Sota el context actual d’un fort augment de les vendes de nous vehicles energètics, el creixement continu i constant de la quota de mercat de vehicles elèctrics híbrids plug-in (PHEV) ha cridat l’atenció àmplia i té en compte la investigació i el desenvolupament de motors híbrids dedicats (DHE) . Actualment El 41%. reduir significativament el consum de combustible de tot el vehicle, millorant encara més l'eficiència tèrmica del motor es considera una estratègia tècnica extremadament eficaç i crucial .
El discurs principal que va pronunciar Marc Sens, vicepresident sènior de IAV, a la Conferència de Torí de 2024 sobre el diòxid de carboni Reducció dels sistemes de transport, va resumir l'estat actual de la tecnologia dedicada al motor híbrida dedicada . El full de ruta de la tecnologia perfecciona clarament la ruta de repte tècnic global per augmentar gradualment l'eficiència termal del fre (BTE) de la gasolina de la gasolina del 39% actual cap al 39% actual del 39% cap al 39% actual del 39% actual del 39% actual del 39% actual del 39% actual del 39% actual del 39% actual. 50%+. Aquest objectiu no és només un simple augment numèric, sinó que representa una manifestació completa dels avenços en la ciència de la combustió, l’optimització termodinàmica i la integració profunda de l’electrificació, marcant la direcció i l’enfocament del futur desenvolupament de la tecnologia del motor .
Reptes tècnics: tres àrees bàsiques innovadores
Revolució del control de la combustió: transició de PCSP "passiu" a "actiu"
- PCSP passiu: es basa en la diferència de pressió del cilindre per guiar la injecció de combustible, amb la tolerància de la velocitat de dilució limitada (~ λ inferior o igual a 1 . 6).
-Active PCSP: integra la injecció de combustible i l’encesa multi-punt, aconseguint la combustió ultra-fina amb λ superior o igual a 2 . 0, augmentant directament l’eficiència tèrmica de 2-3%.
-Tecnologies clau: Disseny i processament dels forats i la durabilitat d'injecció de la cambra pre-combustió, control de l'encesa d'alta energia .
Reconfiguració del flux d’energia: avenços d’enginyeria per a la recuperació de la calor de residus (WHR)
Sistema de cicle de Rankine: recupera l'energia d'escapament (300-600 grau), condueix el generador a la sortida de 5KW addicional .
- Canvi de fase Tecnologia de refrigeració: utilitza materials de canvi de fase de microcàpsula (PCM) per absorbir les càrregues de calor transitòries, redueix la demanda de flux de líquids de refrigeració i minimitza la pèrdua de potència de la bomba .
- Desafiament d’integració del sistema: WHR ocupa més de 8L d’espai, ha de competir per l’espai de disseny amb bateries híbrides/motors .
Co-disseny de combustibles i motors: l'efecte aprofitant de l'e-combustible
- ron 97 + Sintètic combustible: redueix la detonació super, augmenta la relació de compressió .
- Potencial de personalització molecular: optimitza els components de combustible per a la propietat humida dels injectors GDI, redueix les emissions de PN .
Batalla inacabada: preguntes obertes cap al 50%+
Repte de límit de material
- Densitat de flux de calor local a la cambra de combustió> 5MW/m², cal avaluar la viabilitat d’aplicar les taps de pistó de la matriu ceràmica (CMC) .
- Corrosion inhibition under high EGR rate (>30%), cal desenvolupar nous recobriments anti-corrosió .
L’índex de complexitat creix exponencialment
- Multi-variable acoblament fort: velocitat EGR, VVT, injecció de combustible, encesa, vàlvules WHR han de ser coordinades i optimitzades dins de 100ms .
- Computational power requirement for digital twin models: >1000- Els clústers de computació en temps real es converteixen en estàndard per a la calibració .
Compromís de costos i fiabilitat
- New cost for 50% efficiency systems (energy recovery systems, post-treatment systems, etc.): >$ 1200, cal compartir -los a través d’altres sistemes .
- WHR evaporator experiences >1000 xocs tèrmics al cicle WLTC, sense models de predicció de la vida de fatiga .
Natura inigualable dels motors de combustió interna d’alta eficiència
- Paper "Heart" en els sistemes híbrids: el 50% dels motors BTE poden reduir el consum de combustible PHEV per 15-18% en comparació amb els nivells actuals i tenir emissions de carboni comparables als vehicles elèctrics purs (BEV, basats en l'estructura de potència de carbó de la Xina) .
- Tecnologia de transició clau per a la neutralitat del carboni: combinada amb el combustible electrònic, pot reduir les emissions de carboni de transport global per 9 . 2 GT el 2035 (predicció IEA).
-Valor del reompliment de la tecnologia: control de combustió ultra-prima, materials a temperatura alta, tecnologies intel·ligents de gestió tèrmica acceleraran la comercialització de motors de combustió interna d’hidrogen .