Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Amerykańscy specjaliści opracowali nowy sposób wtrysku paliwa dla silników diesla. Dzięki niemu ogólna sprawność silnika wzrasta o 10%, a emisja zanieczyszczeń zmniejsza się o 80 procent.

Silniki diesla są bardziej wydajne od benzynowych, jednak emitują więcej zanieczyszczeń. Jest to spowodowane faktem, iż wykorzysywane paliwo jest ciężkie, bardzo lepkie i mniej lotne od benzyny. Trudniej jest też je spalić. Ponadto wymagane są wyższe temperatury spalania, co z kolei przyczynia się do emisji tlenków azotu.

George Anitescu z Wydziału Inżynierii Biomedycznej i Chemicznej nowojorskiego Syracuse University skonstruował nowy wtrysk, który dostarcza paliwo w stanie nadkrytycznym. O stanie takim mówimy wówczas, gdy dla danej substancji zostanie przekroczony punkt krytyczny temperatury i ciśnienia. Wówczas zanikają różnice pomiędzy fazą ciekłą i gazową. Anitescu dostarcza silnikowi właśnie takiego paliwa. Dzięki temu rozwiązaniu lepkość nie stanowi już problemu, a paliwo i powietrze są znacznie lepiej wymieszane niż w obecnie używanych rozwiązaniach. Mamy więc do czynienia z szybszym, czystszym i bardziej dokładnym spalaniem. Zdaniem Anitescu, takie rozwiązanie przypomina połączenie silnika diesla z silnikiem benzynowym i ma zalety obu metod.

Aby uzyskać stan nadkrytyczny Anitescu musiał najpierw podgrzać paliwo do temperatury około 450 stopni Celsjusza przy ciśnieniu około 612 atmosfer. O ile uzyskanie takiego ciśnienia nie powinno sprawić najmniejszych problemów, to wysoka temperatura paliwa jest prawdziwym wyzwaniem. Anitescu wraz ze swoim zespołem wykorzystał ciepło emitowane przez system wydechowy. Jednak w wysokiej temperaturze węglowodory tworzą bardzo lepkie osady, które mogą prowadzić do zatkania systemu paliwowego. Problemu można uniknąć rozcieńczając paliwo np. dwutlenkiem węgla lub wodą. Amerykańscy naukowcy rozcieńczyli je... spalinami produkowanym przez sam silnik.

Na razie prowadzono jedynie testy laboratoryjne, jednak prototypowy system do prób polowych może powstać jeszcze w bieżącym roku. Jego skonstruowanie nie powinno przysporzyć większych problemów, gdyż dotychczas używano standardowych części, które dobrze się sprawdzały. Ponadto, jak mówi Anitescu, jest wiele możliwości regulacji i zmiany parametrów pracy wtrysku i samego paliwa, dzięki czemu łatwo będzie można reagować na wszelkie pojawiające się problemy.

Jak na razie największym wyzwaniem, które zauważają inni specjaliści, jest zmniejszenie się lepkości nadkrytycznego paliwa. W silnikach diesla paliwo jest wykorzystywane do smarowania, więc musi być lepkie. Anitescu mówi, że problem ten można rozwiązać na dwa sposoby. Pierwszy to wprowadzenie jakiegoś lubrykantu na końcowych fragmentach systemu paliwowego, gdyż to właśnie tam paliwo straci konieczną lepkość. Drugi sposób to użycie paliwa w stanie podkrytycznym. Nadal będzie miało ono bardzo dobre właściwości, a jednocześnie zapewni odpowiednie smarowanie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ten system powinien poradzić sobie tez ze wtryskiem oleju do frytek. Co więcej podobny system jest stosowany od jakiegoś czasu przez domorosłych konstruktorów którzy różnice parametrów oleju napędowego i oleju roślinnego kompensują podniesieniem temperatury tego drugiego przez ciepło uzyskane z układu chłodzenia zasada mniej więcej taka sama.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Rok 2009. Prawie 7 lat temu. Ktoś słyszał cokolwiek żeby to szło dalej?

Edited by thikim

Share this post


Link to post
Share on other sites

W międzyczasie czytałem o nowej erze silników dwusuwowych na ropę, które miały zdominować motoryzację, jako tańsze i wydajniejsze. I tez cisza.

A jakiś polski inzynier zamiast tradycyjnych zaworów i rozrządu testował swój pomysł na zawory obrotowe. Silnik miał być lzejszy, wydajniejszy, oszczędniejszy i uzyskiwać większe obroty. I tez nic nie słychać.

