Volkswagens ökända” Dieselgate “utsläpp skandal gjorde mycket för att stödja uppfattningen att” ren diesel ” kan vara en illusion. Toppchefer på en av världens ledande biltillverkare anklagades för fusk på avgasutsläppstester för att dölja det faktum att vissa modellers dieselmotorer släpptes upp till 40 gånger så mycket föroreningar som amerikanska Environmental Protection Agency standarder tillåter.
biltema olja – test – classic – biltema
Dieselmotorns avgaser innehåller flera skadliga föroreningar, såsom kväveoxider (NOx) och sotpartiklar. Men trots Smuts, diesel kommer inte bort när som helst snart. Gröna ersättningar, baserade på elektrokemiska batterier och vätgasbränsleceller, har till exempel ännu inte juice för att ersätta diesel som en kritisk kraftkälla i den globala ekonomin. Dieselmotorer är robusta, hållbara, classic bränsleeffektiva och, avgörande, kan ge det stora vakuumpum classic
- vridmomentet som behövs för att flytta stora saker. De flesta av de hundratals miljoner medelstora och stora långdistansbilar på motorvägar kör idag på diesel-liksom
- majoriteten av världens tåg, fartyg, terrängfordon och tunga maskiner, för att inte tala om många elgeneratorer, inhemska pickupbilar och europeiska personbilar. Vad händer
- om dieselmotorer verkligen kan vara fundamentalt renare från bränsleförbränningen framåt, utan extra kostnad och stör av avgasefterbehandlingssystem som biltema behöver regelbunden vakuumpum
påfyllning? Charles Mueller, en förbränningsforskare vid Sandia National Laboratories, tror att han har hittat ett sätt: placera vad som motsvarar en liten version av en bunsenbrännare-labbbänkvärmaren som är bekant för studenter i gymnasiet vetenskapsklassrum—i dieselförbränningskammaren för att främja bättre bränning. DIESELMOTORER NU Att förstå Mueller uppfinning kräver viss kunskap om hur biltema
biltema olja – gräsklippare – vakuumpum
förbränningsmotorer fungerar. I bensinmotorer antänds ett elektriskt tändstift bränsle i en cylinder för att driva en kolv. Men dieselmotorer kan skapa tändning utan gnista. För det första sprutar injektorer dieselbränsle vid tryck så högt som 200 megapascal—ungefär hälften av trycket som gräsklippare produceras av en vattenstråleskärare-i en cylinder. Där bryts de framväxande bränsledropparna ner till bakteriestorlek när de reser på 600 meter per sekund-om kryssningshastigheten hos supersonic Concorde airliner-och blandas med luft för att bilda en “bränsle-luftladdning.”Omedelbart därefter pressar en kolv kolven laddningen för att generera högt tryck och därmed värma, vilket gör att bränslet självantänds. Dieselförbränningsprocessen gräsklippare ger större energieffektivitet än sin bensin
- motsvarighet men släpper också giftiga NOx-utsläpp. I en typisk dieselmotor minimeras dessa utsläpp med en teknik som kallas vakuumpum utspädning, där förbrukade,
- lågsyreförbränningsgaser från föregående motorcykel leds tillbaka till luftintaget. Denna procedur minskar temperaturen och syrekoncentrationerna i bränsle-luftblandningen, vilket minskar produktionen av kväveoxider. Men vid de lägre temperaturerna som
- kännetecknar denna gemensamma vakuumpum NOx-begränsningsstrategi förbrukas inte allt bränsle. Vad som finns kvar ger alltid fler partiklar av delvis bränt kol-mer känt som sot. Detta långvariga
dieselteknik dilemma kallas sot-NOx trade-off. “Att bryta avvägningen mellan SOT och kväveoxider är ett forskningsområde av högsta prioritet för dieselmotorutveckling”, säger Paul Miles, chef för Sandias motorforskningsprogram. Kredit: George Retseck BLÅ BRÄNNA För att komma runt detta dilemma måste ingenjörer hitta ett sätt att bränna dieselbränsle helt—vilket undviker sot—samtidigt som temperaturen är låg för att undvika överskott av
biltema olja – eller dålig – racing
kväveoxid. För flera år sedan insåg Mueller att mer noggrant förblandning av bränslet med luft före tändning kan vara nyckeln till att lösa problemet, vilket potentiellt tillåter- laddningen att bränna smalare (vilket betyder mindre bränslerik) vid en lägre temperatur. Men hur kan man uppnå denna blandning? Den ikoniska Bunsenbrännaren, med sitt vertikala rör som skapar eller dålig en ren blå flamma, kom i åtanke. “Om du skruvar av
