Специалисты МТИ разрабатывают новую гибридную концепцию для тяжёлых грузовиков
Крупнотоннажные грузовики, такие как 18-колёсные автопоезда, которые перевозят различные товары с ферм или заводов на рынок, практически все работают на дизельном толливе. На их долю приходится значительная часть мировых выбросов парниковых газов, но пока мало что сделано для ограничения выхлопов, вызывающих изменение климата.
Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новую концепцию энергообеспечения этих грузовиков, которая могла бы значительно сократить загрязнение окружающей среды, повысить эффективность перевозок и существенно снизить или даже вообще устранить выбросы парниковых газов.
Концепция включает в себя использование гибридной двигательной установки; позволяющей грузовику в основном работать от аккумуляторов, но имеющей в своем составе двигатель с искровым зажиганием (вместо дизельного двигателя). Этот двигатель, работающий на чистом бензине, чистом спирте или смесях из этих видов топлива, позволяет фурам проходить такие же расстояния, которые покрывают обычные дизельные грузовики.
Новая концепция была разработана в рамках программы MIT Energy Initiative научным сотрудником Дэниелом Коном и главным инженером-исследователем Лесли Бромбергом, которые собираются представить её на ежегодной международной конференции SAE.
По сравнению с дизельным автомобилем автомобиль с бензиновым двигателем производит гораздо меньше выбросов — в частности, в 10 раз меньше оксида азота — основного компонента загрязнения воздуха.
Благодаря использованию многотопливной системы, которая позволяет работать на бензине, этаноле, метаноле или их смесях, такие двигатели выделяют меньше парниковых газов, чем двигатели на чистом бензине.
«Если использовать чистый метанол или этанол, получаемые из возобновляемых источников, таких как сельскохозяйственные отходы или городской мусор, выбросы парниковых газов могут быть даже сведены к нулю» — утверждает Кон.
Хотя Tesla Motors объявила, что будет производить полностью электрический тяжёлый грузовик, исследователи считают, что это будет очень сложно сделать из-за стоимости и веса батарей, необходимых для обеспечения достаточной дальности поездок.
Чтобы обойти эту проблему, инженеры МТИ предлагают использовать в таких автомобилях подключаемый гибрид. Этот разрабатываемый высокоэффективный бензиновый двигатель на различных видах топлива будет весить намного меньше, будет более экономичным и будет меньше загрязнять атмосферу по сравнению с лучшими из современных автомобилей с дизельным двигателем.
Кон и Бромберг провели подробный анализ как инженерных, так и экономических аспектов того, что потребуется для разработки такого двигателя, способного удовлетворить запросы автотранспортных компаний. Они установили, что для того, чтобы соответствовать по эффективности дизелям, можно использовать смесь спирта с бензином или даже чистый спирт, который можно вырабатывать из возобновляемых источников энергии. Детальное компьютерное моделирование всего диапазона требуемых характеристик двигателя в сочетании с проверкой результатов с использованием системы искусственного интеллекта дало чёткие указания на наиболее перспективные пути и показало, что такие проекты действительно возможны в практическом и в финансовом отношении.
Поскольку бензиновые двигатели стали намного более эффективными и чистыми, а относительная стоимость дизельного топлива в последнее время возросла, поэтому стоимостные преимущества эксплуатации тяжёлых дизельных грузовиков больше не играют роли. Использование многотопливного двигателя в гибридной системе позволит ему работать в оптимальном режиме, максимально обеспечивая эффективность.
К тому же метан является чрезвычайно вредным парниковым газом, а если его можно будет направить на производство полезного топлива путём преобразования в метанол с помощью простого химического процесса, то это будет одним из наиболее привлекательных способов получения чистого топлива.
15.04.2019 13:18
