将来趋向 影响柴油策动机效力的4项手艺 www.6300.net 2016-08-10中国工程机械信息网

策动机制造商都在不竭追求提高出产率，提高靠得住性和下降运营本钱的手艺和方式，同时还能知足严酷的排放律例。美国环保署的Tier 4提出了一个史无前例的高要求，作为柴油策动机出产企业的我们不由要提醒问：“下一步怎样做？”

今朝，柴油策动机的热效力年夜约是40％到45％，美国能源署（DOE）设定了55％的方针，到2020年年底，这一方针将有可能实现，新手艺不但提高了柴油策动机的工作效力，并且还可以或许贸易化。Ricardo的手艺专家称（Ricardo：英国人里卡多爵士开办的一家工程咨询公司，译者注）：关在这个问题，有以下四点手艺，有可能在将来会影响到柴油策动机的热效力。

传统的柴油策动机​

1、策动机小型化

小型化指下降策动机的排量，可是输出功率不变。排量下降的方针是跨越10％，换算成提高燃油效力提高1％至4％，小型化策动机更合适利用在较小的非公路装备上，在某些装备中，降速节制也是一种可能，以实现效力的提高。例如，只要把策动机的转速降落200转，便可能带来1％至3％的燃料经济性的改良。

增添缸压是另外一个可行的做法，但这要求燃料的紧缩比将同步提高，且缸体缸盖的强度也将增年夜。今朝，手艺研究标的目的已超向新材料的标的目的而尽力，石墨铸铁（Compacted graphite）是一种较新的材料，可以供给较强的受压能力，和较轻的重量。

第三个研究标的目的是缸内的燃料喷射和空气夹杂。燃料压力不竭增添，改良燃料输送和燃烧，这会带来更高的机能和削减排放。

为了提高燃烧效力，缸内的活塞设计也被从头提上日程。例如Ricardo's Twin Vortex Combustion System (TVCS)，这手����Ϸayx.txt艺的焦点是燃料喷射分为上下部燃烧，以更好地治理空燃比，削减烟尘。这会带来较低的策动机排放和更好的燃料效力。

2、余热收受接管

废热转换和余热收受接管是别的的一个研究标的目的。年夜约50％的策动机发生的能量是废热，而这此中又有一半的热能被华侈（即总能量的25%）。从这个角度来看，余热收受接管可操纵的空间极年夜。

今朝能量收受接管有两个首要的方式：直接和间接。直接法经由过程利用热电发机电（TEG）把废热转换为电能。TEG的工作道理是：表露在高温中的分歧金属之间发生电压，这近似在一个热电偶会发生电能。终究，TEG所发生的电力可以感化在策动机曲轴，从而填补策动机内部机械传动耗损的动力，如还过剩的电力可以贮存起来用在他处。

间接方式利最多见的是兰金轮回，道理是利用废热来发生蒸汽，再操纵蒸汽带来的动能发电，估计到2020年，这类装配将提高燃油效力跨越7.5％。

这些手艺到达贸易化的两个最年夜挑战是提高效力和下降本钱。眼下，热电产生器的工作本钱约为 3,000 /千瓦，但方针是 1,000 /千瓦（译者注：这些都是美元，换算成人平易近币为18000元人平易近币/千瓦和6000元人平易近币/千瓦）另外，该系统的效力还取决在策动机的工作轮回（排气温度）。固然如斯，手艺人员仍在积极的追求解决方案，用较低的材料和本钱、体积来实现热电转换。

3、可变气门手艺

可变气门驱动（VVA）是一个近似在汽车策动机上的手艺，更多的利用在年夜型柴油策动机上。与其他手艺如断缸比，可变气门手艺可以更等闲的实现增年夜燃油效力，提凹凸转速下的扭矩输出。今朝，这一手艺正在被重点研究。

4、闭环燃烧节制

闭环燃烧节制的概念是及时监控全部燃烧的进程。这要求从燃料注入就最先节制，包罗燃料注入的策略，缸内压力的调剂等。稀有据注解：闭环节制可以比传统意义上的开环节制提高2%-4%的燃烧效力。

但是，闭环节制带来的是系统复杂性的增添，这会带来不变性的隐患，例如传感器必需深切到气缸内部去探查压力和温度，还必需可以或许快速的处置数据，这还意味着本钱的增添。不外，闭环节制手艺已在汽车策动机上很好的证实其结果，是以，将来，重型柴油策动机手艺标的目的上，这必将也是一个没法绕过的标的目的。

影响柴油策动机效力的四个研究标的目的​

以上这些手艺，只是在日益严苛的排放律例下催生出来的一系列手艺，将来，相信全球排放要求会愈来愈严苛，柴油策动机的燃烧效力不管到什么时候都是一个手艺标的目的，所以在不远的将来，柴油策动机的燃烧效力定会愈来愈高。

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