超導(dǎo)汽車
這種汽車?yán)贸瑢?dǎo)磁懸浮的原理，將飛輪懸空，并置于真空容器中，然后用超導(dǎo)電機帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，將電能高效地轉(zhuǎn)化為動能，并且無損耗地儲存起來（每天損耗1%左右，跟充電電池的損耗率接近），使用時再用飛輪帶動超導(dǎo)電機發(fā)電，把飛輪的動能轉(zhuǎn)化電能，然后用電去驅(qū)動汽車。
相比上述各種汽車，超導(dǎo)汽車具有高度環(huán)保、無噪音、無發(fā)熱、能量轉(zhuǎn)換率很高、壽命長、充電量大（因而行駛距離長），功率也大（比普通的汽車內(nèi)燃機要大好幾倍，因而加速性能好）、充電時間短、體積小、重量輕、維護保養(yǎng)簡單等多方面的突出優(yōu)勢，未來必將成為主流汽車。
目前美國已經(jīng)生產(chǎn)出超導(dǎo)汽車的樣車，各項技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于其他電動汽車，甚至優(yōu)于傳統(tǒng)汽車。
超導(dǎo)汽車的核心是超導(dǎo)飛輪系統(tǒng)，超導(dǎo)飛輪系統(tǒng)的核心技術(shù)是超導(dǎo)材料技術(shù)、超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)和碳纖維材料技術(shù)。超導(dǎo)材料是超導(dǎo)磁懸浮的基礎(chǔ)，超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)則用以懸浮飛輪；飛輪主要由碳纖維材料制成。
我國在超導(dǎo)材料技術(shù)和超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)方面均處于國際先進水平，但仍然不夠成熟，需要繼續(xù)努力攻關(guān)；我國的碳纖維材料技術(shù)與國際先進水平相差甚遠，目前高質(zhì)量的碳纖維仍屬于對華禁運物資，所以我們要對碳纖維技術(shù)給予高度重視。
碳纖維的密度不到鋼的1/4，強度是鋼的10倍左右，不僅是制造超導(dǎo)飛輪的必需材料，而且還是制造風(fēng)力發(fā)電機葉片、飛機機身和軍用防彈材料的必需材料，是非常重要的戰(zhàn)略物資。中央已經(jīng)決定要搞大飛機，搞大飛機就一定得搞碳纖維。一架大飛機起碼需要10多噸碳纖維，而我國目前每年僅能生產(chǎn)100噸左右，看來中央肯定會投一大筆錢來搞碳纖維。一旦我國的碳纖維技術(shù)取得突破，我們的超導(dǎo)飛輪、風(fēng)電葉片、飛機機身、防彈材料，甚至汽車車身，就都可以用上價廉物美的國產(chǎn)碳纖維。
前陣子本人跟國內(nèi)某超導(dǎo)磁懸浮權(quán)威機構(gòu)進行了聯(lián)系，請他們比照著普通的汽車發(fā)動機的性能，利用現(xiàn)有的技術(shù)水平，做一個超導(dǎo)飛輪系統(tǒng)的方案。根據(jù)他們的方案來進行批量生產(chǎn)的話，估計超導(dǎo)汽車的售價會在200萬元左右。其中高價進口的碳纖維占100多萬，國產(chǎn)的超導(dǎo)材料占20多萬。
在大飛機項目的推動下,預(yù)計我國的碳纖維技術(shù)將會迅速取得重大進展。如果能夠在5年內(nèi)取得重大進展的話，那么在10年內(nèi)我們的超導(dǎo)汽車就很可能會實現(xiàn)商業(yè)化（在這10年中，超導(dǎo)材料技術(shù)也會不斷進步）。
純電動的小汽車每百公里耗電一般為15度左右，約為7.5元；而傳統(tǒng)的小汽車每百公理耗油9升左右，約為45元。如果每天跑50公里，純電動的小汽車可以節(jié)約近20塊錢。如果油價進一步攀升，或者是跑長途的電動大卡車，則會節(jié)約得更多。
所以，超導(dǎo)汽車宜先攻卡車市場。
奔馳C200打不著車配置271機械增壓發(fā)動機？
太平洋汽車網(wǎng)廣汽豐田威蘭達2.0發(fā)動機和一汽豐田RAV4榮放發(fā)動機相同，發(fā)動機型號m20c國6發(fā)動機，都是171馬力4升，屬于進口發(fā)動機。
