Nie ma wątpliwości, że jakość powietrza i zmiany klimatyczne to kluczowe czynniki wpływające na cały świat. Sposób poprawy dynamiki układu napędowego przy jednoczesnym spełnieniu przyszłych celów w zakresie emisji CO2 i emisji pozostaje wyzwaniem i będzie wymagał fundamentalnych zmian i zaawansowanych technologii.
W oparciu o raporty z literatury fachowej, poniżej przedstawiono dwa najczęściej wykorzystywane układy napędowe, które zapewniają przewidywalną redukcję emisji CO2.
Po pierwsze, skuteczna, a jednocześnie stosunkowo prosta i opłacalna metoda, zwana systemem zmiennej geometrii (VGS), może złagodzić ten konflikt. Wydajność VGS jest również ograniczona, ponieważ wymagana jest praca w szerokim zakresie. Rosnąca elektryfikacja układów napędowych niesie ze sobą ogromny potencjał dalszego łagodzenia konfliktu między tymczasowym, najniższym stanem ustalonym a wymaganiami dotyczącymi mocy znamionowej silnika. Dalsze optymalizacje mają na celu osiągnięcie ogólnego dodatniego bilansu energetycznego. W tym kontekście elektryfikację można wykorzystać do poprawy wydajności silnika. Są to zasadniczo technologie typu „plug and play”, uzupełniające hybrydyzację pojazdów. Ponadto są kompatybilne z turbinami o zmiennej geometrii oraz rozwiązaniami recyrkulacji spalin i nie będą konsumentami energii elektrycznej.
Po drugie, ulepszenia specyficznego zużycia paliwa podczas hamowania (BSFC) w odpowiednich warunkach pracy i oczekiwana redukcja emisji CO2 w WLTC. Jednym z kluczowych punktów zelektryfikowanych systemów ładowania jest zapotrzebowanie na energię podczas cyklu. Elektryfikacja turbosprężarki eliminuje potrzebę stosowania małej turbiny o doskonałej wydajności, aby napędzać drugą erę turbodoładowania. Taka zelektryfikowana turbosprężarka o odpowiedniej wielkości może zapewnić redukcję emisji CO2, wspierając jednocześnie zmniejszenie rozmiaru i zmniejszenie prędkości.
W rezultacie wymiary turbosprężarki elektrycznej są takie, aby turbosprężarka mogła napędzać silnik i hamować do pełnej prędkości turbosprężarki włącznie. Wykazano, że zelektryfikowana turbosprężarka o prawidłowym rozmiarze może umożliwić producentom oryginalnego sprzętu sprostanie niektórym z głównych wyzwań inżynieryjnych, w szczególności wymogom przestrzegania pracy stechiometrycznej, przy jednoczesnej dalszej poprawie osiągów ich układów napędowych.
Odniesienie
1. Koncepcja elektrycznej turbosprężarki dla wysokowydajnych silników spalinowych. jechał,2019/7 tom 80, wyd. 7-8
2. Elektryczne turbodoładowanie – kluczowa technologia dla hybrydowych układów napędowych. Daviesa,2019/10 tom 80; Iza.10
Czas publikacji: 11 stycznia 2022 r