新一代内燃发动机：无污染汽车大趋势 [复制链接]

    【美国《大众科学》月刊9月号文章】题：无污染汽车（作者  丹·麦考什）
    10年前，当加州空气资源委员会规定汽车厂商必须在该州销售零排放车辆，否则就得停止销售时，人们几乎可以听到内燃发动机在远处发出的熄火声。电动车辆似乎是实现零排放的唯一选择——这项法令要求，到2003年之前，在该州销售的每10辆汽车必须有一辆是以电池为动力的。
    内燃发动机举足轻重
    但是在离这一期限还有不到3年的时候，处在领先位置的仍然还是旅行推销员尼古拉斯·奥古斯特·奥托在1861年所发明的内燃机技术。新一代的内燃发动机即将诞生，它们的燃料经济性将大大改善。有的发动机还将拥有十分高效的废气排放控制系统，以至于在洛杉矶的某个空气污浊的日子里，这些发动机所排放的废气甚至比驾车者呼吸的空气还要干净。
    用来替代常规汽油和柴油发动机的若干项技术——包括汽油—电动混合型发动机和全电动发动机——已经上路。燃料电池也即将投入应用。然而，今天在美国销售的1500万辆轻型汽车几乎全部采用的是内燃发动机。这个巨大的数字意味着，至少在今后几十年里，对于燃料消耗总量以及空气质量来说，新一代超洁净、超高效内燃发动机的影响将远远超过高技术的替代手段。
    促使人们重新思考发动机基本设计的是世界各地日益严格的废气排放规定，以及要求提高燃料经济性的压力——造成这种压力的原因要么是海外燃料价格的居高不下，要么是美国国内对环境的担忧。
    新方案层出不穷
    已有140年历史、似乎已经发展到顶点的内燃机还存在很大改进余地，这一事实即便对于最了解这种技术的人来说有时也是意想不到。
    新的发动机技术与设计的某些成果已经用在了实际运行的车辆中。日产公司最近推出了符合加州“部分零排放车辆”（PZEV）规定的2001年款Sentra  CA型汽车。该车型是对有关电动车辆要求的变通。该公司称，某些极其洁净的汽车（厂家保证可行驶15万英里）可以算是“部分”电动汽车。到2003年，目前所规定的电动汽车数量中有多达60％可以用“部分零排放车辆”来代替。如果它们足够洁净，这个比例甚至会更高。鉴于公众对电动汽车的消极反应，汽车厂商正在积极努力，以满足部分零排放标准。
    本田公司最近推出一款带有一个“部分零排放车辆”部件的雅阁汽车。该车型符合“超低排放车辆”（SULEV）标准——比现行法规要求大多数乘用车达到的标准还要洁净90％。
    甚至是“绿色怪兽”——目前燃料经济性最差、最大的多用途运动型汽车——也正在采用燃料效率得到改善的发动机。通用汽车公司的增压涡轮柴油发动机使燃料经济性提高了大约20％，甚至使公司的一些最庞大的卡车也能实现每加仑20英里左右的公路车辆燃料效率。
    但是，这些发动机只不过是开了个头而已。正在出现一些解决长期存在的发动机设计问题的异乎寻常的方案，这些方案可能会在10年之内用于批量生产的汽车中。采用了电动和液压阀门、可变压缩比以及新型燃料输送系统的实验型发动机已经走出实验室，正在进行道路试验。今天的许多正在开发中的设想，实际上已经经过了几十年的探索——有的还尝试过大规模生产，但没有成功。现在，新的电子控制技术使这样的创新成为可能。
    如果燃料经济性是唯一的问题，那么第一个解决之道将是柴油发动机。通用汽车公司先进发动机研究项目主任弗里茨·因德拉说，今天欧洲销售的所有新车中有30％采用的是柴油发动机。柴油发动机的燃料效率较高，而且柴油的价格也比汽油便宜。