日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機(jī)站
  • 小程序

    汽車測試網(wǎng)

  • 公眾號

    • 汽車測試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車測試

柴油發(fā)動機(jī)熱效率提升和碳排放降低技術(shù)路徑

2022-02-28 20:08:26·  來源：汽車動力總成  
　
在新能源汽車大行其道的時代和雙碳的國際大背景下，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的節(jié)能減排壓力劇升，熱效率提升成為了節(jié)能減排的重要技術(shù)路徑，行業(yè)熟知的柴油發(fā)動機(jī)熱效率，
在新能源汽車大行其道的時代和雙碳的國際大背景下，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的節(jié)能減排壓力劇升，熱效率提升成為了節(jié)能減排的重要技術(shù)路徑，行業(yè)熟知的柴油發(fā)動機(jī)熱效率，對于動力性、節(jié)油降耗、環(huán)保等綜合性能與品質(zhì)的提升有重要意義，熱效率越高，燃油消耗越少，節(jié)能減排的效果就越顯著。目前，公認(rèn)柴油發(fā)動機(jī)最高熱效率大約為46%，這一數(shù)值每突破0.1個百分點(diǎn)，都將意味著行業(yè)取得巨大的進(jìn)步。而在中國，濰柴在柴油發(fā)動機(jī)上做的非常出色的發(fā)動機(jī)廠家，在2020年，濰柴發(fā)布了全球首款突破50%熱效率的商業(yè)化柴油機(jī)，熱效率達(dá)到50.26%，并制定了向柴油機(jī)55%熱效率目標(biāo)邁進(jìn)。為提高熱效率和降低發(fā)動機(jī)碳排放，可通過優(yōu)化燃燒、減少損失、后處理優(yōu)化和余熱回收等技術(shù)去實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)理論的計算，如果將熱效率從50%繼續(xù)提高到55%，柴油發(fā)動機(jī)的油耗將下降17%，相對應(yīng)碳排可減少17%，熱效率的提升對節(jié)能減排的效果顯著。
01、優(yōu)化燃燒
優(yōu)化燃燒主要通過燃燒過程優(yōu)化、噴油優(yōu)化、進(jìn)氣優(yōu)化和傳熱優(yōu)化等方式綜合實(shí)現(xiàn)。
1.1 燃燒過程優(yōu)化可通過提高壓縮比、燃燒室結(jié)構(gòu)優(yōu)化 、均質(zhì)充量壓燃燃燒HCCI 和燃油反應(yīng)活性控制壓燃技術(shù)RCCI等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。一般來說，壓縮比越高的發(fā)動機(jī)功率越大，效率越高，燃油經(jīng)濟(jì)性方面也會好一些。如壓縮比由18.5提高到20.5，油耗相應(yīng)降低1%~3%。HCCI是均勻的可燃混合氣在氣缸內(nèi)被壓縮直至自行著火燃燒的方式。隨著壓縮過程的進(jìn)行，氣缸內(nèi)的溫度和壓力不斷升高，已混合均勻或基本混合均勻的可燃混合氣多點(diǎn)同時達(dá)到自燃條件，使燃燒在多點(diǎn)同時發(fā)生，而且沒有明顯的火焰前鋒，燃燒反應(yīng)迅速，燃燒溫度低且分布較均勻，因而，只生成極少的NOx和微粒（PM），在低負(fù)荷時具有很高的熱效率。
1.2 噴油優(yōu)化可通過提高噴油壓力、增加噴油次數(shù)、可變噴油規(guī)律、優(yōu)化噴孔設(shè)計、加強(qiáng)燃油霧化和提高噴油速率等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在全負(fù)荷工況，通過提高噴油壓力來增加燃油速率比增大噴孔直徑更有優(yōu)勢，這主要是由于較小的噴孔直徑可以改善空氣卷吸。當(dāng)發(fā)動機(jī)的熱機(jī)負(fù)荷受到更大限制，且有增壓系統(tǒng)時，提高噴油壓力體現(xiàn)的優(yōu)勢更加突出。
提高噴油壓力
