Однородное возбуждение сжатия заряда (HCCI) рынок ANALYSIS

Однородное зажигание сжатия заряда (HCCI) относится к зажиганию двигателя, которое представляет собой комбинацию зажигания искры (отто-двигатель или SI-двигатель) и зажигания сжатия (дизельный двигатель). В процессе используются однородные топливно-воздушные смеси, аналогичные SI-двигателю, и используется высокое соотношение сжатия для смеси с автовоспламенением, аналогичное дизельному двигателю. Эта однородная смесь уменьшает выбросы твердых частиц и помогает автовоспламенению, уменьшая общую эмиссию NOx примерно до 90-98%. Двигатель имеет повышенную топливную эффективность более 15-30% по сравнению с двигателями SI.

Ожидается, что совместимость двигателей HCCI с альтернативными видами топлива обеспечит высокие перспективы роста отрасли в ближайшие несколько лет.

Благодаря совместимости с альтернативными видами топлива, которые включают бензин и дизельное топливо, все больше автопроизводителей инвестируют в эту технологию. Кроме того, участники отрасли все больше внимания уделяют интеграции топлива с высоким октановым и цетановым числом для повышения надежности и долговечности двигателей. В связи с увеличением универсальности и совместимости, популярность этих двигателей будет расти в течение прогнозируемого периода. Ниже приводятся некоторые из основных инициатив участников автомобильной промышленности:

BMW

В 2011 году BMW представила свои новые двигатели семейства B с трех-, четырех- и шестицилиндровым дизельным и бензиновым двигателем, которые были коммерциализированы в 2014 году. Они были разработаны с учетом технологий следующего поколения, которые включали HCCI и гибридизацию.

США DoE и Bosch

Bosch объявила о своем ведущем участии в Advanced Combustion Controls - Enabling Systems and Solutions (ACCESS) Проект 12 млн. тонн финансируется Министерством энергетики США. Проект включал исследование HCCI в рамках проекта по разработке усовершенствованного бензинового двигателя малой мощности.

Дальше

Mercedes-Benz продемонстрировал седан F700 с технологией экономии топлива, такой как VVC, ISAG и мягкая гибридизация. Технологическая витрина подчеркнула предполагаемую экономию топлива до 47,5% по сравнению с моделью S350. Кроме того, представитель компании сообщил, что компания прилагает значительные усилия в трех-шести модульных рядных двигателях с переменным коэффициентом сжатия и технологиями HCCI.

Дельфы

По состоянию на май 2016 года, компания Delphi прилагает значительные усилия для разработки бензинового двигателя с прямым впрыском сжатия. Используя жесткое стратификацию заряда и низкотемпературное сгорание, прототипы четырехцилиндрового двигателя показали прирост экономии топлива на 13-18%. Компания планирует коммерциализировать технологию к середине 2020-х годов.

General Motors, Honda, Hyundai, Mazda, Volkswagen — лишь некоторые из других крупных производителей, которые также добились значительного прогресса и, вероятно, представят модели с этой технологией. Это расширение участия OEM-производителей и поставщиков привело к увеличению внимания к изучению технологии. Эти инициативы будут представлять значительные перспективы роста для будущего роста в течение прогнозируемого периода.

Некоторые из основных недостатков в текущем развитии технологии включают:

• Для обеспечения экономии топлива в практических условиях вождения и стандартных допусках к производству требуется более уточнение стратегий управления.
• Выбросы NOx должны оставаться достаточно низкими в рамках стандартизированного цикла вождения. Развертывание дополнительных компонентов или технологий De-NOx приведет к ухудшению топливной экономичности и связанных с этим затрат. Кроме того, по-прежнему требуется подтверждение осуществимости технологии трехстороннего катализатора для Евро-6 в производственных условиях.
• В сочетании с соответствующими системами подъема переменных, требование быстродействующего переменного кулачкового фазера является еще одним фактором, препятствующим перспективам роста.
• Требования к управлению NVH специально для обычных режимов SI и переходов HCCI/CAI для повышения приемлемости клиентов

Это основные проблемы, сдерживающие внедрение этого оборудования, которые, как ожидается, станут серьезной проблемой роста для рынка HCCI. Ожидается, что эти проблемы будут решены после коммерциализации технологии.

Ожидается, что растущие требования к сокращению выбросов углерода и повышению экономии топлива со стороны Министерства транспорта и EPA в США и ЕС в Европе будут стимулировать инновации в отрасли в течение прогнозируемого периода.