李爾欣

講真，這汽車(chē)世界里確實(shí)有一些奇葩的動(dòng)力系統(tǒng)，比各種新型燃料電池、非主流內(nèi)燃機(jī)都還要異于尋?！?/p>

替代動(dòng)力

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)雖然很普遍，但缺點(diǎn)也不少，所以人們一直在尋找能替代它們的動(dòng)力系統(tǒng)。有的選擇喂給內(nèi)燃機(jī)新的燃料，像液態(tài)氮、液態(tài)氫、液化石油氣、天然氣、生物酒精之類(lèi)；有的則直接改用全新的動(dòng)力系統(tǒng)，比如我們介紹過(guò)的燃?xì)鉁u輪機(jī)、火箭動(dòng)力、純電動(dòng)、太珀能動(dòng)力和氫燃料電池等。但總體而言，受技術(shù)條件和消費(fèi)習(xí)慣等因素的限制，至今仍未找到完美的替代動(dòng)力。

奇葩的動(dòng)力系統(tǒng)

各位編輯大大好！本小透明汽水聽(tīng)說(shuō)地球上曾經(jīng)有過(guò)使用核動(dòng)力的汽車(chē)，那就請(qǐng)問(wèn)，這款車(chē)到底長(zhǎng)啥樣？開(kāi)車(chē)的人不怕核輻射嗎？這世上還有比它更奇葩的動(dòng)力系統(tǒng)么？

若問(wèn)是否有比核動(dòng)力更奇葩的動(dòng)力系統(tǒng)，答案是肯定的，而且數(shù)量龐大?；旧先魏文墚a(chǎn)生動(dòng)能或熱能的材料，都會(huì)被工程師拿來(lái)試驗(yàn)，比如美國(guó)的新奧爾良市就曾在19世紀(jì)運(yùn)營(yíng)過(guò)用天然肥料產(chǎn)生的氨氣來(lái)驅(qū)動(dòng)的公共汽車(chē)。把歷史資料里的奇葩動(dòng)力系統(tǒng)都羅列出來(lái)，只要有編寫(xiě)《四庫(kù)全書(shū)》的那份精力，想來(lái)也能做到，但咱們顯然不是撰寫(xiě)檔案的，暫且從最近幾十年里挑些“代表”給大伙開(kāi)開(kāi)眼界吧。不妨先從你問(wèn)到的核動(dòng)力車(chē)說(shuō)起。

核動(dòng)力

核能是個(gè)好東西，燃燒污染低，燃料的能量密度又大，早在當(dāng)代科學(xué)家剛開(kāi)始研究原子能的時(shí)候，就已經(jīng)有人設(shè)想過(guò)用它來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。而在見(jiàn)識(shí)過(guò)原子彈的威力，并成功利用核反應(yīng)堆發(fā)電之后，從20世紀(jì)50年代到20世紀(jì)60年代，美國(guó)和前蘇聯(lián)等大國(guó)都愈發(fā)熱衷于更廣泛地應(yīng)用核能，后來(lái)還真搞出核動(dòng)力艦艇以及核動(dòng)力飛行器，部分成果更沿用至今，但核動(dòng)力車(chē)卻始終停留在概念模型階段。

一開(kāi)始，人們以為只要把核潛艇的鈾裂變蒸汽渦輪機(jī)或者人造衛(wèi)星的核燃料電池的尺寸縮小，再裝上車(chē)就行。但后來(lái)發(fā)現(xiàn)沒(méi)那么簡(jiǎn)單。對(duì)于核反應(yīng)堆動(dòng)力，光是那厚重的核輻射屏障，就足以把車(chē)輛壓得走不動(dòng)；而若換成輻射微弱的核燃料電池，以當(dāng)下核燃料電池的性能，還無(wú)法驅(qū)動(dòng)車(chē)輛高速馳騁。例如2012年登陸火星的好奇號(hào)探測(cè)器，其動(dòng)力系統(tǒng)為MMRTG多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姍C(jī)，電機(jī)本體重達(dá)45千克，而發(fā)電功率卻只有110瓦——這還是目前相對(duì)高效的核燃料電池動(dòng)力。不過(guò)，真正妨礙核動(dòng)力車(chē)發(fā)展的，卻是人類(lèi)對(duì)于核威脅的恐懼。如果連相對(duì)更穩(wěn)定的核電站都要抵制，怎可能容忍車(chē)輛載著核反應(yīng)堆到處蹦跶？

