terça-feira, 30 de abril de 2019

Motor diesel Cummins ISX, o motor a vapor Cummins

A Cummins está desenvolvendo um sistema de motores que aumentará a eficiência de combustível em 10%. A cama de teste é o 14.9 L ISX. O ISX estreou em 1998 e possui EGR, câmeras duplas no cabeçote (uma para o sistema de combustível e outra para as válvulas e sistema de freio) e um turbo de geometria variável. Nenhum deles precisará de mudanças fundamentais para acomodar o experimento radicalmente novo da Cummins, que estará disponível já em 2013. A tecnologia reduzirá o tamanho do radiador e de vários resfriadores. Um sistema de resfriamento menor significa melhor aerodinâmica. Perdas devido ao acionamento do alternador do caminhão e várias bombas também serão coisa do passado. Outro benefício deste esquema é que ele cria ar refrigerado para o motor. Um caminhão Classe 8 com essa configuração de motor provavelmente economizará 1.800 galões de combustível por ano. Menos emissões também é um benefício devido ao menor consumo de combustível. A produção mais potente do ISX produz 565 HP e 1850 lb-ft de torque. Após as extensas modificações dos engenheiros, esses números vão aumentar.

Como isso é possível?
Você pode estar se perguntando se essa tecnologia envolve um novo desenvolvimento em física quântica? Não, ele usará vapor. A Cummins está adaptando uma tecnologia tradicionalmente usada em usinas de energia elétrica chamada Ciclo Orgânico Rankine (ORC). A adição deste processo ao motor diesel é uma mudança de perspectiva. Em vez de olhar para o calor como inimigo, agora ele é visto como um amigo útil. A alta temperatura de recirculação dos gases de escape (EGR) passa de um problema para uma solução. O calor (energia) sai do motor e entra em um superaquecedor. Este dispositivo superaquece o vapor úmido (da caldeira) em vapor superaquecido seco (vapor aquecido além da fervura). O vapor seco tem enormes quantidades de energia e gira uma turbina. A turbina transforma um gerador e transforma a energia térmica desperdiçada em energia elétrica utilizável. A Cummins decidiu usar sua eletricidade para alimentar um motor elétrico embutido no virabrequim. Uma vez que o vapor superaquecido transfere sua energia para a turbina, ela é condensada e encaminhada de volta para o sistema, produzindo um ciclo completo.

De onde virá a energia extra? 
+ 6% da energia do EGR 
+ 2% da energia do escape 
+ 2% da eliminação dos acessórios parasitas 
= 10% de melhoria geral ao longo do ciclo de condução

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