blendingstími

Í aðstæðum þar sem erfitt er að setja allan peninginn á hreint rafknúin farartæki, þó ekki væri nema vegna enn ófullnægjandi drægni, ófullkomleika í rafhlöðum, erfiðrar langrar hleðslu og umhverfissamvisku, verða tvinnlausnir hæfilegur gullinn meðalvegur. Þetta má sjá á niðurstöðum bílasölunnar.

Tvinnbíll þetta farartæki í dæmigerðu kerfi búin vél og einn eða fleiri (1). Rafdrifið er ekki aðeins hægt að nota til að draga úr eldsneytisnotkun heldur einnig til að auka afl. Nútíma tvinnbílar nota viðbótaraðferðir til að bæta orkunýtingu, svo sem. Í sumum útfærslum er brunahreyfill notaður til að framleiða rafmagn til að knýja rafmótor.

1. Skýringarmynd af dísilrafmagns tvinnbíl

Í mörgum blendingum útblásturs útblásturs það minnkar líka með því að slökkva á brunavélinni þegar lagt er og kveikja aftur á henni þegar þess er þörf. Hönnuðir kappkosta að tryggja að samskipti við rafmótorinn hámarki virkni hans, til dæmis þegar brunahreyfill er í gangi á lágum hraða er nýtni hans lítil, þar sem það krefst mestrar orku til að sigrast á eigin mótstöðu. Í tvinnkerfi er hægt að nota þennan varasjóð með því að auka hraða brunahreyfilsins í það stig sem hentar til að hlaða rafhlöðuna.

Næstum jafn gömul bílum

Saga tvinnbíla hefst venjulega árið 1900 þegar Ferdinand Porsche kynnti líkanið á heimssýningunni í París. Hybrid Lohner-Porsche Mixte (2), fyrsta dísel-rafmagns tvinnbíll í heimi. Nokkur hundruð eintök af þessari vél seldust síðar. Tveimur árum síðar smíðaði Knight Neftal hybrid kappakstursbíl. Árið 1905 kynnti Henri Pieper tvinnbíl þar sem rafmótor gat hlaðið rafhlöður.

Árið 1915 bjó Woods Motor Vehicle Company, framleiðandi rafbíla, til Dual Power líkanið með 4 strokka brunavél og rafmótor. Undir 24 km hraða virkaði bíllinn eingöngu á rafmótor til kl þar til rafhlaðan klárastog yfir þessum hraða var kveikt á brunavélinni sem gat hraðað bílnum í 56 km/klst. Dual Power var viðskiptabrestur. Hann var of hægur miðað við verðið og of erfiður í akstri.

Árið 1931 lagði Erich Geichen upp á bíl þar sem rafhlöður voru hlaðnar á meðan hann fór niður hæð. Orka var veitt úr kút af þjappað lofti, sem var dælt fyrir hreyfiorka bílavarahlutir fara niður á við.

Sendurheimt orku við hemlun, lykiluppfinning nútíma tvinntækni, var þróuð árið 1967 af AMC fyrir American Motors og nefndist Energy Regeneration Brake.

Árið 1989 gaf Audi út tilraunabílinn Audi Duo. Það var samhliða blendingur byggt á Audi 100 Avant Quattro. Bíllinn var búinn 12,8 hestafla rafmótor sem rak afturásinn. Hann sótti orku frá nikkel kadmíum rafhlaða. Framásinn var knúinn áfram af 2,3 lítra fimm strokka bensínvél með 136 hestöfl. Ætlun Audi var að búa til bíl sem yrði knúinn brunavél fyrir utan borgina og rafmótor í borginni. Ökumaður hefur valið brennslustillingu eða rafknúna akstursstillingu. Audi framleiddi aðeins tíu eintök af þessari gerð. Lítill áhugi viðskiptavina var rakinn til minni frammistöðu en venjulegur Audi 100 vegna aukins vinnuálags.

Byltingin kom frá Austurlöndum fjær

Dagsetningin sem tvinnbílar komu víða á markaðinn og náðu raunverulegum vinsældum er aðeins 1997, þegar þeir komu inn á Japansmarkað. Toyota Prius (3). Upphaflega fundu þessir bílar kaupendur aðallega í umhverfisviðkvæmum hópum. Ástandið breyttist á næsta áratug þegar olíuverð tók að hækka hratt. Síðan á seinni hluta síðasta áratugar hafa aðrir framleiðendur einnig byrjað að koma á markað hybrid módel, oft byggt á löggiltum Toyota tvinnlausnum. Í Póllandi kom Prius fram í sýningarsölum árið 2004. Sama ár kom önnur kynslóð Prius út og árið 2009 sú þriðja.

