5.發動機啟停系統
了解混合動力系統的車迷朋友們大概都知道啟停系統的基本原理,該裝置被廣泛應用在混合動力和插電式混合動力車型中。簡而言之,當車輛停止前進,啟停系統可以自動關閉發動機;當制動踏板被駕駛者釋放而踩下油門的時候,發動機立刻開始重新運轉。提高效能的理念也非常明了,就是阻止怠速狀態的燃油浪費。
汽車制造廠商還從混合動力車型中引入了動能回收制動系統,把剎車過程中損失的機械能轉化成電能,儲存在電池組中用于驅動自動起動機。所謂的微混合動力車型就使用了這類裝置,與真正意義上的混合動力系統不同,儲存的電能不是用來驅動牽引電動機。除了12伏系統之外,更高電壓等級的電池組存儲轉化能量,之后為空氣調節系統、資訊娛樂系統等設備提供能量。
燃油效能提升:2%到4%。
壽命周期節省費用:400到800美元。
節省燃料的另外一種方法是優化發動機能量的傳輸效率,全新變速器與汽油、柴油發動機完美搭配,盡可能提高燃油利用率。
6.更多檔位的自動變速箱
克萊斯勒、現代、福特和大眾等汽車制造企業已經宣布將設計研發擁有10個檔位的自動變速箱。在傳統4檔位自動變速箱基礎上增加的每個檔位,都幫助發動機始終處在一個最優的工作狀態,因此提高了潛在效能。測試顯示的平均效能提高率數據如下:5檔2%到3%;6檔3%到5%;7檔5%到7%;8檔6%到8%;檔位越高,效能提高水平越大。增加檔位的理念可以作為電氣化的一種替代解決方案,讓傳統車型也能夠符合法規標準要求。
燃油效能提升:2%到8%。
壽命周期節省費用:400到1700美元。
7.無級變速器(CVT)
無級變速器與混合動力系統的聯系更加緊密,應用在傳統車型上有著很多優勢。無級變速器使用一對直徑可調節的皮帶輪,通過皮帶或者鏈條連接,而不是傳統的齒輪組,能夠創造出無限多個不同的傳動速比。得益于連續性換檔操作,能量傳輸不會出現中斷,山路工況下也不需要低速從動裝置,有助于造就更好的燃油效能。
燃油效能提升:1%到7%。
壽命周期節省費用:200到1500美元。
8.雙離合自動變速箱(DCT)
雙離合變速箱又被稱作自動化手動變速箱,融合了手動變速箱和自動變速箱二者的優點。手動變速箱的傳輸能量損失率較低,但是操控起來沒有自動變速箱方便。使用雙離合變速箱換檔時不需要駕駛者人工踩下離合器,只需要控制方向盤上的升降檔撥片即可,當然也可以直接選擇自動變速箱模式。系統工作由電子元件控制,并通過液壓或者電動機設備執行換檔操作。也許有不少傳統人士認為只有手動變速器才能帶來駕駛樂趣,不過高性能跑車和賽車應用雙離合變速器已經有了很長一段時間。
燃油效能提升:7%到10%。
壽命周期節省費用:1500到2100美元。
另外還有一些其他技術可以提高燃油效能。
9.輕量化技術
簡單外加輕量化是設計制造高性能靈活跑車永恒不變的定律,更輕的車身還可以額外提高燃油經濟性。輕量化車型需要更少的能量來驅動,汽車制造廠商們也非常熱衷于輕量化理念,因為與其他設計目標不會發生沖突。常用的一些做法有,采用高強度鋼、鋁合金以及其他輕量化材料(例如碳纖維),或者降低驅動系統的尺寸大小。與此同時,車輛必須滿足日趨嚴格的安全標準,材料選擇和技術應用要完美地結合在一起。各種解決方案綜合起來提高了車輛輕量化水準,也許還存在某些設計不利于燃油效能提高,但整體來說現在的汽車產品正在往更好的方向發展。
燃油效能提升:每降低5%的重量,提高2%到4%的效能。
壽命周期節省費用:400到800美元。
10.低滾動阻力輪胎
毋庸置疑,輪胎對于汽車來說非常重要,它們是車輛與道路之間的唯一接觸點,不過同時也會帶來一定程度的摩擦阻力。傳統的低粘性橡膠很難控制摩擦阻力,而現在的低滾動阻力化合物材料可以更好地降低阻尼系數。低滾動阻力橡膠的基本理念是能量守恒,雖然降低了能量損失,動力性能也受到影響。高性能跑車暫時不會采用低滾動阻力輪胎,因為它們無法提供充足的側向加速度和粘附特性等級;普通車型非常適合裝配這種輪胎,幫助提高燃油效能。
燃油效能提升:1%到3%。
壽命周期節省費用:200到600美元。
美國能源部的車輛技術辦公室致力于推動內燃機技術的研發,以便早日把節能產品應用在各種乘用車和商用車上。大型重卡是一種非常常見的商用車,雖然只占汽車保有量的4%,但是卻消耗了20%的燃油。混合動力系統等多種內燃機補充技術都處在研究和開發階段,不難相信未來總會有合適技術應用在量產車型中。回收發動機廢熱能量、超低摩擦阻力的潤滑油、先進的燃燒技術、替代燃料也都屬于內燃機技術的重要研究課題,內燃機退出歷史舞臺還是很久之后的事情。
兩年之后續航里程在200到250英里的電動汽車就有可能問世,很多電池專家也在全力研發鋰離子電池組之外的其他創新產品,他們希望早日發現能夠改變行業格局的電池技術,到那時內燃機才真真正正受到嚴重威脅。雖然很多人預見到了汽車電氣化能夠帶來的好處,但是沒有人知道這個目標什么時候可以實現。
汽車電氣化時代到來之前,制造廠商們依然會盡力研發內燃機技術,做到更低的尾氣排放、更高的效能,直到替代驅動技術確實全面超越內燃機。
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