Отказ от двс: Электрификация начинается с коммерческих авто: как продвигается отказ от ДВС

Содержание

3 сценария и особый путь России — журнал За рулем

Проблема не в том, что невозможно создать ДВС, отвечающие нормам Евро‑7. Машина с таким двигателем выйдет слишком дорогой. Поэтому с 2025 года все европейские компании выпускают только электромобили. И водородомобили для тех, кому не хочется стоять на зарядных станциях по часу. Сегодняшние машины на водородном топливе могут преодолевать 500–700 км. Правда, у них есть сложности с пуском при минусовых температурах.

Материалы по теме

Производственные трудности невелики, в линейке большинства мировых фирм уже есть электромобили и целые платформы для будущих электрокаров. Еще одну — Electric-Global Modular Platform — в конце прошлого года представил Hyundai. Volkswagen и без Евро‑7 давно заявил, что к 2026 году завершит работу с ДВС. А Mercedes-Benz год назад рапортовал, что ДВС нового поколения не планирует и сосредоточится на электротяге.

Стимулирующие покупателей электромобилей льготы и поблажки, которые кое-где сейчас действуют, к тому моменту отменят. Раньше надо было суетиться! Стимулировать, скорее всего, начнут скорейший отказ от ДВС — налогами. Поэтому европейцы постараются не тянуть с заменой старенького зловонного Фиата или Ситроена.

Непростой задачей поначалу станет обслуживание электромобилей. Великобритания, например, сейчас столкнулась с тем, что только один из двадцати механиков обучен для работы с таким транспортом.

ЧЕЙ КЛАСС ЛУЧШЕ

Материалы по теме

Российские нормы содержания вредных веществ в выбросах автомобилей узаконены в ТР «О безопасности колесных транспортных средств» (единый норматив для стран-членов ЕАЭС). Все наши экологические классы с первого по шестой — отсылки к Правилам ООН. В России пятый класс действует с 1 января 2016 года. А в Евросоюзе годом ранее вступил в силу Евро‑6.

Что касается топлива, то российские экологические классы для бензина и солярки оговорены в отдельном техническом регламенте (ТР 013/2011) и ГОСТах «Топлива моторные. Бензин неэтилированный» и «Топливо дизельное ЕВРО». Ссылок на Правила ООН здесь нет, и наши топлива по ряду параметров незначительно отличаются от европейских. Экологические же классы (К2, К3, К4, К5) различаются исключительно по содержанию серы. Понятия К6 в наших документах пока нет. Роснефть больше года выпускает и продает бензин марки «Евро‑6» с улучшенными экологическими свойствами, но в документации он обозначен как АИ‑95‑К5.

Второй сценарий будущего: мягкий

Производители, сознавая, что на электромобилях весь бизнес не вытянешь, разрабатывают инновационные ДВС. По примеру Мазды, только что показавшей прототипы новой линейки. Появятся новые автоматические коробки передач всех типов. У механики будущего нет — она портит выхлоп.

Материалы по теме

При сохранении массового производства стоимость новых моторов выйдет приемлемой. Число моделей с ДВС сильно уменьшится, но они и после 2025 года как минимум в форме гибридов останутся в строю наравне с электрическими. Разница в цене исчезнет, а в рекламе прозвучит: «Только машины с ДВС позволяют ехать 1000 км без остановки!»

Вообще, в Евросоюзе продают всего 17,5% новых машин, выпускаемых в мире. Меньше чем в США, меньше чем в Китае. А в большинстве стран еще долго будут царить местные экологические нормы. Так что заводы в Бразилии, Мексике, Индии, Турции и России продолжат миллионами выпускать привычные автомобили. Да и в США с Китаем, скорее всего, тоже.

«Нам придется еще долго полагаться на двигатели внутреннего сгорания».
Канцлер Германии Ангела Меркель, ноябрь 2020 года

КОРОТКОБОЙЩИКИ

Производители грузовиков реагируют на Евро‑7 спокойно. В декабре 2020 года Daimler Trucks, Scania, MAN, Volvo AB, DAF, Iveco и Ford Trucks подписали соглашение о прекращении продаж траков с ДВС… лишь в 2040 году. Хотя многие компании давно продают электрические и водородные грузовики, в том числе магистральные.

В большинстве стран мира быстрый отказ от грузовиков с ДВС невозможен. Сегодня немецкий перевозчик на водороде или электротяге не доберется до Челябинска. Да и до Греции, пожалуй, тоже. Сети соответствующих заправок развиты неравномерно даже в Евросоюзе.

Главные препятствия продвижения водородных грузовиков: дороговизна машин и топлива, низкий ресурс узлов, сложности с перевозкой водорода и его хранением. Даже у лучших электрических образцов мал запас хода — 300–400 км (у камазовского грузовика Moskva — 200 км). Быстрая зарядка занимает час-полтора, медленная — до десяти часов. Заявленные показатели инновационного тягача Tesla Semi (на иллюстрации) намного выше (500–960 км, зарядка до 80% на специальной станции — за полчаса), но почему-то начало его продаж откладывалось уже три раза.

Факт 1

Транспортный сектор обеспечивает примерно 20% от глобального объема выбросов углекислого газа (8 млрд т в год).

Среди всех видов транспорта наибольшую экологическую нагрузку дают автомобили: 30% — грузовые, 45% — пассажирские (включая автобусы и мотоциклы). Для сравнения, на пассажирские и грузовые авиаперевозки приходится менее 12% выбросов, на морские перевозки — 11%, а на железнодорожный транспорт и вовсе 1%

Факт 2

Выбросы взвешенных частиц не только и не столько зависят от типа двигателя и экологического стандарта топлива, сколько от общего состояния автомобиля и дорожной инфраструктуры.

По данным исследований, проведенных в Великобритании и России, на отработавшие газы приходится только 28% выбросов, 7% — на тормозную систему, 12% — на износ шин, а больше всего — 53% — на износ дорожного покрытия

Сценарий российский, реалистичный

Весной 2031 года мэр Москвы торжественно откроет тысячную зарядную станцию в столице. «За десять лет продажи электромобилей в России выросли в десять раз и составили 3530 штук!» — скажет мэр, умолчав о том, что четверть станций в данный момент неработоспособна, а во всей остальной России таких заправок меньше сотни. Затем все сядут на выпущенные в Подмосковье Мерседесы S‑класса с бензиновыми моторами — и разъедутся.

Материалы по теме

Зимой электромобили с севшими батареями десятками беспомощно стоят в тоннелях и на эстакадах, ожидая мобильную техпомощь (с дизельными генераторами) и усугубляя пробки. Их замерзающих владельцев весело троллят водители Солярисов и Ларгусов.

Материалы по теме

А если серьезно, то всего год назад приняты поправки в Приложение 1 Технического регламента Евразийского экономического союза, оговаривающие существование в России шестого экологического класса. До того в странах ЕАЭС предусматривали только пять экологических классов, и стало невозможно выдавать ПТС для транспортных средств «с выхлопом Евро‑6», поступающих в продажу. Появление шестого класса не предполагает новых ограничений для машин, продаваемых у нас, или новых требований к топливу — это всего лишь констатация факта, что такие автомобили существуют в природе.

И Евро‑7 в обозримом будущем нам ничем не грозит, поскольку мы движемся с отставанием от Европы на 10–15 лет.

Примерно до 2040 года можно не беспокоиться об установке индивидуальной розетки во дворе. И надо крепко подумать, стоит ли нам вообще гнаться за Европой: применительно к Мурманску или Норильску электромобиль выглядит нелепицей сейчас — и за 10–15 лет законы физики вряд ли изменятся.

КАК УЛУЧШИТЬ ДВС?

Способов оптимизации сгорания много, отнюдь не фантастических, и они постепенно воплощаются серийно. Так, компания Mazda реализовала на дизеле 2.2 SkyActiv-D рекордно низкую степень сжатия 14,1:1. Результат: более низкое давление и температура в верхней части поршня, лучшее смешение воздуха и топлива, меньше оксидов азота и сажи на выпуске. На бензиновом SkyActiv-X (2018 год) впервые применено воспламенение от сжатия, что значительно повысило КПД и дало большой выигрыш по экологии.

Многие фирмы работают с переменной степенью сжатия, регулируемыми в широких пределах фазами газораспределения, охлаждением отработанных газов, новыми технологиями впрыска, автоматическим отключением невостребованных цилиндров.

Материалы по теме

Наконец, самый радикальный подход: технология FreeValve от шведского производителя суперкаров Koenigsegg. Не нужны распредвалы, привод ГРМ, дроссельная заслонка — всем процессом газораспределения занимаются компактные электромагнитные актуаторы. Фазы меняются без ограничений, что позволяет в зависимости от режима использовать несколько выгодных термодинамических циклов помимо стандартного цикла Отто и имитировать изменение степени сжатия. Выбросы теоретически возможны нулевые.

Быстрому созданию «идеального ДВС» препятствуют конкуренция и патентная система. Но в критической для всех ситуации заводы, возможно, найдут общий язык.

Европа отказывается от двигателей внутреннего сгорания

Глобальные проблемы энергосбережения, вопросы экологической безопасности, а также новые тренды автомобильной индустрии продиктовали шведско-китайскому автопроизводителю необходимость отказа от ДВС. Руководство автоконцерна пришло к выводам, что с 2019 года с конвейера не сойдёт ни одного автомобиля с дизельным или бензиновым двигателем. Ставка делается на гибридные модели, электромобили, а также прочие технологии с нулевыми выбросами.

Volvo – это первый крупный автопроизводитель, который установил точную дату перехода к более перспективным технологиям. Компания работает в конкурентном сегменте, но даже, не смотря на прочные позиции Tesla, руководство уверенно говорит о планируемом миллионе проданных электромобилей Volvo до 2025 года. При этом до 2021 года компания обязуется представить на рынке сразу 5 моделей электромобилей.

Первый шаг на этом пути уже сделан. Электромобиль Lynk&Comodel 01 от Geely и Volvo уже представлен общественности. Это полнофункциональный кроссовер, который уже в 2017 году поступит в продажу в Китае, а в 2018 выйдет на рынок Европы.

Франция пересядет на электромобили к 2040 году

Повышение энергосбережения в государственном масштабе, а также ощутимые проблемы с экологией вынудили министра по проблемам окружающей среды Николя Юло принять резолюцию о постепенном запрете во Франции до 2040 года автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями. На смену им, конечно, придут электрокары. При этом мэр Парижа готов запретить дизельные автомобили в столице уже в 2020 году.

