Kita semua tahu bahwa di beberapa negara maju dan wilayah seperti Amerika Utara, persyaratan emisi mesin diesel telah ditingkatkan ke standar tier 4, yang jauh lebih tinggi daripada domestik. Oleh karena itu, di bidang ini, beberapa lembaga penelitian teknis dan ilmiah senantiasa berusaha meningkatkan efisiensi bahan bakar untuk meningkatkan efisiensi termal mesin diesel. Artikel ini didasarkan pada tujuan tersebut. Berikut ini adalah teks:
Produsen mesin senantiasa mencari cara untuk meningkatkan produktivitas, meningkatkan keandalan, dan mengurangi biaya pengoperasian sambil memenuhi peraturan emisi yang ketat. Tier 4 badan perlindungan lingkungan AS mengedepankan permintaan tinggi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Sebagai produsen mesin diesel, kami tidak dapat membantu tetapi bertanya: "apa yang harus dilakukan selanjutnya?"
Saat ini, efisiensi termal mesin diesel adalah sekitar 40% untuk 45%. Badan energi AS (DOE) telah menetapkan target 55%. Pada akhir 2020, tujuan ini akan mungkin. Teknologi baru tidak hanya akan meningkatkan pekerjaan mesin diesel. Efisiensi, tetapi juga komersial. Menurut Ricardo ahli teknis (Ricardo: sebuah perusahaan konsultan teknik yang didirikan oleh Sir Ricardo, penerjemah): ada empat teknik untuk masalah ini yang dapat mempengaruhi efisiensi termal mesin diesel di masa depan.
Mesin diesel tradisional
1 mesin miniaturisasi
Miniaturisasi berarti mengurangi perpindahan mesin, tetapi daya output konstan. Tujuan mengurangi perpindahan lebih dari 10%, yang diterjemahkan menjadi 1% sampai 4% peningkatan efisiensi bahan bakar. Mesin miniatur lebih cocok untuk digunakan pada peralatan off-Highway yang lebih kecil. Dalam beberapa peralatan, kontrol pengurangan kecepatan juga kemungkinan. Untuk mencapai peningkatan efisiensi. Sebagai contoh, selama kecepatan mesin dikurangi dengan 200 revolutions, peningkatan ekonomi bahan bakar 1% sampai 3% dapat dibawa.
Meningkatkan tekanan silinder adalah pendekatan lain yang layak, tetapi ini mensyaratkan bahwa rasio kompresi bahan bakar akan meningkat serentak dan kekuatan kepala silinder juga akan meningkat. Saat ini, arah penelitian teknis telah melampaui arah bahan baru. Grafit yang dipadatkan adalah material yang relatif baru yang dapat memberikan tekanan kuat dan bobot ringan.
Arah penelitian ketiga adalah injeksi bahan bakar dan pencampuran udara dalam silinder. Meningkatkan tekanan bahan bakar meningkatkan pengiriman dan pembakaran bahan bakar, yang menghasilkan kinerja yang lebih tinggi dan mengurangi emisi.
Dalam rangka meningkatkan efisiensi pembakaran, desain piston dalam silinder juga telah diletakkan kembali pada agenda. Misalnya, Ricardo Twin Vortex sistem pembakaran (TVCS), inti dari teknologi ini adalah injeksi bahan bakar dibagi menjadi pembakaran atas dan bawah untuk lebih baik mengelola rasio udara-bahan bakar dan mengurangi jelaga. Hal ini akan menghasilkan emisi mesin yang lebih rendah dan efisiensi bahan bakar yang lebih baik.
2 sisa panas pemulihan
Limbah panas konversi dan limbah pemulihan panas adalah arah penelitian lain. Sekitar 50% dari energi mesin adalah limbah panas, dan setengah dari panas ini terbuang (yaitu 25% dari total energi). Dari perspektif ini, ruang yang tersedia untuk pemulihan panas limbah sangat besar.
Saat ini ada dua metode utama pemulihan energi: langsung dan tidak langsung. Metode langsung mengubah limbah panas menjadi energi listrik dengan menggunakan generator thermoelectric (TEG). TEG bekerja dengan menghasilkan tegangan antara logam yang berbeda terkena suhu tinggi, mirip dengan THERMOCOUPLE yang menghasilkan energi listrik. Pada akhirnya, kekuatan yang dihasilkan oleh TEG dapat bertindak pada Crankshaft dari mesin untuk mengimbangi daya yang dikonsumsi oleh drive mekanik internal mesin, seperti kelebihan daya yang dapat disimpan untuk digunakan di tempat lain. Metode yang paling umum dari metode tidak langsung adalah siklus Rankine. Prinsipnya adalah menggunakan limbah panas untuk menghasilkan uap, dan kemudian menggunakan energi kinetik yang dihasilkan oleh Uap. Diharapkan oleh 2020, perangkat ini akan meningkatkan efisiensi bahan bakar lebih dari 7,5%.
3 teknologi katup variabel
Aktuasi katup variabel (VVA) adalah teknologi yang mirip dengan yang ditemukan pada mesin otomotif, dan lebih umum digunakan pada mesin diesel besar. Dibandingkan dengan teknologi lain seperti silinder rusak, teknologi katup variabel membuatnya lebih mudah untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar dan meningkatkan output torsi pada kecepatan rendah. Saat ini, teknologi ini sedang diteliti.
4 kontrol pembakaran dengan loop tertutup
Konsep kontrol pembakaran tertutup-loop adalah proses pemantauan seluruh pembakaran secara real time. Ini memerlukan kontrol dari injeksi bahan bakar, termasuk strategi injeksi bahan bakar, penyesuaian tekanan dalam silinder, dan sebagainya. Data menunjukkan bahwa kontrol loop tertutup dapat meningkatkan efisiensi pembakaran sebesar 2%-4% dibandingkan dengan kontrol loop terbuka konvensional. Namun, kontrol loop tertutup membawa peningkatan kompleksitas sistem, yang membawa masalah stabilitas. Sebagai contoh, sensor harus pergi jauh ke dalam silinder untuk probe tekanan dan suhu, dan harus mampu memproses data dengan cepat, yang juga berarti biaya. Meningkatkan. Namun, teknologi kontrol loop tertutup telah membuktikan efektivitasnya pada mesin otomotif. Oleh karena itu, di masa mendatang, arah teknologi mesin diesel tugas berat terikat untuk menjadi arah yang tidak dapat dihindari.
Empat arah penelitian yang mempengaruhi efisiensi mesin diesel
Teknologi ini hanya serangkaian teknologi yang telah dikembangkan di bawah peraturan emisi yang semakin ketat. Di masa depan, diyakini bahwa persyaratan emisi global akan menjadi lebih dan lebih ketat. Efisiensi pembakaran mesin diesel adalah arah teknis setiap saat. Dalam waktu dekat, efisiensi pembakaran mesin diesel akan lebih tinggi dan lebih tinggi.
www.sida-engine.com
