รู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องจักรไฮดรอลิก

ตอนนี้ นักวิจัยที่ MIT ได้คิดค้นวิธีใหม่ในการขับเคลื่อนรถบรรทุกเหล่านี้ ซึ่งสามารถลดมลพิษได้อย่างมาก เพิ่มประสิทธิภาพ และลดหรือแม้แต่กำจัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิ แนวคิดเกี่ยวข้องกับการใช้ระบบเครื่องยนต์ปลั๊กอินไฮบริด ซึ่งรถบรรทุกจะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เป็นหลัก แต่ใช้เครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ (แทนที่จะเป็นเครื่องยนต์ดีเซล) เครื่องยนต์นั้น ซึ่งจะช่วยให้รถบรรทุกเดินทางได้สะดวกในระยะทางเดียวกับรถบรรทุกดีเซลทั่วไปในปัจจุบัน จะเป็นรุ่นเชื้อเพลิงยืดหยุ่นที่สามารถวิ่งด้วยน้ำมันเบนซินบริสุทธิ์ แอลกอฮอล์บริสุทธิ์ หรือเชื้อเพลิงผสมเหล่านี้ ในขณะที่เป้าหมายสูงสุดคือการให้พลังงานแก่รถบรรทุกทั้งคันด้วยแบตเตอรี่ นักวิจัยกล่าวว่า ตัวเลือกไฮบริดเชื้อเพลิงแบบยืดหยุ่นนี้สามารถช่วยให้รถบรรทุกดังกล่าวเข้าสู่ตลาดได้ตั้งแต่เนิ่นๆ โดยเอาชนะความกังวลเกี่ยวกับระยะทางที่จำกัด ต้นทุน หรือความต้องการ น้ำหนักแบตเตอรี่ที่มากเกินไปเพื่อให้ได้ระยะทางที่ไกลขึ้น แนวคิดใหม่นี้ได้รับการพัฒนาโดย MIT Energy Initiative และ Plasma Fusion and Science Center นักวิทยาศาสตร์การวิจัย Daniel Cohn และหัวหน้าวิศวกรวิจัย Leslie Bromberg ซึ่งกำลังนำเสนอแนวคิดนี้ในการประชุม SAE International ประจำปีในวันที่ 11 เมษายน "เราทำงานมาหลายปีเพื่อหาวิธีทำให้เครื่องยนต์สำหรับรถยนต์และรถบรรทุกสะอาดและมีประสิทธิภาพมากขึ้น และเราสนใจเป็นพิเศษในสิ่งที่คุณสามารถทำได้ด้วยการจุดระเบิดด้วยประกายไฟ [ซึ่งตรงข้ามกับการจุดระเบิดด้วยแรงอัดที่ใช้ในดีเซล ] เพราะโดยเนื้อแท้แล้วสะอาดกว่ามาก" Cohn กล่าว เมื่อเทียบกับรถยนต์เครื่องยนต์ดีเซล รถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินสร้างมลพิษจากไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) เพียงหนึ่งในสิบ ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของมลพิษทางอากาศ นอกจากนี้ ด้วยการใช้การกำหนดค่าเชื้อเพลิงแบบยืดหยุ่นที่อนุญาตให้ทำงานบนน้ำมันเบนซิน เอทานอล เมทานอล หรือส่วนผสมเหล่านี้ เครื่องยนต์ดังกล่าวมีศักยภาพในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่าเครื่องยนต์เบนซินบริสุทธิ์มาก และต้นทุนส่วนเพิ่มสำหรับ ความยืดหยุ่นของเชื้อเพลิงมีน้อยมาก Cohn และ Bromberg กล่าว หากใช้เมทานอลหรือเอทานอลบริสุทธิ์ที่ได้มาจากแหล่งหมุนเวียน เช่น ของเสียจากการเกษตรหรือขยะในชุมชน การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิอาจเป็นศูนย์ด้วยซ้ำ "มันเป็นวิธีการใช้ประโยชน์จากเชื้อเพลิงก๊าซเรือนกระจกต่ำ" เมื่อมีให้ "แต่มีตัวเลือกในการใช้น้ำมันเบนซินเสมอ" เพื่อให้แน่ใจว่ามีความยืดหยุ่นสูงสุด Cohn กล่าว ในขณะที่ Tesla Motors ได้ประกาศว่าจะผลิตรถบรรทุกสำหรับงานหนักที่ใช้ไฟฟ้าทั้งหมด Cohn กล่าวว่า "เราคิดว่านั่นจะเป็นสิ่งที่ท้าทายมาก เนื่องจากค่าใช้จ่ายและน้ำหนักของแบตเตอรี่" ซึ่งจำเป็นต่อการจัดหาระยะทางที่เพียงพอ Cohn และ Bromberg คาดการณ์ว่าจะต้องใช้แบตเตอรี่ระหว่าง 10 ถึง 15 ตัน "นั่นเป็นส่วนสำคัญของน้ำหนักบรรทุก" ที่รถบรรทุกประเภทนี้สามา รถบรรทุก ได้ Cohn กล่าว เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าว "เราคิดว่าวิธีเปิดใช้ไฟฟ้าในยานพาหนะเหล่านี้คือการใช้ปลั๊กอินไฮบริด" เขากล่าว เครื่องยนต์ที่พวกเขาเสนอสำหรับรถไฮบริดดังกล่าวเป็นรุ่นที่นักวิจัยสองคนทำงานกันมานานหลายปี โดยพัฒนาเครื่องยนต์เบนซินที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื้อเพลิงยืดหยุ่นซึ่งมีน้ำหนักน้อยกว่ามาก ประหยัดเชื้อเพลิงมากกว่า และผลิตเครื่องยนต์หนึ่งในสิบเท่า มลพิษทางอากาศมากที่สุดเมื่อเทียบกับรถยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลในปัจจุบัน Cohn และ Bromberg