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往復活塞式內(nèi)燃發(fā)動機自問世至今已經(jīng)170年，在這170年中有無數(shù)的人嘗試過無數(shù)的設(shè)計，先后出現(xiàn)了50多萬件的相關(guān)專利，至今，傳統(tǒng)的四沖程和二沖程發(fā)動機的基本原理依然沿用。 ?
IHI發(fā)動機的本質(zhì)，依然是一種二沖程發(fā)動機，只不過是在進氣道結(jié)構(gòu)和進氣方式上做了改進，在加大進氣窗口時間的同時大幅度簡化了進氣結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上，IHI發(fā)動機繼承了活塞發(fā)動機的各種成熟結(jié)構(gòu)及其優(yōu)點，創(chuàng)新提出了一種同時具備很多優(yōu)勢的新型活塞發(fā)動機。
問題1：IHI的結(jié)構(gòu)和基本原理是什么？
? ? IHI的結(jié)構(gòu)和運行原理，可參考德國的一個教學視頻。兩者的原理和結(jié)構(gòu)十分接近。另外，可參考《新型對置二沖發(fā)動機- 對外版》，里面有詳細的結(jié)構(gòu)和原理說明。
? ? ? 問題2：IHI的本質(zhì)是一種新型對置二沖程發(fā)動機，與傳統(tǒng)四沖程/二沖程發(fā)動機有什么主要區(qū)別（結(jié)構(gòu)方面的主要創(chuàng)新點）？
? IHI發(fā)動機相對現(xiàn)有四沖程發(fā)動機來說，IHI具有這些特殊性：
? 1）IHI發(fā)動機省略了四沖程發(fā)動機的進氣排氣控制系統(tǒng)（進排氣凸輪軸，以及相關(guān)結(jié)構(gòu)部件）；
? 2）IHI發(fā)動機的一個曲軸拐同時連接兩支活塞，四沖程發(fā)動機則是一個曲軸拐只連接一支活塞；
? 3）IHI發(fā)動機的一個曲軸拐旋轉(zhuǎn)一周，受到兩次活塞推力，四沖程發(fā)動機則是一個曲軸拐旋轉(zhuǎn)兩周，才受到一次活塞推力。
? IHI 發(fā)動機相對現(xiàn)有二沖程發(fā)動機來說，IHI具有這些特殊性：
? 1）IHI發(fā)動機的進氣更加充沛；
? 2）IHI發(fā)動機的掃氣更加徹底；
? 3）IHI發(fā)動機的實際壓縮比動態(tài)可調(diào)（讓功率曲線更加貼合需求）；
? 4）IHI發(fā)動機的一個曲軸拐同時連接兩支活塞，二沖程發(fā)動機則是一個曲軸拐只連接一支活塞；
? 5）IHI發(fā)動機的一個曲軸拐旋轉(zhuǎn)一周，受到兩次活塞推力，二沖程發(fā)動機則是一個曲軸拐旋轉(zhuǎn)一周，受到一次活塞推力。
? ? 問題3：IHI發(fā)動機和以色列的自由活塞發(fā)動機十分近似，兩者有什么區(qū)別？哪種方案更有優(yōu)勢？
? 為了詳細對比說明IHI發(fā)動機同以色列的自由活塞發(fā)動機之區(qū)別，我專門提取了兩者共有的10個結(jié)構(gòu)特征和指標進行了對比，IHI發(fā)動機有9個方面明顯優(yōu)于以色列的自由活塞發(fā)動機，剩余一項雖然有所不足，但也可以通過外圍裝備進行補償，最終結(jié)論是： IHI發(fā)動機功率更強，更具備實用性；以色列的自由活塞發(fā)動機不具備實用價值。具體的內(nèi)容可參考《IHI與以色列技術(shù)對比分析(202012)》的分析介紹。 ? ? ? ?
