Data: Wtorek, 11 sierpnia 2009, 18:21

Nadkrytyczny silnik diesla

Amerykańscy specjaliści opracowali nowy sposób wtrysku paliwa dla silników diesla. Dzięki niemu ogólna sprawność silnika wzrasta o 10%, a emisja zanieczyszczeń zmniejsza się o 80 procent.

Silniki diesla są bardziej wydajne od benzynowych, jednak emitują więcej zanieczyszczeń. Jest to spowodowane faktem, iż wykorzysywane paliwo jest ciężkie, bardzo lepkie i mniej lotne od benzyny. Trudniej jest też je spalić. Ponadto wymagane są wyższe temeratury spalania, co z kolei przyczynia się do emisji tlenków azotu.

George Anitescu z Wydziału Inżynierii Biomedycznej i Chemicznej nowojorskiego Syracuse University skonstruował nowy wtrysk, który dostarcza paliwo w stanie nadkrytycznym. O stanie takim mówimy wówczas, gdy dla danej substancji zostanie przekroczony punkt krytyczny temperatury i ciśnienia. Wówczas zanikają różnice pomiędzy fazą stałą i gazową. Anitescu dostarcza silnikowi właśnie takiego paliwa. Dzięki temu rozwiązaniu, lepkość nie stanowi już problemu, a paliwo i powietrze są znacznie lepiej wymieszane niż w obecnie używanych rozwiązaniach. Mamy więc do czynienia z szybszym, czystszym i bardziej dokładnym spalaniem. Zdaniem Anitescu, takie rozwiązanie przypomina połączenie silnika diesla z silnikiem benzynowym i ma zalety obu metod.

Aby uzyskać stan nadkrytyczny Anitescu musiał najpierw podgrzać paliwo do temperatury około 450 stopni Celsjusza przy ciśnieniu około 612 atmosfer. O ile uzyskanie takiego ciśnienia nie powinno sprawić najmniejszych problemów, to wysoka temperatura paliwa jest prawdziwym wyzwaniem. Anitescu wraz ze swoim zespołem wykorzystał ciepło emitowane przez system wydechowy. Jednak w wysokiej temperaturze węglowodory tworzą bardzo lepkie osady, które mogą prowadzić do zatkania systemu paliwowego. Problemu można uniknąć rozcieńczając paliwo np. dwutlenkiem węgla lub wodą. Amerykańscy naukowcy rozcieńczyli je... spalinami produkowanym przez sam silnik.


Na razie prowadzono jedynie testy laboratoryjne, jednak prototypowy system do prób polowych może powstać jeszcze w bieżącym roku. Jego skonstruowanie nie powinno przysporzyć większych problemów, gdyż dotychczas używano standardowych części, które dobrze się sprawdzały. Ponadto, jak mówi Anitescu, jest wiele możliwości regulacji i zmiany parametrów pracy wtrysku i samego paliwa, dzięki czemu łatwo będzie można reagować na wszelkie pojawiające się problemy.

Mariusz Błoński