Hur man fortsätter att effektivisera förbränningsmotorer och minska utsläppen

motorkuriosa, cylindervolym vs turboladdning

Bilindustrin har arbetat outtröttligt för att minska utsläppen från bilar med förbränningsmotorer. Målet är inte bara att ha en effektivare motor, med lägre förbrukning, utan också att minska utsläppen av förorenande gaser till atmosfären.

Även om bilar med förbränningsmotorer redan har ett datum fastställt för deras försvinnande till förmån för elfordon eller fordon baserade på andra körtekniker, noll utsläpp, förbränningsmotorer har fortfarande liv, och kommer även fortsättningsvis att finnas i fordon som lastbilar, jordbruksmaskiner etc., samt i fartyg, där alternativen för tillfället inte räcker till. Men hur får man dessa motorer att betraktas som "smutsiga" till en satsning för framtiden? Här kommer vi att se några av teknikerna för att fortsätta att förbättra dessa motorer...

Innovationer i transmissionssystemet

växellåda

den förbättringar av transmissionssystemet kan ha en betydande inverkan på bränsleeffektiviteten och därmed utsläppen. Dagens automatiska växellådor kan ha upp till 10 hastigheter, vilket möjliggör större effektivitet genom att motorn kan köras i sitt optimala verkningsgradsområde längre. Dessutom erbjuder dubbelkopplingstransmissioner snabbare, mjukare växlingar, vilket också kan förbättra bränsleeffektiviteten.

Katalysatorer som fångar upp CO2

universell katalysator

mycket katalysatorer som fångar upp CO2 är en framväxande teknik som kan ha stor inverkan på att minska utsläppen från bilar med förbränningsmotorer. Dessa katalysatorer fungerar genom att fånga upp CO2 direkt från avgaserna och omvandla den till en användbar produkt, till exempel syntetiskt bränsle eller plast. De är i allmänhet flytande katalysatorer, skilda från de nuvarande fasta.

Mjukvaruförbättringar

Reseinformation ombord på datorn

El Programvara för motorhantering spelar en avgörande roll för bränsleeffektivitet och utsläpp. Förbättringar i denna mjukvara kan möjliggöra effektivare förbränning, bättre tidpunkt för bränsleinsprutning och tändning och effektivare hantering av avgasefterbehandlingssystem. Elektronik har kraftigt förbättrat förbrukningen, och den kan fortfarande optimeras ytterligare.

Insprutning och variabel ventiltid

Den praktiska cykeln är själva driften av en motor

La direkt bränsleinsprutning, där bränsle sprutas direkt in i förbränningskammaren, möjliggör större förbränningseffektivitet. Förutom variabel ventiltid Det tillåter motorventiler att öppna och stänga vid optimal tidpunkt för att maximera effektiviteten och minimera utsläppen, kontra stela överliggande kamaxelsystem där de alltid inträffar samtidigt.

Alternativa bränslen

olja

mycket Alternativa bränslen, som naturgas, etanol och biodiesel, kan avsevärt minska utsläppen från bilar med förbränningsmotorer. Dessutom kan vissa bilar köras på väte, som bara avger vatten när det kombineras med syre i luften under förbränning.

System för efterbehandling av avgaser

fly

Liksom katalysatorn jag nämnde ovan finns det också andra system för efterbehandling av avgaser, som dieselpartikelfilter och trevägskatalysatorer, kan avsevärt minska utsläppen från bilar med förbränningsmotorer. Dessa system fungerar genom att fånga upp och neutralisera föroreningar i avgaserna innan de lämnar avgasröret.

Hybridisering

Peugeot mikrohybridmotor

La hybridisering, där en bil använder både en förbränningsmotor och en elmotor, kan avsevärt minska utsläppen. Hybridbilar kan köras i elektriskt läge vid låga hastigheter och över korta avstånd, vilket minskar användningen av förbränningsmotorn. Och den här tekniken kan fortsätta att förbättras mycket, med förbättringarna av förbränningsmotorn och även med den elektriska delen...

Cylinderavaktivering

cylindrar i en motor

La Cylinderavaktivering gör att vissa cylindrar i en motor kan stängas av under vissa körförhållanden, som att köra i konstant hastighet på motorvägen, för att spara bränsle. Detta är något väldigt intressant, och det är elektroniskt styrt för att alltid anpassa sig till kraven, vilket minskar förbrukningen och förbättrar effektiviteten och utsläppen.

