tempo ibrido

In una situazione in cui è difficile puntare tutti i soldi su veicoli puramente elettrici, se non altro a causa dell'autonomia ancora insoddisfacente, delle imperfezioni della batteria, delle fastidiose lunghe ricariche e delle preoccupazioni sulla coscienza ambientale, le soluzioni ibride diventano un ragionevole mezzo d'oro. Questo può essere visto nei risultati delle vendite di auto.

Macchina ibrida questo veicolo in un tipico sistema dotato motore e uno o più (1). L'azionamento elettrico può essere utilizzato non solo per ridurre il consumo di carburante, ma anche per aumentare la potenza. Auto ibride moderne utilizzare metodi aggiuntivi per migliorare l'efficienza energetica, ad esempio. In alcune implementazioni, un motore a combustione interna viene utilizzato per generare elettricità per alimentare un motore elettrico.

1. Schema di un veicolo ibrido diesel-elettrico

In molti modelli ibridi emissioni di scarico si riduce anche spegnendo il motore a combustione interna quando è parcheggiato e riaccendendolo quando necessario. I progettisti si impegnano a garantire che l'interazione con il motore elettrico ne ottimizzi il funzionamento, ad esempio, quando un motore a combustione interna funziona a basse velocità, la sua efficienza è bassa, poiché richiede più energia per superare la propria resistenza. In un sistema ibrido, questa riserva può essere utilizzata aumentando la velocità del motore a combustione interna a un livello adatto per caricare la batteria.

Quasi vecchio come le automobili

La storia delle automobili ibride inizia solitamente nel 1900, quando Ferdinand Porsche presentò il modello all'Esposizione Universale di Parigi. Gibrid Lohner-Porsche Mixte (2), il primo veicolo ibrido diesel-elettrico al mondo. Diverse centinaia di copie di questa macchina furono successivamente vendute. Due anni dopo, Knight Neftal costruì un'auto da corsa ibrida. Nel 1905 Henri Pieper introdusse un ibrido in cui un motore elettrico poteva caricare le batterie.

Nel 1915 la Woods Motor Vehicle Company, azienda produttrice di veicoli elettrici, creò il modello Dual Power con un motore a combustione interna a 4 cilindri e un motore elettrico. Al di sotto di una velocità di 24 km/h, l'auto ha funzionato solo sul motore elettrico fino a quando fino a quando la batteria non si esauriscee al di sopra di questa velocità si accendeva il motore a combustione interna, che poteva accelerare l'auto fino a 56 km/h. Dual Power è stato un fallimento commerciale. Era troppo lento per il suo prezzo e troppo difficile da guidare.

Nel 1931 Erich Geichen propose un'auto le cui batterie venivano caricate durante la discesa da una collina. L'energia veniva fornita da una bombola di aria compressa, che veniva pompata grazie a energia cinetica parti di automobili in discesa.

Srecupero di energia durante la frenata, un'invenzione chiave della moderna tecnologia ibrida, è stata sviluppata nel 1967 da AMC per American Motors e denominata Energy Regeneration Brake.

Nel 1989, Audi ha rilasciato l'auto sperimentale Audi Duo. Era in parallelo гибрид basato sull'Audi 100 Avant Quattro. L'auto era dotata di un motore elettrico da 12,8 CV che azionava l'asse posteriore. Ha attinto energia da batteria al nichel cadmio. L'assale anteriore era azionato da un motore a benzina a cinque cilindri da 2,3 litri con 136 CV. L'intenzione di Audi era quella di creare un'auto che fosse alimentata da un motore a combustione interna fuori città e da un motore elettrico in città. Il conducente ha selezionato la modalità di combustione o la modalità di guida elettrica. Audi ha prodotto solo dieci copie di questo modello. Il basso interesse dei clienti è stato attribuito a prestazioni inferiori rispetto all'Audi 100 standard a causa del carico di lavoro aggiuntivo.

