往復活塞式內燃發(fā)動機自問世至今已經(jīng)170年,在這170年中有無數(shù)的人嘗試過無數(shù)的設計,先后出現(xiàn)了50多萬件的相關專利,至今,傳統(tǒng)的四沖程和二沖程發(fā)動機的基本原理依然沿用。 ?
IHI發(fā)動機的本質,依然是一種二沖程發(fā)動機,只不過是在進氣道結構和進氣方式上做了改進,在加大進氣窗口時間的同時大幅度簡化了進氣結構,在此基礎上,IHI發(fā)動機繼承了活塞發(fā)動機的各種成熟結構及其優(yōu)點,創(chuàng)新提出了一種同時具備很多優(yōu)勢的新型活塞發(fā)動機。
問題1:IHI的結構和基本原理是什么?
? ? IHI的結構和運行原理,可參考德國的一個教學視頻。兩者的原理和結構十分接近。另外,可參考《新型對置二沖發(fā)動機- 對外版》,里面有詳細的結構和原理說明。
? ? ? 問題2:IHI的本質是一種新型對置二沖程發(fā)動機,與傳統(tǒng)四沖程/二沖程發(fā)動機有什么主要區(qū)別(結構方面的主要創(chuàng)新點)?
? IHI發(fā)動機相對現(xiàn)有四沖程發(fā)動機來說,IHI具有這些特殊性:
? 1)IHI發(fā)動機省略了四沖程發(fā)動機的進氣排氣控制系統(tǒng)(進排氣凸輪軸,以及相關結構部件);
? 2)IHI發(fā)動機的一個曲軸拐同時連接兩支活塞,四沖程發(fā)動機則是一個曲軸拐只連接一支活塞;
? 3)IHI發(fā)動機的一個曲軸拐旋轉一周,受到兩次活塞推力,四沖程發(fā)動機則是一個曲軸拐旋轉兩周,才受到一次活塞推力。
? IHI 發(fā)動機相對現(xiàn)有二沖程發(fā)動機來說,IHI具有這些特殊性:
? 1)IHI發(fā)動機的進氣更加充沛;
? 2)IHI發(fā)動機的掃氣更加徹底;
? 3)IHI發(fā)動機的實際壓縮比動態(tài)可調(讓功率曲線更加貼合需求);
? 4)IHI發(fā)動機的一個曲軸拐同時連接兩支活塞,二沖程發(fā)動機則是一個曲軸拐只連接一支活塞;
? 5)IHI發(fā)動機的一個曲軸拐旋轉一周,受到兩次活塞推力,二沖程發(fā)動機則是一個曲軸拐旋轉一周,受到一次活塞推力。
? ? 問題3:IHI發(fā)動機和以色列的自由活塞發(fā)動機十分近似,兩者有什么區(qū)別?哪種方案更有優(yōu)勢?
? 為了詳細對比說明IHI發(fā)動機同以色列的自由活塞發(fā)動機之區(qū)別,我專門提取了兩者共有的10個結構特征和指標進行了對比,IHI發(fā)動機有9個方面明顯優(yōu)于以色列的自由活塞發(fā)動機,剩余一項雖然有所不足,但也可以通過外圍裝備進行補償,最終結論是: IHI發(fā)動機功率更強,更具備實用性;以色列的自由活塞發(fā)動機不具備實用價值。具體的內容可參考《IHI與以色列技術對比分析(202012)》的分析介紹。 ? ? ? ?
問題4:IHI 發(fā)動機的設計定位是什么?
? IHI發(fā)動機的設計定位是:活塞發(fā)動機里的AK47 ——功率大,自重輕,廉價,耐用,可靠/低維護,易于量產(chǎn)制造,性能中上,可擴展性強。這里說的“性能”是指除了功率之外的其他指標,比如:每KW 輸出對應油耗,扭矩,環(huán)保等。說明下,并非IHI發(fā)動機做不到高性能,假如在某些特定場合,除了功率之外,需要高性能的表現(xiàn),IHI在適當增加成本后,其性能的最終表現(xiàn)與中高端車用發(fā)動機是有得一拼的。IHI主要的目標領域,還是在強調高功率,廉價,耐用的場景。
? ? ? 問題5:相對現(xiàn)有活塞發(fā)動機,IHI發(fā)動機自身有些什么優(yōu)點?
