नए ऊर्जा वाहनों की बिक्री में एक तेज वृद्धि की वर्तमान पृष्ठभूमि के तहत, प्लग-इन हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहनों (PHEV) के बाजार हिस्सेदारी की निरंतर और स्थिर वृद्धि ने समर्पित हाइब्रिड इंजन (DHE) . के अनुसंधान और विकास के लिए व्यापक ध्यान और उच्च संबंध को आकर्षित किया है, जो कि मौजूदा थर्मल दक्षता (BTE) को समाप्त कर देता है। 41%. पूरे वाहन की ईंधन की खपत को काफी कम करने के लिए, इंजन की थर्मल दक्षता को और बढ़ाना एक अत्यंत प्रभावी और महत्वपूर्ण तकनीकी रणनीति माना जाता है .
IAV के वरिष्ठ उपाध्यक्ष MARC Sens द्वारा दिए गए मुख्य भाषण, परिवहन प्रणालियों में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में 2024 ट्यूरिन सम्मेलन में, समर्पित हाइब्रिड इंजन प्रौद्योगिकी की वर्तमान स्थिति को संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है। 50%+. यह लक्ष्य केवल एक साधारण संख्यात्मक वृद्धि नहीं है, बल्कि दहन विज्ञान, थर्मोडायनामिक अनुकूलन, और विद्युतीकरण के गहन एकीकरण में प्रगति की एक व्यापक अभिव्यक्ति का प्रतिनिधित्व करता है, भविष्य के इंजन प्रौद्योगिकी विकास की दिशा और ध्यान को चिह्नित करता है .
तकनीकी चुनौतियां: तीन मुख्य सफलता क्षेत्र
दहन नियंत्रण क्रांति: "निष्क्रिय" से "सक्रिय" पीसीएसपी में संक्रमण
- पैसिव पीसीएसपी: ईंधन इंजेक्शन को गाइड करने के लिए सिलेंडर दबाव अंतर पर निर्भर करता है, कमजोर पड़ने की दर सहिष्णुता सीमित (~ λ से कम या 1 . 6 के बराबर)।
-सक्रिय पीसीएसपी: ईंधन इंजेक्शन और मल्टी-पॉइंट इग्निशन को एकीकृत करता है, 2 . 0 के बराबर या उससे अधिक λ के साथ अल्ट्रा-थिन दहन को प्राप्त करता है, सीधे 2-3%द्वारा थर्मल दक्षता बढ़ाता है।
-प्रमुख प्रौद्योगिकियां: पूर्व-दहन कक्ष इंजेक्शन छेद और स्थायित्व का डिजाइन और प्रसंस्करण, उच्च-ऊर्जा इग्निशन का नियंत्रण .
ऊर्जा प्रवाह पुनर्गठन: अपशिष्ट गर्मी वसूली के लिए इंजीनियरिंग सफलता (WHR)
रैंकिन साइकिल सिस्टम: एग्जॉस्ट एनर्जी (300-600 डिग्री) को पुनर्प्राप्त करता है, एक अतिरिक्त 5kW . को आउटपुट करने के लिए जनरेटर चलाता है
- चरण परिवर्तन शीतलन प्रौद्योगिकी: क्षणिक गर्मी भार को अवशोषित करने के लिए माइक्रोकैप्सल चरण परिवर्तन सामग्री (पीसीएम) का उपयोग करता है, द्रव प्रवाह को ठंडा करने की मांग को कम करता है, और पंप बिजली हानि . को कम करता है
- सिस्टम इंटीग्रेशन चैलेंज: WHR 8l से अधिक अंतरिक्ष में रहता है, हाइब्रिड बैटरी/मोटर्स . के साथ लेआउट स्पेस के लिए प्रतिस्पर्धा करने की आवश्यकता है
ईंधन और इंजनों का सह-डिजाइन: ई-ईंधन का लाभ उठाना
- रॉन 97 + सिंथेटिक ईंधन: सुपर विस्फोट को कम करता है, संपीड़न अनुपात . बढ़ाता है
- आणविक अनुकूलन क्षमता: जीडीआई इंजेक्टर की गीला संपत्ति के लिए ईंधन घटकों का अनुकूलन करता है, पीएन उत्सर्जन को कम करता है .
अधूरी लड़ाई: 50%+ की ओर खुले प्रश्न
सामग्री सीमा चुनौती
- दहन चैंबर में स्थानीय गर्मी प्रवाह घनत्व> 5MW/m,, सिरेमिक मैट्रिक्स कम्पोजिट (CMC) पिस्टन टॉप्स को लागू करने की व्यवहार्यता . का मूल्यांकन करने की आवश्यकता है
- Corrosion inhibition under high EGR rate (>30%), नए एंटी-जंग कोटिंग्स को विकसित करने की आवश्यकता है .
जटिलता सूचकांक तेजी से बढ़ता है
- बहु-चर मजबूत युग्मन: ईजीआर दर, वीवीटी, ईंधन इंजेक्शन, इग्निशन, डब्ल्यूएचआर वाल्व को 100ms . के भीतर समन्वित और अनुकूलित करने की आवश्यकता है
- Computational power requirement for digital twin models: >1000- कोर रियल-टाइम कंप्यूटिंग क्लस्टर अंशांकन के लिए मानक बन जाते हैं .}
लागत और विश्वसनीयता व्यापार बंद
- New cost for 50% efficiency systems (energy recovery systems, post-treatment systems, etc.): >$ 1200, अन्य प्रणालियों के माध्यम से साझा करने की आवश्यकता है .
- WHR evaporator experiences >WLTC चक्र में 1000 थर्मल झटके, थकान जीवन भविष्यवाणी मॉडल की कमी .
उच्च दक्षता वाले आंतरिक दहन इंजन की अप्राप्य प्रकृति
- हाइब्रिड सिस्टम में "हार्ट" भूमिका: 50% बीटीई इंजन वर्तमान स्तरों की तुलना में 15-18% से PHEV ईंधन की खपत को कम कर सकते हैं, और शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों (BEV, चीन के कोयला बिजली संरचना के आधार पर) के लिए कार्बन उत्सर्जन है . .
- कार्बन तटस्थता के लिए प्रमुख संक्रमण तकनीक: ई-ईंधन के साथ संयुक्त, वैश्विक परिवहन कार्बन उत्सर्जन को 9 . 2 जीटी द्वारा 2035 (IEA भविष्यवाणी) द्वारा कम कर सकता है।
-प्रौद्योगिकी का मूल्य बैकफिल: अल्ट्रा-पतली दहन नियंत्रण, उच्च तापमान सामग्री, बुद्धिमान थर्मल प्रबंधन प्रौद्योगिकियां हाइड्रोजन आंतरिक दहन इंजन के व्यावसायीकरण में तेजी लाएगी .