خودروسازی در مسیر بازطراحی موتورهای بنزین‌سوز

طبق آمارهای رسمی، مصرف سوخت و درپی آن تشدید آلودگی هوا، به ویژه در سال‌های گذشته روندی تصاعدی داشته است. در این زمینه خیلی از کارشناسان تاکید دارند که مصرف بیش از حد سوخت به ویژه بنزین، علاوه‌بر تحمیل هزینه‌های فزاینده به اقتصاد ایران، با ایجاد آلودگی هوا در مناطق شهری لطمات جبران‌ناپذیری هم بر سلامت شهروندان وارد می‌کند. بر این اساس برای کاهش آلودگی هوا از یک طرف مصرف سوخت خودروها از طرف دیگر سال‌هاست که ایده‌ها و طرح‌های گوناگونی در دستورکار مقامات دولتی قرار گرفته است.

طرح‌هایی که با گذشت سال‌ها هنوز نتوانسته منجر به کاهش مصرف سوخت خودروها شود. آنچه مشخص است تکنولوژی قدیمی خودروها مانع از آن شده که مصرف سوخت خودرو در گروه‌های خودروساز بهینه شود و با ادامه روند تولید خودروهای یاد شده، نمی‌توان کاهش مصرف سوخت را از خودروسازان ایران توقع داشت. در این زمینه مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی در گزارشی رویکرد جهانی صنعت خودرو براساس تولید سوخت و آلایندگی را بررسی کرده است. نکته قابل‌توجه این گزارش به تولید گازهای گلخانه‌ای خودروهای داخلی برمی‌گردد؛ به صورتی که در این گزارش تصریح شده گازهای گلخانه‌ای خودروهای داخلی ۶۰ درصد بیشتر از دنیا است. این گزارش اضافه کرده که مقایسه سطح فناوری خودروها در ایران و جهان نشان می‌دهد متوسط میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای در کشورهای عضو اتحادیه اروپا و ژاپن ۱۳۰ گرم بر کیلومتر است؛ در‌حالی‌که این رقم در ایران نزدیک به ۶۰ درصد بیشتر است و به ۲۱۰ گرم بر کیلومتر می‌رسد.

در این گزارش که دفتر مطالعات انرژی، صنعت و معدن مرکز پژوهش‌های مجلس تهیه کرد، آمده است: هدف اصلی این گزارش بررسی رویکرد جهانی صنعت خودرو با تکیه بر مصرف سوخت و میزان آلایندگی است و نتایج این گزارش نشان می‌دهد سهم خودروهای دیزلی در ناوگان حمل‌ونقل اتحادیه اروپا رو به کاهش است به طوری که از حدود ۵۵ درصد از کل خودروهای ورودی به ناوگان در سال ۲۰۱۱ تا ۲۰۱۲ با کاهش شدیدی به ۴۴ درصد در سال ۲۰۱۷ رسیده است. همچنین خودروهای بنزینی در بازار آمریکا، ژاپن و چین نقش اصلی را ایفا می‌کنند و تقریباً خودروهای دیزلی نقش خاصی در این ایرانها ندارند.

در گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس تصریح شده است: فناوری‌های نوین هنوز سهم بالایی را در حمل‌ونقل ایرانهای اتحادیه اروپا به عهده ندارند. بازار فروش خودروهای هیبریدی برقی در اروپا سهم ۷. ۲ درصدی را در سال ۲۰۱۷ به خود اختصاص داده و پیش‌بینی می‌شود در سال ۲۰۲۵ سهم موتورهای احتراق داخلی به‌عنوان محرکه به کمتر از ۵۰ درصد برسد و حدود ۴۰ درصد از این سهم به انواع خودروهای هیبریدی و حدود ۱۰ درصد هم به خودروهای برقی اختصاص یابد.براساس مطالعات مرکز پژوهش‌های مجلس، بررسی صنعت خودرو در آلمان نشان می‌دهد آلمان در حدود ۵. ۱۳ درصد کل درآمد این صنعت را در بخش تحقیق و توسعه سرمایه‌گذاری کرده که منجر به توسعه فناوری‌های نوین در عرصه خودروسازی در آلمان و دیگر کشورها شده است. رویکرد اصلی در آلمان به‌عنوان بزرگ‌ترین غول فناوری در صنعت خودرو در کنار فناوری‌های نوین، ورود خودروهای هیبریدی و الکتریکی است.

در گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس تاکید شده است: به‌نظر می‌رسد کوچک‌سازی و استفاده از بسته جانبی هیبرید با ولتاژ متوسط، چشم‌انداز صنعت خودرو در آلمان با تکیه بر کاهش مصرف سوخت و آلایندگی خواهد بود و این به آن معنی است که این چشم‌انداز عملاً ممکن است به چشم‌انداز صنعت خودرو جهان تبدیل شود.مرکز پژوهش‌ها یادآور شده که رشد چشمگیر چین در بازه ۲۰ ساله اخیر در عرصه خودروسازی، نشان از تاثیرگذاری سرمایه‌گذاری برای همکاری مشترک بین خودروسازان چینی و برندهای بزرگ خودروسازی دنیا دارد. همکاری‌های مشترک موجب افزایش دانش فنی و تقویت زیرساخت در چین شده است. چشم‌انداز صنعتی چین هم اکنون بیشتر به تولید خودروهای هیبریدی و نهایتاً برقی متمرکز شده به طوری که براساس آمار منتشره در سال ۲۰۱۶،بالغ بر۴۰ درصد خودروهای برقی جهان در چین تولید شده‌اند.

براساس این گزارش بهبود پدیده‌های داخل سیلندر به تنهایی امکان رسیدن به چشم‌اندازهای کاهش مصرف سوخت و آلایندگی را فراهم نمی‌کند؛ چون چرخه مرسوم مورد استفاده در موتورهای بنزینی (چرخه اتو) بازده تئوریک مشخصی دارد. پس رویکردهای جدید در طراحی موتور باید مورد توجه قرار گیرد. هرچند سطح فناوری خودروها مشتمل بر فناوری‌های بهینه‌سازی موتور و فناوری‌های کاهش اتلاف حین انجام کار می‌توانند تا حد زیادی به کاهش مصرف سوخت و آلایندگی کمک کنند، تغییر سوخت و استفاده از فناوری‌های نوین همانند فناوری‌های برقی، هیبریدی، پیل سوختی و... نیز در این زمینه می‌توانند کمک شایانی به این موضوع کنند.در این گزارش تاکید شده است: چشم‌انداز روند فناوری‌های جهانی نشان می‌دهد موتورهای احتراق داخلی مرسوم، هنوز پتانسیل زیادی برای رشد و بهبود دارند؛ بنابراین برای نیل به بهترین میزان مصرف سوخت و آلایندگی، فناوری‌های نوین در عرصه موتورهای احتراقی مانند کوچک‌سازی به‌همراه دورگه‌سازی این موتورهای نوین نقش عمده‌ای در کاهش مصرف سوخت و آلایندگی ایفا خواهند کرد.

جدا از گزارش مرکز پژوهش‌ها، در سبد سوختی ایران بنزین در جایگاه اول قرار دارد و با فاصله از آن CNG در رتبه دوم است.  هم اکنون خودروهای سبک دیزلی در بازار ایران وجود ندارند با این حال گذشتها اخباری در ارتباط با طراحی موتورهای دیزلی توسط یکی از دو خودروسازبزرگ ایران در سطح رسانه‌ها منتشر شده است. در حالی خودروسازان داخلی به‌دنبال طراحی موتورهای دیزلی و به‌دنبال آن ایجاد تنوع در سبد سوختی ایران هستند که بعضی از خودروسازان بین‌المللی یا از ابتدا در پی تولید انبوه موتورهای دیزل‌سوز نرفتند و آنهایی نیز که رفتند به خاطر تبعات زیست‌محیطی بالا و افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلاینده‌ها به‌دنبال کاهش تیراژ این نوع خودروها در خطوط تولید خود هستند.

