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一文盤點 各家發(fā)動機

更新日期:2023/8/29  來源于:www.wunansheng.cn  作者:江南專汽  點擊次數(shù):

從目前的全球趨勢來看,為了應(yīng)對日益嚴(yán)苛的排放升級,柴油機發(fā)展之路呈現(xiàn)出了兩個趨勢:一種是采用混動方案,而另外一種就是對現(xiàn)有內(nèi)燃機進(jìn)行升級改造,使之能夠通過更低的排放和更低的油耗,實現(xiàn)更高的運輸效率。

對于全球那些主要研究發(fā)動機的企業(yè)來說,每一家都有自己獨有的看家法寶,比如有沃爾沃“TC發(fā)動機、康明斯發(fā)動機停缸技術(shù)等等,那么接下來,小編就為各位卡友盤點一下,各家發(fā)動機企業(yè)都有哪些黑科技,助力柴油及天然氣發(fā)動機 在進(jìn)一步提高燃油效率的同時還能夠顯著降低排放,讓我們一起來看!

沃爾沃TC發(fā)動機 將廢氣的能量轉(zhuǎn)化為機械能

“TC發(fā)動機英文名稱為Turbo Compound發(fā)動機,翻譯過來是渦輪復(fù)合增壓發(fā)動機。簡單來說這項技術(shù)屬于內(nèi)燃機余熱能的回收利用技術(shù)的范疇,最大的目的是在于提升發(fā)動機廢氣的利用率,提高的熱效率、從而降低油耗。

以沃爾沃“D13TC”發(fā)動機的原理為例,發(fā)動機廢氣推動渦輪葉輪,經(jīng)過一組減速齒輪,減小渦輪的高轉(zhuǎn)速后,再通過液壓離合器穩(wěn)定平衡轉(zhuǎn)速變化,隨后再進(jìn)一步減速,以使轉(zhuǎn)速適應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)速,最終動力通過齒輪傳遞到曲軸飛輪。

用一句話來表示,“TC發(fā)動機的復(fù)合渦輪增壓技術(shù)就是利用動力渦輪從廢氣中提取額外的能量,以此來驅(qū)動曲軸轉(zhuǎn)動,將廢氣的能量轉(zhuǎn)化為機械能,從而使發(fā)動機的熱效率更高,油耗更低。

總的來說,這種設(shè)計的優(yōu)點在于,曲軸本身獲得了額外的動力補償,減少了發(fā)動機驅(qū)動曲軸所需消耗的燃料,實現(xiàn)了節(jié)油的目的。同時,在使用了TC技術(shù)后,FH高效版還能獲得更多的扭矩,使得在發(fā)動機馬力不變的情況下,車輛可以達(dá)到扭矩增大的效果,再配合新一代的I-Save系統(tǒng),可以保證車輛在有足夠牽引力的情況下將燃油消耗降到最低。

德國馬勒電動廢熱回收系統(tǒng) 可以后期加裝

2022年,世界知名汽車與發(fā)動機零部件制造商的德國馬勒(MAHLE)公司研發(fā)了一項名為eWHRelectric Waste Heat Recovery)系統(tǒng),中文譯為電動廢熱回收系統(tǒng)。

馬勒的電動廢熱回收系統(tǒng)的原理和渦輪增壓不同,它是安裝在尾氣后處理系統(tǒng)后方位置,對尾氣熱量回收并且轉(zhuǎn)化成電能,來驅(qū)動電動機工作,和柴油機一起組成車輛的動力系統(tǒng)(混動系統(tǒng))。

根據(jù)德國馬勒公司介紹,這套系統(tǒng)集成在一個量僅為150千克的盒子中,其工作原理簡單介紹是發(fā)動機排出的氣體通過管道進(jìn)入裝置內(nèi)的蒸發(fā)器,該蒸發(fā)器含有低沸點的液體,會在高溫尾氣的熱量下氣化,進(jìn)入活塞膨脹機推動活塞膨脹劑運轉(zhuǎn)輸出動能進(jìn)行發(fā)電;之后該氣體進(jìn)入冷凝器降溫,轉(zhuǎn)化為液體,重新進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行反復(fù)工作。

該項系統(tǒng)同樣采用了類似利用水蒸氣作為工質(zhì)的一種朗肯循環(huán)技術(shù),據(jù)介紹,這項電動廢熱系統(tǒng)最大能輸出13KW的電力,當(dāng)然它也有工作條件,就是發(fā)動機尾氣處于150度以上的高溫狀態(tài)之下才能工作,其日常維護(hù)也十分便利,僅需補充液體介質(zhì)即可。

據(jù)悉,為卡車加裝電動廢熱回收系統(tǒng)十分簡單,僅需在有條件的維護(hù)車間即可完成拆裝,而且該系統(tǒng)不僅可以在新車生產(chǎn)之前完成安裝,也可以對老卡車改裝,根據(jù)實測,這套廢熱回收系統(tǒng)每百公里最多能夠節(jié)省5%的燃油消耗。


康明斯WHR
系統(tǒng) 熱效率提升3.6%

2010年,由美國能源部為主導(dǎo),康明斯、戴姆勒、納威司達(dá)沃爾沃四家世界知名發(fā)動機和整車制造商啟動了名為超級卡車“Super-truck”計劃,其中,康明斯采用了一種名為WHR廢熱回收系統(tǒng)技術(shù),將發(fā)動機的熱效率提高了3.6個百分點。

WHR廢熱回收系統(tǒng),是一種朗肯循環(huán)技術(shù),該技術(shù)是指以水蒸氣作為工質(zhì)的一種理想循環(huán)過程,據(jù)資料顯示,該技術(shù)主要通過對鋼活塞以及活塞冷卻功能的應(yīng)用,將發(fā)動機燃燒系統(tǒng)進(jìn)行提升。

在實際應(yīng)用中,康明斯采用高于傳統(tǒng)噴油器流量三倍的高流量噴油器,將冷卻高壓EGR升級為高低壓復(fù)合EGR,加上雙通道渦輪增壓系統(tǒng)以及對排氣歧管機型升級,以及名為“DOC+SCRF Closed-Coupled +SCR”的后處理技術(shù),最后通過一系列的機械效率提升和余熱回收系統(tǒng)的優(yōu)化,從而將康明斯發(fā)動機的制動熱效率從原來的51%突破到的55%

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