Sub fundalul actual al unei creșteri accentuate a vânzărilor de noi vehicule energetice, creșterea continuă și constantă a cotei de piață a vehiculelor electrice hibride plug-in (PHEV) a atras o atenție extinsă și o atenție ridicată la cercetarea și dezvoltarea motoarelor hibride dedicate (DHE) . În prezent, în prezent, cele mai mari eficiența termică a frânei ( 41%. Pentru a reduce semnificativ consumul de combustibil al întregului vehicul, sporind în continuare eficiența termică a motorului este considerată o strategie tehnică extrem de eficientă și crucială .
Discursul principal susținut de Marc Sens, vicepreședinte senior al IAV, la Conferința din Turino din 2024 privind reducerea emisiilor de dioxid de carbon în sistemele de transport, a rezumat starea actuală a tehnologiei dedicate de motor hibrid . Foaia de parcurs tehnologică contribuie clar 50%+. Acest obiectiv nu este doar o simplă creștere numerică, ci reprezintă o manifestare cuprinzătoare a progreselor în știința combustiei, optimizarea termodinamică și integrarea profundă a electrificării, marcând direcția și focalizarea dezvoltării viitoare a tehnologiei motorului .
Provocări tehnice: Trei zone de bază de bază
Revoluția controlului de combustie: trecerea de la „pasiv” la PCSP „activ”
- PCSP pasiv: se bazează pe diferența de presiune a cilindrului pentru a ghida injecția de combustibil, cu toleranța la rata de diluare limitată (~ λ mai mică sau egală cu 1 . 6).
-PCSP activ: integrează injecția de combustibil și aprinderea cu mai multe puncte, obținând o combustie ultra-subțire cu λ mai mare sau egală cu 2 . 0, crescând direct eficiența termică cu 2-3%.
-Tehnologii cheie: Proiectarea și prelucrarea găurilor de injecție a camerei pre-combustie și durabilitatea, controlul aprinderii cu energie mare .
Reconfigurarea fluxului de energie: Descoperiri inginerești pentru recuperarea căldurii reziduale (WHR)
Rankine Cycle System: recuperează energia de evacuare (300-600 grad), determină generatorul să producă un 5kw suplimentar .
- Tehnologia de răcire a schimbărilor de fază: utilizează materiale de schimbare a fazelor microcapsule (PCM) pentru a absorbi sarcinile de căldură tranzitorii, reduce cererea de flux de fluid de răcire și minimizează pierderea de energie a pompei .
- Provocare de integrare a sistemului: WHR ocupă mai mult de 8L de spațiu, trebuie să concureze pentru spațiul de aspect cu baterii hibride/motoare .
Co-designul combustibililor și motoarelor: efectul de pârghie al combustibilului electronic
- Ron 97 + combustibil sintetic: reduce super detonarea, crește raportul de compresie .
- Potențial de personalizare moleculară: optimizează componentele de combustibil pentru proprietatea de umectare a injectoarelor GDI, reduce emisiile de PN .
Bătălie neterminată: întrebări deschise către 50%+
Provocarea limită materială
- Densitatea locală a fluxului de căldură în camera de ardere> 5mW/m², fezabilitatea aplicării topurilor de piston Matrix Composite (CMC) trebuie evaluată .}
- Corrosion inhibition under high EGR rate (>30%), trebuie dezvoltate noi acoperiri anti-coroziune .
Indicele de complexitate crește exponențial
- Cuplare puternică multi-variabilă: rata EGR, VVT, injecție de combustibil, aprindere, valve WHR trebuie să fie coordonate și optimizate în 100ms .
- Computational power requirement for digital twin models: >1000- clustere de calcul în timp real devin standard pentru calibrare .
Completarea costurilor și fiabilității
- New cost for 50% efficiency systems (energy recovery systems, post-treatment systems, etc.): >1200 USD, trebuie să fie partajat prin alte sisteme .
- WHR evaporator experiences >1000 de șocuri termice în ciclul WLTC, lipsit de modele de predicție a vieții de oboseală .
Natura de neterxabilă a motoarelor cu combustie internă de înaltă eficiență
- Rolul „inimii” în sistemele hibride: motoarele BTE 50% pot reduce consumul de combustibil PHEV cu 15-18% comparativ cu nivelurile curente și au emisii de carbon comparabile cu vehiculele electrice pure (BEV, pe baza structurii de putere a cărbunelui din China) .}
- Tehnologia de tranziție cheie pentru neutralitatea carbonului: combinată cu E-combustibil, poate reduce emisiile de carbon de transport global cu 9 . 2 GT până la 2035 (predicția IEA).
-Valoarea remedierii tehnologiei: control de combustie ultra-subțire, materiale cu temperaturi înalte, tehnologii de gestionare termică inteligentă vor accelera comercializarea motoarelor cu combustie internă de hidrogen .}