V trenutnem ozadju močnega povečanja prodaje novih energetskih vozil je neprekinjena in stalna rast tržnega deleža vtičnih hibridnih električnih vozil (PHEV) pritegnila obsežno pozornost in veliko spoštovanje raziskovanju in razvoju namenskih hibridnih motorjev (DHE) {{1}, ki je trenutno dosežena hibrid Engine, ki je približno najvišja učinkovitost zavore za zavoro v zavoru (BTE) 41%. za znatno zmanjšanje porabe goriva celotnega vozila, pri čemer se nadaljnja izboljšava toplotne učinkovitosti motorja šteje za izjemno učinkovito in ključno tehnično strategijo .
Glavni govor, ki ga je izvedel Marc Send, višji podpredsednik IAV, na konferenci v Torinu 2024 o zmanjšanju emisij ogljikovega dioksida v prevoznih sistemih, je povzel trenutno stanje namenske tehnologije hibridnega motorja . tehnološki načrt, ki je jasno začrtal celotno pot za tehnično izzivo, ki se zastopajo, da se postopno povečuje zavora (BTE) 50%{{4 {
Tehnični izzivi: tri osrednja območja preboja
Revolucija nadzora zgorevanja: prehod iz "pasivnega" v "aktivni" PCSP
- Pasivni PCSP: se opira na razliko tlaka v cilindru za usmerjanje vbrizgavanja goriva, z omejeno toleranco za redčenje (~ λ manj kot ali enako 1 . 6).
-Aktivni PCSP: integrira vbrizgavanje goriva in večtočkovno vžig, doseganje ultra tankega zgorevanja z λ, večjim ali enakim 2 . 0, neposredno poveča toplotno učinkovitost s 2-3%.
-Ključne tehnologije: Oblikovanje in obdelava lukenj in trajnosti vbrizgavanja komore, nadzor nad visoko energijskim vžigom .
Ponovna konfiguracija pretoka energije: inženirski preboj za predelavo odpadne toplote (WHR)
Rankine Cycle System: povrne energijo izpušnih izpušnih plinov (300-600 stopinja), poganja generator za izdajo dodatnih 5KW .
- Tehnologija hlajenja fazne spremembe: za absorpcijo prehodnih toplotnih obremenitev uporablja mikrokapsule fazne spremembe materialov (PCM), zmanjša povpraševanje po pretoku hladilne tekočine in zmanjša izgubo moči črpalke .
- Sistemska integracija izziv: WHR zaseda več kot 8 L prostora, se mora potegovati za prostor postavitve s hibridnimi baterijami/mototorji .
Soustvarjanje goriv in motorjev: učinek vzvoda e-goriva
- Ron 97 + Sintetično gorivo: zmanjšuje super detonacijo, poveča stiskalno razmerje .
- Molekularni potencial prilagajanja: Optimizira komponente goriva za lastnosti vlaženja injektorjev GDI, zmanjša emisije PN .
Nedokončana bitka: odprta vprašanja za 50%+
Materialni izziv
- Lokalna gostota toplotnega toka v zgorevalni komori> 5mW/m²
- Corrosion inhibition under high EGR rate (>30%), je treba razviti nove protikorozijske prevleke .
Indeks kompleksnosti raste eksponentno
- Več spremenljiva močna sklopka: hitrost EGR, VVT, vbrizgavanje goriva, vžig, ventile WHR je treba uskladiti in optimizirati v 100 ms .
- Computational power requirement for digital twin models: >1000- Core Computing grozdi v realnem času postanejo standardni za umerjanje .
Stroški in zanesljivost
- New cost for 50% efficiency systems (energy recovery systems, post-treatment systems, etc.): >$ $ $ 1200, deliti je treba prek drugih sistemov .
- WHR evaporator experiences >1000 toplotnih udarcev v ciklu WLTC, ki nimajo modelov napovedovanja življenjske dobe .
Neobvladljiva narava motorjev z visoko učinkovitostjo notranje zgorevanja
- Vloga "srca" v hibridnih sistemih: 50% BTE motorji lahko zmanjšajo porabo goriva PHEV za 15-18% v primerjavi s trenutnimi ravnmi in imajo emisije ogljika, primerljive s čistimi električnimi vozili (BEV, ki temelji na kitajski strukturi premoga) .
- Ključna tehnologija prehoda za nevtralnost ogljika: v kombinaciji z e-gorivo lahko zmanjša emisije ogljika v globalnem prevozu za 9 . 2 GT do leta 2035 (napoved IEA).
-Vrednost tehnološkega polnjenja: Ultra tanko nadzor zgorevanja, visokotemperaturni materiali, inteligentne tehnologije toplotnega upravljanja bodo pospešile komercializacijo motorjev za notranje zgorevanje vodika .