尽管内燃机似乎已经屈指可数，但在增程器方面，当前的内燃机仍有发言权。丰田向我们展示了其仍在开发中的最新创新。
虽然所有其他品牌都使用基于传统内燃机的增程器，但丰田决定更进一步，在其混合动力和电动汽车的增程器方面领先于竞争对手。在 Autopédia Rubric 的这篇文章中，了解这款丰田发动机的所有细节，该发动机不用于移动汽车，而仅用于将燃料转化为电流。
这种架构的起源
采用近两个世纪前的机械原理，丰田直接从自由活塞发动机中汲取灵感：斯特林发动机。曾经是蒸汽机主要竞争对手的发动机，在问世近 200 年后可能重新成为人们关注的焦点。
然而，丰田的想法在汽车行业并不是绝对新鲜的，我们将解释原因。在 70 年代和石油危机（强烈震动汽车行业）之后不久，许多制造商发现他们面临着采用燃料消耗更少的解决方案的巨大压力。
谨记：由于 70 年代的石油危机，1974 年世界拉力锦标赛是由葡萄牙发起的
正是在 1978 年的这个时候，斯特林发动机最适合汽车行业的应用之一出现了。 1977 年的欧宝 Rekord 2100 柴油轿车是接收 1978 年斯特林 P-40 发动机的完美试验品，该发动机是美国航天局与通用汽车之间前所未有的战略合作伙伴关系开发的（如上图所示）。
斯特林 P-40 发动机的优点是可以同时使用汽油和柴油，甚至可以使用酒精。这将是继 1908 年福特 T 型之后历史上第二辆“灵活燃料”汽车，它可以使用汽油、煤油或汽化乙醇。
1979 年，轮到 AMC（美国汽车公司）为 Spirit 使用相同的 P-40 发动机，但其性能从未让消费者信服。这个项目虽然不成功，但在世界汽车工业中开创了先河。下图：
从回到今天：丰田的创新
经过这么多年，丰田的发明更进了一步。丰田直接采用美国宇航局 2012 年开发的放射性同位素发生器概念，专门为卫星供电，总重量仅为 20 公斤，丰田试图将自由活塞发动机重新发明为汽车电池的线性发电机。
就像美国宇航局创造的概念一样，这种自由活塞发动机没有连杆或曲轴来传递产生的运动。正如您在图像（下图）中所见，我们有一个压缩气室，而不是内燃机的传统运动部件，它充当弹簧，使活塞返回到新的燃烧循环。
作为线性发电机的丰田自由活塞发动机呈W形，活塞位于W形结构的中心，这种自由活塞发动机几乎像二冲程发动机一样工作。废气通过气缸盖顶部的阀门排出，而新循环的空气通过横向进气歧管进入，准备压缩并加入汽油的直接喷射，以点燃混合物。
在混合物点火产生膨胀后，底部的气室充当弹簧，使活塞返回其 PMS（上止点）。
但是作为线性发电机的丰田自由活塞发动机是如何产生电流的呢？
W型发动机的外侧有一块磁铁，由钕、铁和硼组成，燃烧室周围有一个线圈，由铜线组成。通过磁铁和线圈之间的不断运动，产生电流，电流被传送到电池。
稍微揭开这个概念的神秘面纱，钕并不是一个绝对的新奇事物。它已经使用了很长时间，甚至是合成生产的，尽管根据其分子命名法，钕是地球上最稀有的磁性金属之一。这种化合物于 1982 年被发现，已在世界各地和几乎整个电子工业中扩散。
丰田制造的这种发动机并不是特别强大，实际上其紧凑的设计完全是为了效率和机组的低重量而构思的，产生的功率仅为10kW，大约13马力。然而，它产生的能量绰绰有余，因此只有 2 个同时工作的单元才能为丰田雅力士或等效设备提供足够的电流，以达到 120 公里/小时的高速公路巡航速度。
由于它仍是一个正在开发的项目，丰田在将这项技术推向市场之前还有很长的路要走。因为如果一方面生产成本不是基准，那么维护成本和振动等技术问题仍未解决，这一事实已经导致丰田考虑以相反的方式使用其新发动机，以减轻传递的噪音和振动。
这种自由活塞式丰田发动机的特性也可以根据需要进行修改，因为气室中的压力调节阀可以根据“弹簧”效应的刚度进行调整。
继续观看此视频，您可以在其中看到丰田的创作：