? (據(jù)現(xiàn)有活塞發(fā)動機理論分析得知)IHI發(fā)動機可具備以下優(yōu)點:
? 1)較高的功重比—— 同樣的發(fā)動機重量,IHI發(fā)動機的功率幾乎可以達到傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機的4倍。
? 2)極簡單的內部結構,確保了可靠性好、維護要求低。
? 3)十分耐用—— 由于結構優(yōu)勢,發(fā)動機壽命得以增加(工字活塞結構確保了活塞對側壁的壓力減?。慌浜溪毩櫥到y(tǒng),有效減緩了缸壁磨損),進氣排氣系統(tǒng)的可靠性高,極低的故障率,確保了較長的免維護使用周期。
? 4)適應能力強—— 借助簡單且可調的增壓系統(tǒng),IHI可輕松適應不同的海拔環(huán)境,從低海拔到高海拔條件,維持穩(wěn)定的功率輸出。同時,由于增壓裝置成本低,簡單易行,讓IHI容易實現(xiàn)高功率輸出。
? 5)無需改變機械部件,簡單電路切換就可實現(xiàn)發(fā)動機正反旋轉。
? ? 問題6:相對現(xiàn)有活塞發(fā)動機,IHI發(fā)動機在量產(chǎn)制備方面有些什么優(yōu)勢?
? 再優(yōu)秀的設計圖,假如制造過程復雜,加工要求高,制作和組裝過于復雜,這對于產(chǎn)品的普及是很不利的,現(xiàn)在我們看看IHI發(fā)動機的這方面表現(xiàn)。
? * 需要加工和組裝的零件數(shù)量少,高精度要求的零件就一兩個;
? * 簡單的模塊化結構讓組裝和維護十分簡單,同時,零件制造和組裝均容易實現(xiàn)自動化流水線裝配;
? * 零件的通用性和互換性好;
? * 外圍簡單—— IHI發(fā)動機的外圍輔助系統(tǒng)較傳統(tǒng)四沖發(fā)動機簡單,這也帶來了制造成本的降低。
? * (針對多缸發(fā)動機)曲軸制造難度降低—— IHI的獨特結構,讓曲軸拐數(shù)量降低一半(同樣的功率輸出,曲軸可以更輕、更短);曲軸的動平衡,結構強度,加工精度要求均變得相對容易;曲軸制造成本伴隨曲軸拐的數(shù)量減少,以及強度要求降低而下降。
? * 模塊化結構,可低成本實現(xiàn)產(chǎn)品多元化(不同的幾個標準模塊就可以方便地組合出不同參數(shù),不同針對性的多元化產(chǎn)品);
? * 電動高壓燃油泵的采用—— 由于采用了新概念的高壓燃油泵技術,發(fā)動機整體重量,燃油效率,可靠性還有提升空間。
? 從以上解答中不難得到這樣的結論:IHI發(fā)動機功率強,自重小,可靠耐用,易用;同時IHI發(fā)動機自身結構簡單,易于廉價制造;IHI發(fā)動機的生產(chǎn)組裝也易于低成本實現(xiàn),大部分零件的加工精度沒有過高要求。所以,我認為IHI發(fā)動機完全有能力成為發(fā)動機里的AK47。
? ? 問題7:IHI 發(fā)動機的四倍功率輸出(甚至更高),是如何做到的?
