Tulevina vuosina näkymä konepellin alla tulee muuttumaan melkoisesti. Esimerkiksi moottoreiden pienentäminen muuttuu trendistä standardiksi.

Polttomoottorit varustetaan yhä innovatiivisemmilla teknologioilla ja niiden rooli maailmanlaajuisessa liikenteessä säilyy merkittävänä jatkossakin. Viiden vuoden kuluttua 98 prosenttia uusista autoista toimii yhä ainakin osin fossiilisilla polttoaineilla, erityisesti Kiinan ja Yhdysvaltojen kaltaisilla markkinoilla.

Samalla alamme nähdä siirtymän kohti sähkökäyttöisiä autoja. Bosch uskoo, että noin 15 prosentissa uusista autoista on vähintäänkin hybridimoottori vuoteen 2025 mennessä ja että Euroopassa yli kolmannes uusista autoista kulkee ainakin osittain sähkövoimalla.

Polttomoottorit kehittyneet

Polttomoottorit ovat kehittyneet merkittävästi viime vuosina. Vuoden 2000 jälkeen autojen hiilidioksidipäästöt ovat vähentyneet Euroopassa neljänneksellä, vaikka samalla autojen suorituskyky ja paino ovat kasvaneet. Kuljettajat näkevät kehityksen muun muassa siinä, että bensiinimoottorilla varustettujen kompaktiautojen polttoaineenkulutus on nykyään yleensä vähemmän kuin seitsemän litraa sadalla kilometrillä, ja dieselkäyttöiset autot kuluttavat vähemmän kuin viisi litraa polttoainetta sataa kilometriä kohden.

Pelkkä polttoainetehokkuus ei kuitenkaan enää riitä: tiukentunut päästölainsäädäntö edellyttää, että autoista täytyy tulla myös puhtaampia.

Se, että moottoreista tehdään sekä puhtaita että tehokkaita, vaatii erityisen kehittynyttä tekniikkaa.

Esimerkiksi Bosch esitteli Frankfurtin autonäyttelyssä lukuisia ratkaisuja tähän kysymykseen. Esimerkiksi dieselmoottoreissa Bosch kasvattaa ruiskutuspainetta 2 700 baariin. Uusimman sukupolven bensiinin suorasuihkutus tuottaa puolestaan nyt 350 baaria aiemman 200 baarin sijaan. Painetta nostettaessa polttoaine muuttuu hienonhienoksi sumuksi ja palaa paljon puhtaammin.

Diesel: suunnittelussa aletaan kiinnittää huomiota todellisiin päästöihin

Euroopan unioni harkitsee aloittavansa päästöihin liittyvän testaamisen todellisissa ajotilanteissa vuonna 2017. Dieselajoneuvojen osalta keskitytään erityisesti typen oksidien ja hiilimonoksidin mittaamiseen todellisissa ajo-olosuhteissa.

Seuraavien viiden vuoden aikana kaikkein moderneimmistakin dieseleistä voidaan Boschin mukaan saada jopa 15 prosenttia taloudellisempia moottoriteknologiaa kehittämällä. Todellisissa ajo-olosuhteissa on mahdollista saavuttaa vielä tätäkin alhaisempi polttoaineen kulutus. Yksi esimerkki on rullaustoiminto: kun moottori pysäytetään väliaikaisesti – mikä on nyt mahdollista myös suurilla nopeuksilla – se ei kuluta polttoainetta.

Jo nyt on olemassa useita automalleja, joiden päästöt ovat erittäin alhaiset jopa sellaisissa käyttötilanteissa – esimerkiksi nopeissa kiihdytyksissä tai suurilla nopeuksilla ajettaessa – jotka eivät kuulu nykyisen sertifioinnin piiriin.

Hybridi: sähköistys nostaa polttomoottorit uudelle tasolle

Mitä isoihin ja raskaisiin ajoneuvoihin tulee, pelkkä polttomoottorin optimoiminen ei enää riitä. Bosch uskoo, että EU:n tiukat CO2-päästötavoitteet vuodelle 2020 tarkoittavat, että kuljettajilla säilyy aina mahdollisuus valita maastoauto hybridivoimansiirrolla.

Tulevaisuudessa Bosch näkee erityisen hyvää markkinapotentiaalia hybridiautoissa ja ladattavissa hybridiautoissa. Vuonna 2020 niitä valmistettaneen yli 10,5 miljoonaa.

Bosch investoi vuosittain lähes 400 miljoonaa euroa sähköautoilun kehittämiseen.

Sähköautoilu pitää saada halvemmaksi

Jotta sähköautot voisivat levitä laajalle tulevina vuosina, niistä on kuitenkin tultava huomattavasti halvempia. Akkuteknologia on tämän suhteen keskeisessä roolissa. Seuraavan sukupolven litiumioniakkuja kehittäessään Bosch on yhdistänyt voimansa GS Yuasan ja Mitsubishi Corporationin kanssa.

Lisäksi Bosch on hankkinut yhdysvaltalaisen start-up-yritys Seeo Inc.:in. Tekniikka täydentää Boschin japanilaisten kumppaneiden GS Yuasan ja Mitsubishin kanssa tehtyä aiempaa kehitystyötä.

Tähän mennessä hankkeen pyrkimyksenä on ollut kaksinkertaistaa energiatiheys ja puolittaa kustannukset tämän vuosikymmenen loppuun mennessä. Seeon teknologian avulla Bosch uskoo voivansa nostaa litium-ionikennojen energiatiheyttä tätäkin enemmän.

Suurempi akku ei ole ainoa tapa laajentaa sähköauton toimintasädettä, sillä esimerkiksi ilmastoinnilla ja lämmityksellä on merkittävä vaikutus akun kestävyyteen.

Bosch on kehittänyt lämpötilan hallintajärjestelmän, joka voi lisätä sähköauton toimintasädettä jopa neljänneksellä. Järjestelmä kerää kylmyyttä ja lämpöä muun muassa tehoelektroniikasta ja käyttää sitä edelleen muun muassa matkustamon lämpötilan säätelyyn. Tämänkaltainen integroitu järjestelmä voi vähentää lämmitysjärjestelmän tehontarvetta talviaikaan jopa 60 prosenttia.

Tilaa tästä Autotodayn ilmainen uutiskirje.