Hún fylgdi Toyota Honda, annar japanskur bílarisi. módel útsala Innsýn (4), samhliða blendingur að hluta, sem fyrirtækið hleypti af stokkunum árið 1999 í Bandaríkjunum og Japan. Þetta var sparneytnari bíll en Toyota vara. Fyrsta kynslóð Prius fólksbílsins eyddi 4,5 l/100 km innanbæjar og 5,2 l/100 km utan borgarinnar. Tveggja hjóla Honda Insight Fyrsta kynslóðin eyddi 3,9 l/100 km innanbæjar og 3,5 l/100 km utan borgar.

Toyota gaf út nýjar tvinnbílaútgáfur. Framleiðsla Toyota Auris Hybrid hófst í maí 2010. Hann var fyrsti framleiðslu blendingurinn í Evrópu sem seldist á minna en Prius. Auris Hybrid hann var með sama drif og Prius en bensínaksturinn var minni - 3,8 l / 100 km á blönduðum hjólum.

Í maí 2007 hafði Toyota Motor Corporation selt fyrstu milljón tvinnbíla. Tvær milljónir í ágúst 2009, 6 milljónir í desember 2013. Í júlí 2015 fór heildarfjöldi Toyota tvinnbíla yfir 8 milljónir. Í október 2015 fór sala á Toyota tvinnbílum í Evrópu einum yfir eina milljón eintaka. Á fyrsta ársfjórðungi 2019 voru blendingar þegar 50 prósent. heildarsala á Toyota í okkar heimsálfu. Vinsælustu módelin í þessum flokki eru hins vegar ekki fleiri Priuses, en stöðugt Yaris Hybrid, C-HR Hybrid Oraz Corolla Hybrid. Í lok árs 2020 ætlar Toyota að selja 15 milljónir tvinnbíla, sem að sögn fyrirtækisins var gert í janúar á þessu ári, þ.e. í upphafi. Þegar árið 2017, samkvæmt framleiðanda, var 85 milljónum tonna hleypt út í andrúmsloftið. koltvísýringur minni.

Á almennum ferli sem spannar meira en tvo áratugi tvinnbíla nýjar nýjungar hafa komið fram. Hybrid Hyundai Elantra LPI (5), sem kom á sölu í Suður-Kóreu í júlí 2009, var fyrsti blendingsvélin sem knúinn var af LPG. Elantra er blendingur að hluta sem notar litíum fjölliða rafhlöður, einnig í fyrsta skipti. Elantra eyddi 5,6 lítrum af bensíni á 100 km og losaði 99 g/km af COXNUMX.₂. Árið 2012 kom Peugeot með nýja lausn með því að setja á markað 3008 Hybrid4 fyrir Evrópumarkað, fyrsta fjöldaframleidda dísil tvinnbílinn. Að sögn framleiðanda eyddi 3008 Hybrid sendibíllinn 3,8 l/100 km af dísilolíu og losaði 99 g/km af COXNUMX.₂.

5. Hybrid Hyundai Elantra LPI

Líkanið var kynnt á alþjóðlegu bílasýningunni í New York árið 2010. Lincoln MKZ Hybrid, fyrsta tvinnútgáfan sem er á sama verði og venjuleg útgáfa af sömu gerð.

Í apríl 2020, frá merkisárinu 1997, höfðu meira en 17 milljónir tvinn rafbíla selst um allan heim. Markaðsleiðtogi er Japan, sem seldi meira en 2018 milljónir tvinnbíla í mars 7,5, næst koma Bandaríkin, sem seldu alls 2019 milljónir eintaka árið 5,4, og 2020 milljónir tvinnbíla seldar í Evrópu í júlí 3. Þekktustu dæmin um tvinnbíla sem víða eru fáanlegir eru, auk Prius, tvinnútgáfur af öðrum gerðum Toyota: Auris, Yaris, Camry og Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Samhliða, röð og blandað

Nokkrar mismunandi ættkvíslir eru nú faldar undir almenna nafninu „blendingur“. framdrifskerfi og hugmyndir um meiri hagkvæmni. Það verður að hafa í huga að núna, þegar hönnunin þróast og fleygir fram, mistakast skýr flokkun stundum, vegna þess að samsetningar ýmissa lausna eru notaðar auk nýrra uppfinninga sem brjóta í bága við hreinleika skilgreiningarinnar. Byrjum á því að deila með drifstillingu.

