川崎设计的增压 二冲程四缸混合动力

我们不时会听到关于二冲程发动机复兴的消息，或者像超级增压器和混合动力自行车这样的创新，但很少看到所有这些想法都集中在一个单一的设计中。但川崎重工的一项新专利申请恰恰说明了这一点;这台机器使用了很多激进的技术，要真正制造出它，就意味着要重新思考我们所知道的摩托车的基本原理。

这个想法的基础是，新的自行车是串联混合，而不是更熟悉的平行混合。平行混合动力车是我们已经习惯在汽车上使用的那种，这要感谢像丰田普锐斯和其他使用电动发动机辅助内燃机的机器。

但是系列杂交就不一样了;它只用电力来驱动车轮，而一个内燃机仅仅用来产生所需的电力。通常情况下，系列混合动力汽车是“增程”电动汽车，使用相对低功率的内燃机为电池提供一些额外的充电来提高续航里程。雪佛兰的Volt和更具异国情调的菲斯克(Fisker)的Karma就是使用这种理念的生产机器的例子。

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然而，川崎重工的想法并不是要使用低功率引擎，仅仅是给电池充电就可以增加几英里的续航里程。相反，它使用的是一款高性能引擎，其效率和清洁程度大大超过了常规引擎，因为它将持续以最高效的速度运行。

二冲程

尽管传统的二冲程发动机有“脏”的名声，但二冲程循环实际上非常适合清洁运行，高效的设计。但这意味着从通常的港口转移二冲程系统传统上使用的摩托车。相反，我们需要寻找其他的二冲程柴油，像巨大的，增压二冲程柴油在许多船舶上使用，这是著名的一些最有效的燃烧发动机在这个星球上。

川崎设计看起来不太像传统的二冲程。取代了气缸壁上的端口，它的特点是像一个四冲程的poppet阀，完成了双顶置凸轮轴。只是周期从四冲程变成了两冲程。

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这使得增压器成为设计的一个重要部分。在一个正常的二冲程自行车发动机，进气充电是强迫进入缸通过一个转移端口通过向下运动的活塞。如果不这样做，就需要一个增压器来增加进气口的压力，这样它就可以填满汽缸，并从上一个循环中排出废气。

反过来，这意味着排气和进气阀同时打开，这使得直接燃油喷射至关重要。这意味着燃料可以在两个阀门关闭后添加，所以没有未燃烧的燃料可以逸入排气。

Crossplane曲柄

由于发动机是二冲程而不是四冲程，每个气缸在曲柄每360度转动时都有一个燃烧事件，而不是每720度。

如果使用平面曲轴，就像大多数内联四缸发动机一样，这意味着你会得到两个气缸同时燃烧，在发动机上产生振动和压力。川崎采用了一个横平面曲柄，这样燃烧事件均匀分布，一个气缸燃烧曲轴转动90度。

与离合器和齿轮箱不同的是，在曲轴的两端只安装了一个发电机。这些电能被输入到一个存储系统——一个相对较小的电池或者一组超级电容——然后这个存储系统将电能发送到一个与后轮相连的电力驱动马达。

这个系统是用来做什么的?

虽然这一想法的主要目标是摩托车，但川崎重工的专利还表示，该发动机和混合动力系统可以用于船舶、三轮车和四轮车。

面对不断增加的电气化压力，它有可能给内燃机提供一条生命线。按照类似原理运行的船舶发动机的效率可以达到50%以上。二冲程专家认为，60%甚至70%的效率是可以实现的目标。与效率高达95%的电动机相比，这似乎有些弱，但一旦再加上在发电、配电和电池充电方面的损失，就有可能实现类似的效率。当然，燃烧引擎混合动力解决了纯电动汽车通常存在的所有加油问题。

不要指望很快就能看到有这种系统的自行车，但川崎重工显然不会让它的内燃机不战而死。

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