אם הם מלווים את Reason Automobile, זה לא חדש כשאנחנו אומרים שמנועי דיזל נמצאים בסכנת הכחדה. דיזלגייט קרה לפני שנתיים, אבל אנחנו עדיין רואים את ההשלכות של האירוע. השימוש בדיזל להפחתת פליטת CO2 עומד על כף המאזניים, וכך גם עצם קיומו.
הבעיה/פתרון ה"ישן".
חשמל הם לא פתרון לטווח קצר, ולכן לבונים יהיה מנוע הבעירה הפנימית "הישן" כמשאב הטכנולוגי העיקרי לעמוד ביעדי הפחתת הפליטה הנוכחיים. כבר הזכרנו כאן כמה אפשרויות, בין אם בתחום מנועי הבעירה מהדור הבא – SKYACTIV-X של מאזדה, VC-T של ניסאן או Freevalve של Koenigsegg – או אפילו בתחום הדלקים כמו ה-eFuel של בוש.בתוך כל כך הרבה אי ודאות, יש ודאות אחת: ההתקדמות הללו במנועי בעירה ילווה ברמות הגדלת של הכלאה. כאן נכנסת דלפי, הענקית שמספקת לתעשיית הרכב פתרונות בתחום הרכיבים.
48V + נטרול צילינדר = הפחתה של 19% בצריכה
הפתרון של דלפי כולל הצטרפות של שני פתרונות טכנולוגיים מתפתחים: סמי-היברידיות (היברידיות מתונות) עם מערכות חשמל 48V וסוג חדש של נטרול צילינדר שהחברה מכנה Dynamic Skip Fire.
מערכות 48V מתחילות לצאת לשוק - אודי A8 החדשה משלבת אותה בכל המנועים, למשל (אבל הבכורה הייתה אודי SQ7). הם מאפשרים "הפעלת" מערכות התחלה-עצירה, ציוד היקפי מגוונים ביותר - משאבת מים, רדיאטור, מיזוג אוויר -, בלמים, היגוי ואפילו טורבו, מה שמגדיל את היעילות האנרגטית של המנועים. עם זאת, הם אינם מחליפים את מערכת החשמל 12V של מכוניות קיימות. אלו ימשיכו לעסוק במערכות תאורה ומידע בידור.
איך זה עובד?
המערכת גם מחליפה את המתנע והאלטרנטור במנוע-גנרטור - המחובר לגל הארכובה באמצעות רצועה - ויש לו סוללת ליתיום-יון לאגירת אנרגיה. הוא אינו מאפשר הנעה חשמלית, אך משחרר את מנוע הבעירה הפנימית מלהניע מספר רב של מערכות חשמליות, שכן הוא מסייע בהתנעות או אפילו בעת "ריסוק" דוושת הגז, ומספק "דחיפה" של מומנט זמני.
לפי דלפי, היברידיות למחצה מאפשרות 70% מרווחי החיסכון בדלק של היברידית קונבנציונלית ב-30% בלבד מהעלות. עם עלויות תחרותיות, ברמת הדיזל, סמי-היברידיות אמורות להפוך לפתרון הטכנולוגי הנפוץ ביותר עם כניסתנו לעשור הבא.
כיבוי צילינדר כשאין בו צורך
מה שדלפי מציעה הוא לאחד את מערכת ה-48V עם טכנולוגיה אחרת שכבר הוצגה על ידם - Dynamic Skip Fire. מאחורי השם הזה מסתתר סוג חדש של טכנולוגיית נטרול צילינדר. בעצם במקום לכבות בנק שלם של צילינדרים - כמו V8 - המערכת הזו מחליטה תוך כדי תנועה אם צילינדר מסוים מופעל או לא.אם המערכת קובעת שלא כדאי להזריק דלק לצילינדר, לנתח סט מסוים של פרמטרים, זה גורם לשסתומי היניקה והפליטה להישאר סגורים. מכיוון שהמערכת פועלת על ידי שליטה על המצת, רק מנועי בנזין תואמים לפתרון זה.
למרות שהיתרונות של טכנולוגיה זו גלויים יותר במנועים גדולים יותר ועם מספר גדול יותר של צילינדרים, אב הטיפוס המוצג (בתמונות) משתמש במנוע ארבעה צילינדרים טורבו.
לדברי דלפי, השילוב של שתי הטכנולוגיות הללו יכול להגדיל את החיסכון בדלק של מנוע בנזין עד ל-19% בנהיגה עירונית ו-14% בנסיעה בכביש מהיר, לפי המחזור הצפון אמריקאי התובעני ביותר, שהוגדר על ידי ה-EPA. ערכים כאלה מעמידים אותו בשוויון עם מנוע דיזל נוכחי.
הטכנולוגיה מוכנה, אבל היא לא אמורה להגיע לפני 2020
ניתן להשתמש בשתי הטכנולוגיות בנפרד, אך משלימות זו את זו על ידי הגדלת יעילות הדחף בעומסים נמוכים וגבוהים כאחד. לדברי דלפי, זה עשוי להיות הפתרון, במיוחד באירופה, להתמודד עם התלות בדיזל של חלק מהיצרנים.
דייב סאליבן, אנליסט ב-AutoPacificלמערכת החצי-היברידית 48V אין הרבה יתרונות במחזור הבדיקות של ה-EPA, אבל השילוב של שתי הטכנולוגיות הללו הוא המתדון שאירופה צריכה כדי לשבור את ההתמכרות שלה לדיזל.
דיזלים עדיין מהווים את רוב המכירות של יצרנים רבים באירופה, במיוחד אלה פרימיום, אם כי המכירות בירידה. המצור על דיזלים שאנו עדים לו יאלץ את היצרנים לאמץ פתרון זה או דומה כדי לא רק לעמוד ביעדי הפליטה, אלא גם לשמור על ביצועים מסחריים. גם סין - שגם מיישמת יעדי הפחתת פליטות אגרסיביים - עשויה להיות גורם מכריע באימוץ הטכנולוגיה הזו.
לפי דלפי, בהצטטות נתונים מ-IHS Markit, החשמלים יתפסו בהדרגה, בטווח הארוך, את מקומם של מנועי הבעירה, כך שהם לא יחליפו אותם מיד. לכן יש צורך בסוגים אחרים של פתרונות.
אבל…
למרות שעלויות ההטמעה דומות - אם לא נמוכות יותר - לאלו של דיזל הנוכחי, יש נקודה שעלולה להרחיק בונים מהשימוש בו זמנית בשתי הטכנולוגיות. ה-Dynamic Skip Fire כרוך בעלות נוספת של 350 אירו לרכב, אך הוא אינו מזכיר את העלויות הפוטנציאליות של תכנון מחדש של ראשי המנוע כדי לשלב את המערכת. אם מערכת זו אמורה להשתלב במנוע קיים, ייתכן שיהיה צורך בשינויי שמן חדשים וכן מקום להוספת סולנואיד לכל צילינדר.
עם זאת, אם הם יאמצו את הפתרון הזה, לדברי מרי גוסטנסקי, סגנית הנשיא להנדסה של דלפי, פליטת CO2 תהיה שוות ערך לאלו של דיזל, אך עם ביצועים מעולים.