內(nèi)燃機(jī)的歷史源遠(yuǎn)流長,從第一次工業(yè)革命的蒸汽機(jī)到1876年的四沖程煤氣機(jī),再到1883年的立式汽油機(jī),見證著內(nèi)燃機(jī)的不斷變化。從奔馳發(fā)明了第一輛汽車后(三輪汽車),就搭載了二沖程的單缸汽油發(fā)動機(jī),如今汽油發(fā)動機(jī)的歷史已經(jīng)超過了100多年。
這100多年以來,內(nèi)燃機(jī)一直致力于提升動力輸出、降低油耗、提升靜謐性、提升穩(wěn)定性和平順性的工作。
我想說的是,內(nèi)燃機(jī)窮其一生所追求的,只不過是電動機(jī)的起點而已。為什么這么說?
寶馬發(fā)動機(jī)
內(nèi)燃機(jī)想要提升動力輸出,絕不是加上渦輪增壓器這么簡單,一臺2.0L排量的四缸機(jī)即使加上增壓器,動力輸出也很難超過3.0L排量的自吸發(fā)動機(jī)。那么,2.0L發(fā)動機(jī)加上渦輪增壓器可以達(dá)到什么效果呢?一般來說,在原有排量的基礎(chǔ)上加上0.7-0.8L是合理的,2.0T渦輪增壓發(fā)動機(jī)的動力輸出水平就和2.8L自然吸氣發(fā)動機(jī)差不多,但是在渦輪增壓器沒有介入的情況下,它依然是2.0L發(fā)動機(jī),比如緩慢起步的時候,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低,2.0T發(fā)動機(jī)起步就沒有2.8L發(fā)動機(jī)那么快,這點很好理解吧?
奔馳發(fā)動機(jī)
因此,為了提升動力輸出,除了加上增壓器外,還必須要增加發(fā)動機(jī)的體積,比如四缸機(jī)的極限就在那里,想要更充沛的動力輸出,就得要六缸機(jī)和八缸機(jī)了,缸數(shù)越多,發(fā)動機(jī)的體積就越大,就會影響到整體的空間布局,而且發(fā)動機(jī)排量越大,油耗就越高,你不能既要馬兒跑得快,又要馬兒吃草少吧?這明顯是不科學(xué)的。
日產(chǎn)發(fā)動機(jī)
發(fā)動機(jī)工作起來肯定會產(chǎn)生噪音,提升靜謐性就是車企一直在干的事情,比如通過優(yōu)化發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)來降低噪音,通過對發(fā)動機(jī)艙的隔音降噪來阻止噪音傳進(jìn)駕駛艙,或者是建造一個封閉性很好的駕駛艙……這些都是提升靜謐性的技術(shù)手段。
發(fā)動機(jī)并不是單獨工作的,想要把動力傳給車輪,就必須要有傳動系統(tǒng)——變速箱,而發(fā)動機(jī)和變速箱的匹配工作十分重要,如果匹配不好的話,就會出現(xiàn)頓挫感和拖拽感等,影響駕駛體驗。
另外,發(fā)動機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在,熱效率最高也就是40%多一點,能量轉(zhuǎn)換率并不是很高。
電動機(jī)
再看一下電動機(jī),發(fā)動機(jī)上存在的技術(shù)難題在電動機(jī)上只是起點而已。
發(fā)動機(jī)想要爆發(fā)峰值扭矩,就必須要達(dá)到最大扭矩轉(zhuǎn)速,只有達(dá)到了最大扭矩轉(zhuǎn)速,發(fā)動機(jī)才能全功率輸出。而電動機(jī)呢?根本就不存在最大扭矩轉(zhuǎn)速這一說,一起步就能全功率輸出,天生就動力強(qiáng)、扭矩大還安靜,除了電流音外,基本上沒有什么噪音。當(dāng)然,電動機(jī)也需要傳動系統(tǒng),不過并不是AT、CVT和雙離合之類的,而是固定齒比變速箱(單速變速箱),沒有換擋機(jī)制,就不會頓挫。
輪轂電機(jī)
另外,電動機(jī)的體積更小,不會影響空間,很多電動車既有后備箱,又有前備箱,對空間的利用率更高。還有,發(fā)動機(jī)的體積更大,無法放到輪轂上,而電動機(jī)就不存在這個問題,輪轂電機(jī)了解一下?
效率方面,內(nèi)燃機(jī)的熱效率做到40%多就是極限了,而電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)換率隨隨便便上90%,你說這怎么比?
發(fā)動機(jī)在底盤上
把發(fā)動機(jī)放在底盤上的效果如上圖,此時車輛的重心前移,如果車尾不做配重的話,很影響操控性,很多油車急剎車時出現(xiàn)的“點頭”現(xiàn)象就是“頭重腳輕”的原因。
電動機(jī)在底盤上
把電動機(jī)放在底盤上的效果如上圖,由于電動機(jī)體積小、重量輕,基本上不會影響前后配重,而電池占據(jù)了很大的重量比例,廠家做得就是電池底盤一體化設(shè)計,把電池均勻地平鋪在底盤上,也不影響前后配重。所以從技術(shù)角度來講,無論是底盤、動力還是操控,電動汽車天生就比燃油汽車有優(yōu)勢。
至于不好的地方,可能只是用戶使用時的便捷度了,油車加油即走,補(bǔ)能效率高,電車充電肯定不及油車快,也容易出現(xiàn)“里程焦慮”,不過隨著固態(tài)電池的即將量產(chǎn),這個缺點正在一點點消失。
我個人的看法是,電車取代油車是大勢所趨,這是誰也無法阻止的發(fā)展洪流。