Программа энергосбережения 2017 года, а также всего последующего переходного периода уже предполагает помощь малоимущим гражданам для покупки электромобилей. Намеченные планы Николя Юло могут быть восприняты многими автовладельцами и автопроизводителями негативно. Однако такие крупные автогиганты, как Peugeot и Citroen заявили о готовности поддержать проект министра, ведь его идеи удовлетворяют их собственным планам развития.

Эффективность энергосбережения от министра Юло предполагает и отказ от угля в качестве источника электроэнергии до 2022 года, а атомная энергетика уменьшит своё присутствие на энергорынке страны до 50% в 2025 году.

Германия предлагает Европе отказаться от ДВС к 2030 году

Активно внедряя технологии энергосбережения, отказываясь от традиционной энергетики, Германия торопит европейское сообщество с инициативой ускорить отказ от бензинового и дизельного топлива до 2030 года. Представители Бундесрата утверждают, что ДВС помешают выполнить условия Парижского соглашения по климату. При этом для Германии законом установлено снижение выбросов СО2на 95% до 2050 года!

В самой Германии сейчас не наблюдается особой активности перехода на электротранспорт. В случае ФРГ причина кроется не в дороговизне электрокаров, а в их недостаточном разнообразии. При этом фактор инфраструктуры для электромобилей также никто не исключает.

когда произойдет отказ от бензина в Европе, мире и Украине?

Сегодня уже никто не сомневается в скором окончании эпохи ДВС и дальнейшем расцвете электромобилей. Как это будет происходить и когда Украина также откажется от бензина и дизеля, разбирался Фокус.

Электрическое будущее автомобильной индустрии куда ближе, чем кажется на первый взгляд. Противостояние ДВС и электродвигателя вышло на новый этап, причем начало ему положили не экономические обоснования, а регуляторные требования. Все больше стран объявляют о скором запрете продаж новых машин с двигателями внутреннего сгорания, а ведущие автопроизводители спешно пересматривают стратегии для тотального перехода на электротягу.

ФОКУС в Google Новостях.

Подпишись — и всегда будь в курсе событий.

До определенного момента многие страны и производители не обозначали четких сроков отказа от ДВС, а некоторые компании и вовсе сомневались в экологичности и экономической целесообразности выпуска электрокаров. Но повсеместное ужесточение эконорм в промышленности по всему миру вкупе с успехом компании Tesla, которая сравняла электрокары и машины с ДВС по потребительским качествам, привело к тому, что «рубильник» щелкнул.

Какие страны переходят на электромобили

Рубиконом стал 2020 год — своеобразный портал в электрическое будущее. Если до этого страны, объявившие о скором запрете продаж авто с ДВС, можно было пересчитать по пальцам одной руки, то за минувший год и первые три месяца 2021-го список заметно разросся и сегодня впечатляет не только количеством «отказников» (без малого два десятка), а и представительностью.

Важно

В марте в Норвегии доля электрокаров достигла 85% (инфографика)

Одним из пионеров перехода на электротягу стала Норвегия: в прошлом году на электромобили пришлось почти 60% продаж автотранспорта в стране, а по итогам марта 2021 года доля электрокаров и плагин-гибридов достигла 85%! К 2025 году продажу машин на ископаемом топливе в стране прекратят полностью. В Швеции и Дании новые автомобили с ДВС запретят с 2030 года, причем в последнем случае речь идет в том числе о запрете гибридов. В Бельгии хотят запретить дизельные и бензиновые автомобили с 2030 и 2035 года соответственно.

Электрическое будущее автомобильной индустрии куда ближе, чем кажется на первый взгляд

В феврале 2020-го первой страной «Большой семерки», объявившей об отказе от ДВС, стала Великобритания. Более того — в конце года темпы перехода на электротягу были принудительно ускорены: вместо ранее заявленного 2040 года полный запрет назначен на 2035-й, а для бензиновых и дизельных автомобилей без гибридного модуля — и вовсе на 2030 год.

В Великобритании полный запрет на продажу авто с ДВС должен вступить в силу в 2035 году. Фото: Flickr [+–]

Мало? Штат Калифорния, США, запретит продажи новых легковых и грузовых бензиновых автомобилей с 2035-го, тогда же от бензиновых легковушек намерена отказаться канадская провинция Квебек. А в марте 2021 года о постепенном переходе в электрический лагерь объявил Сингапур: с 2025-го здесь запретят новые дизельные легковушки и такси, а к 2040 году весь автопарк страны должен быть лишен ДВС.

Вынужденная мимикрия

Под давлением принимаемых по всему миру будущих запретов на продажу машин на ископаемом топливе мировые автопроизводители вынужденно и даже спешно пересматривают свои производственные планы. Похоже, в антагонистическом противостоянии «ДВС и электродвигатель» убедительную победу одерживает электричество.

Так, концерн General Motors вложит $27 млрд в разработку электрокаров, а к 2025 году выпустит на рынок 30 новых моделей на электротяге. В феврале 2021-го Ford объявил, что с 2026 года все его легковые модели в Европе будут исключительно электрическими либо плагин-гибридами.

Важно

Электрокар против авто с ДВС: что экологичнее, — исследование (инфографика)

О переходе в электрический лагерь уже оповестили Volvo (в плане переход на электромобили к 2030 году), британский концерн Jaguar Land Rover (к 2025-му планируется полностью отказаться от ДВС даже в составе подзаряжаемых гибридов) и Mini (последнюю бензиновую модель марка представит в 2025 году, а к 2030-му полностью перейдет на электромобили).

И это отнюдь не полный перечень брендов, объявивших о переориентации на электромобили или окончательном переходе на электротягу в недалеком будущем. Можно не сомневаться, что в ближайшие пару лет этой дорогой пойдут многие другие производители.

Недостижимая семерка

В Европе отказ от ДВС может произойти даже раньше, чем уже обозначили отдельные страны, входящие в состав ЕС. Дело в том, что в 2025 году планируется ввести в действие новый экологический стандарт выбросов Euro 7, который по сравнению с ныне действующим Euro 6d-TEMP значительно жестче, и многие представители автоиндустрии считают его недостижимым.

Нормы еще не финализированы. Согласно текущему предложению, новые автомобили должны выбрасывать всего 30 мг оксидов азота NOx на один пройденный километр. Первоначально обозначенный предел для Euro 7 составлял 60 мг/км для бензиновых машин и 80 мг/км — для дизельных. Содержание в выхлопе окиси углерода также должно быть существенно снижено.

Ненужный балласт. Сегодня в Европе насчитывается 280 млн автомобилей с ДВС. Переход автопрома на электротягу означает, что все их так или иначе будут «выталикивать» за пределы ЕС [+–]

Для дизельных моторов это фактическое прекращение производства, потому что современные технологии не позволят уложиться в такие требования. Отказ от бензина в свете Euro 7 не настолько очевиден, ведь для таких моторов соответствовать грядущему ужесточению выбросов будет возможно. Правда, это труднодостижимо, а стоимость разработки самих моторов значительно, как считают автопроизводители, неоправданно возрастет.

Введение Euro 7 в 2025 году может стать фактическим запретом продаж авто с ДВС в Европе

Представители европейской автомобильной индустрии уже высказались против введения Euro 7 в его нынешнем виде. Например, ассоциация VDMA, насчитывающая в своих рядах свыше 3 тыс. предприятий машиностроительной промышленности Германии и других стран Европы, в феврале выступила с публичным заявлением против введения Euro 7. А глава Немецкой ассоциации автомобильной промышленности VDA Хильдегард Мюллер высказался категорично: «Де-факто это запрет двигателей внутреннего сгорания».

Тем не менее в Брюсселе пока не готовы идти на уступки производителям. Для Еврокомиссии введение Euro 7 — дело принципа: стандарт является частью программы тотальной декарбонизации экономики Европы (так называемая Европейская зеленая сделка) и должен способствовать достижению углеродной нейтральности евроальянса к 2050 году. Завершить согласование новых норм выбросов планируют во второй половине 2021 года.

Избавиться от неликвида

То, что автомобильный мир уверенно движется к тотальному запрету ДВС, не означает, что выпуск машин с такими моторами свернут в одночасье (на карте еще немало мест, где об отказе от ДВС пока не помышляют), однако объемы производства станут снижаться с каждым годом в пользу электрокаров.

Реализовать отказ от ДВС и развернуть массовое производство электрокаров — это полдела. Что делать с существующей бензиновой и дизельной техникой? Например, в Европе сейчас насчитывается 280 млн автомобилей, включая грузовики и автобусы (данные Ассоциации европейских производителей автомобилей ACEA), а за следующие пять лет он вырастет еще на несколько миллионов единиц.

Замена ДВС на электродвигатель в странах, где уже объявили о введении запретов, означает, что внутренние перепродажи ранее выпущенных машин с моторами на ископаемом топливе будут неуклонно падать. Их владельцев попросту задавят высокими налогами, как это в Европе происходит сейчас со старыми моделями: чем ниже экологический класс, тем выше ставка налога.

В ЕС уже озаботились проблемой утилизации ранее выпущенных автомобилей с ДВС. В Еврокомиссии придерживаются мнения, что Европе следует прекратить их экспорт. С одной стороны, это можно считать нарушением принципов свободной торговли, с другой — еврочиновникам волей-неволей придется быть последовательными: раз уж запрещать продажи новых авто с ДВС на территории ЕС, то следить и за тем, чтобы устаревшие «грязные» машины не расползались по миру.

Переход автопарка Европы на электротягу означает, что в Украину хлынут старые авто с ДВС. Мы это уже проходили на примере «евроблях». В страну везли откровенный хлам на колесах (как на фото). Фото: Фокус [+–]

Если этого не произойдет, к концу десятилетия из Европы в развивающиеся страны хлынет поток авто с ДВС. Среди стран, куда эти машины попадут в первую очередь, окажется Украина. Это не только больно ударит по нашему авторынку, обрушив цены, но и негативно скажется на уровне экологии в стране. Сценарий несложно предугадать — достаточно вспомнить, как развивалась ситуация с «евробляхами», которые в течение нескольких лет заполонили дороги Украины.

