美國對置活塞柴油機向傳統(tǒng)柴油機發(fā)起挑戰(zhàn)

　　2011年6月23日，記者在北京采訪了美國阿凱提斯動力(achates Power)公司總裁兼CEO大衛(wèi)?約翰遜(David M.Johnson)。他為中國記者帶來了革命性的發(fā)動機設(shè)計——對置活塞二沖程柴油發(fā)動機。記者了解到，日本富士重工和德國保時捷的對置發(fā)動機均是曲柄連桿機構(gòu)在中間、活塞與氣缸蓋在兩端，而阿凱提斯的發(fā)動機活塞在氣缸筒中形成對置，省去了缸蓋機構(gòu)。

　　核心技術(shù)在于氣缸設(shè)計

　　約翰遜介紹，對置活塞二沖程柴油發(fā)動機的設(shè)計靈感來自于已經(jīng)被證實運行成功的航空發(fā)動機，與傳統(tǒng)發(fā)動機的最主要區(qū)別在燃燒系統(tǒng)方面，其最先進(jìn)的核心技術(shù)是擁有專利的氣缸設(shè)計。在設(shè)計結(jié)構(gòu)上，對置活塞發(fā)動機簡單緊湊，制動效率有望超過45%，氮氧化物排放低。由于減少了零部件的使用，并且使用了更少的原材料，可以使發(fā)動機的排氣量更小，整個發(fā)動機更加輕便;但同時還是采用傳統(tǒng)的材料和制作工藝進(jìn)行生產(chǎn)制造，具有制造可繼承性。通過重量和成本的比較顯示，與性能相同的四沖程發(fā)動機相比，二沖程對置活塞發(fā)動機重量減輕約34%，成本降低約12%。

　　由于采取了無氣缸蓋和無氣門機構(gòu)的設(shè)計，并采用了突破性的燃燒系統(tǒng)計，阿凱提斯對置活塞發(fā)動機減少了熱能和摩擦損耗，與傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機相比，缸徑/沖程比有明顯優(yōu)勢。測試結(jié)果顯示，該種機型可以滿足美國EPA10和歐Ⅵ排放法規(guī)要求;與基準(zhǔn)柴油機相比，燃料效率提高15%，與相對應(yīng)的汽油機相比則提高約55%。從阿凱提斯公司提供的一份試驗報告中看到，與對標(biāo)的已經(jīng)非常先進(jìn)的福特6.7升傳統(tǒng)四沖程柴油發(fā)動機相比，阿凱提斯對置活塞發(fā)動機的最低燃油消耗率為195.3克/千瓦時，而比對標(biāo)發(fā)動機的最低燃油消耗率239.9克/千瓦時，降耗達(dá)18.6%。

　　阿凱提斯對置活塞發(fā)動機的另一項優(yōu)點是對燃油品質(zhì)沒有任何要求，這是因為機型在設(shè)計和配置上非常靈活。

　　公司團(tuán)隊具世界級競爭力美國的一份研究數(shù)據(jù)表明，如果使用傳統(tǒng)形式發(fā)動機，提高燃油效率(降低二氧化碳排放)的成本極高。例如，要實現(xiàn)10%的燃油效率改善，通常每車改造成本達(dá)16740美元，這還不包括為減少氮氧化物及顆粒物排放所需要的約每車1萬美元的成本。因此可以說，任何能充分改善發(fā)動機性能并具有成本降低能力的新型發(fā)動機,都可能成為未來市場的選擇。實驗數(shù)據(jù)證明，阿凱提斯對置二沖程柴油發(fā)動機在性能方面比傳統(tǒng)的6缸柴油機至少能提高10%以上。

　　約翰遜表示，阿凱提斯對置活塞發(fā)動機適用于所有商用車和90%的乘用車，并且可根據(jù)主機廠商需求和整車布置要求，提供多種不同形式的發(fā)動機具體結(jié)構(gòu)和外觀尺寸形狀。由于阿凱提斯動力能夠記錄所有重要的發(fā)動機參數(shù)，并且能夠檢測電池情況，對置活塞發(fā)動機也是符合混合動力汽車要求的機型，并且可適合未來的生物質(zhì)能的應(yīng)用。

　　作為一家發(fā)動機設(shè)計公司和技術(shù)提供商，在記者的提問下，約翰遜對阿凱提斯動力與現(xiàn)有發(fā)動機設(shè)計公司做了比較。據(jù)介紹，阿凱提斯的技術(shù)顧問委員會成員中有4位是美國汽車工程師學(xué)會研究員，2位是美國國家工程研究院成員;公司擁有包括10名博士在內(nèi)的52位工程師和科學(xué)家，以及世界一流的設(shè)備。他認(rèn)為，即便與世界著名的如AVL、FEV、Ricardo等發(fā)動機設(shè)計公司相比，阿凱提斯也是非常具有競爭力的。約翰遜特意強調(diào)，阿凱提斯對置活塞發(fā)動機不是一個單一的產(chǎn)品，而是一個系統(tǒng)的集成，是擁有800多項創(chuàng)新技術(shù)的全新設(shè)計。

　　期望與遠(yuǎn)見成熟的廠商合作

　　創(chuàng)立于2004年的阿凱提斯動力公司，由美國工程院科學(xué)院(NAE)院士JimLemke博士等創(chuàng)辦，總部位于美國加利福尼亞州圣地亞哥。對置活塞二沖程柴油發(fā)動機項目于1998年開始研發(fā)，2004年趨于成熟，并于2005年開始做相應(yīng)的發(fā)動機試驗。

　　據(jù)約翰遜介紹，阿凱提斯對置活塞發(fā)動機已經(jīng)通過了性能的測試與驗證，測試時間超過1900小時。目前，阿凱提斯動力公司和其對置活塞發(fā)動機項目已經(jīng)吸引了包括Madrone Capital(沃爾瑪Walton家族所有)、Sequoia Capital(紅杉資本)、Rockport Capital等在內(nèi)的多家投資公司計超過6000萬美元的投資。

　　一般一款全新設(shè)計的發(fā)動機從研發(fā)到正式投入生產(chǎn)大約需要5年時間，是一個比較緩慢的過程，阿凱提斯動力目前正處于研發(fā)成熟之后向全球發(fā)動機與整車廠商的同步推廣階段。據(jù)了解，全球發(fā)動機市場價值達(dá)3000億美元，阿凱提斯動力首先瞄準(zhǔn)的是商用車發(fā)動機市場，第一步將重點向中、重型商用車領(lǐng)域邁進(jìn)。約翰遜透露，與世界上最大的商用車廠商的談判工作正在進(jìn)行。

　　Achates這一名稱的原意就是“忠實的朋友”。約翰遜表示，阿凱提斯動力采取的是一對一的合作方式，希望中國市場可以跳過歐美市場所走過的老路，期待有遠(yuǎn)見并具有很好制造與工藝能力的中國廠商抓住這一利用創(chuàng)新技術(shù)的機會。他并多次強調(diào)，阿凱提斯動力與任何合作伙伴的合作進(jìn)程都是非常透明的，要讓他們明確知道風(fēng)險在哪里。