Zresztą silniki Wankla mazdy tez nie zrobiły kariery. A poza LPG nic nowego nie przyjęło sie w motoryzacji.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Bez przesady. Hybrydy i elektryki zaczynają się trochę rozpychać na rynku.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest Astro

Może nie na temat (bo niekoniecznie diesel – obecnie nie stosuję :)), ale wymiana zwykłych świec (nie będę reklamował :D) potrafi ograniczyć spalanie o dobre parę procent. Jak dołożymy jeszcze właściwe ogumienie, to pewnie kumulacja ma już więcej niż 10%. :)

Można jeszcze wyjąć ołowianą wkładkę z buta, a ekolodzy będą musieli zmieniać porteczki (na moją przyciężkawą nogę, bez ołowianej wkładki, nie ma niestety lekarstwa… :/). :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA jest o krok bliżej wysłania astronautów na Księżyc. W Stennis Space Center zakończono właśnie ważny test silników Space Launch System. Po czterech latach pracy wszystkie 16 byłych głównych silników promów kosmicznych uzyskało niezbędne zgody do wykorzystania ich w misjach SLS. Te 16 silników pozwoli na przeprowadzenie czterech pierwszych misji.
      Ponadto NASA podpisała z firmą Aerojet Rocketdyne kontrakt na budowę kolejnych silników RS-25 dla SLS. Ponadto seria testów prowadzonych przez ostatnich 51 miesięcy dowiodła, że silniki RS-25 mogą pracować z większą niż dotychczas mocą, wymaganą przy SLS.
      Silniki mają obecnie zezwolenie na wykorzystanie w misji załogowej na Księżyc, która będzie misją przygotowawczą do wyprawy na Marsa, mówi Johnny Heflin, wicedyrektor SLS Liquid Engines Office w Marshall Space Flight Center. Jesteśmy więc w stanie zapewnić moc niezbędną do podróży na Księżyc i dalej.
      Testy RS-25 rozpoczęły się 9 stycznia 2015 roku, kiedy to na 500 sekund uruchomiono wersję rozwojową silnika, oznaczoną kodem 0525. Pierwszą pełną wersję silników dla SLS przetestowano 10 marca 2016 roku. W sumie przeprowadzono 32 testy wersji rozwojowych i pełnych, w czasie których silniki pracowały w sumie przez ponad 4 godziny.
      Warto przypomnieć, że silniki RS-25 są najlepiej sprawdzonymi silnikami rakietowymi na świecie. Wzięły one udział w 135 misjach promów kosmicznych. Gdy program promów został zakończony w 2011 roku NASA dysponowała dodatkowymi 16 silnikami, które zmodyfikowano na potrzeby SLS. Początkowo silniki te wyprodukowano z myślą o dostarczeniu pewnego określonego poziomu mocy, określonego jako 100%. Jeszcze przed zakończeniem programu promów kosmicznych silniki udoskonalono tak, by dostarczały 104,5% mocy. Jednak na potrzeby SLS musiały one zostać ponownie rozbudowane.
      W tym celu NASA musiała opracować nowy kontroler silnika, który monitoruje jego pracę i służy jako interfejs pomiędzy silnikiem a rakietą. Pierwsze testy nowego kontrolera odbyły się w marcu 2017 roku. Wczoraj przetestowano 17. kontroler, zapewniając 16 silnikom RS-25 odpowiedni zapas.
      Po opracowaniu nowego kontrolera NASA musiała udowodnić, że silniki mogą osiągnąć wymaganą moc 111%. Gdy się to udało, konieczne było dalsze wzmocnienie silników tak, by miały one zapas mocy. W lutym 2018 roku silniki uruchomiono na 50 sekund z mocą 113%. Czas ten stopniowo wydłużano podczas kolejnych testów. W końcu w lutym bieżącego roku RS-25 były w stanie pracować z mocą 113% przez 510 sekund.
      Wczoraj przeprowadzono zaś ostateczne testy silnika RS-25 oznaczonego numerem 2062. To właśnie ten silnik zostanie wykorzystany w Exploration Mission-2, w czasie której astronauci polecą w kapsule Orion na orbitę Księżyca.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Odpadowe olejki eteryczne można mieszać z dieslem. Mieszanka zapewnia podobne osiągi jak czyste paliwo, a jednocześnie pozwala ograniczyć emisję niektórych zanieczyszczeń.
      Ashrafur Rahman z Uniwersytetu Technicznologicznego Queensland testował wpływ olejków pomarańczowego, eukaliptusowego i herbacianego na osiągi silnika i emisję zanieczyszczeń (właściwości spalania). W mieszance olejki stanowiły 10%, a diesel 90%. Testy prowadzono na 6-cylindrowym silniku o pojemności 5,9 l.
