有哪些应用在汽车上的黑科技是你见过觉得最不可思议的？
现在汽车电气化程度越来越高，机械的东西越来越少，例如喷油：已从复杂的机液式化油器(左)已经进化为灵活精确的缸内直喷(右)。 剩下的那些机械机构，常常让人叹为观止。今天介绍一个发动机的黑科技，它与阿特金森循环与连杆机构有关。 我们都知道，发动机有四冲程：曲柄连杆机构周而复始地运动，上止点与下止点是固定的。 有位叫阿特金森的工程师，希望设计出一种机构，使得做功冲程的膨胀比更高，从而效率更高。 于是他在1882年设计了一个眼花缭乱的多连杆机构并申请了专利： 就问你这科技黑不黑？ 简直太黑了，黑得完全无法做出来。于是1887年他又设计了一个简化版本： 当时的专利截图： 可惜啊，就连这个简化版本，也够黑，一直造不出来。直到100多年后，本田才造出了一个Exlink发动机，但最高转速仅有2000rpm，无法用于车辆。 可见，以机械结构来实现阿特金森循环，实在是太难了！因为必然要涉及到多连杆机构，一般都承受不了活塞传来的高频、高负荷的力。 于是，大家换了个思路：机械结构不好实现，那不如改造凸轮轴来控制进气量吧 —— 如果进气不充分/进了气再扫出去，那就等效于作功冲程的膨胀比大于压缩冲程的压缩比了！ 思路换了，咱们都不改动经典的曲柄连标机构了，所以后面的事情应该与连杆机构没关系了吧？连杆哭晕在厕所，阿特金森死不瞑目……且慢，咱们让子弹飞一会先。 思路换了之后，江山代有才人出。 首先是本田VTEC(Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System)技术，其原理是凸轮轴上每组都多出一个凸轮。 本田牛就牛在：实现了世界上第一个能同时调节气门开闭时间和升程的技术。 然后是宝马的ValveTronic技术，则通过步进电机和巧妙的机械结构实现了气门升程在0.25mm至9.7mm之间(几乎)无级变化，完全取代了节气门，大大减小的泵气损失。 宝马的贡献在于：从本田VETC的阶梯式调节进化到无级调节。 咱们梳理一下，可变气门技术无非就是调正时(VVT, Variable Valve Timing)和调升程(VVL，Variable Valve Lift)，总之都没有连杆什么事： 那除了正时与升程之外，持续期(Duration)能不能调呢？也就是所谓的VVD技术：要么使凸轮轴上的凸轮轮廓忽胖忽瘦，可那怎么可能？要么使凸轮轴在单周期内的瞬时速度忽快忽慢，那又怎么可能？真是太难了吧！ 真的不可能吗？且慢，说起速度忽快忽慢，你是不是突然想起阿特金森在一百年前的那个专利了？如下图所示，在曲轴转速恒定的情况下，右上方的那个连杆的摆动速度不就是忽快忽慢吗？、 OK，连杆王者归来，现代起亚发明了CVVD技术： 利用连杆机构，使凸轮与凸轮轴沿不同中心运转，从而实现单周期内凸轮辆转速恒定的前提下，凸轮的旋转速度忽快忽慢！ 如下图所示，紫色连杆与凸轮轴固定，以恒定速度转动；通过橙色连杆带动与凸轮固定在一起的蓝色连杆忽快忽慢地转动。当橙杆上的转动中心偏左时，蓝杆左快右慢；当转动中心偏右时，蓝杆左慢右快 ——也就是说，可以通过调节转动中心的位置，来控制蓝杆也就是凸轮在同一周期的转动速度！ 简单地说，就是凸轮里面套了一个凸轮轴：凸轮轴转速恒定时，凸轮的转速忽快忽慢。是不是很黑科技？反正我是看了半天才看明白。 经过实验反复验证，搭载CVVD技术的发动机动力性能可提高4％以上，燃油效率可提高5％以上，废气排放量可以减少12％以上。 100多年前，阿特金森用多连杆结构的曲柄连杆，设想了阿特金森循环。 100多年后，大家用实践证明改造曲柄连杆是非常困难的，而应该用控制进排气来实现阿特金森循环；实现阿特金森循环的路上，从VVT到VVL再到VVD，最终又回到了连杆机构来实现VVD。 阿特金森可以瞑目了。
我来说一个吧。可能非行业内的人几乎不关注，但是我觉得是十分巧妙的设计。 新能源汽车高压连接线的接插件 什么特点？ 简单的说，三道锁！仔细看下图的示例。 大概看明白了吗？ 稍微解释一下 2是可按下去的限位卡扣， 3也是可按下去的限位卡扣 1也是限位卡扣，目的是卡3的屁股， 也就是说，按照正常操作 插入的时候，往里推3先卡住一道锁，然后继续往里推，2再卡主一道锁（隐藏在内部），此时已经有两道锁锁住了接插件！ 但是为了更安全的保险起见，毕竟是高压啊。于是又增加了1这道锁，接插件插到位后，将1往里推，这样就卡住了3。目的是让3的屁股按不下去！这样就确保外力无法拔出接插件！ 那么… 拔出接插件，的时候。就必须按照一定的步骤，就是按照 1  2  3的顺序，才能拔出接插件 第一步，把1退出卡位，这样3的屁股就能按下去了 第二步，按住2的屁股往外拉，会拉到一半，被3的限位卡住 第三步，按住3的屁股往外拉，此时可以完全拔出… 说起来有点费劲，希望你们能看懂 普通的低压接插件是这样的，通常只有一道锁，或者说一层卡扣 所以，在电动车上，有一些普通人无法注意的细节，在保护着我们的高压安全！ 不知道这算不算黑科技… 纯物理… ——我——是——分——割——线—— 补充1： 在网上随便搜索了一下，关于一些三道锁的专利，稍微展示一下 大致如上。有兴趣的同学可以自行查阅 当然了，关于高压接插件，可不仅仅是需要这三道锁保证卡住不掉。还有很多其他的要求的 高压连接器是有一系列完整的技术规范的。 分别规定了 一：技术要求（包含工作温度，额定电压电流，材料及表面处理要求，结构和设计要求，互换性要求，阻值要求-接触电阻、绝缘电阻，耐压性，温升要求，湿热循环要求，高温老化要求，温度冲击要求，温度存储要求，耐盐雾要求，化学液体试验要求，阻燃性要求，插拔力要求，机械疲劳寿命，抗震动要求，抗冲击要求等等……）， 二：质保规定（包含型式试验，出厂检验，合格判据，不合格处理等……） 三：试验方法（包含以上各类试验的详细方法和标准要求……） 就以一个接插件的设计所引用的国标级别的规范，就包含以下一些：仅供参考 补充2： 有同学指出，高压接插件的高压互锁装置是个好东西 没错，是的，用低压来检测和保护高压的一种常见手段，却又比较难衡量和控制的一个玩意儿 没错，就是上面画圈的中间的凹进去的两个母端的插孔。这是高压互锁的位置。 详细的高压互锁的介绍，大家可以参考以下文章