Tá ábhar an ailt seo bunaithe ar an tuarascáil mheasúnaithe theicniúil arna chríochnú ag Roush Industries thar ceann CAELP in 2021. Sórtálann sé go córasach na bealaí teicniúla d'innill éifeachtúla gásailín in 2025 agus níos faide anonn, ag nochtadh na bpríomhtheicneolaíochtaí chun éifeachtúlacht theirmeach a fheabhsú agus astuithe a laghdú. Tá go leor de na réitigh theicniúla seo curtha i bhfeidhm sa mhargadh reatha.
1. Teicneolaíocht chaolú gáis measctha
Méadaítear an luach sonrach cóimheas teasa trí EGR nó trí chaolú aeir, rud a mhéadaíonn an méid oibre a aistríonn na loiní le linn an stróc leathnaithe. Taispeánann an figiúr seo a leanas tionchar an chóimheas comhbhrúite (CR) agus an luach 𝛾 ar éifeachtúlacht tiontaithe breosla an timthrialla toirt tairiseach. Is é luach 𝛾 an meascán aeir ná thart ar 1.4, agus tá luachanna na dtáirgí dócháin (dé -ocsaíd charbóin agus gal uisce) níos ísle, gar do 1.3. Tá an luach 𝛾 luach an mheascáin in-sorcóra a chaolú le haer níos airde i gcomparáid leis an meascán atá caolaithe trí athchúrsáil gáis sceite (CEGR) a fhuarú. Fágann sé seo go bhfuil an t-inneall le dóchán lean (caolú aeir) níos éifeachtaí faoin gcaolú coibhéiseach céanna (ie, an cóimheas breosla le meascán gáis neamhbhreosla sa sorcóir).
1. Teicneolaíocht chaolú gáis measctha
Méadaítear an luach sonrach cóimheas teasa trí EGR nó trí chaolú aeir, rud a mhéadaíonn an méid oibre a aistríonn na loiní le linn an stróc leathnaithe. Taispeánann an figiúr seo a leanas tionchar an chóimheas comhbhrúite (CR) agus an luach 𝛾 ar éifeachtúlacht tiontaithe breosla an timthrialla toirt tairiseach. Is é luach 𝛾 an meascán aeir ná thart ar 1.4, agus tá luachanna na dtáirgí dócháin (dé -ocsaíd charbóin agus gal uisce) níos ísle, gar do 1.3. Tá an luach 𝛾 luach an mheascáin in-sorcóra a chaolú le haer níos airde i gcomparáid leis an meascán atá caolaithe trí athchúrsáil gáis sceite (CEGR) a fhuarú. Fágann sé seo go bhfuil an t-inneall le dóchán lean (caolú aeir) níos éifeachtaí faoin gcaolú coibhéiseach céanna (ie, an cóimheas breosla le meascán gáis neamhbhreosla sa sorcóir).
1.1 Athchóiriú In-Sorcóir Speisialta Neamh-Chatalaíoch (D-EGR)
An córas tiomnaithe EGR a d'fhorbair Institiúid Taighde Southwest (SWRI). Gineann an córas seo gás leasaithe le tiúchan ard H₂ agus CO trí shorcóir amháin a athrú go modh dócháin ola-saibhir. Tugtar na gáis athchóirithe seo isteach i gcalafoirt iontógála sorcóirí eile agus tugtar dóchán iomlán i ndóchán Si [10]. Léiríonn an tástáil taispeántais SWRI D-EGR a rinneadh ar an inneall PFI 2.4-lítear go nádúrtha go bhfuil feabhas tagtha ar gheilleagar breosla níos mó ná 10% ar fud raon oibriúcháin an innill.
1.2 Athchóiriú Lúb Athfhillte Gáis Chatalaíoch Dramhaíola
Feidhmíonn ceann de na sorcóirí ag cóimheas aer-bhreosla lean agus glacann sé le teicneolaíocht insteallta breosla tánaisteach tar éis dó a bheith dócháin. Déileálann an leaba chatalaíoch leis an ngás sceite ón sorcóir seo agus gineann sé gás athchóirithe atá saibhir ó thaobh hidrigine trí fhrithghníomhartha endothermic. Sa tástáil ar an inneall GM ECOTEC 2.0-lítear, nuair a shroich an luas rothlach 2000 rpm agus ba é an luach treisithe ná 4 bharra, baineadh tiúchan iontógáil hidrigine de 5% amach. Ardaíodh an cóimheas toirte athfhillte gáis dramhaíola ó níos lú ná 25% go dtí os cionn 50%. Tá méadú 8% tagtha ar éifeachtúlacht an innill seo ag an bpointe oibriúcháin i gcomparáid leis an luach tagarmhairc.
