德國(guó)航空制造商容克斯在上個(gè)世紀(jì)30年代制造的Jumo發(fā)動(dòng)機(jī)是種燒油噴黑煙的機(jī)器,但它也是當(dāng)時(shí)效率最高的發(fā)動(dòng)機(jī)。加利福尼亞州圣迭戈的Achates Power公司正在修改這種發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì),使它能夠滿足現(xiàn)代的排放標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)改善效率。Achates的小型單氣缸試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)取得的數(shù)據(jù)說服了美國(guó)軍方,后者將為Achates和其合作伙伴AVL傳動(dòng)工程公司提供490萬美元,用于制造完整的多氣缸原型發(fā)動(dòng)機(jī),軍方希望在其基礎(chǔ)上制造出具有廣泛用途的發(fā)動(dòng)機(jī),包括為坦克提供動(dòng)力。
軍方選擇了Achates是因?yàn)樗袧摿χ圃斐霰绕胀òl(fā)動(dòng)機(jī)更小,更節(jié)省燃料的發(fā)動(dòng)機(jī),而且這種發(fā)動(dòng)機(jī)還可以燃燒多種燃料,包括航空燃料和柴油等。Aehates稱,它的發(fā)動(dòng)機(jī)也可用于乘用車,能把柴油機(jī)的燃油效率提高20%。
因?yàn)椴裼蜋C(jī)已經(jīng)非常高效了,這樣的改進(jìn)可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)的效率比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高50%,CEO大衛(wèi)約翰遜(David Johnson)說。他還說這種發(fā)動(dòng)機(jī)的造價(jià)要比一般柴油機(jī)低10%,縮小了柴油機(jī)和汽油機(jī)之間的差距。
容克斯的基本設(shè)計(jì)具有不同尋常的活塞排布方式。在一般的發(fā)動(dòng)機(jī)中,一個(gè)活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng),把燃料和空氣壓向氣缸蓋。燃料中的能量有相當(dāng)多的一部分最終加熱了氣缸蓋,而不是推動(dòng)活塞。容克斯的設(shè)計(jì)在同一個(gè)氣缸中放入了兩個(gè)活塞,取消了氣缸蓋。代之以讓兩個(gè)活塞壓縮它們之間的燃料和空氣,在燃料燃燒后沖向相對(duì)的兩個(gè)方向。
為了改善廢氣排放并減少燃料消耗,Achates對(duì)原設(shè)計(jì)做出了十幾處改動(dòng)。但到目前為止,它所宣稱的燃油效率是基于單氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)獲取的數(shù)據(jù),采用計(jì)算機(jī)模擬外推來估算多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的表現(xiàn)。該設(shè)計(jì)也沒有針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在通常駕駛過程中可能遭遇的所有狀況進(jìn)行測(cè)試,例如從加速到巡航的轉(zhuǎn)換。
約翰遜稱單氣缸和多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)之間的差別之處是眾所周知的,可以精確建模。