問題4：IHI 發(fā)動機的設(shè)計定位是什么？
? IHI發(fā)動機的設(shè)計定位是：活塞發(fā)動機里的AK47 ——功率大，自重輕，廉價，耐用，可靠/低維護，易于量產(chǎn)制造，性能中上，可擴展性強。這里說的“性能”是指除了功率之外的其他指標，比如：每KW 輸出對應油耗，扭矩，環(huán)保等。說明下，并非IHI發(fā)動機做不到高性能，假如在某些特定場合，除了功率之外，需要高性能的表現(xiàn)，IHI在適當增加成本后，其性能的最終表現(xiàn)與中高端車用發(fā)動機是有得一拼的。IHI主要的目標領(lǐng)域，還是在強調(diào)高功率，廉價，耐用的場景。
? ? ? 問題5：相對現(xiàn)有活塞發(fā)動機，IHI發(fā)動機自身有些什么優(yōu)點？
? （據(jù)現(xiàn)有活塞發(fā)動機理論分析得知）IHI發(fā)動機可具備以下優(yōu)點：
? 1）較高的功重比—— 同樣的發(fā)動機重量，IHI發(fā)動機的功率幾乎可以達到傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機的4倍。
? 2）極簡單的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確保了可靠性好、維護要求低。
? 3）十分耐用—— 由于結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，發(fā)動機壽命得以增加（工字活塞結(jié)構(gòu)確保了活塞對側(cè)壁的壓力減??；配合獨立潤滑系統(tǒng)，有效減緩了缸壁磨損），進氣排氣系統(tǒng)的可靠性高，極低的故障率，確保了較長的免維護使用周期。
? 4）適應能力強—— 借助簡單且可調(diào)的增壓系統(tǒng)，IHI可輕松適應不同的海拔環(huán)境，從低海拔到高海拔條件，維持穩(wěn)定的功率輸出。同時，由于增壓裝置成本低，簡單易行，讓IHI容易實現(xiàn)高功率輸出。
? 5）無需改變機械部件，簡單電路切換就可實現(xiàn)發(fā)動機正反旋轉(zhuǎn)。
? ? 問題6：相對現(xiàn)有活塞發(fā)動機，IHI發(fā)動機在量產(chǎn)制備方面有些什么優(yōu)勢？
? 再優(yōu)秀的設(shè)計圖，假如制造過程復雜，加工要求高，制作和組裝過于復雜，這對于產(chǎn)品的普及是很不利的，現(xiàn)在我們看看IHI發(fā)動機的這方面表現(xiàn)。
? * 需要加工和組裝的零件數(shù)量少，高精度要求的零件就一兩個；
? * 簡單的模塊化結(jié)構(gòu)讓組裝和維護十分簡單，同時，零件制造和組裝均容易實現(xiàn)自動化流水線裝配；
? * 零件的通用性和互換性好；
? * 外圍簡單—— IHI發(fā)動機的外圍輔助系統(tǒng)較傳統(tǒng)四沖發(fā)動機簡單，這也帶來了制造成本的降低。
? * （針對多缸發(fā)動機）曲軸制造難度降低—— IHI的獨特結(jié)構(gòu)，讓曲軸拐數(shù)量降低一半（同樣的功率輸出，曲軸可以更輕、更短）；曲軸的動平衡，結(jié)構(gòu)強度，加工精度要求均變得相對容易；曲軸制造成本伴隨曲軸拐的數(shù)量減少，以及強度要求降低而下降。
? * 模塊化結(jié)構(gòu)，可低成本實現(xiàn)產(chǎn)品多元化（不同的幾個標準模塊就可以方便地組合出不同參數(shù)，不同針對性的多元化產(chǎn)品）；
? * 電動高壓燃油泵的采用—— 由于采用了新概念的高壓燃油泵技術(shù)，發(fā)動機整體重量，燃油效率，可靠性還有提升空間。
? 從以上解答中不難得到這樣的結(jié)論：IHI發(fā)動機功率強，自重小，可靠耐用，易用；同時IHI發(fā)動機自身結(jié)構(gòu)簡單，易于廉價制造；IHI發(fā)動機的生產(chǎn)組裝也易于低成本實現(xiàn)，大部分零件的加工精度沒有過高要求。所以，我認為IHI發(fā)動機完全有能力成為發(fā)動機里的AK47。
? ? 問題7：IHI 發(fā)動機的四倍功率輸出（甚至更高），是如何做到的？