      Ponieważ [w sektorze medycznym] mogą być wykorzystane tylko olejki klasy terapeutycznej, pozostają spore objętości niskiej jakości olejków odpadowych. Obecnie są one [po prostu] składowane i czekają na wykorzystanie. Nasze testy pokazały, że mieszanki zapewniają niemal taką samą moc, jak czysty diesel. Następuje tylko nieznaczny wzrost spalania.
      Groźne dla ludzkiego zdrowia zanieczyszczenia pyłowe były niższe niż w przypadku czystego diesla, lecz emisja tlenku azotu, prekursora smogu fotochemicznego, okazała się nieco wyższa.
      Rahman dodaje, że najpierw mieszanka olejków z dieslem znajdzie zapewne zastosowanie na farmach, głównie w pojazdach wykorzystywanych przez producentów olejków. Po ulepszeniu kluczowych właściwości, olejki eteryczne będą mogły [jednak] trafić do wszystkich pojazdów z silnikami Diesla.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z należącego do MIT-u Center for Transportation and Logistics (CTL) uważają, że firmom już teraz opłaca się używać elektrycznych ciężarówek. Od zakupu takiego pojazdu może odstraszać cena, jednak w dłuższym terminie zakup jest opłacalny.
      W USA średnia cena samochodu ciężarowego z silnikiem diesla wynosi około 50 000 dolarów, gdy pojazd z silnikiem elektrycznym kosztuje niemal 150 000 USD. Pracownicy MIT-u wyliczyli jednak, że koszty obsługi takiej ciężarówki są o 9-12 procent niższe jeśli jest ona używana codziennie do dostarczania towarów w granicach dużego miasta.
      To będzie dobry biznes, gdy samochody elektryczne będą stosowane na szerszą skalę. Już teraz zakup takiego samochodu jest ekonomicznie uzasadniony, a że akumulatory ciągle tanieją, będzie tylko lepiej - mówi Jarrod Goentzel, jeden z badaczy.
      Uczeni z MIT-u wykorzystali dane zebrane przez firmę Staples, która specjalizuje się w dostarczaniu klientom sprzętu biurowego oraz firmy ISO New England, niedochodowego przedsiębiorstwa, które jest operatorem sieci energetycznej w Nowe Anglii. Na podstawie tych informacji badacze stworzyli model firmy, która posiada 250 ciężarówek i zbadali trzy scenariusze. W jednym wszystkie pojazdy wyposażono w silniki spalinowe, w drugim w hybrydy spalinowo-elektryczne, a w trzecim - w elektryczne.
      Na podstawie danych od Staples stwierdzono, że pracująca w mieście ciężarówka przejeżdża średnio 70 mil (niemal 113 kilometrów) i pracuje przez 253 dni w roku. Przyjęto, że galon (ok. 3,8 litra) oleju napędowego kosztuje 4 dolary. Samochody z silnikami diesla przejeżdżają na galonie średnio 10,14 mili (16,3 kilometra), podczas gdy hybrydy 11,56 mili (18,6 kilometra) na galonie. Z kolei silniki elektryczne ciężarówek zużywają 0,8 kWh na milę. Staples posiada obecnie 53 elektryczne ciężarówki.
      Do szacunków kosztów dodano założenie, że samochody można ładować z sieci elektrycznej, z której pobierają energię w nocy. Ponadto w ciągu dnia energia, której nie zużyły jest zwracana do sieci, dzięki czemu właściciele ciężarówek zarabiają na różnicy w cenie.
      Badając różne scenariusze pracy firmy uczeni z MIT-u doszli do wniosku, że na opłatach od operatorów sieci energetycznej każda ciężarówka zarobi 900-1400 dolarów rocznie. Ponadto jej właściciel zaoszczędzi pieniądze na paliwie i naprawach, gdyż elektryczne ciężarówki mniej zużywają hamulce
      Koszt operacyjny ciężarówki na każdą przejechaną wynosi w przypadku pojazdu z silnikiem diesla 75 centów, a w przypadku pojazdu elektrycznego - 65 centów.
      Naukowcy podkreślają, że ich wyliczenia dotyczą nie tylko firm posiadających 250 pojazdów, ale można je skalować niemal do pojedynczego samochodu.
      Ich zdaniem, jeśli podłączane do gniazdka samochody elektryczne będą się rozpowszechniały, to najpierw będzie to dotyczyło ciężarówek. W dużej mierze dlatego, że będą mogły w przewidywalnych porach dostarczać energię elektryczną mieszkańcom konkretnej okolicy.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Włoskie Ministerstwo Ochrony Środowika oceniło, że rośnie niebezpieczeństwo katastrofy ekologicznej u wybrzeży Półwyspu Apenińskiego. Zbiorniki statku wycieczkowego Costa Concordia, który rozbił się o skały w pobliżu wyspy Giglio, są wypełnione 2300 tonami paliwa.
