جهد فني مفرط
في مقابلة مع KFZ Wirtschaft، قام مطور المحرك فريتز إندرا بتقييم المحرك الهجين الكامل وتقديم بدائل بسيطة حول كيفية جعل محرك الاحتراق أكثر اقتصادا وأقل في الانبعاثات.

جهد فني مفرط
اقتصاد السيارات:السيد إندرا، منذ ما يقرب من أربع سنوات في مقابلة مع صناعة السيارات، وصفت القيادة الهجينة الكاملة بأنها انتهاك للفيزياء. ومع ذلك، فإن المزيد والمزيد من الشركات المصنعة تقدم حل محرك الأقراص هذا. هل غيرت رأيك منذ ذلك الحين؟
فريتز إندرا: لا مستحيل سأبقى معه إن الجمع بين المحرك الكهربائي ومحرك الاحتراق معقد للغاية ويجب أن يكون بسيطًا قدر الإمكان. الهجين المعتدل يكفي ويوفر إمكانية إنتاج كميات كبيرة من حيث التكلفة. ليس من قبيل الصدفة أن تسحب أودي طراز A6 Hybrid من السوق. ولم تكن أثقل وأكثر تكلفة من طراز الديزل الذي لا يقل قوة فحسب، بل إنها استهلكت أيضًا وقودًا أكثر قليلاً وكانت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أعلى.
لماذا لا يستطيع المحرك الكهربائي استغلال كفاءته العالية في السيارة الهجينة الكاملة؟
المشكلة واضحة جدًا في الفورمولا 1، والتي جعلت الآن القيادة الهجينة قيادة إلزامية في اللوائح. الخلاصة هي أنه على الرغم من الجهد الفني المبالغ فيه تمامًا، إلا أن السيارات أصبحت أبطأ بما يصل إلى أربع ثوانٍ عما كانت عليه مع محركات الاحتراق النقي. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تقوم البطاريات بتوصيل طاقتها الكاملة خلال جزء من الثانية في كل مرة تتسارع فيها، وبالتالي تستمر لمدة سباقين فقط. وبعد ذلك لا يمكنك التخلص إلا من أجهزة تخزين الكهرباء، والتي تبلغ تكلفتها حوالي 60 ألف يورو.
لقد كنت رئيسًا لقسم التطوير المتقدم في شركة أوبل في التسعينيات. هل وصل تطوير محرك الاحتراق الداخلي إلى سقفه بالفعل؟
كانت فترة التسعينيات في الواقع وقتًا ذهبيًا لأوبل. تقدم إلينا العديد من المهندسين الشباب في ذلك الوقت. لقد كانت مبارزة بين أوبل وفولكس فاجن للحصول على أفضل محرك، وأستطيع أن أقول بكل فخر أنه مع محرك GSI الخاص بنا كنا دائمًا متقدمين على سيارة فولكس فاجن GTI. اليوم، كمستشار للعديد من شركات التطوير، أنا منخرط في جعل محرك الاحتراق أكثر اقتصادا وقوة.
ما هي التدابير التي يمكن تحقيقها والتي يمكن تبريرها من حيث التكاليف؟
الحيلة هي جعل الأمور بسيطة قدر الإمكان وليس أكثر تعقيدًا. على سبيل المثال، عندما تكون هناك متطلبات حمل منخفضة، يمكن إيقاف تشغيل أسطوانة واحدة أو اثنتين من المحركات ذات الأربع أسطوانات أو ثلاث أو أربع أسطوانات من المحركات ذات الست أسطوانات. يعمل هذا ببساطة نسبيًا عن طريق إغلاق الصمامات وتوفير الوقود بنسبة 7 إلى 8 بالمائة. علاوة على ذلك، يمكن لمحركات الديزل ذات المكابس الفولاذية توفير الوزن مقارنة بمكابس الألومنيوم، ويمكن تقليل خسائر الاحتكاك في المحرك من خلال تفاوتات التصنيع المنخفضة. ويمكن أيضًا تحقيق المزيد من التحسينات من خلال مضخات الزيت والمياه التي يتم التحكم فيها حسب الطلب. يمكنك أيضًا تحويل الضغط قليلًا إلى الأسفل في محرك الديزل وإلى الأعلى في محرك البنزين. وأخيرًا وليس آخرًا، تعمل علب التروس الحديثة متعددة المراحل دائمًا على ضبط نقطة تشغيل المحركات على أفضل مستوى من الكفاءة.
ما هي الحدود الفيزيائية لكفاءة محركات الاحتراق؟
ذلك يعتمد كليا على التصميم والتشغيل. محركات الديزل الأكثر كفاءة اليوم هي المحركات الكبيرة للسفن التي تزيد كفاءتها عن 50 بالمائة. محركات البنزين أقل بحوالي عشرة بالمائة. ولن تتغير هذه المسافة بشكل كبير في المستقبل. لا يزال هناك الكثير من إمكانات التطوير في كلا النوعين من المحركات.
نبذة عن الشخص: ولد فريتز إندرا في فيينا عام 1940، ودرس الهندسة الميكانيكية في جامعة فيينا للتكنولوجيا وعمل في BMW-Alpina من 1971 إلى 1979 كرئيس للتطوير ومن 1979 إلى 1985 كرئيس لتصميم المحركات في أودي. ومن عام 1985 إلى عام 1998 كان رئيسًا لتطوير المحرك في شركة أوبل ومدير التطوير المتقدم. قامت إندرا بتصميم وتطوير أول محركات Ecotec، بما في ذلك محرك C20XE، والذي كان يعتبر في ذلك الوقت محرك البنزين ذو الكفاءة الأعلى بنسبة 37 بالمائة. ومن عام 1997 إلى عام 2005، شغلت إندرا منصب المدير التنفيذي للهندسة المتقدمة في شركة جنرال موتورز لتوليد الطاقة في ديترويت. وبالإضافة إلى منصبه التدريسي في جامعة فيينا للتكنولوجيا، فهو يعمل الآن كمستشار لشركة AVL List وThyssen Krupp Technology وFritz Winter Eisengiesserei.