Een team van het CMT-Thermal Engines Institute van de UPV University stelt een nieuwe configuratie voor die alle voordelen van hybride motoren verenigt met dual-fuel verbrandingstechnologie.

Onderzoekers van de Polytechnische Universiteit (UPV) van Valencia werken aan efficiëntere en minder vervuilende motoren. In dit geval, hun werk is gericht op hybride motoren. Een team van het CMT-Thermal Engines Institute bestudeert een nieuwe configuratie die alle voordelen van hybride motoren en dual-fuel verbrandingstechnologie verenigt.

De eerste resultaten behaald in de proeftuinen van het instituut - die zijn gepubliceerd in het tijdschrift Toegepaste thermische techniek —bevestigen hun geschiktheid om de toekomstige limieten van verontreiniging en CO . aan te pakken ₂ uitstoot van de transportsector. Deze resultaten hebben ook de interesse gewekt van bedrijven die voertuigen produceren die bestemd zijn voor vervoer over de weg, zoals de Volvo Group Trucks Technology (Frankrijk) en oliemaatschappijen zoals Aramco Overseas Company (Frankrijk), die het CMT-Thermal Engines Institute van de UPV een gezamenlijk project heeft gestart met soortgelijke doelen als dit werk.

"Het doel van het werk was om het potentieel te beoordelen van het combineren van twee strategieën voor het verminderen van verontreinigende stoffen, dual-fuel technologie en hybride motoren, om een ​​drastische reductie van CO . te bereiken ₂ emissies en andere verontreinigingen die kenmerkend zijn voor dieselvoertuigen, zoals lachgas en roet, " zegt Jesús Benajes, onderzoeker voor de CMT-Thermal Engines.

Gelijktijdige reductie van de uitstoot van NO _x , roet en CO ₂

De belangrijkste nieuwigheid van het door de UPV-onderzoekers ontwikkelde voorstel zit in het thermische deel van de hybride motor, die een duel-brandstofcomponent heeft. "Er zijn momenteel motoren met een dual-fuel configuratie, met aardgas en diesel; er zijn hybride motoren zoals iedereen weet, maar er is er geen die beide technologieën verenigt, " zegt Antonio García, collega CMT-Thermal Engines-onderzoeker.

Een van de belangrijkste conclusies van het onderzoek is García benadrukt dat de simulaties die ze hebben uitgevoerd op het testterrein van het instituut aantonen dat de dual-fuel verbrandingstechnologie het mogelijk maakt om de uitstoot van NO _x met ongeveer 30% in vergelijking met diesel, met een zeer laag roetgehalte en zonder de efficiëntie van de motor te belemmeren.

Verder, het gebruik van dual-fueltechnologie in niet-pluggable hybride voertuigen maakt het mogelijk het benzineverbruik met 25% te verminderen in vergelijking met conventionele dieselvoertuigen, omdat het mogelijk is om het toepassingsgebied van de dual-fuel verbrandingsmotor te optimaliseren.

"Door de mate van elektrificatie van de energiecentrale - motor - te verhogen naar pluggable hybride voertuigen, de voordelen van het combineren van beide technologieën zijn nog groter, vermindering van de NOx-niveaus met 70% in vergelijking met dieselactiviteiten en de uitstoot van CO ₂ van de uitlaatpijp tot 50 k/km, aanzienlijk lager dan de 95 g/km die wordt opgelegd door de anti-contaminatiewetgeving voor het jaar 2021, ' zegt Garcia.

Nieuwe methode om de motor te optimaliseren

Javier Monsalve, Universitair docent en onderzoeker van de CMT-Thermal Engines, zegt dat het combineren van de verbrandingsmotor en de elektrische motor nieuwe "niveaus van vrijheid" toevoegt die grondig moeten worden bestudeerd om de werking van het voertuig te optimaliseren. In deze betekenis, een van de belangrijkste resultaten van dit werk is het verkrijgen van een robuuste methodologie die het mogelijk maakt om, door middel van computersimulaties, kies het optimale ontwerp van het hybride voertuig om het te combineren met het dual-fuel verbrandingssysteem, rekening houdend met de gebruiksvoorwaarden.

"Deze methodiek maakt het mogelijk om de ontwikkeling van dit type voertuigen te versnellen, bijdragen aan de implementatie van Smart, groen en geïntegreerd vervoer, zoals de Horizon 2020-strategie het beschrijft, evenals het Nationaal Plan voor Wetenschappelijk en Technisch Onderzoek en Innovatie, waar hybride voertuigen worden beschouwd als een Europese strategie en als een alternatief met een sterk potentieel om de vervoerssector koolstofarm te maken door de geleidelijke elektrificatie ervan, ' zegt Monsalve.

Beoordeling van de impact van de technologie op basis van een analyse van de levenscyclus ervan

Het CMT-Thermal Engines-team van de UPV legt uit dat om de echte voordelen van de verschillende transportoplossingen te vergelijken, de impact van elke technologie moet worden geanalyseerd vanuit een globaal gezichtspunt. In deze betekenis, de analyse van de levenscyclus ervan is een van de meest gebruikte instrumenten door onderzoekers en instanties die verantwoordelijk zijn voor het opstellen van beleid ter bestrijding van besmetting, en die vermoedelijk in toekomstige wetgeving zullen worden geïmplementeerd.

"Onze methode maakt onderscheid tussen het voorgrondsysteem (productie, gebruiksfase en verwerking einde levensduur voertuig) vanuit het achtergrondsysteem (materialen, bronnen, elektriciteit, terbeschikkingstelling van infrastructuur en productie van afval), die het mogelijk maakt om de belangrijkste vervuilende componenten en eventuele verbeterpunten te identificeren, " concludeert Santiago Martínez, onderzoeker bij het CMT-Thermal Engines.