主题：茗谈（75）：V2H -- 本嘉明

难道发动机排放改善了?

普通内燃机的汽车，在路口等红绿灯时，发动机不关闭，这时候发动机是空转的，不仅浪费燃料，而且这时候燃料是不完全燃烧，排出的有毒气体很多。

香港前一段时间就规定了，汽车在路口等红灯，超过一定时间发动机就要关闭，这样可以把有害气体的排放减少很多。

那油耗为什么还一样?

发现这个东东停车的时候发动机的声音比行驶的时候还大，偶认为是发电机配置的有问题。行驶的时候可能是发动机直接拖动轮子，发动机的震动和平常的大巴差不多。在停车时发动机拖动发电机，这个发电机的可能不太合适，声音巨大。

找到了这个发动机的一些设计资料，发现这个发动机的燃烧室的直径有400MM，长度也有400MM左右。从PBS给出的这张图上看，如果这个发动机采用的是类似结构的话，那么这个发动机加上电机和气道等加起来大概要1.2米长，直径600MM左右。这个家伙装在小汽车里面的确有些大了

混合动力车因为要配置一个发电机和电池，等于是汽车本身重量增加了一些，完全有可能抵消没有了发动机空转这个好处。

不省油的说法是司机本人说的，具体不了解。

（一）

微型燃气轮机，确实可以用在汽车上。

首先是比赛用车。

其次是进一步缩小，用在“美洲豹”CX-75全电动跑车上。

上图：2010年推出的电动跑车概念车C-X75

由两台安在车座后部的70千瓦燃气轮机，负责向前部电池组提供电力。

燃气轮机的废热排放

这个微小的燃气轮机由英国Bladon公司为美洲豹定制，极为小巧，功率75千瓦，在CX-75上装了两台。

由于“美洲豹-陆虎”公司名花易主，上级领导------印度塔塔集团的阮书记来亲切慰问Bladon公司的同志们。

（二）

中国现有的技术，是100千瓦燃气轮机，体积较大。

我建议，可以考虑这样使用：

借鉴“城市蚂蚁汽车”的设计概念，用一个两厢的底盘（大约是：车总宽1.8米，总长4.3米），上面安装两个互相独立的单元，没有后备箱。前单元是驾驶舱，两座，同CX-75一样，装备有驱动电机，电池组。

后单元是多功能单元，可变化为几个功能：

一， 三座位客舱，座位下为备用电池组。这样，加上前单元，就是一部纯电动市内通勤车，一家三代5口出门走走亲戚也很方便。加上备用电池后，一次充电能走80公里左右。

二， 货舱。把座位收拢贴墙，腾出空间可以装货。这时货舱地板下仍有备用电池，在市内送送货很好用。顶部舱板可以拆卸，尾部舱板可以折半。

三， 动力舱。以我国现有的100千瓦微型燃气轮机为基础，加配发电机，汽油箱，以及其他辅助部件，构成一个紧凑完整的“动力工作站”，工作站的外部尺寸切合后单元的内尺寸（座位收起后）。根据“天天跑路”兄的推算，我们中国自己搞的100千瓦气轮机，加上了发电机和进气道（还没加上油箱），尺寸大约是1.2米长，0.6米直径。由于要进气，所以进气口必须指向正前方，不能打横。这样的尺寸，放在任何汽车的后备箱，都是太笨重了，但放在“后单元”，占用原来坐三个人的后排座位，空间就足够了，还能留出部分空间装货。

这样一来，后舱不加装“动力工作站”时，就是一部纯电动车，市内通勤拉货都够用了。加装了“动力工作站”，就是类似于VOLT的混合动力增程车，虽然只能前舱坐两人，但车辆的性能（比如航程），同汽油车没有分别。

这个构想的要点，是装上或者卸下“动力工作站”，车主自己在家里就可以做到。买车时随送一个可折叠的电动升降台，把“动力工作站”放在台上，升到与后舱地板齐平的高度，“动力工作站”底部有走轮，一推一拉就装进舱里，然后螺栓固定，把电力电缆（向电池组供电）和信号电缆插进现成的插口，再油箱加满油就行了。

这个构思，出于这样几点：

首先，如果考虑“两车可以并一车”，如果俩车独立可行驶，那么前后连上后，会有太多的车轮（一部车4轮，一部车3轮，也要7个轮子）；

如果是左右连（吉利在研制中），每部车只有前后两个车轮，等于是部摩托车，安全性就低了。

上图：吉利的“双体车”，两个蓝边白框，是车轮的位置

所以我们仍回到常规思路，考虑用一个坚固完整的两厢底盘。

其次，VOLT最大的问题，是叠床架屋之下，自重较大，系统复杂，而且成本大。单纯讲成本，国家可以补贴。但一般上下班通勤，用电池组就够了，燃油发电系统无用武之地，这“死重”却卸不下来，白白浪费能源。所以，能否灵活拆装“动力工作站”，就变成关键。

