Di bawah latar belakang saat ini peningkatan tajam dalam penjualan kendaraan energi baru, pertumbuhan yang terus menerus dan stabil dari pangsa pasar kendaraan listrik hibrida plug-in (PHEV) telah menarik perhatian yang luas dan hormat yang tinggi terhadap penelitian dan pengembangan mesin hibrida yang berdedikasi (DHE) . pada saat ini, efisiensi dremal hybrid yang ada pada saat ini. 41%. Untuk secara signifikan mengurangi konsumsi bahan bakar seluruh kendaraan, lebih lanjut meningkatkan efisiensi termal mesin dianggap sebagai strategi teknis yang sangat efektif dan penting .
Pidato utama yang disampaikan oleh Marc Sens, wakil presiden senior IAV, pada Konferensi Turin 2024 tentang pengurangan emisi karbon dioksida dalam sistem transportasi, merangkum status saat ini dari teknologi mesin hibrida yang berdedikasi . roadmap teknologi {{{{BTE {{Bte {{Bte {{BTE {{BTOL EFEP {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{secara keseluruhan Tujuan ini bukan hanya peningkatan numerik yang sederhana tetapi merupakan manifestasi komprehensif dari kemajuan dalam sains pembakaran, optimasi termodinamika, dan integrasi elektrifikasi yang mendalam, menandai arah dan fokus pengembangan teknologi mesin di masa depan .
Tantangan Teknis: Tiga Area Terobosan Inti
Revolusi Kontrol Pembakaran: Transisi dari PCSP "Pasif" ke PCSP "Aktif"
- PCSP pasif: Bergantung pada perbedaan tekanan silinder untuk memandu injeksi bahan bakar, dengan toleransi laju pengenceran terbatas (~ λ kurang dari atau sama dengan 1 . 6).
-PCSP Aktif: Mengintegrasikan injeksi bahan bakar dan pengapian multi-poin, mencapai pembakaran ultra-tipis dengan λ lebih besar dari atau sama dengan 2 . 0, secara langsung meningkatkan efisiensi termal dengan 2-3%.
-Teknologi Utama: Desain dan pemrosesan lubang injeksi ruang pra-pembakaran dan daya tahan, kontrol pengapian energi tinggi .
Konfigurasi ulang Aliran Energi: Terobosan Rekayasa untuk Pemulihan Panas Limbah (WHR)
Sistem Siklus Rankine: memulihkan energi buang (300-600 derajat), mendorong generator untuk mengeluarkan tambahan 5kw . tambahan
- Teknologi Pendinginan Perubahan Fase: Memanfaatkan Bahan Perubahan Fase Mikrokapsul (PCM) untuk menyerap beban panas sementara, mengurangi permintaan akan aliran fluida pendingin, dan meminimalkan kehilangan daya pompa .
- Tantangan Integrasi Sistem: WHR menempati lebih dari 8L ruang, perlu bersaing untuk ruang tata letak dengan baterai/motor hybrid .
Co-desain bahan bakar dan mesin: Efek leveraging dari bahan bakar elektronik
- ron 97 + bahan bakar sintetis: Mengurangi detonasi super, meningkatkan rasio kompresi .
- Potensi kustomisasi molekuler: Mengoptimalkan komponen bahan bakar untuk properti pembasahan injektor GDI, mengurangi emisi PN .
Pertempuran yang belum selesai: pertanyaan terbuka menuju 50%+
Tantangan Batas Bahan
- Kepadatan fluks panas lokal di ruang pembakaran> 5mw/m², kelayakan menerapkan puncak piston matriks keramik (CMC) perlu dievaluasi .
- Corrosion inhibition under high EGR rate (>30%), pelapis anti-korosi baru perlu dikembangkan .
Indeks kompleksitas tumbuh secara eksponensial
- Kopling kuat multi-variabel: laju EGR, VVT, injeksi bahan bakar, pengapian, katup WHR perlu dikoordinasikan dan dioptimalkan dalam 100ms .
- Computational power requirement for digital twin models: >1000- Cluster komputasi real-time inti menjadi standar untuk kalibrasi .
Pertukaran biaya dan keandalan
- New cost for 50% efficiency systems (energy recovery systems, post-treatment systems, etc.): >$ 1200, perlu dibagikan melalui sistem lain .
- WHR evaporator experiences >1000 guncangan termal dalam siklus WLTC, kurangnya model prediksi kehidupan kelelahan .
Sifat yang tidak dapat diganti dari mesin pembakaran internal efisiensi tinggi
- Peran "Jantung" dalam Sistem Hibrida: Mesin BTE 50% dapat mengurangi konsumsi bahan bakar PHEV dengan {15-18% dibandingkan dengan level saat ini, dan memiliki emisi karbon yang sebanding dengan kendaraan listrik murni (BEV, berdasarkan struktur daya batubara China) .
- Teknologi transisi utama untuk netralitas karbon: Dikombinasikan dengan e-fuel, dapat mengurangi emisi karbon transportasi global sebesar 9 . 2 GT pada tahun 2035 (prediksi IEA).
-Nilai Teknologi Teknik: Kontrol pembakaran ultra-tipis, bahan suhu tinggi, teknologi manajemen termal cerdas akan mempercepat komersialisasi mesin pembakaran internal hidrogen .