อุตสาหกรรมยานยนต์ทั่วโลกเพิ่งบันทึกความก้าวหน้าที่สำคัญในการพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายใน Horse Powertrain ซึ่งเป็นบริษัทร่วมทุนที่ก่อตั้งโดยผู้ผลิตรถยนต์อย่าง Renault และ Geely ได้เปิดเผยแนวคิด H12 โครงการด้านวิศวกรรมนี้มีอัตราการสิ้นเปลืองน้อยกว่า 3.3 ลิตรต่อทุกๆ 100 กิโลเมตรที่เดินทาง โดยวัดภายใต้วงจร WLTP ของยุโรปที่เข้มงวด ระบบทำงานในลักษณะบูรณาการกับเชื้อเพลิงหมุนเวียนที่จัดหาโดย Repsol บริษัทน้ำมันของสเปน
การพัฒนากลไกนี้เกิดขึ้นในช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงในภาคการขนส่ง ผู้ผลิตกำลังมองหาทางเลือกที่เป็นไปได้ในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน ในขณะที่โครงสร้างพื้นฐานสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ยังคงขยายตัวไปทั่วโลก เทคโนโลยีใหม่นี้แสดงให้เห็นว่าเครื่องยนต์แบบเดิมยังมีพื้นที่อีกมากสำหรับการปรับปรุงทางเทคนิค จุดมุ่งเน้นอยู่ที่การเพิ่มพลังงานสูงสุดที่ดึงมาจากเชื้อเพลิงแต่ละหยดที่ฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้
สถาปัตยกรรมเครื่องกลช่วยเพิ่มระดับการใช้ความร้อน
จุดเด่นของโครงการอยู่ที่ประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่น่าประทับใจถึง 44.2% ตัวเลขนี้แสดงถึงปริมาณพลังงานที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ถูกเปลี่ยนให้เป็นการเคลื่อนที่ของล้ออย่างมีประสิทธิภาพ เครื่องยนต์เบนซินทั่วไปที่พบในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลส่วนใหญ่ทำงานด้วยประสิทธิภาพระหว่าง 35% ถึง 40% พลังงานที่เหลือจะสูญเสียไปในรูปของความร้อนและแรงเสียดทานภายใน
เทคโนโลยีนี้ใช้ฐานโครงสร้างที่รวมอยู่ในตลาดแล้ว วิศวกรใช้บล็อกขนาด 1.2 ลิตรซึ่งปัจจุบันติดตั้งกับยานพาหนะที่เป็นที่รู้จักของสาธารณชนชาวยุโรป เช่น รถอเนกประสงค์ Duster, Austral และ Clio ขนาดกะทัดรัด งานวิจัยและดัดแปลงนำโดยทีมผู้เชี่ยวชาญในประเทศสเปน พวกเขามุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงส่วนประกอบมือถือแต่ละชิ้นเพื่อดึงประสิทธิภาพสูงสุดออกมา
แนวคิด H12 ปรากฏเป็นวิวัฒนาการโดยตรงของเครื่องยนต์ HR12 เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จสามสูบนี้มีประวัติการผลิตที่โรงงานบายาโดลิด ทีมพัฒนาใช้แนวคิดทางวิศวกรรมที่ล้ำสมัยเพื่อเปลี่ยนเครื่องยนต์บนท้องถนนให้เป็นต้นแบบที่มีประสิทธิภาพสูงอย่างยิ่ง ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นถึงความอเนกประสงค์ของการออกแบบดั้งเดิม
การปรับเปลี่ยนทางเทคนิครับประกันการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อย่างมาก
เพื่อให้บรรลุถึงตัวเลขการบริโภคที่เป็นประวัติการณ์ สถาปัตยกรรมภายในของเครื่องยนต์ได้รับการปรับปรุงใหม่อย่างลึกซึ้ง อัตรากำลังอัดเพิ่มขึ้นเป็นอัตราส่วน 17 ต่อ 1 การเปลี่ยนแปลงนี้บังคับให้ส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงอยู่ในสถานะที่มีความหนาแน่นสูงมากก่อนที่จะเกิดประกายไฟ ส่งผลให้เกิดการระเบิดที่รุนแรงและสะอาดยิ่งขึ้น ระบบหมุนเวียนก๊าซไอเสียยังได้รับการออกแบบที่ไม่เคยมีมาก่อนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมอุณหภูมิในห้องเพาะเลี้ยง