? 功重比——代表了同樣重量的發(fā)動機，輸出功率的大小。作為發(fā)動機，特別是航空發(fā)動機，這個指標更加重要，為了保證無人機或飛機的續(xù)航和載重能力，必須采用高功重比的，穩(wěn)定可靠的發(fā)動機。IHI是目前已知活塞發(fā)動機中，功重比最高的發(fā)動機。我們看看IHI是如何做到這點的：
? * 首先，由運行機制保證了高功率密度。四沖程發(fā)動機，曲軸旋轉(zhuǎn)2 軸，活塞對曲軸拐做功一次；IHI發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)2軸，活塞對曲軸拐做功達到四次。
? * 足夠的進氣量，適當?shù)膲嚎s比，這些確保了缸內(nèi)點火前壓力足夠高，不論在何轉(zhuǎn)速條件下，均維持在一個適當壓力值范圍。讓發(fā)動機動力充沛且功率曲線足夠平坦。
? * 更加通暢的排氣通道，減小了排氣阻力。
? * 沒有進排氣門控制機構(gòu)和凸輪軸，減少了能量消耗，進一步提升發(fā)動機輸出功率
? * 活塞對側(cè)壁的徑向摩擦和其他機械摩擦力有所緩解，摩擦力損失的功率減小。
? * 可支持重油壓燃，進一步確保了發(fā)動機的輸出功率。
? * 曲軸相對曲軸箱的摩擦面積減小，接觸壓力減小，相應的摩擦功耗減少。
? ? 問題8：從原理可以直接看出，IHI發(fā)動機的的進氣道偏窄，所以預期轉(zhuǎn)速似乎不高？功率能和現(xiàn)有高轉(zhuǎn)速四沖發(fā)動機匹敵？
? 在回復這個問題之前，建議先梳理下兩組關(guān)系：轉(zhuǎn)速和功率的關(guān)系，進氣道寬度和進氣量的關(guān)系。在四沖程發(fā)動機中，輸出功率與轉(zhuǎn)速對應的曲線大致為一個單峰形狀，當轉(zhuǎn)速達到某個值，一般3000～4000范圍，輸出功率達到最高值；對于IHI發(fā)動機，其輸出曲線應該會平坦很多。在這么高的轉(zhuǎn)速下，四沖程或者IHI 發(fā)動機的吸氣的窗口時間就會變得很短，吸氣不足將直接導致功率下降。區(qū)別來了——（后面數(shù)值為推測） IHI發(fā)動機在1500轉(zhuǎn)時，功率已經(jīng)是350KW，且，功率曲線較平坦，IHI有必要去糾結(jié)四沖程發(fā)動機轉(zhuǎn)速4000時，功率達到最大值，110KW輸出么？?。ù_實，如果IHI上到4000的轉(zhuǎn)速，IHI的進氣量嚴重不足，功率不足70KW了）。在發(fā)動機的世界里，功率才是本質(zhì)目標，轉(zhuǎn)速只是表現(xiàn)。
? ? ? ? 問題9：IHI發(fā)動機的活塞質(zhì)量偏大，IHI發(fā)動機的振動抑制問題如何解決？
? 活塞作為一個高速運動部件，在缸體內(nèi)做高頻次的，高強度的往復加速運動，必然給發(fā)動機帶來振動，并且，振動強度與活塞的質(zhì)量呈正比關(guān)系。IHI發(fā)動機也遵從這一規(guī)律。利用IHI 發(fā)動機相對體積小的特點，盡量設(shè)計為多缸發(fā)動機，比如水平對置2 缸，水平4對置缸（兩個活塞對稱設(shè)置，做鏡向運動），利用對稱結(jié)構(gòu)來盡量消除振動；也可設(shè)置為直列4缸結(jié)構(gòu)（1、4缸上行，2、3缸下行），采用類似四沖發(fā)動機的方式來減小振動，必要時，模仿四沖程發(fā)動機，設(shè)置平衡軸來抑制振動。最終，可以將活塞質(zhì)量導致的振動，抑制在一個理想水平。（傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機能夠做到，IHI 就能同樣做到）。IHI發(fā)動機不建議設(shè)計為單缸發(fā)動機使用，假如需要單缸，在動平衡方面結(jié)構(gòu)投入會較多，平衡塊導致自重增加！
? ? 問題10：IHI發(fā)動機的活塞質(zhì)量偏大，是否帶來活塞慣性過大？
? 活塞質(zhì)量導致的慣性力對于四沖程發(fā)動機來說，會導致十分嚴重的后果，對于IHI 發(fā)動機來說則影響不大，有可能完全不用擔心這個問題.....
