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。

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