55% थर्मल दक्षता: दो-स्ट्रोक विरोध-पिस्टन डीजल इंजन

वैश्विक कार्बन तटस्थता की प्रवृत्ति के तहत, वाणिज्यिक वाहन, ईंधन की खपत और कार्बन उत्सर्जन के एक प्रमुख क्षेत्र के रूप में, तकनीकी उन्नयन . के लिए अभूतपूर्व दबाव का सामना कर रहे हैं । एक 9 . 8L थ्री-सिलेंडर हेवी-ड्यूटी ऑप इंजन . के प्रदर्शन की भविष्यवाणी करें, इंटेक सिस्टम डिज़ाइन के संदर्भ में, पोर्ट ऑप्टिमाइज़ेशन के एक विश्लेषण से पता चला कि छोटे पोर्ट्स बेहतर स्कैवेंजिंग प्रदर्शन . के साथ-साथ एक प्रकार का उपयोग कर सकते हैं। 1200 आरपीएम, पिस्टन बाउल के दोनों किनारों पर थर्मल बैरियर कोटिंग्स को लागू करने से 58 . 4%की संकेतित थर्मल दक्षता प्राप्त हो सकती है; इस स्थिति में ब्रेक थर्मल दक्षता रेटेड स्थिति (1800 आरपीएम की इंजन की गति) पर 55%. तक पहुंचती है, ब्रेक थर्मल दक्षता 48.1%है; जबकि पीक टॉर्क की स्थिति (1200 आरपीएम) में, ब्रेक थर्मल दक्षता 50.8%तक पहुंच सकती है। 9.8L तीन-सिलेंडर विरोधी-पिस्टन दो-स्ट्रोक इंजन (ओपी इंजन) अपशिष्ट गर्मी रिकवरी सिस्टम (WHR) या टर्बो-संकलन तकनीक पर भरोसा किए बिना 55% की ब्रेक थर्मल दक्षता प्राप्त करता है, जबकि सख्त निकास उत्सर्जन लक्ष्यों को पूरा करता है। यह उपलब्धि इंजन संरचना और दहन प्रणाली के अनुकूलन के माध्यम से वाणिज्यिक भारी शुल्क वाले वाहनों के लिए एक कम लागत और उच्च दक्षता वाले समाधान प्रदान करती है।

I . एक सदी पुरानी तकनीक का आधुनिक पुनर्जन्म

विरोधी-पिस्टन इंजन एक नई अवधारणा नहीं है . इसके इतिहास को 1930 के दशक में Jumos Jumo 205 एविएशन डीजल इंजन में वापस ले जाया जा सकता है . हालांकि, पावर ने पारंपरिक डिजाइन के निहित दोषों को संबोधित करके इसे क्रांति कर दिया है:

- कोई सिलेंडर हेड और वाल्व ट्रेन: सिलेंडर हेड, कैंषफ़्ट, वाल्व को समाप्त करके, और एक पारंपरिक इंजन के 200 से अधिक अन्य घटकों को, यांत्रिक नुकसान 30%तक कम कर दिया जाता है, और विनिर्माण लागत में 15%से अधिक . से अधिक कटौती की जाती है।

-कुशल स्कैवेंजिंग सिस्टम: पारंपरिक चार-स्ट्रोक इंजन के सिलेंडर हेड को हटा दिया जाता है, और दहन कक्ष का गठन दो विरोधी पिस्टन द्वारा किया जाता है . सेवन और निकास बंदरगाहों को पिस्टन के सिरों से नियंत्रित किया जाता है, जो कि 40 से अधिक लाभ प्राप्त करता है। सिलेंडर सिर कम हो जाता है .

- 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%।

- थर्मल बैरियर कोटिंग (टीबीसी): एक सिरेमिक कोटिंग को पिस्टन बाउल की सतह पर लागू किया जाता है, दहन कक्ष से शीतलन प्रणाली में गर्मी के नुकसान को कम करता है और लगभग 2%. द्वारा थर्मल दक्षता में सुधार होता है।

Ii . कोर डिज़ाइन: दक्षता और शक्ति का सही संतुलन

1. इनलाइन पिस्टन आर्किटेक्चर में सफलता

एक दोहरे-क्रैंकशाफ्ट-चालित वास्तुकला के साथ, दो पिस्टन सिलेंडर के भीतर विपरीत दिशाओं में चलते हैं और एक गियर सिस्टम . के माध्यम से सिंक्रनाइज़ किए जाते हैं। यह डिज़ाइन तीन प्रमुख लाभ प्रदान करता है:

• कॉम्पैक्ट लेआउट: इंजन की चौड़ाई पारंपरिक मॉडल का केवल 60% है, जो मौजूदा वाणिज्यिक वाहन चेसिस . के लिए उपयुक्त है

• कम कंपन विशेषताएं: पिस्टन की जड़ता एक -दूसरे को रद्द कर देती है, समग्र कंपन को 50%तक कम करती है, आराम और स्थायित्व को बढ़ाता है .

