Tès kondwi BMW ak idwojèn: de pati

"Dlo. Sèl pwodwi final motè pwòp BMW yo se itilize idwojèn likid olye de gaz petwòl epi pèmèt tout moun jwi nouvo teknoloji ak yon konsyans klè."

BMW fason

Mo sa yo se yon quote ki soti nan yon kanpay piblisite nan yon konpayi Alman plizyè ane de sa. Pou yon tan long pèsonn te kesyone lefèt ke Bavarians yo konnen trè byen sa yo ap fè lè li rive teknoloji motè epi yo se youn nan lidè mondyal yo enkonfli nan domèn sa a. Ni li ta dwe panse ke yon konpayi ki te montre kwasans solid lavant nan dènye ane yo ta jete yon tòn lajan sou anons ti-li te ye pou teknoloji pwomèt ak yon avni ensèten.

An menm tan an, sepandan, mo yo site yo se yon pati nan yon kanpay ankouraje yon vèsyon idwojèn olye ekzotik 745 èdtan nan bato bato otomobil la Bavarian. Ekzotik, paske dapre BMW, tranzisyon an nan altènativ a konbistib idrokarbone, ki endistri otomobil la te manje depi nan konmansman an, yo pral mande pou yon chanjman nan enfrastrikti pwodiksyon an antye. Lèt la nesesè paske Bavarians yo wè yon chemen devlopman pwomèt pa nan selil gaz yo lajman pibliye, men nan konvèsyon nan motè combustion entèn yo kouri sou idwojèn. BMW kwè ke amelyorasyon an se yon pwoblèm ki ka rezoud e li te deja fè pwogrè siyifikatif nan rezoud pwoblèm prensipal la nan reyalize pèfòmans motè serye ak elimine tandans li yo pou pwosesis konbisyon san kontwòl lè l sèvi avèk idwojèn pi bon kalite. Siksè nan direksyon sa a se akòz konpetans nan jaden an nan kontwòl elektwonik nan pwosesis motè ak posibilite pou sèvi ak BMW patante fleksib sistèm distribisyon gaz Valvetronic ak Vanos, san yo pa ki li ta enposib asire operasyon an nòmal nan "motè idwojèn" . Sepandan, premye etap yo nan direksyon sa a dat tounen nan 1820, lè designer nan William Cecil te kreye yon motè idwojèn ki te opere sou sa yo rele "prensip vakyòm" - yon konplo trè diferan de sa yo ki te envante pita motè a ak yon motè entèn. . boule. Nan premye devlopman l 'nan motè combustion entèn 60 ane pita, pyonye Otto te itilize deja mansyone ak chabon ki sòti gaz sentetik ak yon kontni idwojèn nan apeprè 50%. Sepandan, ak envansyon nan karburateur la, itilize nan gazolin te vin pi plis pratik ak pi an sekirite, ak gaz likid te ranplase tout lòt altènativ ki te egziste jiska kounye a. Pwopriyete idwojèn kòm gaz yo te dekouvri anpil ane pita pa endistri espas, ki byen vit dekouvri ke idwojèn te gen pi bon rapò enèji/mas nan nenpòt gaz limanite konnen.

An jiyè 1998, Asosyasyon Ewopeyen an nan endistri otomobil la (ACEA) angaje tèt li nan Inyon Ewopeyen an diminye emisyon CO2008 soti nan machin ki fèk anrejistre nan Inyon an pa yon mwayèn de 2 gram pou chak kilomèt pa 140. Nan pratik, sa vle di yon rediksyon 25% nan emisyon konpare ak 1995, ak konsomasyon gaz an mwayèn nan flòt la nouvo te sou 6,0 l / 100 km. Nan fiti prè, mezi adisyonèl espere diminye emisyon gaz kabonik pa 14% pa 2012. Sa fè travay la pou konpayi machin trè difisil, epi, dapre ekspè BMW, yo ka rezoud swa lè l sèvi avèk gaz ki ba kabòn oswa pa konplètman elimine kabòn nan konpozisyon gaz la. Dapre teyori sa a, idwojèn ap reaparèt nan tèren otomobil la nan tout bèl pouvwa li.

