55% tepelná účinnosť: Dvojtaktný dieselový motor protichodný piest

V rámci celosvetového trendu neutrality uhlíka čelia komerčným vozidlám, ako kľúčovej oblasti spotreby paliva a emisií uhlíka, bezprecedentný tlak na technologické vylepšenia {{{}} Aj keď tradičné štvortaktné dieselové motory boli optimalizované pre viac ako storočie, sú stále obmedzené v inherentnom štruktúrnom konštrukcii Bottlenecs.}}} (Protichodný piestový dvojtaktný, OP2S) . na základe modelu 4 . 9L 9L modelu Engine OP2S (vrátane trojrozmerného výpočtového modelu dynamiky tekutín, modelu jednej dimenzie a modelu trenia) sa uskutočnila s meranými údajmi z dynerových testov {{} {} {} {} {} {} {}} {} {} {} {} {}} {} {} {}} {} {} {}ový predpovedať výkon 9 . 8L s trojvalcou ťažko-daty OP motor . Z hľadiska návrhu príjmového systému, analýza optimalizácie portov odhalila, že menšie porty môžu viesť k lepšiemu vyschnutiu výkonnosti {. Spaľovacieho systému, ktorá vykazuje spaľovacie systémy, ktorá vykazuje podmienky spaľovania, vykazuje tento systém, ktorý vykazuje podmienky, ktoré vykazujú podmienky, ktoré vykazujú, v rámci experimentálny 1200 ot./min. Aplikácia tepelných bariérových povlakov na obidve strany piestovej misky môže dosiahnuť uvedenú tepelnú účinnosť 58 . 4%; Tepelná účinnosť brzdy v tomto stave dosahuje 55%. v menovitom stave (rýchlosť motora 1800 ot./min.), Brzdová tepelná účinnosť je 48,1%; Zatiaľ čo v stave krútiaceho momentu (1200 ot / min) môže tepelná účinnosť brzdy dosiahnuť 50,8%. 9,8L trojvalcový dvojkrokový motor (MOTOR OP) 9,8L (OP MOTOR) dosahuje tepelnú účinnosť brzdy 55% bez toho, aby sa spoliehala na systémy na regeneráciu odpadového tepla (WHR) alebo technológiu zloženú na turbodúchadle, zatiaľ čo spĺňa prísne ciele emisií výfukových plynov. Tento úspech poskytuje nízkonákladové a vysokoúčinné riešenie pre komerčné vozidlá s vysokým výkonom prostredníctvom optimalizácie štruktúry motora a spaľovacieho systému.

I . moderné znovuzrodenie storočnej technológie

Protovaný piestový motor nie je nový koncept . Jeho história sa dá vysledovať späť k hunkers Jumo 205 Aviation Diesel Engine v 30. rokoch 20. storočia . Avšak potlačenie Power ho revolúcia v revolúcii s riešením vlastných nedostatkov tradičných návrhov:

- Žiadna hlava valca a vlak ventilu: odstránením hlavy valca, vačkového hriadeľa, ventilov a viac ako 200 ďalších komponentov konvenčného motora sa mechanické straty znížia o 30%a náklady na výrobu sa znižujú o viac ako 15%.

-Efektívny systém vychytávania: Tradičná štvortaktná hlava valca sa odstráni a spaľovacia komora sa vytvára dvom hlava valca je znížená .

- Termodynamické výhody: Povrch k objemu pomeru objemu spaľovacej komory sa znižuje o 25%, čo minimalizuje tepelné straty . s vysokým kompresným pomerom a technológiou tepelnej správy, je kompresný pomer zvýšený na 21: {1. Optimalizáciou piestového objemu a kombinovaného príjmu 58 . 6%.

- Príter tepelnej bariéry (TBC): Keramický povlak sa aplikuje na povrch piestovej misky, znižuje stratu tepla zo spaľovacej komory do chladiaceho systému a zlepšuje tepelnú účinnosť približne o 2%.

