De meeste mensen kennen de Ford Model T. Erg goedkoop. Het is overal. Maar we weten misschien niet hoe het werkt. Het Model T uit 1908 introduceerde een 2,9 liter viercilinder lijnmotor. Het produceerde 22 pk. Het is voldoende om niet alleen de auto maar ook de piano te verplaatsen. Zijn 22 pk is echter aanzienlijk hoger dan die van de originele, door Benz gepatenteerde Motorwagen. Prototype uit 1885 – Uitgerust met een eencilindermotor. Produceert ongeveer 0,67 pk. 1/3 pk.
De motor van de Model T was niet alleen groter; Veel beter. Dit was de eerste echt betaalbare auto omdat de motor betrouwbaar werkte. Zeer duurzaam. Het gaat niet kapot elke keer dat u de sleutel omdraait. Deze betrouwbaarheid maakt het verschil.
Sindsdien zijn de motoren blijven evolueren. Ze zijn nu nog sterker. Stiller. schoner. Er wordt minder brandstof verbruikt. Dit gebeurde niet per ongeluk. Ingenieurs hebben meer dan 150 jaar besteed aan het verbeteren van verbrandingsmotoren. Dit is een van de weinige uitvindingen die gedurende zo’n lange periode voortdurend is verbeterd. Hoeveel kun je er nog meer zeggen?
Laten we eens kijken naar de 10 belangrijkste veranderingen. Het is geen kleine aanpassing. Echt een revolutie. Van brandstofinjectie tot hybride. Laten we het traject van de motor volgen. Misschien raden wat er daarna gebeurt.
Basisinformatie: 4-taktcyclus
Voordat je moderne motoren kunt begrijpen, moet je de basis begrijpen. De viertaktmotorcyclus vormt de basis van vrijwel elk voertuig waarmee we tegenwoordig rijden. Ook wel de Otto-cyclus genoemd. Het is heel eenvoudig. Effectief. Het bestaat al sinds het einde van de 19e eeuw.
Er zijn vier fasen in deze cyclus. inname. compressie. stroom. uitlaat.
- Inlaat: De zuiger beweegt naar beneden. De klep gaat open. Het mengsel van lucht en brandstof komt de cilinder binnen.
- Compressie: De klep is gesloten. De zuiger beweegt naar boven. Het mengsel comprimeren. Dit veroorzaakt druk.
- Vermogen: Bougie. Het mengsel explodeert. Deze kracht duwt de zuiger naar beneden. Hierdoor gaat de krukas draaien. Dit is de enige slag die kracht produceert.
- Uitlaat: De klep gaat weer open. De zuiger beweegt naar boven. Uitlaatgas komt naar buiten.
Deze cyclus werkt. Dit is zoals verwacht. het werkt. De meeste auto’s waarmee u vandaag de dag rijdt, volgen nog steeds dit basisprincipe. Uiteraard zijn er verbeteringen aangebracht. Het kernidee is echter niet veel veranderd sinds Nicolaus Otto het in 1876 introduceerde.
De viertaktcyclus vormt de basis van de autotechnologie. Sinds 1876 gebruiken alle verbrandingsmotoren deze vier fasen om stroom op te wekken.
Waarom is dit belangrijk? Omdat het de norm bepaalt. Vroege motoren gebruikten de tweetaktcyclus of stoom. Ze zijn rommelig. ze zijn inefficiënt. De viertaktstructuur garandeert een schonere verbranding. Krachtiger. Het duurt veel langer. Dit is een winnende formule.
Zonder deze cyclus zou er geen Model T of Benz Motorwagen zijn. Dit is het startpunt. basislijn. Alle hieronder beschreven verbeteringen zijn gebaseerd op deze eenvoudige en elegante cyclus.
Maar de viertaktcyclus is slechts een skelet en een spier
De patentauto van Mercedes-Benz is een eencilinder tweetaktmotor. De slag is eenvoudigweg de afstand die de zuiger in de cilinder aflegt. Vroeger waren tweetaktmodellen gebruikelijk. Ze zijn eenvoudig. Erg vies.
Toen verschenen er viertaktmotoren. Het einde van de 19e eeuw bracht deze verbetering. het verandert alles. Deze cyclus kent vier fasen: inlaat, compressie, kracht en uitlaat. De zuiger beweegt twee keer op en neer om te voltooien.