Директора трансформаций

Однако в этот раз у нас есть шанс сыграть на упреждение. Министерство инфраструктуры и функционирующие при нем Директорат цифровой инфраструктуры на транспорте и Команда поддержки реформ готовят законопроект, которым планируется поэтапное введение запрета на ввоз в страну и первую регистрацию различных категорий транспортных средств, оснащенных ДВС. Причем речь идет не только о новых автомобилях, но и подержанных.

Предварительно обозначено, что ввоз в Украину подержанных автомобилей с дизельными двигателями запретят с 1 января 2028 года, новых автомобилей с дизельными двигателями и подержанных с бензиновыми двигателями — с 1 января 2033-го, новых автомобилей с бензиновыми двигателями — с 1 января 2038 года.

Мининфраструктуры готовит законопроект о запрете ввоза в Украину авто с ДВС. Поэтапное введение запрета планируется с 2028 года

Кроме того, в Мининфраструктуры зреет идея отдельно запретить эксплуатацию автобусов с ДВС даже раньше 2028 года. Правда, эти планы пока не обрели форму окончательной концепции и требуют обсуждения со всеми участниками рынка, включая частных перевозчиков.

На данный момент эти инициативы далеки от подачи в парламент в виде законопроектов. Они даже могут показаться фантастическими, учитывая низкий уровень проникновения электромобилей в стране. По состоянию на 1 марта текущего года в Украине насчитывалось чуть больше 26 тыс. автомобилей на электротяге и всего четыре электробуса. Тем не менее ничего невозможного нет — если, конечно, будут реализованы уже запущенные инициативы и законопроекты по стимулированию и производству электромобилей.

Так, в Мининфраструктуры готовятся запустить сеть скоростных электрозарядных станций. Она охватит ключевые автомагистрали страны (Киев — Одесса, Киев — Львов, Киев — Харьков) и на первом этапе будет состоять из 10 терминалов, первый из которых должны запустить уже в августе. Также в Верховной Раде в первом чтении приняты законопроекты №3476 и №3477, стимулирующие развитие производства в Украине электромобилей, зарядных устройств, комплектующих изделий к ним.

Важно

Назад в будущее. Что писали в СМИ о Tesla Model S, дебютировавшей 12 лет назад

Ну и, наконец, совместно с бизнесом в Мининфраструктуры работают над стратегией развития отечественной автомобильной промышленности. Ключевой момент: ее вектор заточен под электротранспорт. В частности, прорабатываются сценарии задействования простаивающих или недозагруженных мощностей украинских предприятий («Еврокар», «Богдан», «Электрон» и др.), чтобы наладить производство электробусов, выпуск компонентов для электромобилей, включая аккумуляторные батареи, и даже контрактную сборку электромобилей зарубежных брендов.

Сейчас трудно спрогнозировать, насколько успешными окажутся эти проекты, а главное, насколько быстро обретут реальность. Одно можно сказать наверняка: это единственно правильный сценарий перехода автомобильного транспорта на электротягу.

МНЕНИЕ

Смелая инициатива Вадим Игнатов, заместитель председателя правления Украинской ассоциации участников рынка электромобилей [+–]

Вадим Игнатов, заместитель председателя правления Украинской ассоциации участников рынка электромобилей

Предложение Мининфраструктуры ввести запрет на ввоз и первую регистрацию новых и подержанных автомобилей с ДВС — очень смелая инициатива. Чтобы запретить ДВС с любого года, нужно вначале обеспечить достаточную зарядную инфраструктуру и создать стимулы для покупки электрокаров. В ЕС сеть зарядок развертывали годами и при поддержке государства, поэтому Украине уже сейчас нужно срочно заниматься этим вопросом, чтобы к обозначенному 2028 году можно было говорить о частичном запрете машин с ДВС. В 2016-м была утверждена Транспортная стратегия до 2030 года, где четко прописано, что к этой дате 50% продаж всех автомобилей должны быть электрическими, и только запретами таких показателей не добиться.

Кроме того, в Транспортной стратегии указано, что к 2030 году 100% парка общественного транспорта должны быть переведены на электротягу. Увы, за пять прошедших лет ни Мининфраструктуры, ни другие государственные учреждения не сделали в этом направлении значительных шагов. Нужен четкий поэтапный план такого перехода, с конкретными цифрами на каждый год.

Вообще же, нужно не запрещать машины с ДВС, а вводить экологический налог в зависимости от уровня выхлопа, как это сделано в Европе. Тогда дальнейшая эксплуатация ДВС станет невыгодной, люди начнут пересаживаться на гибриды и электрокары самостоятельно.

Индонезия заявила о планах отказа от транспорта с двигателями внутреннего сгорания к 2040 году

Индонезия является 4-й по популяции страной в мире и потребляет ежегодно более 5.2 млн мотоциклов и скутеров. И вот, эта страна заявила о принятии концепции о переходе на 100% электротранспорт к 2040 году.

МОТОГОНКИ.РУ, 17 июня 2021 — Об этом в среду заявил Министр энергетики и ресурсов Индонезии Арифин Тасриф.

Суть концепции будет заключаться в плавном переходе к продаже только электрифицированных транспортных средств, включая мотоциклы и скутеры, к 2040 году. А к 2050 году планируется полный отказ (запрет?) от ДВС с целью улучшения экологической обстановки островного государства. В целом, идеи Правительства Индонезии соответствуют трендам в планах крупнейших мировых производителей автомобилей и мотоциклов, таких как Honda Motor Co., Kawasaki и т.д.

«Пока не идет речи о законодательном ограничении или запрете использования ДВС, а лишь о более активном продвижении продаж электро транспорта. И мы планируем интенсифицировать эти продажи путем стимулирования рынка» — цитирует Тасрифа Reuters.

Если верить официальной статистике, мотоциклов и скутеров в Индонезии официально зарегистрировано 112 млн. — это почти в 10 раз больше, чем автомобилей. Климат позволяет эксплуатировать мототехнику круглогодично и экономить на этом.

Для японских заводов Индонезия один из самых лакомых рынков в мире, где продаются миллионы новых мотоциклов и скутеров ежегодно. Только 2020 год стал исключением, потому что продажи упали на 43% по сравнению с 2019 (из-за оттока туристов и снижения спроса на путешествия по стране).

Но если Индонезия последует трендам, принятым Большой Японской Четверкой производителей мотоциклов и скутеров, это окажет сильнейшее влияние на мировые рынки и стимулирует других производителей поскорее перейти от использования ДВС — к электрике.

Немецкий автогигант вложит миллиарды евро в отказ от традиционных машин: Бизнес: Экономика: Lenta.ru

Немецкий автогигант Daimler, производящий, в частности, Mercedes-Benz, планирует с 2022-го по 2033 год инвестировать более 40 миллиардов евро (47 миллиардов долларов) в разработку аккумуляторов электромобилей и подготовку к полному отказу от традиционных машин на рынке, пишет Reuters.

Представляя свою стратегию электрического будущего, компания заявила, что вместе с партнерами построит восемь заводов по производству батарей, намереваясь нарастить производство электромобилей. С 2025 года с использованием новых платформ будут делать только электромобили. Называть конкретные сроки прекращения продаж автомобилей с привычными двигателями там не стали. «Мы должны перестать обсуждать, когда будет сделан последний двигатель внутреннего сгорания, это не релевантно. Вопрос в том, как быстро ты сможешь масштабировать производство, чтобы приблизиться к 100 процентам электрических двигателей, и мы фокусируемся на этом», — объяснил глава компании Ола Каллениус.

Материалы по теме

00:02 — 23 июня

Ненасытные.

Российские торговые сети скупают друг друга. Почему из-за этого могут вырасти цены на продукты?

00:01 — 8 июля

Час расплаты.

Apple, Google и Facebook годами уходили от налогов. Как 130 стран мира заставят их заплатить миллиарды?

Некоторые производители, такие как Volvo Cars, уже обязались перейти к производству исключительно электрических машин к 2030 году, а General Motors Co надеется добиться этого к 2035 году. Заявление Daimler последовало спустя несколько недель после того, как Европейский союз предложил полностью запретить продажи новых автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями с 2035 года.

При этом, по мнению аналитиков Bloomberg, мир отказывается от бензина быстрее, чем ожидалось. Пик спроса на горючее топливо они прогнозируют в 2027 году — на четыре года раньше предполагаемого срока.

ЕС запрещает двигатели внутреннего сгорания

Звучит фантастически и утопически, но Евросоюз на полном серьёзе решил окончательно отказаться от двигателей внутреннего сгорания. Впрочем, такая норма если и окажется возможной, то только для личного автотранспорта.

Промышленность требует сроков

Революция в автоиндустрии ЕС: миллионы работников сменят квалификацию Автопром

Революция в автоиндустрии ЕС: миллионы работников сменят квалификацию

Девять стран Евросоюза обратились к руководству Еврокомиссии с настойчивой просьбой очень чётко и конкретно обозначить дату, с момента которой в сообществе станет запрещено торговать бензиновыми и дизельными автомобилями. Эта просьба спровоцирована постоянными новыми требованиями в ЕС к снижению выбросов CO2. Бизнес, в первую очередь автомобилестроение, хочет чётко понимать, где та красная черта, после которой двигатели внутреннего сгорания станут в принципе историей. И соответствующе подготовиться.

Считается, что именно отрасль автомобилестроения, вернее, продукция, которая выпускается, ответственна за четверть всех выбросов диоксида углерода. Огласить чёткую дату попросили Дания и Нидерланды, а их поддержали Австрия, Бельгия, Греция, Ирландия, Литва, Люксембург и Мальта.

ЕК просят определить поэтапное снижение производства автомобилей с двигателями внутреннего сгорания и график перехода отрасли на сборку транспортных средств, нейтральных к климату.

«Отсылая чёткие сигналы со стороны законодателей, мы должны подтолкнуть переход транспорта к экологическим решениям, таким образом создавая для сектора условия по поддержке перехода к транспортным средствам, не загрязняющим окружающую среду», — поясняет министр по проблемам климата и энергетики Дании Дан Йёргенсен.

Сплошь электрокары — до 2030 года

Главным документом должен стать новый свод стандартов выбросов диоксида углеродов в автомобильной отрасли. Главной целью названо снижение парникового эффекта на 55% до 2030 года и полностью нейтрализация влияния на экологию экономической деятельности человека к 2050 году. До этого декларировалась цель сократить последствия парникового эффекта на 40%. Значительное ужесточение условий и стало поводом для обращения девяти стран в ЕК.

