Что такое двс на машине: ДВС, что это такое в машине? Двигатель внутреннего сгорания: устройство и принцип работы

Содержание

Что такое ДВС в автомобиле?

Двигатель внутреннего сгорания в автомобилях – это самая главная составляющая. Если бы ДВС не был изобретен, тогда бы отрасль автомобилестроения, скорее всего, остановилась бы на колесе и не развилась дальше до современных масштабов. Двигатель сделал настоящую революцию. Давайте поговорим о том, что такое ДВС, о его истории, устройстве и принципе действия.

Первые попытки к созданию агрегата, подобного двигателю внутреннего сгорания, начались в 18 веке. Многие изобретатели со всего мира долго пытались создать механизм, в котором бы энергия от сгорания топлива могла бы превращаться в механическую.

Первый двигатель

Первыми о том, что такое ДВС и как его построить, задумались братья Ньепс из Франции. Они изобрели и собрали устройство, которое назвали «пирэолофор». Топливом в данном моторе выступала угольная пыль, но при всей эффективности данный механизм не получил особого признания в науке и остался только в виде чертежей. «Пирэолофор» имел очень несовершенную конструкцию. Он отличался высокими рабочими температурами и огромным расходом топлива при относительно низкой эффективности. Также этот агрегат потреблял много масла. Но уже тогда данный двигатель устанавливался на первые, еще не совершенные трехколесные машины.

Вторая попытка

В 1864 году Зигфрид Маркус, который занимался различными изобретениями, показал миру первый одноцилиндровый карбюраторный мотор.

Он приводился в действие от энергии сгорания продуктов нефтепереработки. Этот ДВС был способен развивать существенную на тот момент скорость – 10 миль в час.

Двухцилиндровый мотор Брайтона

В 1873 году инженер Джордж Брайтон на основе уже существующих разработок создал двухцилиндровый ДВС. В самом начале мотор функционировал на керосине, а затем его перевели на бензин. Среди недостатков этого аппарата выделяли слишком крупные размеры.

Двигатель Отто

В 1876 году был сделан большой шаг в истории ДВС. Николас Отто сумел создать технически сложный агрегат, который максимально эффективно преобразовывал энергию сгорания нефтепродуктов в механическую энергию. В 1883 году французский инженер Деламар создает мотор, где в качестве топлива мог бы использоваться природный газ. Однако это изобретение также не нашло отклик и существует только на бумаге в виде чертежей.

Громкое имя в истории автомобилестроения

В 1815 году о том, что такое ДВС и как его можно использовать, задумался Готтлиб Даймлер. Он не просто создал эффективный двигатель, а наладил производство прототипа современного агрегата с вертикальным расположением цилиндров и карбюраторным впрыском.

Это первый на тот момент компактный механизм, который затем поспособствовал развитию автомобилестроения.

Общие определения о ДВС

О том, что такое ДВС в машине, знают, наверное, все. Но основная особенность любого механизма внутреннего сгорания в том, что топливная смесь поджигается непосредственно в рабочей камере, а не в каких-нибудь внешних носителях.В процессе работы двигателя выделяется химическая и тепловая энергия, которая преобразуется в механическую. О том, что такое ДВС, рассказывают в школьном курсе физики, а принцип работы основывается на эффекте от теплового расширения газов, образовавшихся в процессе сгорания горючей смеси под давлением в камере сгорания.

Виды ДВС

Можно выделить поршневые ДВС. Они наиболее эффективные. Это подтвердит человек, который имеет навыки обслуживания и ремонта двигателей, – машинист ДВС. Что это такое? Устройство данного мотора следующее: камера сгорания расположена внутри цилиндра, тепловая энергия превращается в механическую при помощи шатунно-поршневого кривошипного механизма, энергия передается коленчатому валу.