Een tweetaktmotor doet hetzelfde werk in tweeën. Je kunt het nog steeds zien. Grasmaaiers gebruiken ze. Scooters zijn ervan afhankelijk. Industriële motoren zijn afhankelijk van hun werking. auto? Bijna geen. Viertaktcycli zijn de norm.
Brandstofverbruik en emissies
Waarom wint de 4-takt? Verbrand schonere brandstof. Het duurt lang. Produceert meer vermogen en koppel. De voordelen wegen zwaarder dan de nadelen. Het nadeel is de complexiteit. De productiekosten zijn hoger. Vereist een klep.
Kleppen regelen de gasstroom. Viertaktmodellen hebben ze nodig in de inlaat en uitlaat. Er zijn nu onderdelen toegevoegd. De kosten nemen toe. Vanuit het oogpunt van een ingenieur vergroot dit de hoofdpijn. Maar het resultaat is een schonere motor. Het verhoogt ook de efficiëntie.
Er is een reden waarom dit de standaard is. Je ziet niet dat tweetaktmotoren de snelwegen overnemen. De inruil is de moeite waard. We zullen deze kleppen zo bekijken.
Geforceerde inductie
Vervolgens gaan we over tot gedwongen inductie. Het begint met het vliegtuig. Het is overgegaan op auto’s. Het veranderde de prestaties permanent.
Promotiestrategie: Waarom is gedwongen inductie dominant?
De motor heeft drie dingen nodig om te werken. brandstof. lucht. ontsteking. Het is eenvoudig genoeg. Het toevoegen van lucht aan de verbrandingskamer vergroot echter de hoeveelheid lucht die beschikbaar is voor de zuiger. Meer lucht betekent meer kracht. Periode.
Dit is waar gedwongen inductie in het spel komt. U kent waarschijnlijk de namen van turbo- en superchargeronderdelen. Dit zijn eigenlijk luchtcompressoren. Forceert extra lucht in de motor met een hogere druk dan de luchtdruk. resultaat? Hogere compressieverhouding en aanzienlijk meer vermogen per slag.
Dit is geen nieuwe technologie. Het werd tientallen jaren in vliegtuigmotoren gebruikt voordat autofabrikanten er in de jaren twintig interesse in kregen. Waarom het nu terugbrengen? Omdat het de meest efficiënte manier is om vermogen uit een motor met kleine cilinderinhoud te halen. Grote blokken zijn niet nodig. Het brandstofverbruik hoeft niet aanzienlijk slechter te zijn in vergelijking met het vermogen dat u krijgt.
** Denk eens aan de Turbo Mini Cooper S**. De kern is een kleine 1,6-litermotor. Afhankelijk van de uitrusting en het modeljaar kan het echter meer dan 200 pk zijn. In een kleine doos kun je veel punch verpakken. Dezelfde logica is van toepassing op geavanceerde machines. De Porsche 911 Turbo en Corvette ZR-1 vertrouwen op geforceerde inductie om indrukwekkende vermogenscijfers te bereiken. Geen enkele atmosferische motor van hetzelfde formaat kan dit soort vermogen bereiken zonder te groot of te zwaar te zijn.
Maar er is een probleem. Het is belangrijk.
Auto’s met turbocompressor hebben doorgaans benzine van hoge kwaliteit nodig om stoten te voorkomen. Naarmate de compressieverhouding toeneemt en de cilinderdruk toeneemt, verdampt conventionele brandstof. Dan is er nog het probleem van de turbovertraging. De stroom kan niet onmiddellijk worden gebruikt. Je moet wachten tot de uitlaatgassen de turbine laten draaien. Totdat de turbo in werking treedt, rijd je gewoon een kleine auto. Dit is een vertraging. Er is vertraging. Ingenieurs hebben geprobeerd dit probleem te verlichten door kleinere turbines en elektrische ondersteuning te gebruiken, maar het probleem blijft een kenmerk van het systeem.