По словам госсекретаря Нидерландов, ответственную за развитие инфраструктуры Стьенте ван Велдховен, если действительно реализовать поставленные задачи, то, учитывая срок эксплуатации легковых автомобилей в ЕС, полностью прекратить производить транспорт с двигателями внутреннего сгорания необходимо уже к 2030 году. Тогда к 2050 году такие машины будут раритетами, пишет Bloomberg.

Бизнес Евросоюза: этот год был гораздо хуже, чем 2008 Итожа двадцатый

Бизнес Евросоюза: этот год был гораздо хуже, чем 2008

Тем временем большинство автопроизводителей уже готовятся к полному переходу на сборку исключительно электромобилей. Volkswagen декларирует, что к 2030 году 70% всех произведённых автомобилей будут передвигаться исключительно на электричестве. В свою очередь, Volvo, Jaguar, Ford of Europe, Bentley и ещё несколько концернов объявили, что к этому сроку в их линейке не останется ни одного легкового транспортного средства с двигателями внутреннего сгорания.

В Великобритании на законодательном уровне до 2030 года собираются запретить торговлю новыми авто с бензиновыми и дизельными двигателями. Как уже ранее писал «Деловой Петербург», в последнем квартале 2020 года впервые в истории ЕС количество продаж электромобилей перевалило за один миллион единиц. При этом популярность транспорта с двигателями внутреннего сгорания упала аж на 37%. Продажи транспортных средств на электроэнергии в последнем квартале 2020 года подросли на 262,8%, а в Германии и вовсе на 500%.

Дешёвых «китайцев» на рынок не пускают

Однако переход на автотранспорт, дружественный окружающей среде, ещё в самом начале пути. В первом квартале этого года доля продаж электромобилей в ЕС составляла 5,7% от продаж всех новых авто.

Главным вызовом остаётся создание инфраструктуры и цена, которая сегодня значительно выше, чем автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. И это несмотря на огромные дотации государств. Конечную стоимость снизить можно, уверены эксперты автоиндустрии. Например, китайский Wuling Hongguang Mini EV — сейчас эта малютка не только самый дешёвый, но и самый покупаемый электромобиль в мире. За счёт населения Китая, разумеется. Но этой марке въезд в ЕС запрещён по причине несоответствия стандартам.

В ЕС местные умельцы её уже переделали. Для того чтобы это транспортное средство стало легальным в Евросоюзе, пришлось внести некоторые изменения. Появился электродвигатель, произведённый в Германии, появился новый аккумулятор, который производят в Польше. А для того чтобы обеспечить безопасность, необходимо было оборудовать подушку безопасности. Её также произвели в Германии. А адаптировали всё литовцы, которые присвоили новому электромобилю имя Nicrob Freze. В честь русского изобретателя, кстати. Фрезе — это фамилия инженера Петра Алексеевича Фрезе, соавтора первого серийного российского автомобиля. Стоить такой автомобиль в ЕС будет 14 тыс. евро, из которых 4 тыс., надеются разработчики, компенсируют государства ЕС, в которых его выставят на продажу. Конечные 10 тыс. евро — очень заманчивая цена для западных европейцев, для которых такие малютки служат экологически чистой альтернативой в городском трафике. Особенно из-за льгот — уже сейчас во многих городах ЕС въезд в центр разрешён только электротранспорту, где-то парковки бесплатные, выделяются отдельные полосы приоритета, которые гарантируют, что не проведёшь драгоценное время в пробках.

Словом, учитывая всё это вместе, перспектива отказа от двигателей внутреннего сгорания в ЕС не выглядит далёкой фантастикой. Оглянуться не успеешь, а электромобиль за короткий срок вытеснит традиционные авто, как в своё время мобильные телефоны — обычные стационарные.

Выделите фрагмент с текстом ошибки и нажмите Ctrl+Enter

список стран, которые отказываются от ДВС (Россия тоже)

Бензиновые и дизельные машины и даже гибриды запретят продавать очень скоро в десятках государств во всех уголках планеты. Удивительно, но Россия тоже входит в этот список, хоть и частично.

Глобальная перестройка автопрома, кажется, неизбежна. Большинство автокомпаний декларируют прекратить производство машин с двигателями внутреннего сгорания или хотя бы дублировать линейку электрокарами или машинами на водороде уже в ближайшие годы. Параллельно с политиками – совсем скоро ДВС запретят продавать в Великобритании, Китае, Японии, Индии, практически всех европейских странах, частично в США и частично в России.

Обо всем по порядку.

Ищи, кому выгодно

Электрификация автотранспорта в контексте спасения планеты – тема спорная. Далеко не только экология стоит во главе этого радикального перехода в автопроме, но и экономика и политика. Отказ от двигателей внутреннего сгорания поможет Евросоюзу слезть с нефтегазовой иглы, а Россию и других экспортеров нефти лишит огромной части доходов. А Китай заинтересован в распространении «электричек», так как владеет львиной долей мировых запасов редких металлов, необходимых для EV.

В то же время экологичность и даже этичность электрокаров постоянно подвергается сомнениям – для выработки электричества используются угольные станции, утилизация батарей слишком сложна и затратна, многие элементы для аккумуляторов добывают в африканских странах с использованием детского труда.

Китай – «пятилетка в четыре года»

Точнее, три пятилетки. Китай пока не делает разницы между электромобилями и гибридами, поэтому последним бойкот еще не грозит. А вот машины, оснащенные исключительно ДВС, в Поднебесной перестанут продавать уже к 2035 году – возможно, и раньше. «План развития индустрии новых энергетических транспортных средств (2021–2035)» поражает продуманностью и масштабом.

Будет переориентировано производство не только готовых машин, но и комплектующих. Страна намерена снизить объем поставок запчастей из других стран. Планируется построить промышленную экосистему нового типа – например, производство и использование аккумуляторов должны быть интегрированы с утилизацией. Один из вариантов зарядки электромобиля, о котором Matador.tech уже писал, — это замена разряженного аккумулятора на новый за пару минут.

Будет перестроена вся инфраструктура с интеллектуальным управлением, которая предполагает эксплуатацию машин на электричестве или топливных ячейках. Правительство в свою очередь намерено стимулировать эту отрасль субсидиями и поддерживать сотрудничество и кооперацию различных местных компаний в данной области.

Раскарбонизация Японии

Страна восходящего солнца наметила себе примерно такие же сроки, что и большой сосед. Запрет на продажу бензиновых и дизельных машин намечен на 2032-2035 гг. В качестве альтернативы предусмотрены гибриды, электромобили и водородомобили. В 2050 году страна намерена стать углеродно-нейтральной, то есть без вредных выбросов.

Евросоюз – большинство стран-участниц

Норвегия – один из лидирующих рынков по распространению электромобилей, несмотря на северный климат. В прошлом году доля продаж EV превысила долю ДВС. Уже в 2025 году в этом регионе не должно быть автомобилей на «ископаемом топливе».

Нидерланды, Дания, Исландия, Швеция и даже Словения рассчитывают запретить двигатели внутреннего сгорания с 2030 года. В 2032 году к ним присоединится Шотландия.

Великобритания выходит из ЕС, но планы у страны такие же. Еще пару лет назад британское правительство заявляло, что в 2040 году запретит продажу машин с ДВС в стране, однако сроки сдвинуты – теперь называют уже 2035 год. И в Великобритании нельзя будет купить через пять лет даже гибрид: никакого топлива. А если автопроизводители поспособствуют, то реализована стратегия будет еще раньше. Социологические опросы, проведенные среди детей Великобритании показывают, что новое поколение уже воспринимает ДВС как угрозу экологии и агитирует родителей на покупку «электричек».

На этом фоне Франция кажется отстающей – там намечена дата 2040 год. Зато в стране все время повышаются налоги на неэкологичный транспорт, а министр комплексных экологических преобразований Пятой республики Барбара Помпили намерена запретить рекламу автомобилей как продуктов, загрязняющих окружающую среду. Барбара Помпили подчёркивает, что телевизионная реклама поощряет потребление товаров, некоторые из которых вредны для здоровья или опасны для окружающей среды.

Германия с ее автобанами и крупнейшими автопроизводителями оказалась в стане колеблющихся. Пока правительство называет довольно поздний срок – 2050 год, общий рубеж для стран Евросоюза. В этом году инициативу ускорить процесс активно поддерживает глава Федерального ведомства по охране окружающей среды UBA Дирк Месснер – он предлагает крайний срок 2035 год. Ему вторит премьер-министр Баварии, а ведь это регион, стабильно лоббирующий интересы местных автокомпаний в традиционном ключе.

Индия – 10-летняя перестройка

Индия – одна из самых густонаселенных стран мира и крупный авторынок. Экология в регионе оставляет желать лучшего, но в 2030 году свое влияние должен сократить автопром. Уже через 10 лет Индия рассчитывает освободить свой рынок от бензиновых и дизельных машин. Причем это намерение вызвано не только заботой о чистоте воздуха, но и на официальном уровне желанием снизить объемы импорта топлива и расходы населения на эксплуатацию автомобилей.

США – Калифорнийский альянс

Американский авторынок очень контрастен. Владельцы огромных пикапов любят газануть в лобовое стекло «Тесл» черным дымом – специально для этого нелегально оснащают машины соответствующими установками. Оттуда пошел термин ICEing, то есть парковка автомобиля с ДВС (ICE) у зарядочной колонки электрокара. И штаты по-разному относятся к перестройке рынка.

Калифорния – во главе движения по запрету ДВС, в альянс также входят 18 штатов и округ Колумбия. Отказаться от машин на ископаемом топливе в этих регионах намерены в 2035 году. В качестве аргументов – желание предотвратить постоянные лесные пожары и повышение уровня мирового океана, которое губит пляжи Калифорнии.

А в ряде других штатов, напротив, администрация при поддержке населения выступает против экспансии электромобилей. В Мичигане, Миннесоте, Арканзасе и др. штатах начинают действовать дополнительные сборы с владельцев электромобилей.

Россия: Сахалин против Камчатки

Россия еще более неоднородна. В Москве для электромобилей действуют нулевой транспортный налог, бесплатные парковка и даже зарядка. К этой программе присоединяется Петербург. Российское государство, как уже было сказано выше, не слишком заинтересовано в отказе от нефти, но зато газ считается хорошей альтернативой. Уже готовятся программы льготного перевода машин с ДВС на ГБО. «Газпром» начал продвигать природный газ – метан.

