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內(nèi)燃機會被淘汰?還有這么多新技術(shù)沒問世呢

 文明世界拼圖 2018-07-30

雙積分政策已經(jīng)開始試行,在未來,排放法規(guī)及油耗標準也越來越嚴苛,因此很多企業(yè)都開始著力研發(fā)新能源技術(shù)。而隨著各個車企推出新能源戰(zhàn)略,越來越多人認為內(nèi)燃機會在不久后淘汰,難道內(nèi)燃機真的命不久矣了嗎?

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我看未必,因為很多人都忽略了內(nèi)燃機技術(shù)在近十年來的進步。要知道卡爾·本茨所研發(fā)的第一臺汽油發(fā)動機,其最高熱效率不過為14-15%;而在渦輪增壓技術(shù)普及的今天,大多數(shù)發(fā)動機的最高效率都超過了30%,而且在很多轉(zhuǎn)速區(qū)間都有不錯的效率,一些高效的混動發(fā)動機甚至有著超過40%的最高熱效率。

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未來確實是電氣化的時代,但內(nèi)燃機的退出可能沒有我們想象的這么快。而在不久的未來,發(fā)動機又會有什么技術(shù)或者以什么形式出現(xiàn)在我們生活中呢?

電子渦輪+均質(zhì)壓燃

馬自達已經(jīng)邀請了一部分來自全球的汽車媒體試駕下一代昂克賽拉的試裝車了,而這款試裝車所搭載的,正是帶有SCCI(火花塞控制壓燃點火)技術(shù)的第二代創(chuàng)馳藍天發(fā)動機。

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對于均質(zhì)壓燃發(fā)動機而言,混合氣像是一個整體,在燃燒的時候并沒有明顯的火焰中心,而是在氣缸的各個角落同時燃燒,而這也意味著均質(zhì)壓燃發(fā)動機有著更強的爆發(fā)力,同時能量利用率也更高。不過均質(zhì)壓燃發(fā)動機的燃燒產(chǎn)生條件與燃燒室的溫度和壓力息息相關(guān),這兩項參數(shù)都難以精確控制。

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但有了電子渦輪技術(shù)的加持則會另當別論。而兵哥認為,均質(zhì)壓燃發(fā)動機在加入電子渦輪技術(shù)后,不僅能更靈活地調(diào)整進氣壓力和溫度,同時也能提升發(fā)動機的高效率區(qū)間,其動力的響應(yīng)速度也會有所增加。目前的F1賽車正是采用了相似的技術(shù),其最高熱效率接近50%。

六沖程發(fā)動機

發(fā)動機的排氣管中所蘊含的能量,占據(jù)了汽油燃燒所產(chǎn)生的總能量的40%。如何將這部分能量利用起來,是很多汽車工程師畢生的追求。近年來出現(xiàn)的阿特金森循環(huán)(或稱米勒循環(huán))發(fā)動機,對廢氣能量的應(yīng)用有所增加,但提升程度有限,然而六沖程發(fā)動機卻能夠充分地利用廢氣中的能量。

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一般的四沖程發(fā)動機的工作過程為進氣、壓縮、做功、排氣,但六沖程發(fā)動機在排氣沖程結(jié)束時,會向灼熱的氣缸中噴水,使之變成高溫高壓的水蒸氣,推動活塞繼續(xù)做功;而水蒸氣被排出氣缸后,會在特定的冷卻系統(tǒng)中重新循環(huán)。這種發(fā)動機在六個沖程中有兩個做功沖程充分利用氣缸內(nèi)的剩余熱量,不僅能夠提升效率,而且還能增加功率。

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盡管六沖程發(fā)動機在1983年已經(jīng)在實驗室中誕生,但水循環(huán)過程中可能會攜帶機油,而且第五沖程有可能會對氣缸壁上的油膜進行稀釋,造成機油消耗過快和潤滑不足等問題,因此使用壽命還有待驗證。

連續(xù)可變氣門角度

去年,現(xiàn)代和起亞聯(lián)合推出了“Smart Stream”戰(zhàn)略,現(xiàn)場不僅展示了4款新發(fā)動機和2款新型變速箱,同時現(xiàn)代汽車公司還表示,他們將在不久的將來把發(fā)動機的最高熱效率提升到50%以上。其奧秘除了新材料的應(yīng)用之外,CVVD技術(shù)(Continuously Variable Valve Duration,連續(xù)可變氣門開啟角度)也對提高發(fā)動機效率有很大貢獻。

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對發(fā)動機有一定了解的人可能知道,凸輪的造型對發(fā)動機的性能有很大影響,目前的VVT、Vtec等技術(shù)只能改變氣門的疊加角和升程,但無法改變氣門開啟的持續(xù)角度。而搭載CVVD技術(shù)的發(fā)動機可以根據(jù)所選擇的駕駛模式調(diào)整氣缸閥門的打開和關(guān)閉時間,從而實現(xiàn)更極端的阿特金森循環(huán)。

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可能是市場布局或者技術(shù)認證的原因,現(xiàn)代和起亞尚未在任何車型上搭載這項技術(shù),但相信這可能是我們最快可以看到的高效的發(fā)動機技術(shù)了。

內(nèi)燃機會被淘汰?還有這么多新技術(shù)沒問世呢

出于環(huán)保以及能源安全的層面考慮,我國推廣新能源態(tài)度積極,但也不可能一口吃成胖子。很多人過分關(guān)注新能源,殊不知如今發(fā)動機技術(shù)相比10年前有著翻天覆地的進步。隨著各個企業(yè)開始研發(fā)混動技術(shù),相信在未來較長一段時間里,傳統(tǒng)發(fā)動機依然會通過各種方式發(fā)揮著它的余熱。

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