รถยนต์ไฮบริด

Toyota ผู้ผลิตรถยนต์สัญชาติญี่ปุ่นได้สร้างรถยนต์รุ่น "Prius" ซึ่งถูกมองว่าเป็นแนวคิดสำหรับอนาคต ใช้เครื่องยนต์ไฮบริดไฟฟ้าเพื่อประหยัดเชื้อเพลิงในขณะที่ยังคงให้มาตรฐานการขับขี่ตามปกติ อย่างไรก็ตาม รถคันนี้มีข้อเสียอย่างร้ายแรง มีราคาแพงและไม่สามารถซื้อได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้บริโภคในประเทศที่กำลังพัฒนา เช่น จีนและอินเดีย ซึ่งมีความต้องการด้านการเคลื่อนไหวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ แบตเตอรี่ที่รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดต้องใช้เป็นอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานนั้นหนักและมีราคาแพง ประการสุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุด เทคโนโลยีในการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องยนต์เบนซินกับไดรฟ์ไฟฟ้านั้นซับซ้อนมาก ง่ายกว่าและถูกกว่า นี่คือเหตุผลที่ Lino Guzzella ศาสตราจารย์แห่ง Thermotronics ไม่คิดว่าไฟฟ้าไฮบริดเป็นทางออกเดียว ในฐานะวิศวกรที่มีประสบการณ์ เขาจึงมองหาวิธีการที่ง่ายกว่ารถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแต่ยังคงราคาย่อมเยาแม้สำหรับผู้ที่มีกำลังซื้อน้อย Guzzella อธิบายว่า "แอปเปิ้ลต้องสุก แต่ยังห้อยต่ำพอที่จะเอื้อมถึง" การสุก 'ผลไม้' ในกลุ่มของเขาคือไดรฟ์ไฮบริดแบบนิวแมติก แนวคิดนี้ง่ายกว่าของไฮบริดไฟฟ้า: เครื่องยนต์ไฮบริดใหม่มีถังอัดอากาศเชื่อมต่อกับเครื่องยนต์แทนที่จะเป็นชุดแบตเตอรี่ เมื่อจำเป็น เช่น รถยนต์ไฮบริด เมื่อสตาร์ทจากพักรถหรือหลังเปลี่ยนเกียร์ อากาศอัดจะไหลเข้าสู่เครื่องยนต์ผ่านวาล์วที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ หากฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงด้วย เครื่องยนต์จะตอบสนองอย่างรวดเร็ว การจ่ายอากาศอัดยังช่วยให้ผู้สร้างเครื่องยนต์ที่นำโดย Lino Guzzella สามารถลดขนาดลงได้มาก เครื่องยนต์ของรถยนต์ทั่วไปสามารถมีกำลังสูงสุดตั้งแต่ 150 แรงม้าขึ้นไป แต่โดยทั่วไปแล้วต้องการไม่เกิน 30 แรงม้าสำหรับการขับขี่ในชีวิตประจำวัน การลดขนาดเครื่องยนต์ทำให้จำนวนกระบอกสูบลดลงครึ่งหนึ่งจากสี่เหลือสอง นอกจากนี้ยังลดการสูญเสียแรงเสียดทานลงครึ่งหนึ่งและเพิ่มประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยของเครื่องยนต์ เพื่อรักษากำลังสูงสุดและตอบสนองความต้องการในการขับขี่ของผู้บริโภค เครื่องยนต์จึงได้รับการอัดประจุมากเกินไปด้วยเทอร์โบชาร์จเจอร์ ซึ่งใช้ประโยชน์จากเอนทาลปีของไอเสียเป็นแหล่งพลังงาน และเพิ่มระดับจนถึงระดับที่ต้องการ.. ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นหนึ่งในสาม การทดสอบเบื้องต้นบนแท่นทดสอบใน ETH Zurich Machinery Laboratory แสดงให้เห็นว่า Guzzella และกลุ่มของเขามาถูกทางแล้ว พวกเขาสามารถเพิ่มประสิทธิภาพเฉลี่ยของเครื่องยนต์ในรอบการทดสอบของยุโรปจาก 18 เป็น 24 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งสอดคล้องกับการประหยัดเชื้อเพลิงถึงหนึ่งในสาม การประหยัดพลังงานได้ถึง 50 เปอร์เซ็นต์สามารถทำได้ในการจราจรในเมืองอย่างแท้จริง เนื่องจากเครื่องยนต์สามารถสูบอากาศเข้าไปในถังอากาศอัดระหว่างการเบรก ซึ่งจะเป็นการคืนพลังงานจลน์ แม้ว่าการประหยัดเชื้อเพลิงที่ได้จากนิวแมติกไฮบริดจะไม่มากเท่าของไฮบริดไฟฟ้า แต่ก็ยังคิดเป็น 80 เปอร์เซ็นต์ของการประหยัดเชื้อเพลิงแบบหลัง ในทางกลับกัน อัตราส่วนราคาต่อประสิทธิภาพจะดีกว่าอย่างเห็นได้ชัด ดีจริงๆ ที่ Guzzella สามารถจินตนาการว่าระบบนิวแมติกไฮบริดยังเหมาะสำหรับใช้ในประเทศที่ยากจนกว่าอีกด้วย เขาประเมินค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์เบนซินทั่วไปว่าอยู่ที่ประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ ในทางกลับกัน ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับรถยนต์ไฮบริดไฟฟ้าจะคำนวณอย่างน้อย 200 เปอร์เซ็นต์ ผู้ผลิตมอเตอร์ที่สนใจ แนวคิดของเครื่องยนต์ใหม่ได้กระตุ้นความสนใจของบริษัทยานยนต์และซัพพลายเออร์ยานยนต์รายใหญ่หลายแห่ง ซึ่งได้รับข้อมูลในสถานที่ แนวคิดบางอย่างของแนวคิดใหม่ได้รับการจดสิทธิบัตรแล้ว มีเพียงวิกฤตการเงินและภาวะเศรษฐกิจถดถอยทั่วโลกเท่านั้นที่ทำให้ Guzzella กังวลเล็กน้อย เขาบอกว่านี่เป็นช่วงเวลาที่ยากลำบากในการเปิดตัวแนวคิดการขับเคลื่อนใหม่ อย่างไรก็ตาม เขาเชื่อมั่นว่าเขาจะพบผู้ที่สนใจนำระบบนี้ไปใช้ เนื่องจากไม่มีเทคโนโลยีอื่นใดที่สามารถแทนที่เครื่องยนต์สันดาปภายในได้แม้ในอีกสองทศวรรษข้างหน้า นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นผู้นำด้วยแนวคิดแบบไฮบริด ซึ่งยังคงราคาย่อมเยาในขณะที่ยังคงรักษาข้อได้เปรียบของเครื่องยนต์เบนซินหรือดีเซล