审查10台新内燃机

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内燃机继续前进,同时出现了创新-从可变压缩程度到没有凸轮的气门。

如今,电动动力总成已达到时尚的顶峰,但是内燃机的发展并未减慢。实际上,新的变化比以往更快地发生。

例如,考虑一下近期发动机创新的简短清单:不带凸轮的涡轮增压发动机;世界上压缩比最低的新型柴油发动机;可变压缩比的四缸发动机;世界上第一台使用压缩点火的汽油发动机。

在这里,我们整理了提供动力总成领域一些最新创新的发动机照片。从智能卡车发动机到微型涡轮增压模型,我们为您提供近年来的一系列关键成就。滚动浏览以下幻灯片以查看其中的最佳内容。

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2.2升马自达SkyActiv-D发动机在所有柴油发动机中具有世界最低的压缩比(14.1:1),据报道,这为消费者带来了很多好处。马自达说,较低的压缩率与活塞顶部的较低压力和较低温度并驾齐驱,这有助于更好地混合空气和燃料,还减少了长期以来与柴油机相关的氮氧化物和烟灰的问题。此外,SkyActiv-D的较低压缩比可减少摩擦,减轻重量。在上周的纽约车展上,这家日本汽车制造商宣布将在2019年紧凑型CX-5跨界车上安装新的2.2升柴油发动机,以改变其反柴油的情绪。

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想象一下一辆仅用两个气缸工作的全尺寸皮卡车。这是雪佛兰Silverado的能力之所在,这要归功于新的2.7升涡轮发动机和主动燃料管理装置增加了机电式可调节凸轮轴。通常,发动机提供17种不同的气缸关闭方案,这使它可以应付驾驶时的几乎所有情况。首席引擎工程师汤姆·萨特(Tom Sutter)在新闻稿中说:“这就像让不同的引擎以低速和高速运行一样。” “凸轮轴轮廓和气门正时在低速和高速时完全不同。” 310马力引擎471.8 Nm的扭矩用Silverado取代了4.3升V-6。

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超级跑车制造商Koenigsegg Automotive AB对他于2016年在概念车上推出的无凸轮发动机技术寄予厚望。被称为FreeValve的这项技术使用“气动液压电子”驱动器来控制每个气缸的燃烧过程。 Koenigsegg说,使用这些驱动器代替凸轮轴,可以更精确地控制每个气缸的燃烧过程。 FreeValve还允许豪华汽车制造商放弃其他昂贵的汽车零件,包括节气门体,凸轮驱动器,正时,排气门,预催化转换器和直接喷射系统。据传闻,该公司正在准备将技术安装在价值110万美元的超级跑车上,并将于2020年发布。公司创始人克里斯蒂安·冯·科尼塞克(Christian von Koenigsegg)在接受Top Gear采访时表示,FreeValve将使他能够制造出零排放的汽车和内燃机。他说:“这个想法是向世界证明,即使是内燃机也可以完全实现二氧化碳中和。”

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据说,日产VC-Turbo发动机是世界上第一个可投入生产的可变压缩发动机。 VC-Turbo已经开发了20多年,它使用先进的多链接系统来更改压缩率。在操作过程中,多连杆的倾斜角度会发生变化,从而导致调整活塞的上止点。随着活塞位置的改变,压缩比也改变。结果就是按需性能。高压缩比可提供更高的效率,而低压缩比可提高功率和扭矩。 VC-Turbo可在Nissan Altima 2019中使用。

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菲亚特克莱斯勒汽车公司的3.6升Pentastar发动机是注重细节和持续改进政策的一个例子。发动机具有两个关键功能,可提高燃油效率和扭矩。首先是可变气门升程(VVL)。 VVL使发动机保持在低升程模式,直到驾驶员需要更多动力为止。然后,他通过切换到高升程模式进行响应,以改善燃料燃烧。第二项创新是冷藏排气再循环,据说可以减少有害排放物,减少泵送损失,并使其在高发动机负载下不会爆震的情况下工作。这些功能使Pentastar的燃油经济性提高了6%。而扭矩增加了14.9%。菲亚特克莱斯勒还指出,在发动机转速低于3000 rpm时,最需要增加扭矩的情况下,可以观察到这些改进。

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如今,发动机性能不仅关乎扭矩和马力。这也与效率有关。丰田在2018年通过推出2.5升Dynamic Force四缸发动机证明了这一点,据报道该发动机的热效率约为40%。鉴于大多数现代发动机都接近30%,这是向前迈出的一大步,这又意味着70%的燃料燃烧能以热的形式损失。丰田通过一系列现代改进实现了这一点,包括长冲程,高压缩比,双喷雾喷嘴,智能气门正时调节和直接燃油喷射。结果:2018年凯美瑞的燃油经济性为29和41毫克,比以前的型号高26%。

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福特的1.5升EcoBoost发动机值得注意,因为它是智能小型发动机的另一个示例,该发动机可以驱动具有两个汽缸的相对较大的汽车。串联三缸EcoBoost在气缸关闭时执行此任务,这确定了不需要一个气缸的情况,因此自动将其关闭。该系统可以在14毫秒内关闭或打开气缸,以保持平稳行驶。但是,即使在三个气缸上,它也可以提供180 hp的功率。和240 Nm的扭矩(在93辛烷值燃料燃烧过程中)。该发动机安装在欧洲福特Fusion和美国福特Escape SUV上,能够牵引900公斤的重量。

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2018年,凯迪拉克对涡轮增压器更加感兴趣,推出了Twin Turbo V-8发动机。 Twin Turbo使用“热V形配置”-也就是说,它将涡轮增压器安装在发动机上部,缸盖之间的空腔中。因此,凯迪拉克的工程师声称他们减少了发动机设计的整体尺寸,实际上消除了涡轮增压器的滞后。在凯迪拉克CT6 V-Sport上使用的新发动机可提供约550 hp的功率。并提供850.1 Nm的惊人扭矩。

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对于那些对老式马力和扭矩充满热情的人,道奇以6.2升HEMI V-8大功率发动机的形式得到了答案。引擎输出797 hp它具有958.6 Nm的扭矩,大部分动力来自2.7升的增压器,这是所有量产汽车中最大的工厂增压器。发动机与增压器一起使用高强度连杆和活塞,高速气门机构和两个两级燃油泵。道奇挑战者Hellcat Redeye中使用的6.2升发动机能够以高性能模式接收大量汽油,并在不到11分钟的时间内将油箱排空。好消息是,在正常道路条件下,地狱猫仍为10.69 l / 100 km。道奇自夸Hellcat是业内最快的肌肉车,在3.4秒内可达到0-100 km / h。

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谈论2018年发动机的另一项重大创新:马自达发布了SkyActiv-X发动机,据说这是世界上第一台压缩点火燃气发动机。马自达工程师声称通过结合两种经典技术,他们将汽油发动机的高推力与效率,扭矩和柴油响应相结合。实施这些技术的关键是被称为“火花控制的压缩点火”的技术,该技术可最大程度地扩大压缩点火的可能性,并在压缩点火和火花点火之间实现平稳过渡。马自达去年秋天推出该发动机时,报告了惊人的数字:与之前的发动机相比,扭矩增加了10-30%,效率提高了20-30%。马自达说发动机在选择传动比方面也提供了更大的自由度,从而进一步提高了燃油经济性和驾驶性能。



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