Способы раскоксовки дизельного двигателя — инструкция и видео рекомендации
Несмотря на наличие в составе современных моторных масел эффективных моющих средств, внутренние поверхности все равно покрываются твердым налетом. Чем больше времени работает двигатель, тем крепче на его стенках шлаковые отложения.
Кокс (нагар) на клапанах
Постепенно толщина слоя увеличивается настолько, что могут закупориться масляные каналы. Еще одна проблема – подвижные регулирующие и уплотнительные элементы: клапана и поршневые кольца.
При наличии достаточного (в негативном смысле) слоя вредных отложений, подвижные элементы могут заклинить. При этом либо нарушится герметичность, либо напротив: залегшие клапана не смогут выполнять свою функцию регулятора потока газов.
Особенно подвержены этой проблеме моторы, работающие на тяжелом топливе. Раскоксовка дизельного двигателя производится чаще, чем бензинового.
Как и почему происходит отложение так называемого «кокса»?
Важно: Основной «поставщик» проблемы – моторное масло.
Сразу развеем некоторые заблуждения. Почему-то принято считать, что шлаковые отложения возможны только на старых автомобилях, при этом, они достаются по наследству.
Действительно, современное дизельное топливо более чистое (недобросовестные заправки отметаем, поскольку это не системная проблема).
Да и синтетическое масло не содержит углеводородной основы, которая имеет свойство отделяться от состава и приклеиваться к стенкам механизмов. Тем не менее, проблема твердого налета одинаково присуща современным силовым установкам.
Причины образования кокса
В дизельных моторах ситуация усугубляется наличием сажи. Это уникальная субстанция: она может быть сколь угодно мелкой, но сухая составляющая не растворяется в жидкости.
При работе поршневой системы, частички сажи попадают в зазоры колец, и задерживаются в полостях. Затем туда попадает разогретое масло, которое испаряется на раскаленной поверхности поршня (сразу отметим, что такое возможно при потере герметичности маслосъемных колец).
Смесь горячей смазки с твердыми частицами сажи – это прочнейший цемент. Он моментально осаждается на металле, и образует слой самого настоящего лака.
Нагар на поршне и кольцах
Разумеется, в таком состоянии кольца не работают. Пропадает компрессия, тяга, увеличивается расход топлива. А самое печальное – в геометрической прогрессии растет проблема закоксовывания. Залегшие маслосъемные кольца пропускают все больше масла в раскаленную зону, и слой шлака увеличивается.
Такая же картина наблюдается в системе ГРМ. Клапана (особенно выпускные) также работают в напряженной температурной обстановке. Если в цилиндрах есть моторное масло (а мы знаем, что оно туда попадает при закоксованных кольцах), то опять же, вместе с сажей выхлопных газов, образуется плотная масса, со временем превращающаяся в камень.
Закоксованные клапаны двигателя
Еще одна проблема, по результатам которой требуется раскоксовка дизеля – неполное сгорание топлива. При работе испаряются и сгорают легкие фракции, а тяжелый осадок концентрируется в полостях.
Смешиваясь с сажей и маслом, эти составы снова образуют слой шлака, который со временем становится все более монолитным.
Последствия нагара
- Нарушение герметичности поршневых колец, клапанного механизма;
- Так называемое «залегание» подвижных элементов;
- Уменьшение объема камеры сгорания: отсюда потери мощности;
- Нагар на верхнем своде цилиндра, может привести к несвоевременному зажиганию топлива;
- Самая большая проблема – нарушение работоспособности системы смазки.
Об этом подробнее:
Уменьшается проходное сечение масляных каналов: последствия в комментариях не нуждаются. От вибраций могут отваливаться небольшие куски шлака со стенок. Эти элементы могут забивать те же самые маслопроводы, выводить из строя различные датчики.
Как раскоксовать дизельный двигатель?
Академически, для удаления любых твердых отложений есть три способа:
Способ прямого воздействия
Это может быть банальное соскабливание или зачистка.
Никто не отменял пескоструйную машину. Однако у этих способов есть серьезные недостатки.
- Требуется разборка двигателя. Фактически – капитальный ремонт.