第三，英国Bladon公司那么小巧的燃气轮机，我们一时做不到，那么就立足已有的国产化产品来设计，我们的产品虽然体积大一些，仍然能胜任。而且产品要尽早推出市场，占领份额，在实践中改善，这就要牺牲一些东西，来迁就现有的国产微型燃气轮机。这里，我们牺牲的就是载客数。

其实现在的私家车，上下班很少有三人乘坐，顶多是老公先送老婆，然后自己开去单位。一家三代5口出远门，不如坐大巴和高铁，毕竟国道上疲劳驾驶的比较多，犯不着冒险。

那么，可以不可以做成三厢，最多乘7人，加装“动力工作站”后仍可以坐4或5人？这也可以，但不宜成为主流。现在汽车太多，应该鼓励设计短车身，停车不占地。如果大家都是短车身，就等于市区的停车场面积又可以挖潜了。所以我们不设后备箱，如果去超市采购，购物筐就放座位上。

第四，由于后舱有可能改为动力舱，会有气流，噪音，震动，还有油箱在，为安全计，同前舱互相独立，比较合适。

（三）

我们以德国BEETLE车的尺寸为例，看可以不可以改装为“燃气轮机增程车”。

1998年款的甲壳虫，总长约4.13米，总宽1.72米，高1.5米。这里我们借用早期（约60年代）的甲壳虫解剖图，假定此车的总长4.4米，宽1.65米。

此图的上半部分是俯视图，下半部分是侧视图。俯视图里拦腰一道红线，是分隔前舱（驾驶座和副驾驶座）和后舱（可坐二成人一小童）的钢板。后舱如果改为“动力舱”，加装“动力工作站”前，先把后排座椅折起（下面侧视图里后排的黑线部分），然后打开车尾掀背门，把一体化的“动力工作站”整个推入。

从俯视图可见，“动力工作站”的中间（黄线部分）是100千瓦微型燃气轮机，长1.4米，圆直径0.6米。燃气轮机斜向安装，使用后排座右侧（就是副驾驶座后面）的窗口来给燃气轮机进气（窗口加装百叶帘，避免异物吸入）。为了进气顺畅，分隔前后舱的钢板在这里向副驾驶座弯折。这样副驾驶座的乘客头后空间略小，但不影响乘坐。万一进气口百叶帘上吸附了异物，副驾驶只要摇下前排右侧窗，就可以伸手清理。

而从侧视图可见，燃气轮机的姿势，是前高后低，等热废气从燃气轮机尾部喷出时，正好接入常规布局的排气管，从车尾底部排放。

俯视图上看，“动力工作站”还包括两个蓝色部分，这前一个是发电机，燃气轮机的动力在这里转换为电能，充入电池组，驱动汽车；车尾一个则是燃气轮机所用汽油（柴油）的油箱。油箱离驾驶座最远，也便于加油。整个“动力工作站”是一个整体，打开掀背门后，对准预制的钢轨推入，然后用螺栓固定，再把掀背门合上锁死，隔着门就可以多次加油。

由于后舱可能会充满机器，司机无法扭头后视，所以前后舱的隔板也就是整块钢板，不必留出玻璃窗口。司机要倒车泊车，以后视镜，车尾安装的摄像头和倒车雷达为耳目。如果后排坐着乘客，前后排之间有摄像头和车内电话可以对谈，如今置一个600万像素摄像头，才几个大毛？觉得还不爽，可以把隔板的上半部分取下，只保留下半块隔板。

这样改造后，这台普通的甲克虫，实际上就是“美洲豹”CX-75的“猴版”，乌鸡变了凤凰。

其实CX-75目前只是概念车，即便Bladon Jets公司的超微燃气轮机能投入实用，如此“精致美丽”的产品，制作成本必然极为高昂，喝的油也很高档，使用可靠性和大修寿命也堪疑。我们自己的100千瓦燃气轮机，看看笨重一点，如果真能做到用料扎实，经久耐用，皮实扛造，那也是一功。这样整出来的山寨版CX-75，包子有肉不在褶上，童鞋们可要踊跃认购，支持国货啊！

• 这个可以商榷一下
• 赶紧自首

是因为它是设计用来做发电机用的，主要考虑的运行的经济性，换句话说完全可以搞的更小。首先这个东东是有回热装置的，如果取消那么它的热效率会充26%下降到20%左右。这个效率依然高过汽车发动机，而它的直径却可以下降到400左右。其次它的发电机和主机串联工作的，也就是说，1.2米左右的长度中起码400左右是发电机。如果改成并联，用齿轮或者皮带来传动，效率会下降一些，但是长度会缩短到800左右，足够安装在汽车的发动机舱了。

最后，你贴出来的那个图片好像不是国产微型燃气轮机的图片，PBS贴的那个示意图才是。

一般类似QQ这样的小车发动机也就4-5十个马力，75KW几乎是这个的一倍了。从本大给出的图片可以看出，这个小发动机非常小巧，也就是一个大号暖瓶的体积。混合动力车的主要问题就是死重太多，用这个可以极大的减少发动机的重量，提高使用经济性。

