Новости
Поиск лучшего проектного решения для сокращения выбросов дизельными двигателями
Fred Ross
CD-adapco (Siemens PLM Software)
В ноябре 2016 более 190 стран подписали Парижское соглашение c намерением изменить тенденцию роста выбросов парниковых газов. Эта инициатива является крайне амбициозной задачей и, в случае успеха, может оказать значительное влияние на проблему глобального потепления. В связи с тем, что практически четверть выбросов продуцируется наземным транспортом, без практического решения в данной отрасли эта задача невыполнима.
За прошедшие 10 лет, автомобильная промышленность была настроена на радикальное сокращение объемов выбросов CO2 от бензиновых и дизельных двигателей. Однако, в связи с экспонентным ростом количества транспортных средств, инновационные технологии должны быть интегрированы максимально оперативно.
На сегодняшний момент, среди успешно интегрированных систем сокращения объемов выбросов присутствуют: рециркуляция отработанных газов (EGR), улучшенные модели процессов внутрицилиндрового сгорания, оптимизация камеры сгорания, турбонаддув, сажевый фильтр дизельных двигателей (DPF), дизельный катализатор окисления (DOC), катализатор селективного восстановления (SCR), гибридные транспортные средства. Однако соблюдение баланса между применением данных систем и общей производительностью до сих пор остается нерешенной задачей.
Представьте, что долгие месяцы ожидания прошли, и вы наконец можете забрать свой Tesla-car. Все это время вы считали дни, представляя себе, как мчитесь по хайвэям и проезжаете по улицам родного города ...
Современные ECS системы – это чудо инженерии, включающее в себя совокупность сложнейших механизмов контроля давления, температуры, влажности и качества воздуха ...
Рис. 1: Выбросы СО2 продуцируемые легковым автомобилем: исторические реалии и цели на будущее
Существует ряд решений, позволяющих производителям автомобилей найти наиболее приемлемый компромисс между достижением целей по сокращению выбросов и производительностью транспортного средства. Самое важное – это принять решение об использовании конкретных инструментов, позволяющих найти баланс между желанием соблюсти конструкционные особенности автомобиля и необходимостью сократить выбросы. На этом этапе, большинство исследований проводится при использовании инструментов одномерных расчетов, позволяющих инженерам предположить: каков будет уровень выбросов по завершению желаемого испытательного цикла. После проектирования первичной системы, определённые компоненты могут быть оптимизированы (как в отдельности, так и в качестве части подсистемы), с целью определить максимально возможную производительность.
Показательным примером будет SCR система. Благодаря использованию поиска области проектных решений (MDX), конструкция миксера позволит оптимизировать соотношение раствора мочевины и объем выхлопных газов, что позволит сократить выбросы и кристаллизацию на катализаторе.
Благодаря STAR-CCM+, у Вас есть возможность моделировать взаимодействие частиц с выхлопными газами, жидкости/кристаллизации на катализаторе, что определяет параметры производительности. В совокупности с HEEDS, поиск области проектных решений (MDX) позволит сократить кристаллизацию и вместе с тем увеличить