Variabelt kompressionsförhållande

Enhets- och totalvolym av en motor

La variabelt kompressionsförhållande tillåter en motors kompressionsförhållande att justeras i farten för att maximera bränsleeffektiviteten. Detta är en ännu mer sofistikerad teknik än den tidigare, och kan variera detta kritiska förhållande i motorns beteende, även om det ger extra komplexitet.

Stratifierad last

Det elektroniska injektionssystemet har många fördelar

La stratifierad belastning, där en rik luft-bränsleblandning antänds först och sedan antänds en magrare blandning, kan förbättra bränsleeffektiviteten och minska utsläppen.

Turboladdningsförbättringar

Ny Mitsubishi L200 ren dieselturbomotor

den turboladdningsförbättringar, såsom twin-scroll-turboladdare och turboladdare med variabel geometri, kan öka motoreffektiviteten och minska utsläppen. Det finns fortfarande ett intressant område att utforska i detta avseende, genom att dra nytta av energin från avgaserna för att förbättra kraften och prestanda, samtidigt som motorns storlek, vikt och förbrukning minskas.

Motorgeneratorenhet-värme (MGU-H)

fly

Vad är känt i Formel 1 som Motorgeneratorenhet-värme (MGU-H) Det är en teknik som används i vissa högpresterande bilar. Det är en typ av elektrisk generator som är kopplad till motorns turboladdare. När motorn är igång roterar turboladdaren och MGU-H kan omvandla en del av denna mekaniska energi till elektrisk energi. Denna elektriska energi kan användas för att driva andra system i bilen, till exempel elmotorerna eller för att ladda batteriet. Dessutom kan MGU-H använda elektrisk energi för att accelerera turboladdaren, vilket kan hjälpa till att minska turbofördröjningen och förbättra motorns effektivitet.

Regenerativ broms eller KERS (Kinetic Energy Recovery System)

regenerativ bromsande elbil väg

El regenerativ bromsning, även känd som KERS (Kinetic Energy Recovery System), är en teknik som används i många hybrid- och elbilar, även om det är en gammal teknik som används i elektriska tåg, och även i motorsportkategorier som F1 (nu kallad MGU-K). KERS gör det möjligt att återvinna en del av den kinetiska energin som normalt går förlorad vid inbromsning och omvandla den till elektrisk energi. När föraren trycker på bromsen använder det regenerativa bromssystemet bilens elmotor som generator. Denna generator omvandlar den rörliga bilens kinetiska energi till elektrisk energi, som lagras i bilens batteri. Denna lagrade energi kan sedan användas för att driva bilen, vilket kan förbättra bränsleeffektiviteten och minska utsläppen.

Nya magnesiumlegeringar och exotiska material

Motorblockform för tillverkning

den magnesiumlegeringar De är ett attraktivt alternativ till nuvarande strukturella metaller i bilindustrin på grund av deras låga densitet och höga hållfasthet. Dessa legeringar kan bidra till viktminskningen av framtida fordon, vilket kan förbättra bränsleeffektiviteten och minska utsläppen. Låt oss komma ihåg att en av de viktigaste begränsningarna för nuvarande förbränningsmotorer är just metallurgi, eftersom det inte finns några bättre metaller eller legeringar än de nuvarande för att fortsätta att förbättra dessa system.

Men en av de största utmaningarna med användningen av magnesium är dess korrosionsbenägenhet. För att övervinna detta problem designar forskare nya magnesiumlegeringar modifierade med lantanidelement för att förbättra deras korrosionsbeständighet.

Beläggning för metaller (filmer)

Kolv

Förutom legeringar, beläggningar för metaller De studeras också för att förbättra effektiviteten och minska motorslitaget. Ett exempel på detta är en ny beläggning utvecklad av forskare som interagerar med motorolja för att skapa en kolfilm som minskar friktionen bättre än enbart olja, vilket resulterar i mindre uppvärmning, högre effektivitet, lägre förbrukning, förbättringar i prestanda... Denna beläggning, som appliceras till motordelar innan de lämnar fabriken, är en "aktiv" yta som är permanent bunden till bildelarna.


Betygsätt din bil gratis på 1 minut ➜

Lämna din kommentar

Din e-postadress kommer inte att publiceras. Obligatoriska fält är markerade med *

*

*

  1. Ansvarig för uppgifterna: Miguel Ángel Gatón
  2. Syftet med uppgifterna: Kontrollera skräppost, kommentarhantering.
  3. Legitimering: Ditt samtycke
  4. Kommunikation av uppgifterna: Uppgifterna kommer inte att kommuniceras till tredje part förutom enligt laglig skyldighet.
  5. Datalagring: databas värd för Occentus Networks (EU)
  6. Rättigheter: När som helst kan du begränsa, återställa och radera din information.