Autotööstus on selle nimel väsimatult tööd teinud vähendada sisepõlemismootoriga autode heitkoguseid. Eesmärk ei ole mitte ainult tõhusama ja väiksema kuluga mootori omamine, vaid ka saastavate gaaside atmosfääri paiskamise vähendamine.
Kuigi sisepõlemismootoriga autodel on elektrisõidukite või muudel sõidutehnoloogiatel põhinevate sõidukite kasuks juba määratud kuupäev, nullheitmed, sisepõlemismootoritel on veel eluiga ning neid jätkub sõidukites nagu veoautod, põllumajandusmasinad jne, aga ka laevades, kus hetkel alternatiividest ei piisa. Kuidas aga panna need "räpaseks" peetavad mootorid tulevikuennustuseks? Siin näeme mõningaid tehnoloogiaid nende mootorite täiustamise jätkamiseks ...
Uuendused ülekandesüsteemis
The ülekandesüsteemi täiustused võib oluliselt mõjutada kütusesäästlikkust ja seega ka heitkoguseid. Tänapäeva automaatkäigukastidel võib olla kuni 10 kiirust, mis võimaldab suuremat kasutegurit, võimaldades mootoril optimaalses kasuteguris kauem töötada. Lisaks pakuvad topeltsiduriga käigukastid kiiremat ja sujuvamat käiguvahetust, mis võib samuti parandada kütusesäästlikkust.
Katalüsaatorid, mis koguvad CO2
osa katalüsaatorid, mis koguvad CO2 on arenev tehnoloogia, millel võib olla suur mõju sisepõlemismootoriga autode heitkoguste vähendamisele. Need katalüsaatorid koguvad CO2 otse heitgaasidest ja muudavad selle kasulikuks tooteks, näiteks sünteetiliseks kütuseks või plastiks. Need on üldiselt vedelad katalüsaatorid, mis erinevad praegustest tahketest katalüsaatoritest.
Tarkvara täiustused
El Mootorihaldustarkvara mängib kütusesäästlikkuses ja heitgaasides üliolulist rolli. Selle tarkvara täiustused võivad võimaldada tõhusamat põlemist, paremat kütuse sissepritse ja süüte ajastust ning heitgaaside järeltöötlussüsteemide tõhusamat juhtimist. Elektroonika on tarbimist oluliselt parandanud ja seda saab veel optimeerida.
Sissepritse ja muudetav klapi ajastus
La kütuse otsesissepritse, kus kütus süstitakse otse põlemiskambrisse, võimaldab suuremat põlemistõhusust. Pealegi, muutuv klapi ajastus See võimaldab mootori ventiilidel avaneda ja sulguda optimaalsel ajal, et maksimeerida tõhusust ja minimeerida heitkoguseid, võrreldes jäikade ülaosa nukkvõllisüsteemidega, kus need esinevad alati samal ajal.
Alternatiivsed kütused
osa Alternatiivsed kütused, nagu maagaas, etanool ja biodiislikütus, võivad oluliselt vähendada sisepõlemismootoriga autode heitkoguseid. Lisaks võivad mõned autod sõita vesinikuga, mis põlemisel õhuhapnikuga kombineerimisel eraldab ainult vett.
Heitgaaside järeltöötlussüsteemid
Nagu ülalmainitud katalüsaatoril, on ka teisi heitgaaside järeltöötlussüsteemid, nagu diislikütuse tahkete osakeste filtrid ja kolmekäigulised katalüsaatorid, võivad märkimisväärselt vähendada sisepõlemismootoriga autode heitgaase. Need süsteemid püüavad kinni ja neutraliseerivad heitgaasides sisalduvaid saasteaineid enne väljalasketorust väljumist.
Hübridiseerimine
La hübridiseerimine, kus auto kasutab nii sisepõlemismootorit kui ka elektrimootorit, võib oluliselt vähendada heitgaase. Hübriidautod võivad töötada elektrirežiimis madalatel kiirustel ja lühikestel vahemaadel, vähendades sisepõlemismootori kasutamist. Ja seda tehnoloogiat saaks veelgi täiustada nii sisepõlemismootori kui ka elektrilise osa täiustamisega...
Silindri deaktiveerimine
La Silindrite väljalülitamine võimaldab teatud sõidutingimuste ajal mõned mootori silindrid välja lülitada, näiteks maanteel ühtlase kiirusega sõitmine, et säästa kütust. See on midagi väga huvitavat ja seda juhitakse elektrooniliselt, et kohaneda alati nõudmistega, vähendades tarbimist ning parandades tõhusust ja heitkoguseid.
