2011年全球最新汽车技术盘点之发动机篇

2011年全球最新汽车技术盘点之发动机篇(1)

EcoBoost发动机1.0升版本探秘

福特再次拓展其EcoBoost™高性能发动机家族阵容，主要针对北美市场推出新款1.0升EcoBoost™三缸发动机。这是福特有史以来开发的第一款三缸发动机，也是排量最小的福特发动机。

1.0升EcoBoost发动机的最大功率将达120马力，最大转矩输出152牛·米；与绝大部分1.6升自然吸气汽油发动机（例如福特自己的1.6升Duratec发动机）相比，两方面性能都已经达到相同水准或有所超越。

该发动机采用多项先进技术，曲柄连杆机构采用偏置曲轴（Offset Crankshaft）布局，活塞往复运动所在的轴线的延长线不经过曲轴中心，可减少做功冲程期间活塞与汽缸壁的摩擦，能够使燃烧更充分；还有诸如涡轮增压、燃油直喷和双独立可变凸轮正时Ti-VCT（Twin Independent Variable Camshaft Timing）等技术。

GM：汽油直喷压燃技术用于轻型柴油引擎

威斯康星大学和通用汽车团队在联合研究中发现，低温燃烧LTC（Low Temperature Combustion）机制下，高速汽油直喷压燃技术用于低负荷柴油发动机具有可行性。

汽油直喷压燃，即GDICI（Gasoline Direct Injection Compression Ignition）技术，当前正处于进一步研究探索阶段，以将其用于柴油发动机，降低其氮氧化物和颗粒物PM（Particulate Matter）的排放量。

目前已经获得一定成果，例如上止点TDC（Top Dead Center）处带喷射正时（Injection Timing），汽油燃料压燃延迟间隔越大，则发动机可承受负荷越高，而排放烟雾量反而越低，同时在氮氧化物、碳氧化物、未燃碳氢化合物UHC（Unburned Hydrogen Carbon）排放和燃油消耗方面未有任何折中。

Scuderi发动机测试出64mpg油效

Scuderi集团开展了一项计算机模拟测试，将Scuderi发动机与欧洲“高燃油经济性”级别车辆动力进行对比。结果显示，如果Scuderi发动机采用废气涡轮增压技术和空气混合技术，可以达到美国标准63.5 mpg燃油效率，折合每100千米行程油耗3.7升，二氧化碳排放水准为85克/千米。

Scuderi发动机属于分循环设计，具有两个高压冲程——压缩冲程（Compression Stroke）和做功冲程（Power Stroke）；以及两个低压冲程——吸气冲程（Intake Stroke）和排气冲程（Exhaust Stroke）。做功冲程属于被动工作（Positive Work），换而言之气体膨胀产生能量推动机械工作。而吸气冲程、排气冲程和压缩冲程则属于消极工作（Negative Work），也就是说发动机消耗能量推动机械做功。

2012款别克君越V6发动机减重20磅

2012款别克君越的动力选择范围内包含一款新型3.6升V6发动机。该发动机采用气缸盖和尾气歧管一体化设计，起到了减重、降排、除噪等效果；而修改后的进气口改善了进入燃烧室的气流特性，扩大的进气阀门和新型延寿凸轮轴则提高了空气流量，提升了发动机的动力输出。

增大的进气阀门与更长的开启时间是增大进气流量的保证，不过通常藉此换来的功率增长需要以提升的油耗作为代价。为改善折中效果，设计师优化了发动机的燃油系统。

轻量化组件与增强手段综合作用下，3.6升V6发动机减重幅度20.5磅，在未折中燃油经济性的前提下增加23马力功率输出。

里卡多开发CoolR重载车动力燃烧技术

里卡多汽车公司和布莱顿大学（University of Brighton）协作设计并评估一套先进分循环（Split-cycle）燃烧系统，以降低重载车辆碳排放总量。该项可行性研究名为CoolR，最主要的技术特点是采用了低温喷射（Cryogenic Injection）等温压缩（Isothermal Compression）。

里卡多分循环发动机概念主要内容包括：压缩过程中注入液氮LN2（Liquid Nitrogen），从而抑制温度上升，并增加总质量；用发动机能量制造液氮（制造效率是关键参数）；能量恢复机制从尾气中将热量转移到压缩空气内。

CoolR概念技术的目标在于采用喷射液态制冷剂的方式达到相同的热动力增益效果。考虑到制冷剂使用过程中的能耗，最终热效能改进幅度将达到40%左右。这一效果明显胜过当前同样处于开发阶段的其他前景较好的技术，例如基于温差发电/热电（Thermo-electric Generation）技术的尾气余热能量恢复概念，以及有机郎肯循环（Organic Rankine Cycle）低温废热发电技术等。