Ondanks deze nadelen is deze trend onomkeerbaar. De emissienormen worden aangescherpt. De regelgeving voor brandstofefficiëntie wordt steeds strenger. Autofabrikanten stappen af van motoren met een grote cilinderinhoud ten gunste van kleinere motoren met natuurlijke aanzuiging. Bekijk de nieuwste Hyundai Sonata. De topmotoroptie is niet langer een soepele V6. Het is een 4-cilinder turbomotor. Ze verkozen meer kracht en betere efficiëntie boven mechanische eenvoud.
Dit is een ruilhandel. Prestaties gaan ten koste van de complexiteit. en grotere omvang.
Laten we nu eens kijken waarom brandstofinjectie carburateurs bijna tot het verleden heeft gemaakt.
Carburateurs domineren al tientallen jaren de wegen. Het is heel eenvoudig. Mechanisch. Wanneer je het gas indrukt, gaat de vlinderklep open en vermengt de brandstof zich met de lucht. Heeft lange tijd goed gewerkt. Maar eind jaren tachtig besefte de industrie dat het tijd was om te upgraden.
Brandstofinjectie neemt het over. Vervang de mechanische chaos van koolhydraten door elektronische precisie. In plaats van dat de injector brandstof via een vacuüm in het mondstuk zuigt, injecteert de injector benzine rechtstreeks in het inlaatspruitstuk. De motorcomputer ECU regelt alles. Berekent elke milliseconde de exacte lucht-brandstofverhouding die nodig is voor gebruik.
Waarom brandstofinjectie wint
Deze verandering is niet alleen een trend. Dit draait allemaal om prestaties. Brandstofinjectie zorgt voor een uitstekende gasrespons. Wanneer u het pedaal indrukt, past de computer het brandstofmengsel vrijwel onmiddellijk aan. Er zit een vertraging in de carburateur. Ze worstelen met het begin van de winterkou. Moderne brandstofinjectie maakt koude ochtenden gemakkelijk. De motor probeert eerst te starten.
Ook de efficiëntie is verbeterd. De computer kan het mengsel verfijnen om gas te besparen. Verminder de uitstoot. Zorgt voor meer kracht over het hele toerenbereik. Het resultaat is een soepelere en gevoeligere rijervaring.
De prijs van complexiteit
Er is één nadeel. Deze systemen zijn complex. Vereist sensoren, bedrading en hogedrukpomp. Als er iets kapot gaat, kun je niet zomaar aan de schroef draaien. Er zijn diagnostische hulpmiddelen nodig. Onderhoudskosten zijn hoger dan bij eenvoudige carburateurs. Een defecte injector of sensor kan u laten stranden totdat een professional het probleem repareert.
Ondanks de hoge prijs werd brandstofinjectie de norm. De carburateur kwam nooit meer aan. Het zijn overblijfselen uit het verleden. Maar daar stopten de ingenieurs niet. Ze zijn voortdurend op zoek naar het verbeteren van de efficiëntie en effectiviteit.
De volgende sprong: directe injectie
De evolutie eindigde niet met brandstofinjectie aan de poort. De sector is overgegaan op een meer proactieve aanpak. De volgende stap wordt directe injectie genoemd. Het verandert waar de brandstof de motor binnenkomt. De brandstof gaat rechtstreeks naar de verbrandingskamer in plaats van te mengen in het inlaatspruitstuk. Dit verhoogt de compressieverhouding en zorgt voor een betere controle van de verbranding.
Directe injectie is een belangrijke stap voorwaarts in de brandstofdistributietechnologie, die een strakkere controle van de verbrandingsefficiëntie mogelijk maakt.
Deze verandering verandert de manier waarop u over motorprestaties denkt. Het gaat niet alleen om het mengen van brandstof en lucht. Het draait allemaal om tijd, druk en precisie. De voordelen zijn enorm. Maar dat geldt ook voor de uitdagingen. Koolstofophoping kan een probleem zijn. Deze systemen zijn duur in onderhoud. De prestatieverbetering rechtvaardigt echter de complexiteit ervan.
Momenteel werken we aan technologieën die verbrandingsmotoren tot het uiterste drijven. Sneller. Het is mooier. Veeleisender. Het is er altijd.
Directe injectie is in feite brandstofinjectie en tilt de technologie naar een nieuw niveau. De naam zegt het allemaal. Ik heb een stap overgeslagen. Het resultaat is een verhoogde efficiëntie. Je krijgt meer kracht. Verbetert de brandstofefficiëntie. Dit is een logische ontwikkeling.
