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又出黑科技? 丰田全新发动机亮相
2017年09月02日 10:18 来源: 车主之家 编辑:徐彬桓 打印 手机阅读

       尽管现代的发动机性能较以往大幅提升,活塞式发动机的核心要素从未改变——活塞推动连杆,带动曲柄轴,最终为车轮提供驱动力。然而最近丰田不走寻常路,他们展示了一款发动机原型机(prototype engine),并为其取名为自由活塞发动机线性发电机(Free Piston Engine Linear Generator,FPEG)。

       丰田探索FPEG的原因很简单:电驱动很可能是未来汽车的发展方向。那么,应对电动化的解决方案就是:为活塞式发动机搭配一款发电机。宝马的i3电动车就实现了这一点,其搭载了双缸增程器(two-cylinder range extender),可以带动发电机为电池组充电。丰田的工程师们更进一步考虑,为何不直接把发动机和发电机整合在一起,利用活塞的往复运动来发电呢?

       探索的结果就是这套FPEG。相比传统的内燃机,FPEG去除了连杆、曲柄及大部分旋转部件(rotating parts)。Free Piston Engine Linear Generator,当中的“Free”指的是活塞不再依附于曲轴,在动力冲程期间,膨胀的气体对活塞施加向下的作用力;而活塞通过气缸内的绕组时,切割磁感线,产生三相交流电。FPEG以两个冲程为一个循环,带缸内直喷,类似柴油发动机那样压缩引燃燃油气混合物(fuel mixture),因而火花塞也被简化掉。

       丰田表示,该款发动机的机械结构简单,在连续使用的情况下,其热效能值(thermal-efficiency rating)为42%。目前,只有性能最佳、结构设计最复杂、价格最为昂贵的汽油发动机,其热能效值能接近该数值,前提是必须在特定环境条件下才能实现。更赞的是,双缸FPEG的性能十分均衡,其周长、长度分别为8英寸和2英尺,动力输出或将达到15马力,在主驱动电池电量耗尽后,使其能够维持紧凑型电动车在高速路上的行驶。FPEG很有可能发展成为未来汽车动力的新趋势。

       

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