Empa开发低成本数字气门机构:最高可减少20%燃料消耗

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据外媒报道,最近来自瑞士的Empa研究小组宣布,他们在一种使用电液驱动其阀门的气门机构上实现了完全自由的冲程和定时调整。据悉,Empa是瑞士政府的一家应用材料科学和技术研究所,这家总部位于苏黎世、成立于1880年的公司目前约有1000名科学家。

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Empa团队一直在努力研发一种可靠、强劲且高性价比的数字气门机构进而能在超跑汽车的价格区间内进行系列生产。该公司称,其FlexWork装置强有力的候选者。

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在FlexWork系统中,气门是通过电磁线圈进行电气控制的,其中电磁线圈会打开自己的微型气门并允许液压流体像散热器中使用的水-乙二醇混合物一样简单通过弹簧将发动机气门打开到所需的程度。在发出请求后的几毫秒内打开气门并以气门弹簧的速度关闭气门,系统在这个过程中损失的能量会很少,因为当弹簧释放时会把大部分的力返回到液压液中。

该团队已经使用经过改装国的大众1.4升TSI发动机对FlexWork进行了测试。据悉,该发动机安装了新的气门系统并使用天然气。实际上,从去年10月开始该系统就已经在测试台上运行,团队表示,其性能完美无缺,并且跟凸轮轴驱动系统相比,其在更大操作范围内实现了显著更低的能量需求。研究小组指出,在模拟客车行驶条件的典型低负荷试验中,FlexWork发动机比传统气门机构的类似发动机少用了20%左右的燃料。

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也许最重要的是,该开发团队表示FlexWork只需要低成本的组件--不需要昂贵、非常快的开关气门也不需要复杂的传感器。为此,Empa已经在和一些发动机制造商讨论将这项技术商业化的计划。

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除了提高效率,数字气门技术还可以增加动力和扭矩、在高速公路巡航过程中关闭一个或多个气缸或让发动机能够跨多种不同的燃料运行。团队表示,他们还在研究替代燃烧概念的潜力,包括同质自然点火,即在正确的时间通过在压缩结束时设置正确的条件而不需要点火火花的情况下点燃燃料-空气混合物。“这种混合物燃烧时几乎没有什么污染。”这听起来似乎很有前景。

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