เทคโนโลยีสำคัญสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เบนซิน

ด้วยการเพิ่มความตระหนักในการป้องกันสิ่งแวดล้อมและการเพิ่มขึ้นของวิกฤตพลังงานการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์เบนซินได้กลายเป็นประเด็นสำคัญในอุตสาหกรรมยานยนต์ ต่อไปนี้เป็นวิธีการทางเทคนิคที่สำคัญหลายประการที่มีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เบนซิน

1. การเพิ่มประสิทธิภาพระบบไอดีและไอเสีย
เวลาวาล์วตัวแปร (VVT)
เทคโนโลยีการกำหนดเวลาวาล์วแปรผันปรับกระบวนการไอดีและไอเสียให้เหมาะสมโดยการปรับเวลาของการเปิดและปิดวาล์วซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ เทคโนโลยีนี้สามารถปรับเฟสของวาล์วตามสภาพการทำงานที่แตกต่างกันเพื่อให้เครื่องยนต์สามารถรักษาประสิทธิภาพสูงภายใต้สภาวะการทำงานที่หลากหลาย 1

ตัวแปรวาล์วลิฟท์ (VVL)
เทคโนโลยีการยกวาล์วตัวแปรเพิ่มประสิทธิภาพการบริโภคและกระบวนการไอเสียให้เหมาะสมโดยการปรับความสูงของการยกของวาล์ว เทคโนโลยีนี้สามารถตระหนักถึงการเปลี่ยนโหมดหลายรอบ (เช่น Otto, Miller, Atkinson) ซึ่งจะเป็นการปรับปรุงการใช้เชื้อเพลิง 1

2. การปรับปรุงระบบการฉีด
การฉีดโดยตรงแรงดันสูง
ระบบการฉีดแบบเหน็บแบบดั้งเดิมถูกแทนที่ด้วยระบบฉีดโดยตรงแรงดันสูง เทคโนโลยีการฉีดโดยตรงแรงดันสูงช่วยปรับปรุงการทำให้เป็นละอองเชื้อเพลิงโดยการฉีดเชื้อเพลิงลงในกระบอกสูบโดยตรงที่ความดันสูงส่งเสริมการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นซึ่งจะเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง 1

กลยุทธ์การฉีดหลายครั้ง
กลยุทธ์การฉีดหลายครั้งทำให้เกิดการเผาไหม้แบบแบ่งชั้นโดยการฉีดเชื้อเพลิงหลายครั้งในระหว่างกระบวนการเผาไหม้เพื่อปรับปรุงการใช้เชื้อเพลิง 1

3. นวัตกรรมแบบจำลองการเผาไหม้
การออกแบบอัตราส่วนความล้มเหลวสูง
การออกแบบเครื่องยนต์ที่ทันสมัยเปลี่ยนจาก Pistonguide หรือ SparkGuide เป็น AirGuide การออกแบบอัตราส่วนความล้มเหลวสูงเพิ่มความเร็วในการเผาไหม้และเพิ่ม PMAX โดยการเพิ่มการไหลของอากาศในกระบอกสูบซึ่งจะเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง 1

4. การเพิ่มประสิทธิภาพระบบอุปกรณ์เสริม
การปรับปรุง EGR ภายนอก
เทคโนโลยีการหมุนเวียนก๊าซไอเสียภายนอก (EGR) ช่วยลดอุณหภูมิการเผาไหม้และลดการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ออกไซด์โดยการแนะนำส่วนหนึ่งของก๊าซไอเสียลงในห้องเผาไหม้ในขณะที่ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง 1

การอัพเกรดโมดูลการจัดการความร้อน
การอัพเกรดโมดูลการจัดการความร้อนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องยนต์โดยการเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการความร้อนของเครื่องยนต์ซึ่งจะเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง 1

5. การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย
เทคโนโลยีอัตราส่วนการบีบอัดตัวแปร
เครื่องยนต์อัตราส่วนการบีบอัดตัวแปรของนิสสัน (VC-T) บรรลุการเผาไหม้ที่ดีที่สุดภายใต้สภาวะการทำงานที่แตกต่างกันโดยการปรับอัตราส่วนการบีบอัดซึ่งจะเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง 1

เทคโนโลยี Lean Burn
เทคโนโลยี Lean Burn (เช่นเครื่องยนต์ SPCCI และ HCCI) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความร้อนโดยการเผาไหม้ในอัตราส่วนเชื้อเพลิงอากาศที่ต่ำกว่าซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง 1

เทคโนโลยีการกู้คืนพลังงานก๊าซไอเสีย
เครื่องยนต์ Prius Hybrid รุ่นที่สี่ของโตโยต้าใช้เทคโนโลยีการกู้คืนพลังงานก๊าซไอเสียเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงโดยรวมโดยการกู้คืนพลังงานจากก๊าซไอเสีย 1

เทคโนโลยีกังหันไฟฟ้า
เครื่องยนต์เมอร์เซเดส-เบนซ์ M256 ใช้เทคโนโลยีกังหันไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงความเร็วในการตอบสนองของเครื่องยนต์และประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงผ่านเทอร์โบชาร์จเจอร์ไฟฟ้า 1

6. เทคโนโลยีไฮบริด
เทคโนโลยีไฮบริดผสมผสานข้อดีของเครื่องยนต์สันดาปภายในและมอเตอร์ไฟฟ้าทำให้เครื่องยนต์ทำงานได้เฉพาะจุดที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในขณะที่สภาพการทำงานอื่น ๆ ได้รับการชดเชยด้วยมอเตอร์และแบตเตอรี่ซึ่งจะได้รับประสิทธิภาพโดยรวมที่สูงขึ้น 1

บทสรุป
การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์เบนซินเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้วิธีการทางเทคนิคที่หลากหลาย ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์เบนซินได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญโดยการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบไอดีและไอเสียอย่างต่อเนื่องระบบฉีดแบบจำลองการเผาไหม้และระบบอุปกรณ์เสริมรวมถึงการใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยและเทคโนโลยีไฮบริด อย่างไรก็ตามเนื่องจากการปรับปรุงประสิทธิภาพความร้อนเข้าสู่ช่วงเวลาคอขวดอุตสาหกรรมจะมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพที่ครอบคลุมในอนาคตเพื่อให้เกิดการประหยัดเชื้อเพลิงที่สูงขึ้นและการปล่อยมลพิษที่ลดลง