АГРЕГАТЫ И КОМПОНЕНТЫ
67 2022 / № 1
Scania V8 Евро 6 на биотопливе
Liebherr D9812 на биотопливе
В октябре 2021 г . компания Liebherr сообщила о первых результатах разработки водородных ДВС высокой мощности для тяжёлой строительной техники . Работы проводятся совместно с компанией Mahle с использованием системы Mahle Jet Ignition ( MJI ). MJI ― система форкамерно-факельного зажигания . Предварительные результаты испытаний показали , что система MJI позволяет эффективно сжигать водород в камере сгорания ДВС без уменьшения степени сжатия . Внедрение форкамерно-факельного зажигания в конструкцию дизельных двигателей Liebherr , в « водородном » исполнении получивших наименования H966 и H964 , позволяет работать на более бедных топливо-воздушных смесях по сравнению с обычными ДВС . Устойчивость и скорость горения , а также полнота сгорания газовоздушной смеси увеличиваются .
Основная проблема использования водорода в качестве топлива для ДВС заключается в его склонности к детонации , т . е . взрыву вместо горения . Поэтому конструкторам приходится уменьшать степень сжатия у двигателей , работающих на водороде . В результате уменьшается их мощность и КПД , т . е . топливная экономичность двигателя . Альтернативный способ борьбы с детонацией водорода ― понижение температуры в камере сгорания за счёт сильного обеднения газовоздушной смеси . Обеднённая смесь горит без взрыва , но , чтобы поджечь её , требуется мощный источник пламени . Обеднение смеси позволяет понизить уровень NO x в отработавших газах .
Конструкцию камеры сгорания дизелей Liebherr изменили , добавив так называемую « активную » форкамеру объёмом всего около 5 см 3 , в которой установлены форсунка и свеча зажигания , поджигающая богатую газовоздушную смесь . Образующаяся газовая плазма вырывается через сопло с отверстиями в основную камеру сгорания в виде веера факелов ( отсюда название « форкамерно-факельное »). Несколько факелов поджигают обеднённую смесь эффективнее , чем одна свеча . Бедная смесь сгорает равномерно и устойчиво .
Для впрыска водорода потребовалось разработать особо герметичную 2-клапанную форсунку , так как водород проникает через закрытые клапаны лучше дизтоплива . Давление в системе впрыска водорода составляет около 30 бар . Пришлось модернизировать и конструкцию поршневых колец , чтобы предотвратить прорыв водородно-воздушной вмеси из цилиндров в картер двигателя , а в системе вентиляции картера установить электронасос , подающий картерные газы обратно на впуск в двигатель .
Scania , 2 распредвала и нейтрализатор SCR
Разработанная система сгорания водорода универсальна и пригодна для использования в дизельных двигателях Liebherr рабочим объёмом от 6 до 16 л и мощностью 200-450 кВт . Двигатели могут устанавливаться на магистральной и внедорожной технике .
В сентябре 2021 г . на выставке MINExpo 2021 в США Liebherr представила обновлённую серию дизельных двигателей D98 , которые могут работать на биодизельном топливе из гидрированного растительного масла HVO , что обеспечивает существенное снижение выбросов СО 2 . В серию входят агрегаты мощностью от 1250 до 4500 кВт в исполнении V12 , V16 и V20 . Дизели серии D98 предназначены для комплектации тяжёлой внедорожной и горнодобывающей спецтехники Liebherr , а также других производителей .
Scania OC13 на биодизеле