盤點那些「軍轉民」的汽車黑科技

盤點那些“軍轉民”的汽車黑科技

不知道是哪家廠商開的頭。如今的汽車宣傳中,動不動就要出現“黑科技”三個字。“鋁合金車身?”“黑科技!”“ADAS?”“黑科技!”就連用了個降噪音響,也要被大驚小怪的公關叫做“黑科技”……就差沒汽車廠商把內燃機說成是自家的“黑科技”了。

其實,有不少如今看起來依然新潮、甚至讓人有眼前一亮感覺的汽車科技,其實歷史已經相當久遠。而細數之下,又有不少這類科技能夠追溯到70多年前的第二次世界大戰期間。

戰爭是殘酷的,但它同時也催生了人類科技爆炸式的發展。我們今天必不可少的雷達、計算機、微波爐、原子能……大量科技都源自於二戰。如今汽車工業中一些仍然看似“黑科技”的技術,其實也是那場戰爭的遺留物。

一、渦輪增壓

1905年,瑞士工程師Alfred Buechi博士發現,引入增壓技術的發動機輸出功率可比普通發動機增加40%。隨後Alfred Buechi試圖將這項技術商業化,不過在汽車剛起步的二十世紀初期效果並不理想。

直到1914年第一次世界大戰爆發,飛機和坦克開始進入到人類戰爭舞臺中時,增壓技術才迎來發展的機會。

一次世界大戰讓渦輪增壓技術開始走向前臺,而第二次世界大戰則讓渦輪增壓技術得到了完善。在第二次世界大戰中最具代表性的戰爭機器譬如美軍的B-17、P-38都採用了渦輪增壓技術。

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圖1

準確地說,渦輪增壓並非“源自”二戰,但在汽車行業的應用,得益於二戰對該技術所促成的飛速發展。

二、缸內直噴

缸內直噴式汽油機的發展歷史在內燃機出現的早期,即20世紀初,人們就已對汽油噴射方式進行過研究。是的,這個近年來才被逐漸普及的技術,其實早已有之。

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圖2

20世紀的第一年,1900年,德國的道依茨(Deutz)公司就曾經生產過汽油噴射的固定式發動機。以後,汽油噴射的應用範圍逐步轉移到活塞式航空發動機上。

二戰前夕的20世紀30年代,BMW和奔馳分別研製出名噪一時的兩款軍用發動機,一款是裝備FW190的BMW 801,一款是裝備BF109的DB 601,這兩款發動機都採用了缸內直噴技術,可謂獨步天下。

三、缸內噴水

如果說往氣缸內噴油的缸內直噴還略顯常規,那麼往氣缸裡噴水就顯得驚悚得多——給豬肉注水是奸商的壞招,給汽車發動機注水是要做啥?

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圖3

答案是:提高功率!寶馬對此就屢試不爽,在M4 GTS上嚐到甜頭之後,最近的消息是,寶馬可能要把這一科技推廣到新的3系車型上。通常來說,發動機進水後果非常嚴重,會造成發動機頂杆彎曲變形。但寶馬的缸內噴水,卻不會造成這樣的嚴重後果。由於發動機工作時,氣缸內溫度很高,水進入氣缸內會迅速蒸發從而降低燃燒室溫度,使得燃燒更加充分。反而提升了發動機的效率。如果告訴你,寶馬早在70多年前就這麼幹了,是不是因為驚訝張開的嘴更合不上了?

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圖4

BMW 801發動機採用的是一般的單級兩速機械增壓器,在6000米以上高度性能急劇下降,這對於需要攔截高空轟炸機來說尤其不利。

1942年7月,新型號(BMW 801D-2)發動機開始加裝了1套接口,可以連接MW50系統——該系統通過噴射 1:1 混合的水-甲醇來在短時間內增大發動機功率。以這種方式 BMW 801D-2的功率可以在10分鐘內增大到2100千瓦。尤為值得一提的是,這套系統也被用在了戴姆勒·奔馳公司的DB 605發動機上。

當然,這個技術並非德國人的專利。二戰中,美國人也給自己的戰鬥機配備了類似的技術。而在二戰後,蘇聯和英國人甚至把這套玩到了軍用噴氣式發動機上……

汽車行業裡最早應用這一技術的,是通用汽車在1962年旗下Oldsmobile品牌的V8系列發動機,使用的液體是水與酒精的混合液。以大膽使用“黑科技”著名的薩博,也曾在其1978款Saab 99 Turbo S上搭載這一技術。

四、HUD抬頭顯示

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圖5

40年代時飛機上的儀表已經很多了,飛行員要通過儀表時時關注飛行的狀態,還要瞄準敵機隨時準備射擊,眼睛明顯不夠用了,所以HUD被開發了出來,它把飛機飛行時的重要信息,全部投射在瞄準鏡上。

要問HUD最早出現在哪款量產車型上,我估計大多數人都會猜錯,並不是高大上的奔馳寶馬,又是美國通用公司“先吃了螃蟹”。

1988年,通用公司率先在奧茲莫比爾和龐蒂亞克品牌車型上推出這這項技術。隨後,日產240SX、豐田皇冠迅速跟進;1998年,又是通用旗下的雪佛蘭克爾維特率先搭載了彩色HUD。

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圖6

可惜的是,由於十年前那場全球性的金融危機,奧茲莫比爾、龐蒂亞克已經先後被放棄,如今只剩克爾維特還在繼續著美式肌肉車的榮光……

五、鈉冷氣門技術

中空鈉冷氣門技術多用於柴油發動機。由於渦輪直噴發動機內部工作溫度較高,使得排氣門工作環境比較嚴酷,因而就引進了鈉冷氣門技術。

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圖7

鈉冷氣門是空心的,在氣門中央的空腔中會填滿金屬鈉。當氣門工作時,頭部溫度非常高,鈉吸熱氣化上升至氣門杆頂部經冷卻水散熱,從而提高是氣門散熱能力得到提升。除此之外,日產的MR16DDT發動機也採用了這一技術。這個如今都還不普及的技術,也被寶馬用在了超前逆天的BMW 801上。這傢伙,簡直就是來霸榜的……

六、混合動力和電力傳動

在新能源汽車的大潮中,混合動力是一大方向。但很少有人知道,這一技術最開始是為潛艇而生的。由於潛艇需要在水下航行,而內燃機有必需有氧氣才能工作,所以最早期的潛艇都是在水面上加足馬力,然後關掉引擎,靠積攢的壓縮空氣在水下短暫工作。

後來,也有潛艇裝備了通氣管,就像人浮潛一樣,在水下運用發動機。但這不僅對潛艇的下潛深度有限制,同時也有進水等風險。

1928年,美國海軍工程師發明了柴電混合動力技術。柴油機不但能直接推動潛艇,還能發電儲存在電池裡,讓潛艇在水下由電動機推進。這一推進模式與當下的混合動力汽車可謂如出一轍。

到了二戰期間,幾乎所有的潛艇都採用了這一動力方式,直到二戰後核潛艇的出現。二戰期間,保時捷和大眾的創始人,費迪南德·保時捷為納粹德國軍方設計出了採用油電混合和電力傳動技術的VK45.01(P)坦克和斐迪南坦克殲擊車,讓這項技術終於走向大規模應用。更讓人吃驚的是,早在1901年,費迪南德·保時捷其實就已經搞出了實驗性的油電混合動力汽車了。

你以為的“黑科技”,可能比你爺爺年紀還大。看到這裡,你以後還會動不動就說某某車型具備“黑科技”呢?

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