21世纪的新型汽车
目前,面对消费者对高性能汽车的需求,同时面对环境保护、燃料限制和安全性等越发严格的标准,汽车工业正面临一场革命。一些发达国家,正着手研制2l世纪初的汽车。专家们认为.节省能源、减少污染、安全舒适及智能化,将是21世纪汽车工业追求的目标。
节能汽车
众所周知,目前世界上生产的石油,大部分是被汽车消耗掉的。正在研制的太阳能汽车、氢动力汽车,其设想固然很好,但这不是短时间可以推广的。就目前条件来说,省油还是最实际的办法。
汽车省油,一靠内部发动机的改造,二靠外壳流线型的改善,三靠减轻车体重量。减轻车体重量的方法,一是仍采用钢铁作为原材料,但在充分合理利用上下功夫,以减轻车重,专家们使用了一种所谓的“三明治结构”钢材,可使汽车重量减轻10%;二是采用铝、塑料及玻璃纤维等较轻材料取代钢材,德国奥迪公司已制成全铝汽车。
到本世纪末,一种“超级汽车”将要问世。它使用喷气战斗机的材料,采用超流线型,每100km的耗油仅1.6kg。这种超级汽车的车身将大量由碳、玻璃或特制的塑料(一种造防弹背心的材料)等复合纤维材料制成。该车采用的内燃机体积小、效率高、污染少,而且可以向驱动乾子的电动机供应电力。刹车时,电动机又作为发电机,把减速时多余的能量转变为电力,暂时储存在几个重量很轻的蓄电池中,以备汽车爬山时补充引擎的动力。
清洁汽车
汽车排放的大量废气,是造成城市环境污染的主要原因。
法国规定,发动机排量2L以上的新轿车都必须安装废气有害物质催化转换器,这是近年来对汽车废气污染控制越来越严格的例子之一。
美国加利福尼亚州规定,所有汽车制造厂从1998年开始,“无污染”汽车的产量应占生产总量的2%,2003年达到5%,2005年达到10%。
电动汽车从80年代中期开始引人注目,并得到了长足的发展。从排气的清洁度来说,电动汽车最为理想。现在的汽车蓄电池不仅制约着汽车的最大行程,而且价格也过于高昂。在所有试验中的电化学蓄电池中,法国选择了镍镉电池,德国人则选择了钠硫电池。不过,电动汽车中最常见的仍是功率比较有限的铅电池。同一重量的这三种蓄电池,使用铅电池的汽车虽大行程为50km,镍镉电池为100km,而钠硫电池则为150km。目前、雷诺公司生产的电动汽车均采用铅电池;而标致集团所产的“雪铁龙一AX',与“标致一106”则使用镍镉电池。
从未来看,燃氢汽车最有前途。液氢燃料是把水分解而制取的,释放的能量也远比汽油高,燃烧后排出的水汽没有污染。只要把汽油发动机的燃料喷射部分稍加改装,便可使用氢燃料,而且驱动性能丝毫不比使用汽油差。排出的氮氧化合物仅相当于汽油的1/10。氢汽车最大的缺点是钛合金吸收的氢量少,而且噪音和振动都比较大,这将有待解决。另外,由于液氢燃料要求保持摄氏-253℃的温度,这个技术难度使液氢样车在本世纪内不大可能投入生产。
安全汽车
近年来,全世界每年死于车祸的人数高达约40万,居各种事故伤亡人数的首位。
到21世纪,最大限度地保证汽车驾驶者的安全,有效地防止或抵抗撞击、是提高汽车安全系数的重要手段。由于对撞击的深入研究,以及采用高弹性复合材料和特种钢材,未来汽车座椅在抵抗正面撞击的坚固性将比现在的座椅高出4倍,抵抗侧面撞击的坚固性同样也相应提高。一位法国专家发明了一种形同橄榄球的椭圆形汽车,它不再有宽平的前部,而是有一个尖圆形的车头,这从空气动力学上来说是有益的,尤其是两辆汽车在相撞时可以由侧面擦身而过。这将使汽车相撞的正面冲击变为侧面摩擦,从而大大减轻汽车相撞的后果。当然,在撞击之后,汽车将会改变路线,但是汽车将不再像撞在墙上那样立刻停下,从而减弱了人体难以承受的突然减速作用力。