Pasaulinė naftos gavybos milžinė „Aramco“ automobilių pramonei pristatė netikėtą inžinerinį sprendimą – specialiai hibridinėms pavaroms sukurtą vidaus degimo variklį.
Šis agregatas išsiskiria ne tik 41 proc. siekiančiu šiluminiu naudingumo koeficientu, bet ir radikaliai supaprastinta konstrukcija, leidžiančia smarkiai sumažinti gamybos ir eksploatacijos kaštus.
Atgal prie ištakų
Bazinė DHE versija – tai 1,6 litro darbinio tūrio, trijų cilindrų agregatas. Užuot naudoję šiuolaikines kintamo vožtuvų fazavimo sistemas, inžinieriai grįžo prie klasikinės OHV konfigūracijos.
Skirstomasis velenas sumontuotas variklio bloke, o vožtuvai valdomi ilgais strypeliais. Tai leido maksimaliai supaprastinti cilindrų galvutės konstrukciją.
Norint sumažinti mechaninės trinties nuostolius, alkūniniam velenui ir švaistikliams panaudoti ritininiai guoliai – sprendimas, kuris šiuolaikiniuose automobilių varikliuose sutinkamas itin retai.
Pats variklis yra sumontuotas išilgai (cilindro skersmuo siekia 82 mm, o stūmoklio eiga – 101 mm), o tai padeda sumažinti šilumos nuostolius ir didina termodinaminį efektyvumą.
Pažangi degimo sistema apjungia tiesioginį ir įpurškimą į įsiurbimo traktą, taip pat planuojama naudoti prieškamėrinio uždegimo technologiją su itin aukštu, net 15:1 siekiančiu suspaudimo laipsniu.
Hibridinė integracija
Esminis šios pavaros inžinerinis sprendimas – abiejuose alkūninio veleno galuose integruoti elektros motorai.
Šie komponentai atlieka tiek generatoriaus, tiek varomosios jėgos šaltinio funkcijas. Sukimo momentas ratams perduodamas tiesiogiai per planetarines pavaras, todėl inžinieriams pavyko visiškai atsisakyti tradicinio diferencialo mechanizmo.
Dėl šios modulinės struktūros vidaus degimo variklis gali veikti ir kaip tiesioginis ratų varytuvas, ir išskirtinai kaip elektros energijos generatorius (angl. Range Extender).
Tai reiškia, kad DHE technologija gali būti lengvai adaptuojama įvairiems įkraunamų hibridų modeliams. Be to, pritaikius ašinio srauto elektros variklius, visos sistemos matmenis būtų galima dar labiau sumažinti, kas yra kritiškai svarbu kuriant kompaktiškas transporto priemonių platformas.
Gamyba pigesnė ketvirtadaliu
Skaičiuojama, kad automobiliai su DHE technologija galėtų sunaudoti iki 35 proc. mažiau degalų nei analogiški modeliai su tradicinėmis vidaus degimo pavaromis.
Kadangi atsisakyta sudėtingų galvutės mechanizmų ir kitų brangių detalių, variklio gamybos kaštai turėtų susitraukti maždaug 25 procentais.
Šiuo metu technologija yra aktyvioje bandymų fazėje. „Aramco“ jau užpatentavo savo sprendimus ir planuoja juos siūlyti automobilių gamintojams, ieškantiems efektyvesnių alternatyvų.