Bardziej ekologiczne silniki przystosowane do pracy na mieszance ubogiej
NOx to produkty uboczne reakcji spalania, takich jak te występujące podczas zapłonu paliwa w silniku samochodu. Zwłaszcza NO2 przyczynia się do powstawania ozonu w warstwie przyziemnej, głównego składnika smogu, a także niekorzystnie wpływa na układ oddechowy. UE wyznaczyła ambitne cele odpowiadające redukcji NOx o 80% emisji do roku 2020. Projekt "Zintegrowana metoda projektowania niskoemisyjnych komór spalania przystosowanych do pracy na mieszance ubogiej" (Intellect D.M.) powstał w celu opracowania nowej technologii silników spalinowych opartych na technologii spalania ubogiej mieszanki w połączeniu z niską emisyjnością i urządzeniami chłodzenia efuzji do bardziej ekologicznych silników napędzanych niskokaloryczną mieszanką. Silniki przystosowane do pracy na mieszance ubogiej wykorzystują mniej paliwa w stosunku do danej ilości powietrza (stąd mieszanka uboga). W ten sposób są bardziej efektywne kosztowo pod względem zużycia paliwa i uwalniają mniejszą ilość gazów cieplarnianych. Jednak wyższe poziomy ciśnienia i temperatury pociągają za sobą wzrost emisji NOx. Celem zespołu badawczego było wykorzystanie potencjału zastosowania silników przystosowanych do pracy na mieszance ubogiej przy jednoczesnym zminimalizowaniu emisji NOx. Silniki przystosowane do pracy na mieszance ubogiej, choć zużywają mniej paliwa, mogą wygenerować taką samą moc wyjściową jak w przypadku standardowego spalania. Spalają paliwo wydajnie w oparciu o połączenie warunków zawirowania powietrza w momencie wlotu i precyzyjny wtrysk paliwa, dzięki czemu bardziej skutecznie mieszają paliwo z powietrzem. Badacze opracowali narzędzie inżynierii opartej na wiedzy mające zasadnicze znaczenie dla zastosowania technologii projektowania silników przystosowanych do pracy na mieszance ubogiej o niskiej emisyjności NOx. Badania objęły komorę spalania, wtryskiwacz parametryczny, symulacje obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) i optymalizacje ograniczające czas obliczeniowy komputera. Turbomeca, francuski producent silników turbospalinowych wykorzystał już wyniki badania w celu poprawy wydajności technologii wtryskiwania o niskiej emisyjności NOx do małych aplikacji turbospalinowych. Podsumowując, w ramach projektu Intellect D.M. opracowano ważne narzędzie modelujące i symulujące do projektowania niskoemisyjnych komór spalania przystosowanych do pracy na mieszance ubogiej umożliwiających zwiększenie konkurencyjności UE poprzez obniżenie czasu i kosztów rozwoju. Dodatkowo, nowe komory spalania, bardziej ekologiczne i przystosowane do pracy na mieszance ubogiej, powinny być szczególnie atrakcyjne dla coraz liczniejszej grupy klientów dbających o środowisko. Producent Turbomeca należy do pierwszych, którzy wdrożyli wyniki projektu, jednak z pewnością nie będzie ostatnim.
