Электромобили еще недостаточно развиты, чтобы заменить автомобили с двигателями внутреннего сгорания, поэтому последние должны оставаться на рынке в течение еще хотя бы нескольких лет. Однако политические вопросы скорее всего ускорят этот вопрос.
С этой целью федеральное правительство Германии учредило рабочие группы для проведения исследований в рамках конференции по электрической мобильности, которая состоялась в мае 2010 года.
Тем не менее, до сих пор нет никаких стимулов для покупки электромобилей в Германии. "Даже если это сделают другие страны, мы не будем искусственно стимулировать спрос на электромобили”, отметил федеральный министр экономики Райнер Брюдерле.
Цель состоит в том, чтобы Германия стала основным поставщиком электромобилей, но не основным потребительским рынком. "Было бы более важно, чтобы десять миллионов электромобилей были на улицах по всему миру, чем один миллион электромобилей в Германии”, комментирует Хеннинг Кагерманн, президент Национальной платформы электрической мобильности. Одним из приоритетов этих исследований является явное снижение затрат на аккумуляторы, которыми оснащены эти автомобили.
По словам Карстена Реймана, тот, кто предлагает лучшие батареи, возьмет на себя инициативу в области электрической мобильности. Renault-Nissan, например, планирует производить более 500 000 литий-ионных аккумуляторов в год, а также массово производить доступные электромобили. Другие производители оригинального оборудования, такие как Toyota и Daimler, которые также производят серийные гибридные автомобили, проявляют себя менее активно.
Франц Ференбах из Bosch также считает электромобиль среднесрочным решением:”самый быстрый способ сократить выбросы углекислого газа (CO2) это оптимизация двигателя внутреннего сгорания, но не электромобиля". В краткосрочной перспективе можно снизить выбросы CO2 на 30% в двигателях внутреннего сгорания за счет внутренних усовершенствований.
Несмотря на достигнутые успехи, все еще существуют проблемы с электродвигателями, которые были решены лишь частично. Затраты по-прежнему слишком высоки, автономность работы слишком мала, время зарядки аккумуляторов слишком много времени занимает, а безопасность сомнительна, по крайней мере, для литий-ионных аккумуляторов.
Для изготовления аккумуляторов этого типа необходимо дополнительно использовать редкоземельные металлы. В этом случае Китай занимает монопольное положение на мировом рынке, что уже представляет собой серьезное препятствие для производства гибридных автомобилей.
Генерация регенеративной электроэнергии, необходимой в больших масштабах с помощью ветра, солнца, воды или других источников энергии, также представляет собой серьезную проблему, в то время как использование топлива для движения транспортных средств все еще представляется.
Согласно оценке немецкой компании KS Aluminium-Technologie GmbH, производителя алюминиевых блоков двигателя с 12-тью цилиндрами классические двигатели внутреннего сгорания (бензиновые и дизельные) по-прежнему будут доминировать в течение следующих 15-20 лет, несмотря на развитие альтернативных вариантов. В этом случае электрификация имеет фундаментальное значение.
Из-за большого количества альтернативных видов топлива также растет разнообразие электро вариантов. В случае преимущественно городского использования электрокары будут приобретать все большее значение в течение нескольких лет.
Различные гибридные автомобили могут использоваться в смешанных областях применения, в то время как двигатели внутреннего сгорания не будут экономичной альтернативой в долгосрочной перспективе в случае дальних поездок, по крайней мере, с так называемым range-extender.
Исходя из принципа, что крупнейший послевоенный мировой экономический кризис по-видимому, преодолен, снова становится возможным рассчитывать на растущий мировой рынок легковых и грузовых автомобилей в ближайшие годы, что будет стимулировать спрос на блоки двигателей. Однако этот рост должен быть в основном сконцентрирован в странах БРИК (Бразилия, Россия, Индия и Китай). Для этого будут разработаны единые глобальные решения с вариантами, адаптированными к конкретным условиям этих стран.
