無曲柄又有何妨？豐田研發FPEG

蓋世汽車訊 據外媒報道，活塞式發動機的核心要素從未改變，迄今為止，其已沿用了134年。您的愛車可能採用可變氣門正時（variable-valve-timing）、缸內直噴、渦輪動力裝置等技術，然而這些卻並非尖端技術。儘管現代的發動機複雜性較早前提升不少，但自美國總統格羅弗·克利夫上台後，其產品本質就從未發生過改變——活塞帶動曲柄軸，最終實現為車輪提供驅動。

電動車是未來的發展方向，據美國科技新聞網站TheVerge報道，義大利特斯拉電動車用戶組建的一個團隊，進行了「超級里程」試驗，他們駕駛一輛特斯拉Model S 100D車型，單次充電之後行駛了1078公里（即670英里），但用戶們還需要增程版發動機，該類設備無需驅動車輪。為此，最簡單的方案就是：為活塞式發動機搭配一款發電機，寶馬的i3電動車就實現了這一點，其搭載了雙缸增程器（two-cylinder range extender）。那麼，為何不去利用活塞的往複運動來發電呢？原因是：這需要去除曲柄及大部分旋轉部件（rotating parts）。

豐田研發自由活塞發動機線性發電機

豐田最近展示一款發動機原型機（prototype engine），該發動機就是如此設計的，豐田為其取名為自由活塞發動機線性發電機（Free Piston Engine Linear Generator，FPEG）。「自由」指的是活塞不再依附於曲軸，在動力衝程期間，將對活塞施加向下的作用力，當其通過氣缸內的繞組時，將生產三相交流電。FPEG的運行如同雙衝程發動機，新增了汽油機缸內直噴技術及電控閥，使其能像柴油機那樣運行。此外，其採用壓縮氣體引燃燃油混合物（fuel mixture），而非火花塞。

豐田表示，該款發動機的機械結構簡單，在連續使用的情況下，其熱效能值（thermal-efficiency rating）為42%。目前，只有性能最佳、結構設計最複雜、價格最為昂貴的汽油發動機，其熱能效值能接近該數值，前提是必須在特定環境條件下才能實現。更贊的是，雙缸FPEG的性能十分均衡，其周長、長度分別為8英寸和2英尺，動力輸出或將達到15 hp，在主驅動電池電量耗盡後，使其能夠維持緊湊型電動車在高速路上的行駛，且該設計將成為未來的趨勢。

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