Bij het standaardsysteem wordt brandstof in het inlaatspruitstuk geïnjecteerd. Het wordt gemengd met lucht voordat het de cilinder binnengaat. Directe injectie verandert de geometrie volledig. De brandstof wordt rechtstreeks in de verbrandingskamer geïnjecteerd. De motorcomputer regelt het elke milliseconde. Zorgt ervoor dat de brandstof precies verbrandt waar en wanneer deze nodig is. Druppels afval. Vetarme mengsels verbranden schoner. Hierdoor lijkt een benzinemotor meer op een dieselmotor. Dieselmotoren gebruiken deze methode al tientallen jaren. Benzine-ingenieurs zijn ook bezig met een inhaalslag.
De prestatieverbetering is reëel. Maar er is een probleem.
Voordelen: Meer kracht en lager brandstofverbruik
Nadelen: Hoge productiekosten en relatief nieuwe technologie
Dit is nog niet standaard. Deze technologie is pas ongeveer 10 jaar op de markt. Fabrikanten intensiveren hun inspanningen. Maar het is nog niet de standaard. Het is nog steeds een ‘hete’ nieuwe technologie. We zullen het waarschijnlijk binnenkort in meer voertuigen gaan zien. Deze ontwikkeling is niet te stoppen.
De betrouwbaarheid kan echter niet worden gegarandeerd. Koolstofophoping in de inlaatklep. Na verloop van tijd kan dit problemen veroorzaken. Tuners hebben hard gewerkt om deze motoren aan te passen. Complexiteit verhoogt de kosten. De productiekosten zijn hoog.
Dit is een ruilhandel. Verbeter de efficiëntie en prestaties. Het onderhoudsgemak is verloren gegaan. De industrie gokt op winst.
Aluminium versus staal: het drukspel
Laten we nu eens kijken naar het gebruik van een aluminium motorblok en een ouderwets ijzeren blok.
Aluminium veranderen: gewichtsverlies en caloriebeperking
Een lichtere motor betekent betere handling en efficiëntie. Dit is de basisvergelijking. Maar er is een probleem. Als de temperatuur te hoog is, zal het aluminium vervormen.
Autofabrikanten zijn geïnteresseerd in afvallen. Een kleinere massa betekent een betere brandstofefficiëntie. Het betekent ook dat de auto sneller draait. Wat is de oplossing? Vervang het ijzeren blok door een aluminium blok.
Staal was ooit de industriestandaard. Zeer duurzaam. Het is erg zwaar. Aluminium wordt tegenwoordig in de meeste kleine nieuwe motoren gebruikt. Grote V8-motoren gebruiken nog vaak ijzeren blokken. Waarom? Kosten- en duurzaamheidseisen. Maar voor de meeste teams is aluminium koning.
Er is een groot verschil in gewicht. Aluminium motoren wegen doorgaans de helft van een ijzeren motor. Halveer het gewicht van de motor. De hele auto wordt lichter. resultaat? De bediening is verbeterd. Kilometers beter.
Er zijn echter ook nadelen. Aluminium is niet zo sterk als staal. Bestrijd de extreme hitte. Vroege aluminium blokken hadden problemen met cilindervervorming. Toen waren er betrouwbaarheidsproblemen.
Deze problemen zijn nu grotendeels opgelost. Betere productietechnologie. Verbeter de koeling. Aluminium wint. Dit is de toekomst van de motorproductie. Gewichtsverlies kan niet worden genegeerd.
Volgende. nokkenas. ze hebben alles veranderd.
Nokkenas boven
De term DOHC komt vaak voor in technische gegevens. Afkorting voor dubbele bovenliggende nokkenas. De meeste kopers geven er uiteraard de voorkeur aan boven oudere modellen. Maar wat betekent dit eigenlijk voor uw auto?
Het hangt allemaal af van de plaatsing. Deze term verwijst naar de fysieke locatie van de nokkenas ten opzichte van elke cilinder. Dit onderdeel is het hart van de kleppentrein. Regelt de invoer van brandstof en lucht in de verbrandingskamer. En hoe worden de uitlaatgassen afgevoerd?
