2020-4-16 17:35 |
Несмотря на то, что правительства ряда государств намерены в ближайшее десятилетие отказаться от машин с двигателями внутреннего сгорания, эксперты по-прежнему не видят им альтернативы. Крупные концерны продолжают делать на них ставку.
Многие страны Европы и мира декларируют свой постепенный отказ от двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Так премьер-министр Дании Ларс Лекке Расмуссен в октябре 2018 года заявил, что к 2030 году в стране планируется ввести ограничения на продажу новых автомобилей с бензиновыми или дизельными двигателями. А уже к 2050 году Дания собирается полностью вывести транспорт с ДВС из эксплуатации. Франция, Швеция, Норвегия придерживаются тех же позиций и рассматривают вопрос о поэтапном отказе от привычных сейчас моторов к 2040 году. В Великобритании вообще запланирован отказ от ДВС к 2032 году. На фоне этих громких заявлений прагматики ставят вопрос, а на чем будет ездить человечество? Ведь, несмотря на многие преимущества электромотора, пока нет ни одной компании, которая бы получала прибыль от производства электрокаров. Слишком короткие пробеги на одной зарядке, чувствительность к низким температурам и высокая зависимость от сложной инфраструктуры ставят под вопрос их массовую эксплуатацию. Гибридные установки с функцией подзарядки, конечно могут эксплуатироваться более широко и заменить машины с ДВС, но у владельцев таких транспортных средств рано или поздно встает вопрос, а зачем переплачивать за дополнительный электромотор, если он используется лишь в 5% от времени поездки. На этом фоне очень обнадеживающе звучит признание технического директора Volkswagen AG Маттиаса Рабе, что хоронить ДВС пока рано. Потенциал их усовершенствования еще не исчерпан. Недостаточное сгорание топливаГлавной причиной, по которой крупные автоконцерны переходят к гибридных установкам, являются экологические требования по выбросам диоксида углерода (CO2). Еще в 2018 году должен был вступить в силу стандарт, по которому все выпускаемые автомобили не должны в среднем превышать значения выбросов в 95 гр/км. Пока технологический уровень не позволил достигнуть приемлемых результатов, и новый стандарт отложен до 2021 года, с перспективой продления моратория до 2025 года. А к 2030 году средние показатели выбросов СО2 должны снизиться до 66 граммов. Достигнуть заявленного значения можно только при периодическом выключении мотора и использовании электродвигателя.Однако дополнительный мотор это всегда увеличение веса и снижение динамических характеристик. Кроме того, по анализу эксплуатации гибридных машин, их владельцы редко когда ездят на электричестве. Почти всегда бензиновый мотор находится в работе, а электрический двигатель необходим лишь для сертификации, чтобы на стендах помогать машинам показывать заявленные в экологических стандартах показатели.По словам Маттиаса Рабе, сейчас есть возможность обеспечить требования по выбросам CO2 и без довеска в виде дополнительного электродвигателя. Правда для этого потребуется существенно переработать конструкцию двигателя внутреннего сгорания и разработать новые сорта синтетического топлива. Что это за технологии? Авиационные технологииВредные выбросы появляются в выхлопе в результате неполного сгорания топлива. Сейчас в современных моторах смесь сгорает только на 75%, а его остатки выбрасываются в систему выпуска и догорают в катализаторе, в результате чего пары газа переходят через сложные метаморфозы преобразования. Чтобы сократить количество вредных веществ необходимо обеспечить качественное сгорание смеси с увеличением КПД мотора.Такая технология у немцев уже есть. Называется она Opposed Piston Opposed Cylinder (OPOC), то есть «встречные поршни, встречные цилиндры». Взята она из недавнего прошлого авиации. К примеру, в немецких «Юнкерсах» применялись двигатели с встречными поршнями, которые обеспечивали лучшее заполнение камер сгорания и газоотвод, чем у обычных четырехтактных моторов.В итоге, сгорание топлива улучшается. В четырехтактных двигателях циркуляцию воздуха в цилиндре обеспечивает сам поршень, а в моторе с технологией OPOC турбонаддув. Для лучшей работы на низких оборотах разогнать турбину помогает внешний электромотор, который в определенных режимах становится генератором и рекуперирует энергию.При этом мотор OPOC состоит из модулей, из которых можно собирать многоцилиндровые агрегаты, комбинируя блоки и соединяя их электромагнитными муфтами. Для экономии топлива один или несколько модулей можно отключать. Синтетическое топливоПомогать мотору будет и новое синтетическое топливо. Еще в 2015 году Volkswagen Group запустила тестовое производство синтетического бензина e-benzin с октановым числом 100, причем в нем не содержится ни серы, ни бензола, что делает его сгорание менее токсичным. Это топливо может обеспечить более экологичный выхлоп.Разрабатывается и новая система впрыска. Для образования топливовоздушного облака с предельно низкой плотностью в состав смеси могут вводиться горячие отработанные газы. Если у прямого впрыска топливо распыляется в виде аэрозоля, то теперь оно превращается в туман мельчайших капелек. Когда поршень сжимает смесь до определенного объема, происходит подрыв. В результате доля сгоревшего топлива вырастает до 95% в сравнении с 75% в циклах Отто и Дизеля.В общем, такая конструкция силового агрегата еще позволит жить двигателям внутреннего сгорания. Тем более, что предложенная схема уже доказала свою эффективность во время военного использования.
Аналог Ноткоин - TapSwap Получай Бесплатные Монеты
Подробнее читайте на aif.ru
