近期,#小米造车#这个话题在国内掀起了大波澜,直接带动了小米集团股价市值一天飙升亿。讨论“汽车是怎样飞起来”的这个问题之前,我们先得了解清楚汽车跑起来的原理,这个可以参详日本作家御堀直嗣的著作《汽车是怎样跑起来的》。目前,我们知晓的可能有汽油动力汽车(以下简称汽油车)、燃料电池汽车、插电式混合动力汽车、生物燃料汽车,无论是哪一种汽车,都离不开汽车性能的五大要素,即行驶、转向、停车、舒适性、安全性,而这五大要素,无疑都离不开物理原理。
行驶,表示前进和后退;转向,表示左转和右转;停车,表示制动;舒适,表示无躁无振或小噪小振;安全,表示撞击免伤。其实,这些都与汽车的“跑”相关,要想汽车跑得过瘾,跑得心情愉悦,就得充分利用热能、摩擦力、作用力与反作用力。
首先,我们来介绍下汽油车和电动汽车的大致区别。
一、重要部件组成
汽油车主要比电动汽车多出了发动机、变速器、汽油罐、燃料管道、燃料泵、燃料喷射装置、点火装置(火花塞)、进排气管、汽车尾气净化器以及消除废气噪声的消音器等零件,而没有电动机、蓄电池、变频器及充电器等零件。汽油车启动后靠发动机控制动力,电动汽车启动后基本靠变频器控制动力。值得注意的是,电动汽车的电动机可以利用再生制动功能变身为发电机,再由变频器负责交直流电的转换,使其动力再生。
二、性能比较
在行驶方面,汽油车的加速、减速必须依靠变速器,利用变速器的齿轮驱动;在转向方面,汽油车需要依靠差速器,调整左右转速;在停车方面,汽油车需要依靠制动器及相应的减速装置;在舒适性方面,汽车动力汽车启动即怠速,电动汽车启动时静止,最重要的是汽油车怠速状态下发动机肯定是启动的,这样不免产生轰鸣声,而电动汽车的变频器在车辆启动时并未开始工作,因此静音,车子跑起来后显然也是变频器声音小于发动机声的(当然,高级的汽油车会有降噪处理);安全方面,倒没有较大区别,偶然事故除外。
三、车体结构方面
俗话说,发动机就是汽油车的心脏,而与发动机相关的零部件占据了汽油车很大的空间。电动汽车则不然,它无需那些大型箱体零部件,简单来说,所有动力控制,靠电动机、蓄电池、变频器基本就完事儿了,这样,便能腾出大量空间来单独制造动力控制系统了,理论上,独立的动力控制体系甚至可以最大限度减少空间汽车整体的限制。
介绍完了汽车的“跑”,那接下来,我们就可以来介绍它的“飞”了。
“飞”的调侃。前面已经说到,小米造车好似已势在必行,这之前,我们已经熟知的新能源汽车龙头有特斯拉、小鹏汽车、蔚来汽车等,当然,还有准备年实施造车计划的科技巨头苹果也即将加入造车的行列,随着特斯拉股价一步步起飞,国际各大科技巨头纷纷入局造车,新造车运动已如火如荼展开,离汽车起飞还远吗?
“飞”的构想。年初,特斯拉CEO马斯克发推说:“下一代Roadster将可以做到像这样”,下面配了一张垂直升降的飞行汽车动图。下面接着又说,“我没有开玩笑,我们会利用SpaceX的冷空气推进系统,在电动车两个后座下放置压力容器,然后利用其超高气压,(推动汽车飞起来)。”他的目标是实现知道了汽车跑起来的原理,想必我们也不难理解汽车飞起来需要哪些物理知识了,我们其实可以将轮胎与地面的摩擦想象成车身与空气的摩擦就行了,像SpaceX一样(SpaceX已于年6月成功飞天)——直接上天,当然,在汽车电能驱动的当下,SpaceX冷空气推进系统能否摆脱传统燃烧剂和氧化剂飞天的桎梏仍是个谜,所以,最最主要的是,首先得将地球重力这个问题解决掉,这样才能轻而易举地创建空气道路,让汽车飞起来。
“飞”的困惑。众所周知,飞机、轮船有各自的航道,列车有各自的轨道,目前的汽车有各自的车道,以上都是我们习以为常的海、陆、空交通运输系统。想象一下,目前的汽车交通系统是在同一个平面上产生的,飞机的航道够高我们就不用考虑,但是倘若让汽车飞起来,空间交通系统的布局将是个无比庞大的工程,它可以在无数个平面内自由徜徉,除非……
本篇文章旨在谈谈读御堀直嗣的著作《汽车是怎样跑起来的》的心得体会,多为个人较为肤浅的见解,请各位专业人士多多指正,小编将积极改正。