แพคเกจการอัพเกรดประกอบด้วยเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่มีการสอบเทียบเฉพาะเพื่อทำงานในระบบที่มีประสิทธิภาพสูง ระบบจุดระเบิดพลังงานสูงช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเผาไหม้ส่วนผสมที่ถูกบีบอัดอย่างสมบูรณ์ ระบบส่งกำลังไฮบริดแบบรวมทำหน้าที่อย่างชาญฉลาดเพื่อลดการสูญเสียทางกลไกระหว่างการเปลี่ยนเกียร์และการถ่ายโอนกำลังไปยังเพลา
ความพยายามทางวิศวกรรมร่วมกันส่งผลให้มีรายการการปรับปรุงมากมายที่เน้นไปที่การประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงและความทนทานของส่วนประกอบทางกล นวัตกรรมหลักที่นำไปใช้กับบล็อก ได้แก่ :
- อัตราการบีบอัดเพิ่มขึ้นเป็นอัตราส่วน 17:1
- ระบบหมุนเวียนก๊าซไอเสียที่ปรับโครงสร้างใหม่ทั้งหมด
- เทอร์โบชาร์จเจอร์ได้รับการปรับแต่งด้วยการสอบเทียบที่มีความแม่นยำสูง
- โมดูลจุดระเบิดออกแบบมาเพื่อปล่อยพลังงานสูง
- กล่องเกียร์ไฮบริดพร้อมระบบจัดการอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง
- น้ำมันหล่อลื่นแรงเสียดทานที่ลดลงจาก Repsol
การผสมผสานการเปลี่ยนแปลงทางกลไกทั้งหมดนี้ทำให้เกิดผลลัพธ์ในทางปฏิบัติที่น่าประทับใจ ระบบส่งกำลังสามารถลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงได้ประมาณ 40% เมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยที่บันทึกโดยรถยนต์เบนซินใหม่ที่จำหน่ายในยุโรปในช่วงปี 2023 การลดแรงเสียดทานภายในซึ่งได้รับความช่วยเหลือจากของเหลวชนิดพิเศษ มีบทบาทพื้นฐานในการประหยัดเหล่านี้
การทดสอบภาคปฏิบัติจะตรวจสอบประสิทธิภาพบนทางหลวงของสเปน
แนวคิดนี้ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงห้องปฏิบัติการทดสอบและไดนาโมมิเตอร์เท่านั้น รถต้นแบบที่ติดตั้งเครื่องยนต์ใหม่วิ่งบนถนนจริงระหว่างเมืองบายาโดลิดและมอสโตเลสที่ตั้งอยู่ในสเปน เส้นทางถนนทำหน้าที่ตรวจสอบพฤติกรรมของจรวดภายใต้สภาพการจราจรปกติ โดยเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงของภูมิประเทศ อุณหภูมิ และความเร็ว
ในระหว่างการประเมินวงจร WLTP ที่เป็นมาตรฐาน การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูงถึง 76 กรัมต่อกิโลเมตรที่ขับเคลื่อน ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาวมีนัยสำคัญ รถยนต์ขนาดกลางที่ติดตั้งระบบนี้จะหยุดปล่อยCO₂ประมาณ 1.77 ตันสู่ชั้นบรรยากาศในช่วงเวลาหนึ่งปี โดยพิจารณาจากการใช้งานเฉลี่ย 12,500 กิโลเมตรต่อปี
โครงการนี้ต้องการความร่วมมืออย่างใกล้ชิดระหว่างแผนกต่างๆ ขององค์กร ทีมงาน Horse Technologies ในเมืองบายาโดลิดทำงานร่วมกับนักวิจัยจากห้องปฏิบัติการ Repsol ที่กรุงมาดริด Horse Powertrain ซึ่งมีสำนักงานใหญ่ฝ่ายบริหารในลอนดอน ทำหน้าที่ประสานงานการดำเนินงานและมีโรงงานอุตสาหกรรมกระจายอยู่ทั่วหลายประเทศ
