发动机:更少的燃料,更少的排放,更强的动力 - 彭博社
bloomberg
请花一点时间关注谦逊的凸轮轴。在几乎每辆车的发动机内部,都有一个或多个这种奇特形状的杆,源源不断地同步进气和燃气进入发动机的气缸。轴上的每个椭圆形凸轮或凸轮都被战略性地放置,以便在轴旋转时按下然后释放一个阀门。它们不均匀的轮廓为一排活塞顶部的许多阀门创造了特定的开闭节奏。为了保持发动机平稳运转,凸轮轴不仅必须精密加工,还必须足够坚固,以便在数万英里内每分钟旋转数千次。
凸轮轴可能是工程奇迹,但汽车制造商更愿意让它们走向马车鞭的命运。在今天的数字控制发动机中,凸轮轴的刚性本身就成了一个问题。工程师们希望找到一种替代方案,当与计算机结合时,可以以更大的可变性控制阀门。但直到现在,还没有出现将数字控制与凸轮轴的低成本可靠性结合起来的解决方案。
进入位于剑桥(英国)的Camcon Technology Ltd。这家成立四年的初创公司拥有一种名为智能阀门驱动(IVA)的技术,它用一种巧妙的机电装置取代了凸轮轴。基于创始人Wladyslaw Wygnanski发明的简单开关,IVA方法独立控制每个阀门,并在必要时可以部分打开它们。这意味着巨大的性能提升:Camcon声称其原型发动机的燃油消耗比配备凸轮轴的发动机减少20%,排放减少18%,并且输出功率提高多达25%。
IVA设备部分实现了这一点,因为它需要极少的能量来开关。内部,一个可旋转的金属梁在电磁场的作用下前后摆动。由于内置于电枢中的弹簧和永久磁铁,该设备储存了上一个开关周期的力量,并且可以在不消耗任何额外能量的情况下保持其最后位置。此外,Camcon表示,由于弹簧通过温和减速运动部件来减少磨损,因此它也非常快速和耐用。
IVA的一个亲属已经在进行耐久性测试。在一家航空航天开发实验室,罗尔斯·罗伊斯公司正在研究Camcon技术是否可以改善喷气燃料消耗。在超过300亿次循环中,“它仍然运转良好,”Camcon的首席运营官伊恩·安德森说。今年春天,Camcon选择了一家主要的美国零部件制造商来领导无凸轮发动机的开发联盟。“这是一项非常颠覆性的技术,”安德森观察到,“但参与者对此非常认真。”
Camcon已经获得了14项专利,并且还有20项正在申请中,正在超越喷气机和汽车。该公司正在与主要石油公司寻求许可交易。在今天的油井中,许多管线都是从一个井口钻出的,电池供电的Camcon设备可以帮助在每个孔中安装更多的开关。通过更好地控制来自多个钻孔的石油流动,产量可以得到提升。因此,更多的黑色物质从地球中提取出来,发动机在道路上燃烧的则更少。
亚当·阿斯顿在纽约报道