במקום עשן מנוע שפולט מים וחנקן

תעשיית הרכב העולמית נמצאת בימים אלה בתקופה רגישה: מאז התפוצצות פרשת דיזלגייט ההתערבות הרגולטורית מאלצת את יצרניות הרכב לחשב מסלול מחדש.

אחד החידושים הרגולטוריים הוא הכנסת תקן חדש למדידת זיהום אוויר: תקן RDA (Real Driving Conditions). התקן, שייכנס לתוקף בספטמבר 2017, יאפשר ליצרניות הרכב לייצר רק מכוניות ששיעור פליטת המזהמים שלהן הוא עד 50% יותר מהצהרת היצרן. גם מבדקי צריכת הדלק עצמם צפויים להשתנות באופן דרסטי ולהפוך לקשים יותר: עד כה הם בוצעו בתנאי מעבדה סטריליים, אך בקרוב הם יוקשחו וידמו נהיגה בתנאי אמת.

על רקע ההתפתחויות הללו נדרשות יצרניות הרכב, שבשנים האחרונות לא שקדו במיוחד על שינויים פורצי דרך בטכנולוגיות ההנעה, להמציא טכנולוגיות כאלו במהרה. אלא שטכנולוגיות הנעה חדשות אינן מצויות בהישג יד, ועלות פיתוחן מגיעה למאות מיליוני יורו. על כן יצרניות הרכב עומדות להפוך את המנועים ל"נקיים" יותר על ידי התאמה לטכנולוגיות קיימות.

את עיקר האש הפנו הרגולטורים ליצרניות מכוניות הדיזל האירופיות, כגון פולקסווגן, פורד ופיאט, והן אלה שנדרשו לנקוט פעולה מהירה. הפתרון של רוב יצרניות מנועי הדיזל הוא שימוש בטכנולוגיית SCR (Selective Catalitic Reduction). הטכנולוגיה עצמה אינה זרה לעולם הרכב, זו מערכת שהותקנה לראשונה במשאיות, אך לא חלחלה עד כה למכוניות נוסעים בגלל העלות הגבוהה.

במערכות SCR מוזרקת אל הממיר הקטליטי של הרכב (חלק ממערכת הפליטה) תמיסת אוריאה, המורכבת בין היתר מפחמן, חמצן ומימן. כאשר התמיסה מוזרקת אל מערכת הפליטה של הרכב, אדי הפליטה של הרכב מפורקים למים ולחנקן, שאינם נחשבים למזהמים. האוריאה עצמה מאוחסנת ברכב במכל נפרד ממכל הדלק, ואינה נחשבת לחומר דליק או לכזה שאינו יציב מבחינה כימית ומועד לפיצוץ בשעת תאונה.

מכיילים מחדש את מנועי הדיזל

יצרניות הרכב ממהרות לאמץ את הטכנולוגיה החדשה בתקווה להפחית את שיעור פליטת המזהמים. בשבוע שעבר הודיעה חטיבתה האירופית של פורד כי תאמץ את הטכנולוגיה החדשה בכל מנועי הדיזל של החברה בנפח 2 ליטרים. בעתיד, כך הודיעה פורד, תתקין החברה מערכות SCR גם בדגמי דיזל אחרים, בעלי מנועים קטנים יותר.

מנוע חדש של וולוו, 3 צילינדרים וטורבו. שינויים פורצי דרך בטכנולוגיות ההנעה צילום: וולבו

פורד אינה יצרנית הרכב היחידה שבוחרת בטכנולוגיה זו עבור מנועי הדיזל. באוקטובר 2015, זמן קצר לאחר התפוצצות פרשת דיזלגייט, הודיעה הנהלת פולקסווגן העולמית כי מכוניות בעלות מנועי דיזל יצוידו במערכות SCR. פיז'ו החליטה על התקנת המערכות האלה כבר לפני כשנתיים. במחקר שפרסמה פירמת האנליסטים פרוסט אנד סאליבן, הוערך שב־2021 צפוי נתח השוק של המכוניות הללו לזנק ל־34%. ב־2014 עמד נתח השוק של מכוניות דיזל בעלות מערכות SCR על 8% מנפח השוק באירופה.

יצרנים אחרים בוחרים באמצעים אחרים כדי "לנקות" את מנועי הדיזל. בפברואר השנה הודיעה פיאט האיטלקית שתבצע כיול מחדש של מנועי הדיזל של החברה. באפריל הודיעו השלטונות בגרמניה כי קיים חשש שהחברה ביצעה במכוניותיה מניפולציה: מנועי הדיזל של החברה כוילו כך שמערכת סינון המזהמים שלהם תחל לפעול זמן קצר לאחר התחממות המנוע, כלומר לאחר פרק הזמן שבו בודקים את שיעור פליטת המזהמים של הרכב כאשר הוא עובר בדיקה בתנאי מעבדה. גם רנו הודיעה השנה על כיול מחדש של מנועי החברה בנפח 1.5 ליטר. בשני המקרים בוצע כיול מחדש של מערכות פליטת המזהמים הקיימות, כך שיעילותן תגדל.