La svolta è arrivata dall'Estremo Oriente

La data da cui le auto ibride sono entrate ampiamente nel mercato e hanno guadagnato una vera popolarità è solo il 1997, quando sono entrate nel mercato giapponese. Toyota Prius (3). Inizialmente, queste auto hanno trovato acquirenti principalmente in ambienti sensibili all'ambiente. La situazione è cambiata nel decennio successivo, quando i prezzi del petrolio hanno iniziato a salire rapidamente. Dalla seconda metà dell'ultimo decennio, anche altri produttori hanno iniziato a immettere sul mercato modelli ibridi, spesso basato su soluzioni ibride Toyota con licenza. In Polonia, Prius è apparsa negli showroom nel 2004. Nello stesso anno è stata rilasciata la seconda generazione della Prius e nel 2009 la terza.

Ha seguito la Toyota Honda, un altro colosso automobilistico giapponese. modello di vendita Intuito (4), un ibrido parallelo parziale, l'azienda ha lanciato nel 1999 negli Stati Uniti e in Giappone. Era un'auto più economica di un prodotto Toyota. La berlina Prius di prima generazione consumava 4,5 l/100 km in città e 5,2 l/100 km fuori città. Honda Insight a due ruote La prima generazione ha consumato 3,9 l/100 km in città e 3,5 l/100 km fuori città.

Toyota ha rilasciato nuove versioni ibride di auto. Produzione Ibrido Toyoty Auris iniziato nel maggio 2010. È stato il primo ibrido di produzione in Europa a vendere a meno della Prius. Auris Hybrid aveva la stessa guida della Prius, ma il consumo di carburante era inferiore: 3,8 l / 100 km nel ciclo combinato.

Entro maggio 2007, Toyota Motor Corporation aveva venduto il suo primo milione di ibridi. Due milioni entro agosto 2009, 6 milioni entro dicembre 2013. Nel luglio 2015, il numero totale di ibridi Toyota ha superato gli 8 milioni. Nell'ottobre 2015, le vendite di ibridi Toyota nella sola Europa hanno superato il milione di unità. Nel primo trimestre del 2019, gli ibridi rappresentavano già il 50%. vendite totali di Toyota nel nostro continente. Modelli più popolari in questa categoria, però, non ci sono più Prius, ma consistenti Yaris Hybrid, Ibrido C-HR Oraz Corolla Ibrida. Entro la fine del 2020, Toyota intende vendere 15 milioni di ibridi, cosa che, secondo la società, è stata fatta a gennaio di quest'anno, cioè. all'inizio. Già nel 2017, secondo il produttore, sono state emesse nell'atmosfera 85 milioni di tonnellate. anidride carbonica meno.

Durante una carriera mainstream che dura da più di due decenni ibridi automobilistici sono emerse nuove innovazioni. Ibrida Hyundai Elantra LPI (5), commercializzato in Corea del Sud nel luglio 2009, è stato il primo motore ibrido a combustione interna alimentato a GPL. Elantra è un ibrido parziale che utilizza, anche per la prima volta, batterie ai polimeri di litio. L'Elantra consumava 5,6 litri di benzina ogni 100 km ed emetteva 99 g/km di COXNUMX.₂. Nel 2012, Peugeot propone una nuova soluzione con il lancio sul mercato europeo della 3008 Hybrid4, la prima ibrida diesel prodotta in serie. Secondo il produttore, il furgone 3008 Hybrid consumava 3,8 l/100 km di gasolio ed emetteva 99 g/km di COXNUMX.₂.

5. Hyundai Elantra LPI ibrida

Il modello è stato presentato al New York International Auto Show nel 2010. Lincoln MKZ ibrido, la prima versione ibrida ad avere un prezzo identico alla versione normale dello stesso modello.

Ad aprile 2020, dall'anno di riferimento 1997, più di 17 milioni di veicoli elettrici ibridi erano stati venduti in tutto il mondo. Il leader di mercato è il Giappone, che ha venduto oltre 2018 milioni di veicoli ibridi entro marzo 7,5, seguito dagli Stati Uniti, che hanno venduto un totale di 2019 milioni di unità entro il 5,4, e 2020 milioni di veicoli ibridi venduti in Europa entro luglio 3. Gli esempi più noti di ibridi ampiamente disponibili sono, oltre alla Prius, le versioni ibride di altri modelli Toyota: Auris, Yaris, Camry e Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Parallelo, serie e misto

Diversi generi sono attualmente nascosti sotto il nome generico "ibrido". sistemi di propulsione e idee per una maggiore efficienza. Va ricordato che ora, man mano che il design si sviluppa e avanza, le classificazioni chiare a volte falliscono, perché vengono utilizzate combinazioni di varie soluzioni e nuove invenzioni che violano la purezza della definizione. Iniziamo dividendo per la configurazione dell'unità.

