내연기관의 새로운 미래를 이끄는 기술

May 20, 2024

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차량 경영진과 차량 유지 관리 관리자에 따르면 전기 파워트레인에 대한 기대에도 불구하고 내연 기관의 종말이 크게 과장된 것으로 판명될 수 있습니다. 업계 리더들은 기본 피스톤 엔진의 수명을 연장하기 위해 노력해 왔습니다.

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ICE의 수명 연장의 비결은 보다 친환경적인 연료를 사용하는 데 있습니다. 이를 통해 차량의 연료 및 유지 관리 비용을 절감하는 동시에 온실가스를 줄일 수 있습니다. 또한 이러한 최신 엔진은 NOx, 미립자 및 미연소 탄화수소와 같은 1차 오염물질에 대한 곧 엄격해질 배기가스 배출 표준을 훨씬 더 쉽게 준수할 수 있습니다. 전문가들은 새로운 연료 기술의 최종 결과가 훨씬 더 친환경적인 미래가 될 것이며 동시에 친숙한 현재와 종종 유사할 것이라고 믿습니다.

ClearFlame Engine Technologies의 공동 창립자이자 CEO인 BJ Johnson은 “디젤 엔진의 문제는 엔진 자체보다는 연료와 더 관련이 있습니다.”라고 말했습니다.

새로운 엔진은 모두 저탄소 연료를 사용하며, 그 중 다수는 태양에서 직접 에너지를 얻는 비광물 자원에서 파생되어 대기 중 CO2를 줄입니다. 재생 가능한 천연가스는 농업이나 매립지와 같은 현재 발생원에서 저탄소 메탄을 포집하고 엔진에서 연료를 태울 것입니다. 이러한 엔진은 CO2를 방출하지만 그 양은 디젤 연료로 작동할 때보다 적기 때문에 "탄소 음성" 결과가 나옵니다.

엔진은 ClearFlame 엔진 제어 모듈을 포함하여 ClearFlame 연소 시스템으로 개조되었습니다. (클리어플레임)

커민스는 2024년에 X15N을 출시할 예정입니다. 이 엔진은 실린더 헤드 아래의 공통 부품을 사용하는 새로운 연료 불가지론 플랫폼을 기반으로 하는 회사 최초의 엔진이 될 스파크 점화식 천연가스 엔진입니다. Cummins의 천연 및 재생 가스 엔진 북미 고속도로 제품 관리자인 David King은 "천연 가스 엔진은 필요한 냉각을 위한 독특한 실린더 헤드와 스파크 점화 시스템을 갖게 될 것입니다."라고 말했습니다. "일어나서 가라"는 점에서 게임 체인저가 될 것입니다.

천연가스 엔진은 1,100rpm에서 1,850파운드-피트의 토크를 제공하며 X15 디젤의 토크 피크인 1,000rpm에서 1,800파운드-피트를 제공합니다. King은 또한 공회전을 하거나 끙끙거리는 소리를 내더라도 디젤 엔진보다 더 조용하다고 지적했습니다.

존슨

Westport Fuel Systems CEO David Johnson은 Rudolf Diesel의 원래 이론을 기반으로 다양한 유형의 천연 가스 엔진을 설명합니다. Westport가 개발한 고압 직접 분사 시스템을 통해 구동되는 엔진은 천연가스를 기본 연료로 사용하고 소량의 디젤을 점화용으로 사용합니다. 특허 받은 HPDI 인젝터는 이중 동심 바늘 설계를 통해 극한의 압력 하에서 두 연료를 모두 제공합니다. 디젤과 같은 효율성, 출력 및 토크를 유지하지만 탑재된 연료 펌프가 필요한 높은 분사 압력을 생성할 수 있도록 액화 천연 가스를 사용해야 합니다. 또한 NOx를 위한 선택적 촉매 환원 시스템과 간단한 디젤 미립자 필터가 필요합니다. Westport와 볼보그룹은 최근 특히 재생 천연가스를 연료로 사용할 때 CO2 배출을 줄이기 위해 이 시스템을 사용하겠다는 의향서에 서명했습니다.

Hyliion은 재생 가능한 천연가스로 작동하는 하이브리드 모델인 ERX ​​Powertrain을 만들었습니다. 운전실 후면의 대형 배터리 팩과 RNG로 작동하는 12리터 엔진을 결합합니다. 75마일의 완전 전기 작동을 위해 전력망에서 충전할 수 있습니다. 12리터 천연가스 엔진은 배터리를 충전하고 탠덤 전기 액슬을 통해 구동을 제공하는 발전기만 구동합니다. 제동 중에도 차축이 재생되어 총 주행 가능 거리는 약 1,000마일이 됩니다. 최대 672마력을 사용할 수 있으며, 배터리는 휴식 시간 동안 호텔의 모든 부하에 전력을 공급합니다.