01.罕無(wú)人跡的地方，或許才是最適合核動(dòng)力車(chē)的生存環(huán)境。

02.Ford Seaffle-iteXXl的等比例模型。

03.Cadillac WTF的設(shè)計(jì)圖。

假如未來(lái)真有核動(dòng)力車(chē)，那多半是依靠核能發(fā)電來(lái)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)，而它的“核動(dòng)力”既可能是微型釷基熔鹽堆，也可以是由小型RTG放射性同位素?zé)犭姍C(jī)組成的核電池堆，但無(wú)論哪種，都得先解決核動(dòng)力系統(tǒng)本身的問(wèn)題，如核輻射、核污染以及核廢料處理等等，然后還得達(dá)成碰撞安全、耐用性等量產(chǎn)車(chē)的技術(shù)指標(biāo)，最后才會(huì)考慮燃料消耗和行駛質(zhì)感這些實(shí)用性需求。但鑒于民眾長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)核能的習(xí)慣性恐懼，核動(dòng)力車(chē)或許只會(huì)出現(xiàn)在外星球或者戰(zhàn)場(chǎng)等特殊場(chǎng)合。如此吃力不討好的項(xiàng)目，大概沒(méi)有幾家商品車(chē)制造商會(huì)貿(mào)然立項(xiàng)的吧？

Ford Nucleon

1958年，為探討未來(lái)量產(chǎn)核動(dòng)力車(chē)的可行性，福特造出一款核動(dòng)力概念車(chē)的模型，并命名為Ford Nucleon。在福特的設(shè)想中，F(xiàn)ord Nuceon跟核潛艇一樣，可通過(guò)鈾裂變蒸汽渦輪機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，并且隨著技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)有望用上小型自裂變核反應(yīng)堆。后來(lái)，福特還曾在1 962年的西雅圖世博會(huì)上展示過(guò)以可更換核燃料電池為動(dòng)力的Ford Seattle-ite ⅩⅪ概念車(chē)的等比例模型。但最終，福特選擇擱置整個(gè)核動(dòng)力車(chē)項(xiàng)目。

MDI AIRPod

亮相2009年日內(nèi)瓦車(chē)展的AIRPod樣車(chē)，是2000年成立的法國(guó)氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商MDI與印度TATA汽車(chē)合作研制的氣動(dòng)力城市代步車(chē)。當(dāng)時(shí)那款樣車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)包括一臺(tái)0.18升的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)以及一瓶175升的高壓空氣罐，最大功率4kW，最高車(chē)速70km/h，充滿(mǎn)氣可續(xù)航220km。此后，盡管早就推出搭載0.43升2缸發(fā)動(dòng)機(jī)的AIRPod 1.0版，如今更已在開(kāi)發(fā)AIRPod 2.0版，卻仍未見(jiàn)到MDI公開(kāi)發(fā)售AIRPod的新聞。

氣動(dòng)力

最早的汽車(chē)其實(shí)跟火車(chē)一樣，都是通過(guò)蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓氣體來(lái)推動(dòng)活塞，從而帶動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。但不幸內(nèi)燃機(jī)比蒸汽機(jī)先一步實(shí)現(xiàn)小型化，并在短時(shí)間內(nèi)獲得廣泛認(rèn)可，從此使用石油燃料的內(nèi)燃機(jī)就取代蒸汽機(jī)成為機(jī)動(dòng)車(chē)的主流動(dòng)力?？珊芏嗳瞬⒉恢溃?9世紀(jì)下半葉，除蒸汽機(jī)外，其實(shí)還有一種以氣體為動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)時(shí)甚至已用在公交車(chē)上。這種氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)從表面上看跟內(nèi)燃機(jī)很相似，只不過(guò)它無(wú)需點(diǎn)爆可燃性混合氣，而是直接把壓縮空氣通到汽缸內(nèi)，進(jìn)而推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。但在內(nèi)燃機(jī)的統(tǒng)治之下，氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和其他動(dòng)力系統(tǒng)一起逐漸被邊緣化。

斗轉(zhuǎn)星移，隨著石油資源逐漸枯竭，尾氣污染也日益嚴(yán)重，人們開(kāi)始尋找替代內(nèi)燃機(jī)的新型動(dòng)力系統(tǒng)，這時(shí)氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再次浮出水面。目前主要有3種氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)：葉片式、活塞式和擺動(dòng)式。而曝光率較高的幾款氣動(dòng)車(chē)，基本上都和祖先一樣采用活塞式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)階段，氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣閥門(mén)與排氣閥門(mén)分別控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸出功率，因此不需要變速器，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速；另外，只需操縱閥門(mén)即可改變進(jìn)排氣的方向，所以發(fā)動(dòng)機(jī)能在正反轉(zhuǎn)之間自如切換；最后，作為沒(méi)有燃燒過(guò)程的發(fā)動(dòng)機(jī)，氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)自然不存在尾氣排放的問(wèn)題。不過(guò)，和早年的電動(dòng)車(chē)一樣，如今的氣動(dòng)力車(chē)也面臨著功率低、續(xù)航短、補(bǔ)充站點(diǎn)少的窘境，從而陷入推廣困難的惡性循環(huán)。除非將來(lái)也有一款“特斯拉”能打破僵局，不然氣動(dòng)力車(chē)注定會(huì)再次曇花一現(xiàn)。

