55% termiskā efektivitāte: divtaktu iebilst pret virzuļa dīzeļdzinēju

Globālās oglekļa neitralitātes tendencēs komerciālie transportlīdzekļi, kas ir galvenā degvielas patēriņa un oglekļa emisiju joma, saskaras ar nepieredzētu spiedienu uz tehnoloģiskiem uzlabojumiem . Lai arī tradicionālās četrtaktu dīzeļdzinti ir optimizēti vairāk nekā gadsimtu, tie joprojām ir ierobežoti ar inherenciālām strukturālām pudelēm. (Pretstatā vērstais divtaktu, op2s) ., pamatojoties uz 4 . 9L trīs cilindru OP2S motora modeli (ieskaitot trīsdimensiju skaitļošanas šķidruma dinamikas modeli, viendimensiju modelim tika veikts viendimensiju modelis un berzes modelis). 9 . 8L trīs cilindru lieljaudas OP motora {. veiktspēja. Iepliedušās sistēmas projektēšanas izteiksmē porta optimizācijas analīze atklāja, ka mazāki porti var izraisīt labāku izkropļošanas veiktspēju . Componational Fluid Fluid Dynamics Prognozes, izmantojot eksperimentālas projektēšanas metodes {{29}. RPM, termisko barjeru pārklājumu uzklāšana abās virzuļa bļodas pusēs var sasniegt norādīto termisko efektivitāti 58 . 4%; Bremžu termiskā efektivitāte šajā stāvoklī sasniedz 55%. pie nominālā stāvokļa (motora ātrums 1800 apgr./min), bremžu termiskā efektivitāte ir 48,1%; Atrodoties maksimālā griezes momenta stāvoklī (1200 apgr./min.), Bremžu termiskā efektivitāte var sasniegt 50,8%. 9,8L trīs cilindru iebildumu pret divtaktu motoru (OP motoru) sasniedz bremžu termisko efektivitāti 55%, nepaļaujoties uz atkritumu siltuma atjaunošanas sistēmām (WHR) vai turbokomatizējošu tehnoloģiju, vienlaikus sasniedzot stingrus izplūdes gāzu emisijas mērķus. Šis sasniegums nodrošina zemu izmaksu un augstas efektivitātes risinājumu komerciāliem lieljaudas transportlīdzekļiem, optimizējot motora struktūru un sadegšanas sistēmu.

I . Gadsimtu vecās tehnoloģijas mūsdienu atdzimšana

Pretstatā virzuļdzinējs nav jauns jēdziens . Tā vēsturi var izsekot līdz Junkers Jumo 205 Aviation Diesel dzinējam pagājušā gadsimta 30. gados ., tomēr Achates Power to ir revolucionizējis, pievēršoties tradicionālo dizainu raksturīgajiem trūkumiem:

- Bez cilindra galvas un vārsta vilciena: novēršot cilindra galvu, sadales vārpstu, vārstus un vairāk nekā 200 citus parastā motora komponentus, mehāniskos zaudējumus samazina par 30%, un ražošanas izmaksas tiek samazinātas par vairāk nekā 15%.

-Efektīva noņemšanas sistēma: tiek noņemta tradicionālā četrtaktu motora cilindra galva, un sadegšanas kameru veido divi pretēji virzuļi .. Ieplūdes un izplūdes portus kontrolē virzuļi gali, panākot, lai sasniegtu vienvirziena efektivitāti un vienveidīgi, salīdzinot ar tradicionālajiem diviem straujiem, bet arī gāzes apmaiņas efektivitāte, salīdzinot ar tradicionālajiem diviem slīdiem, kas ir palielināts, salīdzinot ar tradicionālajiem diviem slīdiem, un cilindra galva ir samazināta .

- Thermodynamic advantages: The surface area to volume ratio of the combustion chamber is reduced by 25%, minimizing heat loss. With a high compression ratio and thermal management technology, the compression ratio is raised to 21:1. By optimizing the piston volume and combining intake pressure control, efficient combustion is achieved, with an indicated thermal efficiency (ITE) of 58 . 6%.

- Termiskās barjeras pārklājums (TBC): virzuļa bļodas virsmai tiek uzklāts keramikas pārklājums, samazinot siltuma zudumus no sadegšanas kameras uz dzesēšanas sistēmu un uzlabojot termisko efektivitāti par aptuveni 2%.

