Автомобилната индустрия продължава да върви към електрификация, макар и вече с намалени темпове заради забавянето на продажбите на електрически превозни средства през последните месеци. Не всички производители обаче са убедени, че забраната на двигателите с вътрешно горене (ДВГ) е правилният път. И някои от тях - японските Toyota, Subaru и Mazda, обявиха план за разработване на нови двигатели, адаптирани към електрифициране и постигане на въглероден неутралитет.
Новите агрегати ще бъдат оптимизирани за интеграция с двигатели, батерии и други електрически задвижващи системи. Те ще бъдат неутрални към въглерода заради отказа от изкопаеми горива и ще имат съвместимост с различни алтернативи, включително електрическо гориво, биогорива и течен водород. По този начин тези двигатели ще допринесат за широкото прилагане на въглеродни горива.
Един от лидерите в проекта - Toyota, разкри, че като част от инициативата ще пусне на пазара нова серия четирицилиндрови агрегати. Според Хироки Накаджима - главен технологичен директор на японския производител, бъдещите 1,5- и 2,0-литрови двигатели ще предизвикат истинска революция в автомобилната индустрия, тъй като се различават съществено от предлаганите в момента на пазара агрегати.
"Решаващ фактор за разработването на тези нови двигатели бяха знанията, натрупани от обширната работа на Toyota върху водородни автомобили, особено Mirai. Опитът с водородните двигатели се оказа много полезен за разработването на нови конструкции на силови агрегати, въпреки че самите водородни агрегати не се използват широко", твърди Накаджима.
Toyota може да се похвали, че през годините е постигнала топлинна ефективност на своите двигатели от около 40%. Този дял е значителен, въпреки че конкуренти, като Nissan и Mazda, съобщават за по-високи нива на своите хибридни технологии. Системата e-Power на Nissan и роторният двигател на Mazda в електрическия кросоувър MX-30, например, постигнаха топлинна ефективност до 50%.
При проектирането на нови двигатели са решени няколко инженерни проблема, по-специално за прилагане на по-къс ход на буталото. Този избор на конструкция, насочен към създаване на по-компактни двигатели, е създал значителни технически трудности. Компактният дизайн обаче трябва да подобри оформлението и аеродинамиката на автомобила чрез намаляване на предната площ. В същото време потенциалната загуба на въртящ момент, дължаща се на по-късия ход на буталото, ще бъде компенсирана от моментната реакция на мощността на вградения електрически мотор.
Тези усъвършенствани ДВГ се планира да бъдат интегрирани предимно в хибридни системи за превозни средства. Toyota се готви да представи до 2027 г. голям брой нови превозни средства, оборудвани с тях.
На свой ред Subaru залага на фирмената система за ДВГ - мотори с опозитно разположение на буталата, известни като "боксер". В компанията са убедени, че този агрегат може да продължи да бъде успешен и ще го включат в хибридна система от ново поколение. В случая той ще поддържа механична връзка с колелата, но ще служи и като генератор за захранване на батерия, която захранва електрически мотор.
В Subaru са убедени, че новата конструкция носи забележителни предимства не само по отношение на икономията на гориво, но и като разположение. Двигателят, хибридната система, трансмисията и трансферната кутия са поставени заедно, докато блокът за управление на мощността е разположен в двигателния отсек, без това да оказва отрицателно въздействие върху размера на резервоара за гориво. Това позволява на инженерите да инсталират по-големи резервоари, за да постигнат по-голям пробег.
В стария хибрид Crosstrek блокът за управление на мощността беше монтиран отзад, така че резервоарът за гориво трябваше да бъде намален, за да има място за него. От Subaru твърдят, че благодарение на новото разположение размерът на резервоара за гориво на хибрида ще бъде почти същият както в обикновения бензинов модел.
Фирмата планира да започне производството на своя хибриден боксер от следващо поколение тази есен в завода в Китамото, провинция Сайтама. При това хибридната система е замислена със задвижване на четирите колела, което е едно от най-силните оръжия на този японски производител.
