Дизелов двигател "бие" електромобилите по ниски емисии

Европейският съюз определи 2035 г. като целева дата за постепенно спиране продажбата на нови превозни средства с ДВГ. След тази дата ще бъдат разрешени само автомобили с нулеви емисии (електрически или еквивалентни). В този контекст ултрачистите двигатели с вътрешно горене се разглеждат като технологичен мост, защото позволяват намаляване на емисиите и разходите за гориво.

Американската компания Achates Power разработи двигател, наречен OP, който може да работи на възобновяеми горива и дори водород, като в същото време запазва предимствата си по отношение на ефективността. Тестове със синтетичен дизел R99 (получен от растителни масла) съвместно с петролната компания Neste показаха допълнително намаление на емисиите с 10% спрямо вече ниските нива на CO2, присъщи на възобновяемите горива.

Тайната му се крие в архитектура, която е използвана през 1882 г. Тогава британският инженер Джеймс Аткинсън разработва цикъла на Аткинсън. Първата му версия е двигател с противоположни бутала, известен като диференциален двигател на Аткинсън. При нея всеки цилиндър има две бутала, които се движат в противоположни посоки, като така напълно елиминират традиционната цилиндрова глава. В тази конструкция "всеки ход на буталото генерира полезна работа" (докато едното компресира сместа, другото изтласква газовете), което максимизира преноса на енергия и значително намалява топлинните загуби.

Двубутален двигател от 1882 година

Освен това, чрез елиминирането на цилиндровата глава, разпределителния вал и клапаните, конструкцията е опростена и отпадат многобройните причини за повреди в конвенционалните двигатели. Тази архитектура с два колянови вала позволява ултракомпактен блок, с по-малко движещи се части и по-малки размери от конвенционален дизелов двигател с подобна мощност, което го прави много привлекателен за военни и логистични приложения.

Според компанията, използването на биогорива или водород би довело до крайния въглероден отпечатък на двигателя "сравним или по-нисък" от този на електрически автомобил. Поради това Achates Power предлага преходна технология: по-чиста от конвенционалния дизел и незабавно съвместима със съществуващата горивна инфраструктура, смекчаваща въздействието на прехода до 2035 г.

Електрическите превозни средства с батерии предлагат далеч по-висока енергийна ефективност (над 85-90%) и нулеви емисии на CO₂ и NOx. За разлика от това, типичният дизелов двигател преобразува по-малко от половината от енергията на горивото в полезна работа. Achates OP запълва част от тази разлика: с близо 50% топлинна ефективност, той значително превъзхожда всеки стандартен дизел.

Въпреки това, колкото и ефективен да е, този двигател все още изгаря изкопаеми горива, макар и с нисък разход на гориво, и отделя CO₂. Предимството на електрическата алтернатива е пълната липса на емисии по време на шофиране, докато ултрачистият дизел на Achates все пак изисква минимален електрически отпечатък (например за производство на възобновяем водород) или емисии от производството на гориво.

От друга страна, електрическите превозни средства разчитат на скъпи батерии и разширяваща се инфраструктура за зареждане. Achates подчертава, че чрез поддържане на 100% възобновяеми синтетични горива, балансът на емисиите през целия жизнен цикъл на двигателя може да бъде сравним с този на електрическо превозно средство. Въпреки че електромобилите в момента са по-добри по отношение ефективност на задвижване и нулеви локални емисии, дизеловият на Achates OP предлага междинна стъпка: драстично по-ефективен и по-чист ДВГ от сегашните, способен да използва биогорива или водород за намаляване емисиите на CO2 и работа при тежкотоварни превозни средства, където задвижването на ток все още не е практично.

В реални тестове този двигател демонстрира безпрецедентни показатели за ефективност. Achates отчита комбиниран разход на гориво от около 6,4 л/100 км с прототипа си, монтиран в лекотоварен автомобил. Пътни тестове с ван за доставки показват разход между 4% и 21% по-нисък от най-добрия сравним конвенционален дизел. Като цяло, средното предимство е около 10%, а при някои пътувания дори надхвърля 22% по отношение на икономията на гориво.