เชื้อเพลิงจากแหล่งกำเนิดอินทรีย์จะเข้ามาแทนที่อนุพันธ์ของปิโตรเลียม
ประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของเครื่องยนต์ H12 เชื่อมโยงโดยตรงกับการใช้น้ำมันเบนซิน Nexa 95 Repsol ผลิตเชื้อเพลิงที่เป็นนวัตกรรมนี้จากการแปรรูปขยะอินทรีย์ น้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว และไขมันจากสัตว์ ของเหลวที่ได้นั้นไม่มีน้ำมันดิบแม้แต่หยดเดียวในองค์ประกอบ ทำให้เป็นแหล่งพลังงานทดแทนได้อย่างสมบูรณ์
ข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่ยอดเยี่ยมของ Nexa 95 คือความเข้ากันได้สากล น้ำมันเชื้อเพลิงจะรักษาค่าออกเทน 95 และตรงตามข้อกำหนดทางเทคนิคทั้งหมดที่กำหนดโดยหน่วยงานกำกับดูแล ซึ่งหมายความว่าสามารถวางไว้ในถังน้ำมันของเครื่องยนต์เบนซินปัจจุบันได้โดยไม่จำเป็นต้องดัดแปลงทางกลหรือตั้งโปรแกรมใหม่ทางอิเล็กทรอนิกส์
การใช้เชื้อเพลิงอินทรีย์ร่วมกับเครื่องยนต์ประสิทธิภาพสูงจะช่วยเพิ่มประโยชน์ต่อระบบนิเวศน์ การเผาไหม้ของเหลวในปริมาณที่น้อยลง บวกกับแหล่งวัตถุดิบที่หมุนเวียนได้ ช่วยลดการพึ่งพาแหล่งฟอสซิลทั่วโลกได้อย่างมาก ขณะนี้ผลิตภัณฑ์นี้พร้อมจำหน่ายสำหรับผู้บริโภคแล้วที่ปั๊มน้ำมันบางแห่งในสเปน
กลยุทธ์องค์กรมุ่งเป้าไปที่การเปลี่ยนแปลงพลังงานอย่างค่อยเป็นค่อยไป
Horse Powertrain ดำเนินธุรกิจในตลาดโลกในฐานะบริษัทใหญ่ Renault Group และ Geely ต่างถือหุ้น 45% ของบริษัท บริษัทยักษ์ใหญ่ด้านพลังงาน Aramco เข้าซื้อส่วนที่เหลืออีก 10% ในปลายปี 2024 โดยอัดฉีดเงินทุนและความเชี่ยวชาญเข้าไปในเชื้อเพลิงสังเคราะห์ บริษัททำหน้าที่เป็นซัพพลายเออร์เครื่องยนต์ให้กับแบรนด์ที่มีชื่อเสียง เช่น วอลโว่ นิสสัน และมิตซูบิชิ
กำลังการผลิตต่อปีของกิจการร่วมค้าอยู่ที่เกือบ 5 ล้านเครื่องยนต์ ขนาดอุตสาหกรรมขนาดใหญ่นี้มีศักยภาพในการเร่งการนำเทคโนโลยีใหม่มาใช้ หากแนวคิดดังกล่าวได้รับไฟเขียวสำหรับการผลิตแบบซีรีส์ ปัจจุบัน ประมาณ 97% ของขบวนรถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่หมุนเวียนอยู่ในทวีปยุโรปยังคงต้องอาศัยเครื่องยนต์สันดาปภายในเพื่อการเดินทาง
การปรับปรุงประสิทธิภาพเชิงความร้อนอย่างต่อเนื่องส่งผลเชิงบวกต่อคุณภาพอากาศทันที โดยไม่ต้องเปลี่ยนกลุ่มยานพาหนะทั้งหมดไปใช้รถยนต์ไฟฟ้าทันที จุดเน้นเชิงพาณิชย์ของเทคโนโลยีอยู่ที่รถยนต์ปลั๊กอินไฮบริด ในรุ่นเหล่านี้ เครื่องยนต์สันดาปจะเริ่มทำงานหลังจากแบตเตอรี่ไฟฟ้าหมดเท่านั้น รับประกันการทำงานอัตโนมัติสำหรับการเดินทางไกล
Horse วางแผนที่จะนำผู้สาธิตที่ใช้งานได้จริงไปไว้ในยานพาหนะที่ใช้งานจริงภายในต้นปี 2569 โมเดลจากแบรนด์ Renault, Dacia หรือ Geely ปรากฏว่ามีแนวโน้มมากที่สุดที่จะได้รับรถยนต์รุ่นแรกที่ได้มาจากโครงการนี้ ผู้เชี่ยวชาญในภาคยานยนต์จะติดตามการทดสอบเพื่อประเมินความสามารถเชิงพาณิชย์ของระบบในตลาดนอกทวีปยุโรป