हम सभी जानते हैं कि कुछ विकसित देशों और क्षेत्रों जैसे कि उत्तरी अमेरिका में, डीजल इंजन उत्सर्जन आवश्यकताओं को टीयर 4 मानक में अपग्रेड किया गया है, जो घरेलू की तुलना में बहुत अधिक है। इसलिए, इन क्षेत्रों में, कुछ तकनीकी और वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थान डीजल इंजनों की थर्मल दक्षता में सुधार करने के लिए ईंधन दक्षता में सुधार करने के लिए लगातार प्रयास कर रहे हैं। यह लेख ऐसे ही एक उद्देश्य पर आधारित है। निम्नलिखित पाठ है:
इंजन निर्माता लगातार कठोर उत्सर्जन नियमों को पूरा करते हुए उत्पादकता बढ़ाने, विश्वसनीयता में सुधार और परिचालन लागत को कम करने के तरीकों की तलाश कर रहे हैं। अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी जीजी # 39; एस टीयर 4 एक अभूतपूर्व उच्च मांग को सामने रखती है। डीजल इंजन निर्माता के रूप में, हम&# 39 मदद नहीं कर सकते, लेकिन पूछ सकते हैं:" आगे क्या करना है? जीजी उद्धरण;
वर्तमान में, डीजल इंजनों की तापीय क्षमता 40% से 45% है। यूएस एनर्जी एजेंसी (डीओई) ने 55% का लक्ष्य रखा है। 2020 के अंत तक, यह लक्ष्य संभव होगा। नई तकनीक से न केवल डीजल इंजनों के काम में सुधार होगा। दक्षता, लेकिन यह भी वाणिज्यिक। रिकार्डो जीजी # 39 के अनुसार, तकनीकी विशेषज्ञ (रिकार्डो: एक इंजीनियरिंग कंसल्टिंग फर्म सर रिकार्डो, अनुवादक द्वारा स्थापित): इस समस्या के लिए चार तकनीकें हैं जो भविष्य में डीजल इंजन की थर्मल दक्षता को प्रभावित कर सकती हैं।
पारंपरिक डीजल इंजन
1 इंजन लघुकरण
लघुकरण का मतलब इंजन के विस्थापन को कम करना है, लेकिन उत्पादन शक्ति स्थिर है। विस्थापन को कम करने का लक्ष्य 10% से अधिक है, जो ईंधन दक्षता में 1% से 4% तक बढ़ जाता है। छोटा ऑफ़-हाइवे उपकरण पर उपयोग के लिए छोटा इंजन अधिक उपयुक्त है। कुछ उपकरणों में, गति में कमी नियंत्रण भी एक संभावना है। दक्षता में वृद्धि हासिल करने के लिए। उदाहरण के लिए, जब तक इंजन की गति 200 क्रांतियों से कम हो जाती है, 1% से 3% की ईंधन अर्थव्यवस्था में सुधार लाया जा सकता है।
सिलेंडर का दबाव बढ़ाना एक और व्यवहार्य तरीका है, लेकिन इसके लिए यह आवश्यक है कि ईंधन का संपीड़न अनुपात समान रूप से बढ़ेगा और सिलेंडर सिर की ताकत भी बढ़ेगी। वर्तमान में, तकनीकी अनुसंधान की दिशा नई सामग्री की दिशा को पार कर गई है। संकुचित ग्रेफाइट एक अपेक्षाकृत नई सामग्री है जो मजबूत दबाव और हल्के वजन प्रदान कर सकती है।
तीसरी अनुसंधान दिशा ईंधन इंजेक्शन और सिलेंडर में हवा का मिश्रण है। ईंधन दबाव बढ़ने से ईंधन वितरण और दहन में सुधार होता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च प्रदर्शन और कम उत्सर्जन होता है।
दहन दक्षता में सुधार करने के लिए, सिलेंडर में पिस्टन के डिजाइन को भी एजेंडे पर वापस रखा गया है। उदाहरण के लिए, रिकार्डो जीजी # 39; एस ट्विन भंवर दहन प्रणाली (टीवीसीएस), इस तकनीक का मूल ईंधन इंजेक्शन है जिसे वायु-ईंधन अनुपात को बेहतर ढंग से प्रबंधित करने और कालिख को कम करने के लिए ऊपरी और निचले दहन में विभाजित किया गया है। इसके परिणामस्वरूप कम इंजन उत्सर्जन और बेहतर ईंधन दक्षता होगी।
2 अवशिष्ट ताप प्राप्ति
