关于全新保时捷发动机技术的方方面面:六冲程专利技术深度解析。汽车杂志的技术记者带你一探究竟。
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保时捷为一种每六行程中有两次燃烧事件的发动机循环申请了专利(或三个曲轴旋转)。
他们称之为2×3冲程。
我建议称之为4+2冲程。
传统的四冲程循环包括进气、压缩、膨胀和排气(燃烧发生在膨胀前)。
新循环中插入了一个两冲程事件,通过一个相当复杂的曲轴排列,允许同一循环中有两个不同的上止点和下止点。
现在在第一次膨胀阶段之后包括了第二次压缩和膨胀事件:两冲程部分。
但其实比这更复杂……
在专利图示中,保时捷展示了第一次膨胀和第二次压缩之间的“扫气”阶段,这是由于特殊的曲轴排列而发挥作用的。
这种机制允许活塞达到比四冲程部分更低的下止点BDC,并因此揭示了一条之前隐藏的扫气口。
在这种意义上,“扫气”是两冲程术语的一部分。
在这些扫气口被揭露之前,排气阀打开,允许一些燃烧气体逸出并降低气缸内的压力。
当活塞打开扫气口时,高压空气将气体向上吹过并排出——我们称之为“顺流扫气”。
随后排气阀和扫气口关闭,进行第二次压缩,在上止点TDC处点火。
第二次燃烧事件至关重要。
这可能不是为了增加功率,而是为了减少排放,通过重新燃烧缸内残留的气体。
两冲程发动机适合进行“均质充量压缩点燃”燃烧,这是一种高效且清洁的方式,没有传统意义上的火花或火焰。
虽然在第一次排气过程中会损失一些废气,但大部分废气可以被重新燃烧。
然而,你不能让新鲜空气从排气中逸出,否则简单的后处理系统将不起作用,这将限制功率。
毫无疑问,保时捷的概念可以实现。
但真的有必要尝试吗?因为还有一些缺点……
除了曲轴(带有其行星齿轮——想想一个大的Spirograph套件)的机械复杂性外,活塞控制的扫气口需要克服潜在的活塞环磨损问题,但我相信这是可以做到的(大型航海用两冲程发动机是顺流扫气发动机,并且极其可靠)。
通常情况下,要消除油消耗也需要努力。
正如我所说,并非所有气体都会重新燃烧,并且还需要增压以进行扫气。
此外,现在需要使凸轮轴以发动机转速的三分之一转动,并且排气阀需要打开两次。
为什么不简化一下直接建造一个顺流扫气两冲程呢?是的,汽车行业对两冲程有严重的偏见。
但这种六冲程至少是三分之一完成了,并且更加复杂……