Это не означает, что способ снят с повестки. Механическая обработка применяется, но лучше делать это в стендовых условиях, с контролем геометрических параметров.
Механический способ с ультразвуком
Такой способ относительно безопасен для очищаемых деталей. Крошится только шлаковый налет, геометрия не нарушается, зазоры не становятся больше. Однако установки для генерации ультразвука такой мощности, достаточно дорогие.
В личном гараже содержать такое устройство нецелесообразно. Со стоимостью может сравниться раскоксовка колец дизельного двигателя, произведенная сотни раз (с оплатой услуг).
Кроме того, разрушенный налет имеет неоднородные осколки. Весь этот механический мусор остается внутри корпуса, и может наделать немало бед.
Химический, с помощью специальных жидкостей
Пожалуй, самая популярная методика. 20-30 лет назад двигатели раскоксовывали именно таким способом.
Остановимся на нем подробнее:
Преимущества работы с жидкостями – они не наносят вреда металлическим деталям.
Обратите внимание
Можно полностью разрушить пластиковые датчики, прокладки и резиновые втулки-сальники.
Еще один плюс: лаковые отложения полностью растворяются, их можно удалить через сливное отверстие, либо они сами вылетают в выхлопную трубу.
Но главное достоинства – это локальное применение. Для введения жидкости-растворителя не требуется полная разборка двигателя, и тем более его демонтаж. Достаточно получить доступ к отверстию (например, выкрутить свечи), или снять клапанную крышку.
В некоторых случаях, препараты добавляют в моторное масло либо топливо. Однако именно эта методика (разбавление технических жидкостей) вызывает наибольшее количество споров.
Методика промывки с целью раскоксовывания
- Для очистки залегших поршневых колец следует добавить жидкость через отверстие для свечи (для дизеля не всегда возможно) или для форсунки. Затем отверстия закрываются, и мотор откисает в течение продолжительного времени. Это можно отнести к недостаткам: моментального эффекта трудно добиться. Все-таки шлак должен раствориться. Избыточно агрессивные препараты применять опасно: можно повредить прокладки и резиновые элементы.
- Затем надо удалить излишки жидкости с помощью насоса или шприца с трубкой. Если запустить мотор с остатками летучих жидкостей в цилиндрах, можно вызвать нежелательную детонацию. Кроме того, горючие материалы в глушителе пользу не принесут, особенно катализатору.
- Запускаем двигатель, не обращая внимание на белый дым из трубы, и неровную работу вначале. После непродолжительной работы мотора, весь растворенный шлак либо вылетит в трубу (буквально), либо попадет в моторное масло.
Поэтому запоминаем важное правило:Важно! После раскоксовывания, обязательно меняем масло в двигателе.
- Аналогично промываются клапана. Снимается крышка, любым способом заливаются гнезда клапанов. Затем удаляются остатки промывки, и снова меняется моторное масло.
Поэтому запоминаем важное правило:При всех достоинствах, которые можно прочитать на упаковке любой «промывки», есть один серьезный недостаток.
Средство для раскоксовки Лавр
Невозможно проконтролировать результат визуально. О результатах работы можно судить косвенно, по изменившемуся характеру работы мотора.
Раскоксовка Эдиал поршневых колец, высокотехнологичная присадка для бензиновых и дизельный двигателей на 40-60литров топлива, 50 мл присадки во флаконе 100мл
Скоро начало шиномонтажного сезона, готовься всесте с нами. У нас уже действуют сезонные АКЦИИ. В наличии разные варианты шиномонтажных комплектов по выгодным ценам.
Методика проведение раскоксовки ЭДИАЛ (Edial) очень простая: нужно просто залить ее в бак автомобиля для полного смешения с топливом на АЗС перед заправкой.
Раскоксовка поршневых колец происходит при штатной эксплуатации автомобиля, т.е. в процессе движения. Частицы препарата попадают в камеру сгорания вместе с бензином или дизельным топливом, проникают в нагар и выгорают вместе с ним.
Особенности раскоксови Эдиал:
— нет аналолов на рынке автохимии
— не требует снятия свечей и форсунок для проведения раскоксовки. Раскоксовка добавляется в топливо: бензин или дизельное. Это особенно актуально для оппозитных или V-образных бензиновых двигателей и абсолютно для всех дизельных легковых и грузовых автомобилей, где выкрутить свечи или снять форсунки для заливки препарата в камеру сгорания крайне затруднительно.
