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内燃机为什么会被电机淘汰?

2021-10-19 16:46990

当然燃油车用户还在分析如何提高热效率,怎么提高低扭爆发力、提升功率并控制油耗的时候,殊不知一系列的知名汽车品牌都陆续的停止了内燃机的研发;究竟内燃机有什么不足,为何经历百年后还是被电机无情地淘汰了呢?咱们来简单分析一下吧。



  1. 热效率

  2. 使用寿命

  3. 噪音

  4. 振动

  5. 磨损



「热效率」的概念是对特定热能转换装置、比如汽车的内燃机,其有效输出能量和输入能量的比值,是无量纲指标,用百分比来表示;简而言之可以理解为消耗了多少热量和转化为机械能(有效功/动力)的比例,目前最高标准的汽油机超过43%,用增程模式才实现了将运行转速稳定于最佳热效率区间。



但是纯燃油动力汽车的平均热效率要低很多,原因是最佳热效率需要在理想的温度环境和转速区间内才能实现,依靠内燃机驱动的车辆在行驶中会有高频率的大幅转速波动,平均效率就会低至30%左右。



造成热量损耗的因素就是这些,都是无法避免的;也就是说内燃机消耗的燃油大部分都是被浪费掉的,是“无效功”,所以燃油车的油耗才会很高。一升汽油的能量相当于3kwh的电能,有些紧凑级甚至中型车以80km/h的时速巡航,电耗也只是≤10kwh/100km,而同标准的燃油车则要达到6-10L/100km不等、相当于18~30kwh/100km的电耗。只是电动车的电耗为什么会低很多呢?



原因在于电机效率很高,略差一些的异步交流电机可以达到平均80%左右、极限更高,高标准永磁同步电机可以达到平均90%左右、极限目前为97.5%;转化机械能过程中的损耗极小,所以能耗才能比燃油车低三倍左右。而且电的价格本就更低,用车成本可以5~10倍不等。


01内燃机的高频率保养是电机不需要的


燃油车每隔5000-10000公里就要更换机油和机滤,这是乘用车的标准;卡车机油用量很大的柴油机可以到10万公里更换,但也只是三四个月的时间就要更换一次,毕竟行驶里程很夸张。其次还需要定期更换油路系统中的燃油滤清器、进气系统中的空气滤清器、温控系统里的防冻冷却液、传动系中的变速箱油或差速器油等,维保成本还是比较高的。



可是电机无需这些保养,因其无需机油进行润滑,大部分电动或混动汽车还没有变速箱;不需要润滑的原因是没有磨损,使用寿命不是内燃机可以相提并论的,看一下内燃机和电机的结构剖面图吧。



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