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新一代低排放混合动力发动机亮相英国
2006年7月21日 11:20  来源:科技日报


    欧洲汽车制造协会(ACEA)的成员曾在1998年达成一项协议,要让2008年市面上出售的汽车每公里二氧化碳平均排放量下降到140克。在头几年中,他们的工作成效显著,二氧化碳排放降低了不少,不过这主要得益于汽车制造商更多地采用了柴油发动机,而汽油汽车在这方面却进步缓慢。
  
    要想进一步降低二氧化碳排放,缩小发动机的体积是一种选择,因为它能减少重量、摩擦以及抽吸过程中的能量损失。但这也带来了一个新问题需要解决:如何让汽车在低速时平滑、快速地加速。为了保证驾驶性能,发动机需要产生更大的输出功率,通过增加压缩机压力可以弥补体积缩小带来的性能损失。而传统增压系统在汽车处于低速时反应慢,效果也不好。

    针对这一问题,英国的IntegralPowertrain(IP)公司最近推出了一种新型混合动力发动机,它采用了新的增压技术和扭矩助力器,可以使C级轿车装用的涡轮增压汽油机在提供170制动马力的同时,二氧化碳排放量每公里只有120克。

    这套系统名为SuperGeni-Hybrid。其技术核心在于它打破了离心增压器中发动机速度与压缩机速度之间的联系,使压缩机可以按当前的驾驶需要保持合适的速度,这使它在加速时可以瞬间进行响应。它同时还提供了更佳的停车/起步性能,让汽车发动机在等待时完全关闭,不排放废气,但启动时又可瞬间加速。如果用它替代汽车上普通的交流发电机和启动电机,不仅性能更佳,还可进一步降低二氧化碳的排放。

    SuperGen发动机系统拥有两个驱动方式。一个是机械传动方式,利用传送带与发动机曲柄相连使环形转轮可以得到发动机2.7倍转速,如果使外围转轮停止,中央的压缩机的转速可以达到发动机反方向转速的32倍;另一个是电子传动方式,如果发动机停止,小的控制发动机可以使外围转轮转动,带动中央的压缩机以发动机同向的11.5倍速转动。通过将这两套驱动方式综合,压缩机速度可以在0—150倍机轴速度间进行精确调整,最高转速可以超过每分钟20万转。

    根据公司介绍,以一个2.0升的C级轿车为例,如果它原来的二氧化碳排放为每公里184.4克,使用同样功效的1.4升发动机可使二氧化碳排量减少26.7克,使用新型转轮可使排量减少5.1克,新的停车/起步特性使排量又减少了6克,这样,二氧化碳排放总共可减少20.5%。从驾驶性能而言,1.4升的SuperGen发动机不管在低速还是高速状态下,提供的牵引力都高于普通的2.0升发动机,这使它的0—100公里加速只需要7.7秒。

    通过改变12伏控制发动机的扭矩比,压缩机大小以及牵引力传送比,SuperGen发动机可以被广泛应用在1.2—4.5升的发动机上。

    对于这套系统而言,主要的成本在于控制发动机、电力系统和牵引力驱动装置上。由于工作电压只有12伏,从而使电路改造成本降到了最低。而牵引力驱动装置也已经投产,并在其它使用增压设备的车辆上得到了广泛验证。据估算,它的成本只有普通混合动力发动机的1/3。

    这套系统通过控制电子装置与可储存300千焦电容组合之间的能流,在需要时最大可提供14千瓦的电能,动态分配给增压系统或者扭矩助力器,从而增加发动机的扭力输出量。IP公司的技术总管卢克·巴克尔说:“大多数混合动力汽车需要昂贵而且笨重的储能系统来保证爬坡或者拖车时所需的扭力输出;而i-Hybrid装置可以在维持自身运转的同时提供更高的扭力输出。”

    由于寸和现有发动机相近,SuperGen系统可以直接整合入现有的发动机设计之中。目前已有不少发动机制造商示对此技术感兴趣。英国NexxtDrive公司的主席罗德·凯奇说:“SuperGen技术提供了一个独特的解决方案,小巧、高效、低排放的发动机带来了很多惊奇。”

 
 [关键词]:排量 混合动力 发动机  发表评论    【推荐】 【打印

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