一個腦洞:如果像人類一樣,外星人發(fā)了探測器來觀測地球,那么汽車會不會被視為智慧生物?畢竟看起來動靜比較大嘛。
本著搞事情不嫌事大的原則,我們打算將計就計,向宇宙發(fā)射一封“汽車生物”的介紹信!
怎么寫?
1972年,NASA發(fā)射的先驅(qū)者10號太空船給了我們很好的范本:
先驅(qū)者10號(Pioneer 10 或 Pioneer F)攜帶的載有人類訊息的鍍金鋁板
看懂這塊板子的秘訣在左上角:由于氫是宇宙中廣泛存在的物質(zhì),這里放置了兩個圓形,代表氫原子內(nèi)自旋遷越的狀態(tài)。而兩個圓形中間那個短小的豎線,代表二進制中的“1”。由此衍生出來的單位作為標(biāo)尺,用來計算鋁板上的其他含義;
左側(cè)圖像為太陽相對于銀河系中心及14顆脈沖星的位置;
右側(cè)是人類畫像,女性左手邊有二進制的數(shù)字“8”(請仔細觀察),代表人類女性的平均身高是8*21 = 168cm;
畫面下方代表著地球在太陽系中的位置,以及飛船的運行軌跡;
看完范本,汽車生物版本的介紹信開始進入設(shè)計階段:
為了避免AI的靈魂畫作難以理解,更好的表達出想象中的樣子,我們邀請了果殼的好基友@撒旦君 ,他曾為果殼繪制過吉祥物綦江龍。
看出來了嗎,這幅畫里可是蘊含了地球生命的演變哦
言歸正傳,我們首先需要一個符號,來幫助外星人理解汽車的構(gòu)造。
作為汽車核心元素的發(fā)動機被首先列入了考慮范圍,在這里,我們發(fā)現(xiàn)了一個很有意思的名字:行星齒輪。
當(dāng)然行星齒輪這個名字由來已久,它們不僅能夠自轉(zhuǎn),還可以繞著“太陽”公轉(zhuǎn),就像太陽系中的行星那樣。整個齒輪組中間的則是太陽輪、外側(cè)為齒圈。當(dāng)它們轉(zhuǎn)動起來,動力就會巧妙地在齒輪間“匯聚“和“流動”,宛如宇宙的工業(yè)復(fù)制版。
于是,行星齒輪組被選定為畫面的主要元素,代表動力樞紐的同時,也蘊含著太陽系的秘密。
提前劇透代表太陽的太陽輪
接下來,汽車生物的演進,也是不可或缺的重要元素:
“馬力”作為發(fā)動機功率的專用名詞,最初是瓦特測量一匹馬的工作效率得來,馬車就作為汽車生物的初始形態(tài);
18世紀(jì),隨著人類發(fā)明蒸汽機,化石燃料接過了馬兒的大旗,人類進入了“燒燒燒”的時代;
在之后的百年,人類將燃燒化石燃料產(chǎn)生機械能的效率提升了數(shù)倍;
19世紀(jì)中后期,內(nèi)燃機和現(xiàn)代四沖程發(fā)動機相繼誕生,讓交通工具的功率也大大增加,上百匹馬一起拉一輛車的壯景怕是不可能存在,但是同等的能量轉(zhuǎn)換卻在每一個內(nèi)燃機的燃燒室里劇烈進行;
1957年,電子噴油系統(tǒng)讓噴油更精細;
1980年,可變氣門正時讓空氣正式加入動力游戲;
1997年,電動機作為動力來源之一,重新出現(xiàn)在汽車上;
……
電噴發(fā)動機、氣門正時、油電混動這些層出不窮的技術(shù)發(fā)明為汽車送去更多的動能??墒牵⒌漠a(chǎn)能滿足動力加碼的需求同時,也讓資源消耗的速率飛快上漲,汽車生物的演進應(yīng)該指向哪里呢?
如何說明先進的“匯集和傳遞”能量的方式,是一個重要課題。
20世紀(jì)90年代就被發(fā)明的技術(shù),被再次提起——混合動力。油和電的組合讓能源的流動不再是單向的轉(zhuǎn)換和輸出,而誕生出循環(huán)。廢棄的動能可以通過電動機被再次回收利用。當(dāng)電動機和發(fā)動機同時工作時,又能滿足對動力的追求。
以雷克薩斯LC 500h的混合動力結(jié)構(gòu)Power Split Device為例,讓我們看看行星齒輪組是如何把它們連接起來的吧:
常見的混合動力是由一臺發(fā)動機和一臺電機組成,LC 500h的基礎(chǔ)是 3.5L V6自然吸氣發(fā)動機和E-CVT變速器, 在E-CVT變速器里面包含2臺電機,MG1(1號電機)和MG2(2號電機)。MG1和太陽輪相連,MG2和外側(cè)齒圈相連,發(fā)動機輸出軸和行星架相連。外側(cè)齒圈通過最終驅(qū)動齒輪、差速器與車輪相連,“油”和“電”就在這個行星齒輪組上結(jié)合起來了。
純電EV模式:發(fā)動機熄火,MG2直接驅(qū)動車輛,最高車速由MG2功率和剩余電量而定。電量過低或車速高都會強制發(fā)動機啟動;
中低速行駛:主要由電機驅(qū)動,發(fā)動機根據(jù)負荷啟動,MG1利用行星齒輪調(diào)節(jié)發(fā)動機和MG2的轉(zhuǎn)速,同時可作為發(fā)電機給電池充電;
高速行駛:發(fā)動機轉(zhuǎn)速提升,MG1反向轉(zhuǎn)動,和MG2一起提供動力;
正常行駛:發(fā)動機提供主要驅(qū)動力,電機根據(jù)負荷調(diào)節(jié)發(fā)電或充電狀態(tài)。
然而,混合動力的行星齒輪結(jié)構(gòu),和變速箱一樣有固定的傳動比范圍。這意味著當(dāng)電機轉(zhuǎn)速達到極限時,車速就會達到極限,電機轉(zhuǎn)速不能無限放大,限制了車輛極速;加速時最大扭矩受制于電機功率,想加速快就得加大電機功率、電池容量,會對體積、重量有負面影響。
于是,4AT變速箱加入進來:
4AT的變速比和Power Split Device關(guān)系是乘法,其中的3個檔位和E-CVT組合,3×3實現(xiàn)9級變速,再加上4AT的最后一級超速擋,就實現(xiàn)了多達10級的多級變速,能有效放大整個傳動機構(gòu)的變速范圍,在已有的結(jié)構(gòu)上,用較小的體積和重量,增加車輛的性能和極速。這樣就能在保持優(yōu)秀燃油經(jīng)濟性的同時,達到跑車的性能了。
這時,這封介紹信的思路已經(jīng)非常清晰了!
Ta-Da!
經(jīng)過兩個星期的努力,我們終于看到了成稿:
而撒旦君,也公布了他的創(chuàng)作過程:
發(fā)動機,電動機,行星齒輪組,自動變速箱,皮帶和鏈條。這些誕生于不同時代的工業(yè)技術(shù),匯總在一起,成為了現(xiàn)階段能夠擁有的最先進的動力技術(shù)。
這張畫作如能抵達宇宙的深處,一定可以傳遞人類工業(yè)文明汽車生物的巨大成就,當(dāng)然,還有疑惑。屆時,如若在這星辰大海之中,當(dāng)真存在閃耀的智慧,它們或能給我們答案。