? 在四沖程發(fā)動機中，活塞在吸氣階段的狀態(tài)是這樣的：活塞以30~40米/秒的速度下行，由于只是吸氣，缸內(nèi)負壓對活塞的上牽力可以忽略，活塞高速下行到止點附后，速度在幾十分之一秒的時間內(nèi)減慢至零，之后迅速折返并快速加速到先前速度，這一過程，活塞的速度在瞬間出現(xiàn)劇烈變化，數(shù)百個G的慣性力完全地施加在活塞銷，連桿和曲軸上，力量是十分之大的！長時間重復，勢必導致機械損傷，所以，四沖程發(fā)動機十分強調(diào)活塞輕量化，并且嚴格控制發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速。
? 與之不同的IHI發(fā)動機，活塞以20~30米/秒的速度下行，此時上氣缸正在進行壓縮行程，下氣缸處于爆燃中后期，當活塞高速下行到止點附近時，上氣缸內(nèi)剛好是壓縮末期，即將點火時刻，上缸內(nèi)的氣壓很高，有很強的推力阻止活塞繼續(xù)下行，“空氣彈簧”強力對活塞進行制動，活塞慣性下沖力基本被壓縮空氣給承擔掉了，最終，在活塞從高速變?yōu)榱闼俣鹊倪^程中，施加在活塞銷，連桿和曲軸上的力很??；接著，上缸內(nèi)點火爆炸，活塞受到爆炸力推動，活塞從零速度加速至高速，這個過程中是活塞拉動連桿迅速上行，活塞并非由活塞銷和連桿及曲軸的機械力推動，所以，也沒有出現(xiàn)高機械負荷的情況（四沖程發(fā)動機中，吸氣行程結(jié)束進入壓縮行程后，活塞快速從零加速到高速是依靠活塞連桿的上推力實現(xiàn)的，這個過程出現(xiàn)了很高的機械負荷）。所以，活塞慣性力對IHI發(fā)動機的影響很小，應該小于四沖程發(fā)動機受到的影響。同時，當氣缸內(nèi)點火爆炸瞬間，活塞有一點質(zhì)量，還可以適當緩解爆炸瞬間活塞對活塞銷，連桿的沖擊力，這一點對延長IHI發(fā)動機壽命，提升可靠性來說，是有十分益的。
? ? 問題11：憑什么說IHI 發(fā)動機的壽命及可靠性會較好？（磨損，密封問題可是活塞發(fā)動機的通?。。?/strong>
? 影響活塞發(fā)動機壽命的因素大致是這些：機械負荷均衡性，磨損快慢，長期應力導致變形，氣密性能。下面逐條剖析：
? ■ 機械負荷均衡性—— 每個零件的受力應該是盡量的平順，均衡，盡可能減少突發(fā)性的受力，局部區(qū)域集中受力情況的發(fā)生。在問題10的解答中有說過，IHI發(fā)動機的平順性優(yōu)于四沖程發(fā)動機。
? ■ 磨損—— 首先來個簡單數(shù)學比較：假如，用四沖程發(fā)動機驅(qū)動在四沖程發(fā)動機中，多個地方存在磨損，活塞對缸壁磨損；軸銷磨損，軸瓦磨損，曲軸軸承磨損，進排氣控制機構(gòu)（凸輪軸系統(tǒng)）的磨損......在IHI 發(fā)動機里，首先，進排氣控制機構(gòu)（凸輪軸系統(tǒng)）的磨損不存在了；曲軸軸承的磨損也幾乎可以忽略；由于有“工字活塞”結(jié)構(gòu)，消除了活塞旋轉(zhuǎn)力，活塞側(cè)壁對缸壁的磨損有所改善；由于機械負荷均衡性改善了，軸瓦的磨損也得到了改善。
? 另外，有個簡單的數(shù)學公式，也可以證明IHI 的磨損會遠低于四沖程發(fā)動機。
? 假設(shè)用兩種發(fā)動機驅(qū)動車輛行駛，四沖程發(fā)動機行駛120公里，每支活塞大約要在缸內(nèi)經(jīng)歷40萬個單邊行程；IHI發(fā)動機行駛120公里，每支活塞大約要在缸內(nèi)經(jīng)歷10萬個單邊行程。IHI發(fā)動機的磨損自然要低于傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機很多。
? ■ 結(jié)構(gòu)件變形—— 在IHI發(fā)動機中，“工字活塞”軸桿結(jié)構(gòu)持續(xù)受到拉力，沒有壓縮力，不存在致變形焦慮；活塞連桿交替受到壓力和拉力，需要的結(jié)構(gòu)強度與四沖發(fā)動機的一致。
