עם המודעות הגוברת להגנת הסביבה והעצמת משבר האנרגיה, שיפור יעילות הדלק של מנועי בנזין הפך לנושא חשוב בענף הרכב. להלן מספר אמצעים טכניים מרכזיים שמילאו תפקיד חשוב בשיפור היעילות של מנועי בנזין.
1. אופטימיזציה של מערכת צריכה ומערכת פליטה
תזמון שסתום משתנה (VVT)
טכנולוגיית תזמון שסתום משתנה מייעלת את תהליכי הצריכה והפליטה על ידי התאמת זמן פתיחת וסגירת השסתום, ובכך משפרת את היעילות של המנוע. טכנולוגיה זו יכולה להתאים את שלב השסתום בהתאם לתנאי עבודה שונים, כך שהמנוע יכול לשמור על יעילות גבוהה בתנאי הפעלה שונים 1.
מעלית שסתום משתנה (VVL)
טכנולוגיית הרמת שסתום משתנה מייעלת עוד יותר את תהליכי הצריכה והפליטה על ידי התאמת גובה ההרמה של השסתום. טכנולוגיה זו יכולה לממש את החלפת מצבי מחזור מרובים (כמו אוטו, מילר, אטקינסון), ובכך לשפר את ניצול הדלק 1.
2. שיפור מערכת ההזרקה
הזרקה ישירה בלחץ גבוה
מערכת הזרקת סעפת המסורתית הוחלפה על ידי מערכת הזרקה ישירה בלחץ גבוה. טכנולוגיית הזרקה ישירה בלחץ גבוה משפרת את אריזת הדלק על ידי הזרקת דלק ישירות לצילינדר בלחץ גבוה, מקדמת בעירה מלאה יותר, ובכך משפרת את יעילות הדלק 1.
אסטרטגיית הזרקה מרובה
אסטרטגיית ההזרקה המרובה משיגה בעירה מרובדת על ידי הזרקת דלק מספר פעמים במהלך תהליך הבעירה, תוך שיפור נוסף של ניצול הדלק 1.
3. חדשנות מודל בעירה
עיצוב יחס נפילה גבוה
תכנון המנוע המודרני השתנה מפיסטונגואיד או SparkGuide ל- AIRGUIDE. עיצוב היחס הגבוה של היחס הגבוה מזרז את מהירות הבעירה ומגדיל את PMAX על ידי הגדלת זרימת האוויר בצילינדר, ובכך משפר את יעילות הדלק 1.
4. אופטימיזציה של מערכות אביזרים
שיפור EGR חיצוני
טכנולוגיית מחזור גז פליטה חיצוני (EGR) מפחיתה את טמפרטורת הבעירה ומפחיתה את פליטות תחמוצת החנקן על ידי הכנסת מחדש של חלק מגז הפליטה לתא הבעירה, תוך שיפור יעילות הדלק 1.
שדרוג מודול ניהול תרמי
השדרוג של מודול הניהול התרמי משפר את יעילות התפעול של המנוע על ידי אופטימיזציה של ניהול התרמי של המנוע, ובכך משפר את יעילות הדלק 1.
5. יישום טכנולוגיה מתקדמת
טכנולוגיית יחס דחיסה משתנה
מנוע יחס הדחיסה המשתנה של ניסאן (VC-T) משיג בעירה מיטבית בתנאי הפעלה שונים על ידי התאמת יחס הדחיסה, ובכך משפרת את יעילות הדלק 1.
טכנולוגיית שרוף רזה
טכנולוגיית Lean Burn (כמו מנועי SPCCI ו- HCCI) משפרת את היעילות התרמית על ידי שריפה ביחס דלק אוויר נמוך יותר, ובכך משפרת את יעילות הדלק 1.
טכנולוגיית התאוששות אנרגיית גז פליטה
המנוע ההיברידי של טויוטה מהדור הרביעי משתמש בטכנולוגיית התאוששות אנרגיית גז פליטה כדי לשפר את יעילות הדלק הכוללת על ידי התאוששות אנרגיה מגז פליטה 1.
טכנולוגיית טורבינה חשמלית
מנוע מרצדס-בנץ M256 משתמש בטכנולוגיית טורבינה חשמלית כדי לשפר את מהירות תגובת המנוע ויעילות הדלק באמצעות טורבו חשמלי 1.
6. טכנולוגיה היברידית
טכנולוגיה היברידית משלבת את היתרונות של מנועי בעירה פנימית ומנועים חשמליים, ומאפשרת למנוע לפעול רק בנקודת היעילות הגבוהה ביותר, ואילו תנאי הפעלה אחרים מפצים על ידי המנוע והסוללה, ובכך משיגים יעילות כוללת גבוהה יותר 1.
מַסְקָנָה
שיפור יעילות הדלק של מנועי בנזין הוא תהליך מורכב הדורש שימוש מקיף באמצעים טכניים מרובים. יעילות הדלק של מנועי בנזין שופרה משמעותית על ידי אופטימיזציה ברציפות של מערכות הצריכה והפליטה, מערכות ההזרקה, מודלים של בעירה ומערכות אביזרים, כמו גם יישום טכנולוגיות מתקדמות וטכנולוגיות היברידיות. עם זאת, כאשר שיפור היעילות התרמית נכנס לתקופת צוואר הבקבוק, התעשייה תתמקד יותר במיטוב היעילות המקיפה בעתיד כדי להשיג צריכת דלק גבוהה יותר ולהוריד פליטות.