W tvinndrif samsíða brunavél og rafmótor eru vélrænt tengd við drifhjólin. Bíll getur verið knúinn af brunahreyfli, rafmótor eða hvoru tveggja. Þetta kerfi er notað í Honda bílum: Insight, Civic, Accord. Annað dæmi um slíkt kerfi er General Motors beltisalterator/startari á Chevrolet Malibu. Í mörgum gerðum virkar brunavélin einnig sem aflgjafa.

Samhliða drif sem nú eru þekkt á markaðnum samanstanda af brunahreyflum með fullum krafti og minni (allt að 20 kW) rafmótorum, auk lítilla rafgeyma. Í þessari hönnun þurfa rafmótorarnir aðeins að styðja við aðalvélina og ekki vera aðalaflgjafinn. Samhliða tvinndrif eru talin skilvirkari en kerfi sem byggja eingöngu á sömu stærðar brunahreyflum, sérstaklega í borgar- og þjóðvegaakstri.

Í raðbundnu tvinnkerfi er ökutækinu eingöngu knúið beint af rafmótor og brunavél er notuð til að knýja kerfið áfram. rafstraumsgjafa sem og. Rafhlöðusettið í þessu kerfi er venjulega miklu stærra, sem hefur áhrif á framleiðslukostnaðinn. Þetta fyrirkomulag er talið auka skilvirkni brunavélarinnar, sérstaklega þegar ekið er um bæinn. Dæmi raðblendingur Þetta er Nissan e-Power.

Blandað hybrid drif sameinar kosti beggja ofangreindra lausna - samhliða og raðnúmer. Þessir "hybrid blendingar" þykja ákjósanlegir hvað varðar afköst, samanborið við seríur, sem eru hagkvæmastar á lágum hraða, og samhliða, sem eru ákjósanlegar á meiri hraða. Hins vegar er framleiðsla þeirra sem flóknari hringrás dýrari en samhliða mótorar. Ráðandi framleiðandi blandaðra tvinndrifna er Toyota. Þeir eru notaðir í Toyota og Lexus, Nissan og Mazda (aðallega með leyfi frá Toyota), Ford og General Motors.

Hægt er að flytja afl frá tveimur brunahreyflum og samhliða yfir á hjóladrifið með því að nota tæki af gerðinni (afldreifir), sem er einfalt sett af plánetukírum. Skaft brunavélar er tengdur við gaffal plánetugíra gírkassans, rafrafallinn er tengdur við miðgírinn og rafmótorinn í gegnum gírkassann er tengdur við ytri gírinn, þaðan sem togið er sent til hjólanna. Þetta gerir þér kleift að flytja hluta snúningshraði og tog brunahreyfilsins á hjólin og hluta til rafalsins. Þar með vél hann getur starfað innan ákjósanlegasta snúningssviðs óháð hraða ökutækis, til dæmis þegar ræst er af stað, og straumurinn sem myndast af alternatornum er notaður til að knýja rafmótorinn, en háu togi hans er viðhaldið af brunavélinni til að knýja hjólin. Tölvan, sem samhæfir rekstur alls kerfisins, stjórnar álagi á rafalinn og aflgjafa rafmótorsins og stjórnar þar með virkni plánetukassans sem rafvélræn stöðugt breytileg skipting. Við hraðaminnkun og hemlun virkar rafmótorinn sem rafall til að endurhlaða rafhlöðuna og þegar brunavélin er ræst virkar rafallinn sem rafall. ræsir.

W fullur hybrid drif hægt er að knýja bílinn annað hvort með vélinni einni saman, eða rafgeyminum einum eða báðum. Dæmi um slíkt kerfi eru Hybrid Synergy Drive Toyoty, blendingskerfi ford, Dual mode blendingur framleiðslu General Motors / ChryslDæmi um ökutæki: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid og Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h og CT200h. Þessir bílar þurfa stórar, skilvirkar rafhlöður. Með því að nota orkumiðlunarkerfi öðlast ökutæki meiri sveigjanleika á kostnað aukins flókins kerfis.

blendingur að hluta í grundvallaratriðum er þetta hefðbundinn bíll með framlengdum ræsir, sem gerir það kleift að slökkva á brunavélinni í hvert sinn sem bíllinn fer niður á við, hemla eða stöðva, og ræsa vélina hratt ef þörf krefur.

