Dacă însoțesc Reason Automobile, nu este o noutate când spunem că motoarele diesel sunt amenințate cu dispariția. Dieselgate s-a întâmplat acum doi ani, dar încă vedem consecințele evenimentului. Este în joc utilizarea dieselului pentru reducerea emisiilor de CO2, la fel ca și existența lui.
Problema/soluția „veche”.
Electricitatea nu este o soluție pe termen scurt, așa că constructorii vor avea „vechiul” motor cu ardere internă ca principală resursă tehnologică pentru a îndeplini obiectivele actuale de reducere a emisiilor. Am menționat deja câteva posibilități aici, fie în domeniul motoarelor cu ardere de ultimă generație – SKYACTIV-X de la Mazda, VC-T de la Nissan sau Freevalve de la Koenigsegg -, fie chiar în domeniul carburanților precum eFuel de la Bosch.În mijlocul atât de multă incertitudine, există o singură certitudine: aceste progrese în motoarele cu ardere va fi însoţită de niveluri crescânde de hibridizare. Aici intră Delphi, gigantul care oferă industriei auto soluții în domeniul componentelor.
48V + dezactivare cilindru = 19% reducere a consumului
Soluția Delphi presupune alăturarea a două soluții tehnologice emergente: semi-hibrizi (hibrizi ușori) cu sisteme electrice de 48V și un nou tip de dezactivare a cilindrului pe care compania îl numește Dynamic Skip Fire.
Sistemele de 48V încep să apară pe piață – noul Audi A8 îl integrează în toate motoarele, de exemplu (dar debutul a fost Audi SQ7). Acestea permit „alimentarea” sistemelor start-stop, cele mai variate periferice – pompă de apă, radiator, aer condiționat -, frâne, direcție și chiar turbo, crescând eficiența energetică a motoarelor. Cu toate acestea, ele nu înlocuiesc sistemul electric de 12V al mașinilor actuale. Acestea vor continua să se ocupe de sistemele de iluminat și infotainment.
Cum functioneaza?
De asemenea, sistemul înlocuiește demarorul și alternatorul cu un motor-generator – care este conectat la arborele cotit printr-o curea – și are o baterie litiu-ion pentru a stoca energie. Nu permite propulsia electrică, dar eliberează motorul cu ardere internă de a alimenta o multitudine de sisteme electrice, deoarece ajută la porniri sau chiar la „zdrobirea” accelerației, oferind un „boost” temporar al cuplului.
Potrivit Delphi, semi-hibrizii permit 70% din economiile de combustibil ale unui hibrid convențional la doar 30% din cost. Cu costuri competitive, la nivelul Diesel, semi-hibrizii ar trebui să devină cea mai comună soluție tehnologică pe măsură ce intrăm în următorul deceniu.
Oprirea unui cilindru atunci când nu este necesar
Ceea ce propune Delphi este să unească sistemul de 48V cu o altă tehnologie prezentată deja de ei – Dynamic Skip Fire. În spatele acestui nume se ascunde un nou tip de tehnologie de dezactivare a cilindrului. Practic, în loc să oprească o serie întreagă de cilindri – cum ar fi un V8 – acest sistem decide din mers dacă un anumit cilindru este activat sau nu.Dacă sistemul stabilește că nu merită injectarea combustibilului într-un cilindru, analizând un anumit set de parametri, face ca supapele de admisie și de evacuare să rămână închise. Deoarece sistemul funcționează controlând bujia, doar motoarele pe benzină sunt compatibile cu această soluție.
Deși beneficiile acestei tehnologii sunt mai vizibile la motoarele mai mari și cu un număr mai mare de cilindri, prototipul prezentat (în imagini) folosește un motor turbo cu patru cilindri.
Potrivit Delphi, combinarea acestor două tehnologii poate crește economiile de combustibil ale unui motor pe benzină cu până la 19% la condusul urban și cu 14% la conducerea pe autostradă, conform celui mai solicitant ciclu nord-american, definit de EPA. Astfel de valori îl pun la egalitate cu un motor diesel actual.
Tehnologia este gata, dar nu ar trebui să ajungă înainte de 2020
Ambele tehnologii pot fi utilizate separat, dar se completează reciproc prin creșterea eficienței propulsorului atât la sarcini mici, cât și la sarcini mari. Potrivit Delphi, poate fi soluția, mai ales în Europa, pentru a face față dependenței de Diesel a unor producători.
Dave Sullivan, analist la AutoPacificSistemul semi-hibrid de 48 V nu are multe beneficii pe ciclul de testare al EPA, dar combinația acestor două tehnologii este metadona de care Europa are nevoie pentru a-și scăpa de dependența de diesel.
Dieselurile reprezintă în continuare majoritatea vânzărilor pentru mulți producători din Europa, în special cei premium, deși vânzările sunt în scădere. Asediul Diesel-urilor la care am fost martori va obliga producătorii să adopte această soluție sau o soluție similară pentru a nu numai să poată îndeplini obiectivele de emisii, ci și pentru a menține performanța comercială. Și China – care implementează și obiective agresive de reducere a emisiilor – ar putea fi un factor decisiv în adoptarea acestei tehnologii.
Potrivit Delphi, citând date de la IHS Markit, electricele vor lua progresiv, pe termen lung, locul motoarelor cu ardere, deci nu le vor înlocui imediat. Prin urmare, sunt necesare alte tipuri de soluții.
Dar…
În ciuda faptului că costurile de implementare sunt comparabile – dacă nu mai mici – cu cele ale unui Diesel actual, există un punct care ar putea îndepărta constructorii de utilizarea simultană a celor două tehnologii. Dynamic Skip Fire presupune un cost suplimentar de 350 de euro pe vehicul, dar nu menționează costurile potențiale ale reproiectării capetelor de motor pentru a integra sistemul. Dacă acest sistem urmează să fie integrat într-un motor existent, pot fi necesare schimbări de ulei noi, precum și spațiu pentru adăugarea unui solenoid pentru fiecare cilindru.
Totuși, dacă vor adopta această soluție, potrivit lui Mary Gustanski, vicepreședintele de Inginerie al Delphi, emisiile de CO2 vor fi echivalente cu cele ale Dieselului, dar cu performanțe superioare.