可是其实,微型燃气涡轮策动机曾经做为下一代产物,起头涉脚新能源车,做为纯电动车上的增程设备利用。所以,车云菌筹算好好聊聊关于微型燃气涡轮策动机的话题。这一篇,先给大师讲讲,这个微型燃气涡轮策动机到底是个什么鬼。

  所有采用雷同体例产活泼力的策动机都能够被称之为燃气轮机,一般狭义的燃气轮机指的是用正在船舶、特殊车辆(好比坦克、工程车等)和发电机组上的策动机。飞机上的策动机都属于燃气轮机,只不外会按照构成部件有更具体的分类,好比涡扇策动机、涡轴策动机等等,就不再今儿的会商范畴之内了。

  热电联供之后,微型涡轮策动机的发电分析热效率可以或许达到80%以上。这也是它现正在使用场景越来越宽泛的缘由之一。正在工业上,热电联供的用处更多。

  上回车云菌给大师引见了特斯拉前结合创始人Ian Wright的新创业项目——用正在卡车上的夹杂动力系统。而做为这个夹杂动力系统中最为主要的一员,是大师相对来说比力目生的微型燃气涡轮策动机(Microturbine,被顶石涡司注册)。

  当然,除了能源和排放上的好处之外,做为燃气涡轮策动机最大的劣势正在于动部件少,简单。而且,目前的手艺曾经可以或许正在输出划一功率前提下,做到体积比柴油机更小。

  同样是通过进气-压缩-燃烧-的四个行程,两者的进气环节根基雷同,可是燃气轮机的空气并非进入气缸,而是颠末一个叶片式压缩机进行压缩,然后再进入燃烧室,正在燃烧室取燃油夹杂之后会被点燃,燃烧排出的气体颠末涡轮,鞭策涡动,从而产活泼力。

  所谓燃气涡轮策动机,不放正在这个专出名词里面说,它一般被叫做燃气轮机。广义上的燃气轮机是一种道理取活塞式策动机雷同,可是其内部部件活动体例取活塞式策动机却完全分歧的别的一种内燃机。

  对于微型燃气涡轮策动机,现正在能够算是知其然了。可是,要做到低排放高热效率,是用了什么诀窍?目前除了Wright先生的卡车公司之外,貌似并没有听到其他的贸易化实例。正在乘用车上,还有什么使用呢?关于这些话题,我们to be continued~

  其实,需要申明的一点是,虽然叫做微型燃气涡轮策动机,可是其实最初的阿谁发电机也是被集成到了这个策动机之内的。所以,这个也被叫做涡轮发电机(Turbogenerator,由霍尼韦尔电子公司注册)。

  从布局图上就能够看到,发电机的正在进气气道的两头,进入的新颖空气能够对发电机进行冷却。发电机、压缩器取涡轮都由统一根轴连起来,当排气鞭策涡轮扭转时,涡轮的动弹会带动同轴的压缩器取发电机运转。发电机上输出的是高频交换电,所以,凡是会按照负载设备的环境接入分歧的转换器。

  纯真比力燃气涡轮策动机和活塞策动机的话,前者的一个错误谬误很较着,那就是相对来说热效率较低。颠末手艺改良,现正在较为成熟的微型燃气涡轮策动机手艺的热效率可以或许达到32%摆布。不外,从图中能够看到,排气的热量还能够用做其他用处,叫做热电联供。好比说用正在混动车辆上,这部门热量就能够用来正在冬天给驾驶舱加热,或者说能够做为朗肯轮回(Rankine cycle,将热能为功发生电力的轮回)的热能供应,发生更多的电能。

  所谓微型,即小型。凡是所说的燃气轮机根基上体积会很大,难以用正在通俗车辆上,所以必需小型化,可是正在小型化之后,其输出机能必需可以或许满脚车用需求才行。最早的微型燃气涡轮策动机的输出功率只正在30-70千瓦摆布,功率体积比太低,不脚以贸易化。现正在根基上的输出功率可以或许达到200-250千瓦,还可以或许进行组合,达到1-10兆瓦的输出,用正在工业上。

  微型燃气涡轮策动机中,正在压缩器取燃烧室之间,有一个组件,叫做换热器。以换热器为次要部件的系统叫做热互换系统。正在这个微型燃气涡轮策动机中,换热器的次要感化是将排气发生的热量用于给将要进入燃烧室的压缩空气加热。具体拜见下面的道理简图。

  要想弄清晰这是个什么东东,从名称里面看,我们至多要弄大白两个词,微型和燃气涡轮策动机。

  如许做的益处是,一方面,能够通过提拔进气温度来降低燃油耗损;另一方面,共同稀薄燃烧等手艺可以或许降低排放物中氮氧化物、一氧化碳取碳氢化合物的排放,使其可以或许满脚日渐苛刻的排放尺度。

  纯真从定义上看,并不克不及获得这个谜底。那么,让微型燃气涡轮策动机代替保守的活塞式策动机的环节点是什么?

  从道理我们就可以或许看出,燃气涡轮策动机的轮回过程比活塞式策动机简单了不是一点半点,没有复杂的配气机构、正机会构,传动链十分简单。因此也就取活塞策动机分歧,对用于燃烧的燃油并没有品种的,能够将氢气、CNG/LPG、酒精、火油以及可再生燃油等做为燃料,脱节柴油和汽油的节制。