W trazione ibrida il motore a combustione interna di tipo parallelo e il motore elettrico sono collegati meccanicamente alle ruote motrici. Un'auto può essere alimentata da un motore a combustione interna, un motore elettrico o entrambi. Questo schema viene utilizzato nelle auto Honda: Insight, Civico, Accord. Un altro esempio di tale sistema è l'alternatore/avviamento a cinghia General Motors sulla Chevrolet Malibu. In molti modelli funziona anche il motore a combustione interna generatore di corrente.

Gli azionamenti in parallelo attualmente noti sul mercato sono costituiti da motori a combustione interna a piena potenza e motori elettrici più piccoli (fino a 20 kW), oltre a piccole batterie. In questi progetti, i motori elettrici devono solo supportare il motore principale e non essere la principale fonte di alimentazione. Gli azionamenti ibridi paralleli sono considerati più efficienti dei sistemi basati solo su motori a combustione interna delle stesse dimensioni, specialmente nella guida in città e in autostrada.

In un sistema ibrido sequenziale, il veicolo è azionato direttamente solo da un motore elettrico e per azionare il sistema viene utilizzato un motore a combustione interna. generatore di corrente elettrica così come. Il set di batterie in questo sistema è solitamente molto più grande, il che influisce sui costi di produzione. Si ritiene che questa disposizione aumenti l'efficienza del motore a combustione interna, soprattutto durante la guida in città. Esempio ibrido seriale Questa è una Nissan e-Power.

Propulsione ibrida mista combina i vantaggi di entrambe le soluzioni di cui sopra: parallela e seriale. Questi "ibridi ibridi" sono considerati ottimali in termini di prestazioni, rispetto alle serie, che sono più efficienti a basse velocità, e parallele, che sono ottimali a velocità più elevate. Tuttavia, la loro produzione come circuiti più complessi è più costosa di motori paralleli. Il produttore dominante di propulsori ibridi misti è Toyota. Sono utilizzati in Toyota e Lexus, Nissan e Mazda (per lo più su licenza di Toyota), Ford e General Motors.

La potenza di due motori a combustione interna e di uno parallelo può essere trasferita alla trazione integrale utilizzando un dispositivo del tipo (distributore di potenza), che è un semplice insieme di ingranaggi epicicloidali. Albero motore a combustione interna collegato alla forcella degli ingranaggi planetari del cambio, il generatore elettrico - con il suo ingranaggio centrale, e il motore elettrico attraverso il cambio - con l'ingranaggio esterno, dal quale viene trasmessa la coppia alle ruote. Ciò consente di trasferire parte velocità di rotazione e la coppia del motore a combustione interna alle ruote e parte al generatore. In tal modo motore può funzionare all'interno del range di giri ottimale indipendentemente dalla velocità del veicolo, ad esempio in partenza, e la corrente generata dall'alternatore è utilizzata per alimentare il motore elettrico, la cui elevata coppia è mantenuta dal motore a combustione interna per la trazione delle ruote. Il computer, che coordina il funzionamento dell'intero sistema, regola il carico sul generatore e l'alimentazione del motore elettrico, controllando così il funzionamento del riduttore epicicloidale come trasmissione elettromeccanica a variazione continua. Durante la decelerazione e la frenata, il motore elettrico funge da generatore per ricaricare la batteria e all'avvio del motore a combustione interna, il generatore funge da generatore. antipasto.