II . Základný dizajn: dokonalá rovnováha efektívnosti a výkonu

1. Prielom v architektúre piestových piestov

Vďaka architektúre poháňanej duálnym hriadeľom sa tieto dva piesty pohybujú v opačných smeroch vo valci a sú synchronizované prostredníctvom prevodového systému . Tento návrh ponúka tri hlavné výhody:

• Kompaktné rozloženie: Šírka motora je iba 60% tradičných modelov, vďaka čomu je vhodná pre existujúci podvozok úžitkových vozidiel .

• Charakteristiky s nízkym vibráciám: zotrvačnosť piestov sa navzájom ruší, čím sa celková vibrácia o 50%zvyšuje, zvyšuje pohodlie a trvanlivosť .

• Flexibilný výstup výkonu: Upravením pomeru prevodovky prevodovky, vysoký krútiaci moment (vhodný pre ťažké nákladné vozidlá) alebo vysoká rýchlosť rotácie (vhodné pre vybavenie na výrobu energie) .

2. Tajomstvo účinnosti dvojtaktného cyklu

V porovnaní so štvortaktnými motormi umožňuje dvojtaktný dizajn každého valca dokončiť jeden cyklus spaľovania na revolúciu . v kombinácii s nasledujúcimi optimalizáciami, výkon je výrazne vylepšený:

• Vysoká hustota výkonu: Pri rovnakom posunutí sa výkonový výstup zvýši o 60%a valc 1 3- valc 1 . 6L môže dosiahnuť výkon 160 kW.

• Presne kontrolovaný proces vychytávania: prostredníctvom CFD simulácie optimalizácie načasovania vzduchového priechodu je vychytávanie dokončené v rozsahu uhlov kľukového hriadeľa po 145 stupňoch - 230, pričom účinnosť vychytávania sa dosahuje viac ako 95%{3}}

• Nízka strata čerpania: Na udržanie účinnosti spaľovania je potrebná iba čiastočné vyčistenie a strata čerpania sa zníži o 30% v porovnaní so štvortaktnými motormi .

3. Zlatý pomer kľúčových parametrov

• Pomer priemeru mŕtvice/valca 2 . 4: Prostredníctvom overenia simulácie multifyzikovej simulácie poľa tento pomer dosahuje optimálnu rovnováhu straty tepla, straty trenia a straty čerpania.

• Trojvalová konfigurácia: Vyhýba sa problému prerušenia prerušenia energie turbíny 2- valcových modelov a rušenia výfukových plynov {{{}} valcových modelov, čím sa dosiahne efektívna prevádzka vo všetkých pracovných podmienkach .}}}}}}

• Vysokotlaková spoločná koľajnica s vysokou tlakou 2000bar: Duálne usporiadanie vstrekovača v kombinácii s proprietárnym dýzovým konštrukciou, s veľkosťou častíc atomizácie paliva menšie ako 8 μm a trvanie spaľovania sa skráti na 10-19 uhol kľukového hriadeľa .

III . vyhliadky na aplikáciu v sektore úžitkových vozidiel

Motor OP2S preukázal svoju prispôsobivosť v rôznych scenároch:

• Trucks s vysokými dusníkmi: trojvalcový model 4 . 9L môže výstupovať 480 kW energie, znížiť hmotnosť o 300 kg v porovnaní s rovnakým motorovým motorom na diese.

• Stavebné stroje: Vlastnosť vysokej hustoty krútiaceho momentu umožňuje, aby bol motor o 40% menší, čím sa zvýši celková mobilita stroja .

• Hybridné energetické systémy: Ak sa používajú ako energetický posilňovač, pokrýva 80% pracovných podmienok vo vysokoúčinnom rozsahu, čím sa zníži celková spotreba paliva systému o 25%.

Praktické skúsenosti s Achatesovou silou dokázali, že hlbokým rekonfiguráciou tradičných motorov s vnútorným spaľovaním sa môže výrazný výkonnostný potenciál uvoľniť {. Tento protichodný dvojtaktný motor s dvojkrokom, ktorý kombinuje Century-Old Wisdom s modernou technológiou, poskytuje nielen praktickú cestu pre zníženie nákladov. elektrifikácia . (Poznámka: Technické údaje v tomto článku sú odvodené z medzinárodného dokumentu SAE „Vývoj 55% BTE komerčného ťažkosiahleho piestového motora“)