? ■ 氣密性能—— 在IHI發(fā)動機中，由于活塞側(cè)壁對缸壁的磨損有所緩解，前面關(guān)于“磨損”有分析過，活塞的氣密性能與四沖程發(fā)動機相當，或者稍有提升?；钊S桿的壽命（有的朋友擔心軸桿在H體內(nèi)部往復運動，最終會導致活塞軸桿與H體密封不嚴），我預計的情況是，磨損會很小，活塞軸桿的壽命會較長，因為活塞軸桿兩端的活塞起到了限位作用，軸桿對于H體的徑向壓力是很小的，對應的磨損量也會十分的小。同時，H體內(nèi)會設(shè)置潤滑油的油道，確?；钊S桿持續(xù)得到潤滑，這就讓軸桿長時間維持良好的氣密性成為可能。
? ? 問題12 ：憑什么說IHI發(fā)動機的油耗水平會接近甚至低于現(xiàn)有成熟的中高端四沖程？
? 雖然說IHI發(fā)動機理論上可以做到常規(guī)四沖程發(fā)動機的4倍，但是，假如油耗達到了常規(guī)四沖程發(fā)動機的6倍或更高，那IHI發(fā)動機實用性還是大打折扣了。這里需要探討下，IHI發(fā)動機的油耗預測會是個什么水平。我覺得還是用大家熟悉的家用轎車四沖程發(fā)動機做對比的好。
? 一臺活塞發(fā)動機有良好的燃油效率指標，至少需要這些要素，我們看看IHI發(fā)動機表現(xiàn)得又如何：
? * 進氣充沛，合適的空燃比例（IHI發(fā)動機的進氣窗口時間是很長的，這里說的不單是窗口時間在整個運行周期里的占比，也包括絕對時間）；
? * 足夠多的進氣量，確保點火前缸壓足夠高（IHI發(fā)動機的進氣壓力可調(diào)，并且有二次進氣機制，所以缸內(nèi)壓力可以足夠高）；
? * 各種噴油和點火新技術(shù)加持（在四沖程發(fā)動機里能實現(xiàn)的，在IHI發(fā)動機里也同樣能實現(xiàn)。比如，缸內(nèi)多點多次直噴，稀薄燃燒，預燃點火，汽油壓燃點火）；
? * 缸內(nèi)氣體溫度和滾流效果（這點不方便預測，但是IHI發(fā)動機相對容易控制和改變）；
? * IHI發(fā)動機排氣道更加流暢，氣道阻力減小；
? * 掃氣做到了徹底（純凈新鮮空氣參與燃燒）；掃氣過程沒有未燃燒燃油排出；
? * IHI發(fā)動機的機械摩擦損耗要比一般四沖程發(fā)動機少。
? 由于以上推理，可以判斷：IHI發(fā)動機的油耗水平可以低于傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機。當然，由于不同排量，不同的燃料（熱值，揮發(fā)速度，燃燒速度不同），IHI發(fā)動機的油耗表現(xiàn)會有差異，具體還是需要實物來驗證。
? ? 問題13：IHI發(fā)動機的研發(fā)難度很大？
? 難度是相對而言的：相對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)四沖程發(fā)動機，IHI的驗證和產(chǎn)品研發(fā)必定簡單很多的。
? ■首先，IHI的零件組數(shù)和精密零件數(shù)量較四沖程發(fā)動機少了一個數(shù)量級。此外，IHI發(fā)動機的部件都是模塊化結(jié)構(gòu)的，可以做到哪里不對換哪里，不會出現(xiàn)“牽一發(fā)而動全身”的痛苦。
? ? ■此外，從基本工作機制來看，IHI發(fā)動機依然是活塞發(fā)動機，完全遵循已知的發(fā)動機理論，一百多年積累下來的發(fā)動機理論及規(guī)律能夠讓IHI發(fā)動機的研發(fā)投入和時間少很多。
? ■ IHI發(fā)動機的初期定位是小型活塞發(fā)動機里的AK47，并不追求所有指標達到和超越現(xiàn)在中高端四沖程發(fā)動機，具體說，就是升功率，油耗，排放這些指標一般般即可，在功重比，廉價，可靠性，壽命方面盡量靠近極致就好。至于高指標的升功率和排放，并非說IHI注定就差，只是把這些指標放在后面階段來提升罷了。