W trazione completamente ibrida l'auto può essere alimentata sia dal solo motore, sia dalla sola batteria, o da entrambi. Esempi di un tale sistema sono Ibrido Synergy Drive Toyoty, sistema ibrido guado, Ibrido a doppia modalità produzione General Motors/ChryslEsempi di veicoli: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid e Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h e CT200h. Queste auto richiedono batterie grandi ed efficienti. Utilizzando un meccanismo di condivisione dell'energia, i veicoli ottengono maggiore flessibilità a scapito di una maggiore complessità del sistema.

ibrido parziale in linea di principio, si tratta di un'auto convenzionale con avviamento prolungato, che consente di spegnere il motore a combustione interna ogni volta che l'auto va in discesa, di frenare o fermarsi e di avviare rapidamente il motore se necessario.

starter viene solitamente installato tra il motore e la trasmissione, in sostituzione del convertitore di coppia. Fornisce energia aggiuntiva quando viene acceso. Accessori come radio e aria condizionata possono essere accesi quando il motore a combustione non è in funzione. Le batterie si caricano durante la frenata. Rispetto agli ibridi completi gli ibridi parziali hanno batterie più piccole e un motore elettrico più piccolo. Pertanto, il loro peso a vuoto e il loro costo di produzione sono inferiori. Un esempio di questo design è stata la Chevrolet Silverado Hybrid a grandezza naturale, prodotta nel 2005-2007. Ha risparmiato fino al 10 per cento. allo spegnimento e all'accensione del motore a combustione interna e recupero di energia in frenata.

Ibridi di ibridi ed elettrici

Un'altra categoria di ibridi dovrebbe avere più tempo, che per certi versi è un altro passo verso il "puro elettrico". Si tratta di veicoli ibridi (PHEV) in cui le batterie per azionamento elettrico può essere caricato anche da una fonte esterna (6). Pertanto, PHEV può essere considerato un ibrido di un veicolo ibrido e elettrico. È dotato spina di ricarica. Di conseguenza, le batterie sono anche diverse volte più grandi, il che significa che è possibile installare un motore elettrico più potente.

6. Schema di un'auto ibrida

Di conseguenza, le auto ibride consumano meno carburante rispetto alle ibride classiche, possono in genere percorrere circa 50-60 km "a corrente" senza avviare il motore e hanno anche prestazioni migliori, perché gli ibridi sono spesso le opzioni più potenti. questo modello.

L'autonomia di un veicolo elettrico PHEV è molte volte maggiore di quella di un veicolo ibrido senza questa caratteristica. Queste poche decine di chilometri sono sufficienti per gite in città, al lavoro o al negozio. Ad esempio, nel Skoda Superb iV (7) La batteria può immagazzinare fino a 13 kWh di elettricità, che fornisce un'autonomia fino a 62 km in modalità a emissioni zero. Grazie a questo, quando parcheggiamo la nostra ibrida a casa e torniamo a casa, possiamo raggiungere un consumo medio di carburante di 0 l/100 km. Il motore a combustione interna protegge la batteria dallo scaricamento in un luogo in cui non c'è accesso a una fonte di alimentazione e, naturalmente, consente di non preoccuparsi dell'autonomia durante i lunghi viaggi.

7. Skoda Superb iV ibrida durante la ricarica

ugualmente importante tipo ibridi dotato di potenti motori elettrici Skoda Superb iV i suoi parametri sono 116 CV. e 330 Nm di coppia. Grazie a ciò, l'auto non solo accelera immediatamente (il motore elettrico guida l'auto altrettanto velocemente, indipendentemente dalla velocità che sta girando in questo momento), perché Skoda riferisce che la Superb accelera a 60 km / h in 5 secondi, ma può anche accelerare l'auto fino a 140 km/h: ciò consente di guidare senza stress e in modalità a emissioni zero, ad esempio su tangenziali o autostrade.

Durante la guida, l'auto è solitamente alimentata da entrambi i motori (il motore a combustione interna è alimentato da elettricità, quindi consuma meno carburante rispetto a un'auto convenzionale), ma quando si rilascia il gas, si frena o si guida a velocità costante, il motore motore a combustione spegne il motore e solo dopo motore elettrico ruote motrici. Quindi la macchina funziona proprio come ibrido classico e ripristina l'energia allo stesso modo: ad ogni frenata, l'energia viene ripristinata e va alle batterie sotto forma di corrente elettrica; in futuro serve proprio a far sì che il motore a combustione interna possa essere spento più spesso.

