钛行业节能减排方案设计

汽车能不能利用废气发电然后电动涡轮来实现动力无延时?
感谢头条邀请,先回答一下,可以的。看看博格华纳正在开发的e-Turbo混合动力涡轮增压器吧。
一般的增压器是通过排气能量驱动涡轮机旋转然后推动同轴的压气机将空气压入汽缸(图1)。对汽油机来讲由于排温较高,废气的能量很多,普通的增压器只能利用其中的一部分,还有大量的排气能量通过放气阀被浪费掉了。这部分能量能不能回收利用呢?
博格华纳去年发布了e-Turbo 48V混动增压器,这种增压器在中间体上装了一个电机,这个电机可以驱动涡轮轴,也可以通过涡轮轴回收废气能量。(图2图3)
这个混动增压器需要和48V系统配合使用,主要是由于驱动涡轮和回收排气能量的时候会有比较大的功率,48V微混系统正好可以支持。
下面就两个主要的功能简单说明如下:
1.在加速的时候可以用48V电池带动增压器中间体上的电机带动同轴的压气机工作,快速提升压气机转速,可以有效的克服涡轮迟滞,就像电动增压器一样(图4)。而且,这个e-Turbo可以助力压气机转速一直到12万转以上,而不像普通的电动增压器(图5是奥迪使用的电动增压器)最高只能到7万转。
2.在中小负荷不需要涡轮增压工作的时候用中间体上的电机回收涡轮轴上多余的排气能量给48V电池充电,这覆盖了大部分的日常驾驶工况,回收的排气能量相当可观。(图6)
以上信息供大家参考,欢迎讨论。对发动机感兴趣的朋友可以关注我,每周会发布原创的发动机技术和产业的专业解读,谢谢支持!
汽车轻量化除了节省油耗,还有什么用啊?
答:据预计,到2030年左右全世的汽车保有量将达到18亿辆,汽车工业逐渐成为影响国民经济发展的重要支柱产业,但是随之而来的是,汽车带来的油耗、环保和安全等问题也逐年突出。据有关资料显示,汽车每年使用的燃油占了全球将近一半左右的石油消耗量,并且化石燃料燃烧导致地球生态环境日益恶化,使得人们不得不重视汽车工业的燃油经济性及尾气排放问题。而汽车轻量化技术是解决上述问题的最有效途径。
那么,接下来我们就讲讲,汽车轻量化都有哪些好处?
汽车的燃油经济性、尾气排放量都与整车的总重量有着非常密切的关系。有试验表明,汽车质量每减轻10%,油耗下降6%~8%,排放量下降4%。
2、有利于提高汽车动力性
汽车轻量直接提高汽车的比功率,使汽车的动力性提高。
3、有利于提高汽车主动安全性
汽车轻量化使得汽车的惯性减小,进而减少汽车碰撞能量和减少汽车偏航力矩,从而提高行驶稳定性和碰撞安全性。
4、满足用户的舒适性要求,有效提高整车NVH品质。
汽车行业有两大永恒的主题,一个是新能源,一个是轻量化。新能源大家都说的很多,这里就简单说一说轻量化。
轻量化,即保证汽车安全的前提下,尽可能的减少汽车重量。为什么汽车需要减重?见下图:
汽车减重,伴随着油耗和排放的降低,加速和操纵性能的提升,由于制动距离缩短,也一定程度上提升了安全性。道理其实很简单,人太胖了,就需要减肥,才能更加灵活和健康。
常见的轻量化材料分为金属和非金属。金属材料主要包括高强度钢、铝合金、镁合金,钛合金等;非金属材料包括工程塑料和复合材料等,其中就有我们即将闪亮登场的碳纤维。
比较一下几种常见的轻量化材料,如下:
备注:比强度越高,表明达到相同强度所用材料质量越轻;比模量越大,材料的刚性就愈大。
可以看出,碳纤维除了价格比较高以外,由于其兼具碳材料和纤维的双重优良特性,质量比钢、镁、钛、铝轻,但强度和模量更高,可谓是“刚柔并济”。
那么碳纤维究竟是什么?先来一张图,下图为迈凯伦MSO 12C概念车上所***用的碳纤维,很有质感。
汽车轻量化的带来的好处:
1) 提升燃油经济性
汽车重量下降了,燃油降低,经济性提高,这就是电动车为啥拼命降低重量的原因。
2)有利于节能减排
据不完全统计统计,汽车重量每减轻10%,油耗下降6%~8%,排放量下降4%。
3)有利于提高安全性能
汽车重量下降,惯性大小降低,刹车时的距离缩短,进而提升汽车安全性能。
汽车目的是载我们去远方,不是载车身去远方,降低车身重量,就是减少不必要的能源浪费。
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