? 功重比——代表了同樣重量的發(fā)動機,輸出功率的大小。作為發(fā)動機,特別是航空發(fā)動機,這個指標更加重要,為了保證無人機或飛機的續(xù)航和載重能力,必須采用高功重比的,穩(wěn)定可靠的發(fā)動機。IHI是目前已知活塞發(fā)動機中,功重比最高的發(fā)動機。我們看看IHI是如何做到這點的:
? * 首先,由運行機制保證了高功率密度。四沖程發(fā)動機,曲軸旋轉2 軸,活塞對曲軸拐做功一次;IHI發(fā)動機曲軸旋轉2軸,活塞對曲軸拐做功達到四次。
? * 足夠的進氣量,適當?shù)膲嚎s比,這些確保了缸內點火前壓力足夠高,不論在何轉速條件下,均維持在一個適當壓力值范圍。讓發(fā)動機動力充沛且功率曲線足夠平坦。
? * 更加通暢的排氣通道,減小了排氣阻力。
? * 沒有進排氣門控制機構和凸輪軸,減少了能量消耗,進一步提升發(fā)動機輸出功率
? * 活塞對側壁的徑向摩擦和其他機械摩擦力有所緩解,摩擦力損失的功率減小。
? * 可支持重油壓燃,進一步確保了發(fā)動機的輸出功率。
? * 曲軸相對曲軸箱的摩擦面積減小,接觸壓力減小,相應的摩擦功耗減少。
? ? 問題8:從原理可以直接看出,IHI發(fā)動機的的進氣道偏窄,所以預期轉速似乎不高?功率能和現(xiàn)有高轉速四沖發(fā)動機匹敵?
? 在回復這個問題之前,建議先梳理下兩組關系:轉速和功率的關系,進氣道寬度和進氣量的關系。在四沖程發(fā)動機中,輸出功率與轉速對應的曲線大致為一個單峰形狀,當轉速達到某個值,一般3000~4000范圍,輸出功率達到最高值;對于IHI發(fā)動機,其輸出曲線應該會平坦很多。在這么高的轉速下,四沖程或者IHI 發(fā)動機的吸氣的窗口時間就會變得很短,吸氣不足將直接導致功率下降。區(qū)別來了——(后面數(shù)值為推測) IHI發(fā)動機在1500轉時,功率已經(jīng)是350KW,且,功率曲線較平坦,IHI有必要去糾結四沖程發(fā)動機轉速4000時,功率達到最大值,110KW輸出么??。ù_實,如果IHI上到4000的轉速,IHI的進氣量嚴重不足,功率不足70KW了)。在發(fā)動機的世界里,功率才是本質目標,轉速只是表現(xiàn)。
? ? ? ? 問題9:IHI發(fā)動機的活塞質量偏大,IHI發(fā)動機的振動抑制問題如何解決?
? 活塞作為一個高速運動部件,在缸體內做高頻次的,高強度的往復加速運動,必然給發(fā)動機帶來振動,并且,振動強度與活塞的質量呈正比關系。IHI發(fā)動機也遵從這一規(guī)律。利用IHI 發(fā)動機相對體積小的特點,盡量設計為多缸發(fā)動機,比如水平對置2 缸,水平4對置缸(兩個活塞對稱設置,做鏡向運動),利用對稱結構來盡量消除振動;也可設置為直列4缸結構(1、4缸上行,2、3缸下行),采用類似四沖發(fā)動機的方式來減小振動,必要時,模仿四沖程發(fā)動機,設置平衡軸來抑制振動。最終,可以將活塞質量導致的振動,抑制在一個理想水平。(傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機能夠做到,IHI 就能同樣做到)。IHI發(fā)動機不建議設計為單缸發(fā)動機使用,假如需要單缸,在動平衡方面結構投入會較多,平衡塊導致自重增加!
? ? 問題10:IHI發(fā)動機的活塞質量偏大,是否帶來活塞慣性過大?
? 活塞質量導致的慣性力對于四沖程發(fā)動機來說,會導致十分嚴重的后果,對于IHI 發(fā)動機來說則影響不大,有可能完全不用擔心這個問題.....