Il primo veicolo ibrido plug-in è stato lanciato sul mercato dal produttore cinese BYD Auto nel dicembre 2008. Era il modello F3DM PHEV-62. Premiere della versione ibrida plug-in dell'auto elettrica più popolare al mondo, Chevrolet Voltavvenuta nel 2010. T.oyota ha debuttato nel 2012.

Sebbene non tutti i modelli funzionino allo stesso modo, la maggior parte può funzionare in due o più modalità: "tutto elettrico" in cui il motore e la batteria forniscono tutta l'energia per l'auto e "ibrido" che utilizza sia elettricità che benzina. I PHEV funzionano in genere in modalità completamente elettrica, funzionando con elettricità fino all'esaurimento della batteria. Alcuni modelli passano alla modalità ibrida dopo aver raggiunto una velocità target in autostrada, di solito intorno ai 100 km/h.

Oltre alla Skoda Superb iV sopra descritta, i modelli ibridi più famosi e apprezzati sono Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e e X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Ibridi dalle profondità del mare ai cieli

Vale la pena ricordarlo trazione ibrida utilizzato non solo nel segmento delle autovetture e delle autovetture in genere. Per esempio sistemi di propulsione ibrida utilizzare motori diesel o turboelettrico per alimentare locomotive ferroviarie, autobus, camion, macchine idrauliche mobili e navi.

Nelle grandi strutture, di solito si presenta così motore diesel/turbina aziona un generatore elettrico o pompa idraulicache aziona un motore elettrico/idraulico. Nei veicoli più grandi, la perdita di potenza relativa viene ridotta e i vantaggi della distribuzione dell'energia attraverso cavi o tubi piuttosto che componenti meccanici diventano più evidenti, soprattutto quando la potenza viene trasferita a più sistemi di trasmissione come ruote o eliche. Fino a poco tempo, i veicoli pesanti avevano una piccola scorta di energia secondaria, come accumulatori/accumulatori idraulici.

Alcuni dei più antichi modelli ibridi erano azionamenti sottomarini non nuclearifunzionante con diesel grezzi e batterie subacquee. Ad esempio, i sottomarini della seconda guerra mondiale utilizzavano sistemi sia seriali che paralleli.

I design meno noti, ma non per questo meno interessanti sono ibridi a carburante idraulico. Nel 1978, gli studenti del Minnesota Hennepin Vocational and Technical Center di Minneapolis hanno convertito un Maggiolino Volkswagen in ibrida benzina-idraulica con pezzi finiti. Negli anni '90, gli ingegneri americani del laboratorio EPA hanno sviluppato una trasmissione "petrol-idraulica" per una tipica berlina americana.

L'auto di prova ha raggiunto una velocità di circa 130 km/h in un ciclo misto urbano e autostradale. L'accelerazione da 0 a 100 km/h è stata di 8 secondi utilizzando un motore diesel da 1,9 litri. L'EPA ha stimato che i componenti idraulici prodotti in serie hanno aggiunto solo $ 700 al prezzo dell'auto. I test EPA hanno testato il design ibrido benzina-idraulico della Ford Expedition, che consumava 7,4 litri di carburante ogni 100 chilometri nel traffico cittadino. Il corriere statunitense UPS gestisce attualmente due camion che utilizzano questa tecnologia (8).

8. Ibrido idraulico al servizio di UPS

L'esercito americano sta testando SUV ibridi Humvee dal 1985. Le valutazioni hanno rilevato non solo una maggiore dinamica e un maggiore risparmio di carburante, ma anche, ad esempio, una firma termica più piccola e un funzionamento più silenzioso di queste macchine, che, come si può intuire, possono essere di grande importanza nelle applicazioni militari.

