Η στροβιλοεκφόρτιση είναι μια νέα προσέγγιση που μπορεί να χρησιμοποιήσει καλύτερα την ανακτήσιμη ενέργεια από έναν στρόβιλοτοποθετείται στη ροή των καυσαερίων των κινητήρων εσωτερικής καύσης. Η ανάκτηση της ενέργειας του παλμού κατάρρευσης σε απομόνωση της παλμικής ενέργειας μετατόπισης επιτρέπει στην εκφόρτιση του συστήματος εξάτμισης να μειώσει το έργο άντλησης του κινητήρα και να βελτιώσει την οικονομία καυσίμου του κινητήρα. Αυτή είναι μια νέα προσέγγιση για τη βελτιστοποίηση του συστήματος αέρα που έχει μελετηθεί προηγουμένως για κινητήρες με φυσική αναπνοή. Ωστόσο, για να είναι επιτυχής, η στροβιλοεκφόρτιση θα πρέπει να εφαρμόζεται σε υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες, καθώς η μείωση του μεγέθους είναι μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση για τα μελλοντικά συστήματα ηλεκτροκίνησης.
Ορισμένες μελέτες χρησιμοποιούν μονοδιάστατη μοντελοποίηση δυναμικής αερίου για να διερευνήσουν την επίδραση της υπερσυμπίεσης σε έναν υπερτροφοδοτούμενο βενζινοκινητήρα, εστιάζοντας ιδιαίτερα στην αλληλεπίδραση με το σύστημα υπερσυμπίεσης. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η μέγιστη ροπή κινητήρα αυξάνεται σε χαμηλές έως μεσαίες στροφές με τη ροπή υψηλής ταχύτητας ελαφρώς μειωμένη λόγω περιορισμών στην αναπνοή του κινητήρα με βαλβίδες εξαγωγής χαμηλής ανύψωσης. Η μέγιστη ροπή του κινητήρα σε συνάρτηση με την ταχύτητα με μεγαλύτερο στροβιλοσυμπιεστή και στροβιλοσυμπιεστή ήταν συγκρίσιμη με εκείνη του μικρότερου στροβιλοσυμπιεστή χωρίς υπερεκφόρτιση. Οι βελτιώσεις στην οικονομία καυσίμου ήταν εμφανείς στις περισσότερες περιοχές μερικού φορτίου του χάρτη κινητήρα, με τις μέγιστες τιμές να κυμαίνονται από 2 έως 7% ανάλογα με τη βασική στρατηγική του συστήματος αέρα κινητήρα. Η εναπομείνασα μάζα που είχε παγιδευτεί θερμά μειώνονταν σταθερά σε ένα μεγάλο μέρος του χάρτη του κινητήρα, με εξαίρεση τις συνθήκες υψηλής ισχύος, όπου κυριαρχούσε το φαινόμενο πτώσης πίεσης της βαλβίδας. Αυτό αναμένεται να επιτρέψει την προώθηση του σπινθήρα και περαιτέρω οφέλη στην οικονομία καυσίμου.
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης είναι ελπιδοφόρα και δείχνουν ότι η χρήση μερικής από τη διαθέσιμη ενέργεια καυσαερίων για εκκένωση στροβιλοσυμπιεστή κατά προτίμηση σε υπερσυμπίεση μπορεί να έχει θετική επίδραση τόσο στην απόδοση του κινητήρα μερικού και πλήρους φορτίου. Παραμένουν σημαντικές δυνατότητες για περαιτέρω βελτιστοποίηση με την εφαρμογή συστημάτων μεταβλητής ενεργοποίησης βαλβίδων και ελέγχου στροβιλοσυμπιεστή.
Αναφορά
Υπουργείο Εμπορίου και Βιομηχανίας (DTI). Οδικός χάρτης τεχνολογίας Foresight Vehicle: κατευθύνσεις τεχνολογίας και έρευνας για μελλοντικά οδικά οχήματα, Έκδοση 3.0, 2008.https://connect.innovateuk.org/web/technology-roadmap/executive-summary (πρόσβαση τον Αύγουστο του 2012).
Ώρα δημοσίευσης: 16 Μαΐου 2022