Konpayi Bavarian la se te premye manifakti machin ki te pwodwi mas idwojèn ki mache ak pil yo. Reklamasyon yo optimis ak konfyans nan Pwofesè Burkhard Geschel, BMW manm konsèy responsab pou nouvo devlopman yo, ke "konpayi an pral vann machin idwojèn anvan ekspirasyon aktyèl la 7 Seri" te rive vre. Avèk dènye vèsyon li yo, Idwojèn 7, setyèm seri a, prezante nan 2006, ak yon motè 12-silenn 260 hp. mesaj sa a te deja vin yon reyalite. Entansyon an te sanble byen anbisye, men se pa san rezon. BMW te fè eksperyans ak motè entèn combustion kouri sou idwojèn depi 1978, ak sou 11 Me 2000 te fè yon demonstrasyon inik nan posiblite yo nan altènatif sa a. Yon flòt enpresyonan nan 15 750 hl machin ki soti nan jenerasyon anvan an nan semèn nan, patrone pa idwojèn motè douz-silenn, ranpli 170 km maraton a, mete aksan sou siksè konpayi an ak pwomès la nan nouvo teknoloji. Nan lane 000 ak 2001, kèk nan machin sa yo kontinye patisipe nan divès manifestasyon pou sipòte lide idwojèn lan. Lè sa a, li te tan pou yon nouvo devlopman ki baze sou 2002 Seri kap vini an, lè l sèvi avèk yon modèn 7-lit V-4,4 motè ki kapab yon vitès tèt nan 212 km / h, ki te swiv pa devlopman nan dènye ak yon 12-silenn V-XNUMX. Selon opinyon ofisyèl konpayi an, rezon ki fè BMW te chwazi teknoloji sa a sou selil gaz yo tou de komèsyal ak sikolojik. Premyèman, metòd sa a yo pral mande pou siyifikativman mwens envestisman si enfrastrikti pwodiksyon an chanje. Dezyèmman, paske moun yo te itilize nan bon fin vye granmoun entèn combustion motè a, yo renmen li epi li pral difisil yo pati avèk li. Ak twazyèm, nan entre-temps la, li te tounen soti ke teknoloji sa a ap devlope pi vit pase teknoloji selil gaz.

Nan machin BMW, idwojèn yo estoke nan yon veso kriyojenik super izole, tankou yon boutèy thermos gwo teknoloji devlope pa gwoup refrijerasyon Alman Linde. Nan tanperati depo ki ba, gaz la se nan faz likid la epi li antre nan motè a tankou gaz regilye.

Nan etap sa a, konsèpteur yo nan konpayi an Minik konsantre sou piki gaz endirèk, ak bon jan kalite a nan melanj lan depann sou mòd nan opere motè. Nan mòd chaj pati, motè a kouri sou melanj mèg menm jan ak gaz dyezèl - chanjman an fèt sèlman nan kantite gaz sou fòm piki. Sa a se sa yo rele "kontwòl kalite" nan melanj lan, nan ki motè a kouri ak depase lè, men akòz chaj la ki ba, fòmasyon nan emisyon nitwojèn minimize. Lè gen yon bezwen pou gwo pouvwa, motè a kòmanse travay tankou yon motè gazolin, deplase nan sa yo rele "kontwòl quantitative" nan melanj lan ak nòmal (pa mèg) melanj. Chanjman sa yo posib, sou yon bò, akòz vitès la nan kontwòl elektwonik nan pwosesis nan motè a, ak sou lòt men an, akòz operasyon an fleksib nan sistèm kontwòl distribisyon gaz - "doub" Vanos, k ap travay ansanm ak la. Valvetronic sistèm kontwòl konsomasyon san gaz. Li ta dwe sonje ke, dapre enjenyè BMW, konplo a k ap travay nan devlopman sa a se sèlman yon etap entèmedyè nan devlopman nan teknoloji ak ke nan lavni motè yo pral chanje nan piki idwojèn dirèk nan silenn ak turbocharger. Teknik sa yo gen pou rezilta nan pi bon dinamik machin pase yon motè gazolin konparab ak yon ogmantasyon nan efikasite jeneral nan motè a combustion entèn pa plis pase 50%. Isit la nou fè espre evite manyen sou sijè a nan "selil gaz", kòm pwoblèm sa a te byen aktivman itilize dènyèman. An menm tan an, sepandan, nou dwe mansyone yo nan kontèks la nan teknoloji idwojèn BMW a, kòm konsèpteur yo nan Minik deside sèvi ak jis aparèy sa yo sou pouvwa rezo elektrik la sou-tablo nan machin, konplètman elimine pouvwa batri konvansyonèl yo. Mouvman sa a pèmèt ekonomi adisyonèl gaz, kòm motè idwojèn nan pa oblije kondwi altènatè a, ak sistèm elektrik abò a vin konplètman otonòm ak endepandan de chemen kondwi a - li ka jenere elektrisite menm lè motè a pa kouri, osi byen ke pwodwi. ak konsome enèji prete tèt li nan optimize konplè. Lefèt ke se sèlman otan elektrisite ki nesesè kounye a ka pwodwi pou pouvwa ponp dlo a, ponp lwil oliv, rapèl fren ak sistèm fil elektrik tou tradui nan ekonomi adisyonèl. Sepandan, nan paralèl ak tout inovasyon sa yo, sistèm nan piki gaz (gazolin) pratikman pa t 'sibi chanjman chè konsepsyon. Yo nan lòd yo ankouraje teknoloji idwojèn nan mwa jen 2002, BMW Group, Aral, BVG, DaimlerChrysler, Ford, GHW, Linde, Opel MAN te kreye pwogram patenarya CleanEnergy, ki te kòmanse ak devlopman nan estasyon ranpli ak idwojèn likid ak konprese.

