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汽車聯盟推出混合動力系統,能夠以創紀錄的熱效率運行

Renault
Foto: Renault - Yusia13/ Shutterstock.com

全球汽車工業剛剛在內燃機的開發方面取得了重大進展。由汽車製造商雷諾和吉利成立的合資公司Horse Powertrain發布了H12概念車。在嚴格的歐洲WLTP循環下測量,該工程項目實現了每100公里的油耗低於3.3公升。該系統與西班牙石油公司雷普索爾提供的完全可再生燃料以整合方式運作。

這機制的發展正值交通運輸領域發生劇烈變革之際。製造商正在尋找可行的替代方案來減少碳排放,而純電動車的基礎設施仍在世界各地擴張。新技術顯示傳統引擎仍有相當大的技術改進空間。重點是最大限度地從注入燃燒室的每一滴燃料中提取能量。

中國汽車製造商吉利
中國汽車製造商吉利 – Pavel Shlykov / Shutterstock.com

機械架構提高熱利用水平

該項目的亮點在於其高達44.2%的熱效率。該數字代表燃燒燃料產生的能量,該能量有效地轉化為車輪的運動。大多數乘用車中使用的傳統汽油引擎的運作效率在 35% 到 40% 之間。其餘的能量最終以熱和內摩擦的形式損失掉。

該技術基於市場上已經鞏固的結構基礎。工程師們使用了目前歐洲大眾所熟知的Duster運動型多用途車、Austral和緊湊型Clio等車輛所配備的1.2升引擎。研究和修改工作由西班牙專家團隊領導。他們專注於改進每個移動組件以獲取最大性能。

H12 概念是 HR12 引擎的直接演進。這款三缸渦輪增壓引擎在巴利亞多利德工廠有著生產歷史。開發團隊應用尖端的工程概念,將街道引擎轉變為性能極高的原型機,證明了原始設計的多功能性。

技術改造保障大幅減少排放

為了實現創紀錄的消耗數據,引擎的內部架構進行了深刻的修改。壓縮比已增加至 17 比 1。這種變化迫使空氣和燃料混合物在火花之前進入極高密度的狀態,從而產生更強烈、更乾淨的爆炸。廢氣再循環系統也採用了前所未有的設計,以優化腔室中的溫度控制。

升級包包括一個經過特定校準的渦輪增壓器,可在高效率狀態下運作。高能量點火系統確保壓縮混合物完全燃燒。整合式混合動力變速箱智慧地發揮作用,減少換檔和將動力傳輸到車軸期間的機械損失。

聯合工程工作帶來了一系列廣泛的改進,重點是燃油經濟性和機械組件的耐用性。該區塊的主要創新包括:

  • 壓縮比增加至 17:1 縱橫比。
  • 徹底改造廢氣再循環系統。
  • 渦輪增壓器經過高精度校準。
  • 點火模組設計用於釋放高能量。
  • 具有先進電子管理的混合動力變速箱。
  • 雷普索爾提供的低摩擦潤滑油。

所有這些機械變化的結合帶來了令人印象深刻的實際結果。與 2023 年歐洲銷售的新汽油車的平均油耗相比,該動力總成成功降低了約 40% 的油耗。在特殊液體的幫助下減少內部摩擦在這些節省中發揮重要作用。

實際測試驗證了西班牙高速公路的表現

這個概念不僅限於測試實驗室和測力計。配備新引擎的原型車在西班牙巴利亞多利德市和莫斯托萊斯市之間的真實道路上運行。道路路線用於驗證推進劑在正常交通條件下的行為,面對地形、溫度和速度的變化。

在對標準化 WLTP 循環進行評估時,二氧化碳排放量達到每公里 76 克。長期環境影響是巨大的。考慮到每年平均行駛 12,500 公里,配備該系統的中型汽車一年內將停止向大氣中排放約 1.77 噸二氧化碳。

該專案需要公司不同部門之間的密切合作。巴利亞多利德的 Horse Technologies 團隊與馬德里雷普索爾實驗室的研究人員合作。 Horse Powertrain 的行政總部位於倫敦,負責協調運營,並在多個國家設有工廠。

有機來源燃料取代石油衍生物

H12 引擎的環保性能與 Nexa 95 汽油的使用直接相關。雷普索爾透過加工有機廢棄物、廢食用油和動物脂肪來生產這種創新燃料。所得液體的成分中不含一滴原油,使其成為完全可再生的能源。

Nexa 95 的巨大技術優勢在於其通用相容性。該燃料的辛烷值保持在 95,並符合監管機構要求的所有技術規格。這意味著它可以放置在任何現有汽油引擎的油箱中,無需進行機械調整或電子重新編程。

有機燃料與高效能引擎的結合使用可以使生態效益倍增。燃燒少量液體,加上原料的可再生來源,大大減少了全球對化石資源的依賴。該產品現已在西班牙選定的加油站向消費者出售。

公司策略目標是逐步實現能源轉型

Horse Powertrain 作為一家大公司在全球市場上運作。雷諾集團和吉利汽車各持有該公司45%的股份。能源巨頭沙特阿美 (Aramco) 於 2024 年底收購了剩餘 10% 的股份,為合成燃料注入資金和專業知識。公司是沃爾沃、日產、三菱等知名品牌的引擎供應商。

該合資企業年生產能力接近500萬台發動機。如果該概念獲得批量生產許可,那麼大規模的工業規模有可能加速新技術的採用。目前,歐洲大陸約 97% 的流通客車仍依賴內燃機出行。

熱效率的持續改進可以立即對空氣品質產生積極影響,而無需立即將整個車隊改用電動車。該技術的商業重點是插電式混合動力汽車。在這些車型中,內燃機只有在電池耗盡後才開始工作,確保了長途旅行的自主性。

Horse 計劃在 2026 年初將功能演示器安裝到實際量產車。雷諾、達契亞或吉利品牌的車型似乎最有可能獲得該項目的第一個版本。汽車行業專家對測試進行監控,以評估該系統在歐洲大陸以外市場的商業可行性。

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