— быстрота введения препарата (процесс занимает меньше минуты). Перед заправкой топливом на АЗС необходимо просто залить флакон с препаратом в бак а/м, а затем долить топлива до необходимого количества. При постоянной плюсовой температуре можно заливать в уже полный бак. Препарат быстро и полностью растворится в топливе.
— раскоксовка происходит без замены моторного масла, так как нагар и лаковые образования полностью сгорают в камере сгорания и удаляются через выхлопную систему авттранспорта. Таким образом, можно проводить раскоксовку двигателя в любое удобное для Вас время, когда это потребуется, не подгадывая ее проведение под замену масла.
— прекрасно раскоксовывает поршневые кольца двигателя. Доказано многочисленными испытаниями на различных марках автомобилей.
— очищает от нагара поверхности деталей камеры сгорания, в том числе впускные и выпускные клапана и их седла. Часто нагар образуется на гранях фасок седел клапанов, из-за этого нарушается герметичность соединения клапан — седло. Двигатель начинает троить, происходят пропуски зажигания. Очень тяжело убрать нагар с таких мест, на СТО обычно сразу предлагают снимать головку блока и производить ремонт. Но нашей раскоксовке под силу очистить нагар с таких поверхностей и Вы можете существенно сэкономить на ремонте воспользовавшись этим продуктом.
— очищает от нагара и красного налета (от октаноповышающих присадок) свечи зажигания или накаливания. После использования раскоксовки поршневых колец Edial очищаются электроды свечей и сопла инжекторов от нагара и лаковых образований, соответсвенно улучшается распыл, смесеобразование и сгорание топлива.
— Благодаря эффективному восстанавлению компрессии после раскоксовки уменьшается расход топлива и увеличивается мощность двигателя, а также снижается расход масла на угар. На поверхностях деталей камеры сгорания, образуются защитные пленки препятствующие появлению нагара. Эти пленки уменьшают последующее закоксовывание колец благодаря уменьшению контактных температур в камере сгорания и, как следствие уменьшение деструкции молекул масла.
Рекомендуем применять раскоксовку в следующих случаях:
— при перегреве (закипании) двигателя;
— при постоянных холодных пусках ДВС при минусовых температурах и длительной зимней эксплуатации автомобиля;
— при многочисленных поездках в городе, особенно в пробках;
— после многомесячных простоев;
— после заправки некачественным топливом, что приводит к повышенному нагарообразованию в камере сгорания
— при падении компрессии ДВС и повышенном потреблении масла.
— в зимнее время (улучшится запуск двигателя)
Результат применения:
— восстановление и выравнивание компрессии;
— снижение расхода масла на угар и экономия топлива;
— восстановление мощности двигателя;
— улучшение динамики и приемистости а/м
— устранение «красного налета» на свечах зажигания и улучшение их работы и ресурса;
— снижается токсичность выхлопа в 1,5-3 раза;
— происходит нормализация теплового режима в камере сгорания;
— улучшается запуск автомобиля (особенно зимой) и снижается эмиссия сизого дыма;
— повышает крутящий момент и КПД двигателя;
— устраняется детонация в двигателе и увеличивается ресурс ЦПГ
Когда обезуглероживание дизельного грузовика означает удаление дизельного топлива
Транспортная отрасль начинает смиряться с идеей, что волшебной палочки от обезуглероживания не существует. Точно так же, как не существует универсальных спецификаций грузовиков, не существует всеобъемлющей технологии с нулевым уровнем выбросов, которая удовлетворяла бы всем требованиям применения и рабочего цикла.
Для автопарков, серьезно относящихся к обезуглероживанию, это означает поиск правильного сочетания технологий, которые они могут использовать в краткосрочной перспективе, чтобы максимально сократить выбросы. Мы не ждем, пока технология электромобилей догонит работу, которую уже выполняет внутреннее сгорание. Мы говорим о временных рамках от одного до пяти лет — ближайшем будущем.
