未來的汽車發動機,會不會完全淘汰皮帶傳動裝置?
最近看到一個新聞,說賓士的某個S系車型採用了一款全新的直驅發動機,取代了傳統皮帶傳送裝置的發動機,想知道傳統汽車發動機是不是面臨淘汰,未來這種直驅發動機會不會得到廣泛應用 ,哪位大神來解答一下?
總體回答一下這個問題吧。
這個問題屬於發動機電氣化的領域。
這裡的「皮帶傳送裝置」,其實的意思是附件系統。
你可以看到這個皮帶帶動了像發電機,空調壓縮機,有些時候還有各種泵體等,以前的話還有轉向助力泵(但是後來發現如果皮帶斷裂助力消失可能導致人員安全問題,所以後來新的車型就漸漸的取消了)
為什麼現在在說取消這個皮帶呢?是因為發動機電氣化之後,驅動的這些機構除了發電機都可以改為電動式的。而電能也會從其他位置來取。
由於提問提的很模糊,所以我不太清楚具體對應的是賓士那一款,因為可能只是取消了一部分的皮帶傳動,也有可能是完全取消。總體來說隨著發動機電氣化的進展,前端附件系統的取消或簡化是大的趨勢,預計在五年內發生。
那麼之所以短時間內還取代不了,原因是:皮帶傳動真的很便宜。然後電氣化這些位置,燃油耗的收益並不明顯,性價比並不高。我們還是希望將電氣化放在更加可靠和用戶體驗更加明顯的位置。
回答清單中海爾舉的例子是正時皮帶,很多發動機早已經不用了。這個技術如它列舉的圖片一樣老。皮帶的主要好處是靜音,但是問題就是8萬公里左右就會掛掉,然後儘管做了很多的努力解決橡膠溶脹等,還是會出現橡膠的異常以及拉長導致相位異常。隨著現在高壓縮比和阿特金森/米勒循環的引入,活塞距離氣門的位置越來越近,容錯率越來越小,至少對於增壓中小排量發動機來說,正時皮帶的設計已經過時了。全壽命無需更換的靜音鏈系統是主流。
謝邀(雖然不知道為什麼邀……),看到這個問題,小海就感覺可以實力解答一波了,讓你們明白,我們海爾也是全職業精通選手……
在汽車上,皮帶一直是非常重要的一個存在,雖然大多數時候汽車上的皮帶並不處於肉眼可見的位置。
皮帶傳動對比鏈傳動的優點在於:中心距變化範圍廣、質量更輕、結構簡單、傳動平穩同時對於載荷能夠起到很好的緩衝,從而起到保護作用,弱點是傳動效率低、壽命短、外徑尺寸大、傳動比不準確。
汽車上,常見的使用皮帶傳動的有兩個地方:同步帶以及CVT變速箱用鋼製皮帶。我們一個個來了解一下:
同步帶,也被稱為齒形帶、正時帶、無滑差帶等,從命名上就可大概看得出來它的特點:有齒形結構、傳動高效、無滑差。由於其主要依賴齒輪正壓力傳遞力,故其帶輪尺寸,中心距可以減小,速比可達10,傳動效率可達99.5%,帶速可達50m/s…
CVT變速箱用鋼製皮帶,其原理跟皮帶傳動是相通的。CVT(Continuously Variable Transmission)是可以連續調節轉速/扭矩轉換比的自動變速器。
早期以皮帶驅動設計提供了整體大約88%的效率,近年以鋼帶為主可以提升至96%,雖然低於手動變速箱(98%),但可以透過平順的變速特性來抵消損失。它可以使引擎以其產生最大功率的轉速區間輸出動力(可以一直維持在峰值效率的轉速),在輕量小扭力產品如摩托車中,還提供易於使用和機械結構簡單的優點;缺點是容易打滑,以及能承受的扭矩會有比較低的上限。
再來說題主提到的這個賓士的新款發動機,小海查了一下資料,型號是M256,它被稱為是「對賓士具有劃時代的意義的發動機」:
實際上它算是一款新型的輕混發動機,比較厲害的地方除了直立6缸,還有採用了高度電氣化的動力單元,發電機附件部分省掉了皮帶傳動的環節。
那麼未來的汽車發動機,到底會不會完全淘汰皮帶傳動裝置?答案往後放一下,先說一下我們自己的例子:海爾向業內發布直驅滾筒洗衣機新品時,也引起過這樣的討論,沒想到賓士也與我們不謀而合,小海感覺在創新直驅科技的道路上,我們不再是孤軍奮戰了!