? 在這么樣的前提下，依托現(xiàn)在的機加工能力，IHI發(fā)動機的研發(fā)應該是比較容易的。我的預測是300W以內(nèi)，時間不超過兩年。
? ? 問題14：IHI發(fā)動機的功率輸出曲線和傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機的有什么不同？
? 一般四沖程發(fā)動機的功率曲線為一個單峰形狀，當四沖程發(fā)動機轉(zhuǎn)速偏離最佳工作范圍很多時，發(fā)動機的輸出功率會下降，為了維持輸出功率只能通過高油耗來彌補.....在某些場合，比油耗更嚴重的問題是危及安全，比如直升機。不論是低端的農(nóng)機還是高端的直升機發(fā)動機，都希望發(fā)動機的輸出功率曲線盡量平坦些，在很寬的轉(zhuǎn)速區(qū)間，發(fā)動機都工作在最佳狀態(tài)。
? 此時，IHI 發(fā)動機的優(yōu)勢，可能就凸顯出來了—— IHI發(fā)動機的進氣壓力/進氣量（或者說是點火前的缸內(nèi)壓力）是可以自由設(shè)定的，可以做到與發(fā)動機轉(zhuǎn)速脫鉤；此外，由于采用了缸內(nèi)直噴供油技術(shù)（與車用高壓共軌一樣的配置），可以對噴油量和時機進行精確控制。在這兩個機制的共同作用下，（理論上）可以讓IHI發(fā)動機的輸出曲線平緩很多。今后，不排除另外的調(diào)控/輔助機制被采納，進一步強化IHI發(fā)動機的輸出表現(xiàn)。
? ? 問題15：IHI發(fā)動機的積碳問題將會如何？
? 針對積碳，我嘗試著說點自己的看法。這個問題比較復雜，和燃油品質(zhì)，缸內(nèi)溫度，壓力，燃燒充分程度，氧氣的比例都有些關(guān)系。IHI發(fā)動機是否容易積碳，什么工況容易積碳，這些我都回答不了。不過有一點，我可以確定：IHI發(fā)動機的結(jié)構(gòu)是在太簡單了，假如出現(xiàn)了積碳問題，可以簡單快速的完成清洗除碳操作（比如，拆開排氣管，向缸內(nèi)直接噴射清洗劑，就可進行清洗積碳操作。而四沖程發(fā)動機則會麻煩很多）。
? ? 問題16：IHI發(fā)動機“工字活塞”中間軸會不會存在過熱問題？
? 我認為存在一定的焦慮，但是在“四種散熱機制”的加持下，出現(xiàn)過熱的可能性不高，或者說，有法子讓溫度維持在合理區(qū)間。
? 散熱機制一， 進氣氣流輔助散熱。在IHI發(fā)動機中，活塞中間的軸為帶孔槽結(jié)構(gòu)，進氣氣流從這些空槽流過，每次進氣都會借助氣流帶走一些熱量；
? 散熱機制二，通過熱傳遞帶走部分熱量。在IHI發(fā)動機中，活塞中間的軸與H體之間為緊密滑動配合關(guān)系，兩者之間還存在有潤滑油脂，有部分熱量可以通過接觸面，從軸傳遞到H體，從而幫助軸進行散熱；
? 散熱機制三，油霧冷卻降溫。在IHI發(fā)動機中，當噴油嘴向缸內(nèi)噴注燃料時，總會有部分細小油滴會直接噴到軸的表面，這些細小油滴會瞬間汽化蒸發(fā)，這個過程會帶走數(shù)量可觀的汽化熱。
? 散熱機制四，機油輔助散熱。這是備選方案！在IHI發(fā)動機中，可將活塞中間的軸內(nèi)部設(shè)置機油油道，并加壓實現(xiàn)循環(huán)，流動的機油可以帶走軸上面積累的熱，將軸維持在一個合理的溫度范圍。
? ? 問題17：IHI發(fā)動機是否有不可解決的結(jié)構(gòu)性先天不足？
? “就一個先天不足—— 進氣道狹窄！但是可以后天補救”簡單理論分析可以得知：IHI 發(fā)動機的活塞中間的軸不可能過粗，面容比過大不利于提高燃燒效率；活塞中間的軸也不能過小，否則強度不足，有斷裂發(fā)現(xiàn)。 一個不太粗的軸，可以容納的進氣道是不可能太大的，這就注定IHI 發(fā)動機的進氣道有點先天不足。不過，還好有補救措施，由于IHI發(fā)動機的進氣是有單獨加壓系統(tǒng)的，有專門加壓泵向IHI 發(fā)動機進氣道輸送空氣，只要適當提高加壓泵的轉(zhuǎn)速，提升IHI發(fā)動機的進氣壓力值，還是能夠保證有足量的空氣流過進氣通道，進入到氣缸內(nèi)部的。