Самым передовым регионом РФ внезапно оказался Сахалин. В этом регионе уже через 10 лет будет действовать запрет на бензиновые и дизельные машины, останутся только электрические и газовые. Об этом заявил губернатор края Валерий Лимаренко. Уже сейчас действует 50-процентная скидка на транспотный налог для машин без ДВС, власти активно развивают инфраструктуру.

Возможно, такая необычная для РФ позиция связана с близостью к Японии? Раз оттуда скоро начнут привозить праворульные «электрички»?

А вот Камчатка, напротив, подбадривает владельцев внедорожников с мощными традиционными моторами. Для таких машин в регионе предусмотрены льготы на транспортный налог. Причина – такие автомобили для жителей региона являются не роскошью, а транспортной необходимостью.

Двигатель внутреннего сгорания отказывается умирать — Выпуск 7: Отходы

Двигатель внутреннего сгорания — это пережиток прошлого. Это пережиток пара. Его детали были усовершенствованы, его материалы улучшены, а его мощность увеличена, но основной механизм — поршень, перемещающийся вверх и вниз в отверстии цилиндра — был изобретен до фонографа или лампочки.

Являясь продуктом эпохи дешевой энергии в изобилии, двигатель внутреннего сгорания также является откровенно расточительным. В четырехтактном бензиновом двигателе — двигателе, который, скорее всего, установлен в вашей машине, моторной лодке, может быть, даже в вашем генераторе — поршень сначала приводится в движение вниз, всасывая воздух в цилиндр.Затем поршень совершает движение вверх, сжимая воздух; затем искра воспламеняет топливно-воздушную смесь, которая взрывается, толкая поршень вниз. Последний ход вверх выталкивает отработанную смесь. В этом цикле, состоящем из четырех тактов поршня, современный бензиновый двигатель обычно преобразует от 14 до 30 процентов энергии, запасенной в топливе, в полезную работу. Остальное теряется в виде тепла и трения.

Установка этого двигателя на автомобиль приводит к образованию отходов. Такие аксессуары, как водяные насосы и компрессоры кондиционеров, потребляют энергию, не способствуя движению вперед.Сопротивление качению шин приводит к потере топлива, как и трение в подшипниках и шестернях трансмиссии. Аэродинамическое сопротивление заставляет двигатель усердно работать, чтобы поддерживать постоянную скорость на шоссе. В общем, автомобиль, на котором вы едете, потребляет около 20 процентов энергии топлива при движении по дороге. Ясно, что эту машину с выбросом парниковых газов из нефти уже давно пора сломать. Неудивительно, что каждый новый электромобиль, прорыв в химии аккумуляторов или обещание серийного производства автомобилей на топливных элементах звучит как объявление о смерти двигателя внутреннего сгорания.

Электромобили, похоже, вот-вот забьют последние гвозди в гроб. Благодаря небольшому количеству движущихся частей, создающих трение, электродвигатели намного более эффективны — до 96 процентов потребляемой ими энергии превращается в полезную работу. Они выделяют очень мало отработанного тепла и, при использовании альтернативной энергии, могут производить электроэнергию без выбросов. Кроме того, автомобиль с электродвигателем имеет явные конструктивные преимущества. Его почти пологая кривая крутящего момента (фунт-фут в зависимости от скорости вращения двигателя) означает, что ему не нужна сложная трансмиссия, что снижает стоимость и в то же время повышает эффективность.Двигатели внутреннего сгорания обычно должны вращаться со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту (об / мин) для получения максимального крутящего момента, но электрические двигатели развивают максимальный крутящий момент в момент вращения вала. Вот что делает электромобили и гибриды такими приятными, даже если они не останавливаются.

По всем этим причинам аргументы против поршневого двигателя очевидны. Кажется, его дни сочтены. Но реальность такова, что внутреннее сгорание никуда не денется. Не говори Илону Маску, но тепловая машина, если использовать удобное прозвище, вероятно, будет управлять дорогами как минимум до 2050 года.

В стойкости двигателя внутреннего сгорания нельзя винить только рыночную инерцию или мощь Big Oil. Он выдерживает — и доминирует — потому что он так легко приспосабливается. Миниатюрные версии приводных триммеров и бензопил. Огромные высокоэффективные модели приводят в движение бульдозеры и грузовые суда. В автомобиле этот двигатель может быть сконфигурирован как газовый сиппер с умеренными манерами или как гоночное устройство с высокими оборотами.

Он прекрасно подходит для транспортировки, поскольку в нем используется топливо, которое в высшей степени портативно и энергоемко.«Жидкие углеводороды — это жидкое золото», — говорит Джон Б. Хейвуд, инженер-механик, почетный профессор Сун Джэ в Массачусетском технологическом институте. Бензиновый двигатель заправляется за несколько минут, после чего он может проехать от 400 до 500 миль. И топливо тоже можно приспосабливать: в прошлом веке, когда дороги улучшились и автомобили стали ездить быстрее, бензин был переработан, чтобы помочь двигателям извлекать его энергию.

Короче говоря, долгая и насыщенная жизнь бензинового двигателя является результатом того, что палеоантрополог Рик Поттс называет отбором по изменчивости: идея о том, что в быстро меняющейся среде выживают только универсальные.Поттс, специалист по происхождению человека из Смитсоновского института, считает, что первые гоминиды преобладали благодаря своей гибкости. Климат, с которым наши предки столкнулись в раннем плейстоцене, сильно колебался, с частыми изменениями температуры, водоснабжения, источников пищи, растительности и конкуренции. «Они пережили это смутное время, потому что были универсальными специалистами», — говорит Поттс. Обладая длинными руками и длинными ногами, они могли лазить по деревьям в лесу или преодолевать километры по саванне. Обладая большим мозгом, они могли понять, как адаптироваться к меняющимся обстоятельствам, и изобрести социальные системы и технологии, которые помогут им справиться с этим.Они не были быстрее, сильнее или эффективнее других существ — они были более адаптивными.

Поршневой двигатель выглядит как еще один пример выживания благодаря приспособляемости. Он дешев в строительстве, соответствует требованиям различных видов топлива и физических схем и идет в ногу с достижениями в области металлургии и борьбы с загрязнением. Постоянные усовершенствования означают, что сегодняшний двигатель внутреннего сгорания выбрасывает на 99 процентов меньше загрязнения, чем его предшественники в 1960-х годах.Автопроизводители напоминают нам, что в регионах с плохим качеством воздуха современные двигатели фактически выталкивают более чистый воздух через выхлопную трубу, чем поглощают. Сегодня, столкнувшись с задачей сокращения выбросов углекислого газа и ограничения использования энергии, инженеры, отраслевые эксперты и инвесторы, которые лучше всего разбираются в двигателях, далеки от того, чтобы отказаться от внутреннего сгорания. Фактически, они увеличивают свои вложения. У этой старой технологии еще много миль.

Немногие машины сегодня развились так же сильно, как двигатель внутреннего сгорания.Самые ранние версии были примитивными, медленными и ненадежными. Улучшения произошли с достижениями в металлургии и более глубоким пониманием процесса горения. Стартеры превратились из ручных кривошипов в кнопочные электрические устройства; электрические свечи зажигания гарантируют более стабильную и плавную работу. Изобретение жидкостного охлаждения позволило конструкторам перейти от примитивных одноцилиндровых двигателей к шести- и восьмицилиндровым двигателям, которые доминировали в автомобильной промышленности в середине 20-го века.Совсем недавно такие управляемые компьютером инновации, как точное управление распределением топлива в двигателе и улучшенная синхронизация открытия и закрытия клапана, позволили объединить высокую выходную мощность с плавной, равномерной работой на низких скоростях.

Новые требования к двигателям внутреннего сгорания сосредоточены на выбросах, и профессор Джон М. ДеЧикко из Института энергетики Мичиганского университета считает, что бензиновый двигатель им также удовлетворит. «Существует множество возможностей для повышения эффективности, которые всегда будут подрывать альтернативы, насколько хватит глаз, — говорит ДеЧикко.«Горизонт эффективности простирается очень далеко в будущее». Чтобы решить эту новую задачу, производители доводят до совершенства все, от конструкции камеры сгорания до параметров трансмиссии и способа подачи топлива и воздуха в сердце двигателя.

На рынке уже распространены турбокомпрессоры, система отключения цилиндров, прямой впрыск топлива и бесступенчатые коробки передач. По словам Майка Андерсона, главного инженера по бензиновым четырехцилиндровым двигателям в General Motors, уменьшение соотношения площади поверхности к объему в цилиндре за счет использования меньшего диаметра и более длинных ходов коленчатого вала уже увеличило количество миль на галлон.Так же улучшилась конструкция камеры сгорания с помощью компьютерного моделирования.

Андерсон также объясняет, что способ работы двигателя имеет решающее значение, поскольку каждый двигатель внутреннего сгорания имеет свою максимальную эффективность. «Мы хотим сделать этот островок эффективности как можно большим», — говорит он. Простое снижение трения также может принести большую выгоду: снижение его всего на 8 процентов сокращает расход топлива на 1 процент. Последняя версия 2-литрового двигателя GM с турбонаддувом снизила трение на 16 процентов по сравнению с его предшественником.

Грядут изменения и в доставке топлива. Томас Апостолос, президент Ricardo, Inc., американского подразделения глобальной инженерной консалтинговой компании с почти 100-летним опытом разработки двигателей, ожидает включения прямого впрыска топлива с распылителем и обедненной стратифицированной заправки, в которой соотношение Из топлива в воздух уменьшается, но топливо концентрируется именно там, где оно больше всего необходимо.

Бензиновый двигатель также может быть на грани объединения со своим целующимся кузеном, дизельным двигателем.В научных кругах этот брак был постоянной темой для обсуждения. Дизели выигрывают от отсутствия дросселирования: они управляют скоростью двигателя, изменяя подачу топлива, а не ограничивают поступление воздуха с помощью механического дросселя, который создает сопротивление и трение. Поскольку дизели инициируют сгорание с помощью внутреннего тепла, а не искры, они обычно имеют очень высокую степень сжатия — большое «сжатие» воздуха внутри цилиндра. Эти высокие давления позволяют извлекать больше работы из химической энергии, хранящейся в топливе.Пока инженеры экспериментируют с понижением степени сжатия в дизельных двигателях для снижения выбросов и повышением их в бензиновых двигателях, эти две технологии уже сближаются, говорит Билл Вёбкенберг, старший инженер, отвечающий за топливо, технические и нормативные вопросы Mercedes-Benz. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ.

