Як продовжувати робити двигуни внутрішнього згоряння ефективнішими та зменшувати викиди

цікавинки двигуна, робочий об’єм проти турбонаддуву

Автомобільна промисловість невтомно працює над цим зменшити викиди автомобілів з двигуном внутрішнього згоряння. Мета полягає не тільки в тому, щоб мати більш ефективний двигун із меншим споживанням, але й зменшити викиди забруднюючих газів в атмосферу.

Хоча для автомобілів з двигунами внутрішнього згоряння вже визначена дата їх зникнення на користь електромобілів або транспортних засобів на основі інших технологій водіння, нульові викиди, двигуни внутрішнього згоряння ще живуть і продовжуватимуть бути присутніми в транспортних засобах, таких як вантажівки, сільськогосподарська техніка тощо, а також на кораблях, де на даний момент недостатньо альтернатив. Але як зробити, щоб ці двигуни вважалися «брудними» ставкою на майбутнє? Тут ми побачимо деякі технології для продовження вдосконалення цих двигунів…

Інновації в системі передачі

коробка передач

The вдосконалення системи передачі може мати значний вплив на економію палива, а отже, і на викиди. Сучасні автоматичні трансмісії можуть мати до 10 швидкостей, що забезпечує більшу ефективність, дозволяючи двигуну довше працювати в оптимальному діапазоні ефективності. Крім того, трансмісія з подвійним зчепленням забезпечує швидше та плавніше перемикання передач, що також може підвищити економію палива.

Каталізатори, що вловлюють CO2

універсальний каталізатор

L каталізатори, що вловлюють CO2 є новою технологією, яка може значно вплинути на скорочення викидів від автомобілів з двигуном внутрішнього згоряння. Ці каталізатори працюють, вловлюючи CO2 безпосередньо з вихлопних газів і перетворюючи його на корисний продукт, наприклад, синтетичне паливо або пластик. Зазвичай це рідкі каталізатори, які відрізняються від сучасних твердих.

Покращення програмного забезпечення

Інформація про поїздку бортового комп'ютера

El Програмне забезпечення для керування двигуном відіграє вирішальну роль у паливній ефективності та викидах. Удосконалення цього програмного забезпечення може забезпечити більш ефективне згоряння, кращий час вприскування палива та запалювання та ефективніше керування системами обробки вихлопних газів. Електроніка значно покращила споживання, і його ще можна оптимізувати.

Впорскування та зміна фаз газорозподілу

Практичний цикл — це фактична робота двигуна

La прямий впорскування палива, де паливо впорскується безпосередньо в камеру згоряння, забезпечує більшу ефективність згоряння. Крім того, змінна фаза газорозподілу Це дозволяє клапанам двигуна відкриватися та закриватися в оптимальний час, щоб максимізувати ефективність і мінімізувати викиди, на відміну від жорстких систем розподільного вала в голові, де вони завжди відбуваються одночасно.

Альтернативні види палива

масло

L Альтернативні види палива, такі як природний газ, етанол і біодизель, можуть значно зменшити викиди автомобілів з двигуном внутрішнього згоряння. Крім того, деякі автомобілі можуть працювати на водні, який виділяє лише воду в поєднанні з киснем у повітрі під час згоряння.

Системи доочищення вихлопних газів

бігти

Подібно до каталізатора, про який я згадував вище, є й інші системи доочищення вихлопних газів, такі як дизельні сажові фільтри та трикомпонентні каталізатори, можуть значно зменшити викиди від автомобілів з двигуном внутрішнього згоряння. Ці системи працюють шляхом уловлювання та нейтралізації забруднень у вихлопних газах перед тим, як вони вийдуть із вихлопної труби.

Гібридизація

Мікрогібридний двигун Peugeot

La гібридизація, де автомобіль використовує як двигун внутрішнього згоряння, так і електричний двигун, може значно зменшити викиди. Гібридні автомобілі можуть працювати в електричному режимі на низьких швидкостях і на короткі відстані, зменшуючи використання двигуна внутрішнього згоряння. І ця технологія може продовжувати значно вдосконалюватись, покращуючи двигун внутрішнього згоряння, а також електричну частину...

Дезактивація циліндра

циліндри двигуна

La Деактивація циліндрів дозволяє вимикати деякі циліндри двигуна під час певних умов руху, як-от їзда на постійній швидкості шосе, щоб заощадити паливо. Це щось дуже цікаве, і воно керується електронікою, щоб завжди адаптуватися до вимог, зменшуючи споживання та покращуючи ефективність і викиди.