Все более требовательные экологические цели вряд ли могут быть достигнуты без крупномасштабной легкой конструкции, компактного двигателя и определенной электрификации. В дополнение к глобальному подходу, который включает в себя снижение веса транспортных средств и аэродинамического сопротивления, сопротивления ходовой части без ущерба безопасности и комфорта во время движения транспортного средства, следует уделить особое внимание разработке Moderna Propeller Group.
Концепция компактного двигателя касается уменьшения рабочего объема и уменьшения количества цилиндров, а также увеличения удельной мощности и давления сгорания для компенсации мощности. Это приводит к необходимости совершенствования конструкции блоков двигателя, а также к увеличению термомеханических требований к двигателю
Другими последствиями уменьшения конструкции и как следствие, снижения расхода топлива и выбросов выхлопных газов, которые влияют на поверхности скольжения цилиндра, являются:
Непосредственный впрыск бензина
Концепции высоких оборотов с высокими скоростями поршня и новыми типами топлива, такими как SunFuel, GTL (от газа к жидкости), BTL (от биомассы к жидкости) и этанол.
Новые процессы горения, такие как HCCI (от homogeneous charge compression ignition или homogeneous Charge Compression Ignition), CAI (от controlled auto-ignition или controlled autoignition) и diesotto.
Снижение расхода масла за счет улучшенного скребкового эффекта поршневых колец и моторных масел с улучшенными скользящими свойствами.
Разработка сосредоточена на легких, эффективных двигателях внутреннего сгорания с уменьшенным рабочим объемом, двигателях с непосредственным впрыском и двигателях с наддувом. В последнем случае мощность увеличивается за счет подачи воздуха с повышенным давлением.
Еще одним важным фактором является разработка автомобилей по доступным ценам. Двигатели с наддувом с тремя и четырьмя цилиндрами и даже с двумя цилиндрами уже разрабатываются.
Потребность в крупномасштабных легких конструкциях придает новые выборы материалов, которые будут использоваться при производстве блоков двигателя, где особенно легкие и экономичные решения занимают первое место. В будущем блоки двигателя также столкнутся с дилеммой, связанной с материалами, процессом литья и поверхностью цилиндра по которой скользит поршень.
Чугунные решения особенно принимаются, когда вопрос стоимости является приоритетным.
Алюминиевый блок двигателя предпочтительнее, особенно когда на передней оси требуется небольшая масса. В этом случае можно получить преимущество в весе от 30% до 50% по сравнению с чугуном даже в небольших двигателях
Дополнительно, вторичные уменьшения веса, с подобным порядком величины. Так обстоит дело с подвесками двигателя, компонентами ходовой части и более легкими тормозами. Это приводит к улучшенной динамике благодаря более равномерному распределению нагрузки на оси, а также снижению расхода топлива и выбросов углекислого газа.
Вес блоков двигателя из алюминия и чугуна, которые собираются последовательно.
Магний, вероятно, больше не будет рассматриваться в будущем из-за его неадекватных свойств термического сопротивления
Другие материалы, обсуждаемые в то же время, такие как керамика и высокотемпературные пластмассы, здесь не рассматриваются.
Доли рынка, которые отдают предпочтения алюминиевому варианту, имеют явные различия от одной стороны к другой. Таким образом, в Соединенных Штатах все еще существует относительно большое количество серых чугунных блоков двигателя и небольшое количество алюминиевых дизельных двигателей. Однако в ближайшие годы это, вероятно, изменится в пользу алюминия.
То же самое можно ожидать в Китае и Индии. В Японии внедрение алюминиевых блоков двигателя уже велико, в то время как в Европе можно было наблюдать консолидацию этой концепции в последние годы.
Из-за потребности в крупномасштабных легких конструкциях алюминий снова стал популярным в качестве материала для производства блоков двигателя после периода предпочтения серого чугуна.
ИСТОЧНИКИ ФОТО:
https://www.motor.es/fotos-noticias/2021/10/electricos-202182324-1635673782_1.jpg