BMW se inisyatè a nan yon kantite lòt pwojè jwenti, ki gen ladan ak konpayi lwil oliv, nan mitan ki patisipan yo ki pi aktif yo se Aral, BP, Shell, Total. Enterè nan zòn pwomèt sa a ap grandi eksponansyèlman - nan dis ane kap vini yo, Inyon Ewopeyen an pou kont li pral bay kontribisyon finansye dirèk nan fon pou finanse devlopman ak aplikasyon teknoloji idwojèn nan kantite lajan an nan 2,8 milya dola ero. Volim nan envestisman pa konpayi prive nan devlopman nan "idwojèn" pandan peryòd sa a se difisil a predi, men li klè ke li pral anpil fwa depase dediksyon yo nan òganizasyon ki pa Peye yo.

Idwojèn nan motè entèn combustion

Li se enteresan sonje ke, akòz pwopriyete yo fizik ak chimik nan idwojèn, li se pi plis ki ka pran dife pase gazolin. Nan pratik, sa vle di ke anpil mwens enèji inisyal oblije kòmanse pwosesis la ki degaje konbisyon nan idwojèn. Nan lòt men an, melanj trè mèg ka fasil itilize nan motè idwojèn - yon bagay ke motè gazolin modèn reyalize atravè teknoloji konplèks ak chè.

Chalè ki genyen ant patikil yo nan melanj idwojèn-lè a mwens gaye, epi an menm tan an, tanperati oto-ignisyon an ak pousantaj la nan pwosesis ki degaje konbisyon yo pi wo pase sa yo ki nan gazolin. Idwojèn gen yon dansite ki ba ak yon difizyon fò (posibilite pou patikil antre nan yon lòt gaz - nan ka sa a, lè).

Enèji deklanchman ki ba ki nesesè pou ignisyon pwòp tèt ou se youn nan pi gwo defi nan kontwole pwosesis ki degaje konbisyon nan motè idwojèn paske melanj lan ka fasilman limen natirèlman akòz kontak ak zòn ki pi cho nan chanm ki degaje konbisyon an ak rezistans nan swiv yon chèn nan pwosesis konplètman san kontwòl. Evite risk sa a se youn nan pi gwo defi nan devlope motè idwojèn, men li pa fasil pou elimine konsekans lefèt ke yon melanj boule trè difize vwayaje trè pre mi silenn yo epi li ka antre twou vid ki genyen trè etwat. tankou tiyo fèmen, pou egzanp... Tout bagay sa yo dwe pran an kont lè konsepsyon motè sa yo.

Yon tanperati autoignition segondè ak yon nimewo oktan segondè (apeprè 130) pèmèt yon ogmantasyon nan rapò a konpresyon nan motè a ak, Se poutèt sa, efikasite li yo, men ankò gen yon danje pou otoignition nan idwojèn soti nan kontak ak pati a pi cho. nan silenn lan. Avantaj nan kapasite difizyon segondè nan idwojèn se posibilite pou melanje fasil ak lè, ki nan evènman an nan yon pann tank garanti dispèsyon rapid ak san danje nan gaz la.

Melanj ideyal lè-idwojèn pou konbisyon an gen yon rapò apeprè 34:1 (pou gazolin rapò sa a se 14,7:1). Sa vle di ke lè konbine menm mas idwojèn ak gazolin nan premye ka a, plis pase de fwa plis lè nesesè. An menm tan an, melanj idwojèn-lè a pran anpil espas, sa ki eksplike poukisa motè idwojèn ki mache ak pisans gen mwens pouvwa. Yon ilistrasyon piman dijital nan rapò ak volim se byen elokan - dansite idwojèn ki pare pou konbisyon an se 56 fwa mwens pase sa ki nan vapè gazolin .... Sepandan, li ta dwe remake ke, nan prensip, motè idwojèn ka opere tou ak melanj lè-idwojèn jiska 180: 1 (sa vle di melanj trè "mèg"), ki an vire vle di ke motè a ka opere. san yo pa yon valv gaz epi sèvi ak prensip la nan motè dyezèl. Li ta dwe tou remake ke idwojèn se lidè a enkontestab nan konparezon an nan idwojèn ak gazolin kòm sous enèji an tèm de mas - yon kilogram idwojèn se prèske twa fwa plis enèji-entansif pase yon kilogram nan gazolin.

