汽車有哪些看似平常但其實是經過反覆淘汰才演變至今的設計?

2 個回答
非专业车评
2019-05-18

現如今汽車上的絕大多數設計都是經過反覆淘汰才最終衍變成今天這副模樣,在漫長的汽車發展史當中,這樣的例子比比皆是,每一個設計、每一個配置都有著屬於它的起源與故事,有的設計甚至僅僅是一個偶然、一個靈感、一份天馬行空般的想象力,下面鄙人簡述汽車發展歷程中的那些事。。。

汽車有哪些看似平常但其實是經過反覆淘汰才演變至今的設計?

燃料壓縮燃燒的產生。。。

現在的四衝程發動機很常見,但凡是輛汽車無論配備什麼樣的發動機,依然脫離不了四衝程的束縛,可以說奧托四衝程循環絕對是現代內燃機的雛形,當然那些二衝程烈火戰車(摩托車)目前已經很少見了;奧托循環引入了液體燃料壓縮的概念(貌似當時還是銷售員的尼古拉斯奧托也是從某奧地利專家處獲啟發),如果沒有液體燃料壓縮的產生,內燃機的熱效率會很低,不要說如今的普及,甚至連取代蒸汽機都費勁。。。
汽車有哪些看似平常但其實是經過反覆淘汰才演變至今的設計?

最初的汽車還是靠外燃機,也可以簡單理解成一輛帶有蒸汽鍋爐的汽車,當年這也是土豪及二代公子哥們的首選、成功人士的象徵,不過這東西很容易爆炸,所以導致很多次爆炸引發多起傷亡;後來產生了煤氣機,這就是早期內燃機的雛形,只不過沒有壓縮衝程,所以這款內燃機的熱效率只有不到4%,當然這已經是做到了當時的極限;這款內燃機只不過就是煤氣燃燒膨脹推動活塞做功,而奧托想改進這臺發動機,但奧托僅僅是個對機械感興趣的銷售人員,所以他沒有什麼辦法,由於過分的執著奧托漸漸陷入焦慮,一天他無意識的反覆捏著麵包減壓(國內在超市捏方便麵那一類),突然想到麵包可以壓縮,而燃料為什麼不可以被壓縮呢?在點火前將燃料先壓縮一下,提高缸內的壓力、溫度,點火就變得容易,而熱效率也會提高,就這樣奧托打造出了第一臺四衝程發動機,不過由於當時的技術不行,這款四衝程機器在運行不久就壞掉了,所以並沒有引起普魯士當局的重視、沒有給予專利,之後的很長一段時間,奧托都在依靠他改良的二衝程機器(具備壓縮過程)賺錢,幾年之後奧托與戴姆勒、邁巴赫成立了自己的發動機公司,專門做具有壓縮衝程的發動機,這個公司就是很傳奇的道依茨。。。內燃機燃料在點火前,先被壓縮、再點火,簡單的一個過程卻對整個內燃機的發展具備推動作用。。。
汽車有哪些看似平常但其實是經過反覆淘汰才演變至今的設計?