«Есть отрасли, которые труднее электрифицировать», — сказал Б. Дж. Джонсон, соучредитель и генеральный директор ClearFlame, компании, которая недавно продемонстрировала, что ее запатентованная технология может позволить большегрузным дизельным грузовикам работать на 100% возобновляемых источниках энергии. топлива на основе.
«Что мы делаем, это немного дерзко говорить, но мы забираем дизельное топливо из дизельного двигателя», — добавила Джули Блюмрайтер, соучредитель и главный технический директор ClearFlame.
«Мы разработали способ заставить дизельный двигатель работать на топливе из этанола с целью дополнить электрификацию, упростив обезуглероживание тех приложений, которые трудно электрифицировать, не требуя изменения поведения пользователя», — сказал Джонсон.
«Это позволяет автопаркам продолжать заправляться жидкостями, не требуя изменения инфраструктуры, необходимой для электрификации. Все знают, как работать с дизелями и работать с жидким топливом».
Но очень немногие понимают, как работает «дизель», если это «дизельный» двигатель только по названию, и он работает на этаноле. Итак, давайте начнем с этого.
Компания ClearFlame продемонстрировала свою технологию двигателя, работающего на этаноле, взяв дизельный грузовик класса 8 с 15-литровым двигателем Cummins X15 мощностью 500 л. для работы на возобновляемом этаноле E98.
Во время этих первых тест-драйвов грузовик проезжал короткие маршруты — несколько часов или около того — без груза, чтобы получить первый опыт управления автомобилем.
«У нас есть планы загрузить грузовик на испытательном полигоне и в ближайшее время провести динамометрический стенд», — сказал Блюмрейтер. «Мы уже показали на динамометрическом стенде двигателя, что можем получить точно такую же кривую крутящего момента и полную мощность, как у имеющегося в продаже двигателя, работающего на дизельном топливе, поэтому мы уверены, что сможем точно так же тянуть нагрузку на этаноловом топливе.
Мы проверим эти дополнительные ящики с доказательствами, которые приведут к нашей первой передаче флота через несколько месяцев».
Первоначальные испытания проводились в основном на равнинной местности и в мягкую зимнюю погоду.
«Мы также подняли его по пандусу с уклоном около 4%; у нас есть все основания ожидать, что этим летом грузовик будет буксировать груз весом 80 000 фунтов по Среднему Западу, после чего последуют испытания на высоте и в экстремальных погодных условиях», — сказал Джонсон. По словам дуэта, автомобили будут способны перевозить тот же груз так же, как и дизельные автомобили до модификаций ClearFlame. Но что мы можем ожидать с точки зрения экономии топлива или родственного эквивалента?
«Экономия топлива всегда будет варьироваться в зависимости от нагрузки и условий, но мы знаем из всех проведенных нами испытаний двигателя, что в одних и тех же условиях двигатель работает с тепловой эффективностью, эквивалентной дизельному топливу», — сказал Блюмрайтер.
«Иными словами, грузовик ClearFlame имеет такую же эффективность использования топлива, что и традиционный дизельный двигатель, — сказал Джонсон.
«Примерно от 80% до 90% деталей двигателя мы берем из стандартного дизельного топлива», — пояснил Блюмрайтер. «Мы можем сделать это так же, как ремонт дизельного двигателя. Вы можете перевести этот дизельный двигатель на этанол, выбрав компоненты ClearFlame, такие как поршень, инжектор и другие компоненты, которые сделают его совместимым с этанолом».
Компания Blumreiter также сообщила, что топливная система должна быть изготовлена из материалов, совместимых с этанолом, а также должна быть способна подавать топливо со скоростью и в то время, которое требуется ClearFlame для калибровки.
«Другие изменения, которые мы вносим, касаются систем воздуха и рециркуляции отработавших газов», — продолжила она. «Чтобы заставить такое топливо, как этанол, работать в дизельном цикле, требуется более горячая среда — мы делаем это, корректируя управление температурой, чтобы использовать существующее тепло.
Мы удалили охладитель EGR для рециркуляции горячих выхлопных газов и уменьшения охлаждения воздуха, выходящего из ступени компрессора. По сути, мы заставляем топливо работать как дизельное топливо за счет более горячего заряда на впуске».
