Scuderi集团研制“一分为二式”发动机

2012-05-04 19:30:16来源: 新浪汽车 关键字:集团  研制

当前使用的大部分内燃机都属于四冲程循环内燃机,由德国工程师奥托发明。虽然奥托发动机的使用长达一个多世纪,工作效率得到不断提升,但基本结构和原理仍保持不变。美国Scuderi集团基于前人的“一分为二式”(Split-Cycle)发动机设计理念,以奥托循环发动机为基础对四冲程内燃机进行了大刀阔斧的改动,相比传统奥托内燃机拥有更低的油耗和排放。

“一分为二式”发动机

“一分为二式”发动机

当前使用的大部分汽油机都采用奥托四冲程循环,由进气、压缩、作功、排气四个冲程组成。燃油和空气在进入气缸后被活塞压缩,然后由火花塞点燃混合气,在作功冲程推动活塞从上止点向下止点运动,推动曲轴旋转。最后活塞再从下止点回到上止点,与此同时开启排气门,将废气推送到排气管。虽然四冲程发动机的工作原理简单易懂,并经过一系列新技术不断提升其输出和效率,但油耗和排放仍然非常低。

“一分为二式”发动机将传统四冲程发动机的工作过程分为两部分,在普通气缸之外又配备了一个新的气缸,每个气缸负责完成两个冲程的动作,一个气缸(暂将其称为A气缸,图中蓝色位置)用于进气和压缩,另一个(暂将其称为B气缸,图中橘红色位置)用于作功和排气,曲轴只需旋转一周就能完成四个冲程。A气缸的缸径和冲程相比B气缸更小,拥有两个进气门和两个排气门,进气门与涡轮增压器相连,排气门则通过气体交换通道与B气缸的进气门相连,并在B气缸的进气门处借助两个燃油喷射器形成可燃混合气。B气缸采用两进一排三气门设计,气缸顶部布置了两个喷油嘴和两个火花塞。被A气缸压缩后的新鲜空气在进入B气缸并形成可燃混合气的同时,A气缸排气门关闭,B气缸排气门关闭,混合气被B气缸进一步压缩,随后被火花塞点燃。

“一分为二式”发动机虽然同样拥有进气、压缩、作功、排气四个冲程,但每个工作循环曲轴仅旋转一周,因此马力输出在理论上将比同排量传统发动机高出一倍。此外,“一分为二式”发动机使用米勒循环,这与一些混合动力车型上采用的阿特金森循环相似,在压缩行程将部分可燃混合气推回进气歧管,从而提升效率。通常说来,采用米勒循环会降低动力输出,但拥有更高的效率。

Scuderi表示“一分为二式”发动机将比欧洲车配备的传统高效动力省油25%以上,相比同级最经济的车型省油13%以上,预计在小排量机型上可以做出百公里3.6升的优异成绩,并且排放也将得到控制。如果再配以混合动力系统,油耗和排放成绩更加值得期待。

虽然Scuderi的“一分为二式”发动机是否能够获得成功只能由市场来评判,但在纯电动系统和混合动力系统的发展压力系,“一分为二式”为传统内燃机带来了生机。

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编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2012/0504/article_5407.html
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