? 在四沖程發(fā)動機中,活塞在吸氣階段的狀態(tài)是這樣的:活塞以30~40米/秒的速度下行,由于只是吸氣,缸內負壓對活塞的上牽力可以忽略,活塞高速下行到止點附后,速度在幾十分之一秒的時間內減慢至零,之后迅速折返并快速加速到先前速度,這一過程,活塞的速度在瞬間出現(xiàn)劇烈變化,數(shù)百個G的慣性力完全地施加在活塞銷,連桿和曲軸上,力量是十分之大的!長時間重復,勢必導致機械損傷,所以,四沖程發(fā)動機十分強調活塞輕量化,并且嚴格控制發(fā)動機的最高轉速。
? 與之不同的IHI發(fā)動機,活塞以20~30米/秒的速度下行,此時上氣缸正在進行壓縮行程,下氣缸處于爆燃中后期,當活塞高速下行到止點附近時,上氣缸內剛好是壓縮末期,即將點火時刻,上缸內的氣壓很高,有很強的推力阻止活塞繼續(xù)下行,“空氣彈簧”強力對活塞進行制動,活塞慣性下沖力基本被壓縮空氣給承擔掉了,最終,在活塞從高速變?yōu)榱闼俣鹊倪^程中,施加在活塞銷,連桿和曲軸上的力很??;接著,上缸內點火爆炸,活塞受到爆炸力推動,活塞從零速度加速至高速,這個過程中是活塞拉動連桿迅速上行,活塞并非由活塞銷和連桿及曲軸的機械力推動,所以,也沒有出現(xiàn)高機械負荷的情況(四沖程發(fā)動機中,吸氣行程結束進入壓縮行程后,活塞快速從零加速到高速是依靠活塞連桿的上推力實現(xiàn)的,這個過程出現(xiàn)了很高的機械負荷)。所以,活塞慣性力對IHI發(fā)動機的影響很小,應該小于四沖程發(fā)動機受到的影響。同時,當氣缸內點火爆炸瞬間,活塞有一點質量,還可以適當緩解爆炸瞬間活塞對活塞銷,連桿的沖擊力,這一點對延長IHI發(fā)動機壽命,提升可靠性來說,是有十分益的。
? ? 問題11:憑什么說IHI 發(fā)動機的壽命及可靠性會較好?(磨損,密封問題可是活塞發(fā)動機的通?。。?/strong>
? 影響活塞發(fā)動機壽命的因素大致是這些:機械負荷均衡性,磨損快慢,長期應力導致變形,氣密性能。下面逐條剖析:
? ■ 機械負荷均衡性—— 每個零件的受力應該是盡量的平順,均衡,盡可能減少突發(fā)性的受力,局部區(qū)域集中受力情況的發(fā)生。在問題10的解答中有說過,IHI發(fā)動機的平順性優(yōu)于四沖程發(fā)動機。
? ■ 磨損—— 首先來個簡單數(shù)學比較:假如,用四沖程發(fā)動機驅動在四沖程發(fā)動機中,多個地方存在磨損,活塞對缸壁磨損;軸銷磨損,軸瓦磨損,曲軸軸承磨損,進排氣控制機構(凸輪軸系統(tǒng))的磨損......在IHI 發(fā)動機里,首先,進排氣控制機構(凸輪軸系統(tǒng))的磨損不存在了;曲軸軸承的磨損也幾乎可以忽略;由于有“工字活塞”結構,消除了活塞旋轉力,活塞側壁對缸壁的磨損有所改善;由于機械負荷均衡性改善了,軸瓦的磨損也得到了改善。
? 另外,有個簡單的數(shù)學公式,也可以證明IHI 的磨損會遠低于四沖程發(fā)動機。
? 假設用兩種發(fā)動機驅動車輛行駛,四沖程發(fā)動機行駛120公里,每支活塞大約要在缸內經(jīng)歷40萬個單邊行程;IHI發(fā)動機行駛120公里,每支活塞大約要在缸內經(jīng)歷10萬個單邊行程。IHI發(fā)動機的磨損自然要低于傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機很多。
? ■ 結構件變形—— 在IHI發(fā)動機中,“工字活塞”軸桿結構持續(xù)受到拉力,沒有壓縮力,不存在致變形焦慮;活塞連桿交替受到壓力和拉力,需要的結構強度與四沖發(fā)動機的一致。
? ■ 氣密性能—— 在IHI發(fā)動機中,由于活塞側壁對缸壁的磨損有所緩解,前面關于“磨損”有分析過,活塞的氣密性能與四沖程發(fā)動機相當,或者稍有提升?;钊S桿的壽命(有的朋友擔心軸桿在H體內部往復運動,最終會導致活塞軸桿與H體密封不嚴),我預計的情況是,磨損會很小,活塞軸桿的壽命會較長,因為活塞軸桿兩端的活塞起到了限位作用,軸桿對于H體的徑向壓力是很小的,對應的磨損量也會十分的小。同時,H體內會設置潤滑油的油道,確?;钊S桿持續(xù)得到潤滑,這就讓軸桿長時間維持良好的氣密性成為可能。
? ? 問題12 :憑什么說IHI發(fā)動機的油耗水平會接近甚至低于現(xiàn)有成熟的中高端四沖程?
