本田新专利:F1赛车技术移植到摩托车发动机或成为行业发展趋势。

据悉,本田已经为一款在摩托车上使用一级方程式技术的发动机申请了专利,该专利旨在提高热力学性能,降低油耗。这种设计可用于控制排放或提高性能。

制造高速高功率的超级摩托车以超过最新的排放法规变得越来越困难,同时产生更高的功率也变得越来越困难,而本田似乎正在借鉴其建造一级方程式赛车发动机的经验来实现这一宏伟目标。日本申请的一项新专利显示最新的CBR1000RR?配备了不同寻常的前室燃烧系统的Fireblade版本,已经成为当今时代高效一级方程式赛车的常态。

现款1.6升涡轮增压V6?F1的动力单元无疑是史上最先进的内燃机。只有四家制造商投入巨资生产它们。本田在2021之后退出这个系列的时候,就已经在研究如何将为这个系列开发的技术转移到量产车上。你可能认为汽车会是受益者,但在很多方面,摩托车发动机更接近F1所采用的高转速、高比功率设计,而F1最新时代的关键技术中至少有一项有望让F1成为现实。在不久的将来转向生产摩托车。

将空气和燃油正确混合到发动机中是最大限度提高性能的最大挑战之一。预燃室燃烧是一种解决方案,可以使空燃混合气接近14.7: 1的理想化学计量比,从而在发动机燃烧室的恶劣环境下有效燃烧。从理论上讲,空气与每种燃料的比例为14.7份,可以实现理想燃烧,从而产生最清洁、最有效的燃烧和最大的功率。然而,在实践中,很难达到这个比例,燃烧室内的所有混合物。包含更多燃料的更浓的混合物将消耗更多的可用氧气,从而产生额外的动力,但这将不可避免地导致一些未燃烧的燃料浪费在排气中。浓混合气还可以降低气缸温度,允许使用更高的压缩比,并降低爆炸的可能性,在这种情况下,混合气爆炸而不是以受控的方式燃烧,

目前所有F1发动机采用的预燃室燃烧是一种解决方案,它让火花塞点燃一小袋富燃混合气,然后将更多的燃油喷入发动机的主要部分。充满稀薄混合物的燃烧室点燃了燃烧室,但没有引起爆炸。其结果是一个更强大,更清洁,更经济的发动机。

在F1中,比赛使用的燃油总量和燃油流量受法规限制,使用浓混合气浪费汽油是不可行的。需要提取每盎司的能量,燃烧室燃烧是实现这一点的途径。这意味着燃油被喷入主燃烧室上方的燃烧室,火花塞也位于这个燃烧室中。预燃室和主燃烧室之间的孔使燃油通过的速度比初始喷射慢得多。因此,当火花塞点火时,预燃室中的混合气较浓且容易点燃,主燃烧室中的混合气较稀。然后从前室喷出的火焰注入主室,燃烧比单独燃烧产生的火花更彻底。

本田新的摩托车前室想法类似,但由于不受F1限制性法规的约束,应该会更有效、更廉价地生产。例如在F1中,一个关键的规则是每个气缸只能使用一个喷油器,但在本田的自行车发动机设计中,却有两个。正如我们所看到的,川崎正在开发一种双喷射发动机,它将传统的间接燃油喷射(喷射器点燃进气口)与直接喷射相结合。该系统提供了直接喷射的效率优势,但是解决了与纯DI发动机相关的一些成本和磨损问题。本田通过增加前厅的燃烧再次提高了游戏的效率。

它的一个喷射器完全是传统的,喷射进节气门蝶阀下面的进气口。另一个位于前室。本田通过一个类似旋转阀的旋转管巧妙地将前腔和主燃烧室分开。旋转阀由凸轮链驱动,解决了前室燃烧的问题之一,即在排气冲程中很难将废气完全从前室排出。本田的旋转阀装置在排气和进气冲程中为预燃室打开了一扇宽大的“门”,确保所有燃烧的气体都被新鲜的充气所取代。然后,在压缩冲程中,“门”关闭,允许第二喷射器向预燃室添加更多的燃料,而不会将任何燃料混合到主室内的较稀混合物中。

虽然本田的专利并未表明其系统将投入生产,但人们对直接喷射和间接喷射相结合的双喷射发动机越来越感兴趣,尤其是在高速摩托车应用中。直喷(将燃油直接喷入燃烧室)很难单独应用于自行车发动机,尤其是高速发动机,因为需要巨大的燃油压力才能将燃油快速雾化到燃烧室的空气中。在双喷射中,直接喷射器位于火花塞附近以使其附近的混合物变浓,而传统的喷射器用稀混合物填充进气的剩余部分,双喷射在减少未燃烧燃料的量方面提供了直接喷射的最大益处。逃逸到废气中,但成本低。

当欧6排放法规在欧洲实施时,许多制造商认为需要直接或双喷射来满足这些要求,尽管没有确切的标准及其引入日期。现在的问题是,在行业采用更主流的电动助力转向之前,在许多国家/地区已经开始禁止或减少使用内燃机的情况下,这项技术甚至能否达到生产的目的。

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