汽車發(fā)動機是為汽車提供動力的裝置，是汽車的心臟，決定著汽車的動力性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和環(huán)保性。根據(jù)動力來源不同，汽車發(fā)動機可分為柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機、電動汽車電動機以及混合動力等。
常見的汽油機和柴油機都屬于往復(fù)活塞式內(nèi)燃機，是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為活塞運動的機械能并對外輸出動力。汽油機轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起動容易，制造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。
發(fā)動機是由曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)兩大機構(gòu)，以及冷卻、潤滑、點火、燃料供給、啟動系統(tǒng)等五大系統(tǒng)組成。主要部件有氣缸體、氣缸蓋、活塞、活塞銷、連桿、曲軸、飛輪等。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的工作腔稱作汽缸，汽缸內(nèi)表面為圓柱形。
（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng)問答叫獸）
拒絕原罪！你不知道的三缸機發(fā)展簡史
車型：一輛進口奔馳C200，底盤號WDD204041，配置271機械增壓發(fā)動機。
行駛里程：20***50km。
故障現(xiàn)象：剛做過常規(guī)保養(yǎng)不久，就出現(xiàn)了無法啟動的現(xiàn)象。
故障診斷：接車后嘗試啟動車輛，發(fā)現(xiàn)啟動機轉(zhuǎn)動有力，但無法著車，查閱該車進店時的快速測試列表，沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)的故障碼。經(jīng)過初步檢查發(fā)現(xiàn)油軌上沒有油壓，查閱維修歷史，該車沒有更換過汽油泵，于是就先和客戶報價更換了汽油泵及汽油濾芯，裝復(fù)完成后，再次啟動車輛，依然沒有反應(yīng)。再次進行快速測試，讀取到發(fā)動機控制模塊ME中的故障碼如圖1所示。
故障碼中的燃油液位傳感器及壓力傳感器的故障碼都是在更換汽油泵及汽油濾芯時拔插頭造成的，此時進入發(fā)動機控制模塊的實際值，查看燃油壓力為420kPa，并且壓力能夠保持住不下降，說明更換汽油泵后，燃油供給系統(tǒng)已正常。懷疑多次打車造成“淹缸”，于是把火花塞拆掉，發(fā)現(xiàn)火花塞的電極周圍很黑（如圖2所示），有很多汽油，進行清洗后重新裝復(fù)，打車故障依舊。
圖2 火花塞
打車時根本沒有著車跡象，根據(jù)維修經(jīng)驗，聽聲音感覺沒有缸壓，利用診斷儀進行缸壓測試，不正常。于是拆掉氣門室蓋檢查正時情況，此款271發(fā)動機為直列四缸，檢查正時的時候需先把曲軸皮帶輪上的OT位置對準(zhǔn)正時標(biāo)記，兩個凸輪軸鏈輪位置分別對應(yīng)相應(yīng)的正時標(biāo)記，如圖3所示。
圖3 正時標(biāo)記對正
當(dāng)拆掉氣門室蓋后，發(fā)現(xiàn)了問題所在，排氣正時嚴(yán)重錯位，進氣正時也有一定程度的錯位。究其原因，發(fā)現(xiàn)兩個凸輪軸鏈輪都有嚴(yán)重磨損（如圖4所示），汽油泵損壞后多次打車，造成跳齒。與做完保養(yǎng)后出現(xiàn)此故障，純屬巧合。于是報價更換兩個鏈輪、鏈條及其他相關(guān)部件后，把發(fā)動機重新裝復(fù)，試車正常。
圖4 鏈輪
三缸機的高光時刻
1986年，一款紅色的兩廂小轎車以進口散件組裝的方式在天津汽車制造廠正式下線。時任天津市***說：“我們自己生產(chǎn)的轎車，華夏得利，中國人得利，就叫它夏利吧?！?/p>
34年前的夏利，從來不曾想過自己會雄踞當(dāng)年中國汽車市場的半壁江山。1991年的陳道明不過36歲，在他天津重慶道的老房子門口，陳道明穿著一條軍綠色長褲，留著一頭長發(fā)，蹲在路邊擦他那輛新買的夏利。郭德綱初到北京交不起房租，妻子背著他，回天津把自己開了沒多久的夏利賣了，這輛車是老岳父送給妻子的禮物，賣了一萬兩千元，才有的德云社。后來郭德綱自己調(diào)侃：論資排輩兒，夏利是德云社的祖師爺啊。?