小海覺得這事兒得分兩個方面看。
一方面,直驅滾筒洗衣機的出現,使得人們「靜音洗衣」的夢想照進現實,同時由於同容量的洗衣機,直驅傳動比皮帶傳動所佔空間更小,洗衣機的體積也更小,節省了居家空間,所以受到了相當一部分對生活品質有要求的用戶的認可和喜愛,目前已經走進了超過千萬的用戶家庭;
另一方面,與皮帶傳動比較起來,直驅傳動的設計安裝及後期維護成本相對較高,因此便提高了企業的生產成本,這也是在技術革新的最初,反對與質疑的根本原因所在。
說回到汽車上,大同小異,也是要從兩個方面來看。
市場需求方面,直驅電機應用到汽車上,同樣帶來了更大的空間與超強的靜音體驗,同時做到了6缸的本體,4缸的能耗,8缸的性能,而這些正是用戶夢寐以求的駕乘體驗。
成本方面,汽車發動機去除皮帶的同時也帶來了成本上升,由於很多設備像空調壓縮器、水泵等都變成電驅了,對電池本身的要求也會變高,同時還增加了電子輔助增壓器,所以整體成本其實上升很多,因此也只有不斷追求突破的企業才勇於嘗試。而由於高度電氣化的設計,也使得故障的自動檢修成為可能。
所以在生產成本可以越來越優化的情況下,淘汰皮帶傳送裝置是一件遲早要發生的好事,也算是科技發展的必然。
最後再說點題外話:都說將來的汽車發展方向是全電動,那麼將來別說取消皮帶傳動了,得益於電機天生的扭矩優勢,大部分電動車上連變速箱都被取消了。比如大家耳熟能詳的未來之車Tesla,作為一個大充電寶,天生就沒有變速箱更沒有皮帶…
科技越來越發達總是好事,而在技術發展革新的初期,人們總是需要用更多的錢去為新的科技加成買單。
在成本和性能的相互制衡下,未來到底會怎樣?小海的願望是未來我們所遇到的產品,科技含量越來越高,性能越來越好,成本越來越低……我們海爾當然也會為此不斷努力啦~
皮帶傳動,不是皮帶傳送。還以為你說的是流水線呢
Volvo的橫置直列六缸發動機就沒有正時皮帶,為了節省空間直接取消皮帶傳動,通過布置在變速箱上方的齒輪組驅動凸輪軸
非常感謝您的邀請,關於你所的提問的直取 發動機並不是很理解,你的問題的意思是啥? 但是我所知道的未來的汽車會淘汰汽車發動機,因為寶馬2020年以後就不研究汽車發動機了!哈哈!
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任何新生事物的產生都是符合事物發展的客觀規律的,新事物的產生一定會是摒棄了舊事物的一些不足之處並在此基礎上形成了自己的特點,從這一點上來說,直驅傳動是優於皮帶傳動的,儘管也還存在關一些細微的不足,隨著實踐應用的深入以及技術的變革,當這種細微的不足被解決掉的時候,直驅傳動也就基本可以取代皮帶傳動了。
呃,對汽車發動機的傳動不是特別了解,不過感覺應該跟滾筒洗衣機的傳動原理是一致的吧?皮帶傳動跟直驅傳動應該是各有優點吧,如果說取代的話, 至少現在還不太可能吧,皮帶傳動雖然比較占空間,但是在超載負荷下對電機的保護有明顯優勢;直驅傳動則大大地節省了空間,運行也更加平穩並且噪音小,美中不足的是速度調節尚不如皮帶傳動靈活,並且在超負荷狀態下,對於電機的保護力度不如皮帶傳動。
先說結論吧:隨著汽車的發展,電氣化程度的增加,發動機皮帶傳動驅動的附件會越來越少。長期看,皮帶可能會取消,但主要還是看成本!
