A rendkívül hatékony égésű motor a szén-dioxid felét bocsátja ki

Az ETH Zürich kutatói olyan belső égésű motort fejlesztettek ki, amely a normál motorhoz képest kevesebb, mint a fele CO2-t bocsát ki, anélkül, hogy a teljesítmény romlana. Ez 100 km-nél kevesebb, mint 2,4 liter üzemanyag-fogyasztásnak felel meg. Ez a földgáz-dízel hibrid motor a kifinomult vezérléstechnika rendszerén alapul.

A globális energiapiacok változnak. Új kitermelési módszerek érintik azokat az olajmezőket és földgázlelőhelyeket, amelyek eddig nem voltak elérhetők. Az USA például ma teljes energiaigényének 83% -át képes fedezni; a kormány a jövőben még a földgázexport növelését is tervezi. És új fejlemények vannak a láthatáron: a földgáz szintén fontos üzemanyaggá válhat Amerika útjain a svájci kutatók munkájának köszönhetően az ETH Zürichi Dinamikus Rendszerek és Irányítás Intézetében. Kifejlesztettek egy olyan földgáz-dízel hibrid hajtásláncot, amely a teljesítmény csökkentése nélkül csak a CO2 felét bocsátja ki.

Gyújtógyertya helyett dízel üzemanyag-befecskendezés

Az ETH kutatói úgy alakították át a VW Golf hagyományos dízelmotorját, hogy 90% -ban földgázzal működjön. A földgázmotoroknál szokásos gyújtógyertya helyett a motort kis mennyiségű gázolajjal közvetlenül a hengerbe fecskendezik be. Ezzel a kutatók rendkívül hatékony égést tudtak elérni, 39,6% -os maximális hatásfokkal.

A földgáz-dízelmotorok már léteznek, és ipari felhasználásuk ott történik, ahol az energiát egy helyen termelik és használják - például nagy gépek üzemeltetésére. "Egy járműben a motor fordulatszáma és a terhelés folyamatosan változik, ami azt jelenti, hogy a motorrendszer sokkal bonyolultabb" - magyarázza Tobias Ott, Lino Guzzella professzor kutatócsoportjának doktorandusz hallgatója.

Innovatív elektronikus égésszabályozás

Ott dolgozatának részeként Christopher Onder vezető tudóssal közösen fejlesztette ki az innovatív elektronikus égésszabályozást. A hengerekben lévő nyomást mérő érzékelő kulcsfontosságú szerepet játszik: összetett vezérlő algoritmusok segítségével a kutatók folyamatosan adaptálni tudták a dízel mennyiségét és időzítését, lehetővé téve a legnagyobb hatékonyságú motorrendszert. A kutatók az innovatív földgáz-dízelmotort egy kis villanymotorhoz is kapcsolták a fogyasztás további csökkentése érdekében. Ugyanakkor elektromos hibridizáció nélküli járműbe is telepíthető, ami döntő fontosságú lenne az ipari termelés számára nagyobb mennyiségben.

Tömeggyártás - lehetőség öt év múlva

A kutatók egy speciálisan tervezett próbapadon végzett kísérletekkel bizonyították a kibocsátás csökkenését, és az eredményeket a közelmúltban publikálták az Energies szakfolyóiratban. A koncepció e bizonyítéka magában foglalja a végső technikai problémák megoldását is. "Jelenleg különösen a katalizátor hőmérsékletére koncentrálunk" - mondja Ott. Ahhoz, hogy az átalakító fel tudjon állni, legalább 300 fokot kell elérnie. "A belső égésű motorunk a hőenergiát mechanikai energiává alakítja át olyan hatékonysággal, hogy a kipufogógáz nem elég meleg ahhoz, hogy elegendő hő keletkezzen, különösen az indítás után" - teszi hozzá Ott. A kutatók a bemelegítés során a motor módosított vezérlésével akarják megoldani a problémát.

Christopher Onder meg van győződve arról, hogy a földgáz-dízelmotort öt év alatt sorozatgyártásban lehet gyártani. "Az előfeltétel, hogy találjunk egy ipari partnert, aki átveheti a prototípus fejlesztését" - magyarázza. A kutatók úgy vélik, hogy motorjuk sikere kritikusan függ a gyártási költségektől. Hangsúlyozzák, hogy a megoldásuk nem biztos, hogy olcsó, de viszonylag költséghatékony. Mivel koncepciójuk a már létező technológián alapul, gyorsan megvalósítható és tökéletes áthidaló technológia a következő 10-20 évben. A kutatók már tárgyalásokat folytatnak egy autógyártóval.

A projektet az Energia és Mobilitás Kompetencia Központ (CCEM) és a Svájci Szövetségi Energiaügyi Hivatal támogatta.