在汽车时代的黎明，推进的问题仍然是非常开放的。1900年，美国制造商共生产了4192辆汽车。其中，1681艘是斯坦利汽船，1575艘是电池动力的，只有936艘是内燃机。
早期蒸汽机它们启动缓慢，通常需要10分钟来积聚足够的蒸汽来运行。一旦运行，它们就很难操作，需要经常停下来加水。
它们的电池亲戚射程有限，充电速度慢(听起来很熟悉?)没错，电动汽车(EV)动力总成设计是在IC获得动力的同时发生的。
早期的内燃机相对容易启动，也没有电池驱动车辆的续航里程问题。这些发动机可以使用汽油或酒精作为燃料。到1914年，由于技术的不断进步和支持加油的基础设施的建设，IC发动机主导了汽车生产。
柴油发动机早在20世纪初就有了。它们在汽车上的使用已经有了一些戏剧性的增长，但现在正在减少。柴油发动机具有固有的高扭矩和更好的燃油经济性，但会产生高排放，工程师必须通过附加设备来解决这一问题。
在早期的动力系统开发中，制造商担心的是泵出发动机。他们花了一段时间才开始寻找替代材料和工艺，比如粉末金属，以使这些发动机更好。
以下是对汽车动力总成设计迷人的过去、现在和未来的深入了解。我们还将了解粉末冶金已经并将继续在发展这些设计中发挥作用，为更大的利益。
粉末金属进入汽车动力总成设计
一旦IC发动机的设计确定，工程师们就将重点转移到使其更可靠、更经济。这就是粉末冶金在行业中站稳脚跟的地方。
在汽车工业中使用PM的一个早期例子是20世纪30年代末克莱斯勒的一个部门使用自润滑轴承。直到20世纪50年代初，没有足够数量的粉末金属材料供应汽车发动机工业。原材料供应链的发展进一步促进了粉末冶金在汽车行业的发展。
今天，75%的粉末金属应用在汽车上。是什么导致了这种急剧增长?让我们回顾一下非电动和电动汽车电机设计的发展，以及粉末冶金组件可能成为通往未来的桥梁。
从内燃机到电动汽车
内燃:最实用的
为什么设计师在早期的汽车中采用内燃技术?他们正在寻找一种尽可能容易地推动轮式装置的方法。比起酒精、玉米等，天然气成为更好的选择，因为它更容易制造。
快进到今天，内燃机仍然主导着汽车工业。但是，汽车动力总成设计是否开始出现电气化的倒退?早期的一些续航里程和充电速度慢的问题仍然存在，但工程师们正在迅速解决和改进这些问题。
PM的适用范围:几十年来，粉末冶金一直是IC发动机中各种组件的来源。这些包括连杆、主轴承盖、可变气门正时定子和转子、气门导轨和油泵齿轮。
柴油:提高车辆效率
燃气可能是内燃机最明显的选择。但在20世纪70年代和90年代，柴油也开始流行起来。
柴油发动机操作起来相对便宜，而且相当可靠。他们也有能力产生严重扭矩以及牵引重物的动力。这仍然是它们今天的首要用途。
很容易看出——也很容易闻到——柴油的问题在于它产生的空气污染。与此同时，监管机构也开始认真对待汽车排放问题，而柴油排放问题也变得越来越突出。标准只会变得更严格:
- 加州
- 欧洲
- 亚洲
PM的适用范围:粉末冶金在柴油机的发动机气门中相当常见。多年来，设计师们用PM创造了更高效、更强大的柴油发动机组件。
混合动力汽车:电力和天然气的结合
在世纪之交，电力成为汽车动力系统设计的下一个重要元素——但电池寿命是一个问题。
混血儿救场了。他们提供了电力效率但没有电池续航问题。
PM的适用范围:随着汽车公司开始对传动系统进行电气化，粉末冶金面临着潜在的机会，因为IC发动机变得越来越小或被淘汰。然而，总理并没有停滞不前;实际上，改进的烧结材料和一类新型磁性材料(软磁复合材料）.
这两个机会共同为PM带来了一个仍然乐观的未来，即更轻、更定制的零件，以解决尺寸、形状和重量方面的挑战。
全电动汽车:理想的组合
电动汽车电机设计在100多年前就已经发展到集成电路设计。由于实际的考虑，它在人气竞赛中失败了。
更好的电池的开发——很大程度上可以归功于特斯拉和其他电池和汽车公司的动力系统设计，以及对电池技术的持续投资——以生产出能够对抗最好的集成电路和其他类型的电动汽车。
PM的适用范围:粉末冶金是一种生产工艺这对电动汽车来说充满了潜力，因为你可以让它适应日益复杂的设计和材料需求。这些超出了粉末冶金工艺固有的标准成本降低特征。
您的设计是否在形状、性能或灵活性上受到限制?PM有几个专门创建的材料组来解决日益复杂的设计，特别是那些包含3D通量路径的设计。轴向磁通电机就是一个很好的例子。
电动汽车设计的未来
汽车传动系统的设计已经从其粗糙的开始走了很长的路。设计过程的目标保持相当一致——提高效率，增加里程，减少空气污染，等等。但设计师们应对这些挑战的方式从上个世纪一直到本世纪初都发生了变化。
牵引式拖车之所以是今天的样子，是因为50%的燃料都是用来耗散能量的。如果你把柴油投入到传统的以汽油为基础的应用中，没有什么大不了的。但是有了电动引擎，你可以完全重新设计半挂车请看特斯拉或尼古拉的提议．
毫无疑问:现代电子驱动是未来的趋势。这就是为什么制造商和开发者必须致力于进一步优化电力驱动单元从扭矩和功率密度到效率、重量，最重要的是生产成本，这些都需要调整。粉末金属零件固有的成本效益肯定会在这场竞争中赢得一席之地。
