Tiada engkol engkol, tiada rod penyambung? Toyota meletupkan revolusi baru dalam enjin!
Adakah anda tahu bahawa enjin turbocharged suntikan langsung injap masa pemboleh ubah anda sudah lapuk! Dan tidak ada crankshafts dan rod penghubung yang boleh dikendalikan secara langsung oleh gerak balas omboh!
FreePiston EngineLinearGenerator (selepas ini dirujuk sebagai FPEG), penjana linear enjin piston percuma yang Toyota sedang membangunkan, dijangka membuat semua ini berlaku. Fikirkannya sebagai enjin piston percuma + penjana linier. Adakah enjin atau penjana itu?
Ringkasnya, enjin FPEG seperti penjana petrol. Pada masa ini, versi percubaan Toyota menggunakan reka bentuk silinder tunggal, yang mempunyai kebuk pembakaran dan omboh yang lebih besar daripada enjin bahan api konvensional. Omboh bergerak ke belakang dan ke bawah di bawah daya penggerak yang dihasilkan oleh letupan bahan api, tetapi kali ini tugasnya bukan untuk mengeluarkan roda. Kuasa, tetapi penjanaan kuasa.
Toyota membangunkan FPEG untuk merancang peranti kecil untuk kenderaan elektrik jarak jauh. Berbanding dengan enjin dan penjana yang digunakan dalam kenderaan elektrik jarak jauh, FPEG akan mengurangkan saiz dan berat enjinnya.
Enjin FPEG, batalkan mekanisme engkol untuk membuat pergerakan omboh lebih bebas
Malah, FPEG bukan teknologi baru, kerana pada awal tahun 1959, FPEG pertama di dunia telah mendapat pensijilan paten, dan FPEG didasarkan pada asas FPE (FreePistonEngine).
Jadi, apakah enjin FPEG itu? Seperti namanya, kita dapat mengetahui bahawa omboh enjin ini mempunyai tahap kebebasan yang lebih tinggi, tetapi bagaimana ia membenarkan omboh bergerak dengan bebas? Sebabnya ialah untuk membatalkan crankshaft dan struktur rod penyambung, dan bukannya mata air (AirSpring), pergerakan omboh dikendalikan oleh gas dalam kebuk pembakaran dan kawalan udara (AirSpring) kawalan, pereka boleh menentukan tekanan dan jumlah udara, supaya reka bentuk keseluruhan cenderung diliberalisasikan. Untuk meletakkannya dengan mudah, apabila omboh berjalan ke pusat mati bawah, ia akan menemui penyumbatan spring udara dan pemulihan, dan omboh akan bergerak ke pusat mati atas. Apabila ia mencapai pusat mati teratas, tujahan gas yang dijana oleh letupan pembakaran bahan api akan dihasilkan. Jalankan ke bawah orang mati, dan mulakan semula.
Perbezaan terbesar antara kenderaan elektrik jarak jauh dan kenderaan elektrik hibrid adalah bahawa enjin petrol hanya mengenakan bateri dan tidak terlibat secara langsung dalam memandu kenderaan. Kenderaan elektrik jarak jauh yang pertama di dunia, Chevrolet Volt (VOLT), hanya dipasang pada enjin petrol tradisional 1.4 liter.
Toyota memberikan kecekapan terma FPEG super tinggi
Teknologi FPEG Toyota adalah unit penjanaan kuasa berdasarkan operasi FPE. Di bawah sistem minyak elektrik tradisional, penjana dipisahkan dari badan enjin, dan penjana disambungkan ke mesin engkol enjin dan menggunakan tenaga gyrokinetic untuk menjana elektrik. Bagaimanapun, FPEG Toyota berbeza. Oleh kerana FPEG tidak mempunyai crankshaft, badan omboh menjadi penjana. Dan kerana tidak ada mekanisme peranti untuk crankshaft, jumlah badan enjin dikurangkan, dan pembinaannya agak mudah.
Kaedah penjanaan kuasa Toyota FPEG dikendalikan oleh magnet tetap (PermanentMagnet) dipasang pada omboh dan penjana gegelung (Coil) di luar magnet. Di seberang kebuk pembakaran, kilang asal mengisi ruang terkurung dengan udara untuk menjadikannya spring air. Peranti ini boleh menggantikan reka bentuk crankshaft, yang membolehkan piston melantun dan bergerak ke belakang apabila ia mencapai pusat mati bawah. Magnet berulang kali dikendalikan dalam kumpulan gegelung dan berinteraksi antara satu sama lain, dan elektrik dihasilkan.
Prinsip kerja FPEG sama dengan enjin dua lejang. Apabila ombak turun, kerja itu selesai, dan gas ekzos digunakan untuk melepaskan gas ekzos. Apabila omboh menaik, udara segar disedut di bahagian bawah omboh, dan strok mampatan selesai, dan pusat mati teratas dicapai. Lengkapkan kerja suntikan dan penyalaan.
Toyota berkata bahawa enjin FPEG boleh mencapai kecekapan haba 42% dalam penggunaan berterusan. Di dunia hari ini, hanya enjin petrol yang paling rumit, dan paling mahal dapat mencapai kesan peratusan ini, dan mesti berada dalam keadaan tertentu. Apa yang lebih luar biasa ialah enjin FPEG hanya 60 cm panjang dan diameter 20 cm. Enjin FPEG yang sedemikian boleh menghasilkan 13 output kuasa kuda, jadi ia tidak mempunyai syarat untuk memasang kenderaan besar yang besar, tetapi ia cukup untuk memandu sebuah kereta elektrik kecil. Dan enjin FPEG juga boleh berfungsi dengan sistem lain seperti sistem pemulihan tenaga kinetik untuk mencapai hasil yang lebih baik.
Bukan hanya petrol, hampir semua bahan bakar boleh memacu FPEG
Toyota berkata bahawa jadual pengeluaran sebenar FPEG belum ditentukan, tetapi ia juga menunjukkan bahawa sejak FPEG tidak mempunyai engkol engkol dan dikawal oleh mata air, nisbah mampatan enjin pembakaran dalaman dapat dikawal dengan bebas oleh volum udara musim bunga, yang bermaksud FPEG. Di samping menggunakan petrol sebagai bahan bakar memandu, bahan api hidrogen juga merupakan pilihan yang sesuai. Selepas FPEG secara rasmi memasuki pasaran automotif pada masa akan datang, pembangunan model Hybrid akan mempunyai lebih banyak kemungkinan, dan ini sudah tentu merupakan keuntungan besar bagi pengguna.