1.3 進(jìn)氣優(yōu)化可通過增壓器匹配、可變氣門技術(shù)、優(yōu)化配氣機(jī)構(gòu)、低渦流比氣道和進(jìn)氣節(jié)流閥與EGR聯(lián)合控制等技術(shù)實(shí)現(xiàn)?？勺儦忾T技術(shù)通過配備的控制及執(zhí)行系統(tǒng)，對發(fā)動機(jī)凸輪的相位或者氣門升程進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到優(yōu)化發(fā)動機(jī)配氣過程的目的。
可變氣門技術(shù)
1.4 傳熱優(yōu)化可通過隔熱涂層（燃燒室、氣缸蓋）和較小的面容比（A/V）等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
02、減少損失
減少損失主要通過①減少摩擦面積：活塞裙部、活塞環(huán)高度、軸瓦寬度等；②減摩新工藝：減磨鍍層、感應(yīng)淬火、等離子噴涂、表面組織結(jié)構(gòu)構(gòu)等；③分區(qū)潤滑、低粘度潤滑油和電控附件等方式綜合實(shí)現(xiàn)。
03、后處理優(yōu)化
后處理優(yōu)化主要通過非對稱薄壁DPF、DPF被動再生、降低SCR起燃溫度、緊耦合SCR和SCR混合器優(yōu)化等方式綜合實(shí)現(xiàn)。當(dāng)發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速高負(fù)荷區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)時，發(fā)動機(jī)排溫會比較高，尾氣中的NO經(jīng)過DOC后會氧化成NO2,NO2在DPF內(nèi)部與捕集的C顆粒發(fā)生發(fā)應(yīng)，生成氣態(tài)污染物排出；DPF被動再生主要受制于發(fā)動機(jī)的排溫，而發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率越高，排溫會越高，但同時發(fā)動機(jī)的C原排也會相應(yīng)增大，所以整車在使用過程中要兼顧發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率。
04、余熱回收
余熱回收主要通過熱能溫差發(fā)電、動力渦輪技術(shù)、超級渦輪技術(shù)和朗肯循環(huán)技術(shù)等方式實(shí)現(xiàn)。
4.1 熱能溫差發(fā)電：將兩種不同材質(zhì)的金屬導(dǎo)線連接在一起，組成一個閉環(huán)回路，當(dāng)加熱導(dǎo)線連接處其中一個節(jié)點(diǎn)時，回路中會產(chǎn)生電流；如果將任意兩種金屬或半導(dǎo)體的一端結(jié)合在一起，另一端保持開路狀態(tài)，當(dāng)兩端存在溫差時，則開路端產(chǎn)生電動勢，這種效應(yīng)稱為塞貝克效應(yīng)。溫差發(fā)電就是基于溫差發(fā)電材料的塞貝爾克效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)熱能到電能的直接轉(zhuǎn)化。具有無轉(zhuǎn)動部件、體積小、壽命長、環(huán)境友好等特點(diǎn)。

4.2 動力渦輪技術(shù)：
4.3 超級渦輪技術(shù)：
4.4 朗肯循環(huán)技術(shù)：朗肯循環(huán)是指以水蒸氣作為制冷劑的一種實(shí)際的循環(huán)過程，主要包括等熵壓縮、等壓冷凝、等熵膨脹、以及一個等壓吸熱過程。可以用來制熱，也可以用來制冷。朗肯循環(huán)技術(shù)作為回收內(nèi)燃機(jī)余熱能的一種有效手段,受到內(nèi)燃機(jī)研究領(lǐng)域的高度重視。朗肯循環(huán)系統(tǒng)由于自身存在多模式強(qiáng)動態(tài)特征,如何在發(fā)動機(jī)復(fù)雜工況條件下發(fā)揮其節(jié)油潛力,是這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用所面臨的重要問題。
注：文章中引用數(shù)據(jù)和圖片來源網(wǎng)絡(luò)
分享到：
 
反對 0 舉報 0 收藏 0 評論 0
滬ICP備11026917號-25