内燃机寿命长。具有讽刺意味的是，由于电动化的猖獗，内燃机的“宣布结束”并没有成为近年来看到巨大进步的障碍：可变压缩比（日产），汽油发动机的压缩点火（马自达）和现在， Koenigsegg 将投入生产（尽管非常有限）第一台没有凸轮轴的奥托循环发动机（4 冲程）。
正是在这条创新道路上，INNengine 的 1S ICE 也应运而生，并有望走得更远。
一个小但革命性的引擎，里面有非常有趣的工程解决方案。让我们见见他们？
什么是1S ICE？
INNengine 的 1S ICE 是一款尺寸和容量非常紧凑的发动机，仅重 500 立方厘米，仅重 43 公斤——它的创造者胡安·加里多说，他已经在研究这个重量仅为 35 公斤的装置（！）。与传统内燃机（4 冲程）相比，INNengine 的负责人宣称其重量轻和体积小是两个主要优势：
- 总体积减少高达 70%；
- 重量减轻高达 75%；
- 组件减少多达 70%；
- 排量减少多达 75%，但功率密度与传统发动机相同，但大 4 倍。例如，500 cm3 1S ICE 可实现与 2000 cm3 四冲程发动机相同的功率。
我们还可以看到，尽管立方尺寸很小，但 1S ICE 有四个气缸和……八个活塞——没错，它实际上是八个活塞……换句话说，每个气缸有两个活塞，在这种情况下意味着我们在存在相反活塞的发动机的情况下。我写的是对立的活塞，而不是更广为人知的对立气缸。有什么不同？
相反的活塞比你想象的要老
对置活塞发动机与我们在保时捷和斯巴鲁中所知道的对置气缸发动机不同。有什么不同？在对置活塞发动机中，我们每个气缸有两个活塞，一个相对地工作，燃烧室由两者共享。
然而，尽管它是一种不同寻常的技术解决方案，但对于内燃机来说，这并不是什么新鲜事。
事实上，第一台对置活塞发动机可以追溯到 1882 年，由 James Atkinson 设计（同名的阿特金森以同名的燃烧循环命名，尤其是在混合动力汽车中，由于其效率更高）。
这种安排的主要优点在于更高的效率，因为不再有气缸盖和凸轮轴——相反的活塞发动机是 2 冲程——减轻了重量、复杂性、热量和摩擦损失以及成本。
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然而，在实践中，由于同一气缸中的两个活塞必须以协调的方式工作，因此它们必须在物理上连接在一起，从而不得不替换掉一些失去的复杂性和重量。
最重要的是，对置活塞发动机已用于大型运输工具，例如船舶、军用车辆，甚至用作高效发电机。在汽车世界中，它们要少得多。今天，也许最接近汽车（或至多是商用车）的对置活塞发动机是 Achates Power 发动机。您有一个简短的视频，可以让您了解它是如何工作的：
对立活塞 2.0：再见曲轴
INNEngine 的 1S ICE 和 Achates 的对置缸发动机有什么区别？正如我们在上面的影片中看到的那样，为了控制气缸中所有活塞的运动，我们将两个曲轴通过齿轮系统连接在一起。 1S ICE 无需曲轴，连杆和所有相关齿轮也随之消失。
通过如此显着地减少发动机运行所需的部件数量，INNengine 实现了上述体积和质量的减少，并潜在地提高了效率。
代替曲轴，我们找到了两块（一种安装在发动机轴上的圆盘），在发动机的每一端都有一个，其中一个是经过精心计算的波浪形表面。它们使完美协调八个活塞的运动成为可能（它们现在在平行于电机轴的轴上运动）。
在操作中查看它们：
听起来很简单，不是吗？由于所有（少数）运动部件的等距和同心布置，以及活塞的运动与主轴一致，这台发动机的平衡几乎是完美的。
没有振动是这样的，当他们在测试台上展示原型发动机的电影时，它被指责是假的，因为用肉眼看不到发动机正在运行……
在这段短片中，我们还可以看到 1S ICE 的其他功能，例如可以稍微提前一个“曲轴”的定位。一种允许可变分配的可能性，不是阀门（他们没有），而是端口（进气和排气）代替它们。它还允许动态可变压缩比，根据需要进行更改，就像日产发动机一样。
