Dasar dari mobil modern adalah mesin pembakaran internal (ICE), dan meskipun pengembangan sumber energi alternatif, ICE tradisional mempertahankan keunggulannya karena alasan budaya, ekonomi dan sosial. Antara tahun 1994 dan 2008, mesin mobil mengalami banyak perubahan dan peningkatan, yang secara positif mempengaruhi kinerja ekonomi dan lingkungannya. Logika pengembangan mesin pembakaran internal dapat dipahami berdasarkan tren dan pola global selama periode waktu tertentu. Sejak awal tahun 90-an di industri otomotif, telah terjadi perubahan radikal dalam desain karena bahan baru, dan persyaratan baru untuk mobil "global".
tiang penyeberangan
Perubahan rasio model diesel ke bensin selama 15 tahun telah berkontribusi pada peningkatan penggunaan mobil diesel di dunia, meskipun proses ini tidak sama dan terutama dipengaruhi Eropa Barat, di mana armada mobil diesel di beberapa negara tumbuh dari 25% menjadi 70% . Diesel, yang memiliki efisiensi bahan bakar lebih tinggi dibandingkan dengan mesin bensin, juga memiliki kelemahan terkenal: berkurangnya daya spesifik, tingkat kebisingan yang relatif tinggi, sulit untuk mengurangi toksisitas gas buang, biaya produksi yang lebih tinggi. Oleh karena itu, pilihan terakhir antara bensin dan mesin diesel untuk mobil penumpang masih kontroversial. Ada kemungkinan bahwa pengaruh standar lingkungan dan persyaratan untuk ekonomi bahan bakar mesin mobil dalam 10-15 tahun ke depan akan mengarah pada pendekatan teknis yang lebih dekat ke mesin bensin dan mesin diesel sambil mengurangi perbedaan dalam konsumsi bahan bakar dan biaya produksi dari jenis mesin ini. Ini dibuktikan dengan pengembangan DaimlerChycler dalam konsep Mersedes Benz F700 dengan mesin di mana penyalaan gas dari kompresi diwujudkan, seperti pada mesin diesel, yang membuatnya lebih ekonomis untuk mesin diesel, karena penggunaan siklus termodinamika yang lebih maju. Mesin ini mengimplementasikan semua teknologi modern dekade ini: injeksi langsung, turbocharging terkontrol, rasio kompresi variabel dan perkembangan terkini lainnya yang menyediakan konsumsi bahan bakar 5l / 100 km untuk mobil yang relatif besar. Studi tentang teknologi pengapian dari kompresi bensin sekarang telah mengambil banyak pembuat mobil, ini menyatukan teknologi mesin diesel dan bensin dan menciptakan kondisi untuk membuat mobil multi-bahan bakar.
Selama 15 tahun, filosofi Perampingan telah menguat dalam pembuatan mesin modern, yang mengatakan bahwa lebih baik mendapatkan lebih banyak daya dari volume yang lebih kecil daripada dari yang lebih besar, karena ini membuka prospek untuk mengurangi massa dan ukuran unit daya, serta meningkatkan efisiensi bahan bakar dalam mode pemalasan dan sebagian muatan. Pemikiran modern ini memulai proses pengurangan volume dan jumlah silinder mesin, dan sekarang bahkan dasar dari mesin mobil - mesin pembakaran internal 4 silinder mulai mengurangi volume kerja dan menjalani modernisasi ke arah teknologi “volume kerja sesuai permintaan”, yang pada dasarnya mengubah mesin-mesin ini menjadi 2- x silinder. Mesin beberapa tahun terakhir telah menjadi lebih beragam dalam hal jumlah tata letak di kompartemen mesin: W, VR, dan sirkuit berbentuk V dengan sudut blok camber yang berbeda, serta mesin in-line dengan jumlah silinder yang ganjil muncul, tetapi semua skema ini tidak memengaruhi sebagian besar tata letak pada umumnya dan hanya pembuatan mesin yang beragam. Dasar dari mesin pembakaran internal masih tata letak mesin R.
Sistem bahan bakar juga banyak berubah. Era sistem karburator dan mesin dengan injeksi sentral telah berlalu, dan digantikan oleh injeksi yang didistribusikan dan yang langsung. Pada pergantian abad ini, babak baru baru pengembangan sistem injeksi bahan bakar dimulai, berdasarkan penggunaan sirkuit elektronik baru yang secara fundamental untuk injeksi bahan bakar langsung, dan penggunaannya terus meningkat, di samping kompleksitas dan tuntutan kualitas bahan bakar untuk mesin ini. Sebagian besar mesin pembakaran internal dari desain modern masih menggunakan injeksi terdistribusi, yang akan terus ditingkatkan, meningkatkan regulasi pembentukan vortex di inlet dan kualitas atomisasi bahan bakar, karena ada kemungkinan yang cukup besar dalam hal ini, mengingat perkembangan teknologi.
Sistem pasokan bahan bakar diesel juga telah berkembang baru-baru ini. Untuk mesin diesel, faktor terpenting yang menentukan kinerja proses kerja adalah skema pembentukan campuran yang digunakan. Penggunaan mesin diesel dalam mobil dimulai dengan struktur ruang pra dan ruang eddy (ruang pembakaran terpisah). Namun, karena sejumlah kelemahan mendasar dari skema pencampuran ini, serta karena pengembangan di bidang mesin diesel dengan ruang yang tidak terbagi, dalam beberapa tahun terakhir telah ada kecenderungan untuk menggunakan injeksi bahan bakar langsung. Pengembangan injeksi langsung dipengaruhi oleh pengembangan sistem pasokan bahan bakar Common Rail, yang memungkinkan perluasan berbagai modifikasi dan model mesin diesel. Pengembangan lebih lanjut dari sistem Common Rail dikaitkan dengan peningkatan lebih lanjut dalam tekanan bahan bakar di rel bahan bakar (180 ... 200 MPa), optimalisasi proses injeksi bahan bakar, dan pengurangan kebisingan dan toksisitas gas buang.
