增程EV普及使内燃机将多样化

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所属分类:业界动态

即使到了2050年,发动机也仍被预测为汽车的主要动力源。但直接驱动车轮的却不仅限于发动机。

例如,三菱插电混合动力车(PHEV)“欧蓝德PHEV”及通用插电混合动力车“雪佛兰沃蓝达”基本上是用发动机来驱动发电机的。

马自达在研究将转子发动机用作发电专用发动机的混合动力车(HEV)(但马自达似打算将转子发动机重新用作车轮驱动发动机)。

作为驱动手段来配备发动机的趋势今后将愈发明显。在今年春季举行的“人与车科技展2015”上报出的奥地利OBRIST Powertrain公司混合动力系统“HyperHybrid”用的动力单元,就是一个代表。

该混动系统采用串联曲柄轴的双缸这种特殊构造。这样就变成了360度曲柄轴,所以两气缸的气门正时基本上正相反,因此在气缸之间设置了1根平行 于曲柄轴的凸轮轴,利用摇臂来驱动左右吸排气气门。采用1凸轮4气门的缸头设计,实现了扩大气门夹角、为两气缸各分配2个气门的布局。

由于是发电用途,因此没有复杂的可变气门正时机构,而是采用了连凸轮尖也由两缸共享的简化设计。其令人感兴趣之处,是在实际作为增程器用单元配备时效果会怎样。虽说其中还存在实际的振动特性等必须要解决的问题,但却是一种全新的、令人感觉到有巨大可能性的发动机。

增程EV普及使内燃机将多样化

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另外,在此次人与车科技展上,纯电动汽车(EV)及混合动力相关机构方面的独特尝试也随处可见。英国Advanced Innovative Engineering公司(AIE)开发了超小型转子发动机,并提出了将该其用于发电的方案。目前,除马自达以外还有其他企业也在开发转子发动机这事虽 令人吃惊,但该发动机的原理却非常有意思。

AIE目前已实际投入使用的有4种转子发动机。最小的发动机排量为40cc,重2kg,既小又轻,可以放在手掌上,能发挥5bhp马力。最大的发动机排量为650cc,可产生120bhp马力,但重量仅为28kg,也是小型轻量。

该公司认为,转子发动机可用于多种用途,而作为增程器用动力单元来考虑,转子发动机不仅既小又轻,而且对振动特性也很有利。

该公司为提高转子发动机的效率,还开发了在同轴上追加以排放的废气来转动的另一个转子的规格。称为排气膨胀器(Exhaust Expander)的另一转子具备与转子发动机同样的三角形转子,但不带压缩及燃烧行程,因此壳体成了圆形。

在提高转子发动机效率上,还有使用涡轮增压器的方法。不过,在不追求高功率的情况下,最好还是用废气的能量来转动转子,作为偏心轴的驱动力直接回收。

据称,在实验中,该排气膨胀器使输出功率提高了20%,使尾气排放减少了30%(也就是提高了燃效)。如果以转子为中心,在偏心轴两端中的一端追加发电机,另一端追加排气膨胀器,那么作为组件就会显得稍大,但即便如此仍足以实现紧凑的动力单元。

除此之外,如果不将驱动力直接用于行驶的话,也许还可将开发目光重新投向燃气轮机等70年代的概念车所采用的动力单元。

不仅是废气的压力,若可利用原来舍弃的热能来发电,那么发动机的热效率便可进一步提高。

随着纯电动汽车逐渐成为现实的选择,发动机也在开始追求新的可能性。(来源:日经技术在线)