Существует несколько видов поршневых двигателей. Сначала отметим карбюраторные ДВС. Здесь топливная смесь приготавливается в карбюраторе, а затем впрыскивается в камеру сгорания от электрической искры. Это хорошая возможность узнать, что такое ДВС в машине. Инжекторный двигатель подает смесь непосредственно во впускной коллектор при помощи специальных форсунок. Все процессы в таком моторе контролируются электроникой. Воспламенение происходит от свечи.

Существуют также и дизельные агрегаты. Тем, кто не знал, что такое ДВС в машине, стоит познакомиться с этим типом мотора подробнее. Здесь топливная смесь поджигается без использования свечей. Воспламеняется она за счет сжатия воздуха, который в результате нагревается до температур, превышающих значения горения смеси. Топливо впрыскивается при помощи специальных форсунок.

Роторно-поршневой двигатель – это довольно интересный агрегат. Что такое ДВС в автомобиле данного типа? Сейчас такое устройство встречается достаточно редко. В этом механизме тепловая энергия от сгорания превращается в механическую при помощи рабочих газов, которые вращают ротор в рабочей камере. Механизм имеет особенную форму, профиль и двигается по «планетарной» траектории непосредственно внутри рабочей камеры. Последняя имеет также особую конфигурацию – «8», а функции ее – ГРМ, поршневая группа и коленчатый вал. Сейчас все знают, что такое ДВС в авто уже практически не используется.

Существуют и газотурбинные двигатели. Здесь энергия превращается в механическую при помощи вращения ротора, который заставляет двигаться вал турбины. В ходе доработок и экспериментов ученые и инженеры со всего мира определили, что самый эффективный, надежный, неприхотливый, а также экономичный в плане горючего и масла – это поршневой ДВС.

Прочие виды двигателей, кроме поршневого, остались далеко в истории. Рассматривая вопрос о том, что такое ДВС в машине, стоит отметить, что роторно-поршневой мотор изготавливает сейчас только концерн Mazda. На Chrysler было собрано несколько газотурбированных моторов, однако это было очень давно, и никто из серьезных автопроизводителей не оценил эти агрегаты. В СССР газотурбированные двигатели использовали на некоторых танках и военных кораблях. Однако затем от технологии и вовсе отказались.

Как устроен ДВС

Для тех, кто не знает, что такое двигатель ДВС, рассмотрим устройство этого механизма. В корпусе мотора объединяются сразу несколько важных узлов. Это блок цилиндров – внутри воспламеняется смесь бензина и воздуха, а затем газы заставляют поршни двигаться. Кривошипно-шатунная группа передает энергию на коленвал.

Механизм ГРМ служит для обеспечения открытия или закрытия впускных и выпускных клапанов в нужный момент. Он нужен для того, чтобы впустить смесь в цилиндры и выпустить отработанные газы. Также ДВС оснащен системой подачи топлива, зажигания смеси и удаления выхлопных газов.

Принцип работы ДВС

Каждый, кто стакивается с автомобилем, обязан знать, что такое двигатель ДВС и как он работает. Когда владелец автомобиля поворачивает ключ в замке зажигания, стартер вращает коленчатый вал. Поршень под действием коленчатого вала приводится в движение. Когда он достигнет своего нижнего положения, то переходит к движению в ВМТ. Затем в камеру сгорания подается смесь горючего и воздуха. Когда поршень движется вверх, смесь сжимается. В момент, когда он достигнет своего верхнего крайнего положения, искра, сгенерированная свечей, подожжет горючую смесь. Происходит взрыв, и выделяющиеся газы с большой силой толкают поршень обратно вниз. В этот момент откроется выпускной клапан. Через него горячие отработанные газы выходят из цилиндра в атмосферу. Когда поршень снова пройдет нижнюю мертвую точку, он вновь отправится в верхнюю. За это время коленвал совершит один оборот.

Когда поршень начнет новое движение, откроется впускной клапан и впустит в цилиндр очередную порцию горючей смеси. Последняя займет собой весь объем отработанных газов. Далее весь описанный процесс начнется заново. Так как работа поршня в этих примитивных двигателях ограничена лишь двумя тактами, то он совершает меньше движений, чем четырехтактных двигатель. Также снижаются потери энергии на трение. Но в процессе работы выделяется много тепла, и такие моторы сильнее греются.