“我從幾歲起就盼望著買輛汽車，可小時候家里很窮，那陣子想買也買不起呀！當(dāng)時最大的夢想就是有一輛拖拉機去縣城就行?！壁w本山曾如此感慨。出道十多年后，他終于如愿擁有了第一輛汽車——夏利。?
他們口中的夏利都是搭載著代號為TJ376Q的三缸1.0L發(fā)動機，最大輸出功率53馬力，最大扭矩77N·m夏利TJ7100，也是中國第一批搭載三缸發(fā)動機的車。三缸的夏利，承載著本山大叔的樸實無華的夢想一步步將他送進了價值兩億元的龐巴迪挑戰(zhàn)者機艙內(nèi)；三缸的夏利，也為德云社后來的九層之臺貢獻出了第一抔壘土。
1992年，國人最熟知的第2代奧拓(CA72)在國內(nèi)4個生產(chǎn)企業(yè)投產(chǎn)，使用的是鈴木F8B發(fā)動機，三缸，排量0.8L，最大功率36馬力，最大扭矩60Nm。隨后的幾代夏利和奧拓車型，也普遍使用三缸發(fā)動機，在那個四輪汽車都少見的年代，擁有一輛汽車是多少家庭的夢想，至于舒適性，那時候還沒這個詞，也沒人會在乎。
可想而知，膾炙人口的夏利銷量一路走紅。1998年，夏利全年銷量高達9.9萬輛。2004年，夏利成為第一個產(chǎn)量過百萬輛的自主轎車品牌。次年年底，又成為國內(nèi)第一個銷量突破20萬輛的轎車企業(yè)。它也是第一個出口到美國的中國轎車品牌。
成也蕭何，敗也蕭何
出租車“黃***”時代的終結(jié)，也意味著“紅夏利”時代的開始，打車打到夏利也成為“有面子”的體現(xiàn)?！拔锩纼r廉”的紅夏利出租車很快成為大中城市街頭的一道風(fēng)景線。1996年，國內(nèi)出租車夏利占80%以上份額；1999年夏利在北京地區(qū)銷售2.3萬輛，其中90%以上為出租車；2000年這一比例仍保持在三分之一。
但網(wǎng)紅夏利在“一日看盡長安花”后，也完美地演繹了什么叫做“盛極而衰”。
2004年，就在夏利實現(xiàn)100萬輛下線的同年，為“改善城市精神面貌”，北京市開始禁止出租車公司再次***購夏利車型，并提出至2006年底全部強制淘汰現(xiàn)有夏利車型。此時投入市場的夏利已經(jīng)歷數(shù)年高強度運轉(zhuǎn)，各種小毛病均已浮現(xiàn)。根據(jù)當(dāng)時規(guī)定，出租車的使用年限一般是6年到8年，這意味著北京大部分夏利車已經(jīng)達到使用年限。
盡管這臺三缸直列橫置自然吸氣發(fā)動機***用了水冷、頂置氣門、平衡軸以及雙腔化油器等當(dāng)時各路頂尖的家用車發(fā)動機技術(shù)，可夏利在我們眼中不過是馬力小到開著空調(diào)上坡都難、聲音十分豪放、抖動程度猶如減脂機的破出租，再配合上老夏利“吝嗇”的外形，直到二十一世紀(jì)第一個十年末，人們這種對三缸發(fā)動機的刻板印象還停留在上世紀(jì)八十年代。出于成本考量，它忽視了消費者對舒適性的要求，沒有降噪、減震措施。最終，其被效果更好的四缸機取代，淡出人們視野。
卷土重來已可知
隨著國民消費水平逐漸提高，大家的消費觀念也在慢慢升級。不論是以大排量自吸聞名的美系車，還是憑借動力操控見長的德系車、法系車，甚至是非常節(jié)能環(huán)保的日系車，各大主機廠在中國市場引入的，都是盈利能力強的大排量、高能耗的汽車。這些車輛，大都***用6缸、8缸引擎，一些豪華車和跑車上10缸、12缸的發(fā)動機更是屢見不鮮。從排量到發(fā)動機缸數(shù)，中國消費者都喜歡越大越好。
但囿于環(huán)保法規(guī)和排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)苛，自2010年以來，小型化一直是汽油發(fā)動機的主流趨勢。而這個小型化的過程伴隨著減排量、減缸數(shù)等階段性進展，早期體現(xiàn)為四缸機對六缸機的替代，直至今日的三缸機對四缸機的替代。?