Kopkleppen (OHV) domineren al tientallen jaren de markt. Dit worden pushrod-motoren genoemd. De nokkenas bevindt zich diep in het motorblok. Verplaats de klep door de duwstang omhoog te duwen. Dit ontwerp verhoogt de massa aanzienlijk. Het extra gewicht beperkt het motortoerental.
Bovenliggende nokkenassen veranderen de geometrie. De camera is kleiner geworden. Het bevindt zich direct boven de cilinderkop. Motoren met enkele bovenliggende nokkenas (SOHC) gebruiken één nokkenas per cilinderbank. De DOHC-configuratie gebruikt er twee.
Waarom is dit belangrijk? Meer kleppen.
Dankzij bovenliggende nokkenassen kunnen ingenieurs meer inlaat- en uitlaatkleppen per cilinder installeren. Hierdoor wordt het stroompad geopend. Lucht en brandstof stromen sneller. Uitlaatgassen komen sneller vrij. De motor ademt beter. Dit voegt kracht toe.
Voordelen van duwstangen
Ondanks hun grotere efficiëntie hebben nokken de duwstangen niet volledig vervangen. Grote fabrikanten gebruiken ze nog steeds voor bepaalde toepassingen.
Chrysler bleef stoterstangen gebruiken in zijn Hemi V8-motoren. Deze motoren produceren een aanzienlijk koppel bij lage snelheden. General Motors doet hetzelfde met enkele van de nieuwste hightech V8-motoren. De eenvoud van het ontwerp biedt nog steeds voordelen bij toepassingen met grote cilinderinhoud.
Sinds de jaren tachtig zijn DOHC en SOHC echter de standaard geworden. Het wordt op de meeste kleine motoren geïnstalleerd. Het alternatief is duidelijk.
Complexiteitskosten
De bovenliggende camera heeft één nadeel. Complex.
Meer onderdelen betekent meer potentiële faalpunten. De bouwkosten zijn hoger. Reparatiekosten zijn hoger. U betaalt de prijs voor ademhalingsefficiëntie.
Heb jij een patroon opgemerkt? Naarmate de prestaties toenemen, neemt de complexiteit doorgaans toe. En het kost meer.
Wat nu?
Ventielen zijn nog maar het begin. Hoe je op het juiste moment kunt openen en sluiten is het volgende stukje van de puzzel. Vervolgens kijken we naar variabele kleptiming.
De productiekosten zijn hoger. Dat is de prijs van flexibiliteit. Maar als je diep geïnteresseerd bent in een Honda met VTEC, koop je uiteindelijk een motor die beter ademt.
Als je ooit in een garage hebt doorgebracht of forums over Honda-mods hebt gelezen, ken je dit ritueel. Iedereen wacht op de “VTEC-lancering”. Op het moment dat het nokkenprofiel verandert en de lift toeneemt, voelt de auto plotseling alsof hij een nieuwe persoonlijkheid heeft. Dit is geen magie. Dit is ingenieurswerk.
VTEC staat voor Variable Valve Timing en Lift Electronic Control. Dit is een concrete implementatie van variabele kleptiming (VVT). Conventionele motoren hebben een vaste kleptiming. Elke keer dat de krukas draait, opent en sluit de klep in dezelfde positie. Dit is zeer efficiënt bij inactiviteit. Je zult volledig falen. Bij hoge toerentallen moet de lucht sneller door de motor stromen dan mogelijk is bij een statisch ontwerp. VTEC lost dit probleem op door het nokkenlobprofiel fysiek te veranderen. Het schakelt over van een platte nok met lage lift naar een agressieve nok met hoge lift. Hierdoor komt er meer lucht binnen. Hoe meer lucht, hoe meer brandstof er kan worden verbrand. Meer verbranding betekent meer vermogen.
Honda heeft dit concept niet uitgevonden. Ze hebben het gewoon geperfectioneerd.
Toyota noemt zijn versie VVT-i. Intelligente instelbare kleptiming. BMW gebruikt Valvetronic en VANOS. Valvetronic regelt elektronisch de kleplichthoogte en VANOS (Variable Nockenwellensteuerung) regelt de nokkenastiming. Onder het metaal ziet alles er anders uit. Ze hebben allemaal hetzelfde doel: het maximaliseren van de volumetrische efficiëntie over het gehele rotatiebereik.