Muutuv tihendusaste
La muutuv tihendusaste võimaldab mootori surveastet käigu pealt reguleerida, et maksimeerida kütusesäästlikkust. See on veelgi keerukam tehnoloogia kui eelmine ja võib seda kriitilist seost mootori käitumises muuta, kuigi see lisab täiendavat keerukust.
Kihistatud lasti
La kihistunud koormus, kus esmalt süüdatakse rikkalik õhu-kütuse segu ja seejärel süüdatakse lahjem segu, võib parandada kütusesäästlikkust ja vähendada heitkoguseid.
Turboülelaaduri täiustused
The turboülelaaduri täiustused, nagu topeltkerimisega turbolaadurid ja muutuva geomeetriaga turboülelaadurid, võivad suurendada mootori efektiivsust ja vähendada heitgaase. Sellega seoses on veel üks huvitav valdkond, mida uurida, kasutades ära heitgaaside energiat võimsuse ja jõudluse parandamiseks, vähendades samal ajal mootori suurust, kaalu ja tarbimist.
Mootori generaatori kütteseade (MGU-H)
Mida vormel 1-s tuntakse kui Mootori generaatori kütteseade (MGU-H) See on tehnoloogia, mida kasutatakse mõnes suure jõudlusega autos. See on teatud tüüpi elektrigeneraator, mis on ühendatud mootori turboülelaaduriga. Kui mootor töötab, turboülelaadur pöörleb ja MGU-H suudab osa sellest mehaanilisest energiast elektrienergiaks muuta. Seda elektrienergiat saab kasutada auto muude süsteemide (nt elektrimootorite) toiteks või aku laadimiseks. Lisaks võib MGU-H kasutada turboülelaaduri kiirendamiseks elektrienergiat, mis võib aidata vähendada turbo viivitust ja parandada mootori efektiivsust.
Regeneratiivne pidur või KERS (kineetilise energia taastamise süsteem)
El regeneratiivpidurdus, tuntud ka kui KERS (Kinetic Energy Recovery System), on tehnoloogia, mida kasutatakse paljudes hübriid- ja elektriautodes, kuigi see on vana tehnoloogia, mida kasutatakse elektrirongides ja ka motospordikategooriates nagu F1 (praegu MGU-K). KERS võimaldab taastada osa kineetilisest energiast, mis tavaliselt pidurdamisel kaob, ja muuta selle elektrienergiaks. Kui juht vajutab pidurit, kasutab regeneratiivpidurisüsteem generaatorina auto elektrimootorit. See generaator muudab liikuva auto kineetilise energia elektrienergiaks, mis salvestub auto akusse. Seda salvestatud energiat saab seejärel kasutada auto edasiliikumiseks, mis võib parandada kütusesäästlikkust ja vähendada heitgaase.
Uued magneesiumisulamid ja eksootilised materjalid
The magneesiumsulamid Need on oma madala tiheduse ja suure tugevuse tõttu atraktiivne alternatiiv autotööstuses praegustele konstruktsioonimetallidele. Need sulamid võivad aidata kaasa tulevaste sõidukite kaalu vähendamisele, mis võib parandada kütusesäästlikkust ja vähendada heitkoguseid. Pidagem meeles, et praeguste sisepõlemismootorite üks olulisemaid piiranguid on just metallurgia, kuna nende süsteemide täiustamiseks pole praegustest paremaid metalle või sulameid.
Magneesiumi kasutamise üks peamisi väljakutseid on aga selle korrosiooni kalduvus. Selle probleemi lahendamiseks kavandavad teadlased uusi magneesiumisulameid, mida on modifitseeritud lantaniidelementidega, et parandada nende korrosioonikindlust.
Metallide pinnakate (kiled)
Lisaks sulamitele, metallide pinnakatted Neid uuritakse ka tõhususe parandamiseks ja mootori kulumise vähendamiseks. Selle näiteks on teadlaste poolt välja töötatud uus kate, mis interakteerub mootoriõliga, et luua süsinikkile, mis vähendab hõõrdumist paremini kui ainult õli, mille tulemuseks on väiksem kuumenemine, suurem tõhusus, väiksem tarbimine, jõudluse paranemine... See kate, mida kasutatakse. mootoriosadele enne nende tehasest lahkumist on "aktiivne" pind, mis on autoosadega püsivalt ühendatud.