Turbiny mocy

Turbina napędowa Holset współpracuje z turbosprężarką Holset, kierując moc z powrotem przez wał korbowy i wydobywając energię ze strumienia spalin: jest to tak zwany system turbocompound. Zarówno promieniowe jak i osiowe turbiny napędowe są dostępne dla różnych zastosowań typu "heavy-duty".

Cechy i korzyści produktu

Zmniejsza zużycie paliwa nawet o 5%
Zwiększona reakcja w stanach przejściowych
Układ dwóch turbin turbocompound może być stosowany do silników średnich i dużych obciążeń oraz silników dużej mocy
Zmniejsza emisję spalin poprzez wspomaganie procesu recyrkulacji gazów spalinowych (EGR)
Umożliwia układom silnikowym osiągnięcie docelowych poziomów emisji CO2
Układ turbocompound odzyskuje straty powstałe podczas pompowania

Zastosowania

Odpowiednie dla wielu różnych zastosowań

Obieg powietrza z silnika spalinowego do ogniwa paliwowego z membraną do wymiany protonów (PEM)

Obieg powietrza w pojazdach użytkowych

Obieg powietrza obejmuje zarządzanie i kontrolowanie przepływu powietrza w silnikach i systemach ogniw paliwowych.
Obejmuje on pobieranie powietrza, jego sprężanie i odprowadzanie gazów. W silnikach spalinowych obieg powietrza ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia czystego powietrza do spalania paliwa, co pozwala zoptymalizować wydajność i kontrolować emisje.
W ogniwach paliwowych PEM architektura i technologia obiegu powietrza ewoluowały od systemów niskociśnieniowych do wysokociśnieniowych sprężarek elektrycznych. Obecnie zmierza w kierunku turbosprężarek elektrycznych.
Rozwój ten wynika z potrzeby wydajnego dopływu powietrza do ogniwa paliwowego, zapewniającego większą gęstość mocy i zoptymalizowaną wydajność systemu.
W ogniwie paliwowym PEM powietrze (tlen) wciąga proton przez membranę PEM, umożliwiając elektronom wykonanie pracy.
Im więcej powietrza jest w ruchu, tym więcej elektronów (prądu) zostanie wygenerowanych, co skutkuje większą mocą.

Ewolucja silników spalinowych

Silniki spalinowe spalają paliwo z powietrzem wewnątrz silnika w celu wytworzenia mocy.
Proces polega na zasysaniu powietrza i paliwa do komory spalania, a następnie sprężaniu i zapalaniu mieszanki w celu wytworzenia wybuchu, który napędza tłok.
Ruch ten przekłada się następnie na siłę obrotową, napędzającą z niezwykłą wydajnością wszystko, od pojazdów po agregaty prądotwórcze.
Pierwotnie system opierał się na współdziałaniu powietrza i paliw kopalnych, takich jak benzyna czy olej napędowy, ale obecnie obejmuje również paliwa alternatywne, takie jak biopaliwa, amoniak i wodór.
Technologia silników spalinowych rozwinęła się dzięki poprawie efektywności paliwowej, redukcji emisji i adaptacji do paliw odnawialnych. Jednak poszukiwanie czystszych źródeł energii nadal wymaga zgłębiania technologii, takich jak ogniwa paliwowe z membraną do wymiany protonów (PEM).

Jak działa ogniwo paliwowe PEM?

Ogniwo paliwowe z membraną do wymiany protonów (PEM) wytwarza energię w reakcjach elektrochemicznych.
Wodór jest doprowadzany do anody, a tlen do
katody.
Na anodzie cząsteczki wodoru są rozdzielane na protony i elektrony.
Elektrony przemieszczają się przez obwód zewnętrzny, wytwarzając energię elektryczną.
Protony przechodzą przez membranę do katody.
Na katodzie protony łączą się ponownie z elektronami i reagują
z tlenem.
Jedynymi produktami ubocznymi są woda i ciepło.
Ogniwa paliwowe PEM umożliwiają dalekosiężne, intensywne użytkowanie
pojazdów użytkowych z szybkim tankowaniem, zapewniając wydajność
i niezawodność.

Od silnika spalinowego do ogniwa paliwowego PEM: ewolucja obiegu powietrza

Silniki spalinowe wykorzystują energię odpadową pochodzącą ze spalin, natomiast ogniwa paliwowe PEM do obiegu powietrza wymagają szybkich silników elektrycznych. Wysokociśnieniowe sprężarki elektryczne i turbosprężarki elektryczne zostały opracowane w celu poprawy wydajności i osiągów.
W przypadku silników spalinowych dopuszczalne jest pewne zanieczyszczenie olejem, jednak ogniwa paliwowe PEM wymagają zasilania powietrzem bezolejowym, aby uniknąć degradacji membrany.
Turbosprężarki elektryczne w ogniwach paliwowych PEM wykorzystują energię odpadową, aby zmniejszyć rozmiar silnika i obciążenie pasożytnicze, co przekłada się na oszczędność paliwa i gęstość mocy. Turbosprężarki elektryczne poprawiają również możliwości pracy na dużych wysokościach, dostarczając powietrze, gdy zapotrzebowanie na moc sprężarki i potencjał odzysku energii są najwyższe.
Pomimo tych różnic, podstawowa architektura obiegu powietrza w ogniwach paliwowych PEM pozostaje taka sama.