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盘点那些“军转民”的汽车黑科技前沿科技

不知道是哪家厂商开的头。如今的汽车宣传中,动不动就要出现“黑科技”三个字。“铝合金车身?”“黑科技!”“ADAS?”“黑科技!”就连用了个降噪音响,也要被大惊小怪的公关叫做“黑科技”……就差没汽车厂商把内燃机说成是自家的“黑科技”了。

其实,有不少如今看起来依然新潮、甚至让人有眼前一亮感觉的汽车科技,其实历史已经相当久远。而细数之下,又有不少这类科技能够追溯到70多年前的第二次世界大战期间。

战争是残酷的,但它同时也催生了人类科技爆炸式的发展。我们今天必不可少的雷达、计算机、微波炉、原子能……大量科技都源自于二战。如今汽车工业中一些仍然看似“黑科技”的技术,其实也是那场战争的遗留物。

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1905年,瑞士工程师Alfred Buechi博士发现,引入增压技术的发动机输出功率可比普通发动机增加40%。随后Alfred Buechi试图将这项技术商业化,不过在汽车刚起步的二十世纪初期效果并不理想。

直到1914年第一次世界大战爆发,飞机和坦克开始进入到人类战争舞台中时,增压技术才迎来发展的机会。

一次世界大战让涡轮增压技术开始走向前台,而第二次世界大战则让涡轮增压技术得到了完善。在第二次世界大战中最具代表性的战争机器譬如美军的B-17、P-38都采用了涡轮增压技术。

图1

准确地说,涡轮增压并非“源自”二战,但在汽车行业的应用,得益于二战对该技术所促成的飞速发展。

二、缸内直喷

缸内直喷式汽油机的发展历史在内燃机出现的早期,即20世纪初,人们就已对汽油喷射方式进行过研究。是的,这个近年来才被逐渐普及的技术,其实早已有之。

图2

20世纪的第一年,1900年,德国的道依茨(Deutz)公司就曾经生产过汽油喷射的固定式发动机。以后,汽油喷射的应用范围逐步转移到活塞式航空发动机上。

二战前夕的20世纪30年代,BMW和奔驰分别研制出名噪一时的两款军用发动机,一款是装备FW190的BMW 801,一款是装备BF109的DB 601,这两款发动机都采用了缸内直喷技术,可谓独步天下。

三、缸内喷水

如果说往气缸内喷油的缸内直喷还略显常规,那么往气缸里喷水就显得惊悚得多——给猪肉注水是奸商的坏招,给汽车发动机注水是要做啥?

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答案是:提高功率!宝马对此就屡试不爽,在M4 GTS上尝到甜头之后,最近的消息是,宝马可能要把这一科技到新的3系车型上。通常来说,发动机进水后果非常严重,会造成发动机顶杆弯曲变形。但宝马的缸内喷水,却不会造成这样的严重后果。由于发动机工作时,气缸内温度很高,水进入气缸内会迅速蒸发从而降低燃烧室温度,使得燃烧更加充分。反而提升了发动机的效率。如果告诉你,宝马早在70多年前就这么干了,是不是因为惊讶张开的嘴更合不上了?

图4

BMW 801发动机采用的是一般的单级两速机械增压器,在6000米以上高度性能急剧下降,这对于需要拦截高空轰炸机来说尤其不利。

1942年7月,新型号(BMW 801D-2)发动机开始加装了1套接口,可以连接MW50系统——该系统通过喷射 1:1 混合的水-甲醇来在短时间内增大发动机功率。以这种方式 BMW 801D-2的功率可以在10分钟内增大到2100千瓦。尤为值得一提的是,这套系统也被用在了戴姆勒·奔驰公司的DB 605发动机上。

当然,这个技术并非德国人的专利。二战中,美国人也给自己的战斗机配备了类似的技术。而在二战后,苏联和英国人甚至把这套玩到了军用喷气式发动机上……

汽车行业里最早应用这一技术的,是通用汽车在1962年旗下Oldsmobile品牌的V8系列发动机,使用的液体是水与酒精的混合液。以大胆使用“黑科技”著名的萨博,也曾在其1978款Saab 99 Turbo S上搭载这一技术。

四、HUD抬头显示

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40年代时飞机上的仪表已经很多了,飞行员要通过仪表时时关注飞行的状态,还要瞄准敌机随时准备射击,眼睛明显不够用了,所以HUD被开发了出来,它把飞机飞行时的重要信息,全部投射在瞄准镜上。

要问HUD最早出现在哪款量产车型上,我估计大多数人都会猜错,并不是高大上的奔驰宝马,又是美国通用公司“先吃了螃蟹”。

1988年,通用公司率先在奥兹莫比尔和庞蒂亚克品牌车型上推出这这项技术。随后,日产240SX、丰田皇冠迅速跟进;1998年,又是通用旗下的雪佛兰克尔维特率先搭载了彩色HUD。

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可惜的是,由于十年前那场全球性的金融危机,奥兹莫比尔、庞蒂亚克已经先后被放弃,如今只剩克尔维特还在继续着美式肌肉车的荣光……

五、钠冷气门技术

中空钠冷气门技术多用于柴油发动机。由于涡轮直喷发动机内部工作温度较高,使得排气门工作环境比较严酷,因而就引进了钠冷气门技术。

图7

钠冷气门是空心的,在气门中央的空腔中会填满金属钠。当气门工作时,头部温度非常高,钠吸热气化上升至气门杆顶部经冷却水散热,从而提高是气门散热能力得到提升。除此之外,日产的MR16DDT发动机也采用了这一技术。这个如今都还不普及的技术,也被宝马用在了超前逆天的BMW 801上。这家伙,简直就是来霸榜的……

六、混合动力和电力传动

在新能源汽车的大潮中,混合动力是一大方向。但很少有人知道,这一技术最开始是为潜艇而生的。由于潜艇需要在水下航行,而内燃机有必需有氧气才能工作,所以最早期的潜艇都是在水面上加足马力,然后关掉引擎,靠积攒的压缩空气在水下短暂工作。

后来,也有潜艇装备了通气管,就像人浮潜一样,在水下运用发动机。但这不仅对潜艇的下潜深度有限制,同时也有进水等风险。

1928年,美国海军工程师发明了柴电混合动力技术。柴油机不但能直接推动潜艇,还能发电储存在电池里,让潜艇在水下由电动机推进。这一推进模式与当下的混合动力汽车可谓如出一辙。

到了二战期间,几乎所有的潜艇都采用了这一动力方式,直到二战后核潜艇的出现。二战期间,保时捷和大众的创始人,费迪南德·保时捷为纳粹德国军方设计出了采用油电混合和电力传动技术的VK45.01(P)坦克和斐迪南坦克歼击车,让这项技术终于走向大规模应用。更让人吃惊的是,早在1901年,费迪南德·保时捷其实就已经搞出了实验性的油电混合动力汽车了。

你以为的“黑科技”,可能比你爷爷年纪还大。看到这里,你以后还会动不动就说某某车型具备“黑科技”呢?


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