800千瓦发电机柴油发动机热效率如何提高？小机有方法！

800千瓦发电机柴油发动机热效率如何提高？小机有方法！

800千瓦发电机作为大功率机组被大量应用于油田、建筑、道路施等领域，为发电事业做出了杰出贡献，但是800千瓦发电机热效率提升问题，一直是我们研究的头等问题。众所周知，在北美等一些发达地区，800千瓦发电机柴油发动机的排放要求已经升级到了Tier 4标准，远比国内的高得多。因此，在这些地区，一些科研机构不断地朝向提升燃油效率而努力，来改善柴油发动机的热工作效能。

当前，多数800千瓦发电机柴油发动机制造商，都在不断寻求提高生产率和可靠性，降低运营成本的技术和方法，同时还能满足严格的排放法规。

 现如今，800千瓦发电机柴油发动机的热效率大约是40％~45％，美国能源署（DOE）设定了55％的目标，到2020年年末，这一目标将有可能实现。新技术不仅能提高800千瓦发电机柴油发动机的工作效率，而且还能商业化。Ricardo（里卡多）的技术专家提出：以下四点技术，有可能在未来会影响到800千瓦发电机柴油发动机的热效率。

一、发动机小型化 

小型化指降低发动机的排量，但是输出功率不变。排量降低的目标是超过10％，换算成提高燃油效率提高1％至4％，小型化发动机更适合应用于较小的非公路设备上，在某些设备中，降速控制也是一种可能，以实现效率的提高。例如，只要把发动机的转速下降200转，就可能带来1％至3％的燃料经济性的改善。增加缸压是另一个可行的做法，但这要求燃料的压缩比将同步提高，且缸体缸盖的强度也将增大。目前，技术研究方向已经超向新材料的方向而努力，石墨铸铁（Compacted graphite）是一种较新的材料，可以提供较强的受压能力和较轻的重量。第三个研究方向是缸内的燃料喷射和空气混合。燃料压力不断增加，改善燃料输送和燃烧，这会带来更高的性能和更少的排放。为了提高燃烧效率，缸内的活塞设计也被重新提上日程。例如Ricardo's Twin Vortex Combustion System (TVCS)，该项技术的核心是燃料喷射分为上下部燃烧，以更好地管理空燃比，减少烟尘。这会带来较低的发动机排放和更高的燃料效率。

二、余热回收 

废热转换和余热回收是另外的一个研究方向。大约50％的800千瓦发电机发动机产生的能量是废热，而其中又有一半的热能被浪费（即总能量的25%）。从这个角度来看，余热回收可利用的空间大。　　

目前能量回收有两个主要的方法：直接法和间接法。

直接法通过使用热电发电机（TEG）把废热转换为电能。TEG的工作原理是：暴露于高温中的不同金属之间产生电压，这类似于一个热电偶会产生电能。TEG所产生的电力可以作用于发动机曲轴，从而弥补800千瓦发电机发动机内部机械传动消耗的动力。此外，多余的电力还可储存起来用于他处。　　

间接方法利常见的是兰金循环，原理是使用废热来产生蒸汽，再利用蒸汽带来的动能发电，预计到2020年，这种装置将提高800千瓦发电机燃油效率超过7.5％。　　

这些技术达到商业化的两个挑战是提升效率和降低成本。眼下，热电发生器的工作成本约为1.8万元 /千瓦，但目标是<6千元 /千瓦。此外，该系统的效率还取决于800千瓦发电机发动机的工作循环（排气温度）。虽然如此，技术人员仍在寻求解决方案，用较低的材料和成本、体积来实现热电转换。 

三、 可变气门技术 

可变气门驱动（VVA）是一个类似于汽车发动机上的技术，更多地应用于800千瓦发电机柴油发动机上。与其他技术（如断缸）相比，可变气门技术可以更轻易地实现增大燃油效率，提高低转速下的扭矩输出。目前，这一技术正在被研究。

四、闭环燃烧控制 

闭环燃烧控制的概念是实时监控整个燃烧的过程。这要求从燃料注入就开始控制，包括燃料注入的策略，缸内压力的调整等。有数据表明：闭环控制可以比传统意义上的开环控制提高2%-4%的燃烧效率。　　

然而，闭环控制带来的是系统复杂性的增加，这会带来稳定性的隐患，例如传感器深入到气缸内部去探查压力和温度，还能够快速的处理数据，这还意味着成本的增加。不过，闭环控制技术已经在汽车发动机上很好的证明其效果，因此，未来，800千瓦发电机柴油发动机技术方向上，这势必也是一个无法绕过的方向。

上述四项技术，只是在日趋严苛的排放法规下催生出来的一系列技术。在不远的将来，我们相信全球排放要求会越来越严苛，800千瓦发电机柴油发动机的燃烧效率始终都会是一个技术方向。我们只有不断提升800千瓦发电机柴油发动机的燃油效率，改善其工作效能，才会在激烈的市场竞争中赢得一席之地！

赛马力800千瓦发电机选用国内外知名品牌康明斯发电机、珀金斯、道依茨、斗山、里卡多、MAN、MTU、潍柴、上柴、玉柴、济柴、河柴等发动机，均采用各大品牌原装发动机组装，原装配件维护，具有各大品牌OEM授权，秉承专业制造水平，一直致力于800千瓦发电机热·效率提升的研究，国际新能源，绿色赛马力，小机鼎力推荐~

https://www.supermaly.com