Один многообещающий пример: двигатель с воспламенением от сжатия с однородным зарядом (HCCI). В этом гибриде, что стало возможным благодаря улучшениям в компьютерном моделировании и управлении двигателем, внутреннее тепло двигателя воспламеняет равномерно распределенную смесь воздуха и топлива внутри цилиндра.Результатом является чистый двигатель, который, по словам исследователей General Motors, может быть на 80 процентов эффективнее дизельного двигателя при примерно 50 процентах стоимости.

Двигатели HCCI имели проблемы с поддержанием бесперебойной работы, поэтому в настоящее время планируется создать один двигатель с двумя режимами работы. Обычное сгорание будет использоваться для резкого ускорения, а режим HCCI будет использоваться для легких нагрузок, таких как круиз по шоссе. По словам Вобкенберга, Mercedes уже добился успеха с этой моделью в европейских приложениях.

Назревают еще более радикальные идеи. Новые способы организации механической компоновки двигателей внутреннего сгорания могут обещать значительное повышение эффективности. Компания EcoMotors International в Мичигане, например, разрабатывает двигатель с оппозитным поршнем и оппозитным цилиндром, который может производить одну лошадиную силу на фунт веса двигателя. Другие компании разрабатывают двигатели с двойным сжатием и двойным расширением, которые распределяют работу по дополнительным цилиндрам, разделяя циклы сжатия и мощности.

Бензиновый двигатель — быстро движущаяся цель.Фактически, ирония заключается в том, что он развивается быстрее, чем некоторые из технологий, которые угрожают ему на смену. По словам ДеЧикко, выбросы углерода от автомобилей в США будут сокращаться на 2,1 процента в год, в то время как выбросы от электростанций сокращаются с прогнозируемой скоростью менее 1 процента в год. Именно на этих заводах, две трети из которых используют ископаемое топливо, используются электромобили. Фактически, Союз обеспокоенных ученых заявил в своем отчете, что транспортные средства с батарейным питанием не обладают явным преимуществом в парниковых условиях по сравнению с лучшими бензиновыми или гибридными моделями в США.С. утверждает, что в значительной степени полагается на электроэнергию, вырабатываемую углем.

Даже средний бензиновый двигатель может скоро приблизиться к своему электрическому сопернику по количеству граммов углекислого газа, выделяемого на милю. «Ничего не позаимствовав у« Звездного пути », мы разработали программу Ford Focus с выбросом углекислого газа 97 граммов на километр, — говорит Апостолос о Рикардо. «К 2040 году мы получим 30 граммов, что сделает двигатели внутреннего сгорания конкурентоспособными по сравнению с электромобилями». И, конечно же, есть стоимость: батареи должны стать в 10 раз дешевле и в 100 раз повысить их удельную энергию, чтобы соответствовать бензиновым.Подключаемый гибрид Chevrolet Volt, например, оснащен батареей на 16 киловатт-часов, что составляет около 8000 долларов стоимости автомобиля. Он хранит энергетический эквивалент одного галлона бензина. «До масштабируемого бизнес-кейса еще далеко, — говорит ДеЧикко.

Это не означает, что программы развития электричества и водорода бесполезны — они явно таковы. Но в борьбе с бензиновым двигателем им придется иметь дело не только с выдающимся исполнителем: им придется победить настоящего инженерного хамелеона.

Норман Майерсон (Norman Mayersohn) — редактор раздела «Автомобили» в газете The New York Times. Его автопарк включает гибрид Prius (седьмой Prius в семье), Camaro SS350 1967 года, хорошо подержанный универсал Volvo и два мотоцикла. Бывший дрэг-рейсер и органический фермер, он всегда увлекался изучением того, как все работает.

Механическая работа двигателя — процесс отвода тепла

В течение сорока лет после первый полет братьев Райт использовались самолеты двигатель внутреннего сгорания повернуть пропеллеры генерировать толкать.Сегодня большинство самолетов гражданской авиации или частных самолетов все еще находятся в эксплуатации. с пропеллерами и двигателями внутреннего сгорания, как и ваш автомобильный двигатель. На этой странице мы обсудим основы двигатель внутреннего сгорания с использованием Двигатель братьев Райт 1903 года, показанный на рисунке в качестве примера.

Дизайн братьев очень прост по сегодняшним меркам, так что это хороший двигатель для студентов, чтобы изучить основы работа двигателя. Этот тип двигатель внутреннего сгорания называется четырехтактный двигатель, потому что есть четыре движения (штрихи) поршня перед повторением всей последовательности запуска двигателя.На рисунке мы раскрасили система впуска топлива / воздуха красный, электрическая система зеленый, а Система вытяжки синий. Мы также представляем топливно-воздушную смесь и выхлопные газы небольшими цветные шарики, чтобы показать, как эти газы проходят через двигатель. Поскольку мы будем иметь в виду движение различных частей двигателя, вот рисунок, показывающий названия частей:

Механическое управление

В конце рабочий ход выхлоп был расширен в цилиндр до умеренного давления и температуры движением поршня влево.Из наших соображений цикл двигателя, обозначим это условие как 5 этап цикла Отто. Впускной и выпускной клапаны закрыты, а электрическая контакт открыт. Выхлоп сделал работай на поршне, но есть остатки высокая температура в выхлопных газах. Когда поршень останавливается возле коленчатого вала, остаточное тепло быстро передается воде в водная куртка окружающий цилиндр. Теоретически перевод происходит так быстро, что мы можем рассматривать поршень должен быть неподвижен, а объем камеры сгорания и цилиндра быть константой.Конец процесс отвода тепла обозначен Этап 6 цикла двигателя и это начало такт выхлопа.

Термодинамика

Поскольку впускной и выпускной клапаны закрыты, теплопередача от выхлопной газ проходит в сосуде почти постоянного объема. В теплопередача снижает температура выхлопных газов. Из соображений первый закон термодинамики снижение температуры определяется выражением:

T6 = T5 — Q / cv

где Q — отводимое тепло, T — температура, и cv — удельная теплоемкость при постоянном объеме. уравнение состояния, мы знаем, что:

р6 = р5 * (Т6 / Т5)

где p — давление.Цифры обозначают две стадии цикла. Поскольку Q — положительное число, T6 меньше T5, а p6 меньше p5. Температура и давление в цилиндре снижаются во время процесс охлаждения. Конечное значение давления — атмосферное давление. и это определяет количество отбрасываемого тепла. Теоретически передача тепла происходит мгновенно, когда поршень неподвижен. На самом деле тепло передается по всей выхлопной трубе. Инсульт. Эффект тот же, но реальность намного сложнее проанализировать, что мы делаем предположение о мгновенном тепловыделении для получения первоначальной оценки переданного тепла.

Действия:

Экскурсии с гидом

Навигация ..

Руководство для начинающих Домашняя страница

Страница не найдена | MIT

Перейти к содержанию ↓

Образование
Исследовательская работа
Инновации
Прием + помощь
Студенческая жизнь
Новости
Выпускников
О Массачусетском технологическом институте
Подробнее ↓
- Прием + помощь
- Студенческая жизнь
- Новости
- Выпускников
- О Массачусетском технологическом институте

Меню ↓ Поиск Меню Ой, похоже, мы не смогли найти то, что вы искали!
Попробуйте поискать что-нибудь еще! Что вы ищете? Увидеть больше результатов

Предложения или отзывы?

Будем надеяться, что сообщения о смерти двигателя внутреннего сгорания не преувеличены | Энрике Данс | Энрике Данс

ИЗОБРАЖЕНИЕ: Интографика — Pixabay (CC0)

Хорошая статья в The Economist «Смерть двигателя внутреннего сгорания» объявляет о смерти двигателя внутреннего сгорания, но предвидит тернистый путь из-за упорства автомобильных компаний. что вместо перехода к более выгодным технологиям они предпочтут цепляться за безопасность своих технологий и традиционных разработок как можно дольше.

История полна примеров компаний, которые отказались мириться с перерывом в работе и вместо этого предпочли использовать традиционные технологии, которые привели их к вершине, только чтобы разориться. Автомобильная промышленность постоянно вводила новшества на протяжении своей истории, но эти инновации были постепенными, основанными на неизменных предположениях, без каких-либо сомнений в фундаментальных принципах. Для традиционной автомобильной промышленности, почти полностью управляемой бензиновыми головами, которые любят запах бензина и звук вращающегося двигателя, двигатель внутреннего сгорания является несомненной догмой.Нет ничего плохого в том, чтобы создать экспериментальный автомобиль, приводимый в движение электродвигателем, но это почти все, и их обычно прячут на автомобильных выставках.

Даже сейчас, когда становится ясно, что легендарный Detroit NAIAS подошел к концу своего жизненного цикла и от него отказываются все больше и больше производителей, поскольку становится все яснее, что стратегия Tesla Илона Маска была правильной, побуждая все больше и больше производителей начинать. производство электромобилей, и поскольку китайская автомобилестроительная промышленность начинает демонстрировать свое превосходство над своими американскими и немецкими аналогами, а двигатель внутреннего сгорания явно подошел к концу, большинство крупных автомобильных компаний ожидают перехода на десятилетия вперед, запретов не будет до 2040 или 2050 года: временные рамки несовместимы с будущим планеты и наших обществ.

Ситуация, с которой мы сталкиваемся, продиктована автомобильной промышленностью, которая отказывается отказываться от устаревших технологий, зная, что ее поддерживают правительства, которые отказываются выходить из своей зоны комфорта. Крупные автомобильные компании продолжают выпускать новые модели с двигателями внутреннего сгорания с 20-30-летним циклом производства, зная, что они могут продавать автомобили по очень конкурентоспособным ценам еще как минимум 15 лет. Между тем, планета задыхается от парниковых газов, несмотря на научные доказательства того, что, если мы хотим избежать катастрофы, мы должны прекратить их выбросы прямо сейчас, а не через 20 или 30 лет.