Honda Air Concept

在2010年洛杉磯車(chē)展的設(shè)計(jì)大賽上，本田帶來(lái)一輛以空氣為動(dòng)力的Air概念車(chē)。不同于其他氣動(dòng)力車(chē)，本田Air似乎是一款真正的噴氣車(chē)。這款車(chē)的高壓儲(chǔ)氣罐與整個(gè)底盤(pán)連成一體，通過(guò)釋放壓縮氣來(lái)推動(dòng)車(chē)輛，而調(diào)節(jié)氣閥即可控制車(chē)速。當(dāng)不能用外接口充氣時(shí)，本田Air還可通過(guò)自身的兩臺(tái)渦輪風(fēng)扇在行駛過(guò)程中吸入空氣，而“續(xù)命”160km。另外，由于不像飛機(jī)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)那樣需要燃燒空氣，本田Air還是一款零污染的環(huán)保車(chē)輛。

咖啡動(dòng)力

咖啡也能驅(qū)動(dòng)汽車(chē)？千真萬(wàn)確。吉尼斯世界紀(jì)錄里甚至專(zhuān)門(mén)有一項(xiàng)Coffee-Poweyed Vehicle的速度紀(jì)錄。不過(guò)，咖啡動(dòng)力車(chē)并非直接燃燒咖啡豆獲得動(dòng)力，其真正的燃料是氫氣，而所用到的“咖啡”實(shí)為咖啡廠商在加工咖啡豆時(shí)產(chǎn)生的糠料。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是先把咖啡糠倒入氣化爐里，再點(diǎn)火燒煮，由此產(chǎn)生混合二氧化碳與水蒸氣的可燃性氣體，并將其碳化，得到一氧化碳和氫氣，然后經(jīng)過(guò)濾和冷卻之后，把氫氣送到活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸內(nèi)，用氫氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)的汽油混合氣，爆燃后膨脹作功，最終推動(dòng)活塞?？梢?jiàn)，咖啡動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一種外燃機(jī)，若把咖啡糠換成其他能產(chǎn)生可燃性氣體的有機(jī)廢料，一樣行得通。

順便一提，創(chuàng)下吉尼斯咖啡動(dòng)力車(chē)速度紀(jì)錄的是一款經(jīng)過(guò)改造的福特P100皮卡，成績(jī)?yōu)槠骄?chē)速105.451km/h。雖然對(duì)于一臺(tái)外燃機(jī)而言，燒咖啡糠或許比單純用煤炭更環(huán)保一點(diǎn)，但咖啡動(dòng)力系統(tǒng)的“燃油經(jīng)濟(jì)性”并不出色，在英國(guó)BBC 1電視臺(tái)的一檔節(jié)目里，另一款咖啡動(dòng)力車(chē)完全靠咖啡糠產(chǎn)生的能量，從曼徹斯特開(kāi)到倫敦一共用掉70kg的咖啡糠，算下來(lái)相當(dāng)于3 miles/kg。如果一輛1988年款大眾尚酷的油耗達(dá)到3 miles/gal，那絕對(duì)是不省油的。顯然，咖啡動(dòng)力車(chē)幾乎沒(méi)有實(shí)用價(jià)值，更像是有趣的實(shí)驗(yàn)或者挑戰(zhàn)項(xiàng)目。

Martin Bacon與他的咖啡車(chē)

英國(guó)人Martin Bacon是一名志愿者兼工程師。海外媒體曾經(jīng)報(bào)道過(guò)的3款咖啡動(dòng)力車(chē)都是由他率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)打造的。第一輛就是BBC 1電視節(jié)目里的那輛1988年款大眾尚酷，第二輛是一款羅孚SDI，車(chē)速高達(dá)107km/h，第三輛便是創(chuàng)下吉尼斯世界紀(jì)錄的福特P100。Martin Bacon并不打算開(kāi)發(fā)量產(chǎn)型咖啡動(dòng)力車(chē)，這些車(chē)都是為他們團(tuán)隊(duì)的志愿項(xiàng)目籌款用的，不過(guò)似乎并沒(méi)有人接手。

01.創(chuàng)下速度紀(jì)錄的福特P100咖啡動(dòng)力車(chē)。

02.Martin Bacon

03.在奔馳發(fā)明機(jī)動(dòng)車(chē)以前，汽車(chē)是靠蒸汽驅(qū)動(dòng)的。