Ei kampiakselia, ei tankoa? Toyota räjähti moottorin uuden vallankumouksen!
Tiesitkö, että vaihtoventtiilin ajoitus suoran ruiskutuksen turboahdettu moottori on vanhentunut! Ja ei ole kampiakseleita ja liitosvarret, joita voidaan käyttää suoraan männän edestakaisin liikkeellä!
FreePiston EngineLinearGenerator (jäljempänä FPEG), mäntämoottorin lineaarinen generaattori, jota Toyota kehittää, odotetaan tekevän tämän kaiken. Ajattele sitä vapaana mäntämoottorina + lineaarisena generaattorina. Onko se moottori tai generaattori?
Yksinkertaisesti sanottuna FPEG-moottori on kuin bensiini-generaattori. Tällä hetkellä Toyota-kokeiluversiona käytetään yksisylinteristä mallia, jossa on suurempi polttokammio ja mäntä kuin tavanomaisella polttoainemoottorilla. Mäntä liikkuu edestakaisin polttoaineen räjähdyksen aiheuttaman käyttövoiman alla, mutta tällä kertaa sen tehtävä ei ole ulostulo pyörälle. Virta, mutta sähköntuotanto.
Toyota kehitti FPEG: n suunnittelemaan pienen laitteen laajennetulle sähköautolle. Nykyisiin laajennettujen sähköajoneuvojen moottoreihin ja generaattoreihin verrattuna FPEG vähentää merkittävästi moottorin kokoa ja painoa.
FPEG-moottori, peruuta kampiakseli, jotta männänliike on vapaampaa
Itse asiassa FPEG ei ole uusi tekniikka, koska maailman ensimmäinen FPEG on jo vuonna 1959 saanut patenttisertifikaatin, ja FPEG perustuu FPE: n (FreePistonEngine) pohjalta.
Joten mikä on FPEG-moottori? Kuten nimikin viittaa, voimme tietää, että tämän moottorin männällä on suurempi vapaus, mutta miten se mahdollistaa männän liikkumisen vapaasti? Syynä on kampiakselin ja liitostangon rakenteen peruuttaminen, ja ilman jousien (AirSpring) sijasta männän liikettä ohjataan polttokammion kaasulla ja ilmajousen (AirSpring) säätimellä, suunnittelija voi määrittää paineen ja ilmamäärää siten, että yleinen rakenne on yleensä vapautettu. Yksinkertaisesti sanottuna, kun mäntä kulkee alhaiseen kuollutun keskukseen, se törmää ilmakehän tukkeutumiseen ja reboundiin, ja mäntä siirtyy yläkuolokohtaan. Kun se saavuttaa ylemmän kuollut keskuksen, polttoaineen palamisräjähdyksen synnyttämä kaasu työntyy. Suorita kuolleiden pohjaan ja aloita uudelleen.
Suurin ero laajennetun sähköajoneuvon ja hybridi-sähköajoneuvon välillä on, että bensiinimoottori lataa vain akun eikä osallistu suoraan ajoneuvon ajamiseen. Maailman ensimmäinen laajennettu sähköauto, Chevrolet Volt (VOLT), asennettiin vain perinteiseen 1,4 litran bensiinimoottoriin.
Toyota antaa FPEG: n erittäin korkean lämpötehokkuuden
Toyota FPEG -teknologia on FPE: n toimintaan perustuva sähköntuotantoyksikkö. Perinteisessä öljy-sähköjärjestelmässä generaattori erotetaan moottorin rungosta, ja generaattori on kytketty moottorin kampiakseliin ja käyttää sen gyrokineettistä energiaa sähkön tuottamiseen. Toyota FPEG on kuitenkin erilainen. Koska FPEG: llä ei ole kampiakselia, männän runko muuttuu generaattoriksi. Ja koska kampiakselia varten ei ole mekanismilaitetta, moottorin rungon tilavuus pienenee ja rakenne on suhteellisen yksinkertainen.
Toyota FPEG -tehontuotantomenetelmää käyttää kestomagneetti (PermanentMagnet), joka on asennettu männään ja kelan generaattori (Coil) magneetin ulkopuolella. Polttokammion vastakkaisella puolella alkuperäinen tehdas täyttää suljetun tilan ilman kanssa, jotta siitä tulee ilmajousi. Tämä laite voi korvata kampiakselin muotoilun, jolloin mäntä voi kääntyä takaisin ja siirtyä taaksepäin, kun se saavuttaa pohjaan kuollut keskuksen. Magneetteja käytetään toistuvasti kelan ryhmässä ja ne ovat vuorovaikutuksessa keskenään, ja sähköä syntyy.
FPEG: n toimintaperiaate on sama kuin kaksitahtimoottorin. Kun mäntä laskeutuu, työ on valmis, ja pakokaasua käytetään pakokaasun uuttamiseksi. Kun mäntä nousee ylös, tuore ilma imetään männän alaosaan, ja puristusiskku on valmis, ja yläkuolokohta saavutetaan. Suorita injektio ja sytytys loppuun.
Toyota sanoi, että FPEG-moottori voi saavuttaa 42% lämpötehokkuuden jatkuvassa käytössä. Nykymaailmassa vain parhaat, monimutkaisimmat ja kalleimmat bensiinimoottorit voivat saavuttaa tämän prosenttivaikutuksen, ja niiden on oltava tietyissä olosuhteissa. Merkittävämpää on se, että FPEG-moottori on vain 60 cm ja halkaisijaltaan 20 cm. Tällainen FPEG-moottori voi tuottaa 13 hevosvoimaa, joten sillä ei ole edellytyksiä koota suurta suurta ajoneuvoa, mutta riittää, kun ajetaan pienikokoinen sähköauto. FPEG-moottori voi myös toimia muiden järjestelmien, kuten kineettisten energian talteenottojärjestelmien, kanssa parempien tulosten saavuttamiseksi.
FPEG: ää voi ajaa paitsi bensiinillä, lähes kaikilla polttoaineilla
Toyota sanoi, että FPEG: n todellista tuotantoaikataulua ei ole vielä määritetty, mutta se osoittaa myös, että koska FPEG: llä ei ole kampiakselia ja sitä ohjataan ilman jousilla, polttomoottorin puristussuhdetta voidaan säätää vapaasti ilman tilavuudella. keväällä, mikä tarkoittaa FPEG: ää. Sen lisäksi, että vetypolttoaineena käytetään bensiiniä, se on myös kannattava vaihtoehto. Kun FPEG saapuu virallisesti autoteollisuuteen tulevaisuudessa, Hybridi-mallien kehittämisellä on enemmän mahdollisuuksia, ja tämä on epäilemättä suuri voitto kuluttajille.
