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汽车有哪些看似平常但其实是经过反复淘汰才演变至今的设计？

汽车,直喷,内燃机汽车有哪些看似平常但其实是经过反复淘汰才演变至今的设计？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

汽车有哪些看似平常但其实是经过反复淘汰才演变至今的设计？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

现如今汽车上的绝大多数设计都是经过反复淘汰才最终衍变成今天这副模样，在漫长的汽车发展史当中，这样的例子比比皆是，每一个设计、每一个配置都有着属于它的起源与故事，有的设计甚至仅仅是一个偶然、一个灵感、一份天马行空般的想象力，下面鄙人简述汽车发展历程中的那些事。。。





燃料压缩燃烧的产生。。。

现在的四冲程发动机很常见，但凡是辆汽车无论配备什么样的发动机，依然脱离不了四冲程的束缚，可以说奥托四冲程循环绝对是现代内燃机的雏形，当然那些二冲程烈火战车（摩托车）目前已经很少见了；奥托循环引入了液体燃料压缩的概念（貌似当时还是销售员的尼古拉斯奥托也是从某奥地利专家处获启发），如果没有液体燃料压缩的产生，内燃机的热效率会很低，不要说如今的普及，甚至连取代蒸汽机都费劲。。。


最初的汽车还是靠外燃机，也可以简单理解成一辆带有蒸汽锅炉的汽车，当年这也是土豪及二代公子哥们的首选、成功人士的象征，不过这东西很容易爆炸，所以导致很多次爆炸引发多起伤亡；后来产生了煤气机，这就是早期内燃机的雏形，只不过没有压缩冲程，所以这款内燃机的热效率只有不到4%，当然这已经是做到了当时的极限；这款内燃机只不过就是煤气燃烧膨胀推动活塞做功，而奥托想改进这台发动机，但奥托仅仅是个对机械感兴趣的销售人员，所以他没有什么办法，由于过分的执着奥托渐渐陷入焦虑，一天他无意识的反复捏着面包减压（国内在超市捏方便面那一类），突然想到面包可以压缩，而燃料为什么不可以被压缩呢？在点火前将燃料先压缩一下，提高缸内的压力、温度，点火就变得容易，而热效率也会提高，就这样奥托打造出了第一台四冲程发动机，不过由于当时的技术不行，这款四冲程机器在运行不久就坏掉了，所以并没有引起普鲁士当局的重视、没有给予专利，之后的很长一段时间，奥托都在依靠他改良的二冲程机器（具备压缩过程）赚钱，几年之后奥托与戴姆勒、迈巴赫成立了自己的发动机公司，专门做具有压缩冲程的发动机，这个公司就是很传奇的道依茨。。。内燃机燃料在点火前，先被压缩、再点火，简单的一个过程却对整个内燃机的发展具备推动作用。。。



化油器时代、电喷（电控歧管喷射）、直喷（电控缸内直喷）。。。

世界上最早的化油器貌似在1830年由一位美国的科学家所发明，不过并不是用于汽车而是用于工业生产；直到1888年卡尔本茨（奔驰）发明了第一个用于汽车内燃机的化油器，可以想象化油器的使用历程接近百年！随着电控单元的逐渐成熟（ECU），才宣告着电控内燃机的时代到来。。。
电控歧管喷射、电控缸内直喷从本质上都属于电喷，只不过由于电控歧管喷射出现的早，所以它先顶上了电喷的光环！现在的车子有了电控单元（ECU），所以发动机可以根据进气量大小来决定喷油量，所以混合气体的浓度控制变得更为合理，在很大程度上可以避免燃油的浪费；如今的电控内燃机油门实际上是风门控制的是进气量，而化油器时代的油门控制的是喷油量，结果就是喷油量与进气量经常出现不匹配、经常导致混合气体浓度过大，比如车子在上坡时，一脚下去油喷了不少、动力却上不来，后面还冒了一股黑烟，这就是化油器时代的短板，而引入了电控机制，发动机则会根据进气量来喷油，所以更为精确！

电控缸内直喷逐渐取代电控歧管喷射成为当今的主流也是有必需的道理；内燃机主攻方向是热效率，这就是燃烧的本质，而提高热效率的最好方式就是提高压缩比（上文中奥托的面包都捏了），而不断提高的压缩比却会受到燃料品质的限制（内燃机开发永远离不开燃料的束缚），压缩比太高、易爆震；引入了缸内内喷概念，可以让燃油的喷射时刻策略多样化，控制起来也更容易！歧管喷射混合气体必需同时被压缩（机械结构决定），所以对于抑制爆震能做的很少，但缸内直喷可以用燃油来吸收压缩冲程中产生的热量，因为喷油时刻可以根据实际情况来决定，正常温度、正常喷，温度高了、延迟喷，这样就可以靠燃油气化过程吸收热量的原理来限制问题，从而减少爆震。。。

其次缸内直喷可以提高稀薄燃烧的边际，当然稀薄燃烧还处于一个概念阶段，不过马自达也玩的风生水起；稀薄燃烧空燃比太低，为了规避氮氧化物排放，稀薄燃烧的起步值就将空燃比拉大到29.4以上（理想空燃比14.7），这种超稀薄状态常规点火就做不到了，只有依靠分层喷射、分层燃烧的方式来逐一点燃，喷油嘴从上至下喷出多个浓度的混合气层，然后利用火花塞点燃周边最浓层混合气，之后依靠火焰传播依然各层超稀薄混合气；不过在空燃比大于29.4之后，这种方式也点不着了，所以马自达才用了压燃，火花塞跳火是一个点，而压燃的是整个一层（如同一个着火面，由无数的着火点组成），所以这一层火点就能引燃所有的稀薄层混合气；似乎有些跑题了，不过要实现更低的油耗就必须稀薄燃烧、要想实现稀薄燃烧就必须先做到分层燃烧，而要实现分好多好多的层，缸内直喷是首选，控制起来容易、策略也更多，而歧管喷射也可以分层，但能分的层太少、控制起来也太麻烦；这段就是燃油喷射系统的衍变史！

实际上关于这类汽车技术不断淘汰、不断进化的例子还有许多，比如安全系统的进化、轮胎的衍变、车载影音的进化等等，就由其他朋友来补充吧；还是那句话，当今汽车上所具备的一切特质都是通过不断进化而形成的，比如最早的大灯貌似手提灯，后来进化成了车头有灯架、可以上下调整方向，现在看来是不是很幼稚，调整灯光还的下车拿工具调整？不过这在百十年前可是高端货！所以漫长的岁月可以衍变一切，而科技也会永不停止的走下去！


回答于 2019-09-11 08:43:50

自从卡尔·本茨先生发明汽车之后，汽车已经走过了百年多的历史，在这百年多的历史中，汽车经过了重大变化和调整，才逐步成型，直到如今成为人们所熟悉的现代汽车。而在这个过程中，汽车上有许多看似平常但其实是经过反复淘汰才演变至今的设计，笔者就给题主举几个例子。

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