انقلاب چین در صنعت ترانزیت: ارتقای بازدهی موتور دیزلی به بالای ۵۳ درصد

موتور احتراق داخلی دیزلی از زمان اختراع در ۱۲۷ سال پیش، اساس صنعت ترانزیت را بنیان نهاده و قیمت نسبتاً پایین حمل‌ونقل بار به لطف مصرف پایین و بازدهی نسبتاً خوب موتور دیزل اتفاق افتاده است. البته در طول قرن بیستم و هم‌چنین دو دهه اخیر، مهندسان و دانشمندان همواره تلاش کرده‌اند تا بازده حرارتی موتور دیزل را بهبود بخشند.

به گزارش سیلاد و به نقل از ایسنا، اکنون در پیشرفتی قابل‌توجه، اولین موتور دیزلی تاریخ با بازده حرارتی ذاتی ۵۳٫۰۹ درصد توسط شرکت چینی ویچای‌پاور (Weichai Power) رونمایی شده است. این شرکت، فناوری جدید خود را در کنگره جهانی موتورهای احتراق داخلی ۲۰۲۴ که در تیانجین چین آغاز به کار کرده، به نمایش گذاشته است.

این موفقیت توسط سازمان معتبر بین‌المللی آزمایش موسوم به TÜV SÜD و همچنین مرکز تحقیقات و فناوری خودرو در چین که نهاد تخصصی آزمایش موتورهای احتراق داخلی در کشور چین است، تأیید شده است.

نوآوری پیشرو در بهره‌وری

بازده حرارتی موتور، سهمی از انرژی احتراق دیزل است که بدون نیاز به مکانیسم بازیابی گرمای تلف‌شده به خروجی مفید موتور منتقل می‌شود. کارکرد موتور با افزایش بازدهی حرارتی موتور بهبود می‌یابد.

شرکت ویچای‌پاور در ۱۶ سپتامبر ۲۰۲۰ با رونمایی از موتور دیزلی جدیدی که رکورد بازدهی حرارتی را به ۵۰٫۲۳ درصد افزایش داده بود، تاریخ‌ساز شد. این شرکت در ژانویه ۲۰۲۲ به پیشرفت چشم‌گیرتری دست پیدا کرد و بازدهی حرارتی موتور خود را به ۵۱٫۰۹ درصد رساند؛ سپس در نوامبر ۲۰۲۲ با دست‌یابی به بازدهی حرارتی ۵۲٫۲۸ درصد، از رکوردهای قبلی خود پیشی گرفت.

موتورهای دیزلی شرکت ویچای‌پاور در مقایسه با محصولات رایج بازار که معمولاً بازدهی حرارتی متوسط ۴۶ درصدی ارائه می‌دهند، نزدیک به ۱۵ افزایش کارایی را به ارمغان می‌آورند. در عین حال به گفته کارشناسان، به‌کارگیری موتورهای دیزلی با بازدهی حرارتی بیش از ۵۲ درصد می‌تواند به کاهش قابل‌توجه ۱۲ درصدی در مصرف سوخت و انتشار کربن دی‌اکسید منجر شود.

تنظیم دقیق فناوری‌های موجود

تیم تحقیقاتی شرکت ویچای‌پاور با صرف بیش از ۵۰۰ روز تلاش متمرکز برای بهینه‌سازی چهار سیستم حیاتی موتورهای دیزلی شامل تأمین سوخت، ورودی هوا، احتراق و کاهش اصطکاک به این موفقیت دست یافته است.

پژوهشگران فناوری‌های احتراق با انبساط بالا، فشار جریان مخلوط، تزریق سوخت با بازدهی بالا و کاهش اصطکاک با مقاومت پایین را به شکل مؤثری توسعه داده و با گام‌های ۰٫۱ درصدی در هر پیشرفت، توانستند سد بازدهی حرارتی ۵۳ درصدی را برای اولین بار در سطح جهان بشکنند.

پژوهشگران چینی می‌گویند که این دستاورد شبیه به آن است که انسانی بتواند مسابقه دو سرعت ۱۰۰ متر را در کمتر از ۹ ثانیه به پایان برساند.

کاهش مصرف سوخت

ارتقا سطح بازده حرارتی از حدود ۴۶ درصد به بازدهی حرارتی ۵۳ درصد می‌تواند اقتصاد موتورهای دیزلی را تا حدود ۱۴ درصد بهبود بخشد. این نوآوری به صرفه‌جویی سالانه حدود ۳۱ میلیون تن سوخت و کاهش انتشار ۹۷ میلیون تن کربن خواهد شد.

یک دستگاه تراکتور سنگین با تکیه این موتور می‌تواند سالانه ۲۵۰ هزار کیلومتر را با صرفه‌جویی ۵۰هزار لیتر دیزل بپیماید که با توجه به قیمت سوخت، صرفه‌جویی سالانه چندین هزار دلاری را برای مالک تراکتور به ارمغان خواهد آورد.

این پیشرفت فنی نه‌تنها به حمل‌ونقل، بلکه به صنایع دیگر مانند ماشین‌آلات ساختمانی، تجهیزات کشاورزی، کشتی‌ها و تجهیزات تولید برق و سایر صنایع نیز کمک خواهد کرد.

۵۴۵۴