《AchatesPower》研究室發表《OPGCI》三缸對置活塞概念引擎

2017-02-23 08:40:06

圖片來源：AchatesPower

隨著環保法規日趨嚴格，各間汽車大廠為了對應更為嚴苛的規範，不斷針對引擎進行開發與強化以兼顧低排汙及性能表現，但這也造成了整體結構及製造成本更為複雜且昂貴的問題。不過，這樣的情況或許會因為《OPGCI》概念引擎的出現而產生變化。

圖片來源：AchatesPower

OPGCI概念引擎(Opposed-Piston GCI engine)乃是美國由的《AchatesPower》研究室所發表，而這顆引擎有別於傳統內燃機的最大特色，就是採取單缸對置雙活塞(Opposed-Piston)的設計。事實上，對置活塞的概念最早是由阿特金森循環(Atkinson cycle)的發明人詹姆斯·阿特金森(James Atkinson)提出，而這樣的配置也曾在1904年造就了汽車歷史上首次時速達到150km/h的記錄，但這並沒有使對置活塞在汽車產業上發揚光大，反倒是走向了飛機與船艦的應用。不過，AchatesPower研究室這次開發的OPGCI引擎則是將重點放在車用導向。

圖片來源：AchatesPower

OPGCI對置活塞引擎相較常見的單缸單活塞引擎，其最大的特色就是一缸擁有上下兩個活塞、沒有進排氣汽門機構和引擎最上方多了一支曲軸，而根據資料指出，這具採用單缸上下雙活塞設計的OPGCI引擎，除保有原對置活塞的低燃燒室表面積-體積比的高熱效率優點外，更擁有省去汽門機構和汽缸蓋而產生的輕量化、低成本與低熱散失的好處。

圖片來源：AchatesPower

此外，AchatesPower亦提到，透過結合缸內直噴技術、特殊的活塞形狀與汽油壓縮點火科技，再加上廢氣再循環(EGR)、均質燃燒科技，這具OPGCI引擎除了能夠創造出更低的油耗表現，並有效降低有害物質排放，更能運行從柴油、汽油至天然氣等多種燃料。而根據目前AchatesPower所公布的實驗數據，這具引擎在以柴油做為燃料的狀況下，相較於同排量傳統柴油引擎，其在平均油耗上足足降低了30%。

引擎類別	AchatesPower OP	Cummins ATLAS
活塞數量	6	4
燃油噴嘴數	6	4
排氣量	2700c.c.	2800c.c.
缸徑(Bore)	80mm	98mm
衝程(Stroke)	176mm	100mm
最大馬力	270hp	210hp
最大扭力	66.3kgm	53.24kgm

資料來源：AchatesPower

圖片來源：AchatesPower

說到這裡，OPGCI引擎究竟有沒有機會被實際應用？依據SAE-Automotive Engineering雜誌報導，目前美國能源部高級研究計劃署（ARPA-E）已資助AchatesPower高達900萬美元來進行OPGCI引擎的開發製造，且美國阿貢國家實驗室和德爾福汽車公司也已加入協同研發的行列。至於實際上路測試的時程，則是規畫在2018年時，將一具使用柴油並輸出270hp/66.3kgm的三缸渦輪增壓引擎放置在輕型貨卡(Pick-Up)上進行實測。