Змінний ступінь стиснення

Унітарний і повний робочий об'єм двигуна

La змінний ступінь стиснення дозволяє регулювати ступінь стиснення двигуна на ходу, щоб максимізувати паливну ефективність. Це навіть більш складна технологія, ніж попередня, і вона може змінювати цей важливий зв’язок у поведінці двигуна, хоча це додає додаткової складності.

Стратифікований вантаж

Електронна система уприскування має багато переваг

La пошарове навантаження, де спочатку запалюється збагачена повітряно-паливна суміш, а потім запалюється збіднена суміш, можна покращити паливну ефективність і зменшити викиди.

Покращення турбонаддуву

Новий чистий дизельний турбодвигун Mitsubishi L200

The покращення турбонаддуву, як-от турбокомпресори з подвійним скроллом і турбокомпресори зі змінною геометрією, можуть підвищити ефективність двигуна та зменшити викиди. У цьому відношенні ще є цікаве поле для дослідження, використовуючи переваги енергії вихлопних газів для підвищення потужності та продуктивності, одночасно зменшуючи розмір, вагу та споживання двигуна.

Мотор-генераторний блок-тепло (MGU-H)

бігти

Що відомо у Формулі-1 як Мотор-генераторний блок-тепло (MGU-H) Це технологія, яка використовується в деяких високопродуктивних автомобілях. Це тип електричного генератора, який підключається до турбокомпресора двигуна. Коли двигун працює, турбокомпресор обертається, і MGU-H може перетворювати частину цієї механічної енергії в електричну. Цю електричну енергію можна використовувати для живлення інших систем автомобіля, наприклад електродвигунів, або для зарядки акумулятора. Крім того, MGU-H може використовувати електричну енергію для прискорення турбокомпресора, що може допомогти зменшити турбозатримку та підвищити ефективність двигуна.

Регенеративне гальмо або KERS (система відновлення кінетичної енергії)

рекуперативне гальмування електричний автомобіль дорога

El рекуперативне гальмування, також відоме як KERS (система відновлення кінетичної енергії), це технологія, яка використовується в багатьох гібридних і електричних автомобілях, хоча це стара технологія, яка використовується в електропоїздах, а також у таких категоріях автоспорту, як F1 (тепер вона називається MGU-K). KERS дозволяє відновити частину кінетичної енергії, яка зазвичай втрачається під час гальмування, і перетворити її в електричну енергію. Коли водій натискає на гальмо, система рекуперативного гальмування використовує електродвигун автомобіля як генератор. Цей генератор перетворює кінетичну енергію автомобіля, що рухається, в електричну енергію, яка накопичується в акумуляторі автомобіля. Цю накопичену енергію потім можна використовувати для приведення автомобіля в рух, що може покращити паливну ефективність і зменшити викиди.

Нові магнієві сплави та екзотичні матеріали

Форма для виготовлення блоку двигуна

The магнієві сплави Вони є привабливою альтернативою нинішнім конструкційним металам в автомобільній промисловості завдяки своїй низькій щільності та високій міцності. Ці сплави можуть сприяти зменшенню ваги майбутніх транспортних засобів, що може покращити паливну ефективність і зменшити викиди. Пам’ятаймо, що одним із найважливіших обмежень сучасних двигунів внутрішнього згоряння є саме металургія, оскільки немає кращих металів чи сплавів, ніж нинішні, щоб продовжувати вдосконалювати ці системи.

Однак однією з головних проблем із застосуванням магнію є його схильність до корозії. Щоб подолати цю проблему, дослідники розробляють нові магнієві сплави, модифіковані елементами лантаноїдів для підвищення їх стійкості до корозії.

Покриття для металів (плівки)

Поршень

Крім сплавів, покриття для металів Вони також досліджуються для підвищення ефективності та зменшення зносу двигуна. Прикладом цього є нове покриття, розроблене дослідниками, яке взаємодіє з моторною оливою для створення вуглецевої плівки, яка зменшує тертя краще, ніж сама олива, що призводить до меншого нагрівання, більшої ефективності, меншого споживання, покращення продуктивності… Це покриття, яке наноситься до деталей двигуна, перш ніж вони покинуть завод, є «активною» поверхнею, яка назавжди прикріплена до деталей автомобіля.


Оцініть свій автомобіль безкоштовно за 1 хвилину ➜

Залиште свій коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований. Обов'язкові для заповнення поля позначені *

*

*

  1. Відповідальний за дані: Мігель Анхель Гатон
  2. Призначення даних: Контроль спаму, управління коментарями.
  3. Легітимація: Ваша згода
  4. Передача даних: Дані не передаватимуться третім особам, за винятком юридичних зобов’язань.
  5. Зберігання даних: База даних, розміщена в мережі Occentus Networks (ЄС)
  6. Права: Ви можете будь-коли обмежити, відновити та видалити свою інформацію.