Необходимо использовать масло ДВС. Что это такое? Это специальная маслянистая жидкость, изготовленная из углеводородов, которая снижает трение в поверхностях. В двухтактном моторе поршень также выполняет функцию механизма ГРМ, открывая и закрывания клапаны. Главный недостаток этой системы – неэффективный газообмен в сравнении с четырехтактным агрегатом.

Заключение

Вот что такое ДВС в машине. Это тот механизм, который приводит в движение тяжелый автомобиль. Сегодня это принимается как должное, а ведь в свое время ДВС считался величайшим прорывом.

Когда нужен ремонт а когда лучше полная замена двигателя

Отказ двигателя — это событие, которое всегда сулит неприятности и требует принятия важных решений:

Стоит ли тратить деньги на замену или ремонт двигателя или целесообразнее было бы вовсе избавиться от старого автомобиля и приобрести новый?

Пригоден ли старый двигатель для ремонта или придется заменить его новым, восстановленным или подержанным?

Какой вариант лучше и разумнее с экономической точки зрения?

Починить или выбросить?

Если вашему авто меньше десяти лет и вы сильно прикипели к нему душой или не можете в настоящий момент позволить себе другой, то, пожалуй, лучшим решением для вас будет отремонтировать или заменить старый двигатель. Автомобили быстро обесцениваются, даже если эксплуатировались они не слишком часто. К тому времени, как вашей машине понадобится новый мотор, ее рыночная цена или стоимость при встречной продаже может быть настолько низкой, что переводить на нее лишние деньги станет просто нерентабельно. Следовательно, если ваш автомобиль стоит меньше $2000, очень хорошо подумайте, прежде чем тратиться на капитальный ремонт. Уж лучше приберегите свои финансы для покупки нового авто.

С другой стороны, если ваша старушка отслужила более десяти лет, и вы ее терпеть уже не можете или ищете предлог обзавестись новым автомобилем, не тратьте на нее ни копейки. Забудьте о ремонте и замене старого мотора. Сдайте ее на утилизацию или пожертвуйте на благотворительность, позаботившись о списании налога, или продайте по дешевке кому-нибудь, кто думает, что сможет ее отремонтировать и «поставить на ноги».

Во-первых, выясните причину отказа двигателя.

Если старый двигатель «набегал» более 150000 миль и сжигает масло, работает кое-как, шумит или глохнет, то ремонт обойдется дорого. Для реконструкции двигателя с большим пробегом потребуется расточить цилиндры под новые поршни большего диаметра. В связи с этим увеличатся затраты на запчасти и услуги автосервиса. Возможно, понадобится расточить соосные отверстия в блоке цилиндров, чтобы восстановить их округлую форму и расположение вдоль одной линии. Также может понадобиться фрезеровка и шлифовка привалочных поверхностей для обеспечения их плоскости. Необходимо будет реставрировать поверхность головок цилиндров, заменить выпускные клапаны (возможно, и гнезда клапанов, если головка алюминиевая), может потребоваться расточка отверстий распредвала вдоль одной оси, чтобы восстановить опорные поверхности. Вдобавок к механической обработке двигатель нужно будет полностью демонтировать, тщательно очистить и проверить на наличие трещин или других повреждений, из-за которых блок или головки могут быть ремонтонепригодными. Если блок и головки цилиндров в порядке, то коленвал, скорее всего, придется переточить, чтобы восстановить поверхности шейки. Может быть, понадобятся новые кулачки, распредвал, толкатели клапанов или поршни, если старые слишком износились. Возможно, также надо будет заменить шатунные и коренные подшипники коленвала, подшипники распредвала, цепь механизма газораспределения и комплект шестерен (или зубчатый ремень привода, если это двигатель с распределительным валом в головке блока цилиндров), масляный насос и любые другие поврежденные или изношенные детали. Все это сводятся к тому, что ремонт влетит в копеечку.

