無曲軸，無連桿？豐田引爆發(fā)動機新革命！
互聯(lián)網(wǎng) 俠名 汽車構(gòu)造維修 2017年08月24
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你造嗎？你的可變氣門正時直噴渦輪增壓發(fā)動機已經(jīng)過時了！如果我告訴你，以后的發(fā)動機用不著曲軸和連桿了，而且通過活塞的往復(fù)運動就可以直接發(fā)電，你會不會覺得這是天方夜譚？但是豐田正在研發(fā)的一款自由活塞發(fā)動機線性發(fā)電機（Free Piston Engine Linear Generator），有望將這一切都變?yōu)楝F(xiàn)實。
可能一看到自由活塞發(fā)動機線性發(fā)電機這么長的名字有點暈（下文以FPEG簡稱），把它拆成自由活塞發(fā)動機+線性發(fā)電機會好理解一些。那到底是發(fā)動機還是發(fā)電機？我們暫且把它算為可以發(fā)電的發(fā)動機好了。
發(fā)動機加發(fā)電機，那相信大家已經(jīng)猜到了這一定跟混合動力有關(guān)。沒錯，豐田研發(fā)FPEG就是旨在為增程式電動車量身定做一款小型裝置。相比現(xiàn)款增程式電動車使用的發(fā)動機及發(fā)電機，F(xiàn)PEG將大大減小發(fā)動機的體積以及重量。
增程式電動車與油電混合動力汽車最大的區(qū)別就是，汽油發(fā)動機只為電池充電，而不直接參與驅(qū)動車輛。全球首臺增程式電動車雪佛蘭沃藍達（VOLT）僅僅是根據(jù)傳統(tǒng)的1.4L汽油發(fā)動機進行了改造。
FPEG與傳統(tǒng)發(fā)動機最大的兩點不同就是，沒有了曲軸和連桿的設(shè)計，活塞的回彈裝置由空氣彈簧取代；另外在氣缸中直接加入了發(fā)電裝置。工作原理與兩沖程發(fā)動機工作原理相同，在活塞上行時，完成壓縮、噴油以及點火；在活塞下行時，則完成了做功以及換氣的工作。
FPEG的工作原理與兩沖程發(fā)動機工作原理相同，在活塞下行時，完成做功、并用混合氣將廢氣擠出，在活塞上行時，在活塞下部吸入新鮮空氣、并且完成壓縮沖程，到達上止點后完成噴油及點火等工作。
豐田表示，F(xiàn)PEG發(fā)動機在連續(xù)使用下能夠達到42%的熱功效。而在當今世界上，只有最好、最復(fù)雜、最昂貴的汽油發(fā)動機才能達到接近這個百分比的效果，而且必須是在特定的條件之下。更了不起的是，一個兩缸的FPEG發(fā)動機天生就是平衡的，而且其長度僅有60厘米，直徑也不過20厘米。這樣一個尺寸的FPEG發(fā)動機能夠產(chǎn)生15匹馬力的輸出功率，足以驅(qū)動一臺電池耗盡的緊湊型電動汽車高速行駛。這就是未來！
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