Forma precoce sistema di propulsione ibrida per il trasporto marittimo c'erano navi con le vele sugli alberi e Motori a vapore sottocoperta. Un altro esempio è già stato citato sottomarino diesel-elettrico. I sistemi di propulsione ibrida per navi più recenti, sebbene di nuovo antiquati, includono, tra gli altri, grandi aquiloni di aziende come SkySails. Traino di aquiloni possono volare ad altitudini diverse volte superiori agli alberi più alti delle navi, intercettando venti più forti e costanti.

I concetti ibridi hanno finalmente trovato la loro strada nell'aviazione. Ad esempio, il prototipo di aeromobile (9) era dotato di un sistema ibrido a membrana intercambiabile (PEM) fino a alimentazione del motoreche è collegato ad un'elica convenzionale. La cella a combustibile fornisce tutta la potenza per la fase di crociera. Durante il decollo e la salita, il segmento di volo che richiede più energia, il sistema utilizza batterie agli ioni di litio leggere. Il velivolo dimostrativo è anche l'aliante a motore Dimona, costruito dalla società austriaca Diamond Aircraft Industries, che ha apportato modifiche al design del velivolo. Con un'apertura alare di 16,3 metri, il velivolo sarà in grado di volare ad una velocità di circa 100 km/h, sfruttando l'energia ricevuta dalla cella a combustibile.

9 Velivoli dimostrativi di celle a combustibile Boeing

Non tutto è rosa

È innegabile che, a causa della complessità del design dei veicoli ibridi rispetto ai veicoli convenzionali, la riduzione delle emissioni dei veicoli compensa ampiamente queste emissioni. I veicoli ibridi possono ridurre le emissioni di inquinanti che causano smog fino al 90%. e dimezzare le emissioni di carbonio.

Nonostante il fatto che Macchina ibrida consumano meno carburante rispetto alle auto convenzionali, c'è ancora una preoccupazione per l'impatto ambientale della batteria dell'auto ibrida. La maggior parte delle batterie per auto ibride oggi rientrano in uno di due tipi: idruro di nichel-metallo o ioni di litio. Tuttavia, entrambe sono ancora considerate più rispettose dell'ambiente rispetto alle batterie al piombo, che attualmente costituiscono la maggior parte delle batterie di avviamento nei veicoli a benzina.

Va notato qui che i dati non sono univoci. Tossicità generale e livelli di esposizione ambientale batterie all'idruro di nichel considerato molto più basso rispetto al caso batterie al piombo o usando cadmio. Altre fonti affermano che le batterie al nichel-metallo idruro sono molto più tossiche delle batterie al piombo e che il riciclaggio e lo smaltimento sicuro sono molto più onerosi. Vari composti di nichel solubili e insolubili, come cloruro di nichel e ossido di nichel, hanno dimostrato di avere noti effetti cancerogeni confermati in esperimenti sugli animali.

Batterie litowo-jonowe Ora sono considerate un'alternativa interessante perché hanno la più alta densità di energia di qualsiasi batteria e possono produrre più di tre volte la tensione delle celle delle batterie NiMH mantenendo volumi elevati. Energia elettrica. Queste batterie producono anche più energia e sono più efficienti, evitando uno spreco di energia in misura maggiore e fornendo una durata superiore, con una durata della batteria che si avvicina a quella di un'auto. Inoltre, l'uso di batterie agli ioni di litio riduce il peso complessivo dell'auto e consente anche di ottenere il 30 percento. migliore risparmio di carburante rispetto ai veicoli a benzina, con conseguente riduzione delle emissioni di CO₂.

Purtroppo le tecnologie in esame sono destinate a dipendere da materiali di difficile reperibilità e più costosi. Giù disegno del motore e altre parti di veicoli ibridi necessitano, tra le altre cose, di metalli delle terre rare. Per esempio disprosio, una terra rara necessaria per la produzione di vari tipi di motori elettrici avanzati e sistemi di batterie nei sistemi di propulsione ibrida. O neodimio, un altro metallo delle terre rare che è un componente chiave dei magneti ad alta resistenza utilizzati nei motori elettrici a magneti permanenti.