Ræsir hann er venjulega settur á milli vélar og gírskiptingar og kemur í stað togibreytisins. Veitir aukaorku þegar kveikt er í henni. Hægt er að kveikja á aukahlutum eins og útvarpi og loftkælingu þegar brunavélin er ekki í gangi. Rafhlöður eru hlaðnar við hemlun. Miðað við fulla blendinga hluta blendingar eru með minni rafhlöðum og minni rafmótor. Þess vegna er tómþyngd þeirra og framleiðslukostnaður lægri. Dæmi um þessa hönnun var Chevrolet Silverado Hybrid í fullri stærð, framleiddur 2005-2007. Hann sparaði allt að 10 prósent. þegar slökkt er á og kveikt á brunavélinni og orkuendurheimt við hemlun.

Blendingar blendinga og raftækja

Annar flokkur tvinnbíla ætti að fá meiri tíma, sem að sumu leyti er enn eitt skrefið í átt að „hreinu rafmagni“. Þetta eru tvinnbílar (PHEVs) þar sem rafhlöðurnar fyrir rafdrif Einnig er hægt að hlaða það frá utanaðkomandi uppsprettu (6). Þannig má líta á PHEV sem tvinn tvinnbíls og rafbíls. Það er búið hleðslutengi. Fyrir vikið eru rafhlöðurnar líka margfalt stærri sem þýðir að hægt er að setja upp öflugri rafmótor.

6. Skýringarmynd af tvinnbíl

Þess vegna eyða tvinnbílar minna eldsneyti en klassískir tvinnbílar, geta að jafnaði keyrt um 50-60 km „á straumi“ án þess að ræsa vélina og hafa auk þess betri afköst, því tvinnbílar eru oft öflugasti kosturinn. þetta líkan.

Drægni PHEV rafbíls er margfalt meira en tvinnbíls án þessa eiginleika. Þessir fáu tugir kílómetra duga alveg fyrir ferðir um borgina, í vinnuna eða í búðina. Til dæmis, í Skoda Superb iV (7) Rafhlaðan getur geymt allt að 13kWh af rafmagni, sem gefur allt að 62km drægni í losunarlausu stillingu. Þökk sé þessu getum við náð 0 l/100 km meðaleldsneytiseyðslu þegar við leggjum tvinnbílnum okkar heima og komum heim. Brunavélin verndar rafhlöðuna frá afhleðslu á stað þar sem ekki er aðgangur að aflgjafa og gerir þér að sjálfsögðu ekki kleift að hafa áhyggjur af drægni á löngum ferðum.

7. Skoda Superb iV hybrid á hleðslu

jafn mikilvægt tegund blendinga búin öflugum rafmótorum Skoda Superb iV færibreytur hans eru 116 hö. og 330 Nm tog. Þökk sé þessu flýtir bíllinn ekki bara strax (rafmótorinn keyrir bílinn jafn hratt, sama á hvaða hraða hann keyrir í augnablikinu), því Skoda greinir frá því að Superb hraði í 60 km/klst á 5 sekúndum, hann getur líka hraðað bílnum í 140 km/klst. – þetta gerir þér kleift að keyra streitulaust og í losunarlausu stillingu, til dæmis á hringvegum eða hraðbrautum.

Í akstri er bíllinn venjulega knúinn af báðum hreyflum (brunavélin er knúin rafmagni, þannig að hann notar minna eldsneyti en í hefðbundnum bíl), en þegar þú sleppir bensíninu, bremsar eða ekur á jöfnum hraða, brunavél slekkur á vélinni og aðeins eftir rafmótor knýr hjól. Þannig að vélin virkar alveg eins klassískur blendingur og endurheimtir orku á sama hátt - með hverri hemlun er orka endurheimt og fer í rafhlöðurnar í formi rafstraums; í framtíðinni þjónar það einmitt til að tryggja að hægt sé að slökkva oftar á brunavélinni.

