“工程师为混合动力重型卡车开发概念”

重型卡车，例如将世界许多货物从农场和工厂运往市场的18轮车，大部分由柴油发动机提供动力。 它们占全球变暖气体排放的大部分，但迄今为止几乎没有采取措施抑制导致气候变化的废气。

现在，麻省理工学院的研究人员设计了一种为这些卡车提供动力的新方法，可以大大减少污染，提高效率，减少甚至消除温室气体的净排放量。

这个概念与采用插电式混合动力发动机系统有关，卡车主要由电池供电，但有火花点火发动机而不是柴油发动机。 该发动机使卡车能够轻松地行驶在与以往传来的柴油卡车相同的距离上，成为能够采用纯汽油、纯酒精或这些燃料的混合物的灵活的燃料模型。

研究人员表示，最终目标是完全用电池驱动卡车，这种灵活的燃料混合动力选项可以通过克服对有限范围、价格或诉求的担忧，为这种卡车提供早日进入市场的途径。 电池重量太大，实现更长的续航距离

新概念将由麻省理工学院能源倡议、等离子体融合与科学中心研究科学家daniel cohn和首席研究工程师leslie bromberg共同开发，并在4月11日召开的年度sae国际会议上发表演讲。

我们多年来一直致力于为汽车和卡车制造更清洁、更高效的发动机。 我们对火花点火的能力特别感兴趣[与柴油机采用的压缩点火相反]。 因为它本质上更干净。 科恩说。 与柴油发动机车辆相比，汽油动力车辆只产生十分之一的氮氧化物( nox )污染，这是(/k0/)气体污染的主要组成部分。

另外，通过采用可以使用汽油、乙醇、甲醇或这些发动机的混合物的灵活燃料配置，该发动机的温室气体排放量远远少于纯汽油发动机，价格也有可能上升。 cohn和bromberg说，燃料的灵活性非常小。 如果使用来自农业废弃物和城市垃圾等可再生资源的纯甲醇和乙醇，温室气体的净排放量也有可能为零。 科恩说，这是一种利用低温室气体燃料的方法，在可用时可以选择用汽油开车，以确保最大的灵活性。

虽然特斯拉汽车公司宣布将生产全电动重型卡车，但科恩表示，这非常困难，因为需要为电池的价格和重量提供足够的范围。 科恩和布朗伯格估计，要满足以前传来的柴油卡车的预计行驶距离，大约需要10到15吨的电池。 这是有效载荷比较大的部分，这样的卡车可以携带。 科恩说。

为了处理这个问题，我们认为在这些车辆上采用电力的方法是使用插电式混合动力。 他们为这辆混合动力汽车提出的发动机是这两位研究者多年来致力于开发的发动机，开发出高效灵活的燃料汽油发动机，其重量更轻，油耗更高，产生十分之一。 空气体污染是目前最好的柴油动力车。

为了满足现有卡车运营商诉求所需的工程和经济性，cohn和bromberg为了开发该发动机进行了详细分解。 他们发现，为了适应柴油的效率，可以采用酒精和汽油或纯酒精的混合物，这可以用可再生能源加工。 建立了一系列必要的发动机特性详细的计算机模型，结合利用人工智能系统筛选结果，给出了最有前途的路线确定指示，表明这种交换在实际和经济上是可行的。

在目前提出的柴油机柔性燃料车辆中，各种排放控制系统在两种情况下完成工作后，排气管是通过排气管进行测量的。 因为这种比较是对现实世界排放量的实测。 混合动力驱动与柔性燃油发动机的结合，是通过让电动机进入重型卡车行业，可以满足范围和价格的要求，以清洁的方式进行的科恩的一种形式。

bromberg表示，多年来，汽油机变得更加高效和清洁，柴油机燃料的相对价格也在上涨。 因此，柴油机普遍使用的价格特性不再占主导地位。 他说，随着时间的推移，燃气发动机的效率越来越高，在降低空燃气污染方面具有固有的特点。 混合动力系统采用发动机，可以始终以最佳速度运行，从而最大限度地提高效率。

bromberg说，由于甲烷是一种非常有效的温室气体，如果能够通过简单的化学过程转化为甲醇，转为生产有用的燃料，那么它将是制造清洁燃料最具吸引力的方法之一。 我认为酒精燃料总体上有很多希望。

他指出，加州已经计划制定新的卡车排放法规，这些法规不容易满足柴油发动机车辆的要求。 科恩认为，货运企业采用汽油和灵活燃料将起到重要作用。 发动机更便宜，废气解决系统更便宜，而且是能满足预期规定的做法。 同时用混合动力系统将其与电力推进相结合，给予更清洁的电网，可以进一步减少排放和卡车运输业的污染。

卡车的纯电动推进是最终目标，但今天的电池还没有成为现实的选择。 科恩说。 “电池很棒，让我们提供他们能提供的东西吧。

他们表示，他们提出的组合可以应对两大挑战。 我不知道哪个更强，但是我有减少温室气体的愿望，或者空减少气体污染的愿望。 科恩说，在美国，气候变化可能是更大的推动力，在印度和中国空气体污染可能更为紧迫，但这两个挑战都有价值。

这项研究得到麻省理工学院arthur samberg能源创新基金的支持。

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