李爾欣
先放出結(jié)論:竊以為,這種讓燃料在“體內(nèi)”燃燒,并可將那熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的內(nèi)燃機(jī),直到21世紀(jì)40年代都未必會(huì)滅絕。倒不是對(duì)于內(nèi)燃機(jī)自身壽命或者人類的內(nèi)燃機(jī)情懷有多大自信,而是那些靠電力驅(qū)動(dòng)的“新能源車”即便不考慮電池的各種問(wèn)題,也要等待相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間以便充電或充氫網(wǎng)絡(luò)完成鋪設(shè),并實(shí)現(xiàn)低碳、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)電能或氫能,以及傳送和運(yùn)輸,才能真正地統(tǒng)治汽車社會(huì)。這可不是單靠汽車企業(yè)就能完成的事兒,其間還涉及到政治等復(fù)雜的外圍因素。
相反,內(nèi)燃機(jī)盡管工作原理乃至燃料的來(lái)源都已基本定型,難有改進(jìn)的余地,但生產(chǎn)廠家卻可以通過(guò)技術(shù)的進(jìn)化,使得內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率更高、排放更潔凈;煉油廠也可以讓生產(chǎn)過(guò)程愈發(fā)環(huán)保,并產(chǎn)出更加清潔的燃料;假如再幸運(yùn)些,人類能找到礦物燃料的穩(wěn)定替代品,并可實(shí)現(xiàn)更環(huán)保的生產(chǎn)跟使用,那這種新燃料還有望激發(fā)內(nèi)燃機(jī)的新春。
當(dāng)然,燃料的事,咱不懂,就不再繼續(xù)掰扯,還是接著聊內(nèi)燃機(jī)罷。如無(wú)意外,21世紀(jì)中葉,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的“主食”依然是汽油或柴油,而且基本結(jié)構(gòu)仍為往復(fù)式四沖程內(nèi)燃機(jī),進(jìn)氣也以自然吸氣或渦輪增壓為主,表面上看跟30年前沒(méi)啥兩樣。
當(dāng)然,21世紀(jì)40年代的發(fā)動(dòng)機(jī)較之以前的老古董,多少還是有點(diǎn)不一樣的,畢竟發(fā)動(dòng)機(jī)工程師不是吃空餉的虛位,自然得拿出對(duì)得起薪水的研發(fā)成果。
首先,原本涇渭分明的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)同柴油發(fā)動(dòng)機(jī),或因互補(bǔ)長(zhǎng)短而變得不相上下,甚至有可能讓人在購(gòu)車時(shí)備感糾結(jié)。一方面,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH指數(shù)和排放指標(biāo),原本就在持續(xù)完善并逐漸接近汽油發(fā)動(dòng)機(jī),再歷經(jīng)多年進(jìn)化,自會(huì)縮小差距;而另一方面,假若HCCI均質(zhì)壓燃技術(shù)、EGR廢氣再循環(huán)技術(shù)等節(jié)能技術(shù)能夠順利普及,那汽油發(fā)動(dòng)機(jī)不光可以像柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一樣直接壓縮燃燒,更有望讓量產(chǎn)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率普遍超過(guò)40%,甚至可望達(dá)到50%。
另外,繼車型平臺(tái)模塊化之后,發(fā)動(dòng)機(jī)的模塊化也將成為常態(tài),從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)成本得以大幅降低。而且隨著輕量化浪潮的推進(jìn),越來(lái)越多的發(fā)動(dòng)機(jī)部件將改用非金屬或合金的新材料,不僅汽缸蓋、進(jìn)氣歧管等周邊部件會(huì)采用新材料,甚至油底殼等重要部件也將換上非金屬材料。不過(guò),面對(duì)日益嚴(yán)苛的環(huán)保指標(biāo)以及始終追求速度激情的人類,單槍匹馬的四沖程內(nèi)燃機(jī)只怕早晚會(huì)力不從心,或許主動(dòng)縮小身形再跟電動(dòng)機(jī)組成混合動(dòng)力系統(tǒng),會(huì)變成內(nèi)燃機(jī)的首選出路,不然再過(guò)10年多半會(huì)被喜新厭舊的人類束之高閣。
不過(guò),考慮到21世紀(jì)40年代電動(dòng)車很可能仍羽翼未豐,因此在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,混合動(dòng)力將成為主流,并且無(wú)論哪種混合動(dòng)力形式,包括增程式電動(dòng)車,都會(huì)得到充分的發(fā)展,進(jìn)而形成百花齊放的景象。
順便一提,以上只是尋常的腦洞。如果能把燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的高功率密度和往復(fù)式四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)出色的燃油經(jīng)濟(jì)性結(jié)合在一起,發(fā)明一款全新的內(nèi)燃機(jī);或者把燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)微型化,再跟電動(dòng)機(jī)組成混合動(dòng)力系統(tǒng),并由二者分別負(fù)責(zé)高、低負(fù)荷時(shí)的動(dòng)力輸出…… 想來(lái),這或?qū)⒋蜷_新世界的大門吧?
對(duì)于30年后的內(nèi)燃機(jī),不知元芳你怎么想?請(qǐng)來(lái)信與我們一起互動(dòng):automagazine@163.com。有創(chuàng)意有獎(jiǎng)喔!