अपशिष्ट गर्मी रूपांतरण और अपशिष्ट गर्मी वसूली एक अन्य अनुसंधान दिशा है। इंजन के बारे में 50%' ऊर्जा की व्यर्थ ऊष्मा है, और इस ऊष्मा का आधा भाग व्यर्थ है (अर्थात 25 कुल ऊर्जा का%)। इस दृष्टिकोण से, अपशिष्ट गर्मी वसूली के लिए उपलब्ध स्थान बहुत बड़ा है।
वर्तमान में ऊर्जा वसूली के दो मुख्य तरीके हैं: प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष। प्रत्यक्ष विधि एक थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (टीईजी) का उपयोग करके अपशिष्ट गर्मी को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। TEG उच्च तापमान के संपर्क में आने वाली विभिन्न धातुओं के बीच एक वोल्टेज उत्पन्न करके काम करता है, विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने वाले थर्मोकपल के समान। अंततः, TEG द्वारा उत्पन्न शक्ति इंजन के क्रैंकशाफ्ट पर कार्य कर सकती है, इंजन की आंतरिक यांत्रिक ड्राइव द्वारा खपत की गई शक्ति की भरपाई करने के लिए, जैसे कि अतिरिक्त शक्ति जिसे अन्यत्र उपयोग के लिए संग्रहीत किया जा सकता है। अप्रत्यक्ष विधि का सबसे आम तरीका रैंकिन चक्र है। सिद्धांत भाप उत्पन्न करने के लिए अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करना है, और फिर भाप से उत्पन्न गतिज ऊर्जा का उपयोग करना है। यह अपेक्षित है कि 2020 से, यह उपकरण 7 5% से अधिक ईंधन दक्षता में सुधार करेगा।
3 चर वाल्व तकनीक
परिवर्तनीय वाल्व सक्रियण (वीवीए) एक ऐसी तकनीक है जो ऑटोमोटिव इंजनों पर पाई जाती है, और आमतौर पर बड़े डीजल इंजनों पर इसका उपयोग किया जाता है। टूटी हुई सिलिंडर जैसी अन्य तकनीकों की तुलना में, चर वाल्व प्रौद्योगिकी ईंधन दक्षता बढ़ाने और कम गति पर टॉर्क आउटपुट बढ़ाने में आसान बनाती है। वर्तमान में, इस तकनीक पर शोध किया जा रहा है।
4 बंद लूप दहन नियंत्रण
बंद लूप दहन नियंत्रण की अवधारणा वास्तविक समय में पूरे दहन की निगरानी की प्रक्रिया है। इसके लिए ईंधन इंजेक्शन से नियंत्रण की आवश्यकता होती है, जिसमें ईंधन इंजेक्शन रणनीति, इन-सिलेंडर दबाव समायोजन, और जैसे शामिल हैं। डेटा दिखाता है कि बंद-लूप नियंत्रण पारंपरिक ओपन-लूप नियंत्रण की तुलना में 2% - 4% से दहन दक्षता में सुधार कर सकता है। हालांकि, बंद-लूप नियंत्रण सिस्टम जटिलता में वृद्धि लाता है, जो स्थिरता की समस्याएं लाता है। उदाहरण के लिए, सेंसर को दबाव और तापमान की जांच के लिए सिलेंडर में गहराई से जाना चाहिए, और डेटा को जल्दी से संसाधित करने में सक्षम होना चाहिए, जिसका अर्थ लागत भी है। बढ़ना। हालांकि, बंद लूप नियंत्रण प्रौद्योगिकी ने मोटर वाहन इंजनों पर अपनी प्रभावशीलता साबित की है। इसलिए, भविष्य में, हेवी-ड्यूटी डीजल इंजन प्रौद्योगिकी की दिशा एक अपरिहार्य दिशा है।
डीजल इंजन दक्षता को प्रभावित करने वाले चार शोध निर्देश
ये प्रौद्योगिकियां केवल उन प्रौद्योगिकियों की एक श्रृंखला है जिन्हें तेजी से कठोर उत्सर्जन नियमों के तहत विकसित किया गया है। भविष्य में, यह माना जाता है कि वैश्विक उत्सर्जन आवश्यकताएं अधिक से अधिक कठोर हो जाएंगी। डीजल इंजनों की दहन दक्षता किसी भी समय एक तकनीकी दिशा है। निकट भविष्य में, डीजल इंजनों की दहन दक्षता उच्च और उच्चतर होगी।
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