Quasi tutte le terre rare del mondo provengono principalmente dalla Cina. Diverse fonti non cinesi come Lago Hoidas nel Canada settentrionale o Monte Veld in Australia è attualmente in fase di sviluppo. Se non troviamo soluzioni alternative, siano esse sotto forma di nuovi giacimenti o di materiali che sostituiranno i metalli rari, allora ci sarà sicuramente un aumento dei prezzi dei materiali. E questo potrebbe far deragliare i piani per ridurre le emissioni eliminando gradualmente la benzina dal mercato.

Ci sono anche problemi, oltre all'aumento dei prezzi, di natura etica. Nel 2017, un rapporto delle Nazioni Unite ha rivelato abusi bambini nelle miniere di cobalto, una materia prima estremamente importante per le nostre tecnologie verdi, tra cui l'ultima generazione di motori elettrici nella Repubblica Democratica del Congo (DCR). Il mondo ha imparato a conoscere i bambini che sono stati costretti a lavorare nelle miniere di cobalto sporche, pericolose e spesso tossiche già all'età di quattro anni. Le Nazioni Unite stimano che in queste miniere muoiano circa ottanta bambini ogni anno. Fino a 40 minori sono stati costretti a lavorare ogni giorno. A volte questo è il prezzo sporco dei nostri ibridi puri.

Le innovazioni sui tubi di scarico sono incoraggianti

Tuttavia, ci sono buone notizie per metodi ibridi e un desiderio generale di auto più pulite. I ricercatori hanno recentemente sviluppato un promettente e sorprendente semplice modifica dei motori dieselche può essere combinato con la trazione elettrica nei sistemi ibridi. Azionamenti diesel questo può renderli più piccoli, più economici e più facili da mantenere. E, soprattutto, saranno più puliti.

Charles Muller e tre dei suoi colleghi del centro di ricerca del Sandia National Laboratory stavano lavorando a una modifica nota come Channel Fuel Injection (DFI-). Si basa sul semplice principio di un becco Bunsen. Gli scienziati affermano che il DFI può ridurre le emissioni di scarico e la tendenza del DPF a intasare la fuliggine. Secondo Muller, la sua invenzione potrebbe anche estendere gli intervalli di cambio dell'olio riducendo la quantità di fuliggine nel basamento.

Quindi, come funziona? ugelli nel diesel convenzionale creano miscele ricche nelle zone della camera di combustione. Tuttavia, secondo gli scienziati, queste aree contengono da due a dieci volte più carburante di quanto necessario per la sua completa combustione. Con un tale eccesso di carburante ad alta temperatura, dovrebbe esserci la tendenza a formare una grande quantità di fuliggine. L'installazione di condotti DFI consente una combustione efficiente del gasolio con poca o nessuna formazione di fuliggine. "Le nostre miscele contengono meno carburante", spiega Müller in una pubblicazione sulla nuova tecnologia.

I canali di cui parla il signor Muller sono tubi installati a breve distanza da dove escono dai fori degli ugelli. Sono montati sul lato inferiore della testata vicino all'iniettore. Müller crede che alla fine saranno realizzati con una lega resistente alle alte temperature per resistere all'energia termica della combustione. Tuttavia, secondo lui, i costi aggiuntivi associati all'attuazione dell'invenzione sviluppata dal suo team saranno piccoli.

Quando un sistema di combustione produce meno fuliggine, può essere utilizzato in modo più efficiente. sistema di ricircolo dei gas di scarico (EGR) per ridurre gli ossidi di azoto, NOx. Secondo gli sviluppatori della soluzione, ciò potrebbe ridurre la quantità di fuliggine e NOx in uscita dal motore a un decimo del livello attuale. Notano anche che il loro concetto aiuterà a ridurre le emissioni di CO.₂ e altre sostanze che causano il riscaldamento globale.

Quanto sopra non è solo un segnale che, forse, non diremo addio ai motori diesel così rapidamente, sui quali molti hanno già rinunciato. Le innovazioni nella tecnologia di azionamento a combustione sono una continuazione del pensiero alla base della crescente popolarità degli ibridi. È una strategia di piccoli passi, che riduce gradualmente il carico ambientale dei veicoli. È bello sapere che le innovazioni in questa direzione compaiono non solo nella parte elettrica dell'ibrida, ma anche nel carburante.