ทำการวิเคราะห์อย่างละเอียดทั้งในด้านวิศวกรรมและเศรษฐศาสตร์ของสิ่งที่จำเป็นในการพัฒนาเครื่องยนต์ดังกล่าวเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ประกอบการรถบรรทุกที่มีอยู่ เพื่อให้เข้ากับประสิทธิภาพของน้ำมันดีเซล จึงสามารถใช้แอลกอฮอล์ผสมกับน้ำมันเบนซินหรือแม้แต่แอลกอฮอล์บริสุทธิ์ก็ได้ และสามารถแปรรูปโดยใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนได้ การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์โดยละเอียดของลักษณะเครื่องยนต์ที่ต้องการทั้งหมด รวมกับการตรวจคัดกรองผลลัพธ์โดยใช้ระบบปัญญาประดิษฐ์ ทำให้ได้ข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนถึงเส้นทางที่มีแนวโน้มมากที่สุด และแสดงให้เห็นว่าการแทนที่ดังกล่าวเป็นไปได้จริงและเป็นไปได้ทางการเงิน ทั้งในรถยนต์ดีเซลปัจจุบันและรถยนต์เชื้อเพลิงแบบยืดหยุ่นที่นำเสนอ การปล่อยมลพิษจะถูกวัดที่ท่อไอเสีย หลังจากที่ระบบควบคุมการปล่อยมลพิษต่างๆ ได้ทำงานในทั้งสองกรณีแล้ว ดังนั้นการเปรียบเทียบจึงเป็นการวัดการปล่อยมลพิษในโลกแห่งความเป็นจริง การผสมผสานระหว่างระบบขับเคลื่อนแบบไฮบริดและเครื่องยนต์เชื้อเพลิงแบบยืดหยุ่นเป็น "วิธีการเปิดใช้งานระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าในภาคส่วนรถบรรทุกหนัก โดยทำให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านช่วงราคาและต้นทุน และทำในลักษณะที่สะอาด" Cohn พูดว่า. Bromberg กล่าวว่าเครื่องยนต์เบนซินมีประสิทธิภาพและสะอาดมากขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา และต้นทุนที่เกี่ยวข้องของน้ำมันดีเซลก็สูงขึ้น ดังนั้นความได้เปรียบด้านต้นทุนที่นำไปสู่การใช้น้ำมันดีเซลสำหรับรถบรรทุกหนักเกือบจะไม่เป็นสากลอีกต่อไป “เมื่อเวลาผ่านไป เครื่องยนต์ที่ใช้ก๊าซมีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อย ๆ และมีข้อได้เปรียบโดยธรรมชาติในการผลิตมลพิษทางอากาศน้อยลง” เขากล่าว และด้วยการใช้เครื่องยนต์ในระบบไฮบริด ทำให้สามารถทำงานได้ด้วยความเร็วสูงสุดเสมอ เพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด มีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ทรงพลังอย่างยิ่ง ดังนั้นหากสามารถนำไปผลิตเป็นเชื้อเพลิงที่มีประโยชน์โดยการเปลี่ยนเป็นเมทานอลผ่านกระบวนการทางเคมีอย่างง่าย "นั่นเป็นวิธีที่น่าสนใจที่สุดวิธีหนึ่งในการผลิตเชื้อเพลิงที่สะอาด" Bromberg กล่าว "ฉันคิดว่าเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์โดยรวมมีสัญญามากมาย" เขาชี้ให้เห็นแล้วว่าแคลิฟอร์เนียมีแผนสำหรับกฎระเบียบใหม่เกี่ยวกับการปล่อยมลพิษของรถบรรทุกซึ่งเป็นเรื่องยากมากที่จะปฏิบัติตามสำหรับรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซล "เราคิดว่ามีเหตุผลสำคัญสำหรับบริษัทขนส่งที่ใช้น้ำมันเบนซินหรือเชื้อเพลิงยืดหยุ่น" Cohn กล่าว "เครื่องยนต์มีราคาถูกลง ระบบบำบัดไอเสียถูกกว่า และเป็นวิธีที่ทำให้มั่นใจได้ว่าเครื่องยนต์จะเป็นไปตามกฎข้อบังคับที่คาดไว้ และเมื่อรวมเข้ากับระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าในระบบไฮบริด ทำให้ได้โครงข่ายไฟฟ้าที่สะอาดขึ้นกว่าเดิม สามารถลดการปล่อยมลพิษและ มลพิษจากภาคการขนส่งทางรถบรรทุก” การขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าล้วนสำหรับรถบรรทุกคือเป้าหมายสูงสุด แต่แบตเตอรี่ในปัจจุบันยังไม่ใช่ตัวเลือกที่เป็นจริง Cohn กล่าวว่า "แบตเตอรี่นั้นยอดเยี่ยม และการผสมผสานที่พวกเขาเสนอสามารถจัดการกับความท้าทายที่สำคัญสองประการพร้อมกันได้ พวกเขากล่าว "เราไม่รู้ว่าสิ่งใดจะรุนแรงกว่ากัน ความปรารถนาที่จะลดก๊าซเรือนกระจก หรือความปรารถนาที่จะลดมลพิษทางอากาศ" ในสหรัฐอเมริกา การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเป็นแรงผลักดันที่ใหญ่กว่า ในขณะที่มลพิษทางอากาศในอินเดียและจีนอาจเร่งด่วนกว่า แต่ "เทคโนโลยีนี้มีประโยชน์ต่อความท้าทายทั้งสองอย่าง" Cohn กล่าว