• लचीली बिजली उत्पादन: गियर ट्रांसमिशन अनुपात को समायोजित करके, उच्च टोक़ (भारी ट्रकों के लिए उपयुक्त) या उच्च घूर्णी गति (बिजली उत्पादन उपकरण के लिए उपयुक्त) . प्राप्त किया जा सकता है

2. दो-स्ट्रोक चक्र की दक्षता का रहस्य

चार-स्ट्रोक इंजनों की तुलना में, दो-स्ट्रोक डिज़ाइन प्रत्येक सिलेंडर को एक दहन चक्र प्रति क्रांति . को निम्नलिखित अनुकूलन के साथ संयुक्त रूप से पूरा करने में सक्षम बनाता है, प्रदर्शन में काफी वृद्धि हुई है:

• उच्च शक्ति घनत्व: एक ही विस्थापन के साथ, बिजली उत्पादन में 60%की वृद्धि होती है, और एक 3- सिलेंडर 1 . 6L मॉडल 160kW की शक्ति तक पहुंच सकता है।

• सटीक रूप से नियंत्रित स्कैवेंजिंग प्रक्रिया: वायु मार्ग समय के सीएफडी सिमुलेशन अनुकूलन के माध्यम से, स्कैवेंजिंग 145 डिग्री - 230 की डिग्री के क्रैंकशाफ्ट कोण सीमा के भीतर पूरी हो जाती है, जिसमें स्कैवेंजिंग दक्षता 95%से अधिक . तक पहुंचती है।

• कम पंपिंग हानि: दहन दक्षता बनाए रखने के लिए केवल आंशिक मैला ढोने की आवश्यकता होती है, और चार-स्ट्रोक इंजन . की तुलना में पंपिंग हानि 30% तक कम हो जाती है

3. प्रमुख मापदंडों का स्वर्ण अनुपात

• स्ट्रोक/सिलेंडर व्यास अनुपात 2 . 4: बहु-भौतिकी क्षेत्र सिमुलेशन सत्यापन के माध्यम से, यह अनुपात गर्मी हानि, घर्षण हानि और पंपिंग हानि के इष्टतम संतुलन को प्राप्त करता है।

• तीन-सिलेंडर कॉन्फ़िगरेशन: 2- सिलेंडर मॉडल और 4- सिलेंडर मॉडल के निकास हस्तक्षेप की टरबाइन ऊर्जा रुकावट समस्या से बचा जाता है, सभी कार्य परिस्थितियों में कुशल संचालन प्राप्त करना .}}.} {

• 2000bar उच्च दबाव वाली सामान्य रेल: दोहरी इंजेक्टर लेआउट, एक मालिकाना नोजल डिजाइन के साथ संयुक्त, ईंधन एटमाइजेशन कण आकार के साथ 8μm से कम, और दहन की अवधि 10-19 डिग्री क्रैंकशाफ्ट कोण . . तक कम हो गई है

III . वाणिज्यिक वाहन क्षेत्र में आवेदन की संभावनाएं

OP2S इंजन ने विभिन्न परिदृश्यों में अपनी अनुकूलन क्षमता का प्रदर्शन किया है:

• हेवी-ड्यूटी ट्रक: 4 . 9L थ्री-सिलेंडर मॉडल 480kW पावर का उत्पादन कर सकता है, एक ही पावर डीजल इंजन की तुलना में वजन को 300kg तक कम कर सकता है, और 12, 000 लीटर ईंधन की बचत करता है।

• निर्माण मशीनरी: उच्च टोक़ घनत्व सुविधा इंजन को आकार में 40% छोटा होने में सक्षम बनाता है, मशीन की समग्र गतिशीलता को बढ़ाता है .

• हाइब्रिड पावर सिस्टम्स: जब एक एनर्जी बूस्टर के रूप में उपयोग किया जाता है, तो यह उच्च-दक्षता रेंज में काम करने की स्थिति का 80% कवर करता है, सिस्टम की कुल ईंधन की खपत को 25% . तक कम करता है।

अचेट्स पावर के व्यावहारिक अनुभव ने यह साबित कर दिया है कि पारंपरिक आंतरिक दहन इंजनों को गहराई से पुन: व्यवस्थित करके, महत्वपूर्ण प्रदर्शन क्षमता को अभी भी .} इस विरोधी-पिस्टन दो-स्ट्रोक डीजल इंजन को उजागर किया जा सकता है, जो कि आधुनिक तकनीक के साथ सेंचुरी-ओल्ड बुद्धि को जोड़ती है, न केवल वाणिज्यिक वाहन उद्योग में संक्रमण के लिए एक व्यावहारिक मार्ग प्रदान करता है, बल्कि एक भी निर्माण के लिए एक व्यावहारिक रूप से निर्माण, एक भी निर्माण के लिए, विद्युतीकरण . (नोट: इस लेख में तकनीकी डेटा SAE इंटरनेशनल पेपर से लिया गया है "एक 55% BTE वाणिज्यिक भारी-शुल्क विरोधी-पिस्टन इंजन विकसित करना")