Di bawah pengaruh ancaman menipisnya sumber daya minyak dan pengetatan standar lingkungan untuk mesin pembakaran internal, mayoritas pembuat mobil dalam pengembangan model baru memprioritaskan efisiensi bahan bakar yang tinggi dan keramahan lingkungan. Indikator daya kini menempati peringkat ketiga dalam daftar prioritas (kecuali untuk model olahraga saja). Itu sebabnya kekuatan mobil massal tidak tumbuh sebanyak sebelum awal 90-an. Perubahan dalam sistem distribusi gas dalam beberapa tahun terakhir menunjukkan bahwa skema 4-katup menjadi standar untuk mobil karena keunggulannya yang nyata, dan sistem 3 dan 5-katup tetap merupakan pengecualian yang jarang terjadi pada peraturan ini. Jumlah mobil yang menggunakan mesin pendorong juga meningkat. Dasar dari tekanan modern adalah turbocharging dalam berbagai variasi serta dalam kombinasi dengan tekanan mekanis. Perlu dicatat bahwa hampir semua mesin dengan injeksi bensin terdistribusi telah menyetel pipa saluran masuk yang menyediakan tekanan gas-dinamis. Pada saat yang sama, pipa dengan geometri variabel digunakan lebih banyak dan lebih luas, yang memungkinkan untuk mencapai pengaturan intake optimal pada berbagai kondisi operasi. Penggunaan turbocharging terutama diucapkan pada mesin diesel, dan dengan perkembangan teknologi boost, pendingin udara charge (intercooler) mulai digunakan untuk meningkatkan efisiensi. Sekarang penggunaan intercooler telah menjadi aturan untuk kebanyakan mesin supercharged.
Potensi ICE untuk periode dari tahun 90-an hingga zaman kita terutama mencoba untuk memperluas dengan meningkatkan efisiensi pada beban idle dan parsial, yang merupakan sebagian besar waktu menggunakan mobil modern. Sistem kontrol timing katup yang mengatur fase pembukaan dan penutupan katup intake dan knalpot menggunakan pemindah fase yang dipasang pada camshafts telah menemukan aplikasi yang luas. Model pertama pemindah fasa sebagian besar bersifat hidrolik, dan mengatur pengoperasian katup intake, tetapi model terbaru sudah listrik, yang meningkatkan kecepatan dan efisiensi, dan mereka juga mengatur katup intake dan knalpot. Kerugian dari kontrol fase menggunakan pemindah fase yang dipasang pada camshaft adalah perubahan bertahap pada timing katup, yang berfungsi sebagai alasan untuk pengembangan sistem untuk kontrol timing katup variabel kontinu. Sistem seperti pertama adalah BMW Valvetronic, yang mengendalikan fase dengan terus-menerus mengatur perubahan ketinggian katup intake (berkat sistem ini, ini adalah pertama kalinya membuat ICE bensin tanpa throttle!). Segera, teknologi serupa dikuasai oleh Nissan (VVEL) dan Toyota (Valvematic). Tetapi pengembangan yang paling maju diperkenalkan oleh FIAT dengan nama MultiAir. Sistem MultiAir menggunakan satu camshaft untuk katup saluran masuk dan keluar, dan aksi saluran masuk dari kamera berlangsung melalui sistem elektro-hidraulik khusus yang memungkinkan Anda untuk mengontrol saluran masuk setiap katup secara terpisah. Perkembangan teknologi distribusi gas memungkinkan kami untuk mengembangkan ide untuk ukuran mesin modular, yang pertama kali muncul pada mobil dengan volume besar dan jumlah silinder - sistem ini memberikan penghematan bahan bakar dengan menonaktifkan sebagian silinder dari operasi pada beban sebagian, dan sekarang telah dimungkinkan untuk menggunakan teknologi ini pada mesin dengan volume kecil dan jumlah silinder.
Mesin mobil modern kini menjadi lebih sempurna berkat bahan-bahan baru dalam pembuatannya dan perhitungan yang lebih dalam serta studi tentang proses yang terjadi pada mesin pembakaran internal, yang memberikan hasil dalam mengurangi kerugian gesekan dan kerugian pompa di dalam mesin. Pengenalan prinsip mengubah kekuatan unit penggerak mesin, tergantung pada kebutuhan, memungkinkan untuk mengurangi biaya energi dari menggerakkan pompa oli dan pompa air mesin pembakaran internal, serta mematikan generator selama akselerasi dan menyalakannya saat pengereman, tergantung pada kemungkinan dan kebutuhan untuk ini.
Periode dari awal 90-an sampai hari-hari kita dapat dengan tepat disebut periode transisi dari struktur mekanik kompleks simbiosis berbagai teknologi ke elektrifikasi semua unit tambahan yang mungkin ada dalam mobil untuk mencapai efisiensi energi terbesar.
NB Jika Anda menjelaskan secara singkat esensi dari semua hal di atas, itu berarti bahwa jumlah teknologi yang diperkenalkan untuk pertama kali sejak tahun 90-an tidak meningkatkan kemampuan mobil pada waktu-waktu tertentu, tetapi hanya diperbolehkan untuk mencapai sejumlah tujuan menengah. Itu adalah transisi berikutnya untuk pengenalan komponen listrik di ICE yang memberikan hasil yang lebih baik secara kualitatif, tanpa menyulitkan desain, sambil mencapai tujuan yang sama dengan sistem mekanik-hidro-pneumatik di ICE.