汽车联盟推出混合动力系统,能够以创纪录的热效率运行

Renault

Renault - Yusia13/ Shutterstock.com

全球汽车工业刚刚在内燃机的开发方面取得了重大进展。由汽车制造商雷诺和吉利成立的合资公司Horse Powertrain发布了H12概念车。在严格的欧洲WLTP循环下测量,该工程项目实现了每100公里的油耗低于3.3升。该系统与西班牙石油公司雷普索尔提供的完全可再生燃料以集成方式工作。

这一机制的发展正值交通运输领域发生剧烈变革之际。制造商正在寻找可行的替代方案来减少碳排放,而纯电动汽车的基础设施仍在世界各地扩张。新技术表明传统发动机仍有相当大的技术改进空间。重点是最大限度地从注入燃烧室的每一滴燃料中提取能量。

中国汽车制造商吉利 – Pavel Shlykov / Shutterstock.com

机械架构提高热利用水平

该项目的亮点在于其高达44.2%的热效率。该数字代表燃烧燃料产生的能量,该能量有效地转化为车轮的运动。大多数乘用车中使用的传统汽油发动机的运行效率在 35% 到 40% 之间。其余的能量最终以热量和内摩擦的形式损失掉。

该技术基于市场上已经巩固的结构基础。工程师们使用了目前欧洲公众所熟知的Duster运动型多用途车、Austral和紧凑型Clio等车辆所配备的1.2升发动机。研究和修改工作由西班牙专家团队领导。他们专注于改进每个移动组件以获取最大性能。

H12 概念是 HR12 发动机的直接演变。这款三缸涡轮增压发动机在巴利亚多利德工厂有着生产历史。开发团队应用尖端的工程理念,将街道发动机转变为性能极高的原型机,证明了原始设计的多功能性。

技术改造保证大幅减少排放

为了实现创纪录的消耗数据,发动机的内部架构进行了深刻的修改。压缩比已增加至 17 比 1。这种变化迫使空气和燃料混合物在火花之前进入极高密度的状态,从而产生更强烈、更清洁的爆炸。废气再循环系统也采用了前所未有的设计,以优化腔室中的温度控制。

升级包包括一个经过特定校准的涡轮增压器,可在高效率状态下运行。高能点火系统确保压缩混合物完全燃烧。集成混合动力变速箱智能地发挥作用,减少换档和将动力传输到车轴期间的机械损失。

联合工程工作带来了一系列广泛的改进,重点关注燃油经济性和机械组件的耐用性。该区块的主要创新包括:

  • 压缩比增加至 17:1 纵横比。
  • 彻底改造废气再循环系统。
  • 涡轮增压器经过高精度校准。
  • 点火模块设计用于释放高能量。
  • 具有先进电子管理的混合动力变速箱。
  • 雷普索尔提供的低摩擦润滑油。

所有这些机械变化的结合带来了令人印象深刻的实际结果。与 2023 年欧洲销售的新汽油车的平均油耗相比,该动力总成成功降低了约 40% 的油耗。在特殊液体的帮助下减少内部摩擦在这些节省中发挥着重要作用。

实际测试验证了西班牙高速公路的性能

这个概念不仅限于测试实验室和测力计。配备新发动机的原型车在西班牙巴利亚多利德市和莫斯托莱斯市之间的真实道路上运行。道路路线用于验证推进剂在正常交通条件下的行为,面对地形、温度和速度的变化。

在对标准化 WLTP 循环进行评估时,二氧化碳排放量达到每公里 76 克。长期环境影响是巨大的。考虑到每年平均行驶 12,500 公里,配备该系统的中型汽车一年内将停止向大气中排放约 1.77 吨二氧化碳。

该项目需要公司不同部门之间的密切合作。巴利亚多利德的 Horse Technologies 团队与马德里雷普索尔实验室的研究人员合作。 Horse Powertrain 的行政总部位于伦敦,负责协调运营,并在多个国家设有工厂。

有机来源燃料取代石油衍生物

H12 发动机的环保性能与 Nexa 95 汽油的使用直接相关。雷普索尔通过加工有机废物、废食用油和动物脂肪来生产这种创新燃料。所得液体的成分中不含一滴原油,使其成为完全可再生的能源。

Nexa 95 的巨大技术优势在于其通用兼容性。该燃料的辛烷值保持在 95,并符合监管机构要求的所有技术规格。这意味着它可以放置在任何现有汽油发动机的油箱中,无需进行机械调整或电子重新编程。

有机燃料与高效发动机的结合使用可以使生态效益成倍增加。燃烧少量液体,加上原材料的可再生来源,大大减少了全球对化石资源的依赖。该产品现已在西班牙选定的加油站向消费者出售。

公司战略目标是逐步实现能源转型

Horse Powertrain 作为一家大公司在全球市场上运营。雷诺集团和吉利汽车各持有该公司45%的股份。能源巨头沙特阿美公司 (Aramco) 于 2024 年底收购了剩余 10% 的股份,为合成燃料注入资金和专业知识。公司是沃尔沃、日产、三菱等知名品牌的发动机供应商。

该合资企业年生产能力接近500万台发动机。如果该概念获得批量生产许可,那么大规模的工业规模有可能加速新技术的采用。目前,欧洲大陆约 97% 的流通客车仍然依靠内燃机出行。

热效率的持续改进可以立即对空气质量产生积极影响,而无需立即将整个车队改用电动汽车。该技术的商业重点是插电式混合动力汽车。在这些车型中,内燃机只有在电池耗尽后才开始工作,保证了长途旅行的自主性。

Horse 计划到 2026 年初将功能演示器安装到实际量产车辆中。雷诺、达契亚或吉利品牌的车型似乎最有可能获得该项目的第一个版本。汽车行业专家对测试进行监控,以评估该系统在欧洲大陆以外市场的商业可行性。