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        剝線機原理

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        剝線機原理

        新能源汽車的復雜性是負面的嗎?
        發布時間:2021-11-29 10:01瀏覽次數:
                很多工業制品隨著技術和市場需求的變化,不斷地更新換代著,但是汽車的“燃料箱+汽油機”的最強組合,因為考慮周到,就像巨大的怪物一樣,不是隨便就能打倒的。因此能夠代替勝者的只有變更規則。在體育界經常使用的方法同樣也被用于汽車業界。

        其開端是1997年,《京都議定書》的通過。據此,減少被認為是全球變暖原因的二氧化碳等溫室氣體成為了世界的共識。

        事實上,二氧化碳濃度的上升和全球變暖的關系未必有科學的證明,但是“人口在增長(這是事實),盡量減少二氧化碳排放不是很自然的嗎”,這樣的理論并沒有錯,在國家層次上,也希望降低二氧化碳的排放量。

        表1.4是日本不同部門的二氧化碳排放量,由表1.4可知,汽車占居第二位,約占總排放量的17%,僅次于事業用發電。國家不同多少會有些

        差異,但二氧化強的近兩成”是由汽車排放的,在發達國家這是共通的。于是很自然就得出如下結論:如果不從汽車排放入手,想達成消減目標是不可能的。

        這個結論就下得有點早了。

                如果繼續使用汽油車,無論燃油經濟性如何提高,減小的二氧化碳排放量最多也就幾個百分點,作為選擇項只有舍棄“燃料箱+汽油機”這種組合,更多地采用其他類型的能量裝置和功率裝置的環保汽車的開發才是舉全國之力的大事業。為應對這樣的需求,大規模汽車制造商生產的

        車型肯定各不相同。電動汽車、燃料電池車、新燃料(代替燃料)汽車、清潔柴油車、超級清潔柴油車、低公害汽油車等,這就像雖然說“從壽司、天婦羅到拉面、中華料理,喜歡的話蛋包飯和牛排等西餐也可以做”,但絕對做不出好菜來,而且其中還隱含有汽油車。

        因為不知基礎設施的整備方向如何,恐怕汽車制造商還不能斷言“就這些限定的條目來決一勝負吧”。而且,開發條目中還有一個是汽油機和電動機并用的混合動力汽車。

        目前的代表是環保汽車。事實上,環保汽車是以新方式唯一量產的混合動力汽車,但在剛開始列出的新研究開發條目中被認為實現的可能性最低。這是當然的。

        混合動力汽車的能量裝置和功率裝置的組合如圖1.5所示。燃料箱 汽油機發電機 蓄電池 電動機圖1.5混合動力汽車的構造

        非常復雜,實在是復雜!為了讓區區一輛車行駛,為何需要如此復雜的機構呢。學過物理學的技術人員看到這樣的圖,應該仰望天空,腦子里浮現“省能量?不可能??!”。

        汽車的能量裝置和功率裝置因為是主系統,在重量分布上應該占最大的比率。例如,排氣量1L的小型汽車,車體質量約為1000kg,與此對應的發動機的質量約為100kg,占到總質量的十分之一。

        順便說一下,車體重量是汽油箱裝滿汽油時的重量(其他的也包括潤滑油和冷卻水)。小型汽車的話,包括燃油箱,總的燃料質量為50kg,開發混合動力汽車的這兩家公司,采用了相當大膽的輕量化“設計方法,因此不能單純地說“只是增加了發電機和電動機的重量”。盡管如此,和汽油車

        相比,質量增加了100kg以上,這一點大家都知道了。這相當于普通人2人的體重,以通常的想法來說,這應該是油耗量增加的主要原因。因此,混合動力汽車想稱得上環保汽車很難。

        通常的汽油車也好,混合動力汽車也好,用的燃料基本上是一樣的。供給燃油,然后通過各種方法讓輪胎旋轉行駛。而且,混合動力汽車車體要重一成以上。如果這樣,混合動力汽車能比汽油車跑更長的距離,簡直可以說是奇跡。因此,豐田和本田以外的汽車制造商在量產之前開發

        項目夭折也就不奇怪了。聰明的技術人員應該這樣考慮,如果要實用化混合動力汽車那樣麻煩的汽車,從最開始就應該集中在電動汽車上比較好。不管怎么說,能量裝置和功率裝置的組合很清晰,設計也很簡單,可用下圖表示:

        蓄電池 電動機        圖示看起來真是簡單,而且在同等輸出功率的條件下,電動機比汽油機要輕,因此采用這樣的組合,即使增加稍微復雜的裝置,戰勝笨重的混合動力汽車也應該不成問題。如果這樣想的話,開發下面形式的環保汽車的制造商也很多:

        燃料箱 燃料電池 電動機環保汽車還有不依賴電力的方法:通過發酵谷物,得到作為新燃料(代替燃料)的生物酒精①(乙醇)。使用它作為燃料,汽車釋放的是植物生長過程中吸收的二氧化碳,這種二氧化碳是環境友好型“中和碳”。這樣的汽車在構造上和汽油車基本相同。在農業領域有較

        強競爭力的美國和巴西非常期待這樣的系統。如果考慮“能量裝置+功率裝置”的組合,混合動力汽車是最不利的方式。但是作為結果,到2020年為止,最商業化的環保汽車只有豐田和本田的混合動力汽車。到底是什么原因導致了現在這種狀況呢?
         
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