Non c’è dubbio che la qualità dell’aria e il cambiamento climatico siano i fattori chiave in tutto il mondo. Come migliorare la dinamica del gruppo propulsore rispettando i futuri obiettivi di CO2 e di emissioni rimane una sfida e richiederà cambiamenti fondamentali e tecnologie avanzate.
Sulla base di alcuni rapporti della letteratura professionale, ecco due sistemi di propulsione powertrain più utilizzati che soddisfano la prevedibile riduzione di CO2.
In primo luogo, un metodo efficace ma relativamente semplice ed economico ha dimostrato di essere il cosiddetto Sistema a Geometria Variabile (VGS) in grado di mitigare questo conflitto. Anche le prestazioni del VGS sono limitate poiché è obbligatorio un funzionamento ad ampio raggio. La crescente elettrificazione del gruppo propulsore comporta un grande potenziale per mitigare ulteriormente il conflitto tra i requisiti temporanei di stato stazionario di fascia bassa e la potenza nominale del motore. Ulteriori ottimizzazioni mirano al raggiungimento di un bilancio energetico complessivamente positivo. A questo proposito, l’elettrificazione può essere utilizzata per migliorare l’efficienza del motore. Sono essenzialmente una tecnologia plug and play che si aggiunge all'ibridazione dei veicoli. Inoltre, sono compatibili con le turbine a geometria variabile e con le soluzioni di ricircolo dei gas di scarico e non consumano elettricità.
In secondo luogo, miglioramenti del consumo specifico di carburante in frenata (BSFC) per le condizioni operative pertinenti e riduzioni previste di CO2 nel WLTC. Un punto cruciale dei sistemi di ricarica elettrificati è la richiesta di energia durante un ciclo. Elettrificare un turbocompressore elimina il vincolo di aver bisogno di una piccola turbina con eccellente efficienza per guidare la sua seconda era turbocompressa. Un turbocompressore elettrificato di dimensioni così adeguate può garantire una riduzione di CO2 supportando allo stesso tempo il ridimensionamento e la riduzione della velocità.
Di conseguenza, il turbocompressore elettrico è dimensionato in modo tale che il turbocompressore possa essere azionato e frenato fino alla massima velocità del turbocompressore inclusa. È stato dimostrato che un turbocompressore elettrificato correttamente dimensionato può fornire ai produttori di apparecchiature originali la strada per affrontare alcune delle principali sfide ingegneristiche, in particolare l’obbligo di rispettare il funzionamento stechiometrico, migliorando allo stesso tempo ulteriormente le prestazioni dei loro propulsori.
Riferimento
1. Concetto di turbocompressore elettrico per motori a combustione interna altamente efficienti. cavalcato,2019/7 Vol.80, Iss.7-8
2. Turbocompressione elettrica: tecnologia chiave per i propulsori ibridi. Davies,2019/10 Vol.80; Iss.10
Orario di pubblicazione: 11 gennaio 2022