همان‌طور که مشخص است تولید خودروهای الکتریکی زمانبر است و هم اکنون خودروسازان بین‌المللی در پی سرمایه‌گذاری در این بخش به‌منظور کاهش هزینه‌های تولید و همچنین تولید انبوه این خودروها هستند، بحث باز طراحی موتورهای بنزین سوز به‌منظور کاهش گازهای گلخانه‌ای و همچنین سطح آلایندگی‌های زیست‌محیطی در دستورکار آن‌ها قرار دارد.در این زمینه هم مرکز پژوهش‌ها تاکید کرده که بررسی موتورهای احتراق داخلی فعلی نشان می‌دهد هنوز پتانسیل زیادی برای بهبود این موتورها به‌منظور کاهش مصرف سوخت و آلایندگی، وجود دارد.خودروسازان بین‌المللی تلاش می‌کنند در طراحی‌های جدید خود با استفاده از فناوری‌های روز موتورهای خودرو را به سمتی ببرند که علاوه‌بر بازده بالا، آلایندگی زیست‌محیطی کمتری تولید کنند.

مقایسه سطح فناوری خودروها در ایران و جهان

همان‌طور که عنوان شد خودروها نقش مهمی در افزایش میزان مصرف انرژی و همچنین انتشار آلاینده‌های زیست‌محیطی و گازهای گلخانه‌ای دارند. مرکز پژوهش‌ها در این زمینه تاکید دارد برای کاهش میزان آلاینده‌ها و گازهای گلخانه‌ای دو راه وجود دارد یا باید مصرف سوخت کاهش یابد یا باید نوع سوخت تغییر کند. در ادامه این گزارش تاکید شده که با توجه به محدودیت منابع انرژی و همچنین نوسانات قیمت نفت خام همواره محققان تلاش کرده‌اند مصرف سوخت را کاهش دهند. به صورتی که برای کاهش مصرف سوخت در خودروها دو راهکار کلی مدنظر قرار دارد. راهکار اول بهینه‌سازی موتور و راهکار دیگر فناوری‌های کاهش اتلاف انرژی در حین انجام کار است.

در گزارش مذکور این نکته مورد تاکید قرار گرفته که هرگونه تغییر در خودرو برای کاهش مصرف سوخت باید براساس شرایط فنی و توجیه اقتصادی همراه باشد، در غیر این صورت نمی‌توان فناوری مورد استفاده را به تولید انبوه رساند.اما فناوری‌های متداول در دنیا برای بهینه‌سازی موتور چگونه است؟ مرکز پژوهش‌ها در این زمینه عنوان کرده که سیستم سوخت‌رسانی ریلی مشترک، قطع جریان سوخت در هنگام کاهش سرعت، جابه‌جایی دلخواه، سیستم هیبرید، توربوشارژ و... می‌تواند در بهینه‌سازی موتور مؤثر باشد.مرکز پژوهش‌ها تاکید کرده در‌حالی‌که خودروسازان بین‌المللی برای بهینه‌سازی مصرف سوخت مسیرهای یاد شده را در اختیار دارند. خودروسازان داخلی تنها سه مسیر، سیستم سوخت‌رسانی ریل مشترک، زمان‌بندی متغیر سوپاپ و انتقال قدرت دستی اتوماتیک را در دستورکار دارند.