Fyrsta tengitvinnbíllinn kom á markað af kínverska framleiðandanum BYD Auto í desember 2008. Það var F3DM PHEV-62 gerðin. Frumsýning á tengitvinnútgáfu af vinsælasta rafbíl í heimi, Chevrolet Voltfór fram árið 2010. T.oyota frumsýnd árið 2012.

Þó ekki allar gerðir virka á sama hátt, þá geta flestar starfað í tveimur eða fleiri stillingum: „allt rafmagn“ þar sem vélin og rafgeymirinn sjá um alla orku fyrir bílinn og „hybrid“ sem notar bæði rafmagn og bensín. PHEVs starfa venjulega í rafmagnsstillingu og ganga fyrir rafmagni þar til rafhlaðan klárast. Sumar gerðir skipta yfir í tvinnstillingu eftir að hafa náð markmiðshraða á þjóðveginum, venjulega um 100 km/klst.

Fyrir utan Skoda Superb iV sem lýst er hér að ofan eru frægustu og vinsælustu tvinnbílarnir Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e og X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Blendingar frá hafsdjúpum til himins

Það er vert að muna það tvinndrif notað ekki aðeins í flokki fólksbíla og bíla almennt. til dæmis hybrid drifkerfi nota dísilvélar eða túrbórafmagn til að knýja járnbrautareimreiðar, rútur, vörubíla, færanlegar vökvavélar og skip.

Í stórum mannvirkjum lítur þetta yfirleitt svona út dísel/túrbínuvél knýr rafrafall eða vökva dælasem knýr raf-/vökvamótor. Í stærri ökutækjum minnkar hlutfallslegt afltap og ávinningurinn af því að dreifa afli í gegnum snúrur eða rör frekar en vélræna íhluti verða augljósari, sérstaklega þegar afl er flutt til margra drifkerfa eins og hjóla eða skrúfa. Þangað til nýlega höfðu þungar farartæki lítið framboð af aukaorku, svo sem vökva rafgeyma / rafgeyma.

Sumir af elstu blendingshönnunum voru kafbátaakstur sem ekki er kjarnorkukeyrir á óunnum dísilvélum og neðansjávarrafhlöðum. Til dæmis notuðu kafbátar síðari heimsstyrjaldarinnar bæði raðkerfi og samhliða kerfi.

Minna þekkt, en ekki síður áhugaverð hönnun er eldsneytisvökva tvinnbílar. Árið 1978 breyttu nemendur við Minnesota Hennepin Vocational and Technical Center í Minneapolis Volkswagen bjöllu í bensín-vökva hybrid með fullunnum hlutum. Á tíunda áratugnum þróuðu bandarískir verkfræðingar frá EPA rannsóknarstofunni „bensínvökva“ gírskiptingu fyrir dæmigerðan amerískan fólksbíl.

Tilraunabíllinn náði um 130 km/klst hraða í blönduðum borgar- og þjóðvegaakstri. Hröðun úr 0 í 100 km/klst var 8 sekúndur með 1,9 lítra dísilvél. EPA áætlaði að fjöldaframleiddir vökvaíhlutir bættu aðeins $700 við verð bílsins. EPA prófun prófaði bensín-vökva tvinnhönnun Ford Expedition, sem eyddi 7,4 lítrum af eldsneyti á 100 kílómetra í borgarumferð. Bandaríska hraðboðafyrirtækið UPS rekur nú tvo vörubíla sem nota þessa tækni (8).

8. Hydraulic blendingur í þjónustu UPS

Bandaríski herinn hefur verið að prófa Humvee tvinnjeppar síðan 1985. Matið benti ekki aðeins á meiri gangvirkni og meiri eldsneytissparnað, heldur einnig, til dæmis, minni hitauppstreymi og hljóðlátari notkun þessara véla, sem, eins og þú gætir giska á, getur skipt miklu máli í hernaðarlegum notum.

Snemma form tvinnknúningskerfi fyrir sjóflutninga voru skip með seglum á möstrum og Gufuvélar neðan þilfars. Annað dæmi hefur þegar verið nefnt dísilrafmagns kafbátur. Nýrri, þó aftur gamaldags, blendingsdrifkerfi fyrir skip innihalda meðal annars stóra flugdreka frá fyrirtækjum eins og SkySails. Draga flugdreka þeir geta flogið í hæð sem er margfalt hærri en hæstu skipsmastur og stöðvað sterkari og stöðugri vinda.

