节油器还是排气管梦? - 彭博社
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由于高油价,混合动力汽油电动车如丰田普锐斯不断受到关注。但远离这种光环,政府科学家、汽车零部件工程师和车库发明家们正在努力开发一种明显不那么光鲜的节油方式。这是一种将汽油发动机与液压传动系统相结合的混合动力车辆。你可能会将液压与古老的、油腻的齿轮联系在一起,这些齿轮在农场和建筑工地上提升重物。但就像所有古老的事物一样,这又重新焕发了新生。
每当油价飙升,发明家和科技公司就会纷纷涌现,宣扬下一个提高燃油经济性的奇迹。显然,新的思维方式是有必要的,因为混合动力和清洁柴油车辆的油耗节省可能需要四年或更长时间才能弥补买家在成本上的差异。也许这就是为什么像伊顿公司和博格华纳公司这样的零部件制造商,以及一位名叫汤姆·卡斯梅尔的孤独发明者,突然开始推动液压混合动力系统,适用于从送货卡车和垃圾车到小型汽车和自行车的各种车辆。销售宣传是:液压方案相对便宜。“这可能比今天路上的混合动力车更好,”卡斯梅尔说。
液压混合动力车一直被忽视,因为它们面临着巨大的工程挑战,其中噪音就是一个问题。尽管如此,伊顿公司与环境保护局联合包裹服务公司合作,将液压送货卡车投入使用。在测试中,原型车的燃油经济性提高了50%以上。卡斯梅尔本人迄今未能与大型汽车制造商建立联系,但他的混合动力方案,称为液压储能器,已引起了建筑设备制造商Bobcat公司的兴趣。“这项技术将从大型商用车辆开始,”伊顿流体系统集团的研究副总裁索汉·乌帕尔说。
所有液压传动系统都有一些基本的共同特征。它们从一个充满液体的低压油箱开始,液体通常是油。当驾驶员踩下刹车时,液体被泵入一个高压油箱。被压缩的液体自然想要逃逸。但由于它无法逃逸,压力逐渐增加,能量被储存。然后,当驾驶员松开刹车并踩下油门时,液体流回低压油箱。在这个过程中,快速流动的液体转动叶片,旋转一个轴,车辆开始加速。只有在稍后,汽油发动机才会接管。
油电混合动力车也通过捕获刹车时的能量来实现效率。但卡斯梅尔声称他的液压储能器比类似普锐斯的混合动力车中的计算机控制器和电池更便宜。与卡斯梅尔独立工作的环保署、伊顿和博格华纳得出了相同的结论。博格华纳在一辆中国制造的小型车上安装了一个原型系统,在测试中将其油耗从每加仑33英里提高到40英里,伊顿驱动系统开发副总裁比尔·凯利说。
踏板动力
然而,这项技术在卡车中可能真正证明其价值。伊顿的乌帕尔表示,该公司开发了一种用于垃圾运输车的系统,可以带来巨大的燃油节省,因为这些车辆可以仅靠储存的液压动力连续进行多达九次停车。环保署项目经理约翰·卡古尔表示,对于各种卡车来说,液压系统带来的燃油节省可以在不到三年的时间内抵消更高的标价——这是对今天更昂贵的油电混合动力设计的一个艰巨要求。
真正的异国情调应用可能即将到来。在底特律受阻的卡斯梅尔正在与一家主要的自行车制造商合作,希望将他的设计改编为替代传统的链条和齿轮。这种自行车可能更容易制造和踩踏,因为液压装置会在骑行者上下坡时进行无缝的、类似齿轮的调整。
底特律的汽车制造商表示,他们有充分的理由保持距离。通用汽车公司(GM)的动力系统运营集团副总裁托马斯·G·史蒂芬斯在一封电子邮件中写道,许多发明家都曾尝试过液压或相关的想法。然而,他看不出任何人能接近卡斯梅尔所声称的双倍燃油经济性。而且无论它们的好处有多大,液压系统都容易漏油。
然后是噪音问题。“[它们]像飞机的起落架一样呻吟,”博格华纳的凯利承认。考虑到他们不稳定的财务状况,美国汽车制造商不太可能花费研究资金来解决这些问题。凯利表示,他们更不可能冒险投入10亿美元来扩大新变速器的生产。
卡斯梅尔仍然梦想将他的液压装置应用于乘用车。但他必须改进他的演示。当他在密歇根州特洛伊的Munro & Associates Inc.(一家拥有戴姆勒克莱斯勒(DCX)和波音公司等客户的工程咨询公司)向一群工程师发言时,演示让一些工程师印象深刻。但当他们向他询问技术细节时,他却不愿透露设计秘密。相反,该公司的负责人、卡斯梅尔的金融支持者之一桑迪·穆诺表示,卡斯梅尔向听众讲述了为明天的孩子们清洁空气的重要性。技术人员想要更多信息,当没有得到时,有几个人朝门口走去。
作者:大卫·韦尔奇