基本介紹
- 中文名：六衝程發動機
- 描述：利用燃汽獲得更高的燃油經濟性
- 發明者：布魯斯·克勞爾
原理,特點,優點,缺點,套用領域,意義,
原理
普通的四衝程發動機把3/4的能量以熱能的形式散發掉了。六衝程發動機則利用了部分散發的熱能去製造蒸汽以回收部分本來會損失的能量。
在普通四衝程發動機的“進氣-壓縮-燃燒做功-排氣”四個衝程之後，第五個衝程開始的時候，把水噴進熾熱的氣缸裡面，水馬上就變成了溫度高達816度的蒸汽，體積急劇膨脹1600倍，同時氣缸內壓強急劇增大，推動活塞再次做功——如此一來，每6個衝程中就出現2個做功衝程，而消耗的燃油卻沒有變化。到了第6個衝程，發動機把水蒸氣排放到一個冷卻器，水蒸氣在那裡重新變成水。
根據計算，六衝程發動機能比傳統的四衝程發動機效率提高40%。如果是柴油機的話，還可以再提高5%。
特點
圖為新型6衝程發動機的草圖六衝程節油內燃發動機，涉及現有內燃發動機的高壓油油泵、噴油咀、冷卻循環管路、活塞、活塞缸，其特徵在於在缸蓋上設兩個噴咀，一個噴油咀、一個噴水咀，在發動機一邊安裝一個高壓水泵，噴油咀的進油管接高壓油泵出口，噴水咀的進水管接高壓水泵的出口，高壓水泵進水管接水箱的出口，改變油咀的噴油角度，改變排氣角度，增加噴水角度，使活塞產生六個衝程，即三個衝程後增加一個氣門開放排氣衝程，增加一個噴水汽化做功衝程，增加一個排氣衝程排氣。
優點
3.改進了低轉速扭矩.六衝程發動機比產生相同扭矩的四衝程發動機的轉速低1000r/min同時,隨著轉速的上升,其扭矩將會呈線性增加。
4.製造成本低.由於它與四衝程發動機相比,運動部件少,不但減少了機械噪聲,而且製造成本低。
缺點
1.首先，在第五衝程向氣缸內噴水，確實可以利用氣缸餘熱多做功。但是必須考慮這些水對氣缸的腐蝕，以及潤滑問題。然後，做功之後的水蒸氣需要冷凝，這就需要體積重量都很大的冷凝器，加重了汽車的整備質量，增加了單位油耗，同時會使汽車動力性能嚴重惡化。
2.接下來還是一個技術上的問題：在第五、六衝程中，如果不潤滑，那么氣缸的磨損、腐蝕十分嚴重；而如果潤滑，那么做功之後排出來的水蒸氣就被潤滑油污染，進入冷凝器之後，潤滑油凝結，時間稍長就會堵塞管路。
3.另外，這樣做，氣缸壁會受到強烈的冷熱交變應力，會使其壽命嚴重降低。
套用領域
意義
六衝程發動機 完全是內燃機的一項新發展，它對缸蓋和進排氣閥的操作是革命性設計。但革新並不是整個發動機，由於使用了許多現有部件所以比全新設計的發動機在製造上更容易。它的典型特徵包括了：功率、扭矩增加，數量更少和重量更輕的往復運動部件、簡單的製造工藝。
六衝程發動機本身對能量的消耗更少，因為減慢了往復運動部件的加速度，缸蓋活塞的速度是主活塞的1/4；顯然使用壽命最少是主活塞的兩倍。設計上，每一個氣缸只有15個部件，而傳統4 衝程發動機是40到50個部件。缸蓋和缸體可以一起鑄造，減少了缸蓋的製造成本。
對於技術而言，下面活塞是標準設計，缸蓋螺栓直接進入了缸體，省去了進排氣閥。缸蓋的重量大約減少了50%。不但不用消耗能量來驅動缸蓋配氣機構，實際上它還能發出動力，並通過正時鏈條傳送到發動機。扭矩增加了35%，同時增加了效率。傳統發動機改成Beare Head 也很容易，只要換缸蓋就成了。於是就具有了更好的燃油經濟性、燃燒更清潔、延長了保養間隔、減少了維修專用工具等優點。
六衝程發動機使用了Pulse Fuel Injector 燃油噴射系統。脈動燃油噴射並不像傳統燃油噴射，它使用了壓縮空氣帶動液態燃油，並預先和空氣混合。這個過程優勢明顯，使得火焰傳播速度更快，減少了有害物排放。傳統發動機燃油是利用壓力噴射到空氣中，缺少預混合，為了霧化更好就需要很高的燃油壓力。脈動燃油噴射則不同，燃油先噴射到進氣管內，使20%燃油預混合，然後進入氣缸。噴嘴可以使用傳統的多孔噴嘴，可以控制分層噴射，提升了效率並減少排放。對於賽車領域而言，據預測發動機的轉速可以超過28000rpm，這對於傳統發動機來說是不可想像的。
原型六衝程發動機已經生產出來並在進行廣泛的實驗和理論分析階段。相信在不久的將來六衝程發動機會廣泛地套用於人類的日常生活中。