В связи с тем, что реконструкция двигателя с большим пробегом требует немалых усилий, во многих автомастерских и у официальных дилеров вам посоветуют заменить старый мотор новым или восстановленным. В обоих случаях двигатель приходит более-менее укомплектованным и, как правило, может быть установлен за один день. Не будет никаких задержек, связанных с механической обработкой или ожиданием запчастей для старого мотора. На большинство новых и восстановленных двигателей распространяется гарантия.

Приобретать подержанные двигатели может быть рискованно. Двигатель, добытый на автосвалке с какой-нибудь машины с малым пробегом (менее 60000 миль), наверное, будет не так уж плох. Если гарантируется хорошее состояние двигателя (а гарантию дают не все), то его покупка и установка, действительно, гораздо дешевле. Но если пробег мотора довольно большой или автомобиль, с которого его сняли, был списан за негодностью (а не пострадал в аварии), и гарантий никто не дает, лучше не покупайте. Продолжайте искать и сделайте выбор в пользу нового или восстановленного двигателя от проверенного поставщика.

При выборе хорошего б/у двигателя следует помнить, что он должен быть совместимым с вашей системой управления двигателем, с датчиками и электропроводкой. Так как конструкция и настройки двигателей меняются из года в год, то может быть проблематично найти двигатель от авто необходимого вам года, марки и модели, или хотя бы его наиболее близкий аналог.

Новый или восстановленный двигатель?

Заказанный вами новый сменный двигатель может быть усовершенствован, чтобы обеспечить больший рабочий объём или больше мощности в соответствии с вашими пожеланиями. Если же вы не хотите никаких модификаций, то получите точную копию заводского двигателя.

Восстановленный двигатель — это б/у двигатель, который был разобран, проверен и реконструирован до состояния полного восстановления технических характеристик. Детали, подверженные естественному износу, такие как подшипники, кольца, цепи механизмов газораспределения, клапанные пружины, прокладки, пломбы, масляные насосы и т.п., подлежат обязательной замене. Более крупные детали — коленчатые, распределительные валы и поршни — будут заменены в случае необходимости. Конечный продукт должен соответствовать техническим характеристикам оригинального оборудования либо превосходить их.

Еще одно преимущество такого варианта (восстановления двигателя) состоит в том, что это позволит вам повторно использовать полезные детали и продлить их срок службы, вместо того, чтобы сдать их на металлолом. Таким образом, этот подход не только является благоприятным для окружающей среды, но и способствует сохранению и созданию рабочих мест.

Для сравнения, новый двигатель обычно оснащен новыми деталями (блок цилиндров, головки цилиндров, коленчатый вал, шатуны, поршни, распределительный вал, клапаны и т.п.), что, наряду с улучшением характеристик, значительно увеличивает его стоимость по сравнению с восстановленным двигателем.

Как на новые, так и на восстановленные двигатели распространяется гарантия (чем больше гарантийный срок, тем лучше).

Как работает двигатель?

ТЕХНОЛОГИИ — Изобретения

Задумывались ли вы когда-нибудь…

Как работает двигатель?
Что такое внутреннее сгорание?
Каковы четыре фазы цикла сгорания?

Метки:

См. все метки

каталитический нейтрализатор,
сгорание,
сжатие,

двигатель

,
выхлоп,
взрыв,
топливо,
впуск,

глушитель

,
поршень,

Клапан

,
Наука,
Технология,
Транспорт,
Автомобиль,
Капюшон,
Бензин,
Движение,
Газ,
Внутреннее сгорание,
Сила,
Энергия,
Цикл,
Четырехтактный,
Воздух,
Свеча зажигания,
Катализатор,
Горение,
Сжатие,
Двигатель,
Выхлоп,
Взрыв,
Топливо,
Впуск,
Глушитель,
Поршень,
Клапан,
Наука,
Технология,
Транспорт,
Автомобиль,
Капюшон,
Бензин,
Движение,
Газ,
Внутреннее сгорание,
Сила,
Энергия,
Цикл,
Четырехтактный,
Воздух,
Свеча зажигания

Сегодняшнее чудо дня было вдохновлено Эдди. Эдди Уондерс , « как работает двигатель на автомобиле » Спасибо, что ДУМАЕТЕ вместе с нами, Эдди!

