從目前的全球趨勢(shì)來(lái)看，為了應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)苛的排放升級(jí)，柴油機(jī)發(fā)展之路呈現(xiàn)出了兩個(gè)趨勢(shì)：一種是采用混動(dòng)方案，而另外一種就是對(duì)現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行“升級(jí)改造”，使之能夠通過(guò)更低的排放和更低的油耗，實(shí)現(xiàn)更高的運(yùn)輸效率。

對(duì)于全球那些主要研究發(fā)動(dòng)機(jī)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，每一家都有自己獨(dú)有的“看家法寶”，比如有沃爾沃有“TC發(fā)動(dòng)機(jī)”、康明斯有“發(fā)動(dòng)機(jī)停缸技術(shù)”等等，那么接下來(lái)，小編就為各位卡友盤(pán)點(diǎn)一下，各家發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)都有哪些黑科技，助力柴油及天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) 在進(jìn)一步提高燃油效率的同時(shí)還能夠顯著降低排放，讓我們一起來(lái)看！

沃爾沃TC發(fā)動(dòng)機(jī) 將廢氣的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

“TC發(fā)動(dòng)機(jī)”英文名稱(chēng)為Turbo Compound發(fā)動(dòng)機(jī)，翻譯過(guò)來(lái)是渦輪復(fù)合增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)這項(xiàng)技術(shù)屬于“內(nèi)燃機(jī)余熱能的回收利用”技術(shù)的范疇，最大的目的是在于提升發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣的利用率，提高的熱效率、從而降低油耗。

以沃爾沃“D13TC”發(fā)動(dòng)機(jī)的原理為例，發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣推動(dòng)渦輪葉輪，經(jīng)過(guò)一組減速齒輪，減小渦輪的高轉(zhuǎn)速后，再通過(guò)液壓離合器穩(wěn)定平衡轉(zhuǎn)速變化，隨后再進(jìn)一步減速，以使轉(zhuǎn)速適應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)速，最終動(dòng)力通過(guò)齒輪傳遞到曲軸飛輪。

用一句話(huà)來(lái)表示，“TC發(fā)動(dòng)機(jī)”的復(fù)合渦輪增壓技術(shù)就是利用動(dòng)力渦輪從廢氣中提取額外的能量，以此來(lái)驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將廢氣的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率更高，油耗更低。

總的來(lái)說(shuō)，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，曲軸本身獲得了額外的動(dòng)力補(bǔ)償，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曲軸所需消耗的燃料，實(shí)現(xiàn)了節(jié)油的目的。同時(shí)，在使用了TC技術(shù)后，FH高效版還能獲得更多的扭矩，使得在發(fā)動(dòng)機(jī)馬力不變的情況下，車(chē)輛可以達(dá)到扭矩增大的效果，再配合新一代的I-Save系統(tǒng)，可以保證車(chē)輛在有足夠牽引力的情況下將燃油消耗降到最低。

德國(guó)馬勒電動(dòng)廢熱回收系統(tǒng) 可以后期加裝

在2022年，世界知名汽車(chē)與發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制造商的德國(guó)馬勒（MAHLE）公司研發(fā)了一項(xiàng)名為eWHR（electric Waste Heat Recovery）系統(tǒng)，中文譯為電動(dòng)廢熱回收系統(tǒng)。

馬勒的電動(dòng)廢熱回收系統(tǒng)的原理和渦輪增壓不同，它是安裝在尾氣后處理系統(tǒng)后方位置，對(duì)尾氣熱量回收并且轉(zhuǎn)化成電能，來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作，和柴油機(jī)一起組成車(chē)輛的動(dòng)力系統(tǒng)（混動(dòng)系統(tǒng)）。

根據(jù)德國(guó)馬勒公司介紹，這套系統(tǒng)集成在一個(gè)量?jī)H為150千克的盒子中，其工作原理簡(jiǎn)單介紹是發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體通過(guò)管道進(jìn)入裝置內(nèi)的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器含有低沸點(diǎn)的液體，會(huì)在高溫尾氣的熱量下氣化，進(jìn)入活塞膨脹機(jī)推動(dòng)活塞膨脹劑運(yùn)轉(zhuǎn)輸出動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電；之后該氣體進(jìn)入冷凝器降溫，轉(zhuǎn)化為液體，重新進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行反復(fù)工作。

該項(xiàng)系統(tǒng)同樣采用了類(lèi)似利用水蒸氣作為工質(zhì)的一種朗肯循環(huán)技術(shù)，據(jù)介紹，這項(xiàng)電動(dòng)廢熱系統(tǒng)最大能輸出13KW的電力，當(dāng)然它也有工作條件，就是發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處于150度以上的高溫狀態(tài)之下才能工作，其日常維護(hù)也十分便利，僅需補(bǔ)充液體介質(zhì)即可。

據(jù)悉，為卡車(chē)加裝電動(dòng)廢熱回收系統(tǒng)十分簡(jiǎn)單，僅需在有條件的維護(hù)車(chē)間即可完成拆裝，而且該系統(tǒng)不僅可以在新車(chē)生產(chǎn)之前完成安裝，也可以對(duì)老卡車(chē)改裝，根據(jù)實(shí)測(cè)，這套廢熱回收系統(tǒng)每百公里最多能夠節(jié)省5%的燃油消耗。

康明斯WHR系統(tǒng) 熱效率提升3.6%

在2010年，由美國(guó)能源部為主導(dǎo)，康明斯、戴姆勒、納威司達(dá)和沃爾沃四家世界知名發(fā)動(dòng)機(jī)和整車(chē)制造商啟動(dòng)了名為超級(jí)卡車(chē)“Super-truck”計(jì)劃，其中，康明斯采用了一種名為WHR廢熱回收系統(tǒng)技術(shù)，將發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率提高了3.6個(gè)百分點(diǎn)。

WHR廢熱回收系統(tǒng)，是一種朗肯循環(huán)技術(shù)，該技術(shù)是指以水蒸氣作為工質(zhì)的一種理想循環(huán)過(guò)程，據(jù)資料顯示，該技術(shù)主要通過(guò)對(duì)鋼活塞以及活塞冷卻功能的應(yīng)用，將發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行提升。

在實(shí)際應(yīng)用中，康明斯采用高于傳統(tǒng)噴油器流量三倍的高流量噴油器，將冷卻高壓EGR升級(jí)為高低壓復(fù)合EGR，加上雙通道渦輪增壓系統(tǒng)以及對(duì)排氣歧管機(jī)型升級(jí)，以及名為“DOC+SCRF Closed-Coupled +SCR”的后處理技術(shù)，最后通過(guò)一系列的機(jī)械效率提升和余熱回收系統(tǒng)的優(yōu)化，從而將康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)熱效率從原來(lái)的51%突破到的55%。

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