Ирония заключается в том, что немедленный запрет на производство, продажу и распространение автомобилей внутреннего сгорания принесет огромную пользу отрасли. Во-первых, по той очевидной причине, что ни одна компания не выживет на перегретой планете, где человеческая жизнь практически нерациональна. Во-вторых, технология электродвигателей проще и дешевле, потому что патенты, необходимые для ее конкурентоспособного производства, в основном открыты, и, наконец, потому, что скоро у нас появятся гораздо более эффективные батареи (даже раньше, если автопроизводители инвестируют в них).Другими словами, хотя это звучит радикально, лучший способ помочь традиционной автомобильной промышленности выжить — это ввести полный запрет на двигатели внутреннего сгорания в течение двух или трех лет. Когда вся отрасль отказывается осуществить абсолютно необходимый переход в разумные сроки, единственный выход — это обеспечить его соблюдение.

Будет ли это радикальным прорывом? Определенно. Под угрозой окажутся сотни тысяч рабочих мест и целые отрасли? Возможно. Будет ли автомобильная промышленность оставлена странами, которые согласны с этим изменением, поскольку она находит убежище в других, менее щепетильных странах, стремящихся к инвестициям любой ценой? Может быть.Но это не меняет того факта, что наука и планета не понимают крайних сроков, основанных на экономике или размере прибыли. Ускорение выхода из строя двигателя внутреннего сгорания необходимо для обеспечения жизнеспособности человеческой жизни. Введение запрета сейчас не является признаком советских тенденций или антикапитализма … это здравый смысл, теперь это вопрос выживания. И все же власть имущие отказываются слушать, глухие ко всем рассудкам.

Я просто не могу осознать это…

Неужели искра вот-вот погаснет для двигателя внутреннего сгорания?

Обновления электромобилей

Подпишитесь на ежедневный дайджест myFT, чтобы первым узнавать новости об электромобилях.

После столетия доминирования под капотами мировых автомобилей бензиновый двигатель с поршневым двигателем постепенно заменяется батареями или топливными элементами.

Этот сдвиг, вызванный в основном регулированием, поскольку страны стремятся декарбонизировать, ставит перед автопроизводителями дилемму: могут ли они позволить себе инвестировать как в аккумуляторы, так и в технологию сжигания?

Несмотря на улучшения за последние десятилетия, система внутреннего сгорания все еще далека от совершенства. «По сравнению с современными двигателями сегодня мы определенно можем увидеть пути повышения максимальной эффективности примерно на 30 процентов», — говорит Адриан Грини, директор по двигателям Ricardo, британской компании, которая поставляет двигатели для суперкаров McLaren. .

История усовершенствования двигателей — это в большей степени история прогресса, достигнутого в результате нескольких небольших прорывов, а не каких-либо серьезных изменений.

Каждая настройка может повысить эффективность на один или два процента, что, вместе взятые, имеет огромное значение. Основы сгорания остались неизменными, но сегодняшний двигатель практически неузнаваем по мощности и характеристикам по сравнению с двигателями прошлых десятилетий.

Рекуперация отходящего тепла

Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Рекуперация отходящего тепла — это использование тепловой энергии, которая в противном случае передавалась бы в окружающую среду для выполнения полезной функции. Примеры двигателей внутреннего сгорания включают использование охлаждающей жидкости двигателя для обогрева кабины, турбонаддув для увеличения удельной мощности, нижние циклы для получения дополнительной работы от выхлопных газов или встроенный выпускной коллектор для облегчения прогрева двигателя.

WHR в двигателях внутреннего сгорания

Рекуперация отходящего тепла (WHR) — это использование тепловой энергии, которая в противном случае передавалась бы в окружающую среду для выполнения полезной функции. Во многих случаях WHR позволяет избежать или уменьшить потребность в дополнительном вводе топливной энергии, которая в противном случае потребовалась бы для достижения этой функции. Примеры двигателей внутреннего сгорания:

Использование охлаждающей жидкости двигателя для обогрева кабины
Турбонаддув для увеличения удельной мощности
Нижние циклы для получения дополнительной работы от выхлопных газов
Встроенный выпускной коллектор для облегчения прогрева двигателя

Основные пути отвода тепла в двигателе внутреннего сгорания, которые являются потенциальными кандидатами на WHR, включают горячие выхлопные газы, выходящие из выхлопной трубы, радиатор охлаждающей жидкости двигателя, а также охладители EGR и наддувочного воздуха.

Во многих случаях цель WHR — произвести дополнительную работу. Источники тепла более высокого качества позволяют преобразовать большую часть отработанного тепла в работу. «Качество» конкретного источника тепла для целей WHR в значительной степени зависит от его температуры. Чем выше температура среды, тем выше ее энтропия, что позволяет преобразовать большую часть тепла в полезную работу (т.е. эффективность выше или выше эксергия). Например, можно ожидать, что система WHR, приводимая в действие теплом от охладителя EGR в контуре EGR высокого давления, будет иметь более высокий КПД, чем аналогичная система, рекуперирующая тепло из выхлопных газов выхлопной трубы.

Отработанное тепло от теплового двигателя или электростанции отводится в окружающую среду либо через теплообменник, либо непосредственно за счет выброса горячей рабочей жидкости. В двигателе внутреннего сгорания используются оба из них: горячий выхлопной газ, рабочая жидкость двигателя, выбрасывается непосредственно в окружающую среду, а теплообменники используются для отвода тепла в окружающую среду от охлаждающей жидкости двигателя, охладителя системы рециркуляции отработавших газов, охладителя наддувочного воздуха и масляный радиатор.

На рисунке 1 показаны основные пути отвода тепла в дизельном двигателе большой мощности, которые являются потенциальными кандидатами для рекуперации отработанного тепла [3706] .Полезность этих источников тепла для целей WHR зависит от:

их температура,
количество тепла, доступное от каждого источника и
количество тепла от каждого источника, которое может быть восстановлено.

Рисунок 1 . Основные источники тепловых потерь ДВС

На рис. 2 более подробно показана температура различных потоков отвода тепла, показанных на рис. 1, для тяжелого дизельного двигателя в зависимости от мощности двигателя.Данные были собраны при частоте вращения двигателя 53 и условиях нагрузки, и изменения в рециркуляции отработавших газов и температуре выхлопных газов представляют собой эффекты скорости / нагрузки, не улавливаемые влиянием мощности двигателя [3709] .

Рисунок 2 . Температура различных потоков отходящего тепла в дизельном двигателе большой мощности

Двигатель: 2011 12,8 л Mack MP8-505C 505 л.с. (377 кВт) при 1800 об / мин / 1810 фут-фунт (2454 Нм) при 1100 об / мин. Выбросы EPA 2010. ВД EGR / DOC-DPF-SCR.

На рисунке 3 показана доля энергии топлива, производящей тормозную работу, и теряется через различные потоки отходящего тепла для трех режимов мощности двигателя, показанного на рисунке 2.Также показаны более подробные сведения о потоках отходов, которые доступны для WHR, включая долю тепла выхлопных газов, остающегося в выхлопном газе после системы последующей обработки, и количество тепла, переданного от охладителя рециркуляции отработавших газов к охлаждающей жидкости двигателя [3709] . Таблица 1 суммирует энергию и первое приближение эксергии — на основе фактора Карно — различных источников отходящего тепла для двух рабочих условий, показанных на рисунке 3 ( эксергия представляет собой количество работы, которое теоретически может быть произведено из поток энергии).

Рисунок 3 . Доля топливной энергии, потерянной через потоки отработанного тепла на Рисунке 2 9030

Отработанное тепло охладителя системы рециркуляции ОГ представляет собой тепло с самой высокой доступной температурой и, следовательно, имеет высокий приоритет для WHR.Более 60% отработанного тепла EGR доступно в виде эксергии. В приложениях без высокоэффективных систем SCR скорость потока EGR может быть выше, а рекуперация тепла из системы EGR более значительной [3711] . Выхлопные газы после SCR также важны, и учитывая, что поток выхлопных газов обычно намного выше, чем поток EGR, представляет собой значительные потоки энергии и эксергии. Около 50% тепла выхлопных газов доступно в виде эксергии и, следовательно, также является приоритетом для WHR. Охлаждение наддувочного воздуха и охлаждающая жидкость двигателя имеют значительно более низкие температуры и представляют собой тепло относительно низкого качества.Однако при более высоких нагрузках наддувочный воздух все еще содержит значительное количество эксергии.

Некоторые из важных технологий, которые используются и / или разрабатываются для WHR, приведены в Таблице 2.

**Таблица 1**
Энергия и эксергия источников отходящего тепла для двух рабочих условий, показанных на Рисунке 3, при температуре отвода тепла 36 ° C
Мощность двигателя, кВт		136	348
EGR	Температура, ° C	500	600

	Exergy, кВт	13	33
Выхлоп, опорный клапан SCR	Температура, ° C	400	400
	Тепло, кВт	64	кВт	35	101
	Охладитель наддувочного воздуха	Температура, ° C	100	200
Тепло, кВт		14	68
2			24
Охлаждающая жидкость двигателя (без тепла EGR)	Температура, ° C	90	90
	Тепло, кВт	21	34
	Exergy, кВт	3	5
Всего	Тепло, кВт	122	340
Всего	Exergy, кВт 16307

**Таблица 2**
Технологии WHR для двигателей внутреннего сгорания
WHR Technology	Принцип работы	Статус
Теплообменники	Прямая теплопередача между двумя средами.	Коммерческий (например, обогрев кабины с использованием охлаждающей жидкости двигателя и тепла выхлопных газов).
Турбо-компаундирование	Преобразование тепла выхлопных газов в механическую или электрическую энергию с помощью турбины с приводом от выхлопных газов.	Механическое турбонагнетание — коммерческая технология.
Нижний цикл	Термодинамический цикл, такой как цикл Ренкина или Брайтона, который включает в себя рекуперацию и отвод тепла через рабочую жидкость (воздух, пар или органическую жидкость) для рекуперации отработанного тепла и привода турбины для производства механической части. или электрическая энергия.	Коммерческий для больших стационарных и судовых двигателей. Рабочие прототипы цикла Ренкина и органического цикла Ренкина, разработанные несколькими производителями двигателей для тяжелых условий эксплуатации (например, в рамках программы SuperTruck Министерства энергетики США). Системы WHR цикла Брайтона менее развиты, чем системы, основанные на цикле Ренкина.
Термоэлектрические генераторы	Твердотельные устройства, которые преобразуют тепло непосредственно в электрическую энергию посредством эффекта Зеебека.	Коммерческое применение для обогрева и охлаждения автомобильных сидений.В разработке для двигателя WHR.
Термохимическая рекуперация	Используйте отходящее тепло для проведения парового риформинга топлива для увеличения его LHV.	В разработке.
Термоакустическое преобразование	Технология на основе цикла Стирлинга, работающая на высокой частоте для преобразования пульсаций давления в рабочей жидкости в электрическую энергию.	В разработке.