其實到三缸機的過渡遠沒有八缸到六缸、甚至六缸到四缸那么順利。眾所周知，氣缸內(nèi)活塞在做往復(fù)直線運動是會產(chǎn)生往復(fù)慣性力，并且這個力還會產(chǎn)生一個力矩，而每個氣缸的點火順序不一樣，六缸發(fā)動機每個氣缸的慣性力矩疊加之后合力為零，自身便能夠?qū)崿F(xiàn)完美平衡。四缸發(fā)動機主要問題是無法消除的二階慣性力，而三缸發(fā)動機由于其缸數(shù)為奇數(shù)，一階、二階慣性力矩都不平衡，所以更無法達到力平衡狀態(tài)。
但隨著汽車發(fā)動機的不斷迭代升級，各個主機廠在研發(fā)三缸發(fā)動機的時候也是絞盡腦汁，各種技術(shù)眼花繚亂，市場已經(jīng)不乏優(yōu)秀的三缸機，獲得消費者和業(yè)內(nèi)人士一直好評。
三缸機的復(fù)興之路
在別克英朗、威朗、GL6上搭載的通用Ecotec?LI6?1.3T三缸渦輪增壓發(fā)動機是近兩年通用主推的小排量發(fā)動機，除了高效燃燒和低慣量渦輪外，這臺發(fā)動機使用了DLC涂層工藝，相比傳統(tǒng)的PVD涂層更加耐用，除了降低機油消耗，還可以提升靜音效果。而且發(fā)動機的飛輪相比傳統(tǒng)飛輪還增加了一個吸震器，可以通過反向離心擺動來減小發(fā)動機主動飛輪扭轉(zhuǎn)振動，所以更好地抑制了發(fā)動機的震動。所以，它對人們一直詬病三缸機的震動和噪音優(yōu)化起到了非常大的作用。
在領(lǐng)克02、03上普遍使用的代號為JLH-3G15TDC和JLH-3G15TD的高低功率發(fā)動機為了在最大程度上控制三缸發(fā)動機天生的抖動和震動問題，這款發(fā)動機同時***用了平衡軸和雙質(zhì)量飛輪。而且為了縮小發(fā)動機的體積，水冷系統(tǒng)的水泵被集成到了進氣凸輪軸的末端，通過凸輪軸直接進行驅(qū)動，省去了水泵的皮帶結(jié)構(gòu)，減輕了發(fā)動機的運行阻力和自重，而且***用九大降摩擦技術(shù)，與上一代四缸機產(chǎn)品相比，摩擦功總體降低了30%。所以，這臺發(fā)動機在平順和噪音上的表現(xiàn)也非常不錯。
福特最早的三缸機開始于2012年，當(dāng)時作為美系代表推出的超小排量Fox系列1.0T三缸渦輪增壓發(fā)動機由于引入了雙質(zhì)量飛輪用以改善抖動，其先進性和高效性都在國際上屢獲大獎。國內(nèi)的EcoBoost180?1.5T三缸發(fā)動機在抑制震動上***用了中置平衡軸設(shè)計，可以通過計算發(fā)動機運行過程中不平衡力矩大小和相位，對進行不平衡力矩進行補償和削減。同時優(yōu)化了平衡軸位置并強化了平衡軸位置的剛度，進而降低發(fā)動機噪聲輻射和震動。
PSA集團在幾年前就開啟了PureTech動力戰(zhàn)略，包括了EP、EC、EB等1.2L-1.8L排量的發(fā)動機，并在2016年的時候在國產(chǎn)標(biāo)致、雪鐵龍等車型上搭載。其中EB2系列的1.2THP三缸發(fā)動機算是明星產(chǎn)品了，在動力、響應(yīng)和震動一直上都表現(xiàn)搶眼，在國際發(fā)動機大獎中已經(jīng)多年連續(xù)獲得1.0-1.4L排量組的冠軍。除了集成上文已經(jīng)提到的全鋁機身、DLC圖層外，1.2THP擁有的橢圓正時齒輪技術(shù)和創(chuàng)新的無聲平衡軸系統(tǒng)、雙質(zhì)量飛輪，可以進一步從多個方面降低噪音和震動，提高發(fā)動機運轉(zhuǎn)的舒適性。
