Tidak ada poros engkol, tidak ada batang penghubung? Toyota meledakkan revolusi baru di mesin!
Tahukah Anda bahwa mesin turbocharged injeksi timing timing variabel variabel Anda sudah usang! Dan tidak ada poros engkol dan batang penghubung yang dapat dioperasikan secara langsung oleh gerakan bolak-balik piston!
FreePiston EngineLinearGenerator (selanjutnya disebut FPEG), generator linear engine piston gratis yang sedang dikembangkan oleh Toyota, diharapkan dapat mewujudkan semua ini. Anggap saja sebagai mesin piston gratis + generator linier. Apakah itu mesin atau generator?
Sederhananya, mesin FPEG seperti generator bensin. Saat ini, versi uji coba Toyota menggunakan desain satu silinder, yang memiliki ruang bakar dan piston lebih besar daripada mesin bahan bakar konvensional. Piston bergerak bolak-balik di bawah gaya penggerak yang dihasilkan oleh peledakan bahan bakar, tetapi kali ini tugasnya bukan untuk menghasilkan roda. Kekuasaan, tetapi pembangkit tenaga.
Toyota mengembangkan FPEG untuk merancang perangkat kecil untuk kendaraan listrik jarak jauh. Dibandingkan dengan mesin dan generator yang digunakan dalam kendaraan listrik jarak jauh saat ini, FPEG akan sangat mengurangi ukuran dan berat mesin.
Mesin FPEG, batalkan mekanisme engkol untuk membuat gerakan piston lebih bebas
Faktanya, FPEG bukanlah teknologi baru, karena pada awal tahun 1959, FPEG pertama di dunia telah memperoleh sertifikasi paten, dan FPEG didasarkan pada basis FPE (FreePistonEngine).
Jadi, apa itu mesin FPEG? Seperti namanya, kita bisa tahu bahwa piston mesin ini memiliki tingkat kebebasan yang lebih tinggi, tetapi bagaimana piston bisa bergerak bebas? Alasannya adalah untuk membatalkan poros engkol dan struktur batang penghubung, dan Alih-alih pegas udara (AirSpring), gerakan piston dikendalikan oleh gas di ruang bakar dan kontrol pegas udara (AirSpring), perancang dapat menentukan tekanan dan volume udara, sehingga desain keseluruhan cenderung diliberalisasi. Sederhananya, ketika piston berjalan ke pusat mati bawah, itu akan menghadapi penyumbatan pegas udara dan rebound, dan piston akan bergerak ke pusat mati atas. Ketika mencapai pusat mati atas, dorong gas yang dihasilkan oleh ledakan pembakaran bahan bakar akan dihasilkan. Lari ke bawah orang mati, dan mulai lagi.
Perbedaan terbesar antara kendaraan listrik jarak jauh dan kendaraan listrik hibrida adalah bahwa mesin bensin hanya mengisi baterai dan tidak secara langsung berpartisipasi dalam mengendarai kendaraan. Kendaraan listrik jarak jauh pertama di dunia, Chevrolet Volt (VOLT), hanya dipasang pada mesin bensin 1.4 liter tradisional.
Toyota memberikan FPEG efisiensi termal super tinggi
Teknologi FPEG Toyota adalah unit pembangkit listrik yang didasarkan pada pengoperasian FPE. Di bawah sistem minyak-listrik tradisional, generator dipisahkan dari badan mesin, dan generator terhubung ke poros engkol mesin dan menggunakan energi gyrokinetic untuk menghasilkan listrik. Namun, FPEG Toyota berbeda. Karena FPEG tidak memiliki poros engkol, badan piston menjadi generator. Dan karena tidak ada alat mekanisme untuk poros engkol, volume bodi mesin jadi berkurang, dan konstruksinya relatif sederhana.
Metode pembangkit listrik Toyota FPEG dioperasikan oleh magnet permanen (PermanentMagnet) yang dipasang pada piston dan generator koil (Coil) di luar magnet. Di sisi berlawanan dari ruang bakar, pabrik asli mengisi ruang terbatas dengan udara untuk membuatnya menjadi pegas udara. Perangkat ini dapat menggantikan desain poros engkol, memungkinkan piston untuk melambung dan bergerak mundur ketika mencapai pusat mati bawah. Magnet berulang kali dioperasikan dalam kelompok koil dan berinteraksi satu sama lain, dan listrik dihasilkan.
Prinsip kerja FPEG sama dengan prinsip mesin dua langkah. Ketika piston turun, pekerjaan selesai, dan gas buang digunakan untuk mengusir gas buang. Ketika piston naik, udara segar dihisap di bagian bawah piston, dan langkah kompresi selesai, dan pusat mati atas tercapai. Selesaikan pekerjaan injeksi dan penyalaan.
Toyota mengatakan bahwa mesin FPEG dapat mencapai efisiensi termal 42% dalam penggunaan berkelanjutan. Di dunia sekarang ini, hanya mesin bensin terbaik, paling rumit, dan termahal yang dapat mencapai efek persentase ini, dan harus dalam kondisi tertentu. Apa yang lebih luar biasa adalah bahwa mesin FPEG hanya memiliki panjang 60 cm dan diameter 20 cm. Mesin FPEG ukuran seperti itu dapat menghasilkan 13 tenaga kuda, sehingga tidak memiliki kondisi untuk merakit kendaraan besar yang besar, tetapi cukup untuk mengendarai mobil listrik mini. Dan mesin FPEG juga dapat bekerja dengan sistem lain seperti sistem pemulihan energi kinetik untuk mencapai hasil yang lebih baik.
Tidak hanya bensin, hampir semua bahan bakar dapat menggerakkan FPEG
Toyota mengatakan bahwa jadwal produksi aktual FPEG belum ditentukan, tetapi juga menunjukkan bahwa karena FPEG tidak memiliki poros engkol dan dikendalikan oleh pegas udara, rasio kompresi mesin pembakaran internal dapat secara bebas dikendalikan oleh volume udara. musim semi, yang berarti FPEG. Selain menggunakan bensin sebagai bahan bakar penggerak, bahan bakar hidrogen juga merupakan pilihan yang layak. Setelah FPEG secara resmi memasuki pasar otomotif di masa depan, pengembangan model Hybrid akan memiliki lebih banyak kemungkinan, dan ini tidak diragukan lagi merupakan keuntungan besar bagi konsumen.