Menm jan ak motè gazolin, idwojèn likid ka enjekte dirèkteman devan tiyo yo nan manifoul yo, men solisyon ki pi bon se piki dirèkteman pandan konjesyon serebral la konpresyon - nan ka sa a, pouvwa a ka depase sa yo ki nan yon motè gazolin menm jan an pa 25%. Sa a se paske gaz la (idwojèn) pa deplase lè tankou nan yon motè gazolin oswa dyezèl, sa ki pèmèt sèlman lè (siyifikativman plis pase nòmal) ranpli chanm ki degaje konbisyon an. Epitou, kontrèman ak motè gazolin, motè idwojèn pa bezwen toubiyon estriktirèl paske idwojèn difize ase byen ak lè san mezi sa a. Akòz pousantaj yo boule diferan nan diferan pati nan silenn lan, li pi bon yo mete de bouji, ak nan motè idwojèn, itilize nan elektwòd platinum se Inposibl, depi platinum vin tounen yon katalis ki mennen nan oksidasyon gaz nan tanperati ki ba.

H2R

H2R a se yon pwototip sipèsport k ap travay ki te konstwi pa enjenyè BMW e ki mache ak yon motè douz silenn ki rive nan yon pwodiksyon maksimòm de 285 hp lè li mache ak idwojèn. Mèsi a yo, modèl la eksperimantal akselere soti nan 0 a 100 km / h nan sis segonn ak rive nan yon vitès pi wo nan 300 km / h. Se motè a H2R ki baze sou inite estanda tèt-fen yo itilize nan petwòl 760i a epi li te pran sèlman dis. mwa pou devlope. Pou anpeche konbisyon espontane, espesyalis Bavière yo te devlope yon sik koule espesyal ak estrateji piki nan chanm ki degaje konbisyon an, lè l sèvi avèk posiblite yo bay nan sistèm distribisyon valv varyab nan motè a. Anvan melanj lan antre nan silenn yo, lèt la yo refwadi pa lè, ak ignisyon se te pote soti sèlman nan sant la mouri tèt - akòz to a ki degaje konbisyon segondè ak gaz idwojèn, avanse ignisyon pa obligatwa.

Jwenn

Analiz finansye a nan tranzisyon nan enèji idwojèn pi se pa sa ankò trè optimis. Pwodiksyon, depo, transpò ak ekipman pou gaz limyè yo toujou byen enèji-entansif pwosesis, ak nan etap aktyèl la teknolojik nan devlopman imen tankou yon konplo pa ka efikas. Sepandan, sa pa vle di ke rechèch ak rechèch pou solisyon yo pa pral kontinye. Pwopozisyon pou fè idwojèn nan dlo lè l sèvi avèk elektrisite nan panno solè epi estoke li nan gwo tank son optimis. Nan lòt men an, pwosesis la nan génération elektrisite ak idwojèn nan faz gaz la nan dezè Sahara a, transpòte li nan lanmè Mediterane a pa tiyo, likid ak transpòte li pa tankè kriyojenik, dechaje li nan pò epi finalman transpòte li nan kamyon son yon ti kras ridikil nan moman sa a ...

Yon lide enteresan dènyèman te prezante pa konpayi lwil oliv Nòvejyen Norsk Hydro, ki te pwopoze pou pwodwi idwojèn nan gaz natirèl nan sit pwodiksyon nan lanmè nò a, epi monoksid kabòn rezidyèl la te estoke nan jaden apovri anba maren an. Verite a manti yon kote nan mitan an, epi sèlman tan ap di ki kote devlopman nan endistri a idwojèn pral ale.

Mazda Variant

Konpayi Japonè Mazda a montre tou vèsyon li yo nan motè idwojèn - nan fòm lan nan yon machin espò rotary inite RX-8. Sa a pa etone, paske karakteristik konsepsyon motè Wankel yo trè apwopriye pou itilize idwojèn kòm gaz. Se gaz la ki estoke anba presyon ki wo nan yon tank espesyal, epi yo enjekte gaz la dirèkteman nan chanm ki degaje konbisyon yo. Akòz lefèt ke nan ka a nan motè rotary, zòn nan ki piki ak konbisyon pran plas yo separe, ak tanperati a nan pati nan aspirasyon se pi ba, pwoblèm nan nan posibilite pou ignisyon san kontwòl se siyifikativman redwi. Motè Wankel la ofri tou ase espas pou de enjektè, ki trè enpòtan pou enjekte pi gwo kantite idwojèn.