Hybrid hugmyndir hafa loksins ratað í flug. Til dæmis var frumgerð flugvélarinnar (9) búin hybrid exchangeable membrane system (PEM) allt að aflgjafa fyrir mótorsem er tengdur við hefðbundna skrúfu. Eldsneytissala gefur allt afl fyrir siglingarfasann. Við flugtak og klifur, sem er mest afl krefjandi hluti flugsins, notar kerfið léttar litíumjónarafhlöður. Sýningarflugvélin er einnig Dimona mótorsvifflugan, smíðuð af austurríska fyrirtækinu Diamond Aircraft Industries, sem framkvæmdi breytingar á hönnun flugvélarinnar. Með 16,3 metra vænghaf mun flugvélin geta flogið á um 100 km/klst hraða með því að nýta orkuna sem fæst frá efnarafalanum.

9 Boeing eldsneytisfrumusýningarflugvél

Ekki er allt bleikt

Það er óumdeilt að vegna þess hversu flókin hönnun tvinnbíla er en hefðbundinna farartækja er minnkun á útblæstri ökutækja meira en vegur upp fyrir þessa losun. Tvinnbílar geta dregið úr losun mengandi efna sem valda reyk um allt að 90 prósent. og minnka kolefnislosun um helming.

Þrátt fyrir þá staðreynd að Tvinnbíll eyðir minna eldsneyti en hefðbundnir bílar eru enn áhyggjur af umhverfisáhrifum tvinnbíla rafhlöðunnar. Flestar tvinnbíla rafhlöður í dag falla í eina af tveimur gerðum: nikkel-málmhýdríð eða litíumjón. Hins vegar eru báðar enn taldar umhverfisvænni en blýrafhlöður, sem eru nú í meirihluta ræsirafgeyma í bensínbílum.

Hér skal tekið fram að gögnin eru ekki ótvíræð. Almenn eiturhrif og umhverfisváhrif nikkelhýdríð rafhlöður talið mun lægra en í málinu blýsýru rafhlöður eða nota kadmíum. Aðrar heimildir segja að nikkel-málmhýdríð rafhlöður séu mun eitraðari en blýsýrurafhlöður og endurvinnsla og örugg förgun sé mun íþyngjandi. Sýnt hefur verið fram á að ýmis leysanleg og óleysanleg nikkelsambönd, eins og nikkelklóríð og nikkeloxíð, hafa vel þekkt krabbameinsvaldandi áhrif sem hafa verið staðfest í dýratilraunum.

Rafhlöður litowo-jonowe Þeir eru nú álitnir aðlaðandi valkostur vegna þess að þeir hafa mesta orkuþéttleika hvers rafhlöðu og geta framleitt meira en þrisvar sinnum hærri spennu en NiMH rafhlöðufrumur á meðan þeir viðhalda miklu magni. Raforka. Þessar rafhlöður framleiða einnig meira afl og eru skilvirkari, forðast orkusóun í meira mæli og veita betri endingu, þar sem endingartími rafhlöðunnar nálgast það sem bíll. Að auki dregur notkun á litíumjónarafhlöðum úr heildarþyngd bílsins og gerir þér einnig kleift að fá 30 prósent. betri sparneytni en bensínknúin farartæki, með minni koltvísýringslosun í kjölfarið₂.

Því miður er sú tækni sem er til skoðunar ætlað að vera háð erfiðara að finna og dýrari efni. Niður mótor hönnun og aðrir hlutar tvinnbíla þurfa meðal annars sjaldgæfa jarðmálma. til dæmis dysprosium, sjaldgæfur jörð þáttur sem þarf til framleiðslu á ýmsum gerðum háþróaðra rafmótora og rafhlöðukerfa í tvinnknúnakerfum. Eða neodymium, annar sjaldgæfur jarðmálmur sem er lykilþáttur í hástyrks seglum sem notaðir eru í rafmótora með varanlegum seglum.

Næstum allar sjaldgæfar jarðtegundir í heiminum koma aðallega frá Kína. Nokkrar aðrar en kínverskar heimildir eins og Hoidas vatnið í norður Kanada eða Veldfjall í Ástralíu er það nú í þróun. Ef við finnum ekki aðrar lausnir, hvort sem það er í formi nýrra útfellinga eða efna sem koma í stað sjaldgæfra málma, þá mun vissulega verða verðhækkun á efnum. Og þetta gæti komið í veg fyrir áætlanir um að draga úr losun með því að smám saman útrýma bensíni af markaðnum.

