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阿凯特斯10.6 L对置活塞柴油发动机状态更新

2021年3月25日

忠实的朋友的力量一直在研发一款10.6 L对置活塞(OP)二冲程循环柴油发动机,主要用于8级重型卡车。12月,公司宣布3缸、300 kW OP发动机的氮氧化物排放量为0.02 g/bhp-hr,这将满足加州2027在FTP循环中的排放要求。本月早些时候,Achates Power还宣布,将开始开发2缸和4缸对置活塞发动机变种,用于3-6级中等负荷应用。该项目将与五十铃、克莱姆森大学和威斯康辛大学麦迪逊分校合作,得到美国能源部500万美元的资助。

在这些声明之后,Achates Power提供了10.6 L OP引擎正在进行的开发工作的更多细节和一些最新成果。

对置活塞结构的优点之一是燃烧室的表面积与体积比低,这可以降低热损失和提高制动热效率(BTE)。在10.6 L OP发动机中,最大BTE接近50%,如图1所示。这意味着二氧化碳含量低2根据最新的结果,该引擎产生了415 g/bhp-hr CO2(RMC-SET周期),与2027相比有限公司2排放标准432克/ bhp-hr。

图1。Achates 10.6 L OP引擎BTE, %

高效模式

Achates Power将他们的10.6 L OP引擎作为满足bob app下载,其重点是在低引擎负荷运行时,如在城市缓慢行驶时,减少排放。这反过来又要求效率热管理在冷启动和低负荷运行期间支持催化剂快速点火的策略。Achates为10.6 L发动机开发了两种校准:一种是高效校准,另一种是催化剂点火校准,发动机图上的大片区域的排气温度超过~400°C。相对活塞结构,发动机的充电是由增压器/涡轮增压器提供的,而不是由发动机的泵送工作,在空燃比控制和排气温度管理方面提供了更多的灵活性。相比之下,四冲程柴油发动机预计需要这样的热管理策略气缸失活达到NOx低排放标准。

图2显示了与基准常规发动机相比,OP 10.6 L发动机的废气温度和氮氧化物排放量(冷启动FTP)。基准发动机是由AVL开发的12.7 L 4冲程循环柴油概念发动机,以满足CARB低氮氧化物排放标准[5081]。AVL概念发动机的后处理系统包括一个电加热催化剂(EHC)和一个紧耦合SCR催化剂(ccSCR, V/Cu-Z),然后是底部DOC/DPF和SCR (V/Cu-Z)/ASC催化剂。

Achates OP发动机采用传统的下置系统,包括DOC +过滤器上可控硅+可控硅+ ASC(即,没有ccSCR或EHC)。此外,Achates模拟表明,标准的MY 2021系统,包括DOC/DPF + SCR (Fe/Cu-Z)/ASC,将产生类似的排放性能。

图2。冷启动FTP循环的排气温度和氮氧化物排放- achates 10.6 L OP发动机vs. 4冲程基准发动机

来自Achates Power(圣地亚哥,CA)和Aramco Services(诺维,MI)测试的OP发动机数据。AVL之后的基准引擎数据[5081]

Achates 10.6 L OP发动机通过复合FTP产生0.016 g/bhp-hr NOx。此外,在采用新版本的10.6 L OP发动机和MY 2021后处理系统的模拟中,在同一测试周期中,NOx排放仅为0.007 g/bhp-hr。图2中的基准发动机产生了0.018 g/bhp-hr的NOx,由于EHC的功率消耗,其燃油消耗减少了1%。

Achates Power相信,催化剂点火校准将使OP发动机在低负载(LLC)测试循环中也能满足适用的NOx排放限制。此外,高温校准可以使DPF再生而不需要排气燃油喷射,从而避免相关的喷射硬件。

来源:忠实的朋友的力量