? 雖然說IHI發(fā)動機理論上可以做到常規(guī)四沖程發(fā)動機的4倍,但是,假如油耗達到了常規(guī)四沖程發(fā)動機的6倍或更高,那IHI發(fā)動機實用性還是大打折扣了。這里需要探討下,IHI發(fā)動機的油耗預測會是個什么水平。我覺得還是用大家熟悉的家用轎車四沖程發(fā)動機做對比的好。
? 一臺活塞發(fā)動機有良好的燃油效率指標,至少需要這些要素,我們看看IHI發(fā)動機表現(xiàn)得又如何:
? * 進氣充沛,合適的空燃比例(IHI發(fā)動機的進氣窗口時間是很長的,這里說的不單是窗口時間在整個運行周期里的占比,也包括絕對時間);
? * 足夠多的進氣量,確保點火前缸壓足夠高(IHI發(fā)動機的進氣壓力可調,并且有二次進氣機制,所以缸內壓力可以足夠高);
? * 各種噴油和點火新技術加持(在四沖程發(fā)動機里能實現(xiàn)的,在IHI發(fā)動機里也同樣能實現(xiàn)。比如,缸內多點多次直噴,稀薄燃燒,預燃點火,汽油壓燃點火);
? * 缸內氣體溫度和滾流效果(這點不方便預測,但是IHI發(fā)動機相對容易控制和改變);
? * IHI發(fā)動機排氣道更加流暢,氣道阻力減??;
? * 掃氣做到了徹底(純凈新鮮空氣參與燃燒);掃氣過程沒有未燃燒燃油排出;
? * IHI發(fā)動機的機械摩擦損耗要比一般四沖程發(fā)動機少。
? 由于以上推理,可以判斷:IHI發(fā)動機的油耗水平可以低于傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機。當然,由于不同排量,不同的燃料(熱值,揮發(fā)速度,燃燒速度不同),IHI發(fā)動機的油耗表現(xiàn)會有差異,具體還是需要實物來驗證。
? ? 問題13:IHI發(fā)動機的研發(fā)難度很大?
? 難度是相對而言的:相對傳統(tǒng)結構四沖程發(fā)動機,IHI的驗證和產(chǎn)品研發(fā)必定簡單很多的。
? ■首先,IHI的零件組數(shù)和精密零件數(shù)量較四沖程發(fā)動機少了一個數(shù)量級。此外,IHI發(fā)動機的部件都是模塊化結構的,可以做到哪里不對換哪里,不會出現(xiàn)“牽一發(fā)而動全身”的痛苦。
? ? ■此外,從基本工作機制來看,IHI發(fā)動機依然是活塞發(fā)動機,完全遵循已知的發(fā)動機理論,一百多年積累下來的發(fā)動機理論及規(guī)律能夠讓IHI發(fā)動機的研發(fā)投入和時間少很多。
? ■ IHI發(fā)動機的初期定位是小型活塞發(fā)動機里的AK47,并不追求所有指標達到和超越現(xiàn)在中高端四沖程發(fā)動機,具體說,就是升功率,油耗,排放這些指標一般般即可,在功重比,廉價,可靠性,壽命方面盡量靠近極致就好。至于高指標的升功率和排放,并非說IHI注定就差,只是把這些指標放在后面階段來提升罷了。
? 在這么樣的前提下,依托現(xiàn)在的機加工能力,IHI發(fā)動機的研發(fā)應該是比較容易的。我的預測是300W以內,時間不超過兩年。
? ? 問題14:IHI發(fā)動機的功率輸出曲線和傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機的有什么不同?
? 一般四沖程發(fā)動機的功率曲線為一個單峰形狀,當四沖程發(fā)動機轉速偏離最佳工作范圍很多時,發(fā)動機的輸出功率會下降,為了維持輸出功率只能通過高油耗來彌補.....在某些場合,比油耗更嚴重的問題是危及安全,比如直升機。不論是低端的農機還是高端的直升機發(fā)動機,都希望發(fā)動機的輸出功率曲線盡量平坦些,在很寬的轉速區(qū)間,發(fā)動機都工作在最佳狀態(tài)。
? 此時,IHI 發(fā)動機的優(yōu)勢,可能就凸顯出來了—— IHI發(fā)動機的進氣壓力/進氣量(或者說是點火前的缸內壓力)是可以自由設定的,可以做到與發(fā)動機轉速脫鉤;此外,由于采用了缸內直噴供油技術(與車用高壓共軌一樣的配置),可以對噴油量和時機進行精確控制。在這兩個機制的共同作用下,(理論上)可以讓IHI發(fā)動機的輸出曲線平緩很多。今后,不排除另外的調控/輔助機制被采納,進一步強化IHI發(fā)動機的輸出表現(xiàn)。
? ? 問題15:IHI發(fā)動機的積碳問題將會如何?
? 針對積碳,我嘗試著說點自己的看法。這個問題比較復雜,和燃油品質,缸內溫度,壓力,燃燒充分程度,氧氣的比例都有些關系。IHI發(fā)動機是否容易積碳,什么工況容易積碳,這些我都回答不了。不過有一點,我可以確定:IHI發(fā)動機的結構是在太簡單了,假如出現(xiàn)了積碳問題,可以簡單快速的完成清洗除碳操作(比如,拆開排氣管,向缸內直接噴射清洗劑,就可進行清洗積碳操作。而四沖程發(fā)動機則會麻煩很多)。
? ? 問題16:IHI發(fā)動機“工字活塞”中間軸會不會存在過熱問題?
? 我認為存在一定的焦慮,但是在“四種散熱機制”的加持下,出現(xiàn)過熱的可能性不高,或者說,有法子讓溫度維持在合理區(qū)間。
? 散熱機制一, 進氣氣流輔助散熱。在IHI發(fā)動機中,活塞中間的軸為帶孔槽結構,進氣氣流從這些空槽流過,每次進氣都會借助氣流帶走一些熱量;
? 散熱機制二,通過熱傳遞帶走部分熱量。在IHI發(fā)動機中,活塞中間的軸與H體之間為緊密滑動配合關系,兩者之間還存在有潤滑油脂,有部分熱量可以通過接觸面,從軸傳遞到H體,從而幫助軸進行散熱;
? 散熱機制三,油霧冷卻降溫。在IHI發(fā)動機中,當噴油嘴向缸內噴注燃料時,總會有部分細小油滴會直接噴到軸的表面,這些細小油滴會瞬間汽化蒸發(fā),這個過程會帶走數(shù)量可觀的汽化熱。
? 散熱機制四,機油輔助散熱。這是備選方案!在IHI發(fā)動機中,可將活塞中間的軸內部設置機油油道,并加壓實現(xiàn)循環(huán),流動的機油可以帶走軸上面積累的熱,將軸維持在一個合理的溫度范圍。
? ? 問題17:IHI發(fā)動機是否有不可解決的結構性先天不足?