化油器時代、電噴(電控歧管噴射)、直噴(電控缸內直噴)。。。

世界上最早的化油器貌似在1830年由一位美國的科學家所發明,不過並不是用於汽車而是用於工業生產;直到1888年卡爾本茨(奔馳)發明了第一個用於汽車內燃機的化油器,可以想象化油器的使用歷程接近百年!隨著電控單元的逐漸成熟(ECU),才宣告著電控內燃機的時代到來。。。汽車有哪些看似平常但其實是經過反覆淘汰才演變至今的設計?
電控歧管噴射、電控缸內直噴從本質上都屬於電噴,只不過由於電控歧管噴射出現的早,所以它先頂上了電噴的光環!現在的車子有了電控單元(ECU),所以發動機可以根據進氣量大小來決定噴油量,所以混合氣體的濃度控制變得更為合理,在很大程度上可以避免燃油的浪費;如今的電控內燃機油門實際上是風門控制的是進氣量,而化油器時代的油門控制的是噴油量,結果就是噴油量與進氣量經常出現不匹配、經常導致混合氣體濃度過大,比如車子在上坡時,一腳下去油噴了不少、動力卻上不來,後面還冒了一股黑煙,這就是化油器時代的短板,而引入了電控機制,發動機則會根據進氣量來噴油,所以更為精確!
汽車有哪些看似平常但其實是經過反覆淘汰才演變至今的設計?
電控缸內直噴逐漸取代電控歧管噴射成為當今的主流也是有必需的道理;內燃機主攻方向是熱效率,這就是燃燒的本質,而提高熱效率的最好方式就是提高壓縮比(上文中奧托的麵包都捏了),而不斷提高的壓縮比卻會受到燃料品質的限制(內燃機開發永遠離不開燃料的束縛),壓縮比太高、易爆震;引入了缸內內噴概念,可以讓燃油的噴射時刻策略多樣化,控制起來也更容易!歧管噴射混合氣體必需同時被壓縮(機械結構決定),所以對於抑制爆震能做的很少,但缸內直噴可以用燃油來吸收壓縮衝程中產生的熱量,因為噴油時刻可以根據實際情況來決定,正常溫度、正常噴,溫度高了、延遲噴,這樣就可以靠燃油氣化過程吸收熱量的原理來限制問題,從而減少爆震。。。

汽車有哪些看似平常但其實是經過反覆淘汰才演變至今的設計?其次缸內直噴可以提高稀薄燃燒的邊際,當然稀薄燃燒還處於一個概念階段,不過馬自達也玩的風生水起;稀薄燃燒空燃比太低,為了規避氮氧化物排放,稀薄燃燒的起步值就將空燃比拉大到29.4以上(理想空燃比14.7),這種超稀薄狀態常規點火就做不到了,只有依靠分層噴射、分層燃燒的方式來逐一點燃,噴油嘴從上至下噴出多個濃度的混合氣層,然後利用火花塞點燃周邊最濃層混合氣,之後依靠火焰傳播依然各層超稀薄混合氣;不過在空燃比大於29.4之後,這種方式也點不著了,所以馬自達才用了壓燃,火花塞跳火是一個點,而壓燃的是整個一層(如同一個著火面,由無數的著火點組成),所以這一層火點就能引燃所有的稀薄層混合氣;似乎有些跑題了,不過要實現更低的油耗就必須稀薄燃燒、要想實現稀薄燃燒就必須先做到分層燃燒,而要實現分好多好多的層,缸內直噴是首選,控制起來容易、策略也更多,而歧管噴射也可以分層,但能分的層太少、控制起來也太麻煩;這段就是燃油噴射系統的衍變史!
汽車有哪些看似平常但其實是經過反覆淘汰才演變至今的設計?
實際上關於這類汽車技術不斷淘汰、不斷進化的例子還有許多,比如安全系統的進化、輪胎的衍變、車載影音的進化等等,就由其他朋友來補充吧;還是那句話,當今汽車上所具備的一切特質都是通過不斷進化而形成的,比如最早的大燈貌似手提燈,後來進化成了車頭有燈架、可以上下調整方向,現在看來是不是很幼稚,調整燈光還的下車拿工具調整?不過這在百十年前可是高端貨!所以漫長的歲月可以衍變一切,而科技也會永不停止的走下去!
汽車有哪些看似平常但其實是經過反覆淘汰才演變至今的設計?

异星说车
2019-05-18

年級較大的可能都知道,當初的普桑的外車門把手其實內部是有一個小把手的,類似手槍一樣只有把內部的小把手也扳開才能打開車門,但這個把手其實是很容易斷的,特別是在北方比較冷的地區,也是當時被人吐槽比較多的一個設計。而後來我們也能看到在後期的桑塔納上就取消了這個小把手,現在也沒有車款再使用這種設計了。

汽車有哪些看似平常但其實是經過反覆淘汰才演變至今的設計?我們基本能看出來,在以前大部分的越野車後門都是揹著一個備胎的,不管是吉姆尼還是陸地巡洋艦都是如此,但現在大部分車款反而都把備胎放在車底了,除了翼搏等車款。一方面揹著備胎雖然容易更換,也在防撞方面有優勢。但確實是對尾門有著更大的負荷,也影響設計,並且用到的時候也不多,所以還不如放在車底。

汽車有哪些看似平常但其實是經過反覆淘汰才演變至今的設計?

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