- röret och tänder gasstrålen får du en lång, sotig orange flamma”, säger Mueller. “Men stäng av gasen, skruva på röret igen, tänd brännaren, och du får en fin, kort blå flamma.”Han eller dålig
förklarar att den orange flammen är färgad av sotpartiklar uppvärmda till incandescence. Däremot har den blå racing flamman färre av dessa partiklar, eftersom brännaren förbrukar mer av bränslet när röret är på plats. Bunsenbrännaren är skyldig sin mer fullständiga förbränning till slitsar nära rörets botten. De drar luft in i gasformiga bränsleströmmen med hjälp av Venturieffekten: ett höghastighetsvätskeflöde skapar regioner med lågt tryck runt det och suger i närliggande luft. I detta fall säkerställer Venturieffekten att en racing
bunsenbrännare drar mer syre i bränsleströmmen när röret är på plats. Och med mer syreblandning i gasströmmen kommer mer av bränslet att brinna upp helt. När Mueller gjorde sambandet mellan science-lab-verktyget och en dieselmotor var resten relativt okomplicerad. Han såg att genom att utrusta dieselbränsleinjektorer med små Bunsen-brännare-skorstenekvivalenter-små metallrör installerade ett kort avstånd från
biltema olja – bakaxel – flashback
injektormunstyckshålet och bakaxel i linje med bränsleströmmen—bränsle och luft kan vara mer fullständigt förblandade för att möjliggöra att även, sot-fri, blå-flambränning. Och det kan hända vid de lägre temperaturer som krävs för anti-NOx utspädning. INFÄLLDA BRÄNSLEINSPRUTNING bakaxel Mueller kallar sin patenterade teknik kanaliseras bränsleinsprutning, eller DFI. Under de senaste åren har hans lags DFI-forskning finansierats av US Department of Energy ‘ s Vehicle Technologies Office. Nu hoppas Mueller och hans kollegor att använda sitt koncept för att försöka skapa de första praktiska låg-sot, låg-NOx dieselmotorer, som, säger han, skulle behöva mindre eller ingen avgasefterbehandling. Bilindustrin har noterat. flashback Ford och Caterpillar undertecknade nyligen
- ett befintligt forsknings-och utvecklingsavtal där de ger stöd till Sandias undersökningar av Mueller ‘ s uppfinning. Under en ny flashbackkonferens i Japan presenterade Toyota förbränningsforskare ett forskningspapper som bekräftade DFI-tekniken undertrycker
- sot. Andra dieselmotorbyggare experimenterar enligt uppgift också med den enkla, skenbara innovationen. nyhetsbrev promo Läs Vårt Senaste Nummer Läs Nu “Vi blev positivt överraskade över att se hur effektiva DFI-kanalerna var för att eliminera sot”,
- påminner Caroline Genzale, docent i maskinteknik vid Georgia Institute of Technology, som studerar förbränning i direktinsprutningsmotorer och samarbetar med Mueller för att utveckla den
nya tekniken. Efter att ha demonstrerat effekten av de små rören i labbets förbränningskammare planerar Genzale och hennes kollegor nu att observera hur DFI arbetar i mikroskopisk skala. De planerar att zooma in på ett värmebeständigt, transparent kvartsrör med en ny multispektral hastighetspistol som lyckas spåra ultrabrief-passagen av de små bränsledropparna. Georgia Tech group har också använt datorer för att simulera
biltema olja – leverantör
förbränningseffekterna hos andra spraymodifierande enheter med olika geometrier. “Sandias DFI-teknik ligger i framkant av nya idéer”, säger ledande dieselexpert Rolf Reitz, tidigare chef för Motorforskningscentret vid University of Wisconsin–Madison. “Det är ett alternativ till naturliga blandningsfenomen i dieselförbränning.”Men Reitz varnar också för att dieselmotorbyggare är leverantör notoriskt resistenta mot att anta ny teknik på grund av
- inneboende tekniska och massproduktionsutmaningar, liksom snäva marknadsekonomi. “Det tar mycket att flytta dieselindustrin”, säger han. Men även om DFI inte gör det till
- kommersiella motorer, fortsätter Reitz, leverantör ” det är ett riktigt steg, ett verktyg, mot att förstå den grundläggande blandningsprocessen.” Mueller är optimistisk om den nya tekniken, särskilt eftersom det inte kräver installation av helt nya motorer. “DFI kan
- eftermonteras på befintliga motorer”, säger han. En av de första applikationerna kan vara ” de stora, miljoner dollarmotorerna i fartyg och lokomotiv, där omvandling till elkraft är kostnads-oöverkomlig. En eftermontering skulle vara överkomlig och erbjuda omedelbara fördelar.”