###

КПД двигателя

Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием.Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Преобразование энергии топлива в полезную работу в двигателе внутреннего сгорания связано с рядом потерь. К ним относятся химические потери энергии в выбросах, потери тепла от двигателя и через выхлопные газы, а также потери при перекачивании газа и трение в двигателе. Соответственно, общий тепловой КПД тормоза двигателя является продуктом сгорания, термодинамики, газообмена и механического КПД.

Потери энергии в двигателе

Сводка убытков

Преобразование энергии топлива в полезную работу в двигателе внутреннего сгорания связано с рядом потерь. Основные потери энергии в двигателе и соответствующие коэффициенты эффективности показаны на Рисунке 1 [3038] . Другие исследования факторов, влияющих на эффективность двигателя, с акцентом на низкотемпературное сгорание, можно найти в литературе [4886] .

Рисунок 1 .Обзор потерь энергии в типичном двигателе внутреннего сгорания

Начиная со сгорания углеводородного топлива и выделения его энергии, небольшое количество топлива не полностью превращается в идеальные продукты сгорания CO ₂ и H ₂ O. Энергия, остающаяся в несгоревшем топливе и промежуточных продуктах сгорания, равна приходится на полноту сгорания .

Второй закон термодинамики определяет, что только часть энергии, выделяемой в процессе горения, может быть преобразована в полезную работу.Эта доля учитывается с термодинамической эффективностью , которая зависит от деталей цикла, используемого для преобразования тепла в работу. Для двигателей внутреннего сгорания верхний предел термодинамической эффективности обычно определяется расчетами циклов Отто и Дизеля. Энергия сгорания, которая не преобразуется в механическую работу, теряется в виде тепла либо за счет выпуска горячих выхлопных газов в окружающую среду, либо за счет передачи тепла через поверхности камеры сгорания. Показанная брутто-эффективность равна произведению эффективности сгорания и термодинамической эффективности и отражает общую работу, произведенную сгоранием топлива.

Из энергии, которая была преобразована в работу, часть этой работы используется для подачи всасываемых газов в двигатель и удаления выхлопных газов. Эти потери при перекачке учитываются с помощью коэффициента газообмена . Чистый показанный КПД регулирует общий показанный КПД с учетом работы, необходимой для перемещения газов в двигатель и из него.

Также необходимо выполнить некоторую работу для преодоления трения между поверхностями скольжения, такими как поршневые кольца и подшипники, и для приведения в действие необходимых вспомогательных устройств, таких как насосы для масла и охлаждающей жидкости.Последний учитывается с механической эффективностью . Как это ни странно, потери при газообмене и потери на трение иногда объединяются в одну потерю, которая используется для определения механического КПД. Это обсуждается ниже.

Оставшаяся работа, тормозная работа, таким образом, доступна от двигателя для выполнения полезной работы. Эффективность торможения (или тепловая эффективность тормоза) может быть выражена как:

η _тормоз = η _{горение} · η _{термодинамический} · η _{газообменный} · η _{механический} (1)

Другой способ выразить эффективность торможения — [3980] :

η _тормоз = η _{замкнутый цикл} · η _{открытый цикл} · η _{механический} (2)

где:
η _{замкнутый цикл} — КПД замкнутого цикла, при этом замкнутый цикл является частью 4-тактного цикла, когда впускные и выпускные клапаны закрыты.η _{закрытый цикл} = η _{сгорание} · η _{термодинамический}
η _{открытый цикл} — это КПД открытого цикла, открытый цикл является частью 4-тактного цикла, когда впускные или выпускные клапаны открыты. η _{открытый цикл} = η _{газообмен}

Следует отметить, что это обсуждение эффективности двигателя проводится с точки зрения процесса, используемого для преобразования тепла в работу, т. Е. Оно ограничено определенным типом машины и отражает ограничения машины или термодинамического цикла, используемого для преобразования тепла. работать.Эффективность также можно рассматривать с точки зрения топлива и количества топливной эксергии, которую можно преобразовать в работу. Более поздний подход, обсуждаемый ниже, является более общим и не ограничивается каким-либо конкретным термодинамическим циклом.

Топливная энергия

В двигателе внутреннего сгорания воздух и топливо смешиваются с образованием горючей смеси, которая воспламеняется и выделяет энергию в виде тепла. Количество выделяемого тепла зависит от ряда факторов. Хотя количество топлива, захваченного в цилиндре, является основным определяющим фактором содержания энергии в захваченной воздушно-топливной смеси и, следовательно, общего количества тепла, которое может высвободиться, ряд второстепенных факторов также важны.Эти второстепенные факторы включают детали о составе топлива, такие как тип элементов, содержащихся в топливе, и характер связей, соединяющих элементы вместе.

Для двигателей чистая энергия, высвобождаемая при сгорании, обычно представлена более низкой теплотворной способностью (LHV) топлива, поскольку предполагается, что вода, полученная при сгорании, остается в парообразном состоянии. На рисунке 2 показана LHV ряда видов топлива, которые могут использоваться в двигателе внутреннего сгорания, в зависимости от их стехиометрического отношения воздух-топливо.Обратите внимание, что для углеводородного топлива LHV очень похожи и значительно выше, чем для топлива, содержащего кислород. Окисленные функциональные группы вносят меньший вклад в чистую энергию при сгорании, в то же время значительно увеличивая массу и объем топлива.

Рисунок 2 . Более низкая теплотворная способность (LHV) различных видов топлива по сравнению со стехиометрическим соотношением воздух-топливо

Данные из [391]

После того, как выбор топлива определен, мощность двигателя определяется содержанием энергии в топливно-воздушной смеси, удерживаемой в цилиндре перед сгоранием.Для двигателей, в которых смешивание воздуха и топлива осуществляется до подачи всасываемого заряда в цилиндр, эта энергия связана с количеством смеси воздуха и топлива, которое может быть введено и захвачено в цилиндр. Для двигателей, в которых смешивание воздуха и топлива происходит в цилиндре после IVC, это зависит от количества воздуха, которое может быть введено и захвачено в цилиндр. Можно показать, что [4730] :

Hport = ρmixLHVfλ · AFRstoich + 1H_port = {ρ_mix LHV_f} над {λ AFR_stoich +1} (3)

где:
H _порт = содержание энергии на единицу объема цилиндра смеси, образовавшейся перед подачей в цилиндр, МДж / м ³
ρ _смесь = плотность смеси, кг / м ³
LHV _f = нижняя теплотворная способность топлива, МДж / кг
λ = относительная воздушно-топливная смесь
AFR _stoich = стехиометрическая воздушно-топливная смесь

HDI = ρairLHVfλ · AFRstoichH_DI = {ρ_air LHV_f} над {λ AFR_stoich} (4)

где:
H _DI = содержание энергии на единицу объема цилиндра смеси, образовавшейся в цилиндре после IVC, МДж / м ³
ρ _{воздуха} = плотность воздуха, кг / м ³

Следует отметить, что для большинства жидких видов топлива разница между H _порт и H _DI невелика.Однако для газообразного топлива, такого как метан, основного компонента природного газа, разница может быть более значительной, рис. 3. Кроме того, в некоторых случаях, когда воздух и топливо смешиваются в цилиндре перед IVC, порт H _{больше отражает энергию, которая может быть захвачена в цилиндре. Эффект повышения давления на впуске с помощью турбонагнетателя или нагнетателя в уравнении (3) и уравнении (4) учитывается с помощью члена плотности.}

Рисунок 3 . Энергия сгорания на единицу объема цилиндра смеси метана и воздуха в зависимости от λ

При 0 ° C, 101.325 кПа

На рисунке 4 показаны значения H _{, порт} и H _DI для стехиометрических смесей нескольких видов топлива при стандартных условиях в сравнении с их стехиометрическим соотношением воздух-топливо и основанные на наиболее распространенных способах их смешивания с всасываемым воздухом [4730] . Несмотря на наличие важных различий, следует отметить, что выходная мощность двигателя, работающего на любом из этих видов топлива, на основе одной только плотности энергии смеси, будет очень похожей.

3 сценария и особый путь России — журнал За рулем

ЧЕЙ КЛАСС ЛУЧШЕ

Второй сценарий будущего: мягкий

КОРОТКОБОЙЩИКИ

Сценарий российский, реалистичный

КАК УЛУЧШИТЬ ДВС?

Европа отказывается от двигателей внутреннего сгорания

Франция пересядет на электромобили к 2040 году

Германия предлагает Европе отказаться от ДВС к 2030 году

когда произойдет отказ от бензина в Европе, мире и Украине?

Индонезия заявила о планах отказа от транспорта с двигателями внутреннего сгорания к 2040 году

Немецкий автогигант вложит миллиарды евро в отказ от традиционных машин: Бизнес: Экономика: Lenta.ru

Материалы по теме

Ненасытные.

Час расплаты.

ЕС запрещает двигатели внутреннего сгорания

Промышленность требует сроков

Революция в автоиндустрии ЕС: миллионы работников сменят квалификацию

Сплошь электрокары — до 2030 года

Бизнес Евросоюза: этот год был гораздо хуже, чем 2008

Дешёвых «китайцев» на рынок не пускают

список стран, которые отказываются от ДВС (Россия тоже)

Ищи, кому выгодно

Китай – «пятилетка в четыре года»

Раскарбонизация Японии

Евросоюз – большинство стран-участниц

Индия – 10-летняя перестройка

США – Калифорнийский альянс

Россия: Сахалин против Камчатки

Двигатель внутреннего сгорания отказывается умирать — Выпуск 7: Отходы

Механическая работа двигателя — процесс отвода тепла

Страница не найдена | MIT

Будем надеяться, что сообщения о смерти двигателя внутреннего сгорания не преувеличены | Энрике Данс | Энрике Данс

Неужели искра вот-вот погаснет для двигателя внутреннего сгорания?

Рекомендуется

Рекуперация отходящего тепла

WHR в двигателях внутреннего сгорания

КПД двигателя

Потери энергии в двигателе

Сводка убытков

Топливная энергия

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики