Jos ne seuraavat Reason Automobilea, se ei ole uutta, kun sanomme, että dieselmoottoreita uhkaa sukupuutto. Dieselgate tapahtui kaksi vuotta sitten, mutta näemme edelleen tapahtuman jälkivaikutuksia. Dieselin käyttö CO2-päästöjen vähentämiseksi on vaakalaudalla, kuten myös sen olemassaolo.
"Vanha" ongelma/ratkaisu
Sähkö ei ole lyhytaikainen ratkaisu, joten rakentajilla on "vanha" polttomoottori tärkein tekninen resurssi nykyisten päästövähennystavoitteiden saavuttamiseksi. Olemme jo maininneet täällä joitakin mahdollisuuksia, olipa kyseessä sitten seuraavan sukupolven polttomoottorit – Mazdan SKYACTIV-X, Nissanin VC-T tai Koenigseggin Freevalve – tai jopa polttoaineiden, kuten Boschin eFuel, alalla.Niin suuren epävarmuuden keskellä on yksi varmuus: nämä edistysaskeleet polttomoottoreissa siihen liittyy lisääntyvät hybridisaatiotasot. Täällä astuu sisään Delphi, jättiläinen, joka tarjoaa autoteollisuudelle ratkaisuja komponenttien alalla.
48V + Sylinterin deaktivointi = 19 % kulutuksen vähennys
Delphin ratkaisu sisältää kahden nousevan teknologisen ratkaisun yhdistämisen: puolihybridit (mild hybridit) 48 V:n sähköjärjestelmillä ja uudentyyppinen sylinterin deaktivointi, jota yritys kutsuu Dynamic Skip Fireksi.
48V-järjestelmät alkavat tulla markkinoille – esimerkiksi uusi Audi A8 integroi sen kaikkiin moottoreihin (mutta debyytti oli Audi SQ7). Ne mahdollistavat start-stop-järjestelmien, monimuotoisimpien oheislaitteiden – vesipumpun, jäähdyttimen, ilmastointilaitteen, jarrujen, ohjauksen ja jopa turbot – “syöttäminen”, mikä lisää moottoreiden energiatehokkuutta. Ne eivät kuitenkaan korvaa nykyisten autojen 12 V sähköjärjestelmää. Nämä käsittelevät jatkossakin valaistus- ja infotainment-järjestelmiä.
Kuinka se toimii?
Järjestelmä korvaa myös käynnistimen ja laturin moottorin generaattorilla – joka on yhdistetty kampiakseliin hihnalla – ja siinä on litiumioniakku energian varastoimiseksi. Se ei salli sähkökäyttöä, mutta vapauttaa polttomoottorin syöttämästä virtaa useille sähköjärjestelmille, koska se auttaa käynnistyksissä tai jopa "murskaa" kaasupoljinta antaen "lisäyksen" väliaikaiselle vääntömomentille.
Delphin mukaan puolihybridit mahdollistavat 70 % perinteisen hybridin polttoainesäästöistä vain 30 % kustannuksista. kilpailukykyisin kustannuksin, Dieseltasolla puolihybrideistä tulee yleisin teknologinen ratkaisu, kun astumme seuraavalle vuosikymmenelle.
Sylinterin sammuttaminen, kun sitä ei tarvita
Delphi ehdottaa 48 V:n järjestelmän yhdistämistä toiseen jo esittämäänsä tekniikkaan – Dynamic Skip Fire. Tämän nimen takana piilee uudenlainen sylinterin deaktivointitekniikka. Periaatteessa sen sijaan, että se sammuttaisi kokonaisen sylinterijoukon – kuten V8:ssa – tämä järjestelmä päättää lennossa, onko tietty sylinteri aktivoitu vai ei.Jos järjestelmä määrittää, että polttoainetta ei kannata ruiskuttaa sylinteriin, analysoimalla tiettyjä parametreja, se saa imu- ja pakoventtiilit pysymään kiinni. Koska järjestelmä toimii ohjaamalla sytytystulppaa, vain bensiinimoottorit ovat yhteensopivia tämän ratkaisun kanssa.
Vaikka tämän tekniikan edut näkyvät paremmin suuremmissa moottoreissa ja suuremmalla sylinterimäärällä, (kuvissa) näkyvä prototyyppi käyttää nelisylinteristä turbomoottoria.
Delphin mukaan näiden kahden teknologian yhdistelmä voi lisätä bensiinimoottorin polttoainesäästöä jopa 19 % kaupunkiajossa ja 14 % maantieajossa EPA:n määrittelemän vaativimman Pohjois-Amerikan syklin mukaan. Tällaiset arvot asettavat sen nykyisen dieselmoottorin tasolle.
Tekniikka on valmis, mutta sen ei pitäisi saapua ennen vuotta 2020
Molempia tekniikoita voidaan käyttää erikseen, mutta ne täydentävät toisiaan lisäämällä potkurin tehokkuutta sekä pienillä että suurilla kuormilla. Delphin mukaan se saattaa olla ratkaisu, erityisesti Euroopassa, kohdata joidenkin valmistajien riippuvuus dieselistä.
Dave Sullivan, AutoPacificin analyytikko48 V puolihybridijärjestelmällä ei ole paljon etuja EPA:n testisyklissä, mutta näiden kahden teknologian yhdistelmä on metadoni, jonka Eurooppa tarvitsee katkaistakseen dieselriippuvuutensa.
Dieselit muodostavat edelleen suurimman osan Euroopan monien valmistajien, erityisesti premium-valmistajien, myynnistä, vaikka myynti on laskussa. Dieselien piiritys, jota olemme todistamassa, pakottaa valmistajat ottamaan käyttöön tämän tai vastaavan ratkaisun, jotta ne voivat saavuttaa päästötavoitteet, mutta myös säilyttää kaupallisen suorituskyvyn. Myös Kiina – joka myös toteuttaa aggressiivisia päästövähennystavoitteita – voisi olla ratkaiseva tekijä tämän teknologian käyttöönotossa.
Delphin mukaan IHS Markitin tietoihin vedoten sähköt tulevat vähitellen, pitkällä aikavälillä, syrjäyttämään polttomoottorit, joten niitä ei vaihdeta heti. Siksi tarvitaan muunlaisia ratkaisuja.
Mutta…
Vaikka toteutuskustannukset ovat verrattavissa – elleivät alhaisemmat – nykyisen dieselin kustannuksiin, on olemassa kohta, joka saattaa etäännyttää rakentajat näiden kahden tekniikan samanaikaisesta käytöstä. Dynamic Skip Fire merkitsee 350 euron lisäkustannuksia ajoneuvoa kohti, mutta siinä ei mainita mahdollisia kustannuksia, jotka aiheutuvat moottorin päiden uudelleensuunnittelusta järjestelmän integroimiseksi. Jos tämä järjestelmä on tarkoitus integroida olemassa olevaan moottoriin, voidaan tarvita uusia öljynvaihtoja sekä tilaa solenoidin lisäämiseksi jokaiseen sylinteriin.
Jos he kuitenkin ottavat tämän ratkaisun käyttöön, Delphin suunnittelujohtaja Mary Gustanskin mukaan CO2-päästöt vastaavat dieselin päästöjä, mutta suorituskyky on erinomainen.