55% hitauppstreymi: Tvígengi andstæðan dísilvél

Undir alþjóðlegri þróun kolefnishlutleysi standa atvinnutæki, sem lykilatriði eldsneytisnotkunar og kolefnislosunar, frammi fyrir fordæmalausum þrýstingi fyrir tæknilega uppfærslur. Þrátt fyrir að hefðbundnar fjögurra högga dísilvélar hafi verið fínstilltar í meira en öld, eru þær enn þvingaðar af eðlislægum flöskuhálsum. Achates Power hefur þróað nútíma andstæðan stimpil tvígengis dísilvél (andstæðar stimpla tveggja högga, OP2S). Byggt á 4,9L þriggja strokka OP2S vélarlíkani (þar með talið þrívíddar reiknivökvavirkni líkan, eins víddar líkan og núningslíkan), var fylgni greining gerð með mældum gögnum frá Dynamometer prófum. Kvarða líkanið var síðan útvíkkað til að spá fyrir um afköst 9,8L þriggja strokka þungarokks OP vél. Hvað varðar hönnun inntakskerfis, leiddi greining á hagræðingu hafna að minni hafnir geta leitt til betri hreinsunarárangurs. Brennslukerfið var fínstillt með tilraunahönnunaraðferðum. Spár um tölvuvökva sýna að við að hluta álags á 1200 snúninga á mínútu getur beitt hitauppstreymishúð á báðum hliðum stimpla skálarinnar náð tilgreindum hitauppstreymi 58,4%; Hitauppstreymi bremsunnar við þetta ástand nær 55%. Við stigsástand (vélarhraði 1800 snúninga á mínútu) er hitauppstreymi bremsu 48,1%; Þó að við hámarks togástand (1200 snúninga á mínútu), þá getur hitauppstreymi bremsunnar náð 50,8%. 9,8L þriggja strokka andvígt piston tveggja högga vél (OP Engine) nær hitauppstreymi hemla 55% án þess að treysta á hitakerfi úrgangs (WHR) eða túrbó-samskiptatækni, en uppfyllir ströng útblástursmarkmið. Þetta afrek veitir lágmarkskostnaðar og hágæða lausn fyrir þungar ökutæki í atvinnuskyni með hagræðingu vélarbyggingar og brennslukerfis.

I. Nútíma endurfæðing aldar gamalla tækni

Andstæðu-stimplavélin er ekki nýtt hugtak. Saga þess má rekja til Junkers Jumo 205 Aviation Diesel Engine á fjórða áratugnum. Hins vegar hefur ACHATES kraftur gjörbylt því með því að takast á við eðlislæga galla hefðbundinna hönnunar:

- Engin strokkahöfuð og loki lest: Með því að útrýma strokkahausnum, kambásnum, lokum og yfir 200 öðrum íhlutum hefðbundinna vélar minnkar vélrænt tap um 30%og framleiðslukostnaður er minnkaður um meira en 15%.

- Skilvirkt hreinsunarkerfi: Hið hefðbundna fjögurra högga vélarhaus er fjarlægður og brennsluhólfið myndast af tveimur andstæðum stimplum. Inntaka og útblástursgáttum er stjórnað af endum stimpla og ná óeðlilegum og einsleitri hreinsun. Skilvirkni gasskipta er aukin um 40% miðað við hefðbundnar tveggja högga vélar en hitatap í gegnum strokkahausinn minnkar.

- Hitafræðilegir kostir: Hlutfall yfirborðs brennsluhólfsins er lækkað um 25%og lágmarkar hitatap. Með hátt þjöppunarhlutfall og hitastjórnunartækni er samþjöppunarhlutfallið hækkað í 21: 1. Með því að hámarka stimpilmagnið og sameina þrýstingsstýringu inntaks er náð skilvirkum bruna, með tilgreindum hitauppstreymi (ITE) um 58,6%.

- Varmahindrunarhúð (TBC): Keramikhúð er beitt á yfirborð stimpla skálarinnar, dregur úr hitatapi frá brennsluhólfinu í kælikerfið og bætir hitauppstreymi um það bil 2%.

