,廣汽傳祺也推出國GA5增程版,系統中發動機同樣只用來發電而不參與動力輸出,但這款車在2016年后就停產了,目前也很難看到它的身影。
上面幾款量產的增程式電動車并沒有獲得市場的認可,都因為銷量低迷而逐漸走向停產。某種程度上可以說它們出現的時機不對,在沒有限牌限行政策、普羅大眾對新能源車還沒有認同的情況下,增程式電動車在燃油車面前除了油耗低之外并沒有任何優勢。發動機的噪音、動力系統切換的平順性,以及受之影響的性能、能耗以及復雜的散熱系統等等,都是它需要面臨的問題。 123下一頁閱讀全文 相關新聞