? “就一個先天不足—— 進氣道狹窄!但是可以后天補救”簡單理論分析可以得知:IHI 發(fā)動機的活塞中間的軸不可能過粗,面容比過大不利于提高燃燒效率;活塞中間的軸也不能過小,否則強度不足,有斷裂發(fā)現(xiàn)。 一個不太粗的軸,可以容納的進氣道是不可能太大的,這就注定IHI 發(fā)動機的進氣道有點先天不足。不過,還好有補救措施,由于IHI發(fā)動機的進氣是有單獨加壓系統(tǒng)的,有專門加壓泵向IHI 發(fā)動機進氣道輸送空氣,只要適當提高加壓泵的轉速,提升IHI發(fā)動機的進氣壓力值,還是能夠保證有足量的空氣流過進氣通道,進入到氣缸內部的。
? ? 問題18:IHI發(fā)動機需要專門配置獨立的進氣加壓裝置,是否導致整體結構復雜,成本過高?
? 在IHI發(fā)動機中,確實需要專門的加壓系統(tǒng),確保進入發(fā)動機的空氣具有一定壓力,可以考慮兩種解決方向—— 缸體上單獨設立一個或多個獨立冷缸,用曲軸驅動連桿,帶動壓氣活塞做往復運動,實現(xiàn)壓氣;另外一種就是設置渦輪增壓泵(電驅動或者尾氣驅動)。目前第二種方案較為常見,渦輪增壓泵也比較成熟,價位也能接受。當然,不論哪種加壓泵都是有成本增加的,這個增加和IHI發(fā)動機在其他方面的簡潔會導致綜合成本降低,最后的整臺發(fā)動機成本應該被控制在較低水平。
? ? 問題19:IHI發(fā)動機除了汽油是否能兼容多種燃料,比如,天然氣,柴油?IHI發(fā)動機如何實現(xiàn)?
? 傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機在汽車領域運用十分普及,近幾年,缸內直噴型發(fā)動機十分流行,在很多主流車型都有使用。針對汽油直噴方式,IHI發(fā)動機將采用與車用高壓共軌一樣的系統(tǒng)和噴油器;針對柴油壓燃,預計會采用更高的進氣加壓,提高缸內壓力和溫度;采用壓力更高的燃油泵來實現(xiàn)更高的燃油噴射壓力(這點目前是初步構想,有待后續(xù)驗證);在天然氣作為燃料的情況下,需要更換掉原來的噴油嘴,使用天然氣專用噴嘴。
? 考慮到IHI發(fā)動機定位于廉價耐用,在燃油泵方面專門設計了不同于博世高壓燃油泵的方案,目標是實現(xiàn)電動高壓燃油泵,降低成本,提高輸出壓力,并實現(xiàn)壓力流量連續(xù)可調。借助該新型高壓燃油泵,來滿足不同燃料,不同工況的IHI發(fā)動機的需求。
? ? 問題20:這種新型發(fā)動機有可能在哪些領域得到運用?更適合哪些領域來用?
? 考慮到設計定位和初期研發(fā)投入不會太高,我預計IHI 發(fā)動機的初期產(chǎn)品應該更加適合功率密度高,低速,耐用,吃粗糧的場合,比如,農機/農具,應急發(fā)電機機組,小型船只等領域。假如第一代產(chǎn)品就達到了足夠高的功重比,那么,大載重無人機,消防無人機可以嘗試進入,后期,IHI經(jīng)過改良后,可靠性,油耗,升功率進一步提升的情況下,無人機,輕型直升機,輕型載人固定翼飛機都將很需要IHI發(fā)動機作為動力。
? 假如IHI已經(jīng)形成系列化成熟產(chǎn)品,將會有十分廣泛的運用領域:除了農機/農具,應急發(fā)電機機組,小型船只,無人機,輕型直升機,輕型載人固定翼飛機之外,特種車輛,摩托車,卡丁車,各種發(fā)電機組/應急供電/不間斷電源,移動式照明,抽水設備,冷鏈物流,新能源車增程器,軍用機器人動力單元,諸多領域均可廣泛使用。當然,IHI發(fā)動機在乘用車市場展露頭角也不無可能!
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編輯:黃飛
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