新型發動機提升汽車動力
經歷了一百多年的改進與創新,汽車“心臟”——發動機在動力性、經濟性和排放等各方面都有了很大提高。
2003年三款新型發動機:
大眾新式W12發動機
奧迪A8 quattro采用了大眾新式6.0升W12全鋁制發動機,最大功率415馬力,最大扭矩550牛米,是目前豪華型轎車中排量最大、功率最強的12缸發動機。
W型發動機的出現應上溯到上個世紀20年代,最早為飛機提供動力,基本原理是將兩臺V型機相差一定角度安裝在一起。
和以往12缸發動機相比,大眾新式W12發動機具有以下幾個特點:一、結構緊湊;該發動機由兩組超小型V6總成制成,每組都有6個汽缸,呈15°角排列,同時,兩組汽缸之間成72°角連接,這種排列方式將發動機的長度和寬度都縮減到最小程度,一方面可降低發動機罩高度,增加整車動感,另一方面可與四輪驅動系統組合在一起安裝在汽車前面。而其他類型的12缸發動機因體積較大,沒有足夠的空間安裝前輪驅動部件,只能與后輪驅動系統相匹配。
該發動機的核心部件是重量僅為20.5公斤、有7個軸承的曲軸傳動裝置,可像V6發動機一樣保持恒定的點火次序。優秀的抗振性甚至超過對置12缸發動機的水平。為確保卓越的工作性能,大眾W12發動機采用干式潤滑系統。與普通濕式潤滑系統不同,油泵從一個單獨的油箱向發動機提供潤滑油。這種方式的最大優點是:即使在側向加速度很大的狀態下,也可以最佳方式向發動機提供潤滑油。潤滑油油箱位于右前大燈的后面,通過兩根軟管與發動機連接。油泵由直接與曲軸相連的鏈條驅動。發動機左側的水冷系統可以確保潤滑油的充分冷卻。這種系統很少應用在批量生產的轎車中,一般只用于高級跑車上。油氣的混合由Bosch Motronic ME7.1.1型電子順序燃油噴射系統完成。該裝置包括電子氣門控制、熱膜式空氣流量計和可變空燃比控制。4只爆震傳感器能精確測出產生爆震的氣缸。
該發動機對廢氣排放的控制主要依靠安裝在發動機附近的4個三元催化轉換器和安置在消音器內的2個主催化轉換器。8個可自動加熱的氧傳感器對尾氣進行連續監測。因此,功率如此強大的發動機也可毫不費力地達到歐洲Ⅲ號排放標準。 該發動機的最大的魅力在于其特殊的聲學品質。無論是怠速狀態還是高速行駛,噪音都控制在較低的范圍內。同時,中速時,聲學工程師們設計了極富動感的聲頻模式。這種特征鮮明的聲頻設計將最高的聲學品質和強烈的感情色彩融為一體,成為顯示車輛優秀性能的典型特征。這種聲學模式的形成基于發動機出色的平穩性,主要歸功于以下幾個部件:經過最佳動力學設計的曲軸、凸輪軸驅動系統、具有特殊剛性的曲軸箱、傳動機構的連接件。
本田油電混合動力發動機
2003款Civic Hybrid的動力系統由1.4升4缸發動機和一個電動機組成,其中電動機采用了全新的電動機輔助(IMA)系統,該系統在貧燃技術和氣缸鈍化系統的配合下,可有效地回收電能,同時提高燃油經濟性。工作原理是:加速時,電動機“輔助”汽油發動機提供扭矩,在不消耗額外燃料的情況下,提高車輛的動力性能;勻速行駛時,電動機停止工作,由經濟性更高的汽油機保持車速;而在減速時,電動機則變成了一個發電機,不斷地將能源轉化為電能。另一方面,發動機具有自動啟動停止的特點。比如,遇上紅燈時發動機會自動關閉,之后隨著擋桿的撥動重新啟動,以此節約燃油消耗。配和5速手動變速箱,新款Civic Hybrid的百公里量耗油僅為5.7升,這樣的成績足以使其擁有巨大的發展潛力。另外,由于使用混合動力,Civic Hybrid有望達到更為嚴格的燃油排放標準。
該發動機的研制成功證明了混合動力技術正在步入“黃金時期”,本田公司稱:“該發動機是目前行駛在路面上的最經濟的動力系統,證明了本田‘集成電動機輔助’系統的可靠性,高效性及適用性。”
日本stivling公司綠色發動機
日本stivling發動機公司近日宣布開發成功一種使用農業和林業廢料,如稻殼或鋸末作燃料的新型發動機。這種發動機氣缸內的空氣在反復加熱和冷卻的循環中推動活塞,其牽引力為5馬力,由于利用廢料燃料,故運行費用極低,并不會污染大氣。
這種新型發動機的工作原理與現有的內燃發動機完全不同。內燃機使燃油氣化,燃料在發動機內爆炸燃燒。而新型外燃發動機氣罐內的空氣由外部加熱使之收縮,氣缸內的空氣膨脹和收縮使活塞運動而獲得動力。
外燃發動機由燃燒器和發動機組成。用通常不被利用的資源如稻殼、鋸末和修剪下的樹枝作燃料;空氣在燃燒器內被加熱到約650℃,高溫空氣送入發動機后膨脹,使氣缸內活塞進行運動。當冷卻系統使空氣收縮,空氣在曲柄箱內冷卻到約60℃時,空氣收縮,使氣缸活塞回到起始位置。在發動機內設置的熱交換器將冷卻的空氣重新加熱,使發動機連續運行。由于這種發動機不產生廢氣,并可有效利用農業廢料,故有潔凈和燃料費用低等特點,預期將來會獲得廣泛應用。
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