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5個汽車零件的創新(上)

玉山
2015-01-11 03:03 中港台時間|01-11 03:11 更新
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【大紀元2015年01月11日訊】(大紀元記者玉山綜合編譯報導)預計到2025年,新車如仍然使用傳統的汽油,那麼它們的燃油效率很可能會超過50英里/加侖。要達成這一目標並不容易,幸運的是,以提高汽車燃油效率為目標的工程師和科學家們已經找到了一些竅門。

收效最顯著的方法就是減小汽車和卡車的質量–就是稱之為汽車輕量化的學科。輕量化是通過使用先進的材料,巧妙設計和新穎的系統,從而達到減輕汽車總體重量的目的。粗略估計,汽車的重量每減輕10%,就可以使燃料消耗減少6至7%。因此,即使只是將每個零件的重量減輕一點,對於由數千個零部件裝配起來的複雜的汽車而言,其總體重量就可能減輕很多。

這種趨勢實際上已經進行了幾十年:相比於30年前的4,500磅(2,041千克),今天轎車的平均重只有3,000磅(1,361千克)。考慮到多年以來,汽車的安全性和舒適性都在穩步的增加和改善,重量的減輕就更是一個了不起的成就。現在,使汽車更輕的方法,在於採用智能的方法使汽車的零部件更輕。

1) 與輪轂集成的馬達


汽車或卡車上最重的零部件就是它的「心臟」-發動機。組成發動機的零件,如發動機缸體、活塞、曲軸和各種配件都是由高強度,耐熱金屬製造的。這些零部件必須能夠承受每分鐘數千次受控爆炸產生的巨大壓力和溫度。

為了使發動機經久耐用,傳統的發動機都非常的沉重。要想讓汽車移動,發動機必須將其轉動能量從發動機傳到汽車四個角的至少兩個車輪上。要做到這一點,需要變速箱、驅動橋和更多的部件,這增加了汽車的重量,降低了效率。

如果將電動馬達直接集成在每一個單個車輪的輪轂上,就可以省去常規汽車上的許多這些笨重且需時常維護的汽車零部件。這些電動馬達由計算機控制。計算機根據設計程序發出指令,從而控制電機直接驅動車輪,根據需要旋轉。在這項技術上,米其林和汽車製造商Venturi在2010年取得了重大進展。它們在Venturi公司的Volage概念車上展示了米其林的主動車輪系統。它不僅包含電動馬達輪轂,而且有一個強大的電動制動系統和主動懸架!

2) 使用更多的塑料


塑料總是以某種形式出現在我們購買的每一件物品中,從包裝到對像本身。即使在今天,研究人員仍在研究如何使塑料更加靈活、強大,能夠承受更極端的條件。

一家名叫Polimotor的公司在這方面已經取得了重大突破。該公司已經提出要製造塑料發動機,與傳統的全金屬發動機相比,據稱可以節省30%的重量。

除了內部零件,如飾條、旋鈕、控制台和面板由塑料製成外,前後保險槓,側裙和後視鏡外殼也可由塑料製造的。即便是你看到了一輛汽車的整個外部,包括車身,不是由傳統的鋁或鋼製成,而是由塑料製成的,你也不要覺得太離譜。

據估計,每年扔掉的塑料水瓶可達250萬噸。現在,我們可以為它們找到更好的棲身之所。作為一個例子,現代公司的QarmaQ概念車的車身就是由再生塑料水瓶製造的。另外,還有一種「奇蹟材料」有望在減輕鋼製造的零部件重量的同時,又具有相同或更好的強度。(待續)

責任編輯:鍾義雲

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