在政府大力推进新能源汽车政策的当今，人们急切关心“燃气机”动力到底还能走多久？焦虑燃油车5年后还有戏吗？
近日，今日头条转发《速度周刊》发表的《内燃机的巨大提升，通向50%热效率之路》的论文，对大家的焦虑给出专业回答。
论文根据发动机制造前沿科技的最新研究成果，将汽油燃气机燃烧效率提升50%，逼近热效率极限的几种技术路线给予具体分析，结论是：可以让“燃气机”5年后依然还能大行其道。
论文分析：采用的技术分别是阿特金森循环，冷却式废气再循环（cooled EGR），低摩擦技术，长冲程气缸，稀薄燃烧技术以及高滚流技术。“具体来说，为了降低排气热损失，一个重要的方案就是使用长冲程气缸，为了照顾发动机转速，长冲程气缸最多使用到1.5倍的冲程缸径比。做好发动机基本结构之后，下一步就是做到超级稀薄加低温燃烧，而为了实现超级稀薄燃烧，则需要高滚流技术和高能量电火技术。考虑到实现高热效率常用的高压缩比（这里是13：1），为了降低因为高压缩比带来的爆震，冷却式废气再循环技术也需要被应用上去......在这些技术中，超级稀薄燃烧是对热效率提升的最高手段。”
论文要点：挖掘内燃机的潜力，首当其冲的是日本的丰田和本田2家车企和德国人，通过设计制造验证机，将压缩比提到17:1以上，空燃比提高到29以上，加上设计减薄活塞裙边厚度、热喷镀RSW涂层等降低磨擦系数的技术手段，实现超稀薄燃烧，将热效率提升10%，接近47.5%。
一、马自达创驰蓝天（SKAYCTIV-X）领跑超稀薄燃烧科技创新
其实，真正将燃油机热效率提高到极致的是日本“技术控”马自达，潜心钻究多年，“投资几十亿元研制”的马自达创驰蓝天（SKAYCTIV-X）发动机，以18:1的高压缩比，研制自吸汽油发动机火花塞点火控制压燃技术（SPCCI），完善高缸压稀薄燃烧。以火花塞点火产生的小膨胀火球加压，将空燃比大于20的稀薄混合气压爆，实现48%燃烧效率，领跑业界创新产业。
事实上，在超稀薄燃烧提升热效率的创新路上，精铠甲尝试“高缸压稀油气混合比点火压爆燃烧”的专利技术实践，早于马自达。
精铠甲科技的专利技术《一种提高发动机压缩效率节约燃油方法》（发明专利号201811546909.1），利用纳米科技产品对磨损金属表面的陶瓷化改性，重建自修复保护层，提高缸压，构建超过14:1等效压缩比的高缸压。在此基础上，通过对氧传器加装“进气调节环”的专利服务，升高输出信号电压，“欺骗”发动机ECU电控单元，减小喷油脉宽，完成点火压爆式稀薄燃烧。
恰巧以不同的技术路线，实现相同原理的燃烧方式，与创驰蓝天自吸汽油发动机火花塞点火控制压燃技术“异曲同工”。
所不同的，马自达是通过改变活塞连杆系统的设计制造，将冲程缸径比升高到1.5，极致压缩“上止点空间”，制造出有效压缩比高达18：1的高缸压。
国家级权威检测认证
而精铠甲却是通过陶瓷化改性金属表面的重建技术，在发动机润滑油加入“纳米黄金油”，走陶瓷化改性重建“复相类陶瓷金属保护层”的技术路线，以智能重建超耐磨、超光洁、超抗压、超低磨擦系数的陶瓷化改性保护层，让保护层磨擦副之间的配合间隙，远超现代机械加工的最高精度。创造有效压缩比超过14：1的高缸压。不改变发动机硬件和软件，简单完成让传统发动机获得独有的超高压缩效率的超稀薄燃烧。
值得强调的是，陶瓷化改性自修复后，类陶瓷金属表面没有润滑油的干磨擦系数，比原基体金属表面在油润化条件下的湿磨擦系数，还要低一个数量级。
因为改性后的无润滑条件下的干摩擦系数，降低到了有油润滑条件下湿磨擦系数的1%以下，极大提高缸套与活塞环之间、曲轴和瓦之间的光洁度，极好改善钢套的失锥度、失圆度和“拉缸磨痕”。结果是活塞与缸套之间气密性提高超过40%。
压缩比相同的发动机，经过陶瓷化改性重建，万倍级减小的磨擦损失，令气密性巨增，将缸压和气体压缩率提高40%~50%的贡献。最终让10.5:1压缩比的普通发动机，变成等效压缩比大于14:1的高缸压发动机。由此：
发动机在吸气冲程的吸气量和流速猛增，让吸入油气的滚流和缸内喘流加剧，缸内的油气混合更充分，更分层；
发动机在点火燃爆做功冲程的漏气减少，让燃爆气体对活塞推动做功增大，输出扭力增加40%以上；
发动机在排气冲程的废气排出速率更快，让废气流体的惯性增加，给随后吸气冲程的负压动力增加效益。
精铠甲对高缸压的积极贡献，在压缩冲程的“高缸压稀油气混合比点火压爆燃烧”过程中，一部分缸内稀薄混合气的体积是被“点火”的小火花燃烧，还有一部分体积是被“压爆”的爆炸燃烧，稀薄混合气被两种燃烧方式消耗掉的体积之比，随着陶瓷化改性的缸压升高，“压爆燃烧”的体积占比增大，做功随之增大。
相同压强的缸内混合气，因体积一定，压缩冲程的总能耗一定。但是输出动力却随着两种燃烧方式的占比多少而不同。
换句话说，因为火花塞点火的小火花，燃烧压力传播速度仅约17m/s，而不容易被点燃的稀油气被压爆燃烧时的压力传递速度是200~300m/s。所以，相同压强的稀薄混合气总体积虽然不变，因为燃烧方式不同，压爆燃烧产生的压力大，点火燃烧的火花产生的压力小。所以，两种不同燃烧方式体积的比例改变，燃烧产生的做功压力和输出动力必然随之改变，必然让单个爆炸冲程做功的大小改变。
显而易见，两种燃烧的比例，在向压爆方式增加的改变，必定将发动机的等效排气量加大，输出功率增加，燃烧更充分，油耗减少，排放降低，燃烧效率更提高。
精铠甲可以让老百姓不必再破费更换汽车，充分发挥家庭“重资产”的剩余价值，轻松享受“绿色能源出行”，继续乘驾心怡的“燃气机”大行其道。
“精铠甲”对地球有限资源的节约和再利用，对减少碳排放的贡献，在这里无须多言。
转发论文：
《内燃机的巨大提升，通向50%热效率之路》
速度周刊 2020-09-01 19:43:45
原文链接：https://www.toutiao.com/a6867483592617001483/
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