Вы уже знаете, что завести машину так же просто, как повернуть ключ, но задумывались ли вы когда-нибудь, что на самом деле происходит под капотом?

Когда вашему телу нужно топливо, вы кормите его едой. Когда вашему автомобилю нужно топливо, вы «кормите» его бензином. Точно так же, как ваше тело преобразует пищу в энергию, автомобильный двигатель преобразует газ в движение. Некоторые новые автомобили, известные как гибриды, также используют электричество от аккумуляторов для приведения в движение транспортного средства.

Процесс преобразования бензина в движение называется «внутренним сгоранием».Двигатели внутреннего сгорания используют небольшие контролируемые взрывы для выработки энергии, необходимой для перемещения вашего автомобиля во все места, которые ему нужно проехать.

Если вы создадите взрыв в маленьком замкнутом пространстве, например, в поршне двигателя, высвобождается огромное количество энергии в виде расширяющегося газа. Типичный автомобильный двигатель производит такие взрывы сотни раз в минуту. Двигатель использует энергию и использует ее для движения вашего автомобиля.

Взрывы заставляют двигаться поршни в двигателе. Когда энергия первого взрыва почти иссякает, происходит еще один взрыв. Это заставляет поршни двигаться снова. Цикл повторяется снова и снова, давая автомобилю мощность, необходимую для движения.

Автомобильные двигатели используют четырехтактный цикл сгорания. Четыре такта: впуск, сжатие, сгорание и выпуск. Удары повторяются снова и снова, генерируя энергию. Давайте подробнее рассмотрим, что происходит во время каждой фазы цикла сгорания.

Впуск: Во время цикла впуска впускной клапан открывается, и поршень движется вниз. Цикл начинается с подачи воздуха и газа в двигатель.

Сжатие: Когда начинается цикл сжатия, поршень движется вверх и выталкивает воздух и газ в меньшее пространство. Меньшее пространство означает более мощный взрыв.

Возгорание: Затем свеча зажигания создает искру, которая воспламеняет и взрывает газ. Сила взрыва заставляет поршень опуститься.

Выхлоп: В последней части цикла выпускной клапан открывается для выпуска отработанного газа, образовавшегося в результате взрыва. Этот газ перемещается в каталитический нейтрализатор, где очищается, а затем проходит через глушитель, прежде чем выйти из автомобиля через выхлопную трубу.

Интересно, что дальше?

Подумайте дважды, прежде чем плавать с завтрашним чудом дня!

Попробуй

Накрутил мотор? Обязательно изучите следующие виды деятельности с другом или членом семьи:

Знаете ли вы, из каких частей состоит автомобиль? Перейти онлайн, чтобы проверить анатомию автомобиля. Узнайте больше о частях автомобиля и о том, что они делают. Можете ли вы определить каждую деталь вашего семейного автомобиля?
Если вы действительно хотите узнать больше о двигателях, попросите взрослого друга или члена семьи открыть капот семейного автомобиля, чтобы вы могли поближе рассмотреть двигатель. Вы можете себе представить, сколько деталей в современном двигателе? Если возможно, сравните двигатель вашего семейного автомобиля с двигателем другого типа, например, с двигателем газонокосилки.
Благодаря современным технологиям двигатели меняются, чтобы поддерживать несколько источников топлива. Какими будут двигатели, когда вы станете достаточно взрослыми, чтобы водить машину? Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с онлайн-мероприятием NOVA Car of the Future. Как вы думаете, гибрид или электромобиль в вашем будущем? Почему или почему нет?