Джонсон отметил, что ClearFlame ведет переговоры с OEM-производителями о выпуске этого нового продукта. Модернизация существующих грузовиков является одной из бизнес-моделей ClearFlame, но он сказал, что «это более инвазивно, чем модернизация с болтовым креплением, потому что требует замены поршня и больше похоже на традиционную реконструкцию/восстановление.
«Мы работаем над тем, чтобы внедрить эту технологию на сборочной линии в качестве опции продукта, так же как некоторые OEM-производители предлагают опцию природного газа. Мы предполагаем, что OEM-производители говорят: «Вы получаете 12-литровый двигатель, и вам нужен вариант с этанолом или дизель?»
Что касается того, почему вы выбрали это, Джонсон заявил, что использование стандартного этанола из кукурузы снизит выбросы углерода в течение жизненного цикла на 45-50% по сравнению с выбросами дизельного двигателя, в отличие от сокращения только на 5-10% при использовании природного газа.
Есть и дополнительные преимущества сервиса.
«Вам не нужен DPF, это упрощенная версия SCR», — сказал Джонсон. «Мы работаем над долгосрочными проектами с Министерством энергетики, чтобы выйти за рамки потребности в SCR и перейти к трехстороннему катализу. Выхлопная система, в которой нет сажи и которая работает с большей температурой, также сделает ваш катализатор более счастливым».
Что касается эксплуатационных расходов, то Джонсон и Блюмрайтер отметили высокую тепловую эффективность двигателя ClearFlame и низкую стоимость этанола, что позволяет автопаркам, решившим внедрить эту технологию, сэкономить чистые средства.
«Вы экономите деньги, если топливо имеет конкурентоспособную цену в эквиваленте дизельного топлива», — сказал Джонсон.
«С предыдущими альтернативными видами топлива и платформами с искровым зажиганием был такой компромисс, что вы теряли тепловую эффективность в двигателе. Поскольку мы заставляем топливо вести себя так, как если бы оно было дизельным, это позволяет нам сохранить характеристики этого двигателя, на которые люди привыкли полагаться».
«Из-за эквивалентного теплового КПД, — сказал Джонсон, — нам нужно всего лишь сравнить яблоки с яблоками по топливу, и мы выиграем».
Проблема, как и все новые варианты обезуглероживания, заключается в принятии.
«Большая проблема, с которой мы сталкиваемся, заключается в том, что в реальном дискурсе люди по-прежнему видят больше волнений по поводу электрификации», — сказал Джонсон. «Я думаю, что автопарки прямо сейчас обеспокоены: «Если я обезуглерожу, но это не электричество, кого-нибудь это будет волновать?»
«Одно из больших преимуществ сектора этанола по сравнению с возобновляемым природным газом и возобновляемым дизельным топливом заключается в том, что нет ископаемого топлива. — интенсивная магистраль, на которую можно вернуться, когда не хватает основного топлива. Ассоциация возобновляемых источников топлива поставила перед собой цель добиться к 2035 году производства этанола с нулевым выбросом углерода, что может стать первой общей топливно-энергетической базой, достигшей этой точки.
Нет никаких причин, по которым этанол не может быть конкурентоспособным как по стоимости, так и по выбросам углерода в ближайшие десятилетия, а возможно, и на неопределенный срок».
Независимо от технологий, единственное, о чем заботится мир автопарков, как хорошо известно руководителям автопарков, это результаты. Стремление к обезуглероживанию флота вполне реально. Это происходит. Как это произойдет, решать автопаркам, и доказательство будет в приложениях.
Как ClearFlame стремится обезуглероживать дизельные двигатели
Одно дело проверить технологию в лаборатории. Другое дело доказать это в реальном мире.
Технология двигателя ClearFlame позволяет дизельным двигателям работать на топливе с низким содержанием углерода, сохраняя при этом автоматическое зажигание или дизельный цикл (Фото: ClearFlame)
Компания ClearFlame Engine Technologies сделала следующий шаг в развитии своей запатентованной технологии, позволяющей дизельным двигателям большегрузных грузовиков работать на полностью возобновляемом растительном топливе.