發動機皮帶傳動驅動的主要有:發電機、冷卻液泵(水泵)、空調壓縮機、助力泵、凸輪軸等。最近汽車圈裡吵的「到2025年取消燃油車」,其實主要是「到2025年以後,新車中純燃油車比例會減小」。像48V啟停、微混等是不屬於純燃油車的範疇的。基於這個基礎,從現有技術水平,我們分析一下,現在傳統燃油車上的發動機皮帶傳動驅動的部件哪些會不用皮帶驅動(電動化等)。
首先說,助力泵。助力泵主要是為轉向系統提供助力。現在的趨勢很明顯,不論混動,還是純燃油車,應該說電動助力轉嚮應該是一個非常明顯的趨勢。可以肯定的是,助力泵早晚會消失,而且肯定會消失!
空調壓縮機。空調壓縮機應該會被電動空調壓縮機取代!一方面,電動空調壓縮機比傳統的空調壓縮機有一定的優勢;另外一方面,混動車上,發動機熄火時,純電動行駛時,司機不能開空調,也是非常雞肋的一件事啊!所以,電動空調肯定會上位。
發電機。現在的發電機主要是為車輛的12V電池充電,為車輛的電子電器提供電。混動車上(含微混),除P0的混動架構外,車上有大的電機來發電了,也就不需要這個小電機發電了。而是通過大的電機發電,將電能儲存在高壓的大電池中,再通過DC/DC將電壓轉為低壓,為小的蓄電池補充電量。且從現在看,車載電子電器的電壓有從12V升高的趨勢,主要趨勢是48V。所以這個小發電機在混動車上回漸漸消失。
凸輪軸。如果發動機上只剩下凸輪軸和水泵需要驅動呢?凸輪軸驅動的一個趨勢就是用正時鏈條驅動。還有一種技術就是發動機氣門正時不是通過凸輪軸驅動控制了,而是通過電磁閥,構成電磁氣門。這是新技術,雖然該技術還沒有得到市場的驗證,但是從技術上看應該是可行的。但是從中國現在的技術水平看,這個技術門檻還是不低的!要知道,自動變速器上用的比例減壓閥和液壓系統上使用的高級比例閥都是進口的,中國還製造不了高品質的比例電磁鐵和電磁閥。技術門檻,就意味著高價格!現在一輛10萬汽車的發動機價格應該在1萬元以下。短期看,對電磁氣門的市場不看好!
冷卻液泵(水泵)。如果發動機上只剩下凸輪軸和水泵需要驅動呢?那麼水泵通過皮帶驅動的意義就不大了,完全可以通過其他方式來解決。AT變速器上的油泵,是直接串在變速器軸上了,液力變矩器那裡。DCT變速器上還出現了電動油泵。所以,到那時,發動機水泵完全可以通過其他驅動方式解決。
其實內燃機配氣機構除了凸輪軸正時之外還有不用凸輪軸全電控的方式。大型內燃機有全電液驅動氣門:電磁先導閥控制液壓動作每一缸timeing都是獨立控制的,比VVT什麼的高級多了。
樓主想說的可能是發動機輔機的驅動吧?除去正時之外還有發電機、水泵、助力泵、空調等。
其實發展趨勢已經是輔機集成化集成到發動機機匣內。譬如冷卻液泵基本已經看不到外置獨立的了吧 ?電轉向助力取消了助力泵、隨著 車載12V、42V雙電壓電網的趨勢發展。空調全電動化也是趨勢。未來的混動車可以想像只有很少甚至不需要獨立皮帶驅動輔機。
我家東標307,去年換傳動皮帶花了1200,4s店是不是又坑我一回??