      Ryzyko dla środowiska jest bardzo, bardzo wysokie. Naszym celem jest zapobieżenie wyciekowi. Pracujemy nad tym, ale mamy coraz mniej czasu - powiedział minister Corrado Clini.
      Wokół Giglio istnieje naturalny park morski, znany ze zróżnicowanej fauny i flory, przejrzystych wód i świetnych warunków do nurkowania. Jak mówi Clini, władze nie wykluczają wprowadzenia stanu wyjątkowego, co pozwoliłoby na wykorzystanie funduszy przewidzianych na tego typu okoliczności.
      Największe zagrożenie dla statku stanowi pogarszająca się pogoda. Ratownicy obawiają się, że fale zepchną jednostkę w stronę pobliskiego zbocza i Costa Concordia zsunie się o kilkadziesiąt metrów wgłąb wód Morza Śródziemnego. Jeden z ekspertów, pracujących na miejscu katastrofy, stwierdził, że na razie statek mocno trzyma się na skałach, jednak fale z pewnością go przesuną.
      Zauważono już wyciek ze statku, jednak na razie nie wiadomo, czy jest to paliwo. Na wszelki wypadek ustawiono bariery ochronne. Paliwo, z którego korzysta Costa Concordia jest bardzo gęste i trudno jest je wypompować bez uprzedniego podgrzania. Jego usunięciem i likwidacją ewentualnego wycieku ma zająć się holenderska firma SMIT.
      Okazało się też, że ekolodzy od dawna przestrzegali przed tego typu katastrofą. Od lat walczyli, by wielkim statkom nie wolno było pływać w pobliżu Wysp Toskańskich (Giglio, Montecristo, Pianosa, Elba, Capraia i Gorgona). Minister Clini zgadza się z opinią organizacji ekologicznych, mówiąc, że propozycja trzymania wielkich jednostek z dala od tak cennych przyrodniczo i kulturowo obszarów to głos zdrowego rozsądku.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Rensselaer Polytechnic Institute trwają testy nowej obiecującej architektury do przechowywania wodoru. Nanoostrza mogą być używane wielokrotnie, bardzo szybko uwalniają i przyjmują wodór, a pracują przy znacznie niższych temperaturach niż podobne systemy. Dzięki tym właściwościom mogą okazać się przydatne przy konstruowaniu samochodów napędzanych wodorem.
      Pierwsze nanoostrza na bazie magnezu stworzono w 2007 roku. W przeciwieństwie do nanowłókien są one asymetryczne. W jednym wymiarze są niezwykle wąskie, w innym bardzo szerokie. Pomiędzy nimi jest do 1 mikrometra wolnej przestrzeni.
      Przechowywanie wodoru wymaga zastosowania dużych powierzchni. Dzięki temu, że nanoostrza są asymetryczne, można tę duża powierzchnię uzyskać.
      Nanoostrza stworzono metodą chemicznego osadzania pod kątem z fazy gazowej. Nanostruktura jest uzyskiwana poprzez doprowadzenie materiału - w tym przypadku magnezu - do fazy gazowej, a następnie umożliwienie mu osadzania się na podłożu. Po ukończeniu procesu osadzania na powierzchni materiału umieszcza się metaliczne kryształy, które więżą wodór. Prototypowe ostrza pokryto palladem.
      Departament Energii wysoko zawiesił poprzeczkę dla technologii przechowywania wodoru. Wszystkie nowe materiały muszą pracować w niskich temperaturach, szybko uwalniać wodór, mieć rozsądną cenę oraz nadawać się do recyklingu - mówi Yu Liu, jeden z badaczy.
      Naukowcy odkryli, że nanoostrza uwalniają wodór już w temperaturze 67 stopni Celsjusza. Przy temperaturze 100 stopni Celsjusza cały wodór zostaje uwolniony w zaledwie 20 minut. Inne technologie wymagają zastosowania ponaddwukrotnie wyższej temperatury, by tak szybko uwolnić wodór.
      Badania przeprowadzone za pomocą dyfrakcji odbiciowej wysokoenergetycznych elektronów (RHEED - reflection high-energy electron diffraction) oraz temperaturowo programowalnej desorpcji (TPD - temperature programmed desorption) wykazały, że prototypowe nanoostrza są w stanie wytrzymać ponad 10 cykli ładowania i rozładowywania.
      Naukowcy będą teraz pracowali nad wydłużeniem żywotności ostrzy, gdyż wiedzą już, jaka jest przyczyna ich stopniowej degradacji.
×
×
  • Create New...