? ? 問題18：IHI發(fā)動機需要專門配置獨立的進氣加壓裝置，是否導致整體結(jié)構(gòu)復雜，成本過高？
? 在IHI發(fā)動機中，確實需要專門的加壓系統(tǒng)，確保進入發(fā)動機的空氣具有一定壓力，可以考慮兩種解決方向—— 缸體上單獨設(shè)立一個或多個獨立冷缸，用曲軸驅(qū)動連桿，帶動壓氣活塞做往復運動，實現(xiàn)壓氣；另外一種就是設(shè)置渦輪增壓泵（電驅(qū)動或者尾氣驅(qū)動）。目前第二種方案較為常見，渦輪增壓泵也比較成熟，價位也能接受。當然，不論哪種加壓泵都是有成本增加的，這個增加和IHI發(fā)動機在其他方面的簡潔會導致綜合成本降低，最后的整臺發(fā)動機成本應該被控制在較低水平。
? ? 問題19：IHI發(fā)動機除了汽油是否能兼容多種燃料，比如，天然氣，柴油？IHI發(fā)動機如何實現(xiàn)？
? 傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機在汽車領(lǐng)域運用十分普及，近幾年，缸內(nèi)直噴型發(fā)動機十分流行，在很多主流車型都有使用。針對汽油直噴方式，IHI發(fā)動機將采用與車用高壓共軌一樣的系統(tǒng)和噴油器；針對柴油壓燃，預計會采用更高的進氣加壓，提高缸內(nèi)壓力和溫度；采用壓力更高的燃油泵來實現(xiàn)更高的燃油噴射壓力（這點目前是初步構(gòu)想，有待后續(xù)驗證）；在天然氣作為燃料的情況下，需要更換掉原來的噴油嘴，使用天然氣專用噴嘴。
? 考慮到IHI發(fā)動機定位于廉價耐用，在燃油泵方面專門設(shè)計了不同于博世高壓燃油泵的方案，目標是實現(xiàn)電動高壓燃油泵，降低成本，提高輸出壓力，并實現(xiàn)壓力流量連續(xù)可調(diào)。借助該新型高壓燃油泵，來滿足不同燃料，不同工況的IHI發(fā)動機的需求。
? ? 問題20：這種新型發(fā)動機有可能在哪些領(lǐng)域得到運用？更適合哪些領(lǐng)域來用？
? 考慮到設(shè)計定位和初期研發(fā)投入不會太高，我預計IHI 發(fā)動機的初期產(chǎn)品應該更加適合功率密度高，低速，耐用，吃粗糧的場合，比如，農(nóng)機/農(nóng)具，應急發(fā)電機機組，小型船只等領(lǐng)域。假如第一代產(chǎn)品就達到了足夠高的功重比，那么，大載重無人機，消防無人機可以嘗試進入，后期，IHI經(jīng)過改良后，可靠性，油耗，升功率進一步提升的情況下，無人機，輕型直升機，輕型載人固定翼飛機都將很需要IHI發(fā)動機作為動力。
? 假如IHI已經(jīng)形成系列化成熟產(chǎn)品，將會有十分廣泛的運用領(lǐng)域：除了農(nóng)機/農(nóng)具，應急發(fā)電機機組，小型船只，無人機，輕型直升機，輕型載人固定翼飛機之外，特種車輛，摩托車，卡丁車，各種發(fā)電機組/應急供電/不間斷電源，移動式照明，抽水設(shè)備，冷鏈物流，新能源車增程器，軍用機器人動力單元，諸多領(lǐng)域均可廣泛使用。當然，IHI發(fā)動機在乘用車市場展露頭角也不無可能！
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編輯：黃飛
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工商網(wǎng)監(jiān)
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