當瓦特改進了蒸汽機之后,人類的工業革命才推向了高潮。實際上,蒸汽機并非瓦特發明,蒸汽機本身也并非當時代的高尖端科技。工業革命被蒸汽機所推動,實際上是熱效率的提升加快了工業革命的步伐。
蒸汽機從開始機械效率只有6%,提升到30%,再到內燃機的出現,單缸發動機發展到多缸發動機,發動機效率的提高才是推動工業革命的重要標志。
在上個世紀,發動機效率的高低,直接影響到汽車產品的動力指標。那個年代,6缸、8缸、10缸發動機,12缸甚至16缸發動機并不鮮見,然而讓人困惑的是,氣缸數量與發動機效率成反比了,效率越低,缸數越多。但缸數越多車重越大,油耗就越大。
但在上世紀經歷了幾次石油危機后,各廠商都迫不得已的減少汽車產品發動機缸數,致力于提高發動機效率。隨后,原理簡單的四沖程發動機先后增加了很多節油增效的小裝置,有機械的也有電腦控制的。從vvti到dualvvti,發動機的工作效率不斷提升。到本世紀初,甚至出現了升功率的衡量方式,也就是每升氣缸工作容積所發出的功率。
發動機的革命并沒有停步,渦輪增壓技術的大面積應用,再一次大大提升了熱效率,變相的節約能源。這使得升功率大幅度提升,讓很多6缸產品退回到4缸,成為了市場的新寵。
另一方面,以往工業化技術改進方式也有了新的變化。比如在噴油技術方面,內燃機從化油器向電噴改進。然后歧管電噴的下一代是歧管多點電噴,再下一代是缸內直噴,都是通過噴油位置的不斷下移,給發動機帶來更高的效能。缸內直噴仍舊不是技術變革的終點,它的下一代是缸內直噴與歧管多點電噴并存,歧管電噴在低速時的節能與缸內直噴在高速時的節能配合起來,才真正解決了發動機在整個工作狀態下的節能高效問題。
既然跨界整合能夠解決之前無法突破的技術問題,那么傳統發動機的單體改進也應該不是人類追求機械效率的革命性途徑。
早在上世紀90年代,受到歐洲車企運用渦輪增壓提高能效的刺激,豐田汽車希望在節能高效方面有更大的突破,而且他們希望這個提升是100%。要知道,無論是汽油機還是柴油機,無論是渦輪增壓技術,還是可變正時氣門升程技術,每一次革命性的創新,都僅僅能提高能耗效率15%-30%。50%的提升已經大膽妄為,100%的提升,除非不用傳統內燃機。
如果說從蒸汽機到內燃機是一次引擎的革命,這一次革命難道是要從內燃機發展到電動機嗎?不,靠電力驅動的車在當時甚至現在都還無法替代內燃機。因為儲存電能的技術還沒有質的突破。即使全世界每個角落都裝滿了充電樁,也無法解決充電時間的問題。
因此豐田將這次革命的方向確定為混合動力。
雖然混合動力與渦輪增壓都是在原有的內燃機之上加裝了配件,但兩種技術卻有著本質區別。渦輪增壓發動機,是靠在自然吸氣發動機上增加了廢氣回收增壓器以提高燃油的利用效率而混合動力車,則是在自然吸氣發動機上增加了電動機和發電機,以及電力儲存系統,不僅僅增加了動力,還回收了動力、儲存了動力、并利用儲存動力驅動車輛。
混合動力技術讓動力、能耗這對兒矛盾體實現了近乎完美的共存,比以往任何一次發動機技術的革新都更具劃時代意義。
不得不說,上世紀90年代的創想:內燃機與電動機的跨界合作,與今天的互聯網思維極其契合。拋棄工業化時代在原有產品上的數據增量觀念,而是通過跨界合作,互補所需,實現更加完備的目的。未來的汽車,很可能依舊會有意想不到的跨界產品。以往那種在傳統技術上修修補補的方式已經過時了,產品升級將不再是簡單的迭代。
工業化時代,人們總以為一種技術代替一種技術,一種原料代替另一種原料才是技術的進步或革命。而在互聯網時代,任何可以組合的有利方式,都是未來革命的原料。
豐田油電混合動力就不是沿用原料更替的思路,而是融合多種節能增效的汽車制造技術。首先,混動技術讓發動機和電動機成為友好協作的&ldquo小伙伴&rdquo,起步停車、低速、加速、減速等各種駕駛環境,讓發動機和電動機智能選擇各自合適的時機交替工作。隨后剎車動力回收系統也應運而生,發動機產生的&ldquo多余&rdquo動力以及車輛減速及制動過程中減少的動能都會被系統轉換成為電能儲存到電池。此外,將幾百公斤的電池組降低到幾十公斤,很顯然這又是汽車領域外的節能技術。
由此可見,豐田油電混合動力&ldquo混聯&rdquo了太多先進的能效技術。這與今天互聯網思維的&ldquo跨界互聯原則&rdquo相當契合。
互聯網思維的便捷性、參與性、免費性、體驗性四大特征在混合動力技術上也得到充分體現。駕駛混動車完全沒有門檻,用戶也無需付出額外的使用代價和成本,像駕駛普通汽車一樣便捷,隨時體驗動力和節能的雙重效果。
當然,即使是已經取得成功的油電混合動力技術也不是革命的終點站,在豐田的新能源技術路線中,混合動力技術是通向新能源戰略車型的核心技術,與混合動力技術相通的外插充電式混合動力車和電動車,隨時可以迎來普及式的飛躍。而被視為&ldquo終極環保車&rdquo的豐田氫燃料電池車(fcv)已經開始在日本市場發售,極有可能成為新能源車發展的革命性技術。
來源:中國國際招標網
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