Het resultaat is een motor die zich zowel in de stad als op het circuit thuis voelt. Het is flexibel. Het brandstofverbruik bij kruissnelheden verbetert omdat de motor niet onnodig lucht pompt. De kleppen gaan wijd open voor maximale prestaties bij de rode lijn. Dit is een ruilhandel. Ze zijn duur omdat hun ontwerp en constructie ingewikkeld zijn. Maar voor chauffeurs is het de afweging waard.
De meeste moderne motoren zijn niet afhankelijk van mechanische koppelingen zoals de vroege VTEC’s. Pas de timing tot op de milliseconde aan met behulp van sensoren en de boordcomputer. De overgang van mechanische naar digitale besturing heeft het spel echt veranderd.
Vliegtuigmotorcomputer
Moderne motoren zijn in wezen chaotische symfonieën van bewegend metaal. Tientallen onderdelen ontbranden, knijpen en exploderen in perfecte en angstaanjagende synchronisatie. Het is een wonder dat een van hen het einde heeft gehaald. Fabrikanten vertrouwen op de motorregeleenheid (ECU) om te voorkomen dat deze chaos uitmondt in een ramp.
Beschouw de ECU als het brein van uw bedrijf. Het gehele vermogen wordt aangestuurd door de boordcomputer, die alles regelt, van het ontstekingstijdstip tot het mengsel. Het houdt zich ook bezig met het brandstofinjectiepercentage en het stationair toerental. Het probleem is dat je dit allemaal doet terwijl je miljoenen berekeningen per seconde uitvoert. Het gaat niet alleen om het lezen van gegevens. Dat is niet genoeg.
“Het maakt gebruik van een reeks sensoren om te monitoren wat er in de motor gebeurt en voert elke seconde miljoenen berekeningen uit om alles goed te laten werken.”
De ECU werkt echter niet alleen. Uw auto is feitelijk een roterend datacenter. Andere computers besturen het elektrische netwerk, de logica van de activering van de airbags, de klimaatregeling in de cabine, de rijstabiliteit, de antiblokkeerremmen en zelfs het schakelen van de automatische transmissie. Het niveau van integratie is verbazingwekkend.
Deze automatisering gebeurde niet van de ene op de andere dag. Toen de eerste boorddiagnosesystemen (OBD-systemen) in de jaren tachtig werden geïntroduceerd, begonnen ze aan populariteit te winnen. Dit is de technologie achter het ‘check engine’-lampje op het dashboard. Vóór de komst van OBD was het opmerken van vreemde geluiden of aarzelingen vaak een kwestie van giswerk. Monteurs kunnen nu scantools op de OBD-poort aansluiten en een schat aan informatie extraheren.
Laten we duidelijk zijn over wat OBD “niet” kan doen. Welk onderdeel beschadigd is, is niet met 100% nauwkeurigheid te zeggen. Er verschijnt een code op het scherm. Wijs probleemgebieden aan. Dit is het startpunt, niet de finishlijn. Het is echter essentieel voor de diagnose van moderne voertuigen.
Afweging: efficiëntie versus toegankelijkheid
Wat is het nut ervan? Brandstofefficiëntie en Betere probleemoplossing. Deze computers kunnen meer kilometers per gallon uit elke tank halen door het verbrandingsproces te verfijnen. Vang problemen op voordat ze fatale mislukkingen worden.
Wat zijn de nadelen? Kosten en Complexiteit.
Als het een weekendsleutel met een dopsleutelset is, zit je in de problemen. Moderne motoren kunnen lastig zijn, omdat softwarefouten en sensorfouten eenvoudige mechanische oplossingen kunnen voorkomen. De toegangsdrempel voor doe-het-zelf-monteurs is nog nooit zo hoog geweest. Mechanische vaardigheden zijn niet het enige dat je nodig hebt. Je moet de digitale communicatie tussen de modules begrijpen.
Deze complexiteit brengt nog een grote verandering in de auto-industrie met zich mee. We beschouwden dieselmotoren als rokerige, luidruchtige werkpaarden met een laag vermogen. Die dagen zijn voorbij. De technologie die benzinemotoren efficiënter heeft gemaakt, betekent nu dat dieselmotoren schoner, stiller en ongelooflijk efficiënt zijn.
