Vi vet alla att i vissa utvecklade länder och regioner som Nordamerika har utsläppskraven för dieselmotorer uppgraderats till Tier 4 -standarden, vilket är mycket högre än inhemskt. Därför strävar vissa tekniska och vetenskapliga forskningsinstitutioner inom dessa områden ständigt efter att förbättra bränsleeffektiviteten för att förbättra den termiska effektiviteten hos dieselmotorer. Den här artikeln är baserad på ett sådant syfte. Följande är texten:
Motortillverkare letar ständigt efter sätt att öka produktiviteten, förbättra tillförlitligheten och minska driftskostnaderna samtidigt som de uppfyller strikta utsläppsbestämmelser. Den amerikanska miljöskyddsbyrån' s nivå 4 framställer en enastående hög efterfrågan. Som en dieselmotortillverkare kan vi' inte låta bli att fråga:" Vad ska vi göra nu?"
För närvarande är den termiska verkningsgraden för dieselmotorer cirka 40% till 45%. US Energy Agency (DOE) har satt upp ett mål på 55%. I slutet av 2020 kommer detta mål att vara möjligt. Den nya tekniken kommer inte bara att förbättra dieselmotorns arbete. Effektivitet, men också kommersiellt. Enligt Ricardo' s tekniska experter (Ricardo: ett teknisk konsultföretag grundat av översättaren Sir Ricardo): Det finns fyra tekniker för detta problem som kan påverka den termiska effektiviteten hos dieselmotorer i framtiden.
Traditionell dieselmotor
1 Motorminiaturisering
Miniatyrisering innebär att motorns förskjutning minskar, men uteffekten är konstant. Målet att minska förskjutningen är mer än 10%, vilket innebär en ökning av bränsleeffektiviteten 1% till {{}}%. Den miniatyriserade motorn är mer lämpad att använda på mindre terrängutrustning. I vissa utrustningar är hastighetsreduktionsstyrning också en möjlighet. För att uppnå en ökad effektivitet. Till exempel, så länge motorvarvtalet sänks med 200 varv, kan en förbättring av bränsleekonomin på 1% till 3% leda till.
Att öka cylindertrycket är ett annat genomförbart tillvägagångssätt, men detta kräver att kompressionsförhållandet för bränslet kommer att öka synkront och cylinderns styrka också ökar. För närvarande har riktningen för teknisk forskning överträffat riktningen för nya material. Komprimerad grafit är ett relativt nytt material som kan ge starkt tryck och lätt vikt.
Den tredje forskningsriktningen är bränsleinsprutning och luftblandning i cylindern. Ökande bränsletryck förbättrar bränsletillförsel och förbränning, vilket resulterar i högre prestanda och minskade utsläpp.
För att förbättra förbränningseffektiviteten har utformningen av kolven i cylindern också satts tillbaka på dagordningen. Till exempel Ricardo' s Twin Vortex Combustion System (TVCS), kärnan i denna teknik är bränsleinsprutning uppdelad i övre och nedre förbränning för att bättre hantera luft-bränsleförhållandet och minska sot. Detta kommer att resultera i lägre motorutsläpp och bättre bränsleeffektivitet.
2 Restvärmeåtervinning
Omvandling av spillvärme och återvinning av spillvärme är en annan forskningsriktning. Cirka 50% av motorn' s energi är spillvärme, och hälften av denna värme slösas bort (dvs. 25% av den totala energin). Ur detta perspektiv är det tillgängliga utrymmet för återvinning av spillvärme enormt.
Det finns för närvarande två huvudmetoder för energiåtervinning: direkt och indirekt. Den direkta metoden omvandlar spillvärme till elektrisk energi med hjälp av en termoelektrisk generator (TEG). TEG fungerar genom att generera en spänning mellan olika metaller utsatta för höga temperaturer, liknande ett termoelement som producerar elektrisk energi. I slutändan kan kraften som genereras av TEG verka på motorns vevaxel för att kompensera för den effekt som förbrukas av den interna mekaniska drivenheten i motorn, till exempel överskott av kraft som kan lagras för användning på annat håll. Den vanligaste metoden för indirekt metod är Rankine-cykeln. Principen är att använda spillvärme för att generera ånga och sedan använda den kinetiska energin som genereras av ånga. Det förväntas att den 2020 kommer att förbättra bränsleeffektiviteten med mer än 7. 5%.
3 Variabel ventilteknik
Variabel ventilmanövrering (VVA) är en teknik som liknar den som finns på fordonsmotorer och används oftare på stora dieselmotorer. Jämfört med andra tekniker som trasiga cylindrar, gör variabel ventilteknik det enklare att öka bränsleeffektiviteten och öka vridmomentutgången vid låga hastigheter. För närvarande forskas denna teknik.
4 Förbränningskontroll med sluten slinga
Konceptet med stängd slinga förbränningskontroll är processen för att övervaka hela förbränningen i realtid. Detta kräver kontroll från bränsleinsprutning, inklusive bränsleinsprutningsstrategier, tryckjusteringar i cylindern och liknande. Data visar att styrning med sluten slinga kan förbättra förbränningseffektiviteten med 2% - 4% jämfört med konventionell open-loop-kontroll. Emellertid medför sluten slingstyrning en ökning av systemkomplexiteten, vilket ger stabilitetsproblem. Till exempel måste sensorn gå djupt in i cylindern för att undersöka tryck och temperatur och måste kunna bearbeta data snabbt, vilket också innebär kostnad. öka. Emellertid har styrningstekniken med sluten slingan visat sin effektivitet på fordonsmotorer. Därför är det i framtiden riktningen för tungdrivna dieselmotorteknologi att vara en oundviklig riktning.
Fyra forskningsinstruktioner som påverkar dieselmotorns effektivitet
Dessa tekniker är bara en serie tekniker som har utvecklats enligt allt strängare utsläppsbestämmelser. I framtiden tros det att globala utsläppskrav kommer att bli allt strängare. Förbränningseffektiviteten hos dieselmotorer är en teknisk riktning när som helst. Inom en nära framtid kommer förbränningseffektiviteten för dieselmotorer att bli högre och högre.
www.sida-engine.com
