日本内燃机革命即将到来

汽车行业继续向电气化迈进，尽管由于近几个月电动汽车销量放缓，其步伐有所放缓。然而，并非所有制造商都相信禁止内燃机 (ICE) 是正确的选择。其中一些制造商——日本的丰田、斯巴鲁和马自达——宣布了一项计划，开发适应电气化并实现碳中和的新发动机。

新发动机将针对与电机、电池和其他电力驱动系统的集成进行优化。由于放弃了化石燃料，它们将实现碳中和，并与各种替代品兼容，包括电力燃料、生物燃料和液态氢。因此，这些发动机将有助于广泛应用碳燃料。

该项目的领导者之一丰田公司透露，作为该计划的一部分，它将推出一系列新的四缸发动机。据这家日本制造商的首席技术官 Hiroki Nakajima 称，未来的 1.5 升和 2.0 升发动机将引发汽车行业的真正革命，因为它们与目前市场上的发动机有很大不同。

“这些新发动机开发的决定性因素是丰田在氢动力汽车（尤其是 Mirai）上的大量工作所获得的知识。事实证明，氢动力发动机的经验对于新动力系统设计的开发非常有用，尽管氢动力装置本身并未得到广泛应用，”中岛声称。

丰田可以自豪地说，多年来，其发动机的热效率已达到约 40%。尽管日产和马自达等竞争对手的混合动力技术水平更高，但这一比例仍然很高。例如，日产的 e-Power 系统和马自达 MX-30 电动跨界车中的转子发动机的热效率高达 50%。

在新发动机的设计中，解决了几个工程问题，特别是实现更短的活塞行程。这种旨在制造更紧凑发动机的设计选择带来了重大的技术困难。然而，紧凑的设计应该通过减少迎风面积来改善汽车的布局和空气动力学。同时，由于活塞行程较短而导致的潜在扭矩损失将由内置电动机的瞬时功率响应补偿。

这些先进的内燃机计划主要集成到混合动力汽车系统中。丰田准备在 2027 年前推出大量配备这些内燃机的新车。

反过来，斯巴鲁依靠该公司的 DWG 系统 – 活塞对置的发动机，被称为“水平对置”。该公司相信这种装置能够继续取得成功，并将其纳入新一代混合动力系统。在这种情况下，它将保持与车轮的机械连接，但也将用作发电机，为电池供电，为电动机供电。

斯巴鲁确信，新设计不仅在燃油经济性方面带来了显著优势，而且在布局方面也同样如此。发动机、混合动力系统、变速箱和分动箱被放在一起，而动力控制单元位于发动机舱内，不会对油箱尺寸产生负面影响。这使工程师可以安装更大的油箱以实现更大的行驶里程。

在旧款 Crosstrek 混合动力车中，动力控制单元安装在车尾，因此必须降低油箱以腾出空间。斯巴鲁声称，得益于新的布置，混合动力车的油箱尺寸将与普通汽油车型的油箱尺寸几乎相同。

该公司计划今年秋季在位于埼玉县北本市的工厂开始生产下一代水平对置式混合动力车，同时混合动力系统采用四轮驱动设计，这也是这家日本制造商最强大的武器之一。

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