Það eru líka vandamál, fyrir utan verðhækkun, af siðferðilegum toga. Árið 2017 leiddi skýrsla SÞ í ljós misnotkun börn í kóbaltnámum, afar mikilvægt hráefni fyrir græna tækni okkar, þar á meðal nýjustu kynslóð rafmótora í Lýðveldinu Kongó (DCR). Heimurinn lærði um börn sem voru neydd til að vinna í óhreinum, hættulegum og oft eitruðum kóbaltnámum þegar fjögurra ára gömul. Sameinuðu þjóðirnar áætla að um áttatíu börn deyi í þessum námum á hverju ári. Allt að 40 ungmenni voru neydd til að vinna daglega. Stundum er það óhreina verðið á hreinu blendingunum okkar.

Nýjungar í útblástursrörum eru uppörvandi

Hins vegar eru góðar fréttir fyrir blendingsaðferðir og almenn ósk um hreinni bíla. Vísindamenn hafa nýlega þróað efnilegt og kemur á óvart einföld breyting á dísilvélumsem hægt er að sameina við rafdrif í tvinnkerfum. Dísel drif þetta getur gert þau minni, ódýrari og auðveldari í viðhaldi. Og síðast en ekki síst, þeir verða hreinni.

Charles Mueller og þrír samstarfsmenn hans við Sandia National Laboratory rannsóknarmiðstöðina unnu að breytingu sem kallast Channel Fuel Injection (DFI-). Það er byggt á einföldu meginreglunni um Bunsen brennara. Vísindamenn segja að DFI geti dregið úr útblæstri og tilhneigingu DPF til að stíflast af sóti. Að sögn Muller gæti uppfinning hans jafnvel lengt olíuskiptatíma með því að minnka magn sóts í sveifarhúsinu.

Svo hvernig virkar það? Stútur í hefðbundinni dísilolíu mynda þau ríkar blöndur í brunahólfunum. Hins vegar, að sögn vísindamanna, innihalda þessi svæði allt að tvisvar til tíu sinnum meira eldsneyti en nauðsynlegt er fyrir fullan bruna þess. Við slíkt ofgnótt af eldsneyti við háan hita ætti að vera tilhneiging til að mynda mikið magn af sóti. Uppsetning DFI rása gerir kleift að brenna dísilolíu á skilvirkan hátt með litla sem enga sótmyndun. „Blöndurnar okkar innihalda minna eldsneyti,“ útskýrir Müller í riti um nýju tæknina.

Rásirnar sem herra Muller er að tala um eru rör sem eru sett upp skammt frá þeim stað sem þau fara út úr stútholunum. Þeir eru festir á neðri hlið strokkahaussins við hlið inndælingartækisins. Müller telur að þeir verði að lokum framleiddir úr háhitaþolnu álfelgur til að standast hitaorku brunans. Hins vegar, að hans sögn, mun aukakostnaðurinn við innleiðingu uppfinningarinnar sem teymi hans hefur þróað vera lítill.

Þegar brennslukerfi framleiðir minna sót er hægt að nota það á skilvirkari hátt. endurhringakerfi útblásturslofts (EGR) til að draga úr köfnunarefnisoxíðum, NOx. Að sögn þróunaraðila lausnarinnar gæti þetta dregið úr magni sóts og NOx sem kemur út úr vélinni niður í einn tíunda af því sem nú er. Þeir taka einnig fram að hugmynd þeirra mun hjálpa til við að draga úr losun koltvísýrings.₂ og önnur efni sem valda hlýnun jarðar.

Ofangreint er ekki aðeins til marks um að ef til vill munum við ekki kveðja dísilvélar svo fljótt, sem margir hafa þegar gefist upp á. Nýsköpun í brennsludriftækni er framhald af hugsuninni á bak við vaxandi vinsældir blendinga. Þetta er stefna lítilla skrefa sem minnkar smám saman álag á umhverfið frá farartækjum. Það er gaman að vita að nýjungar í þessa átt birtast ekki bara í rafmagnshluta tvinnbílsins heldur líka í eldsneyti.