***車型寶馬i8上的B38?1.5T發(fā)動機是當(dāng)時世界上首屈一指的模塊化發(fā)動機，是將寶馬的0.5L最優(yōu)單缸+模塊化設(shè)計制造策略貫徹到三缸機的典型代表。更大的單缸排量意味著更好的燃燒組織、更好的摩擦功控制、更好的輕量化應(yīng)用，更小的排量則有利于振動和噪音的表現(xiàn)。而且B38的渦輪增壓器使用了首創(chuàng)的鋁制材料外殼和排氣歧管，從而大幅實現(xiàn)輕量化。經(jīng)過各種平衡之后，BMW的工程師在當(dāng)時的技術(shù)條件下認為：0.5L應(yīng)當(dāng)是模塊化下一個單缸排量的最優(yōu)解。
而三缸機真正的巔峰出現(xiàn)在2020年3月3日，恒大與柯尼塞格成立合資公司后的首款產(chǎn)品，新能源超跑Gemera在日內(nèi)瓦全球首發(fā)。
單從發(fā)動機結(jié)構(gòu)來看，Gemera卑微到塵土中的三缸機與三大神車放在一起簡直顏面掃地。但它勝在升功率高，每升排量就迸發(fā)出了225kW的功率，另辟蹊徑的將性能怪獸按在地上摩擦。
這臺發(fā)動機搭載了柯尼塞格引以為傲的FreeValve無凸輪軸技術(shù)，讓傳統(tǒng)發(fā)動機的配氣機構(gòu)有了質(zhì)的改變。那些沉重且消耗曲軸動力的的凸輪軸、正時鏈條等一系列的機械結(jié)構(gòu)，被電控液壓與氣動系統(tǒng)所代替，實現(xiàn)了"電控-油壓-氣動"的混合工作模式，從而來控制氣門正時以及升程的調(diào)節(jié)，完全不需要凸輪軸的存在。要知道，怠速是發(fā)動機克服自身內(nèi)部機件的摩擦阻力，并且維持發(fā)動機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速，凸輪軸使得每個活塞之間構(gòu)成了硬鏈接，在傳統(tǒng)配氣機構(gòu)中這種硬鏈接造成的機件摩擦阻力增大正是怠速抖動的根源之一，而取消凸輪軸再加上電機的合理介入，恰恰完美的從根源上避免了怠速抖動的發(fā)生。?
從2018年開始，三缸機席卷了各路國際發(fā)動機評選大獎，但這不代表三缸機今天就已經(jīng)成為了主流或者應(yīng)該立刻成為主流。不得不承認市面上還有相當(dāng)一部分搭載三缸機的產(chǎn)品存在抖動、噪音、動力輸出不足等問題，但這些產(chǎn)品歸根結(jié)底是主機廠至今沒有正確認識到抑或不愿正確認識到三缸機與四缸、八缸、十二缸一樣都是作為一款獨立且成熟的內(nèi)燃機出現(xiàn)在汽車工業(yè)當(dāng)中。僅僅將三缸機視為政策使然下四缸機的減配產(chǎn)物，殊不知真正的三缸機理應(yīng)也必須擁有獨立開發(fā)的整車匹配硬件、整車特性調(diào)校甚至整車制造平臺。三缸機的良性發(fā)展藍圖應(yīng)該是不斷倒逼整車向三缸機匹配，而不是拿掉一個氣缸那么簡單的飲鴆止渴。
本文來源于汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。
標(biāo)簽： #發(fā)動機
