מנוע בנזין שעובד כמו מנוע דיזל, מערכת היברידית קלילה ומנוע שמשנה את אופי הפעולה (ויחס הדחיסה) שלו תוך כדי תנועה. כך מתכוונים מנועי הבעירה הפנימית לשרוד בעידן החשמלי
אומרים שמנהיג טוב של חברה צריך מדי פעם לפתח את הטכנולוגיה שתדיח את הטכנולוגיה של החברה עצמה. ג'ון גודאינף, מפתח סוללת הליתיום-יון הוא ממפתחי סוללת מצב מוצק שצפויה להדיח אותה; יצרן סרטי הצילום קודאק הוא ממפתחי הצילום הדיגיטלי ומי שנמצאים כיום בחזית מפתחי המנוע החשמלי הם יצרני הרכב, המשתמשים הגדולים ביותר של מנועי בעירה פנימית, אלו שמניעים כמעט את כל המכוניות שנמכרות בעולם מזה למעלה ממאה שנה.
טכנולוגיית המנועים החשמליים הולכת ומבשילה, ונראה שכבר אין דרך חזרה מהפצה רחבה של הטכנולוגיה. אבל האם זה אומר שיצרני הרכב זונחים את מנועי הבעירה הפנימית? חלק כן; וולבו, למשל, אינו מתכוון לפתח עוד סדרות מנועי בעירה פנימית, כך נראה, ומנהיגי קבוצות רכב מהגדולות באירופה (כמו פולקסווגן ודיימלר-מרצדס) מאותתים כי מנועי הבעירה הפנימית נכנסו לשלב המעבר, בדרך להדחה בידי הטכנולוגיה החשמלית. ההדחה יכולה להימשך גם זמן רב, אבל הכיוון ברור.
לעומתם, יצרנים לא מעטים דווקא מפתיעים, ומשקיעים מאמצים רבים לשפר את מנועי הבעירה הפנימית, להפוך אותם ליעילים ככל האפשר, למזהמים כמה שפחות ולהשאיר בידי המשתמשים את האופציה המפנקת הזו, להיכנס לתחנת דלק לדקות ספורות ולצאת עם טווח נסיעה גדול, ללא חרדת טווח המוכרת למשתמשי מכוניות חשמליות.
קבלו שלוש טכנולוגיות חדשות שעשויות להשאיר עמנו את מנועי הבעירה הפנימית עוד זמן רב.
לא רבים יחלקו על זה שקבוצת רנו-ניסאן היא הדוברת הקולנית ביותר של ההנעה החשמלית למכוניות. הקבוצה הזו עומדת מאחורי ניסאן ליף (החשמלית הנמכרת בהיסטוריה), רנו זואי (החשמלית הנמכרת ביותר באירופה כיום) ומאחורי כלי רכב חשמליים נוספים, המוניים יותר ופחות. ודווקא הקבוצה הזו פיתחה טכנולוגיה מהפכנית שעשויה להותיר את הרלוונטיות של מנוע הבעירה הפנימית על כנה.
מנוע ה-VC-T (ראשי תיבות של Variable Compression - Turbo ובעברית - יחס דחיסה משתנה עם הגדשת טורבו) מפתיע עם פתרון לבעיה מכאנית ארוכת שנים - איך מנוע אחד יכול לפעול בכמה יחסי דחיסה.
בתמצית התמצית, יחס דחיסה דומה ללימון: רוצים לדעת עד כמה אפשר להפיק מיץ מהלימון? בדקו את ההבדל בין גודל הלימון השלם לבין גודלו כשהוא הכי מעוך שאפשר. במנוע - בין המצב ה"פתוח" ביותר של הבוכנה ובין המצב הדחוס ביותר.
ככל שהפער גדול יותר (למשל, 1:14 לעומת 1:8) כך הבוכנה מצליחה לדחוס יותר ולהפיק יותר כוח מהדלק ומהמנוע, שזה טוב. מצד שני, יחס דחיסה גבוה מדי יוצר בעיות בהצתת הבנזין ומכביד על פעולה אגרסיבית ביצועיסטית, בין היתר בשילוב של הגדשת טורבו ולכן מנוע ה-VC-T של אינפיניטי מהווה פריצת דרך. חיבורים חדשים בין הבוכנות ובין הבסיס המסתובב שלהן (גל הארכובה) מאפשרים פעולה מגוונת: כשיש צורך בפעולה מורכבת, יחס הדחיסה קטן (1:8) וכשהמטרה היא פעולה שגרתית ביעילות הכי טובה שאפשר, היחס יכול לעלות עד כדי 1:14.
מגוון הדחיסויות שהמנוע מסוגל לייצר מסוגלים להעניק, לפי הצורך, המון מומנט (כוח זמין) וכוח ומעט צריכת דלק וזיהום. עד כמה המנוע יעיל יותר ממנוע מקביל? ימים יגידו, אבל ההבטחה היא שמדובר בעשרות אחוזים. מנוע ה-VC-T נכנס לייצור ברכב הפנאי החדש, אינפיניטי QX50.
