مستقبل تكنولوجيا محركات السيارات

كان محرك الاحتراق الداخلي هو تكنولوجيا الدفع السائدة في السيارات لأكثر من 100 عام. خلال هذا الوقت ، نمت بريطانيا والعديد من الدول الأخرى قدرة بحثية عالمية المستوى حيث يتم إنتاج الملايين من المحركات سنويًا. في المقال التالي سوف نستعرض مستقبل تكنولوجيا محركات السيارات.

عصر جديد ، محركات جديدة؟

كشف استطلاع أن ما يقرب من 70٪ من السائقين شعروا أننا ندخل عصرًا جديدًا للسيارات والتقارير والرؤى التي أنتجتها هذه الاستطلاعات تُظهر بالتأكيد أن هذا صحيح. قد يعني هذا أن قطاع السيارات بحاجة إلى إعادة تشغيل أبحاث المحركات الخاصة به وتعزيز قدراته التصنيعية من أجل البقاء في منافسة تحديثات السوق العالمية للسيارات الكهربائية.

أيام محرك الاحتراق لم تنته بالتأكيد. يمكن أن توفر محركات البنزين الأصغر مسارًا ميسور التكلفة للمركبات ذات القدرة على إطلاق الانبعاثات الصفرية بعيدة المدى من خلال مزيج هجين كهربائي ومجموعة نقل حركة قابلة للتمديد.

نحن نشهد بالفعل اتجاهًا لمصنعي السيارات على الطرق لتعزيز محركات البنزين الأصغر بشواحن توربينية أو شاحن فائق لتتناسب مع القوة المكافئة لمحرك أكبر بسحب الهواء الطبيعي. حيث تعمل هذه الخطوة أيضًا على تحسين كفاءة السيارة وتقليل إنتاج ثاني أكسيد الكربون.

ومع ذلك ، فقد تطورت تقنيات المحرك بالتأكيد على مدى السنوات العشر الماضية. حيث يمكن لمستخدمي سيارات الطرق الآن الاختيار من بين ثلاثة أنواع رئيسية إضافية من محركات المركبات إذا سعوا إلى تقليل الانبعاثات و / أو دعم المخاوف البيئية:

1. بطارية كهربائية كاملة ، لا تحتوي على محرك احتراق ، ولكنها وحدة طاقة كهربائية تخزن الطاقة الكهربائية في مجموعات البطاريات وتوفر قدرة حقيقية على الانبعاث الصفري.

2. السيارات الهجينة الخفيفة أو القوية ، والتي تربط محرك الاحتراق بمحرك كهربائي مما يسمح لمجموعة نقل الحركة باستعادة الطاقة عند الكبح أو الانسياب أو عند التوقف في حركة المرور.

3. المحركات الهجينة الموصولة بالكهرباء ، والتي تربط مرة أخرى محرك احتراق بمحرك كهربائي ، ولكنها تسمح بشحن حزم البطاريات في أي وقت من خلال مصادر خارجية ، مثل نقطة شحن في منزل السائقين.

نطاق الأميال.

لكي يتم أخذ أي تقنية محرك على محمل الجد في السوق ، يجب أن تكون قادرة على مطابقة نطاق الأميال لمكافئ محرك الاحتراق. عندها فقط ستتمكن الشركات والمستهلكون من الالتزام تمامًا بخيارات المركبات الصديقة للبيئة لدعم احتياجات القيادة أو العمليات التجارية.

تستمر قدرات الأميال في التحسن عامًا بعد عام. العديد من السيارات الكهربائية بالكامل ، مثل Jaguar I-Pace القادمة ، لديها الآن مدى يصل إلى أكثر من 300 ميل في شحنة واحدة ويمكن إعادة شحنها بالكامل ، أو قريبة جدًا منها ، في غضون ساعتين. هذا يجعلها خيارًا أكثر ملاءمة للاستخدام التجاري.

دمج تكنولوجيا الغد اليوم.