II. Kjarnahönnun: fullkomið jafnvægi skilvirkni og kraft

1. bylting í inline stimpla arkitektúr

Með tvískiptum kross-ekinni arkitektúr færast stimplarnir tveir í gagnstæða átt innan strokksins og eru samstilltir í gegnum gírkerfi. Þessi hönnun býður upp á þrjá helstu kosti:

• Samningur skipulag: Breidd vélarinnar er aðeins 60% af hefðbundnum gerðum, sem gerir það hentugt fyrir núverandi undirvagn í atvinnuskyni.

• Lágt titringseinkenni: tregðu stimpla fellir niður hvort annað og dregur úr heildar titringnum um 50%og eykur þægindi og endingu.

• Sveigjanleg afköst: Með því að stilla gírflutningshlutfall er hægt að ná háu togi (hentugur fyrir þunga vörubíla) eða háan snúningshraða (hentugan fyrir raforkubúnað).

2.. Leyndarmálið fyrir skilvirkni tveggja högga hringrásar

Í samanburði við fjögurra högga vélar gerir tveggja högga hönnunin hver strokka kleift að ljúka einni brennsluferli á hverja byltingu. Ásamt eftirfarandi hagræðingum er árangur aukinn verulega:

• Mikil aflþéttleiki: Með sömu tilfærslu er afköstin aukin um 60%og 3 strokka 1,6L líkan getur náð afli 160kW.

• Nákvæmlega stjórnað hreinsunarferli: Með CFD uppgerð hagræðingu á tímasetningu loftgöngunnar er hreinsuninni lokið innan sveifarásarhornsins 145 gráðu - 230 gráðu, þar sem hreinsun skilvirkni nær yfir 95%.

• Lágt dælutap: Aðeins er krafist að hluta hreinsun til að viðhalda brennslu skilvirkni og dælutapið minnkar um 30% samanborið við fjögurra högga vélar.

3.. Gyllt hlutfall lykilstika

• Hlutfall heilablóðfalls/strokka þvermál 2.4: Í gegnum sannprófun á uppgerð á sviði eftirlíkingar á sviði svæðisins nær þetta hlutfall besta jafnvægi hitataps, núningstaps og dælutap.

• Þriggja strokka stillingar: Forðast vanda túrbínuorku truflana á 2 strokka líkönum og útblásturs truflun á 4 strokka líkönum og ná fram skilvirkri notkun í öllum vinnuaðstæðum.

• 2000 Bar Háþrýstings algengt járnbraut: tvöfalt inndælingartæki, ásamt sérhönnun stút, með styttri agnastærð eldsneytis, minna en 8μm, og brennslutímabilið styttist í 10-19 gráðu sveifarhorn.

Iii. Umsóknarhorfur í atvinnugreinum í atvinnuskyni

OP2S vélin hefur sýnt fram á aðlögunarhæfni sína í ýmsum atburðarásum:

• Þungar flutningabílar: 4,9L þriggja strokka líkanið getur sent frá sér 480kW afl, dregið úr þyngdinni um 300 kg samanborið við sömu afldísilvél og sparað 12.000 lítra af eldsneyti árlega.

• Byggingarvélar: Mikinn þéttleiki í togi gerir vélinni kleift að vera 40% minni að stærð og auka heildar hreyfanleika vélarinnar.

• Hybrid raforkukerfi: Þegar það er notað sem orkuörvun nær það 80% af vinnuskilyrðum á hágæða sviðinu og dregur úr heildar eldsneytisnotkun kerfisins um 25%.

Hagnýt reynsla af ACHATES valdi hefur sannað að með því að endurstilla hefðbundnar hefðbundnar brunahreyfingar er enn hægt að losa um verulegan árangur. Þessi andvíg pistón tvígengis dísilvél, sem sameinar aldar gamla visku og nútímatækni, veitir ekki aðeins hagnýta leið til að draga úr kostnaði og endurbætur á atvinnuhúsnæði í atvinnuskyni, heldur byggir einnig upp sjálfbæra tæknibrú við umskipti yfir í rafvæðingu. (Athugið: Tæknilegar upplýsingar í þessari grein eru fengnar úr alþjóðlegu blaðinu SAE „Að þróa 55% BTE auglýsing þungarokks andstæðu vélarinnar“)))