2. Optamú Cóimheas Leathnaithe
Is bealach éifeachtach é inneall a bhfuil cóimheas comhbhrú geoiméadrach ard aige ach cóimheas comhbhrúite éifeachtach níos ísle ná an cóimheas leathnaithe éifeachtach chun éifeachtúlacht an innill a fheabhsú. I innill a tháirgtear go mór, is iondúil go mbaintear amach timthriallta ró-leathnaithe trí na comhlaí iontógála a dhúnadh roimh ré (EIVC) nó trí dhúnadh na gcomhlaí iontógála a dhúnadh. Mar thoradh ar an stróc iontógála níos giorra, laghdaítear an méid comhbhrúite a tharraingíonn an t-inneall in aghaidh an timthrialla, mar sin tá gá le hinneall díláithrithe níos mó chun an leibhéal chasmhóiminte/cumhachta céanna a choinneáil le hinnill neamh-Atkinson/Miller. Maidir le hinnill turbocharged, is féidir cúiteamh a thabhairt do chaillteanas toirt stróc iontógála tríd an mbrú borrtha a mhéadú. Tá cóimheas leathnaithe níos airde ag innill a bhfuil timthriallta muileann turbocharge acu agus teochtaí sceite níos ísle, rud a laghdaíonn an t -éileamh ar dhóchán lean.
Dúshlán amháin a bhí os comhair straitéisí EIVC agus LIVC is ea go lagaíonn an suaiteacht ag deireadh an stróc comhbhrúite. Taispeánann Figiúr 6 thíos na hathruithe ar an bhfuinneamh cinéiteach suaite (TKE) laistigh den sorcóir nuair a ghlactar le straitéisí EIVC agus LIVC i gcomparáid leis an inneall tagartha. Mar thoradh ar an laghdú seo ar TKE beidh laghdú ar éifeachtúlacht dócháin agus éagobhsaíocht dócháin. I gcásanna áirithe, i gcomparáid leis an inneall tagarmhairc, d'fhéadfadh sé seo a bheith mar thoradh ar éifeachtúlacht laghdaithe agus astaíochtaí méadaithe.
Taispeánann an figiúr seo a leanas an plean optamaithe dearaidh a theastaíonn le haghaidh inneall de chineál B-ghlúin EA888 (2.0-lítear ceithre-sorcóir) chun leibhéal suaiteachta in-sorcóir an ghlúin neamh-mhilléir a chothabháil. Glacann an t -inneall seo le teicneolaíocht EIVC chun an timthriall Miller a bhaint amach, agus is gá an suaiteacht a choinneáil taobh istigh den sorcóir agus éifeachtúlacht dócháin trí leas iomlán a bhaint as dearadh innill.
3. Cóimheas stróc sorcóra níos lú
Taispeánann an figiúr seo a leanas na hathruithe sna trí phríomhfhachtóir a chinneann an cóimheas stróc is fearr in inneall: luas loiní, cóimheas achar dromchla go toirt, agus titim brú ar an dá thaobh den chomhla iontógála. Cinntear an cóimheas stróc tolláin is fearr ag na fachtóirí seo a leanas:
Meán luas loine: is ea is faide an stróc, is ea is airde an meánluas loine, agus an t -uasluas innill á theorannú. Cibé an bhfuil innill turbocharged nó asúite go nádúrtha ann, níor shroich an chuid is mó acu an uasteorainn den mheánluas loine is féidir le teicneolaíocht reatha a bhaint amach (thart ar 25 m/s).
Saintréithe titim brú comhla iontógála: Is féidir le hinnill a bhfuil dearadh mór cóimheasa acu méid an chomhla a mhéadú, ag cruthú limistéar sliocht sreafa níos mó (ie, an crios sreafa), rud a laghdaíonn an titim brú ag an dá cheann den chomhla agus ag feabhsú éifeachtúlacht toirtmhéadrach. Mar sin féin, ag luas ard, laghdóidh éifeachtúlacht toirtmhéadrach innill cóimheasa íseal, agus mar thoradh air sin laghdófar an chasmhóimint agus an chumhacht roimh am laistigh de raon luais an innill.
Éifeachtúlacht Aistrithe Teasa: Laghdóidh cóimheas comhbhrú níos ísle (BSR) an t -achar dromchla go cóimheas toirte an tseomra dócháin (go háirithe in aice leis an lárionad dócháin marbh), rud a lagaíonn éifeacht aistrithe teasa dócháin. De réir mar a mhéadaíonn an cóimheas comhbhrúite, fásann an cóimheas achar dromchla go toirt den seomra dócháin, as a dtiocfaidh méadú ar chaillteanais aistrithe teasa agus ag fritháireamh cuid de na buntáistí a bhaineann leis an bhfeabhsú éifeachtúlachta. Tá an éifeacht seo thar a bheith suntasach in innill rothaíochta Atkinson-Miller le cóimheasa comhbhrú geoiméadrach an-ard.
