刹車浪費的油耗是導致汽車低效運行的罪魁之首,沒有之一!
現有刹車方式就是將寶貴的機械慣性能量,通過卡鉗刹車碟,強製浪費為熱能而無謂地加熱環境空氣了。
想想看,好不容易加速到100公裏時速,突然來個晦氣的急刹車,原本鬆開油門靠慣性仍能滑行1公裏有餘,現在不得不幾十米左右停下來。車主經濟虧大了不說,還造成城市熱島效應,徒增大氣汙染,再往玄點說全球氣候升溫及衍生的長期生態災難風險。
好吧,不妨格致計算一下,一腳刹車猛踩下去到底浪費多少汽油?
往小點算,一台轎車按1噸重考量。套力學公式,速度100km/h對應的慣性能量0.5*m*v^2 = 386 kj(千焦耳)。
這機械能是從汽油的燃燒熱值,好不容易轉移過來的喲,且這筆“交易”從活塞到輪軲還要打2折的。這還是按頂級發動機25%效率,以及自動變速箱80%效率考慮的。
從這筆慣性能量,回推出對等熱能386/0.2 = 1930 kj。
好點的汽油熱值45 Mj/kg,按比重0.75換算,相當於每升34 Mj(兆焦)。因而,前述的反推熱能相當於1930kj/34Mj = 0.057升 = 57毫升汽油。這個量也就是經常喝的礦泉水瓶500毫升的十分之一強。
可見,小車司機們一天隻要踩18次刹車,就等於白白傾倒一升汽油到空地燒掉。按近日價格¥7.5/L算,這一腳刹車 = 4角3分人民幣。當然,腳勁輕重有別,刹前速度高低也有別,踩得輕自然多滑些路程,低初速也低慣性,綜合考慮之,隻是代價略少些而已。若計及刹車皮磨損、離合器磨損,這些消耗材料的使用成本,將進一步推高一腳刹車的價碼。
剩下的想象空間自行發揮好了:大卡車20噸,一腳刹車≈1升燃油;萬噸級的運煤火車,這一腳刹車更貴啦,起碼570升油頃刻就飛灰煙滅。順便提醒,自殺者不要臥鐵軌啊,拿急刹車的半噸油損失去陪葬很不環保。
別胸懷全球,先放眼北京吧,看看每天平均80萬輛在途機動車的刹車汙染有多厲害。保守估計每台車每天平均踩20次刹車,每天僅刹車的廢熱就相當於80萬升汽油!據說國家投入6億元研究霧霾成因,有沒有考慮刹車因素噢?
哎呀,要是所有機動車都能回收刹車能量該多好。可惜現有機車裏麵,僅有電動車是能夠大部分回收刹車能量的;油電混動車技術上也算成熟;那個最不爭氣的純內燃機車,全體汽車生產廠商竟然個個束手無策。
既然廠商無能,就別怪政府為了人類的福祉,揮淚斬馬謖了:歐盟各國家依據自身左傾程度,紛紛擬定了未來某個時間點禁止一切燃油車生產銷售。例如,極左的荷蘭設置的大限近在2025年,稍不那麽左的法國定在2040年。其它國家就不一一列舉了。
媽呀,這是要在全球斬盡殺絕燃油車的曆史大節奏啊!還好,美國的川普右傾王朝,毅然退群巴黎協定,仍對燃油車憐惜有加。川普笨嗎,非得搞能源多樣化,惹來民主黨的高級黑低級紅,甚至公開罵?不是的,我認為他很有大智慧,也許他猜到了燃油車的刹車能量回收技術很快就會瓜熟蒂落。
火車或地鐵機車為了避免“燃油車死刑”厄運,早在10多年前,就把電氣化搞成功了。隻不過這個所謂的電氣化,仍是基於內燃機作為原動力,即先用大功率柴油機發電,再用電來驅動輪子。這個看起來像混動,實際上在末級是全電動的。
汽車不具備這個一前一後分階段驅動的物理空間,火車則可硬生生加掛一節柴油發電機專用車箱。
我曉得我的這個標題有點矯情了,不是汽車生產商拖欠消費者一個應有的功能,而是他們壓根就沒那個“金剛鑽”,亦或有是有,但大部分消費者負擔不起。
我敢斷言,一旦車商們最終攻克純燃油車的刹車能量回收難題,歐洲左盟的“斃燃政策”必然會重新檢視,歸還內燃機車應有的生存空間。
車商們要爭氣搞科研啊,這是關係到燃油車to be or not to be生死攸關的關鍵時刻,救車要緊呀!
