Didėjant supratimui apie aplinkos apsaugą ir sustiprinant energijos krizę, pagerinti benzino variklių degalų efektyvumą tapo svarbia automobilių pramonės problema. Toliau pateikiamos kelios pagrindinės techninės priemonės, kurios vaidino svarbų vaidmenį gerinant benzino variklių efektyvumą.
1. Įsiurbimo ir išmetimo sistemos optimizavimas
Kintamo vožtuvo laikas (VVT)
Kintamo vožtuvo laiko nustatymo technologija optimizuoja įsiurbimo ir išmetimo procesus, sureguliuodama vožtuvo atidarymo ir uždarymo laiką, taip pagerindama variklio efektyvumą. Ši technologija gali sureguliuoti vožtuvo fazę pagal skirtingas darbo sąlygas, kad variklis galėtų išlaikyti didelį efektyvumą įvairiomis darbo sąlygomis11.
Kintamo vožtuvo pakėlimas (VVL)
Kintamo vožtuvo pakėlimo technologija dar labiau optimizuoja įsiurbimo ir išmetimo procesus, sureguliuodama vožtuvo pakėlimo aukštį. Ši technologija gali suvokti kelių ciklo režimų (tokių kaip Otto, Miller, Atkinson) perjungimas, taip pagerinant degalų naudojimą1.
2. Injekcijų sistemos gerinimas
Aukšto slėgio tiesioginė injekcija
Tradicinę kolektoriaus įpurškimo sistemą pakeitė tiesioginės injekcijos aukšto slėgio sistema. Aukšto slėgio tiesioginės įpurškimo technologija pagerina degalų atomizaciją, įpurškiant degalus tiesiai į cilindrą aukštu slėgiu, skatindama išsamesnį degimą, taip pagerindamas degalų efektyvumą1.
Daugybinė injekcijos strategija
Daugybinė įpurškimo strategija pasiekia stratifikuotą degimą, kelis kartus įšvirkščiant degalus degimo proceso metu, dar labiau pagerindamas degalų panaudojimą1.
3. Degimo modelio inovacijos
Didelio būgnų santykio dizainas
Šiuolaikinis variklio dizainas pasikeitė iš „Pistonguide“ arba „SparkGuide“ į „AirGuide“. Didelis būgnų santykis projektinis greitis padidina degimo greitį ir padidina PMAX, padidindamas oro srautą cilindre, taip pagerindamas degalų efektyvumą1.
4. Priedų sistemos optimizavimas
Išorinis EGR patobulinimas
Išorinės išmetamųjų dujų recirkuliacijos (EGR) technologija sumažina degimo temperatūrą ir sumažina azoto oksido išmetimą, iš naujo įvesdama dalį išmetamųjų dujų į degimo kamerą, kartu pagerindamas degalų efektyvumą1.
Šiluminio valdymo modulio atnaujinimas
Šiluminio valdymo modulio atnaujinimas pagerina variklio veikimo efektyvumą, optimizuodamas variklio šiluminį valdymą ir taip pagerinant degalų efektyvumą1.
5. pažangiausių technologijų taikymas
Kintamo suspaudimo santykio technologija
„Nissan“ kintamo suspaudimo santykio (VC-T) variklis pasiekia optimalų degimą skirtingomis darbo sąlygomis, koreguodamas suspaudimo santykį, taip pagerindamas degalų efektyvumą1.
„Lean Burn Technology“
„Lean Burn Technology“ (pvz., SPCCI ir HCCI varikliai) pagerina šiluminį efektyvumą degindama mažesnį oro degalų santykį, taip pagerindamas degalų efektyvumą1.
Išmetimo dujų energijos atkūrimo technologija
Ketvirtosios kartos „Toyota“ „Prius Hybrid“ variklis naudoja išmetamųjų dujų energijos atkūrimo technologiją, kad pagerintų bendrą degalų efektyvumą, atgaunant energiją iš išmetamųjų dujų1.
Elektros turbinos technologija
„Mercedes-Benz M256“ variklis naudoja elektrinę turbinos technologiją, kad pagerintų variklio reakcijos greitį ir degalų efektyvumą per elektrinį turbokompresorių.
6. Hibridinės technologijos
Hibridinės technologijos sujungia vidaus degimo variklių ir elektrinių variklių pranašumus, leidžiančius varikliui veikti tik didžiausio efektyvumo taške, o kitas veikimo sąlygas kompensuoja variklis ir akumuliatorius, taip pasiekiant didesnį bendrą efektyvumą1.
Išvada
Benzino variklių degalų efektyvumo gerinimas yra sudėtingas procesas, reikalaujantis išsamiai naudoti daugybę techninių priemonių. Benzino variklių degalų efektyvumas buvo žymiai pagerintas nuolat optimizuojant įsiurbimo ir išmetimo sistemas, įpurškimo sistemas, degimo modelius ir priedų sistemas, taip pat pritaikant pažangiausias technologijas ir hibridines technologijas. Vis dėlto, kadangi šiluminio efektyvumo pagerėjimas tampa kliūties laikotarpiu, pramonė ateityje daugiau dėmesio skirs visapusiško efektyvumo optimizavimui, kad būtų pasiekta didesnė degalų ekonomija ir mažesnė išmetamųjų teršalų kiekis.