Friotaíocht madhmtha de bharr fad iomadú lasair: Giorraeoidh cóimheas trastomhas sorcóra níos lú an fad iomadú lasair, rud a laghdóidh an t -am scaoilte teasa (ag méadú an chéatadán de dhóchán toirt tairiseach). Laghdóidh an t-am dócháin madhmadh freisin (tá an t-am don ghás teirminéil chun an coinníoll féin-adhainte a bhaint amach níos giorra). Fágann sé seo gur féidir cóimheas comhbhrúite níos airde a dhéanamh.
Suaiteacht sa ráta sorcóra agus dócháin: De réir mar a mhéadaíonn luas na loiní, treisíonn suaiteacht sa sorcóir. Nuair a bhíonn an tolladh agus an stróc réasúnta íseal, faoi na coinníollacha luais rothlacha agus díláithriúcháin céanna, tá luas rothlach na loiní níos airde i ndáiríre. Is féidir leis an suaiteacht fheabhsaithe seo dlús a chur leis an ráta dócháin agus an claonadh a bhaineann le madhmadh a laghdú (mar go bhfuil an t-am don ghás teirminéil an coinníoll féin-adhainte a bhaint amach níos giorra). Cuireann sé seo ar chumas an innill cóimheas comhbhrúite níos airde a ghlacadh.
4. Optamú Bainistíochta Teirmeach
Gineann inneall tipiciúil Si cuid mhór teasa le linn dócháin, agus aistrítear thart ar aon trian díobh go dtí an balla sorcóra agus cailltear an tríú cuid eile leis an chuisneoir. I measc na bpríomhtheicneolaíochtaí chun caillteanas aistrithe teasa a laghdú tá:
Is féidir leis an meascán lean coinnithe an teocht dócháin a ísliú, rud a laghdóidh caillteanais aistrithe teasa
Is féidir le hinnill atá deartha le cóimheas íseal achar dromchla (BSR) an cóimheas achar dromchla go toirt a laghdú go héifeachtach
Córas fuaraithe scoilte - Trí chiorcaid fuaraithe neamhspleácha a bhunú don bhloc sorcóra agus don cheann sorcóra, is féidir teocht oibre an chinn sorcóra agus an bhloc sorcóra a choinneáil. Is féidir le cinnirí sorcóra ísealteochta cosc a chur ar oibriú agus tacú le hoibriú cóimheas comhbhrúite ard. Is féidir le ballaí sorcóra ardteochta caillteanais aistrithe teasa agus cuimilte níos ísle a laghdú. Is féidir leis an gcóras fuaraithe scoilte dlús a chur le réamhthéamh an tseomra dócháin, cobhsaíocht dócháin a fheabhsú agus astaíochtaí a laghdú le linn tús fuar.
Is féidir leis an sciath bhac teirmeach, trí struchtúr ilchodach bratuithe ceirmeacha (mar shampla zirconia-chobhsaithe YSZ YTTRIA) agus sraitheanna nasctha miotail, teocht an tseomra dócháin a laghdú faoi 150-300 céim agus laghdú a dhéanamh ar chaillteanas teasa an tsiompóra tríd an mbloc sorcóra agus loine (cuntasaíocht 25-30% den chaillteanas iomlán fuinnimh).
Achoimre
Tugann an figiúr seo a leanas achoimre ar thionchar na dteicneolaíochtaí éagsúla ar gach nasc d'oibriú innill. Léiríonn an chuid ghlas éifeachtaí dearfacha, agus cuireann an chuid dhearg tionchair dhiúltacha i láthair. Mar shampla, is féidir leis an teicneolaíocht fuaraithe EGR feabhas a chur ar chumas teasa sonrach an mheascáin sa sorcóir, caillteanais aistrithe teasa a laghdú agus éifeachtúlacht an innill a fheabhsú. Mar sin féin, ag an am céanna, beidh drochthionchar ag an teicneolaíocht seo ar chobhsaíocht dócháin agus ar ráta dócháin. Dá bhrí sin, beidh níos mó buntáistí ag baint le córas adhainte ardfhuinnimh agus dearadh innill cóimheasa íseal. Ní thaispeántar roinnt idirghníomhaíochtaí lag san fhigiúr, mar shampla tionchar an chóimheasa comhbhrúite (faoin gcóimheas tolláin sorcóra céanna) ar pharaiméadair cosúil le haistriú teasa.
