热血教授

2017-07-24 07:08ColinGoodwin
汽车与运动 2017年7期
关键词:特斯压缩比内燃机

Colin+Goodwin

内燃机教授,这是个职称。从2015年起,Jamie Turner成为了巴斯大学的发动机和能源系统教授。我认识Turner教授很多年了,第一次见到他是在路特斯公司(他在这家Norfolk的公司干过两段),当时他干的项目包括一个克尔维特ZR1发动机项目、一个路特斯自主的V8发动机项目以及各种千奇百怪的项目,其中有个项目叫杂食动物,顾名思义,那个发动机可以喝任何一种燃料,还有一个光学发动机,缸体透明,可以观察到燃烧的过程。Turner也曾在考斯沃斯F1工作,之后去了巴斯大学,主导捷豹路虎的汽油机项目。

Turner教授的办公室到处是亮点,可称得上是全校最酷。那是内燃机的神殿,点缀着一些路特斯的元素。在一个档案柜上,陈列着一个气缸,那是来自一台Bristol Centaurus(布里斯托人马座发动机)星型发动机18个汽缸中的一个。窗沿上有一个转子发动机的转子和曲轴,还有一个剖面的Roots式机械增压器。尽管这位曾经帮忙开发Norton的转子发动机的专家热爱传统发动机,他并不会把自己束缚在过去。恰恰相反。

“我最近试驾了一台特斯拉,很喜欢它。”他坦诚地说。“我觉得内燃机不够清洁。”可喜的是,Turner认为内燃机还会长期存在。“对工程师来说,减排二氧化碳真的是个天赐良机,”他解释。“工程因此变得异常重要,前途会充满挑战。”

事实上,尽管和Turner探讨诸如机械增压、Napier Nomad水平对置十二缸柴油二冲程航空内燃机(他的最爱)都很享受,真正闪光的话题是他对未来内燃机发展的展望,以及我们该如何进一步提升动力。

“一个将在不久之后出现的新变革是高辛烷值燃油的到来,”他说。“和汽车界对二氧化碳减排的贡献相比(今天和2000年相比减排30%),石油行业仍保持原地踏步。但他们也将奋起直追。他们也清楚,更高辛烷值的燃油能让我们继续提高压缩比,进而提高燃烧效率。而我们这边,一个能让压缩比提高的有效手段便是喷水技术,降低燃烧温度。说到底就是爆震和提前点火的控制。宝马在M4 GTS上用了喷水技术,但那和他们最近发表的一个彻底优化了的缸内直喷系统之间还有较大差距。”

“第二个我看好的即将大面积铺开的技术是可变压缩比技术。日产做了一个这样的发动机,不过这根本也不是什么新技术。当然喷水也不是。现在很难再出什么全新的点子了。”

所以Turner眼中接下来最重要的技术就是喷水和可变压缩比,但它俩之后还有包括更高油压(350bar以上)、电力机械/涡轮增压。“更多车将会用上48V系统,为这类设备提供能源,”Turner说,“于是滑行停机功能将会越来越多,车在滑行期间发动机将熄火,离合器断开,提高燃油经济性。”

一个近日经常挂在Goodwin嘴邊的话题就是现代发动机越来越没有了灵魂。扭矩峰值平台像桌面一样平,涡轮迟滞也基本被斩尽杀绝了,原本逐渐提升转速时可以突然来的千钧动力没有了,那种刺激也就绝迹了。只有那些最狂躁的顶级跑车发动机,比如保时捷的4.0L自吸水平对置六缸机、法拉利的6.3L V12发动机和兰博基尼Aventador的V12还能保持着那曾经的感觉。那么,有灵魂的发动机就这样灭绝了吗?

“那平坦的扭矩曲线是为了排放法规而开发的,因为那是符合测试循环工况的,”Turner说。“另外,它也鼓励驾驶员早升挡,自动变速器一样,这就可以降低排放和油耗。”

Turner教授很确定未来插电混动将成为主流。这就引出了一个很诱人的话题——用燃气涡轮发动机做增程器,捷豹在2010年的概念超级跑车C-X75上用过一次,但之后便销声匿迹了。

“是的,它们是有希望的,”Turner说。“它们在恒速运转时十分高效,但更重要的是,它们不需要冷却系统,而且非常轻,这是用做电机增程器的重要优势。目前增程器用内燃机,于是为了它和电力系统,必须安排两套独立的冷却系统,因为它们的工作温度是不同的。而且无论你想不想用那台发动机,你的车总得背着它。”

因为Turner是学术界的,所以他不受到任何公司或组织的制约,一切话题都可以谈。我们问他关于有没有可能短期内在车企中看到一款二冲程发动机。Turner教授表示他并不认为二冲程能在车坛回归,但他很喜欢它,甚至他现在都还在做它的研究。“从热力学角度上它更好,而热力学就是它的一切。可以这么说,我们120年来所制造的发动机都用了完全错误的循环,这实在挺可惜的……”

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