其實,怪嗔汽車工程師不爭氣也是不公平的,橫向對比一下就明白了。互聯網行業隨便搞個“我餓了”的訂餐網站,上億的風投資金就喂進來管飽;歌星隨性吼一首“我嗨了”,天價出場費嘩嘩流進腰包,個稅還可技術處理後逃脫;網紅直播時吆喝一聲“我脫了”,流量經濟嗖嗖上串;哎喲喂,搞齒輪的機械行業,不得不哀歎“我掛了”,滿口鋼牙也難從追快錢的資源流動圈咬到一個子。唯有社會價值觀重新洗牌,傳統車企或有機會“我開掛了”。
君不見一流的大腦和資本都去玩兒金融?下一檔的才去博弈市場,其後搞軟件信息遊戲啥的。跟車搭上界的,那得是軟件為主的人工智能無人駕駛,才能搞到資源,哪怕二一點的工程師,設計出讓波音737Max栽下去的該死軟件也無所謂。難怪特朗普總統吐槽這科技界咋的啦,要配上愛因斯坦才能開飛機。
那啥,那啥搞量子糾纏、暗物質、可控核聚變等等高大上的科學家們,能否緩一緩手頭遙遙無期的研究項目,屈尊研究一下這個刹車回收技術呢?至少幫助車廠的工程師們指點迷津也好。
我先帶個頭,望各路科學家紛紛跟上增援。經過近年來夜以繼日的上下求索折騰,我終於搞出了一套集液壓變速箱於一體的刹車能量全回收的動力總成。
該無極換檔自動液壓波箱,內部沒有一個齒輪。她可配置兩套液壓彈簧儲能單元,一套用於刹車能量回收,一套用於取代車載鉛酸電瓶。雖然用液壓啟動,可代替常規蓄電池大電流電機啟動,但仍需配備鋰電池暨小功率發電充電組件,用於電腦、車燈、音響等,可喜的是,電池成本、重量、體積都將大大減小。
鉛酸電池對環境也不是什麽好鳥,雖然沒有汽車尾氣那麽可惡,但現有內燃機技術偏偏還離不開它。期待我的這一革命性技術突破,對其來個徹底了斷。話又說回來,若考慮成本效益,這個了斷作為一個選項,還容許車商往後拖一拖,但刹車能量回收的應用推廣必須當機立斷。
總之,不管哪個階級或檔次的機動車輛,都要讓刹車能量回收係統成為應得的標配、標配、標配,關鍵詞說了三遍,這才是人類負責任地打開大自然的正確姿勢。
是時候有所改變了。機械行業聊無新意?盤它呀,和電子軟件控製等科技混著盤它嘛,把它盤出油來、盤出名堂來就有油水了。說得高雅一些,這叫機電一體化,或鋼液電一體化。
真的,精密齒輪太硬又太貴氣和嬌氣,以致汽車發動機和變速箱的成本大約一比一,變起速來還得一檔一檔的蹦。液壓技術柔中帶剛,配合數字化軟件控製,高效率無級調速(CVT)呼之欲出,這就是為何我要盤它個數字油壓,從而解決棘手的刹車能回收的難題。
為表彰川普的雄才大略,建議將支持刹車能量回收的此類動力總成,擬命名為魏-川普動力總成Wei-Trump Powertrain。
當下正積極尋求合意車商,合作研製樣車,歡迎有意向者速聯絡。得閑時,將擇吉日,進一步詳述這一重大發明的技術細節,敬請持續關注!
本發明剛得到美國專利局回執的申請申請號US16/354251,估計將很快出版我的專利說明書。如若車廠願意盡快買斷技術轉讓,現在就可以來函索取61頁說明書全文,以供決策參考。
我信得過的個人也可索取該文,但僅限於下述目的:研究科技英語、幫我潤色、糾錯、宣傳、中介技術轉讓等,來信需注明目的。
下圖:3月15日周五,溫哥華的同學們翹課一天上街遊行,聲援瑞典學生Greta Thunberg指責政府綠色政策不力,呼籲重視氣候變暖。嘿嘿,最好政府給每個學生及背後的父母發一輛全電動車,美的你們不行。
別急,同學們,燃油車還有得救,車商拖欠的刹車能量回收功能,我來替它們還技術債!雖然我自信滿滿,但萬一我沒做好,畢竟我有點老了嘛,你們還年輕,別一窩蜂學那些掙快錢的專業,希望這堆學生中將來出幾個傑出機械科學人才,站在我的肩上,把這個技術盡快完善得至臻至美。
參考文獻:
https://globalnews.ca/news/5061677/vancouver-climate-change-school-walkout/
預告:下一篇文章將概括本發明的幾條重要技術創新點以及應用前瞻。
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