性能之王——科尼塞格推出采用新气门技术的TFG 3缸发动机

经过20年的发展之后，科尼塞格（Koenigsegg）将于2022年开始生产其第1款不采用凸轮的配气机构，并将其用于新款的TFG 3缸发动机中（参数如表1所示），从而可使其充分实现脱碳的长远目标。

表1 TFG发动机参数

项目	参数
发动机型式	直列3缸
最高功率/ kW	447（7 500 r/min）
最大扭矩/（N•m）	600（7 000 r/min）
缸径/mm	95.0
行程/mm	93.5
质量/kg	70
增压方式	两级涡轮增压

虽然科尼塞格将会打造300台Gemera(图片|配置|询价)型顶级混合动力跑车，但是对于汽车发动机技术而言，仍其有独特的发展目标。该款新车将会采用Freevalve车型的无凸轮配气机构，并可燃用多种低碳替代燃料，以此推动内燃机小型化趋势的发展。

在开发过程中，研究人员专注于解决替代传统凸轮轴布置方案和成本挑战。气门通过电子系统进行控制，并使用了空气弹簧，液压装置可用来控制或者延迟气门关闭。这促使气门在打开后会保持在一个最佳区域内，该过程与曲轴转角无关。这意味着为了对性能和燃油经济性进行优化，发动机能对燃烧循环进行调整。这也明显地减小了配气机构本身的尺寸。

在Gemera车型上，研究人员将Freevalve公司的先进技术应用于1款采用了两级涡轮增压器的2.0 L 3缸发动机上，并被戏称为“友好的小巨人（Tiny Friendly Giant）”。研究人员为该款发动机选用了1个干式油底壳系统，缸体质量为70 kg，且尺寸类似于1个随身携带的行李箱。由于该款发动机的紧凑性较好，因此可省下足够的空间。

气门驱动

对于Freevalve公司旗下的该款气门系统而言，进气气流由气门控制，这意味着不再需要节气门体，并且可通过排气门来克服迟滞。每个涡轮增压器可连接到6个排气道中的3个，所以研究人员通过关闭所选择的气门，可以对所有气体路线进行规定，使其仅通过其中的某1个增压器。在较低的发动机转速下，气流绕轴旋转的速度更快，可以使发动机在1 700 r/min的转速下输出约400 N▪m的扭矩。在1个设定的增压值下，发动机可打开剩下的气门，并将另1个涡轮增压器投入使用。

相比研究人员之前进行的优化，该方案提供了更多的可变性，所以科尼塞格的相关研究人员与总部位于德克萨斯州的Spark Cognition公司开展了合作。该系统可以在公路上进行起/停行驶，并且也将对驾驶员的行为进行学习。

根据科尼塞格所说，自然吸气版的TFG型发动机可以输出223 kW的最高功率和250 N▪m的最大扭矩，与1台配备有可变凸轮轴的2.0 L 4缸直喷发动机相比，可以减少约15%～20%的油耗。在研究人员为该款发动机选用了2个涡轮增压器后，其可以输出447 kW的最高功率和600 N▪m的最大扭矩。通过选用配气机构，研究人员也能对天蝎（Akrapovic）排气系统的喉部音调进行声学调谐（acoustictuning）处理。