Wonder Sources

http://auto.howstuffworks.com/engine1.htm
http://www.wisegeek.com/how-does-a-car-engine-work.htm

Ты понял?

Проверьте свои знания

Wonder Contributors

Благодарим:

Чез, Каден, Элизабет, Елена и Кристал
за вопросы по сегодняшней теме Wonder!

Удивляйтесь вместе с нами!

Что вас интересует?

Wonder Words

сжигание
топливо
взрыв
генерирует
в комплекте
поршень
жгут
двигать
ход
впуск
сжатие
выхлоп
клапан
глушитель
выхлопная труба
ключ
капот
движение

Примите участие в конкурсе Wonder Word

Оцените это чудо

Поделись этим чудом

ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО

Подпишитесь на Wonderopolis и получайте
Wonder of the Day® по электронной почте или SMS

Присоединяйтесь к Buzz

Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции. Узнай первым!

Поделитесь со всем миром

Расскажите всем о Вандополисе и его чудесах.

Поделиться Wonderopolis

Wonderopolis Widget

Хотите делиться информацией о Wonderopolis® каждый день? Хотите добавить немного чуда на свой сайт? Помогите распространить чудо семейного обучения вместе.

Добавить виджет

Ты понял!

Продолжить

Не совсем!

Попробуйте еще раз

Слишком рано прощаться с двигателями внутреннего сгорания

Эксперты Oliver Wyman утверждают, что автомобили с ДВС являются дойными коровами, финансирующими переход отрасли к электрифицированному будущему с преобладанием программного обеспечения

На основных автомобильных рынках наблюдается быстрое распространение электромобилей (EVs) ). В Европе аккумуляторные электромобили составили 90,1% регистраций автомобилей в 2021 году, и действуют правила, разрешающие продажу только автомобилей с нулевым уровнем выбросов, начиная с 2035 года. автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Это включает в себя более экологически приемлемые гибридные автомобили, которые используют ДВС наряду с батареями электромобилей для питания.

Автомобильные компании признают это и не планируют отказываться от производства силовых агрегатов внутреннего сгорания в ближайшее время. Тем не менее, некоторые хотят сократить свои инвестиции в исследования и разработки ДВС и транспортных платформ и сосредоточить все свои ресурсы на развитии электромобилей. Это будет означать упущенную возможность повысить эффективность и снизить воздействие на окружающую среду тех автомобилей с ДВС, которые еще предстоит производить, продавать и эксплуатировать в течение многих лет. Эти продажи автомобилей, которые на данный момент более прибыльны для производителей, чем электромобили, являются дойными коровами, финансирующими переход отрасли в электрифицированное будущее, в котором доминирует программное обеспечение. Автопроизводители не могут допустить снижения этого потока доходов.

На что следует обратить внимание автопроизводителям

Дальнейшие технологические инновации необходимы, чтобы позволить автомобилям с двигателем внутреннего сгорания оставаться частью ассортимента продаж. Следовательно, вместо того, чтобы убегать от инноваций в области ДВС, автопроизводители должны разрабатывать стратегии для их эффективного достижения, не напрягая и без того скудно распределенные ресурсы (и поставщиков) и не обращаясь к клиентам, чтобы компенсировать разницу.

Обзор современных исследований показывает, что для повышения эффективности можно использовать различные технологии. Наши расчеты показывают, что это может привести к потенциальному сокращению выбросов CO2 от ДВС на 10-15%, в зависимости от класса автомобиля.

Mazda ясно дала понять, что планирует продолжать «непрерывный поиск идеального двигателя внутреннего сгорания». рециркуляция газа, рекуперация отработанного тепла и терморегуляция отработавших газов. Дополнительное сокращение выбросов может быть достигнуто за счет включения в конструкцию современного двигателя преимуществ покрытий с низким коэффициентом трения, усовершенствованного турбонаддува и турбокомпаунда, электрических фазовращателей впускных клапанов, впрыска воды и форкамерного зажигания. За счет более широкого использования преимуществ более длинного хода поршня, переменной степени сжатия, более обедненной смеси или современных вариантов циклов Миллера или Аткинсона выбросы потенциально могут быть снижены еще больше.

