无曲柄又有何妨？丰田研发FPEG

　　据外媒报道，活塞式发动机的核心要素从未改变，迄今为止，其已沿用了134年。您的爱车可能采用可变气门正时（variable-valve-timing）、缸内直喷、涡轮动力装置等技术，然而这些却并非尖端技术。尽管现代的发动机复杂性较早前提升不少，但自美国总统格罗弗·克利夫上台后，其产品本质就从未发生过改变——活塞带动曲柄轴，最终实现为车轮提供驱动。

　　电动车是未来的发展方向，据美国科技新闻网站TheVerge报道，意大利特斯拉电动车用户组建的一个团队，进行了“超级里程”试验，他们驾驶一辆特斯拉Model S 100D车型，单次充电之后行驶了1078公里（即670英里），但用户们还需要增程版发动机，该类设备无需驱动车轮。为此，最简单的方案就是：为活塞式发动机搭配一款发电机，宝马的i3电动车就实现了这一点，其搭载了双缸增程器（two-cylinder range extender）。那么，为何不去利用活塞的往复运动来发电呢？原因是：这需要去除曲柄及大部分旋转部件（rotating parts）。

　　丰田研发自由活塞发动机线性发电机

　　丰田最近展示一款发动机原型机（prototype engine），该发动机就是如此设计的，丰田为其取名为自由活塞发动机线性发电机（Free Piston Engine Linear Generator，FPEG）。“自由”指的是活塞不再依附于曲轴，在动力冲程期间，将对活塞施加向下的作用力，当其通过气缸内的绕组时，将生产三相交流电。FPEG的运行如同双冲程发动机，新增了汽油机缸内直喷技术及电控阀，使其能像柴油机那样运行。此外，其采用压缩气体引燃燃油混合物（fuel mixture），而非火花塞。

　　丰田表示，该款发动机的机械结构简单，在连续使用的情况下，其热效能值（thermal-efficiency rating）为42%。目前，只有性能最佳、结构设计最复杂、价格最为昂贵的汽油发动机，其热能效值能接近该数值，前提是必须在特定环境条件下才能实现。更赞的是，双缸FPEG的性能十分均衡，其周长、长度分别为8英寸和2英尺，动力输出或将达到15 hp，在主驱动电池电量耗尽后，使其能够维持紧凑型电动车在高速路上的行驶，且该设计将成为未来的趋势。