撰文/ 錢亞光
設計/ 琚 佳
來源/ innengine.com, www.diariomotor.com
盡管像特斯拉這樣的公司在電動汽車革命中處于領先地位,推動了替代發動機解決方案領域的競爭,以滿足消費者對氣候問題的關注,但就道路上的絕對數量而言,內燃機仍占據主導地位。
逐步淘汰內燃機不像人們想象的那樣簡單。這不僅涉及生產新車型,還包括改造現有基礎設施以支持這些替代發動機解決方案。雖然電動汽車的配套基礎設施有所增長,但在更廣泛地推廣其他替代燃料來源(如氫發動機技術)方面,仍有很長的路要走。
此外,去除補貼和種種優惠政策,電動汽車的價格仍遠高于內燃機汽車。為了讓更多的消費者開始購買這類汽車,技術需要發展到能與主流市場價格相匹配的程度,否則即便消費者有意轉向電動汽車,他們仍會繼續購買價格實惠的內燃機汽車。
考慮到在廣泛推廣電動汽車和其他替代發動機解決方案方面存在的這些挑戰,發動機制造商仍在不斷研發新的內燃機技術,以滿足電動汽車無法滿足的當前消費者需求。在內燃機領域推動創新的西班牙INNengine公司,推出了新型e-Rex 發動機。
更輕、更小、更高效
e-Rex是一款單沖程的發動機,其工作方式與傳統內燃機非常不同,在2023年發布概念時非主流引發了爭議。
INNengine表示:“e-REX將在目前的所有應用中取代傳統的四沖程發動機。”“其先進的技術與任何現代四沖程發動機相比,降低了消耗和排放,同時功率提高了4倍,結構也更緊湊。”
INNengine由工程師胡安·加里多·雷克納(Juan Garrido Requena)2011年創建于西班牙的格拉納達(Granada),自2020年以來一直在尋找愿意投資該發動機的公司。這款發動機,即可為混合動力汽車提供動力,也能通過發電機為電動車提供續航動力。
新發動機將先進的四沖程發動機的經濟性和低排放與二沖程發動機的簡單性、通用性和動力性相結合。
e-REX發動機是如何工作的呢?
這款發動機有四個活塞,但它們不是共用一個曲軸或有凸輪軸,而是彼此相對工作,每轉一圈完成兩個工作循環(進氣和壓縮、做功和排氣)。它沒有氣門,只有向燃燒室引入空氣的進氣端口和排氣端口。因此,INNengine 將其稱為“單沖程發動機”。
這種對置活塞設置使發動機運行平穩,噪音和振動非常低,還延長了使用壽命。此外,在壓縮過程中,通過控制活塞之間的間隙,就可以調節壓縮比,進一步提高效率。
INNEngine e-Rex擁有二沖程發動機的所有優點,但沒有其缺點,這讓它成為一個引人注目的選擇。它還可以在一側或兩側輸出,無需太多修改,這意味著它可以很容易地用于推動多個軸。
由于沒有曲軸、閥門、凸輪軸或氣缸蓋等復雜部件,e-REX比四沖程內燃機小55%,輕70%。
該公司已為這項獨特的技術申請了兩項發動機變體專利。e-REX尺寸小巧且重量輕,排量700cc,但其動力足以用于汽車和飛機應用。
INNengine認為,大規模部署替代燃料的主要缺點之一是供應基礎設施不足,而e-REX是一種具有可變壓縮比的多燃料發動機,能適應多種類型的燃料,除了汽油,它還可以燃燒氫、e-fuel、甲醇等。
它體積小且重量輕,是電動汽車理想的增程器。這是因為動力相當于傳統2000cc發動機的e-REX重量僅為35公斤。這允許在與傳統發動機相同的空間和重量內擁有一套完整的增程動力系統(包括電機、交流發電機、電池.等),能節省高達40%的能源成本。
除了汽車領域,e-REX還可以為船舶的液壓系統提供電力和動力,或用于工業、采礦和農業的發電機。
REX-B是e-REX 的簡化版本,排量125cc,旨在滿足航空航天行業的標準,是為輕型飛機或無人機設計的,也可以用來取代二沖程發動機。
獲吉利、雷諾看重,即將量產
INNengine 內燃機的革命性設計引起了HORSE Powertrain Limited的注意,這家公司由吉利集團(45%)、雷諾集團(45%)以及沙特阿美(10%)合資建立于2024年5月。
合資公司目標是采用最先進的技術,設計、開發、生產和銷售行業領先的混合動力及燃油動力總成部件和系統,包括發動機、變速箱、混合動力系統和電池等。
其下設Aurobay(極光灣)和Horse兩家子公司,在全球合計分布17家工廠和5個研發中心,擁有19,000名員工。年產約500萬套動力總成,預計年營收約150億歐元,服務包括雷諾集團、吉利汽車、沃爾沃、寶騰、日產和三菱在內8個主要客戶,用戶遍布全球130個國家和地區市場,其產品可涵蓋全球80%的混合動力和燃油動力汽車市場需求。
INNengine 正在巴倫西亞理工大學清潔移動和熱流體系的實驗室進行研究。這個驗證和測試項目的最終目標是將技術獨家授權給Horse公司,進行評估和大規模生產。
目前,INNengine的發動機已經在馬自達MX-5上進行了測試。結果非常不錯,它在33公斤重量和自然進氣的情況下,獲得了90千瓦的功率,與160公斤的發動機功率相當。新發動機預計將于今年晚些時候上市。
左:Horse公司的首席技術官朱利安·福爾 右:Innengine 公司執行董事羅伯托·萊昂德羅
Horse公司的首席技術官朱利安·福爾(Julien Faure)興奮地表示,這種發動機的結構“可能會徹底改變燃燒技術的動態,對汽車、海軍、航空、無人機和發電都有影響。”
Innengine 公司執行董事羅伯托·萊昂德羅(Roberto Leandro)表示,合作不僅僅是一個重要里程碑:“這是一步大膽邁向更可持續未來的有力舉措。很明顯,要想實現這一目標,就必須著眼于這款西班牙引擎,如果它能通過這些測試,那么在我們等待固態電池成熟之前,它就能成為電動汽車發展的重要推動力。”
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