В декабре компания приступила к первоначальным дорожным испытаниям, что стало важной вехой на пути к обезуглероживанию большегрузного транспорта.
«Эта демонстрация подтверждает работоспособность нашей технологии, позволяющей удалять грязное дизельное топливо из большегрузных автомобилей, — сказал Б. Дж. Джонсон, генеральный директор и соучредитель компании со штаб-квартирой в Женеве, штат Иллинойс. «Транспортный сектор в настоящее время является крупнейшим источником выбросов парниковых газов. Просто надеяться, что к 2050 году мы добьемся нулевых выбросов парниковых газов, недостаточно.
«Если мы хотим серьезно заняться борьбой с изменением климата, нам нужно больше решений, которые сегодня могут обеспечить быструю декарбонизацию, особенно для тяжелых грузовиков, которые являются одними из самых опасных преступников».
Испытательный автомобиль
Автомобиль-демонстратор технологии двигателя ClearFlame представляет собой грузовик International LT 625 Class 8 2019 года, оснащенный 15-литровым дизельным двигателем Cummins X15 мощностью 500 л.
с. Двигатель был модернизирован с использованием технологии ClearFlame для работы на этаноле E98.
«Этот автомобиль действительно уникален — это единственный грузовик класса 8, работающий на 100% этаноловом топливе без каких-либо присадок для улучшения воспламенения и без дизельного топлива», — сказала Джули Блюмрайтер, соучредитель и главный технический директор ClearFlame. . «Управление этим транспортным средством сегодня на самом деле менее углеродоемко, чем сопоставимый грузовик с электрическим приводом.
«Мы восстановили двигатель с помощью технологии ClearFlame, и теперь мы можем управлять автомобилем, чтобы получить дополнительный опыт и доказательства за пределами динамометрического стенда. Некоторым вещам можно научиться, только проводя испытания автомобилей. Прямо сейчас мы только что загнали его на эти самые ранние тесты. Но на динамометрическом стенде мы продемонстрировали, что двигатель соответствует полной линейке проушин серийного дизеля. У нас есть планы получить грузовик под нагрузкой на испытательном полигоне, а также загрузить его на динамометрическом стенде шасси, так что следите за обновлениями, пока мы проверяем эти дополнительные поля, ведущие к передаче парка.
«Мы уже знаем, что двигатель может точно соответствовать характеристике дизеля. Так что с нашей стороны нет опасений, что мы сможем тянуть груз точно так же».
Компания заявила, что широкая доступность, экономичность и низкий уровень выбросов возобновляемого этанола сделали его предпочтительным топливом для испытаний, но подчеркнула, что технология ClearFlame не зависит от топлива и может работать практически на любом топливе. По словам компании, эта гибкость позволяет выбирать топливо на основе таких факторов, как углерод с низким жизненным циклом, эксплуатационные расходы или региональная доступность.
Использование дизельных циклов
Ключом к технологии ClearFlame, в конечном счете, является управление теплом для создания автоматического воспламенения – в основном, использование дизельного цикла – с другими видами топлива, кроме традиционного дизельного топлива на нефтяной основе.
«Каждое топливо имеет свойства, определяющие задержку воспламенения», — сказал Блюмрайтер.
Джули Блюмрайтер, ClearFlame (Фото: ClearFlame)
«Кривая задержки воспламенения для каждого вида топлива зависит от температуры. Чем горячее вы получаете, тем короче задержка воспламенения для любого топлива. Мы рассмотрели, насколько горячим нам нужно будет сделать воздух таким, чтобы, когда мы впрыскиваем этанол с тем же временем, что и впрыск дизельного топлива, он загорался бы сразу после того, как загорелся бы дизель.
«На самом деле речь идет о более горячем заряде, в который вы впрыскиваете топливо, которое сразу же загорается и образует тот же управляемый смешиванием шлейф, который дизельное топливо формирует в обычном дизельном двигателе.
Оттуда вы можете использовать дизельный цикл и все его преимущества, такие как высокий крутящий момент и эффективность».
Технология ClearFlame получает тепло для подачи топлива от самого двигателя, удаляя охладитель из контура рециркуляции отработавших газов (EGR) и добавляя байпас на промежуточный охладитель для использования уже горячего воздуха от компрессора турбонагнетателя.
