燃油利用效率低是汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家長(zhǎng)期以來(lái)深感頭痛的問(wèn)題?，F(xiàn)在廣泛使用的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)能快速將燃油的化學(xué)能量轉(zhuǎn)變成動(dòng)能推動(dòng)汽車(chē)行駛，但是即使是日本豐田公司生產(chǎn)的節(jié)油型油電混合動(dòng)力汽車(chē)普銳斯（Toyota Prius），也僅僅只有37%的化學(xué)能被有效使用，其余能量變成不需要的熱能、聲波和摩擦阻力而浪費(fèi)掉。

新發(fā)動(dòng)機(jī)能讓汽車(chē)多跑20%路程

當(dāng)比爾·蓋茨和同樣是億萬(wàn)富翁的韋恩多·庫(kù)斯拉今年7月宣布他們向環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)（EcoMotors）公司投資2300萬(wàn)美元時(shí)，立即引起了眾多汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家的注意。對(duì)此，人們并不感到奇怪。環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)公司位于美國(guó)密歇根州，該公司表示，其多年來(lái)致力研發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)有望極大提高燃油的效率，讓安裝新發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車(chē)突破每加侖汽油行駛100英里（相當(dāng)于每升油行駛42.32公里）的目標(biāo)。

環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)公司研制的是對(duì)置活塞對(duì)置汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)（opposed-piston, opposed-cylinder，簡(jiǎn)稱(chēng)OPOC發(fā)動(dòng)機(jī)）。它有兩個(gè)水平對(duì)置汽缸，每個(gè)汽缸中有兩個(gè)活塞，工作時(shí)兩個(gè)活塞向相反的方向運(yùn)動(dòng)。曲軸安放在兩個(gè)汽缸中間，曲軸上4根傳動(dòng)桿分別與4個(gè)活塞相連。公司人員表示，同普通內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)相比，對(duì)置活塞對(duì)置汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件約少50%，其獨(dú)特的設(shè)計(jì)讓它能比當(dāng)前最先進(jìn)的汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在推動(dòng)汽車(chē)行駛時(shí)，使用等量燃油多跑20%的路程。

在主要的運(yùn)行范圍內(nèi)，柴油對(duì)置活塞對(duì)置汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)⑷加突瘜W(xué)能的48%用于車(chē)輛前行。此外，在輸出功率相同的情況下，由于對(duì)置活塞對(duì)置汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)重量和體積只有普通內(nèi)燃機(jī)的50%，因而減少了發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)自身質(zhì)量運(yùn)動(dòng)的負(fù)擔(dān)。

對(duì)置活塞對(duì)置汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)從其二沖程循環(huán)中獲取大部分的能量密度，該循環(huán)為曲軸每次完成旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。通常，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的問(wèn)題是其會(huì)造成污染，因?yàn)椴煌耆紵ǔ?huì)排放出沒(méi)有燃燒的燃油。但是，環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)公司總裁、前福特汽車(chē)公司執(zhí)行官約翰·庫(kù)勒迪表示，采用復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和電子輔助渦輪增壓等手段，研究人員幫助對(duì)置活塞對(duì)置汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)避免了污染排放的問(wèn)題。與普通二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相比，在對(duì)置活塞對(duì)置汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，通過(guò)燃燒室的循環(huán)空氣的效率高出30%，燃油燃燒更完全，其尾氣排放可與普通四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)相媲美。

新發(fā)動(dòng)機(jī)還有望用于直升機(jī)

今年3月初，在美國(guó)首都華盛頓召開(kāi)的能源創(chuàng)新高層會(huì)議上，環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)公司展示了自己開(kāi)發(fā)的EM100對(duì)置活塞對(duì)置汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)基本模塊樣品（見(jiàn)圖）。這臺(tái)雙汽缸4活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力可達(dá)480馬力。不過(guò)公司人員表示，當(dāng)車(chē)輛載重較輕，只需要主汽缸工作時(shí)，可以通過(guò)離合器讓輔汽缸完全停止工作。此舉不僅能夠提高燃油的經(jīng)濟(jì)性，而且還可以避免主汽缸產(chǎn)生寄生能量損失。EM100發(fā)動(dòng)機(jī)比普通大馬力柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率高出45%，其尾氣排放符合美國(guó)50個(gè)州關(guān)于輕型載重車(chē)輛柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)公司創(chuàng)辦合伙人、前通用汽車(chē)公司首席工程師唐·蘭科爾說(shuō)，公司將在明年公開(kāi)展示動(dòng)力為300馬力的柴油對(duì)置活塞對(duì)置汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)，不過(guò)對(duì)置活塞對(duì)置汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的用戶(hù)并不僅僅限于潛在的汽車(chē)制造商，今年年初時(shí)，歐洲直升飛機(jī)公司（Eurocopter）已提出了利用兩臺(tái)對(duì)置活塞對(duì)置汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)為直升飛機(jī)提供動(dòng)力的概念。