צפייה בתוכן 3 טכנולוגיות שנאבקות ברכב החשמלי
למנועי דיזל יש יתרונות (בעירה כמעט מיידית, המון כוח זמין) ולמנועי בנזין יש יתרונות (הצתה מדויקת, פחות חום ומשקל). במאזדה החליטו לשלב ביניהם כדי לייצר מנוע אחד, תחת הכותרת המפוצצת "SKYACTIV-X". בלי להיכנס ליותר מדי טכניקה, מנועי בנזין בנויים עם מצתים, שיציתו את הבעירה בנקודה הכי דחוסה של הדלק בתוך הבוכנה. ההצתה מדויקת מאוד, אבל פעולת הבעירה ממושכת יחסית.
מנועי דיזל מאסיביים ומאפשרים דחיסה/סחיטה הרבה יותר חזקה (יחס דחיסה גבוה) וכשדלק מוזרק בבת אחת לריכוז האדיר של הדלק, נוצרת בעירה חזקה מאוד בכמה נקודות. אחת הבעיות היא שהבעירה אינה מדויקת וקשה יותר לשליטה והפקה.
הפתרון של מאזדה הוא "בעירת דחיסה נשלטת הצתה" (Spark Controlled Compression Ignition) - הדלק מוזרק לתא הבעירה בנקודה הדחוסה ביותר אבל הבעירה עצמה מופעלת באמצעות מצת חשמלי שיוצר בעירה נשלטת וחזקה יותר. כך מושגים יעילות ועוצמה של מנועי דיזל עם פעולה מדויקת וחלקה של בנזין. נדרשת כמות קטנה יותר של דלק לבעירה (תערובת ענייה יותר של דלק ואוויר), המצת יוצר דחיסה חזקה יותר, הבעירה חזקה ומתרחשת בכמה מוקדים בו זמנית והתגובה מהירה יותר מאשר במנועי דיזל.
מנוע הסקייאקטיב-X (או SPCCI) צפוי להיכנס לייצור במאזדה 3 החדשה, שצפויה להשקה במהלך השנה הקרובה.
צפייה בתוכן 3 טכנולוגיות שנאבקות ברכב החשמלי
"אם אינך יכול להביס אותם, הצטרף אליהם" (If you can't beat them, join them). האמירה העממית הזו, שמקורה אינו חד משמעי, משקפת לא מעט מהפיתוחים ההיברידיים. רוצים הנעה חשמלית? בואו נראה איך משלבים אותה במנוע הבעירה הפנימית הישן וה(במידה רבה) טוב.
היות שמערכת היברידית גדולה, כבדה, מסובכת ויקרה, פותחו כמה מערכות היברידיות קלילות. המערכת שנראית הכי משמעותית היא ה-48 וולט. כפי שהעולם דילג לפני עשרות שנים ממערכת חשמלית במתח של 6 וולט ל-12 וולט, כדי לשפר את היכולת של המערכת להתמודד עם תוספות המערכות החשמליות, כך מוכפלת היכולת של המערכת כעת מ-12 ל-48. הגידול הזה עדיין אינו חוצה את רף ה-50 וולט שנחשב למסוכן עבור מי שאינו מוכשר לטפל במתח גבוה.
כיצד משתפרת פעולת המנוע מהגידול במתח? לצד ההרחבה הזו, נוספת סוללת משמעותית ואת המתנע (סטרטר) והאלטרנטור (הרכיב שמסייע בטעינת הסוללה) הופכים למנוע חשמלי אחד. כל המערך הזה מאפשר למנוע הבעירה הפנימית לנוח בדיוק בשלבים שבהם הוא הכי פחות יעיל: בעמידה, אפילו בזחילה, בשמירה על מהירות גבוהה ובהפעלה של מערכות חשמליות כמזגן או חיישנים ומוח של מערכות בטיחות מתקדמות.
המערכת ההיברידית הקלה הזו אינה צפויה להיות יקרה במיוחד כשתגיע לדגמים המוניים והיתרונות שלה צפויים לדלג בקלילות על פני תוספת העלות. כיום אפשר למצוא מערכות כאלה אצל GM האמריקאי, באודי A8, מרצדס S קלאס וגם בטנדרים החדשים של ראם וברנו סניק, ואנו צפויים לפגוש בהן בדגמים רבים בכל קשת יצרני הרכב. במפתחים של המערכת - ספקי ענק לתעשיית הרכב כקונטיננטל, וליאו ודלפי.
היתרונות של המערכת מגשרים, במידה מסוימת, בין יתרונות ההנעה ההיברידית-חשמלית ובין הנעת הבנזין המסורתית. במידת מה, מערכת ה-48V עשויה לפצות גם על הירידה החדה במכירות מנועי הדיזל באירופה ובעולם (בשל רמת הזיהום הגבוהה יותר שלהם), היות שבמחיר לא גבוה היא מעניקה כמה מהיתרונות שהדיזל מעניק, בלי תוספת הזיהום.
צפייה בתוכן 3 טכנולוגיות שנאבקות ברכב החשמלי
074-799-1900 
מתעניין ברכישת רכב ?
קבל ייעוץ מומחה