我老師傅的七代混動凱美瑞就沒有附件皮帶
以後汽車的趨勢是全電動化與無人駕駛技術。全電動化的關鍵是電機與減速機的集成化、小型化設計,以及電池的持久性和儲能密度。現在已經出現了能夠給汽車充電的高速公路,以後汽車在路上一邊行走,一邊充電。而無人駕駛技術,直接導致每個人不需要駕照,汽車變成了共享單車,社會將不再需要大規模的停車場,計程車司機將實業,無人駕駛汽車不是在去目的地的路上,就是在去接人的路上。因此所有汽車廠家最大的競爭對手不是彼此,而是特斯拉、滴滴、快滴、優步、百度等等。
根據現在的趨勢就是取代內燃機,如果沒有內燃機那皮帶傳動就沒有使用的必要了。。。現在慢慢的出現各種電動壓縮機之類的設備就是為了配合電動汽車和混合動力
永遠不會
拉動皮帶條是人類生存繁衍發展的重要部分
甚至是主要部分
這種古老的傳動方式將繼續帶動人類向前發展
發動機也跑不了
這個必須匿謝邀,個人認為,出於成本、維修、散熱、靜音、熱脹冷縮等等原因,應該不會被取代。
未來都是純電動了
沒有找到汽車的傳動對比圖,找到一張洗衣機傳動對比的,原理大同小異,如果要直驅傳動取帶皮帶傳動,個人覺得言之尚早,畢竟速度的靈敏度對於汽車的駕乘體驗而言還是非常重要的,如果直驅傳動在這個性能上超越不了皮帶傳動的話,要想全面取代皮帶傳動並不那麼容易。
我覺得在汽車和洗衣機的產品訴求上來說,直驅傳動要略勝一籌的,所以取代皮帶傳動還是有可能的吧。因為汽車需要更大的車內空間,而洗衣機的用戶則希望它能變得更小以便節省更大的室內居住空間,直驅傳動讓這種更大空間的需求變成了可能;其他應用到傳動裝置的領域就不太清楚了。
聽說海爾還出了直驅傳動的洗衣機呢,由此看來直驅傳動發動機應該會更廣泛的應用吧,單從節省空間這一點上來說就會受到很多用戶的追捧吧,另外一個噪音的降低肯定也是一大賣點,當別人的車子發動的時候像靜音模式,你的車子卻像免提模式,場面會比較尷尬吧?
簡單的說,只要目前仍然有內燃機,而內燃機有某種物理形式(電力除外)連接至車輪,傳動系統就不可能消失。
內燃機發出功率與扭矩的原理,是通過多個氣缸在短時間內大量的脈衝式爆炸(汽油在氣缸內的瞬時燃燒,請參考內燃機循環的資料,如鄂圖循環),推動活塞與曲軸產生的。在怠轉狀態時,由於產生功率的動力衝程不多,無論功率與扭矩不大,難以直接驅動車輪旋轉,因此需要有變速器,將扭矩放大(但同時會降低轉速),以便起動車輛。
就賓士S系來說,最新型號全都配置了七前速變速箱,但是就多了一個「插電式混能」型號,另加一台輸出80千瓦的電動機,以便輔助起動的需要。因為電動機的扭矩(一般用於汽車的是三相感應電動機,較新型號的可能會配置永磁同步電動機),主要是跟輸入的電流成正比,而這個與轉速(低速時)沒有直接關係,因此能用這個電動機,在起動時直接驅動車輪。題主說的「直驅發動機」其實是「電動機」,這個是不需要通過變速箱就能驅動車輪。但是,它搭載的發動機,仍然是通過變速箱來驅動車輪的。
至於說「直驅電動機」(不需要經過變速箱或最終傳動裝置),其實目前也發展成熟,同類設計在比亞迪的K系公交車與C系大巴已經實用化。
(使用周期內)需要的地方用免維護鏈條(有些垃圾車用了鏈條還需要維護的哦),不需要的地方用皮帶,車子是眾多妥協構成的藝術品,不必要的耐用性和功能是不需要存在的,所以現在用在空調等地方的皮帶還存在,除非混動車的電空調。
皮帶有成本優勢
謝邀。
不知道題主所說的「全新的直驅發動機」具體是什麼意思?
現代發動機皮帶傳動裝置主要用於給發電機、空調、風扇、水泵等發動機輔助設備提供動力,並沒有用皮帶傳動給變速器或車輪。
任何機械傳動都有其優缺點和適用場合,沒有什麼高低和先進落後之分。皮帶傳動具有傳動柔和振動小、噪音低、可遠距離傳動、自帶過載保護等優點,缺點是可能打滑不能傳遞較大扭矩、不能保持準確的傳動比、壽命較短等。發動機輔助設備傳動,使用皮帶傳動是非常適合的,不會也沒有必要完全淘汰。
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