2: Schone diesel
Hoewel we veel tijd besteden aan het analyseren van benzinemotoren, zou het een vergissing zijn om dieselmotoren te negeren. Diesel is in de VS altijd een nichemarkt geweest. Ondanks de prestaties van vergelijkbare benzinemotoren op het gebied van brandstofverbruikstatistieken, beschouwen veel Amerikanen diesel nog steeds als een motor uit het verleden. Dit is een luidruchtige, rokerige, stinkende motor uit de jaren 70 en 80. Dat beeld klopt niet.
De huidige diesels zijn anders. Het is krachtig. Het is heel mooi. Verbruikt brandstof. Moderne motoren draaien op laagzwavelige diesel en maken gebruik van geavanceerde filtersystemen om deeltjes te verwijderen en de vervuiling tot bijna nul terug te brengen.
Grote fabrikanten als Volkswagen, Mercedes-Benz, BMW en Volvo hebben deze motoren opnieuw uitgevonden tot een compleet andere motor. Directe brandstofinjectie met turbocompressor. Nauwkeurigheid met computerbesturing. resultaat? Het levert een krachtige rijervaring zonder dat dit ten koste gaat van de efficiëntie.
Natuurlijk zijn er ook nadelen. Diesel kost meer per gallon. Bovendien hebben deze motoren de neiging om op lagere toerentallen te draaien, wat sommige puristen niet leuk vinden. Maar overweeg dit. Als u op de snelweg meer dan 40 mpg kunt halen, hoeft u veel minder vaak te tanken. De prijs van het voertuig en de brandstof zelf is hoger, maar betaalt zichzelf terug in kilometers.
prestatie? Dit kan niet worden ontkend. Laten we eens kijken naar de 24 uur van Le Mans. Audi domineert al jaren de concurrentie met prototypes aangedreven door dieselmotoren. Het is geen trekker. Dit is ingenieurswerk.
Laten we nu eens kijken naar de huidige koning van de ‘groene auto’s’. hybride.
Hoe hybride motoren vermogen en efficiëntie in evenwicht brengen
Een hybridesysteem combineert een traditionele verbrandingsmotor met één of meerdere elektromotoren. Het doel is eenvoudig. De elektromotor wordt gebruikt voor langzaam rijden met lage belasting, waarbij de benzinemotor minder efficiënt is, waardoor de benzinemotor verantwoordelijk blijft voor rijden op de snelweg en situaties met hoge belasting.
Er zijn verschillende architecturen, maar de principes zijn hetzelfde. Normaal gesproken wordt de energie die tijdens het remmen wordt verspild, teruggewonnen en opgeslagen in de accu. Dit ‘regeneratief remmen’ vergroot het werkbereik van de elektromotor.
Waarom kiezen voor een hybride in plaats van pure elektriciteit?
Je vraagt je misschien af waarom je je druk maakt over een hybride als er plug-in elektrische voertuigen (EV’s) bestaan. Het antwoord ligt in bereikspanning en laadinfrastructuur. Hybride auto’s hoeven niet aangesloten te zijn op een stroombron. Het genereert zijn eigen elektriciteit met behulp van de motor en regeneratief remmen.
Dit maakt hem ideaal voor bestuurders die geen thuislader kunnen installeren of die vaak lange afstanden rijden. U kunt in de stad profiteren van de voordelen van elektrische energie zonder dat u tijdens een roadtrip op zoek hoeft naar een laadstation.
Gemengde technologiecompromissen
Hybriden zijn niet perfect. Het is ingewikkelder dan een gewone benzineauto. Meer componenten betekenen meer potentiële faalpunten. De batterij gaat langer mee dan eerdere modellen, maar gaat na verloop van tijd achteruit. Het vervangen van een hybride accu is duur.
Bovendien kan de rijervaring onsamenhangend aanvoelen. De overstap tussen elektriciteit en benzine verloopt niet altijd soepel. Soms voelt het alsof de benzinemotor plotseling in werking treedt. Hij is niet zo verfijnd als een puur elektrische auto of een nauwkeurig afgestelde turbodiesel.
Welk hybride systeem past het beste bij u?
