Hepimiz biliyoruz ki, Kuzey Amerika gibi bazı gelişmiş ülke ve bölgelerde, dizel motor emisyonu gereklilikleri, yerli seviyeden çok daha yüksek olan Seviye 4 standardına yükseltilmiştir. Bu nedenle, bu alanlarda, bazı teknik ve bilimsel araştırma kurumları, dizel motorların ısıl verimliliğini artırmak için sürekli olarak yakıt verimliliğini artırmak için çabalamaktadır. Bu makale böyle bir amaca dayanmaktadır. Metin şu şekildedir:
Motor üreticileri sürekli olarak katı emisyon yönetmeliklerini karşılarken üretkenliği artırmanın, güvenilirliği artırmanın ve işletme maliyetlerini azaltmanın yollarını arıyorlar. ABD Çevre Koruma Ajansı' s Tier 4 benzeri görülmemiş bir yüksek talep ortaya koyuyor. Dizel motor üreticisi olarak' t yardımcı olabiliriz ama şunu sorabiliriz:" Sonra ne yapmalı?"
Şu anda dizel motorların termal verimliliği yaklaşık% 40 ila% 45 arasındadır. ABD Enerji Ajansı (DOE)% 55 oranında bir hedef belirledi. 2020 sonunda bu hedef mümkün olacak. Yeni teknoloji sadece dizel motorların çalışmalarını iyileştirmekle kalmayacak. Verimlilik, aynı zamanda ticari. Ricardo&# 39 'ın teknik uzmanlarına göre (Ricardo: Tercüman Sir Ricardo tarafından kurulan bir mühendislik danışmanlık firması): Bu sorun için dizel motorların gelecekte termal verimliliğini etkileyebilecek dört teknik vardır.
Geleneksel dizel motor
1 Motor minyatürizasyonu
Minyatürleştirme, motorun yer değiştirmesini azaltmak anlamına gelir, ancak çıkış gücü sabittir. Yer değiştirmeyi azaltma hedefi% 10 'dan fazladır, bu da yakıt verimliliğinde% 1 ila% 4 artış anlamına gelir. Minyatür motor daha küçük otoyol dışı ekipmanlarda kullanım için daha uygundur. Bazı ekipmanlarda hız azaltma kontrolü de bir olasılıktır. Verimlilik artışı sağlamak. Örneğin, motor hızı 200 devirlerle azaldığı sürece, yakıt ekonomisinde% 1 ila% 3 oranında bir iyileşme sağlanabilir.
Silindir basıncının arttırılması bir başka uygulanabilir yaklaşımdır, ancak bu, yakıtın sıkıştırma oranının senkronize olarak artmasını ve silindir kapağının gücünün de artmasını gerektirir. Şu anda, teknik araştırmanın yönü yeni malzemelerin yönünü aşmaktadır. Sıkıştırılmış grafit, güçlü basınç ve hafiflik sağlayabilen nispeten yeni bir malzemedir.
Üçüncü araştırma yönü, silindirde yakıt enjeksiyonu ve hava karıştırmadır. Yakıt basıncının arttırılması, daha yüksek performans ve daha düşük emisyon ile sonuçlanan yakıt dağıtımını ve yanmayı geliştirir.
Yanma verimliliğini artırmak için silindirdeki pistonun tasarımı da gündeme gelmiştir. Örneğin, Ricardo' İkiz Vorteks Yanma Sistemi (TVCS), bu teknolojinin çekirdeği, hava-yakıt oranını daha iyi yönetmek ve kurumları azaltmak için üst ve alt yanmaya bölünmüş yakıt enjeksiyonudur. Bu, daha düşük motor emisyonu ve daha iyi yakıt verimliliği ile sonuçlanacaktır.
2 Artık ısı geri kazanımı
Atık ısı dönüşümü ve atık ısı geri kazanımı bir diğer araştırma yönüdür.&# 39 motorunun yaklaşık% 50; enerjisi atık ısıdır ve bu ısının yarısı boşa gider (yani toplam enerjinin% 25 kadarı). Bu açıdan, atık ısı geri kazanımı için mevcut alan çok büyüktür.
Şu anda iki ana enerji geri kazanımı yöntemi vardır: doğrudan ve dolaylı. Doğrudan yöntem, bir termoelektrik jeneratör (TEG) kullanarak atık ısıyı elektrik enerjisine dönüştürür. TEG, yüksek sıcaklıklara maruz kalan farklı metaller arasında, elektrik enerjisi üreten bir termokupl gibi bir voltaj oluşturarak çalışır. Nihayetinde, TEG tarafından üretilen güç, başka bir yerde kullanılmak üzere depolanabilen aşırı güç gibi, motorun dahili mekanik tahriki tarafından tüketilen gücü telafi etmek için motorun krank miline etki edebilir. Dolaylı yöntemin en yaygın yöntemi Rankine döngüsüdür. İlke, buhar üretmek için atık ısıyı kullanmak ve daha sonra buhar tarafından üretilen kinetik enerjiyi kullanmaktır. 2020 itibariyle, bu cihazın yakıt verimliliğini 7 'den daha fazla arttırması bekleniyor. 5.
3 Değişken valf teknolojisi
Değişken valf çalıştırma (VVA), otomotiv motorlarındakine benzer bir teknolojidir ve daha büyük dizel motorlarda daha sık kullanılır. Kırık silindirler gibi diğer teknolojilere kıyasla, değişken valf teknolojisi yakıt verimliliğini artırmayı ve düşük hızlarda tork çıkışını artırmayı kolaylaştırır. Şu anda, bu teknoloji araştırılmaktadır.
4 Kapalı döngü yanma kontrolü
Kapalı döngü yanma kontrolü kavramı, tüm yanmayı gerçek zamanlı olarak izleme sürecidir. Bu, yakıt enjeksiyon stratejileri, silindir içi basınç ayarlamaları ve benzerleri dahil olmak üzere yakıt enjeksiyonundan kontrol gerektirir. Veriler, kapalı döngü kontrolünün yanma verimliliğini geleneksel açık döngü kontrolüne kıyasla% 2% - 4% artırabildiğini göstermektedir. Bununla birlikte, kapalı döngü kontrolü, sistem karmaşıklığında bir artış sağlar ve bu da kararlılık sorunları getirir. Örneğin, sensör basıncı ve sıcaklığı ölçmek için silindirin derinliklerine gitmeli ve verileri hızlı bir şekilde işleyebilmelidir, bu da maliyet anlamına gelir. artırmak. Ancak, kapalı devre kontrol teknolojisi otomotiv motorları üzerindeki etkinliğini kanıtlamıştır. Bu nedenle, gelecekte, ağır hizmet dizel motor teknolojisinin yönü kaçınılmaz bir yön olmak zorundadır.
Dizel motor verimliliğini etkileyen dört araştırma yönü
Bu teknolojiler, gittikçe daha katı hale gelen emisyon düzenlemeleri altında geliştirilmiş bir dizi teknolojidir. Gelecekte, küresel emisyon gereksinimlerinin gittikçe daha katı hale geleceğine inanılmaktadır. Dizel motorların yanma verimliliği her zaman teknik bir yöndür. Yakın gelecekte, dizel motorların yanma verimliliği daha yüksek ve daha yüksek olacaktır.
www.sida-engine.com
