Технологии создают новое будущее для двигателей внутреннего сгорания

Jul 31, 2023

[Будьте в курсе новостей транспорта: получайте TTNews на свой почтовый ящик.]

По мнению руководителей автопарков, а также менеджеров по техническому обслуживанию автопарков, смерть двигателя внутреннего сгорания может оказаться сильно преувеличенной, несмотря на ажиотаж вокруг электрических силовых агрегатов. Лидеры отрасли работают над тем, чтобы продлить срок службы базового поршневого двигателя.

ИСКРА:Узнайте подробнее о будущем ICE на нашем виртуальном мероприятии продолжительностью полдня.

Секрет продления срока службы двигателей внутреннего сгорания заключается в использовании более экологически чистых видов топлива, поскольку они позволяют снизить затраты на топливо и техническое обслуживание автопарков, одновременно сокращая выбросы парниковых газов. Этим новым двигателям также будет гораздо легче соответствовать будущим строгим стандартам выбросов для основных загрязнителей, таких как NOx, твердые частицы и несгоревшие углеводороды. Эксперты полагают, что вероятным конечным результатом внедрения новых топливных технологий станет гораздо более экологичное будущее, которое в то же время часто будет напоминать знакомое настоящее.

«Проблемы дизельного двигателя больше связаны с топливом, чем с самим двигателем», — сказал Би Джей Джонсон, соучредитель и генеральный директор ClearFlame Engine Technologies.

Все новые двигатели будут использовать топливо с низким содержанием углерода, многие из которых получают из неминеральных источников, которые получают энергию непосредственно от Солнца, тем самым сокращая выбросы CO2 в атмосферу. Возобновляемый природный газ будет улавливать низкоуглеродистый метан из нынешних источников, таких как сельское хозяйство и свалки, и сжигать топливо в двигателях. Хотя эти двигатели выделяют CO2, их количество меньше, чем при работе на дизельном топливе, что приводит к «углеродно-отрицательному» результату.

Двигатель оснащен системой сгорания ClearFlame, включая модуль управления двигателем ClearFlame. (Чистое пламя)

В 2024 году Cummins представит X15N, двигатель на природном газе с искровым зажиганием, который станет первым двигателем компании, основанным на их новой топливно-независимой платформе, в которой используются общие детали под головкой блока цилиндров. «Двигатель, работающий на природном газе, будет иметь уникальную головку блока цилиндров для необходимого охлаждения и систему искрового зажигания», — сказал Дэвид Кинг, менеджер по продукции Cummins для шоссейных дорог в Северной Америке, двигатели, работающие на природном и возобновляемом газе, добавив, что 15-литровый двигатель изменит правила игры благодаря принципу «вставай и иди».

Двигатель, работающий на природном газе, будет иметь крутящий момент 1850 фунт-фут при 1100 об/мин и 1800 фунт-фут при пиковом крутящем моменте дизельного двигателя X15 на 1000 об/мин. Кинг также отметил, что он тише дизельного двигателя, как на холостом ходу, так и при издаче ворчания.

Джонсон

Генеральный директор Westport Fuel Systems Дэвид Джонсон описывает другой тип двигателя, работающего на природном газе, основанный на оригинальной теории Рудольфа Дизеля. Приведенный в действие системой прямого впрыска под высоким давлением, разработанной Westport, двигатель сжигает природный газ в качестве основного топлива с небольшой дозой дизельного топлива для зажигания. Запатентованная форсунка HPDI обеспечивает подачу обоих видов топлива под экстремальным давлением благодаря конструкции двойной концентрической иглы. Он сохраняет эффективность, мощность и крутящий момент, подобные дизельному, но ему приходится использовать сжиженный природный газ, чтобы встроенный топливный насос мог создавать необходимое высокое давление впрыска. Ему также потребуется система избирательного каталитического снижения выбросов NOx и простой сажевый фильтр. Westport и Volvo Group недавно подписали письмо о намерениях использовать систему для сокращения выбросов CO2, особенно когда в качестве топлива используется возобновляемый природный газ.

Компания Hyliion создала гибридную модель ERX Powertrain, работающую на возобновляемом природном газе. Он сочетает в себе большой аккумуляторный блок в задней части кабины и 12-литровый двигатель, работающий на ГПЧ. Его можно заряжать от сети, чтобы проехать 75 миль полностью на электричестве. Его 12-литровый газовый двигатель приводит в движение только генератор, который заряжает аккумуляторы и обеспечивает привод через тандемные электрические оси. Оси также восстанавливаются во время торможения, в результате чего общий запас хода составляет около 1000 миль. Пиковая мощность достигает 672 лошадиных сил, а батареи питают все нагрузки отеля во время перерывов на отдых.