新型分离式循环发动机设计可提高 50% 的燃油经济性

新型分离式循环发动机设计可提高 50% 的燃油经济性

分离式循环发动机(将普通四冲程活塞的功能分离为两个独立但相邻且互补的活塞的发动机)从来都无法与传统内燃机的效率和整体功能相媲美,但新设计可以改变这一切。通过对标准分离式循环设计进行调整,添加新功能(例如用于捕获系统中浪费的能量的压缩空气罐),Scuderi Group 声称其效率不仅与标准四冲程发动机相当,而且远远超过了它。

Scuderi Group 表示,其设计引起了 9 家大型汽车制造商的兴趣,但尚未在现实​​世界的原型测试中证明该技术。但在 2004 款雪佛兰 Cavalier 上安装 Scuderi 发动机的计算机模拟中,分离式循环发动机显示油耗降低了 25% 至 36%,相当于整体燃油经济性提高了 50%。

发动机通过调整旧的分体式循环设计来提高效率,并收集浪费的能量,以便将其反馈回系统。传统的四冲程发动机有四个活塞冲程:一个向下冲程,将空气吸入气缸;一个压缩上冲程,将气缸中的空气(和燃料)压缩;一个燃烧冲程,其中燃料和空气被点燃并转化为动能;另一个向上冲程,其中废气从气缸中排出。

分离式循环发动机将这些功能分配到两个气缸之间,一个气缸负责进气和压缩冲程,然后压缩空气通过连接管送入第二个气缸,在那里燃烧并排出(以下视频对此进行了演示)。Scuderi 通过添加辅助压缩空气储罐并改变第二个气缸的燃烧点(传统发动机在活塞上冲程达到峰值之前点燃气体,但 Scuderi 在活塞开始下冲程时点燃气体),进一步改进了此设计。

所有这些如何转化为更高的效率?首先,燃烧正时的变化使活塞在曲轴上具有更好的杠杆作用,从而提高了发动机低速运转时的效率。此外,单独的压缩空气罐会吸走未用于燃烧的进气。当罐子装满时,里面的空气用于驱动发动机,使压缩活塞可以停止压缩空气一段时间,直到储气罐耗尽,从而节省更多燃料。

这是一个有趣而巧妙的设计,但尽管 Scuderi 确实完成了原型发动机,但这些燃油经济性改进目前仅存在于计算机模型中,无法保证它们会转化为实际的燃油节省。此外,尚不清楚 Scuderi 发动机的燃油节省是否能够与汽车制造商已经在制造的油电混合动力和电动汽车发动机的改进相媲美。随着汽车制造商试图(尽管进展缓慢)转向全新类型的发电厂,重新设计的传统内燃机可能已经错过了真正改变游戏规则的机会。

技术评论

<<:  发展中国家是否已准备好迎接电动汽车热潮?

>>:  麻省理工学院 Kinect 驱动的实时全息图系统可将全息视频聊天带回家

推荐阅读

汤加火山爆发如何“如钟声般”敲响地球

2022 年 1 月 15 日,汤加的洪加汤加-洪加哈阿帕伊火山爆发,发出的音爆声甚至远至阿拉斯加北...

科学家如何防止古代沉船化为尘土

从水下看,一艘百年历史的沉船几乎看起来是崭新的。当条件合适时,木头可以不受阻碍地存在,避免被饥饿的海...

野生动物护理人员戴着狐狸面具照顾孤儿狐狸

在人眼看来,一段仿真狐狸视频可能看起来像是动画电影中的角色。然而,对于一只孤儿幼年红狐狸(称为幼狐)...

人工智能恒温器自动为你创建气候时间表

可编程恒温器可以在房主睡觉或外出时重置温度,从而帮助节省开支。但设置它们可能很麻烦,89% 的用户从...

我爱我:迷人人物和充满魅力的故事的动人评论

《我爱我》:一部激发儿童好奇心的奇幻动漫《我爱我家》是一部电视特别动画,于2022年3月28日至30...

新的证据表明,狗可能在脑海中“描绘”物体,就像人类一样

当狗服从命令或捡球时,很难知道它的脑袋里到底在想什么。狗能理解并回应语调、单词的音节、伴随的手势和肢...

亡灵少女谋杀案:彻底剖析僵尸女孩的复仇故事

亡灵少女谋杀案:死亡与重生的故事2023年夏季动画季播出了许多热门作品,但特别引人注目的是《不死少女...

保护您的收件箱免受网络钓鱼和其他电子邮件攻击

本文已更新。最初发表于 2017 年 5 月 11 日。您可能已经听说拜登政府警告美国公司要警惕潜在...

仅供参考:太空闻起来什么味?

最后的边疆闻起来很像纳斯卡赛车——一股炽热的金属、柴油烟雾和烧烤的味道。来源?大多是垂死的恒星。所有...

未来的月球基地可以用乐高月球积木建造

在月球上建立永久基地之前,需要考虑无数复杂问题,但有一个潜在项目可能不需要复杂的化学和工程技术。事实...

美国司法部指控谷歌购买其默认搜索引擎地位

司法部检察官 周四,在描述谷歌如何保持其作为互联网首选搜索引擎的地位时,他直言不讳。在定于明年某个时...

Levi’s 新款蓝牙连接夹克看起来既酷又怪异

Levi's 通勤卡车司机夹克,采用 Google 提花面料 Levi's即兴而言,...

新罕布什尔州发生 EEE 死亡事件后,以下是有关蚊媒病毒的知识

在新罕布什尔州,卫生官员宣布一名 41 岁男子死于一种罕见但致命的蚊媒疾病——东部马脑炎 (EEE)...

SeaDoo 的 255 马力 RXT iS:世界上最先进的水上摩托艇试图撕碎我的脸

您可不是每天都有机会骑上这艘价值 15,000 美元、拥有 255 匹马力、最高时速超过 70 英里...

为什么研究人员要调查 73 家博物馆的 11 亿多件文物

自然历史博物馆提供了通往遥远世界和遥远过去时代的神奇门户。一些藏品包括化石、矿物、保存的标本等等,气...