Amb la consciència creixent de la protecció ambiental i la intensificació de la crisi energètica, la millora de l’eficiència del combustible dels motors de gasolina s’ha convertit en un problema important en la indústria de l’automoció. A continuació, es mostren diversos mitjans tècnics clau que han tingut un paper important en la millora de l'eficiència dels motors de gasolina.
1. Optimització del sistema d’entrada i d’escapament
Temporitzador de vàlvules variables (VVT)
La tecnologia de sincronització de vàlvules variables optimitza els processos d’entrada i d’escapament ajustant el temps d’obertura i tancament de les vàlvules, millorant així l’eficiència del motor. Aquesta tecnologia pot ajustar la fase de la vàlvula segons diferents condicions de treball, de manera que el motor pugui mantenir una alta eficiència en diverses condicions de funcionament1.
Ascensor de vàlvules variables (VVL)
La tecnologia d’elevació de vàlvules variables optimitza encara més els processos d’entrada i d’escapament ajustant l’alçada d’elevació de la vàlvula. Aquesta tecnologia pot adonar -se del canvi de diversos modes de cicle (com Otto, Miller, Atkinson), millorant així la utilització de combustible1.
2. Millora del sistema d'injecció
Injecció directa d'alta pressió
El tradicional sistema d'injecció de múltiples ha estat substituït per un sistema d'injecció directa d'alta pressió. La tecnologia d’injecció directa d’alta pressió millora l’atomització del combustible mitjançant la injecció de combustible directament al cilindre a alta pressió, afavorint la combustió més completa, millorant així l’eficiència del combustible1.
Estratègia d'injecció múltiple
L’estratègia d’injecció múltiple aconsegueix la combustió estratificada mitjançant la injecció de combustible diverses vegades durant el procés de combustió, millorant encara més l’ús de combustible1.
3. Innovació del model de combustió
Disseny de proporcions altes de tumble
El disseny modern del motor ha canviat de pistonguide o espurna a airguide. L’elevada proporció de tomba accelera la velocitat de combustió i augmenta PMAX augmentant el flux d’aire al cilindre, millorant així l’eficiència del combustible1.
4. Optimització del sistema accessori
Millora externa EGR
La tecnologia de recirculació de gasos d’escapament extern (EGR) redueix la temperatura de la combustió i redueix les emissions d’òxids de nitrogen mitjançant la reintroducció de la part del gas d’escapament a la cambra de combustió, alhora que millora l’eficiència del combustible1.
Actualització del mòdul de gestió tèrmica
L’actualització del mòdul de gestió tèrmica millora l’eficiència de funcionament del motor optimitzant la gestió tèrmica del motor, millorant així l’eficiència del combustible1.
5. Aplicació de la tecnologia d’avantguarda
Tecnologia de relació de compressió variable
El motor de compressió variable de Nissan (VC-T) aconsegueix una combustió òptima en diferents condicions de funcionament ajustant la relació de compressió, millorant així l'eficiència del combustible1.
Tecnologia Lean Burn
La tecnologia Lean Burn (com els motors SPCCI i HCCI) millora l’eficiència tèrmica cremant a una proporció d’aire inferior, millorant així l’eficiència del combustible1.
Tecnologia de recuperació d’energia del gas d’escapament
El motor Prius Hybrid de la quarta generació de Toyota utilitza tecnologia de recuperació d’energia del gas d’escapament per millorar l’eficiència general del combustible recuperant l’energia de l’escapament Gas1.
Tecnologia de turbines elèctriques
El motor Mercedes-Benz M256 utilitza tecnologia de turbines elèctriques per millorar la velocitat de resposta del motor i l'eficiència del combustible mitjançant el turbocàrrega elèctric1.
6. Tecnologia híbrida
La tecnologia híbrida combina els avantatges dels motors de combustió interna i els motors elèctrics, permetent que el motor funcioni només en el punt d’eficiència més alta, mentre que altres condicions de funcionament són compensades pel motor i la bateria, aconseguint així una eficiència global més elevada1.
Conclusió
La millora de l’eficiència del combustible dels motors de gasolina és un procés complex que requereix l’ús integral de diversos mitjans tècnics. L’eficiència del combustible dels motors de gasolina s’ha millorat significativament mitjançant l’optimització contínua dels sistemes d’entrada i d’escapament, sistemes d’injecció, models de combustió i sistemes d’accessoris, a més d’aplicar tecnologies d’avantguarda i tecnologies híbrides. No obstant això, a mesura que la millora de l'eficiència tèrmica entra en un període de coll d'ampolla, la indústria se centrarà més en optimitzar l'eficiència integral en el futur per aconseguir una economia de combustible més elevada i més baixes emissions.