بالنسبة للعديد من الشركات ، فإن الرغبة في تبني أي تقنية جديدة أو متطورة هي الخوف من أن يتم استبدال اتفاقية استثمار أو إيجار مكلفة بخيارات أكثر قوة وأكثر كفاءة وأرخص. لمكافحة ذلك ، تركز الشركات المصنعة ذات التفكير المتقدم مثل Jaguar Land Rover على إنتاج محركات خفيفة الوزن وقابلة للتكيف منخفضة الكربون والتي يمكن إعادة تجهيزها بوحدات كهربائية / مجموعة نقل الحركة / التعزيزات في المستقبل.

نظرًا لأن أهداف الانبعاثات أصبحت أكثر صرامة وأصبح الشحن المقترح لمنطقة الهواء النظيف أوسع في المدن ، فسيكون لمدير الأسطول المرونة لتلبية هذه المتطلبات خلال عمر السيارة. تقنية Jaguar Land Rover ، الموضحة أعلاه ، تسمى Ingenium. كما تتميز أيضًا بالقدرة على ترقية المركبات من أنظمة الدفع الثنائي أو الرباعي للسماح للمركبات بمطابقة الظروف المناخية / المناخات المتغيرة.

متطلبات مدير الأسطول.

سيتطلب مدير الأسطول أن تكون مركبات المستقبل قابلة للتكيف وفعالة من حيث التكلفة وصديقة للبيئة وأكثر كفاءة ، مع توفير أفضل للوقود مع فترات خدمة أقل.

لذلك يجب أيضًا أن تقترن تقنية المحرك بسيارة خفيفة الوزن لزيادة الكفاءة وقد تم الاعتراف بذلك أيضًا من قبل Jaguar Land Rover. حيث استثمرت الشركة 400 مليون جنيه إسترليني في منشأة Castle Bromwich لتصنيع هياكل الألومنيوم ، كما أنها تمتلك عددًا من براءات الاختراع في الهياكل الأحادية المصنوعة من الألومنيوم. تتميز هذه الهياكل والمكونات خفيفة الوزن الآن في جميع مجموعة سيارات جاكوار لاند رور تقريبًا.

قدرات الشحن الثقيلة

ستستمر المركبات الثقيلة على الطريق في الاعتماد على محركات الاحتراق الفعالة لنقل الحمولات الثقيلة على دورات العمل الشاقة. ومع ذلك ، فإن العديد من المركبات الكبيرة ، مثل الحافلات وسيارات النقل الثقيلة ، تستخدم حلول استعادة الطاقة الحركية - المعروفة باسم KERS ، والتي تشبه إلى حد كبير أنظمة استعادة الطاقة في سيارات السباق - وتكنولوجيا تخزين الطاقة الكهربائية.

ستصبح متطلبات المركبات الثقيلة لتلبية متطلبات الانبعاثات المنخفضة للغاية في جميع أنحاء العالم في المناطق الحضرية قريبًا محورًا رئيسيًا. قد تعني قوتهم الإضافية التي تتطلبها هذه المركبات تحركًا في المستقبل نحو استخدام أنواع الوقود البديلة مثل الغاز الطبيعي المضغوط (CNG) أو الغاز الطبيعي المسال (LNG) أو غاز البترول المسال (LPG) أو ثنائي ميثيل الأثير (DME) أو الهيدروجين .

وأخيرا...

ستعتمد كل هذه التقنيات الجديدة بشكل كبير على نظام طاقة عالمي ناجح ومتشابك ؛ حيث توفر ناقلات الطاقة (مثل الهيدروجين والوقود الحيوي وحزم البطاريات) والبنية التحتية للتخزين والتوصيل (شبكات الشحن الكهربائي / إعادة التزود بالوقود) والاستثمار المخصص من العديد من الأطراف لضمان تلبية معايير الانبعاثات العالمية في المستقبل والتطوير من المحركات بشكل يتناسب مع متطلبات المستهلكين ومع السوق العالمية.