Новые тенденции в автомобилестроении

Государственный исследовательский центр Инженерного колледжа специализируется на передовых системах электропривода и энергосбережения, двигателях и альтернативном топливе, интеллектуальных транспортных системах и системах автомобильной связи, автономных транспортных средствах, системах шасси автомобилей и безопасности транспортных средств.

«Одной из самых больших тенденций в области автомобилестроения является повышение эффективности двигателя и экономии топлива, - говорит Джорджо Риццони, директор OSU CAR . – Такие работы включают в себя сокращение оборотов, понижение скорости, прямое соединения топлива и его увеличение».

Другие инженерные тенденции сосредоточены на:

• улучшении передач (добавление скоростей);
• уменьшении вспомогательной нагрузки за счет интеллектуального управления энергией других компонентов автомобиля;
• электрификации автомобиля;
• гибридизации;
• улучшении систем управления батареями, новых батарейных систем и силовой электроники.

«Снижение веса в подсистемах транспортных средств также тестируется с использованием легких конструкций из альтернативных материалов, таких как алюминий, магний, композиты, пластмассы и многослойная конструкция», добавляет Риццони.

Аккумуляторы

Системы управления аккумуляторами разрабатываются с целью обеспечения производительности, жизни и реализации гарантийных целей как для аккумуляторов, так и для их систем мониторинга и управления. «Автопроизводителям необходимо полностью понять, как изменяющиеся эксплуатационные ограничения влияют на срок службы аккумуляторных систем, за счет обширного тестирования и моделирования. Необходимо разрабатывать сложные алгоритмы для отслеживания и прогнозирования различных параметров, таких как состояние заряда и состояние работы в течение срока службы аккумулятора», - комментирует Риццони.

Чтобы расширить диапазон работы аккумулятора и сократить затраты, некоторые исследователи разрабатывают и тестируют новые химические элементы и подсистемы аккумуляторов. Продвинутые химикаты могут позволить аккумуляторам работать с более высокими температурными экстремумами, дольше и с более легким весом и при низкой стоимости. Другие усилия прилагаются для снижения стоимости вспомогательных систем, таких как охлаждение, для дальнейшего снижения общей стоимости аккумуляторной системы.

Турбонаддув

Двумя основными преимуществами в сокращении потребления двигателя внутреннего сгорания являются термодинамика и механика. «С термодинамической точки зрения, работа двигателя будет стремится к более высоким нагрузкам, при которых эффективность силового агрегата будет выше», - говорит Риццони. «С механической точки зрения положительный аспект заключается в уменьшении трения в поршневых узлах и компрессорах, вместе с уменьшением количества цилиндров».

Уменьшенные двигатели легче обычных моторов, тем самым они способны уменьшить массу транспортного средства и улучшить расход топлива транспортного средства. Турбонаддув использует механическую энергию выхлопных газов для увеличения индуктивного заряда, в связи с этим, увеличивается отношение мощности к смещению. «Сокращенный двигатель с турбонаддувом имеет преимущество. Имея такую же или даже улучшенную производительность, что и традиционный двигатель, у мотора с наддувом значительно повышена эффективность использования топлива», - говорит Риццони.

Расширенные режимы горения

Инженеры работают над повышением эффективности двигателей внутреннего сгорания за счет разработки нескольких усовершенствованных режимов горения. Один из этих режимов называется гомогенным воспламенением сжатия заряда HCCI. При сжигании HCCI сильно гомогенизированная смесь воздуха, топлива и продуктов сгорания из предыдущего цикла, автоматически воспламеняется при сжатии. «Этот режим горения направлен на объединение преимуществ современных процессов сжигания дизельного топлива и бензина, а именно низких выбросов и высокой эффективности», - заявляет Риццони.

Пока кто-то работает над качеством ДВС, немецкий автопром уже занимается внешним видом. Так, компания Мерседес утверждает, что способна к 2019 году выпустить самый красивый седан в мире. Советуем ознакомиться с обзором этого удивительного автомобиля Mercedes AMG:

Другая исследовательская тенденция направлена на то, чтобы восстановить энергию, которая обычно рассеивается через систему охлаждения выхлопных газов, автомобильных силовых агрегатов, с использованием инновационных устройств, для рекуперации тепла. Эти системы могут преобразовывать тепловую энергию в механическую или электрическую энергии, тем самым повышая общую эффективность транспортного средства. Органический цикл Ренкина, термоэлектрические системы, турбокомпрессоры и рекуперативные системы теплового управления имеют потенциал для значительного повышения эффективности двигателя.

Меньший, но все еще важный аспект исследований топливной эффективности называется «интеллектуальное управление энергии». «Эта способность более разумно контролировать аксессуарные нагрузки в автомобиле, такие как генератор переменного тока или усилитель руля, и т. д. Это поможет способствовать улучшенному расходу газа», - говорит Риццони. «Благодаря более умному управлению этими нагрузками и добавлению технологии стоп-старта, могут быть значительные увеличения экономии топлива, при незначительном или полном увеличении стоимости транспортного средства».