Z-發(fā)動(dòng)機(jī)

最常見的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是2缸4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。汽車制造商面對(duì)降低汽車成本有相當(dāng)大的壓力，這個(gè)問題同樣出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)上。因?yàn)轳{駛員已經(jīng)習(xí)慣了4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，因此希望能從新式發(fā)動(dòng)機(jī)上獲得相同的駕駛樂趣。一款2缸2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)具有與4缸4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相同的動(dòng)力輸出和轉(zhuǎn)矩，因此能夠提供給駕駛員與之相同的駕駛樂趣。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件只有4缸機(jī)的約70%，而其加速性能甚至要好于4缸發(fā)動(dòng)機(jī)。

最近開發(fā)的2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)之一是Z-發(fā)動(dòng)機(jī)，其將壓力部分轉(zhuǎn)移到工作氣缸之外。這為適應(yīng)工作循環(huán)和燃燒提供了新的熱動(dòng)力學(xué)可能性。由于采用了控制上止點(diǎn)溫度的方法，在Z-發(fā)動(dòng)機(jī)中的均質(zhì)混合氣壓燃技術(shù)可應(yīng)對(duì)各種負(fù)荷，因此明顯降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的成本，沒有尿素噴射，也不需要NOx催化劑來滿足即將出臺(tái)的歐6排放法規(guī)要求。Z-發(fā)動(dòng)機(jī)的低成本同樣因?yàn)槠渲挥?個(gè)工作氣缸而不是4個(gè)。

1999年，Aumet Oy就開始研究這款2沖程轎車柴油機(jī)——Z-發(fā)動(dòng)機(jī)，與赫爾辛基科技大學(xué)的內(nèi)燃機(jī)實(shí)驗(yàn)室和拉彭蘭塔科技大學(xué)的能源技術(shù)部門進(jìn)行了合作。目前為止，這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)完成了4篇碩士論文，2篇SAE論文和4篇Fisita論文。運(yùn)用了現(xiàn)代仿真軟件如StarCD、GT-Power、Diesel RK和Chemkin等。發(fā)動(dòng)機(jī)原型的首次啟動(dòng)在2004年的12月，而發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)進(jìn)行了2年的時(shí)間。

TimoT.Janhunenetal. SAE 2012-01-1573.

編譯：張世桐