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內燃叉車不只有眼前的茍且還有詩和遠方

2016-12-15 06:46 性質:轉載 作者:慧聰 來源:慧聰
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由高曉松作詞曲、許巍演唱的歌曲《生活不止眼前的茍且》猶如豆?jié){與油條如期而遇,佳句天成,一曲入魂。行業(yè)目前對電動車歡呼一片...

  由高曉松作詞曲、許巍演唱的歌曲《生活不止眼前的茍且》猶如豆?jié){與油條如期而遇,佳句天成,一曲入魂。

  行業(yè)目前對電動車歡呼一片,是否內燃叉車真就走到了窮途末路嗎?不對,它們未來10年的地位仍舊無法撼動。

  許多朋友認為未來純電動車必然成為汽車行業(yè)的最佳終結者??赡壳暗钠嚰瘓F巨頭們還沒有一個放棄了對于內燃機的開發(fā)與改進,不論是戴姆勒、BMW、PSA,還是FCA、豐田、本田、日產、GM等都在不遺余力的繼續(xù)著給汽車用內燃機帶來更多的可能性與希望。

  傳統(tǒng)內燃車在節(jié)能方面到底還有多大的空間?能耗的進一步降低要依靠哪些領域的優(yōu)化?深度思考之下,中國叉車還將有哪些可行的發(fā)展路徑?

  從整車能量流的來看,目前傳統(tǒng)的發(fā)動機燃油產生的能量最終傳遞到PTO油泵與車輪實現(xiàn)驅動的能量僅占15%,由此來看,內燃車節(jié)能的空間是非常大的。綜合了國內外??s志的結論:目前傳統(tǒng)燃油車的節(jié)能潛力還有40%以上。

  通過在諸多技術層面的持續(xù)發(fā)力,當內燃機進入到熱效率50%甚至以上的年代時,相比純電動車終結一切的論點可能就需要推敲推敲正確與否了(雖然內燃叉車普遍43%左右的熱效率相比純電動車的電動機動輒85%以上深受非對稱因素的打擊,但作為發(fā)電用的煤燃燒效率就不高(傳統(tǒng)電廠燃煤發(fā)電的能源利用率在30%多,高效超臨界機組的能源利用率是40%-44%),燃氣輪機的效率,然后電能轉化率,然后輸電損耗,最終估計只有25%吧)。再考慮到電動車自身的效率,疊加后的熱效率與內燃車相比顯然不占優(yōu)勢。因此,說到底熱效率對于內燃車來說就是它的一切。熱效率提升的同時不僅燃料消耗率明顯降低,同時排放也將更低,排放是關鍵。

  在北美等一些發(fā)達國家和地區(qū),柴油發(fā)動機的排放要求已經升級到了Tier4標準,遠比國內的高得多。所以,在這些地區(qū),一些技術和科研機構不斷的朝向提升燃油效率而努力,來改善柴油發(fā)動機的熱工作效能。

  作為柴油發(fā)動機生產企業(yè),都在不斷尋求提高生產率,提高可靠性和降低運營成本的技術和方法,同時還能滿足嚴格的排放法規(guī)。

  目前,柴油發(fā)動機的熱效率大約是40%到45%,美國能源署(DOE)設定了55%的目標,到2020年年末,這一目標將有可能實現(xiàn),新技術不僅提高了柴油發(fā)動機的工作效率,而且還能夠商業(yè)化。有以下五點技術,有可能在未來會影響到發(fā)動機的熱效率和經濟性。

  一、發(fā)動機小型化

  小型化指降低發(fā)動機的排量,但是輸出功率不變。排量降低的目標是超過10%,換算成提高燃油效率提高1%至4%,小型化發(fā)動機更適合應用于較小的非公路設備上,在某些設備中,降速控制也是一種可能,以實現(xiàn)效率的提高。例如,只要把發(fā)動機的轉速下降200轉,就可能帶來1%至3%的燃料經濟性的改善。

  增加缸壓是另一個可行的做法,但這要求燃料的壓縮比將同步提高,且缸體缸蓋的強度也將增大。目前,技術研究方向已經超向新材料的方向而努力,石墨鑄鐵是一種較新的材料,可以提供較強的受壓能力,和較輕的重量。

  第三個研究方向是缸內的燃料噴射和空氣混合。燃料壓力不斷增加,改善燃料輸送和燃燒,這會帶來更高的性能和減少排放。

  二、余熱回收

  廢熱轉換和余熱回收是另外的一個研究方向。大約50%的發(fā)動機產生的能量是廢熱,而這其中又有一半的熱能被浪費(即總能量的25%)。從這個角度來看,余熱回收可利用的空間極大,目前該技術被大量應用于發(fā)電機組的冷熱電聯(lián)供項目上。

  目前能量回收有兩個主要的方法:直接和間接。直接法通過使用熱電發(fā)電機(TEG)把廢熱轉換為電能。TEG的工作原理是:暴露于高溫中的不同金屬之間產生電壓,這類似于一個熱電偶會產生電能。最終,TEG所產生的電力可以作用于發(fā)動機曲軸,從而彌補發(fā)動機內部機械傳動消耗的動力,如還有多余的電力可以儲存起來用于他處。

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