«Этот процесс сжатия в цилиндре, из которого дизель получает тепло, не только повышает температуру, но и увеличивает любую разницу температур», — сказал Джонсон. «Если вы начнете процесс сжатия немного горячее, это не один к одному. Если у вас на 65°C горячее внизу, то наверху не на 65°C горячее. Если вы начнете нагреваться на 65°C выше, то на самом деле вы получите температуру почти на 200°C выше.
«Горячего воздуха от турбины и горячего выхлопа много — энергия есть, просто надо лучше ею управлять».
Тепло от двигателя используется для повышения температуры всасываемого воздуха, достаточной для самовоспламенения этанола при впрыске в цилиндр непосредственно перед верхней мертвой точкой, как в дизельном топливе.
Блюмрайтер сказал, что температура в цилиндрах примерно на 200°C выше, чем у обычного дизеля, а выхлопные газы примерно на 25° и 75°C выше, «поэтому он не намного горячее, чем дизель, но порадует любую систему доочистки».
Тем не менее, достаточно жарко, чтобы потребовать тепловой защиты в камере сгорания в виде термической обработки днища поршня, нижней части головки цилиндров и клапанов. И это, наряду с этаноловыми форсунками, заменяющими дизельные форсунки, и блоком управления двигателем ClearFlame для управления всем этим, по сути, все, что нужно для замены дизельного двигателя на двигатель ClearFlame, работающий на этаноле.
Другие жидкие виды топлива также могут быть приспособлены с корректировками в соответствии с характеристиками конкретного топлива. «Глядя на другие виды топлива, мы должны смотреть на конкретное топливо, нужна ли ему какая-то аппаратная настройка, что-то вроде топливного насоса, который должен прокачивать больший или меньший объем, а затем калибровка, основанная только на объемной энергии.
плотность и цетановое число топлива», — сказал Блюмрейтер. «Для нас, базирующихся на Среднем Западе и смотрящих на США, этанол является дешевым, уже представленным на рынке и легко доступным.
«Но на других рынках это может быть другое топливо, или в будущем, когда синтез топлива и электронное топливо наберут обороты, мы будем готовы и будем ждать, чтобы использовать любое топливо, которое легко синтезировать и дешевое для клиентов. свои руки. ClearFlame не привязан к какому-либо конкретному топливу, мы отделяем преимущества дизельного двигателя от потребности в дизельном топливе — эта свобода открывает такие возможности, как этот первый грузовик на этаноле, который может одновременно снизить совокупную стоимость владения и сократить выбросы парниковых газов».
Наряду со снижением выбросов CO2, технология двигателя ClearFlame также сокращает выбросы твердых частиц и NOx до такой степени, что можно уменьшить объем доочистки и не требуется сажевый фильтр.
Обеспечение безопасности транспортных средств в будущем
После первоначальных испытаний компания ClearFlame намерена передать свой автомобиль для испытаний этим летом, а также планирует переоборудовать другие транспортные средства для проведения испытаний в сентябре.
«У нас есть цель получить по крайней мере семь из них в руках флота в сентябре, и мы продолжаем увеличивать это количество», — сказал Блюмрайтер.
Первоначально компания нацеливалась на свою технологию как на вторичный рынок для модернизации существующего парка грузовиков. «Мы знаем, что плотность энергии между дизельным топливом и этанолом различна», — сказал Блюмрайтер. «Но в долларах за милю (на основе) это будет дешевле для автопарков. Даже автопарки, у которых не обязательно есть экологические мотивы для снижения выбросов углерода, смотрят на экономию топлива, которую они могут получить, и находят это привлекательным предложением».
Компания ClearFlame Engine Technologies начала дорожные испытания собственной технологии двигателей (Фото: ClearFlame)
Грузовикам класса 8, возможно, потребуется перевозить больше топлива, чтобы соответствовать запасу хода, который они в настоящее время получают с дизельным двигателем, но Блюмрайтер отметил, что «в отрасли гораздо проще и более распространено добавить больше места для хранения жидкого топлива на полуприцеп, чем хранилище для газообразного топлива.