در بخش دیگری از این گزارش مقایسه‌ای بین متوسط میزان انتشار دی‌اکسید‌کربن در ایران و جهان شده به صورتی که کارشناسان این مرکز عنوان کرده‌اند که مقایسه میزان انتشار دی‌اکسید‌کربن در ایران و جهان در سال ۲۰۱۴ میلادی گویای اختلاف ۸۰ گرم بر کیلومتر است. اگر وضعیت به همین صورت باشد، این اختلاف در سال ۲۰۲۰ به ۱۱۵ گرم بر کیلومتر خواهد رسید.در سال ۲۰۱۴، محصولات داخلی به ازای هر کیلومتر، ۲۱۰ گرم دی‌اکسید‌کربن تولید می‌کردند. این گزارش تاکید کرده که برای کاهش دی‌اکسید‌کربن، توسعه فناوری‌های خودروهای برقی، خودروهای هیبریدی برقی قابل‌اتصال، خودروهای پیل سوختی در محصولات سبک تا سال ۲۰۵۰ می‌تواند نقش مهمی در کاهش تولید دی‌اکسید‌کربن داشته باشد.

درس‌هایی برای ایران

در وضعیتی که برای کاهش مصرف سوخت و همچنین انتشار گازهای گلخانه‌ای در جهان سناریوهای گوناگونی مورد توجه قرار دارد، شاهد هستیم که ایران در رتبه هفتم انتشار گاز گلخانه‌ای دی‌اکسید‌کربن قرار دارد. به عقیده مرکز پژوهش‌های مجلس برای ارتقای جایگاه ایران در جدول کشورهای تولید‌کننده دی‌اکسید‌کربن باید برنامه‌های گوناگونی در دستورکار قرار داد. در ادامه این گزارش آمده است که نخستین برنامه در این زمینه تغییر قیمت انرژی است. انرژی در ایران هنوز بسیار ارزان است و مصرف‌کنندگان تنها کسری از قیمت محصولات نفتی را پرداخت می‌کنند. پس نخستین گام برای همسویی با چشم‌انداز انرژی جهان اصلاح یارانه‌های انرژی در ایران است.در گزارش یاد شده همچنین تاکید شده که مساله دیگر در این زمینه، بهبود وضعیت ناوگان خودروهای سبک تولید داخل براساس میزان آلایندگی چندان است. بر این اساس صنعت خودرو می‌تواند با رعایت مواردی هم‌راستا با چشم‌انداز جهانی این صنعت به کاهش مصرف سوخت و همچنین کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک کند.

کارشناسان مرکز پژوهش‌ها عنوان می‌کنند اولین مورد در این راستا به چرخه موتورهای مورد استفاده در محصولات تولیدی این صنعت مربوط می‌شود. ادامه این گزارش به موضوع کوچک‌سازی موتور پرداخته و عنوان داشته که دو خودروساز بزرگ ایران، ایران‌ خودرو و سایپا، گام‌هایی در راستای کوچک‌سازی موتور برداشته‌اند. در این راستا به‌نظر می‌رسد اعمال قوانین سختگیرانه از طرف دولت در کنار بسته‌های تشویقی می‌تواند بستر مناسبی برای ورود این فناوری به بازار خودروی ایران باشد.به عقیده کارشناسان این مرکز در کنار دو نکته ذکر شده، وجود نهاد نظارتی مستقل برای انجام آزمون‌های مختلف با سطح استاندارد بالا، ضروری به‌نظر می‌رسد.همچنین در گزارش یاد شده بر موضوع تولید خودروهای برقی و هیبریدی هم تاکید شده است . به عقیده این مرکز برای این منظور بسترسازی و ارائه بسته‌های حمایتی برای ورود خودروسازان به تولید خودروهای برقی و هیبریدی باید در دستورکار قرار داشته باشد. در همین راستا، مجلس در ماده ۳ طرح ساماندهی صنعت خودرو، واردات خودروهای سواری تمام‌برقی و تمام‌هیبریدی از حقوق ورودی تا زمان تولید داخل آنها را معاف کرده و دولت را موظف کرده است تا زمینه تولید داخل خودروهای مذکور را ظرف مدت ۵ سال فراهم کند.

دنیای اقتصاد