שליטה בכמויות הדלק שנזרקות למנוע

גם מכוניות הבנזין אינן פטורות ממבחני הזיהום הנוקשים יותר שייכנסו לתוקף בשנה הבאה. אלא שבמקרה של יצרני מכוניות הבנזין, הטכנולוגיות להפחתת הזיהום אינן מצויות במערכת הפליטה של המכונית, אלא דווקא במנוע. שלא במפתיע, את הדוגמה הטובה ביותר מספקת לא אחרת מפולקסווגן, שהציגה בחודש שעבר מנוע בנזין חדש, בנפח 1.5 ליטרים. מדובר במנוע שבו באות לידי ביטוי כל הטכנולוגיות החדשות שישמשו את יצרני הרכב בשנים הקרובות: לדוגמה, מדובר במנוע בו נעשה שימוש במגדש טורבו בעל גאומטריית להבים משתנה, כלומר מגדש טורבו שפעילותו מורגשת כבר בסיבובי מנוע נמוכים. כאשר במנוע קיים מגדש טורבו, אשר מעלה את ההספק, ניתן לצמצם את נפח המנוע מבלי לפגוע בהספק המנוע. וכאשר המנוע אינו מתאמץ ומגדש הטורבו אינו פועל בתפוקה מלאה, צריכת הדלק נותרת כשל מנוע בנפח זעיר.

השימוש במגדשי טורבו אינו החידוש היחיד שיופיע בשנים הקרובות: יותר ויותר יצרניות רכב, ובראשן פולקסווגן, עוברות ליצור מנועים בעלי מערכות הזרקת דלק ישירה. כיום כל המכוניות בעלות מנועי בנזין מצוידות במערכות הזרקת דלק, אלא שבחלק ניכר מהן הדלק אינו מוזרק ישירות אל המנוע, אלא אל צנרת יניקה שמובילה למנוע.

במנועים בעלי הזרקת דלק ישירה הדלק מוזרק ישירות אל תאי השריפה. היתרונות של מערכות אלה בהשוואה למערכות הזרקה רגילות הם מהותיים: מחשב הרכב יכול לשלוט באופן מדויק במיוחד בכמויות הדלק אשר מוזרקות אל המנוע כדי לייצר יותר כוח, תוך שימוש מועט בדלק.

טכנולוגיה נוספת שצפויה להגיע לשוק במהלך השנים הקרובות היא הפסקת פעילותן של חלק מן הבוכנות תוך כדי נסיעה. השיטה פשוטה: כאשר המכונית נמצאת במצב של עצירה או במצב של מאמץ נמוך, מחשב המנוע מורה על הפסקה של פעילות מנגנון ההצתה של מחצית מן הבוכנות. ההיגיון שבשיטה זו: כשמחצית מן הבוכנות אינן פעילות, צריכת הדלק מצטמצמת בחצי.

מגדילים את מספר ההילוכים בתיבה

מגדשי טורבו, ממירים קטליטיים מתקדמים וכיול מחדש של מנועי דיזל אינם החידושים היחידים שצפויים להיכנס בשנים הקרובות לתעשיית הרכב העולמית. טכנולוגיה נוספת שצפויה להיכנס לשימוש היא ניצול תיבות ההילוכים. כדי להעביר את מלוא הכוח אל גלגלי הרכב, נדרשת גם תיבת הילוכים יעילה ככל האפשר. תיבת הילוכים יעילה כזו שאין בה הפסד ניכר של אנרגיה. יותר ויותר יצרניות רכב מאמצות כיום שימוש בתיבות הילוכים יעילות יותר.

גם כאן, בשוק תיבות ההילוכים, בעיקר האוטומטיות, אין הרבה סוגים חדשים של תיבות. השוק מוגבל למדי וכולל תיבות הילוכים אוטומטיות רציפות (CVT ), שמבוססות על רצועה ומותקנות לדוגמה בדגמי סובארו; תיבות הידראוליות רגילות, שמותקנות לדוגמה בדגמי מאזדה; תיבות הילוכים אוטומטיות כפולות מצמדים, שמותקנות לדוגמה בדגמי פולקסווגן; ותיבות הילוכים אוטומטיות רובוטיות, שמותקנות לדוגמה בסוזוקי סלריו. העיקרון הראשי הוא הוספה של הילוכים. ככל שלתיבה יש הילוכים רבים יותר, כך היא יכולה להתאים יותר הילוכים למהירות נתונה. הילוכים רבים משפרים את יעילות המנוע, כלומר הוא צורך פחות דלק. לפני כשבוע הודיעה פורד לראשונה כי פיתחה תיבה בעלת עשר מהירויות, במקום תיבות בנות שש מהירויות שהיא התקינה עד כה.