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淘汰传统燃油车,其实从上个世纪就已经开始了。
燃油发动机的兴衰贯穿了整个汽车发展史,然而你可能有所不知,疯狂的工程师们,其实一直没有放弃对“非化石能源”的执着。
本期小SAM坐镇上海汽车博物馆,只谈三件事:空气能汽车、飞轮汽车、核能汽车。
空气能汽车
你敢想象吗?
我们日常呼吸的空气,也是一种能推动汽车前进的能源,而且它早就存在,直至今日都还有。
不知道大家见没见过电动打气泵或者空气压缩机,有没有感觉它的结构跟发动机有几分相似?
事实上无论是转子还是活塞发动机,本质上都是结构非常精密的“压气机”:利用烧油得来的高温高压气体驱动。
那么是不是也能直接利用高压空气来驱动呢?
答案是:必须能!
很多燃料缺乏的地区,获取油料的成本过高,加上压缩空气的技术日益成熟,压缩空气就成了最高性价比的选择。
空气取之不尽用之不竭,常温可液化、安全不可燃。
把煤气罐灌满空气,反过来导入发动机当中,只要控制好压缩空气的流量,就能够让压缩空气直接带起发动机工作了。
神奇吗?
目前印度某些边远地区,仍然有压缩空气驱动的车辆在行驶。
没气了怎么办?换个气罐或者充气就行,空气能甚至也可以搞动能回收呢!
雪铁龙就曾经设计过燃油动力+空气储能的油气混合动力车。
飞轮汽车
还记得小时候玩过的合金小车玩具吗?推一下可以跑很远的那种。
至少我就拆了好几个,想看看它到底为什么能跑那么远,结果拆开之后很失望,因为除了齿轮之外,只有一个圆圆大铁片。
其实它就是飞轮,也可能是机械储能结构当中,结构最简单、效率最高的方案了。
正是由于飞轮的转动惯性储能极为方便而且结构简单。
早在年左右,瑞士就开始用这个原理打造0排放无轨公交车“GyroBus”。
当时锂电池尚未发明,在每个站点停靠时,车辆通过车顶的受电弓取电,让电机驱动硕大飞轮,达到转/分的转速。
驶离站点之后,飞轮储能缓慢释放成电能,从而驱动电机。
只需“储能30秒”,飞轮惯性就能维持40分钟,能量能让公交车以60公里/小时的速度行驶超过6公里,足以覆盖公交车的日常站点区间了。
看上去很完美是不是?分享一些恐怖的数据吧:
首先这样一个体量的飞轮动力公交车,飞轮的重量是1.5吨到3吨之间。
你没看错,飞轮这个铁疙瘩的重量,以吨计算。其次将一个几吨并且飞速旋转的铁疙瘩,固定在车辆中央,除了巨大的噪音外。
每个人心里应该都会想着:万一它弹出来,我该怎么办?
最后,也是最终将飞轮动力公交车推向历史终点的原因:
由于巨大的转动惯量,飞轮呈现出的是陀螺仪一样的稳定性,直线行驶体现不出来。
转弯的时候,却一定会受到飞轮陀螺效应的制约,导致整车操控性下降。
这样的车,乘客不敢坐,驾驶员不爱开,进博物馆也许就是它最终的宿命。
核能汽车
FordNucleonconcept
究竟是给梦想插上翅膀、还是给“小男孩”加上轮子?
年,福特汽车向全世界展示了一个疯狂的尝试——搭载小型核反应堆的概念车。
你敢想象,一辆60多年前的车,续航比得上现代车十几箱油的续航之和吗?
公里!即便放在今天,这个车设计的脑回路和性能参数,依旧称得上浪漫、科幻且朋克~
FordNucleonconcept
在那个天马行空的年代,小型化的民用级“核动力”被人们寄予厚望。福特称之为“动力胶囊”,本质上是一种几乎能一步到位取代燃油车的“24k纯黑科技”。
从本质上来讲,燃油车的发动机是“热机”,核反应堆也是“热机”,但热能转化机械能的路径完全不同:
燃油发动机直接化学能推动活塞变成了机械能,虽然热效率奇低,但胜在路径简单实用;
核反应本质则是利用核裂变发热烧水,水再驱动汽轮机发电,跟热电厂原理几乎一模一样,所以能量转化路径太长但胜在热效率奇高。
凯迪拉克核动力概念车
但难也是难在这里,核裂变的过程虽然可控,但对汽车这个尺寸来讲,小型化和控制起来还是太难了。
而且核反应堆开机了就很难关机,所以核反应堆的散热是时刻不停的,这更是一个巨大的挑战。
想想身边的车,是一个开了就关不掉的、时刻在冒热气的“原子弹”,大家还睡得着觉吗?
此前小SAM还觉得,核动力这么厉害的技术,到今天还不能量产上车太可惜了。
但看到已经“成熟”的电动车都会自燃后,“核动力”的汽车梦还是先放放吧……
也许你心目中还有更极端、更疯狂的例子,欢迎分享出来。
图源:Ford.
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