另外这类车的电池可以设计的小一些，仅仅够缓冲发动机的运行即可，不必追求行驶里程。可不可以使用超级电容了替代锂电池，来作为蓄能工具。毕竟电容的充放电功能远比电池要好，可以迅速的充满，能够适应燃气轮机的运行节奏。

1)你说到1.2米长，0.6米直径时，已经提到包含发电机，但我不知道如何判定发电机的尺寸，所以没有剥离这一块。

2)英国那个“暖水瓶”，我不是很看好。首先，做到这么精巧，材料科技和加工技术很不一般，中国一时山寨不了；如果这关键部件纯进口，人家就是肯单卖燃汽轮机，这维护费用也耗不起；就算中远期能山寨出来，成本也太大，不值。第二，这样的机器，对耗用原料(燃油，吸进的空气)和工作工况(比如路面平整度)必然要求很高。潘石屹说过句很幽默的话：M2.5面前，人人平等。就首都那空气，你再富也用不起，英国燃汽轮机老爷基本就5分钟内噎死。第三，经济性最重要，因为这也是减少废排的根本保障。如果有回热装置可以提高热效率到26%，那宁可笨重一点。而且车主日常使用也省油钱。

3)如果发电机已经串联了，那么我留出的“并联发电机”空间可以节省出来，用来装货。动力舱和货舱混用。

4)燃气轮机装上汽车，有一个问题就是“位置”，因为要顺畅进气，燃气轮机不能装得太低，也不能打横，还必须在车内，挡风遮雨。CX-75就是遵循这三条的，而且因为小巧玲珑，也顺便解决了美观问题。但我们的技术条件在这儿了，只能大一些，大了也好，容易做到皮实，对脏空气不怕呛，也便于人工维护，你总不能老是靠显微镜去修理那“暖水瓶”吧？如果我假定的尺寸(1.4米长，0.6米直径)对于100千瓦汽轮机是大了点，对于140KW说不定是正好？

我因为做手工具的，所以有个基本概念，机械产品要适合人的极限，尺寸也一样。东西太小了，手指伸不进，眼睛看不清(老法师都是老花眼)，那就是丑陋的设计------你又不是做手表！

5)这里我拿甲壳虫为例子，说明一个相对笨重的燃汽轮机，完全可以装在一个经济型小车里，把小车变为“低排放(双人)轿跑”。我在VW的GOLF这类短厢型车上也量过，也装得下。

双座轿跑，在中国很可能会兴起，不一定是宝马啦，其他经济价位的也热销，年轻人喜欢嘛。轿跑的一个特色是敞篷，但在中国，一则MM们怕晒(那个晒起来厉害，GG们也吃不消，半天一定脱皮)，二则空气太差，粉尘太多，所以必然会转向“硬顶轿跑”。既然硬顶了，如我建议的“燃汽轮机上小车”，就有可操作性了，后厢一装，窗帘一拉，再有噪音震动也不怕，既环保又符合市场需求，双赢。而且一车二用，把动力舱卸下来，就是一辆纯电动山寨甲壳虫。

Pontiac Solstice 双座轿跑

图片里看不出微型燃机怎么做余热回收的。。

如果是单循环的燃机，照道理热效率比不上柴油机。这也是燃机为什么很少用在汽车，火车上的原因。

燃机最适合固定负载的情况，象汽车，火车，轮船走走停停，其实不那么合适。看来这个是新思路，用燃机发电，然后电池驱动汽车，这个可以很好解决这个负载变化的问题。但是如果热效率上不去的话，我搞不懂这种汽车的优势在哪里？

你所说的图片，就是CX-75的图片吧?

我想大致的比喻就是：

微型燃气轮机输出功率大，类似于不定期爆发的山洪，来势猛但不必持续很久。电池组是一个水库，水库一旦没水了，就“诱发”一次山洪。等水库蓄满了，再细水长流地用掉。

建立这样一个上下游配合的模型，是为了提高燃油效率，也提供使用电网电(给电池组充电)的选项(从而少用燃油)。所以燃气轮机的回热装置是必要的，哪怕因此增大体积也在所不惜。

英国的这对活宝“暖水瓶”，是用于超跑，这类车不在乎燃油效率，跟高级皮草大衣一样，是富二代空虚炫富的工具，也越来越为广大银民所不齿。中国要发展，只能是广大群众喜闻乐见的经济型混合动力“轿跑”，产品能跑量，又大面积增加普通消费者的生活乐趣。

既然跑量，就必须比较粗糙大件，适应全国不同的路况和气候，也适应各地水平参差不齐的维修服务。

塔塔收购美洲豹，本身就是华而不实的买卖，人家当然继续把“暖水瓶拐”忽悠给新科凯子老板。暖水瓶这种“林妹妹”型产品，我们跟不得。

是因为在发动机在高怠速区发电，NVH相对较差。

车上发电的就是电动机，只不过发电时是负扭矩转为发电模式。