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你造嗎？你的可變氣門(mén)正時(shí)直噴渦輪增壓發(fā)動(dòng)機已經(jīng)過(guò)時(shí)了！如果我告訴你，以后的發(fā)動(dòng)機用不著(zhù)曲軸和連桿了，而且通過(guò)活塞的往復運動(dòng)就可以直接發(fā)電，你會(huì )不會(huì )覺(jué)得這是天方夜譚？但是豐田正在研發(fā)的一款自由活塞發(fā)動(dòng)機線(xiàn)性發(fā)電機（Free Piston Engine Linear Generator），有望將這一切都變?yōu)楝F實(shí)。
可能一看到自由活塞發(fā)動(dòng)機線(xiàn)性發(fā)電機這么長(cháng)的名字有點(diǎn)暈（下文以FPEG簡(jiǎn)稱(chēng)），把它拆成自由活塞發(fā)動(dòng)機+線(xiàn)性發(fā)電機會(huì )好理解一些。那到底是發(fā)動(dòng)機還是發(fā)電機？我們暫且把它算為可以發(fā)電的發(fā)動(dòng)機好了。
發(fā)動(dòng)機加發(fā)電機，那相信大家已經(jīng)猜到了這一定跟混合動(dòng)力有關(guān)。沒(méi)錯，豐田研發(fā)FPEG就是旨在為增程式電動(dòng)車(chē)量身定做一款小型裝置。相比現款增程式電動(dòng)車(chē)使用的發(fā)動(dòng)機及發(fā)電機，FPEG將大大減小發(fā)動(dòng)機的體積以及重量。
增程式電動(dòng)車(chē)與油電混合動(dòng)力汽車(chē)最大的區別就是，汽油發(fā)動(dòng)機只為電池充電，而不直接參與驅動(dòng)車(chē)輛。全球首臺增程式電動(dòng)車(chē)雪佛蘭沃藍達（VOLT）僅僅是根據傳統的1.4L汽油發(fā)動(dòng)機進(jìn)行了改造。
FPEG與傳統發(fā)動(dòng)機最大的兩點(diǎn)不同就是，沒(méi)有了曲軸和連桿的設計，活塞的回彈裝置由空氣彈簧取代；另外在氣缸中直接加入了發(fā)電裝置。工作原理與兩沖程發(fā)動(dòng)機工作原理相同，在活塞上行時(shí)，完成壓縮、噴油以及點(diǎn)火；在活塞下行時(shí)，則完成了做功以及換氣的工作。
FPEG的工作原理與兩沖程發(fā)動(dòng)機工作原理相同，在活塞下行時(shí)，完成做功、并用混合氣將廢氣擠出，在活塞上行時(shí)，在活塞下部吸入新鮮空氣、并且完成壓縮沖程，到達上止點(diǎn)后完成噴油及點(diǎn)火等工作。
豐田表示，FPEG發(fā)動(dòng)機在連續使用下能夠達到42%的熱功效。而在當今世界上，只有最好、最復雜、最昂貴的汽油發(fā)動(dòng)機才能達到接近這個(gè)百分比的效果，而且必須是在特定的條件之下。更了不起的是，一個(gè)兩缸的FPEG發(fā)動(dòng)機天生就是平衡的，而且其長(cháng)度僅有60厘米，直徑也不過(guò)20厘米。這樣一個(gè)尺寸的FPEG發(fā)動(dòng)機能夠產(chǎn)生15匹馬力的輸出功率，足以驅動(dòng)一臺電池耗盡的緊湊型電動(dòng)汽車(chē)高速行駛。這就是未來(lái)！
