大年初一上映的电影《流浪地球》我认为是万里挑一的国产科幻佳作,为了寻找新的家园,人类在地表建造万台巨型发动机将地球推离太阳系前往新的家园。为避免剧透就不过多赘述,这里简单谈谈那款电影中出现的大型运载汽车。
影片中这种专用的运载汽车可以实现在零下84度的条件下瞬间启动,这让我非常的惊讶,不过毕竟是科幻电影,认真你就输了,我就针对这个低温下车辆启动的问题,给大家分析一二。
北方的司机朋友们,尤其在寒冬季节,经常会遇到汽车难以启动的状况,启动困难有多重因素,这里仅拿燃油车做举例分析(目前新能源汽车在低温下的表现同样有诸多问题)。
1、蓄电池功率下降
汽车启动时需要启动机带动,此时需要蓄电池提供启动电力,然而在当前技术下,电池最低放电温度仅仅在-20℃左右,低温导致电池功率下降,启动困难。此外,火花塞的点火也会受到电池影响。
2、燃油雾化能力下降
发动机靠燃油燃烧产生的力量带动,为使燃烧充分,提高热效率,会将燃油雾化后喷入气缸,但在低温条件下,燃油的粘性及密度上升,同时可能出现“烃结晶”现象,雾化效果降低,甚至形成沉淀堵塞油管,燃烧效率也大打折扣。
3、发动机内部阻力上升
发动机中机械零件繁多,为减少摩擦,在发动机内注有大量机油(发动机润滑油),除润滑减少摩擦外,机油还具有冷却、密封、防锈蚀和缓冲减震等功能,重要性不言而喻。但在低温条件下,和燃油类似,机油的粘性也会上升,这使得发动机内部件运转阻力上升,启动能力进一步下降。
除启动外,低温行车对车辆的损耗也会增大,主要体现在以下几点:
1、胎压降低
热胀冷缩的原理,在轮胎上很好的体现了出来,冬季气温低,轮胎内空气压缩,胎压下降,低胎压会导致油耗上升,爆胎等风险发生。因此在冬季行车前要做好胎压监测工作,避免事故发生。
2、润滑效果差
刚刚有提到低温条件下润滑油粘性上升,导致流动性变差,这也导致了车内其他零件润滑效果下降,加速了车辆部件磨损。
3、水箱结冰
水箱在汽车中起到散热的作用,低温下水结冰体积增大,可能会导致箱体破裂,因此很多地区使用防冻液来进行水箱散热,但防冻液可承受的最低温度不过零下四十度,距离电影中的零下八十四还有很大距离。
相比之下,电影中可以在极度寒冷下随意启动的车辆就非常神奇了,其中运用了什么样的高科技呢?假设电影中的车辆依然使用燃油作为动力源(电影中出现了给车辆加注燃油的镜头),我们也可以设想下。
1、持续加热装置
电影中人员进入车辆后随即摘除面罩,可以猜测车内时刻保持着适宜的体感温度,保持相对较高的温度自然一切由低温带来的问题就迎刃而解了。至于加热的方法,可能是发动机运转将热量供给至车厢内及关键位置。为避免低温无法启动,车辆发动机可能处于持续的运转状态。这也给材料专业的大佬们留了一个巨大的难题。
2、新的石油提炼加工技术
无论汽油、柴油还是润滑油都由石油提炼得来,上文中提到了油品在低温下的诸多情况,在新技术下,可能通过新型加工方法、新型提炼技术等方式解决上述粘性增大、燃油结晶的问题。
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