Niet alle hybriden zijn gelijk geschapen.
- Volledig hybride: Kan korte afstanden alleen op elektriciteit afleggen. Biedt de beste brandstofefficiëntie, maar is complexer
De brandstofprijzen stijgen. De bezorgdheid over het milieu is ongekend hoog. De regelgeving wordt aangescherpt. Deze drie krachten dwingen de auto-industrie meer dan ooit richting ‘groen’ design. resultaat? Hybride technologie is van niche-nieuwsgierigheid naar mainstream-noodzaak gegaan.
Tien jaar geleden waren hybriden onbekend. Tegenwoordig zijn deze concepten gezond verstand. De elektromotor werkt samen met de benzinemotor. Het doel is eenvoudig. Het doel is om de brandstofefficiëntie te maximaliseren en tegelijkertijd de angst voor bereikangst bij volledig elektrische voertuigen weg te nemen. U hoeft niet na te denken over waar de volgende lading vandaan zal komen.
Toyota Prius domineert de markt
Er is een reden waarom de Toyota Prius nog steeds de best verkochte hybride auto van Amerika is. Hij is voorzien van een 1,8-liter viercilindermotor en een elektromotor die 134 pk levert. Het systeem is slim. Bij lage snelheden neemt de elektromotor het volledig over. Zonder brandstof. De benzinemotor helpt bij het rijden met hoge snelheden of onder zware belasting.
De efficiëntiecijfers zijn verbluffend. Het brandstofverbruik van de Prius ligt rond de 21,3 km/l (50 mijl per gallon) in stads- en snelwegomstandigheden. Deze consistentie is ongebruikelijk.
Groene technologiekosten
Hybridetechnologie vertegenwoordigt de nieuwste ontwikkeling op het gebied van verbrandingsmotortechnologie. Maar er is een probleem. De vanafprijs is hoger dan de overeenkomstige niet-hybride modellen. Sommige analisten zijn van mening dat de benzineprijzen aanzienlijk zullen moeten stijgen om de initiële extra kosten door brandstofbesparingen terug te verdienen. Dit is een wiskundig probleem dat afhangt van waar je woont en hoe lang je rijdt.
Brandende toekomst
Ondanks de toename van het aantal plug-in elektrische voertuigen is de verbrandingsmotor nog niet dood. Het evolueert voortdurend. De uitstoot wordt verlaagd. De efficiëntie blijft verbeteren. Deze trend is gegroeid sinds de lancering van het Model T. De motoren passen zich voortdurend aan en worden met elke generatie beter en schoner.
Hoe hybride auto’s werken, ongeacht de actieradius
Bij het rijden van lange afstanden met elektrische auto’s zijn bestuurders vaak bang dat ze zonder stroom komen te zitten. Hybride auto’s lossen dit probleem op door benzine als back-up te gebruiken. Elektromotoren kunnen zwaar tillen bij stops, waarbij efficiëntie van cruciaal belang is. Wanneer de accu bijna leeg is of er meer vermogen nodig is, vult de gasmotor de energie aan. Met deze twee benaderingen kunt u overal naartoe reizen zonder dat u voor elk laadstation hoeft te plannen
Waarom de Toyota Prius nog steeds populair is
De Prius is niet alleen het best verkochte hybride voertuig; Dit is een maatstaf. De 1,8-liter motor en elektromotor leveren een constante 50 mpg op. Deze echte efficiëntie is moeilijk te verslaan. Voor veel consumenten gaat het niet om het redden van de planeet, maar om het besparen van geld op benzine. Dit is een sterk argument omdat de benzineprijzen fluctueren.
Past een hybride binnen uw budget?
Hybriden hebben hogere initiële kosten. Maar na verloop van tijd wordt er geld bespaard. Als u vaak rijdt, neemt de brandstofbesparing toe. Als u nonchalant rijdt, is het de premie misschien niet waard. De benzineprijzen moeten omhoog om hybride investeringen aanzienlijk aantrekkelijker te maken voor gewone automobilisten. Dit is een persoonlijke berekening. Maar één ding is duidelijk. Dit betekent dat de trend naar efficiëntie zich voortzet. De motor verandert. En het gebeurt sneller dan de meeste mensen denken.
