未来内燃机设计的5大趋势2020

发布的法国葡头牙欧洲杯亚盘——2020年4月27日

内燃机的发明对美国的交通运输、效率和其他方面都是一个福音。但是,随着集成电路技术的发展和对环境的关注的增加,替代方案正在寻求取代它的位置。

汽车制造商和消费者都在思考内燃机生产的未来,并拭目以待什么可以替代内燃机——或者粉末冶金(PM)涉及的部件。

想想PM在引擎中的应用。改进包括自润滑阀门导管、连杆、可变阀门正时等。

回顾一下让我们走到这一步的背景,以及粉末金属可以帮助解决的新的效率和环境挑战,这是任何OEM工程师都不应错过的一课。

未来的内燃机设计

在新选项卡中打开图片,可以看到这个信息图的全尺寸版本:

未来的内燃机设计信息图


1.二氧化碳排放限制

全球碳计划报道2018年,全球碳排放量达到历史最高水平,预计2019年将再次增加。

EPA发表温室气体的排放客车和卡车指南,第2阶段影响到2025年。虽然环保局似乎在重新考虑一些指导方针,但它仍然是政治环境氛围这推动了内燃机效率的提高,超过了消费者的需求。

无论工程师和高管个人是否同意这种变化,整个行业都在朝着这个方向稳步前进。

2.如何提高IC发动机的排放效率?

能源效率和可再生能源办公室报告称,在过去30年里,制造商减少了超过99%的污染物排放。有创意的人在完成这一任务的同时,仍然保持或提高燃油经济性。

除了汽油和柴油,制造商们还在研究其他方法来提高燃油经济性:

  • 使用生物柴油
  • 使用其他替代或可再生燃料
  • 集成电路发动机与混合电力动力系统的结合


3.柴油发动机与传统汽油发动机的对比

当欧洲人从柴油车换成汽油车在美国,二氧化碳排放量也随之增加。出人意料的是,如今的一些汽车策略都是基于柴油发动机。

许多大型柴油卡车减少二氧化碳的排放一些报告显示,这比一些更小的汽油驱动的汽车要多。不断发展的技术生产出了柴油发动机可为小型车辆提供燃料并提供:

  • 更好的油耗
  • 低碳排放率
  • 更大的转矩
  • 一个更持久的引擎


4.与电动引擎竞争

你早就知道会这样。虽然汽油动力引擎它们并没有完全消失,它们确实面临着来自电力竞争对手的激烈竞争。

虽然有些人认为电动汽车是未来的趋势,即使是宝马还没有放弃使用内燃机。

IC引擎支持的一个东西可以悬挂在亲电人群的头上,那就是他们的电池。具体地说,它:

  • 大小
  • 成本
  • 长寿
  • 充电能力,或缺乏充电能力

然而,电动汽车的价格预计将会上涨2022年就有竞争力了随着电池成本的暴跌。电池曾经只占汽车成本的50%,但现在也可以低至20%到2025年。这些减产的速度肯定比市场预期的要快。

对电动汽车未来的发展而言,对续航里程的担忧不再是一个大问题。技术在不断发展,越来越多的充电站如雨后春笋般出现。“里程焦虑”(消费者担心他们将无法为电池充电)仍然是原始设备制造商需要解决的一个非常现实的问题。

5.粉末冶金支持向环保的移动

粉末冶金技术正在成为发动机零部件设计中的一个重要因素,不管IC发动机设计者是否喜欢它。

粉末冶金这一“绿色”技术与环保型汽车的未来携手并进。烧结软磁材料具有更高的密度提供了前所未有的性能提高。你可能听说过粉末金属的故事,但这些新材料不同于标准35材料制造商几十年来一直依赖的。

MPIF 35标准对于粉末冶金制造商来说是一个很好的基准,但您未来的设计可能需要超越“标准”性能水平的材料和工艺。在某些情况下,你甚至可以从组件中删除组件用粉末金属设计。

今天的先进压实技术在一开始可能会稍微贵一点,但从长远来看,它可以为制造商(和司机)节省很多。

许多元件可以转变成粉末金属。粉末冶金在制造小零件方面取得了很大的进展电动马达和其他汽车配件有很多原因:

  • 减肥
  • 提高电机效率,包括更好的磁性能
  • 创建net-shape部分
  • 考虑到先进的材料和工艺
  • 更高的强度和硬度

具体地说,软磁复合材料材料正在引领一种超高效的电机。

粉末冶金不再只是棒材和端盖!

接下来你要转向哪里?

今天的粉末冶金服务可以使传统的内燃机设计顺利过渡到未阿尔巴尼亚瑞典滚球来更高效、更环保的发动机。粉末冶金材料研究进展(就像下面你会发现的那样)和过程(像烧结)使这成为可能。

当然,内燃机还将存在很长一段时间。粉末金属也可以给IC发动机带来显著的好处。

如果您想了解新的粉末冶金材料和工艺如何改变电机世界,请查看我们的电机资源中心:

查看工程中心>

相关资源

(编者按:本文最初发表于2019年9月,最近进行了更新。)

主题:应用程序,成本,设计,趋势


最近的帖子

电机芯材:钢层压板vs软磁粉

阅读更多

Somaloy 700:电磁元件优化设计

阅读更多

SMCs正在改变电动汽车的冷却系统设计

阅读更多