Благодаря внедрению таких инноваций ДВС, по нашим оценкам, выбросы CO2 на километр (gCO ₂ /км) могут быть снижены примерно на 16 граммов по сравнению с современным поколением технологий двигателей в типичном автомобиле С-сегмента с двигателем ДВС. Это до любой дальнейшей электрификации трансмиссии. Другими словами, это приводит к экономии более 1800 кг CO2 за десятилетний период использования, если значительный потенциал доступных в настоящее время технологий будет использован для улучшения текущего стандарта Euro 6-TEMP.

Это означает, что только в Европе можно сократить выбросы CO2 почти на 60 миллионов тонн только благодаря инновациям ДВС. Это примерно столько, сколько выбрасывают все автомобили в Испании за целый год, или эквивалентно снятию с дорог более четырех миллионов автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Эти технологии могут оказаться жизненно важными, учитывая, что автопроизводители должны сократить выбросы CO2 на 55% к 2030 году по сравнению с уровнями 2021 года.

Вместо того, чтобы убегать от инноваций в области ДВС, автопроизводители должны разработать стратегии для их эффективного достижения без дальнейшего увеличения и без того скудно распределенных ресурсов

На той же странице

При этом существуют разные точки зрения на развитие и экономическую целесообразность этих инноваций. Некоторые отраслевые эксперты, в том числе Международный совет по чистому транспорту (ICCT), считают, что необходимые технологии в значительной степени доступны и осуществимы, в то время как другие утверждают, что стоимость внедрения будет слишком высокой для многих сегментов транспортных средств. Но, учитывая потенциальную экономию, дальнейшие инвестиции для разрешения разногласий кажутся оправданными.

Параллельно в настоящее время исследуются и более продвинутые технологии. Это включает в себя использование синтетического или электронного топлива в ДВС. Текущие оценки показывают, что переход приведет к меньшему количеству выбросов по сравнению с соответствующим автомобилем с ДВС стандарта Евро 6 сегодня.

Некоторые игроки также изучают возможность использования водорода в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, что было бы вариантом с нулевым уровнем выбросов. Хотя эта альтернатива все еще довольно дорогая, у нее может быть потенциал для конкретных вариантов использования и нишевых приложений.

Рисунок 1: Примеры инноваций ДВС и их потенциал по сокращению выбросов выхлопных газов

Усилия по сокращению выбросов оксидов азота

Помимо сокращения выбросов СО2, внимание регулирующих органов также уделяется выбросам оксидов азота (NOx), при этом ожидается следующая нераскрытая итерация целей Евро-7 быть гораздо более строгим. Новые правила, скорее всего, вступят в силу во второй половине этого десятилетия, поэтому автопроизводителям остается только гадать, к чему стремиться.

Существующие системы контроля выбросов уже преобразовывают выбросы NOx с более чем 9Эффективность 9% в условиях движения по шоссе, но необходима дальнейшая работа, чтобы покрыть более высокие выбросы в городских условиях движения. С этой целью разрабатываются такие технологии, как большие объемы катализатора, непрерывная гибридизация трансмиссии и усовершенствованная обработка выхлопных газов.

Эксперты отрасли считают, что такие инновации можно внедрить без особых затрат. Например, по оценкам ICCT, автомобиль начального уровня с бензиновым двигателем может добиться более низких выбросов при холодном запуске, используя небольшой электрический каталитический нагреватель, который стоит дополнительно 150 евро (160 долларов США), в то время как внедрение 48-вольтовых систем может стоить около 600 евро. помочь легковым автомобилям с дизельным двигателем достичь соответствия стандарту Евро-7.