II . Pamata dizains: ideāls efektivitātes un jaudas līdzsvars

1. izrāviens inline virzuļa arhitektūrā

Ar divu kravas vārpstas virzītu arhitektūru abi virzuļi pārvietojas pretējos virzienos cilindrā un tiek sinhronizēti, izmantojot pārnesumu sistēmu . Šis dizains piedāvā trīs galvenās priekšrocības:

• Kompakts izkārtojums: motora platums ir tikai 60% no tradicionālo modeļu, padarot to piemērotu esošajai komerciālo transportlīdzekļu šasijai .

• Zems vibrācijas īpašības: virzuļu inerce atceļ viens otru, samazinot kopējo vibrāciju par 50%, uzlabojot komfortu un izturību .

• Elastīga jaudas jauda: pielāgojot pārnesumu pārraides attiecību, var sasniegt augstu griezes momentu (piemērotu smagajām kravas automašīnām) vai augstu rotācijas ātrumu (piemērots enerģijas ražošanas aprīkojumam) .

2. divtaktu cikla efektivitātes noslēpums

Salīdzinot ar četrtaktu motoriem, divtaktu dizains ļauj katram cilindram aizpildīt vienu sadegšanas ciklu uz vienu revolūciju . apvienojumā ar šādu optimizāciju, veiktspēja ir ievērojami uzlabota:

• Augstas jaudas blīvums: Ar tādu pašu pārvietojumu jaudas jauda tiek palielināta par 60%, un {3- cilindrs 1 . 6L modelis var sasniegt jaudu 160kW.

• Precīzi kontrolēts tīrīšanas process: Ar CFD simulācijas optimizāciju gaisa pārejas laika grafiks ir pabeigta kloķvārpstas leņķa diapazonā 145 grādu - 230 grāda iegūšanas diapazonā, ar skatuves efektivitāti sasniedzot virs 95%.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}.

• Zems sūknēšanas zudums: Lai saglabātu sadegšanas efektivitāti, nepieciešama tikai daļēja tīrīšana, un sūknēšanas zudums tiek samazināts par 30%, salīdzinot ar četrtaktu motoriem .

3. Galveno parametru zelta attiecība

• Insulta/cilindra diametra attiecība 2 . 4: Izmantojot daudzfizikas lauka simulācijas pārbaudi, šī attiecība sasniedz optimālu siltuma zudumu līdzsvaru, berzes zudumu un sūknēšanas zudumu.

• Trīs cilindru konfigurācija: izvairās no turbīnas enerģijas pārtraukuma problēmas, kas raksturīga 1. cilindru modeļiem, un izplūdes traucējumiem, kas raksturīgi 2. cilindru modeļiem, nodrošinot efektīvu darbību visos darba apstākļos.

• 2000bar augsta spiediena kopējais sliedes: dubultā inžektora izkārtojums, apvienojumā ar patentētu sprauslas dizainu, ar degvielas atomizācijas daļiņu izmēru, kas mazāks par 8 μm, un sadedzināšanas ilgums tiek saīsināts līdz 10-19 grāda kloķvārpstas leņķis .}

III . Pieteikumu izredzes komerciālo transportlīdzekļu nozarē

OP2S motors ir parādījis savu pielāgojamību dažādos scenārijos:

• lieljaudas kravas automašīnas: 4 . 9L trīs cilindru modelis var izvadīt 480 kW jaudu, samazinot svaru par 300 kg, salīdzinot ar to pašu jaudas dīzeļdzinēju, un ietaupot 12, 000 litrus degvielu gadā.

• Būvniecības tehnika: augsta griezes momenta blīvuma funkcija ļauj motoram būt par 40% mazāku, uzlabojot mašīnas vispārējo mobilitāti .

• Hibrīdas enerģijas sistēmas: ja to izmanto kā enerģijas pastiprinātāju, tas aptver 80% no darba apstākļiem augstas efektivitātes diapazonā, samazinot sistēmas kopējo degvielas patēriņu par 25% .

The practical experience of Achates Power has proven that by deeply reconfiguring traditional internal combustion engines, significant performance potential can still be unleashed. This opposed-piston two-stroke diesel engine, which combines century-old wisdom with modern technology, not only provides a practical path for cost reduction and efficiency improvement in the commercial vehicle industry, but also builds a sustainable technological bridge during the transition to Elektrifikācija . (Piezīme: Tehniskie dati šajā rakstā ir iegūti no SAE starptautiskā papīra "55% BTE komerciālā lieljaudas pretstatītāja motora izstrāde")