С точки зрения того, что устраивает автопарк, что понимают водители — заправка вашего грузовика жидким топливом — изменение поведения минимально. Просто выберите насос с надписью «этанол», а не насос с надписью «дизель».
Адаптация технологии ClearFlame к существующему двигателю грузовика аналогична капитальному ремонту шасси с потенциальным периодом окупаемости всего 15 месяцев.
«Когда мы разрабатывали это, мы убедились, что понимаем, что это период окупаемости, которого ожидают флоты», — сказал Блюмрайтер. «Мы нацелились на это как на точку входа».
Преимущества снижения выбросов углерода для производителей двигателей
ClearFlame работает с John Deere над пилотным демонстрационным проектом платформы двигателя для внедорожников, демонстрируя технологию компании в интеграции с оригинальным оборудованием. Помимо возможности использовать жидкое топливо с низким содержанием углерода, технология двигателя ClearFlame потенциально предлагает некоторые значительные преимущества для производителей двигателей, отчасти из-за того, что двигатели в этом не нуждаются.
«Топливо, которое мы используем, не образует заметных количеств сажи, поэтому его можно продавать без сажевого фильтра, что в таком случае будет означать довольно большую экономию на уровне OEM», — сказал Блюмрайтер. «Даже если есть какой-то специальный или мелкосерийный компонент, стоимость DPF, компенсирующая любые дополнительные производственные затраты, дает большой запас даже при поломке или даже при более низкой стоимости сборки».
Еще одна возможность, которая наверняка будет привлекательна для производителей двигателей, заключается в том, что «на самом деле мы могли бы иметь меньший пакет охлаждения, несмотря на более горячую стратегию», — сказал Блюмрайтер. «Охладитель рециркуляции отработавших газов — действительно большой источник теплового потока в охлаждающую жидкость. В целом, отвод тепла в охлаждающую жидкость от нашего переоборудованного двигателя ниже, чем от базового дизеля, который мы измеряли до переоборудования».
Би Джей Джонсон, ClearFlame (Фото: ClearFlame)
«Это еще более важно для бездорожья, — сказал Джонсон, — потому что у вас нет набегающего потока воздуха, а охлаждение — еще большая проблема».
Джонсон добавил, что «сейчас прилагаются большие усилия, чтобы выяснить, как мы можем производить такие вещи, как возобновляемое дизельное топливо, синтетический бензин или возобновляемый природный газ? Как сделать топливо достаточно идентичным, чтобы оно могло работать в современных двигателях?
«Мы считаем, что намного лучше сказать, как сделать двигатель независимым, чтобы использовать преимущества топливного ландшафта в будущем? Может быть, это то, с чего мы начинаем, может быть, это что-то другое.
«Мы собираемся победить, потому что для нас это на самом деле не имеет значения».
Не «ДВС против BEV»
Хотя технология двигателя ClearFlame потенциально может увеличить срок службы двигателя внутреннего сгорания на десятилетия, основатели не рассматривают электрификацию как предложение «мы против них».
«На самом деле мы не считаем, что пытаемся конкурировать с электричеством в тех же областях применения», — сказал Блюмрайтер.
«Я вижу это как спектр, варьирующийся от легко электрифицируемых до трудно электрифицируемых. Мы смотрим на такие вещи, как дальние перевозки и приложения, которые имеют действительно жесткие рабочие циклы и могут постоянно использовать жидкое топливо, чтобы иметь возможность выполнять работу.
«Я вижу, что мы приближаемся как дополнение. Мы в одной команде, вытесняем нефть с рынка, а не друг друга.
«Мы тоже не сомневаемся, во что может перерасти электрификация, но прямо сейчас пытаемся что-то сделать с выбросами.
«Климатологи смотрят на накопление углерода в воздухе как на процентную ставку. Если мы сможем уменьшить тонну в этом году, а не тонну через 30 лет, это на самом деле больше повлияет на возможный климат через 50 лет. Вот почему мы чувствуем безотлагательность начать оказывать такое влияние сейчас, потому что мы знаем, что это будет иметь такой же усугубляющий эффект в будущем».
Джонсон согласился с тем, что скорость важна с точки зрения воздействия на окружающую среду, «и это то, чем мы занимаемся.