Достижение правильного баланса между исследованиями и разработками

Несмотря на очевидные причины для продолжения инвестиций в инновации ДВС только на основе соблюдения нормативных требований, производители автомобилей и их поставщики серьезно ограничены в ресурсах и должны одновременно сосредоточиться на разработке будущих технологий и архитектур электромобилей. В результате игрокам отрасли придется консолидировать усилия вокруг тех вариантов, которые дают наилучшие шансы продлить срок службы этой уходящей в прошлое технологии. Нет никаких конкурентных или стратегических преимуществ в разработке платформ ICE собственными силами или изолированно. На этом фоне мы видим три стратегических направления.

Только в Европе благодаря инновациям ДВС можно сократить выбросы CO2 почти на 60 миллионов тонн. через платформы с общим двигателем. Предоставление платформ ICE другим игрокам может помочь автопроизводителям масштабироваться за счет стороннего бизнеса. Это также может быть принято для ДВС, используемых в гибридных автомобилях, с значительно меньшим количеством «вариантов оборудования» — имея в виду варианты трансмиссии, из которых клиенты могут выбирать.
В конечном итоге это может привести к созданию бизнес-моделей «последний выживший», когда один игрок берет на себя ответственность за инновации и разработку двигателей и становится предпочтительным поставщиком для нескольких автопроизводителей. Один мировой производитель двигателей уже применяет такой подход в секторе коммерческих автомобилей. К финансированию таких бизнес-моделей потенциально могут быть привлечены специализированные инвестиционные фонды.
Во-вторых, автопроизводители могут сместить центр инноваций, и такие страны, как Китай или Индия, станут новым эпицентром инноваций в области ДВС. Несколько крупных автопроизводителей уже имеют обширные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в этих странах, чтобы использовать свою обширную базу инженерных талантов.
Развивающиеся рынки и новые участники
На рынки за пределами Европы и Северной Америки приходится около двух третей мировых продаж автомобилей в год, но для полного перехода на автомобили с нулевым уровнем выбросов может потребоваться больше времени. Хотя Китай активно внедряет электромобили, автопроизводители также разрабатывают новые платформы с ДВС.
Ограниченное или отсроченное регулирование выбросов в некоторых частях Азии и Африки — два примера из Таиланда и Южной Африки — требует рассмотрения возможности размещения там новых заводов, в то время как южноамериканский рынок потенциально мог бы больше сосредоточиться на биотопливе. Смещение центра инноваций ДВС поможет автопроизводителям удовлетворить этот спрос в долгосрочной перспективе.
Audi разрабатывает ряд альтернативных видов топлива для использования в двигателях внутреннего сгорания
Наконец, уже очевиден сдвиг в стратегиях некоторых автопроизводителей в отношении силовых агрегатов. В то время как новые участники сосредотачиваются в основном на чисто электрических или гибридных автомобилях, некоторые из небольших автопроизводителей в Европе со скромными объемами продаж приняли смелые решения о полной электрификации своего портфеля гораздо раньше. Потенциальной, хотя и рискованной альтернативой для других может быть переход на более зарождающиеся технологии, такие как электронное топливо или водородные двигатели внутреннего сгорания 9.0003
В ожидании будущего
Хотя становится все более очевидным, что электромобили с батарейным питанием будут доминирующей технологией трансмиссии для сегмента легковых автомобилей в будущем, это будущее еще не наступило. Производство автомобилей в настоящее время находится в переходном периоде, когда ДВС и электромобили должны сосуществовать.
Учитывая, что у нас мало шансов пропустить этот шаг, вынужденная и преждевременная остановка исследований и разработок ДВС может подорвать то, чего мировая экономика пытается достичь за счет перехода на электрификацию. Чтобы помочь отрасли пережить переходный период, требуется больше ясности и стабильности в регулировании с четкими, надежными и реалистичными сроками поэтапного отказа от ДВС и сокращения выбросов. Хорошим примером могут служить цели и сроки Евро-7.