正如您在我们汽车配备的一些 4 冲程发动机中所见，这些选项的目的是实现更高的效率和性能。在 1S ICE 的情况下，它允许具有固定参数的二冲程发动机（例如具有相反活塞的发动机）所不允许的灵活性。
这给我们带来了 1S ICE 的另一项创新，事实上，它是一个 1 冲程发动机，这一特性非常重要，以至于它是其名称的一部分：1 冲程或 1 冲程。
只有1次？！还有吗？
我们熟悉术语 4 冲程发动机（为我们的汽车配备内燃机的发动机）以及 2 冲程发动机（这些通常与摩托车相关联）。然而，INNengine 说它的引擎是 1 冲程，这意味着：
- 四冲程：曲轴转两圈一次爆炸；
- 2冲程：曲轴每转一圈爆炸；
- 1 次：曲轴每转一圈爆炸两次。
换句话说，虽然 1S ICE 的工作原理与 2 冲程发动机的工作原理相似，但是曲轴每转一圈它的爆炸量是 2 倍，是我们在 4 冲程发动机中所能达到的四倍。同时，这种新架构以更少的组件实现了这一切。
这是其承诺的效率和特定性能的“秘密”之一：根据 INNengine 的说法，其 500 cm3 的小尺寸能够呈现相当于 2000 cm3 四冲程发动机的数字。
数字……可能
我们仍处于开发阶段，因此没有确定的数字。但是在 Juan Garrido 似乎解释了关于他的引擎的一切的视频中（我们将在文章末尾留下一个视频），有一个数字很突出：在 800 转/分时为 155 牛米！一个令人印象深刻的数字，只是为了比较，我们市场上的小型 1000 涡轮增压器达到了类似的扭矩值，但后来达到了 1000 rpm 并且……它们是增压的。与消费/排放相关的数字，我们将不得不等待更长的时间，这给我们带来了一个基本问题：
它会来装备汽车吗？
也许吧，但不是你想的那样。虽然他们正在改装马自达MX-5（NB）作为该发动机的测试原型，但其开发的目标和方向主要是作为电动汽车的增程器。
事实上，它是如此紧凑、轻便、高效，并在如此低的转速下产生如此高的数字——这款增程器的目标是在 2500 转/分时产生 30 千瓦（41 马力）——可以使其成为完美的增程器。成本更低（不需要这么大的电池）、污染更少（更高效的内燃机）和高度的车载改进（没有振动）。
然而，该发动机的其他应用也遥遥领先，INNengine 正在开发一种用于竞赛的发动机，航空（轻型）已经对这种发动机表现出很高的兴趣。
真实世界
与 Achates Power 发动机一样，INNengine 1S ICE 的潜力是不可否认的。要真正看到它，需要巨大的资金支持，虽然两家公司都有沙特阿美（沙特石油巨头）的支持，但理想的情况是得到一个或几个汽车制造商的支持。
如果 Achates Power 已经实现了这一目标，部分归功于康明斯（发动机制造商）和 ARPA-E（美国政府高级能源相关项目机构）的支持，INNengine 还没有找到它。
有10年的发展，已经有发动机原型放在测试台上。所产生的兴趣只会上升——即使是因为这个助推器的承诺——但即便如此，也不能保证达成圆满的结果。这是由于当前的背景下，汽车行业强行专注于电气化，而且只专注于电气化。建筑商很难将其投资分散到全新的内燃机上，并超越其中的新内容。
难怪 INNengine 专注于开发 1S ICE 作为增程器——这似乎是它在不久的将来能够站稳脚跟并吸引汽车行业兴趣的唯一机会。
内燃机在未来的重要性不仅与汽车有关，而且与它使用的所有类型的车辆有关，无论是陆地、海洋还是空中。数字是明确的和压倒性的。
每年生产约 2 亿台内燃机（约 9000 万台属于汽车），因此预计在我们“发现”电力后，它们在中短期内不会消失。
必须继续投资于它们的发展，因为它们也是解决方案的一部分。
对于那些想更多地了解这种内燃机的人，我给你留下了一个视频（西班牙语，但有英文字幕），记者 Juan Francisco Calero，他有机会参观了 INNengine 的设施并与来自 INNengine 的 Juan Garrido 交谈：