يمكن لمحرك الديزل الذي ابتكره علماء أمريكيون أن يفي بمعايير الانبعاثات بينما يوفر طاقة هائلة على الطرق الوعرة
أظهر باحثون في الولايات المتحدة نظام محرك ديزل يمكنه تلبية معايير الانبعاثات من المستوى 5 التي اقترحها مجلس موارد الهواء في كاليفورنيا (CARB). تم تطوير نظام محرك الديزل من قبل باحثين من معهد أبحاث الجنوب الغربي (SwRI)، لمساعدة مركبات الديزل على الطرق الوعرة. “تهدف قواعد المستوى 5 من CARB إلى تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين (NOx) والجسيمات (PM) بهامش كبير”، كما قال Alex Michlberger، المهندس الرئيسي في قسم هندسة نقل الحركة في SwRI. “ومع ذلك، ليس لدى الصناعة حاليًا حل فعال من حيث التكلفة للوفاء بالمستوى 5. ويهدف مشروعنا إلى المساعدة في توفير هذا الحل.” استراتيجيات المعايرة المحسنة تعديلات الأجهزة التي طورتها SwRI واستراتيجيات المعايرة المحسنة التي سمحت لمركبة على الطرق الوعرة مزودة بمحرك ديزل متوفر تجاريًا بالوفاء بالمعايير دون التأثير سلبًا على الأداء. وكشف الباحثون أيضًا أن مستوى قوة المحرك يحدد الانبعاثات المسموح بها للمركبات على الطرق الوعرة. معظم محركات الطرق الوعرة التي تعمل بقدرة تتراوح بين 19 و56 كيلووات ليس لديها مسار فني واضح للامتثال للمعايير الجديدة. ومن المتوقع أن تستخدم المحركات التي تتجاوز عتبة 56 كيلووات تقنيات التحكم في الانبعاثات المشابهة لتلك المستخدمة في المركبات على الطرق، في حين من المتوقع أن تصبح التطبيقات التي تستخدم حاليًا محركات أقل من 19 كيلووات كهربية. أجرت SwRI اختبارات معملية واسعة النطاق. كما تم الكشف عن أن SwRI أجرت اختبارات معملية واسعة النطاق على محرك ديزل رباعي الأسطوانات بقدرة 55 كيلووات متوفر تجاريًا لتحديد الحلول المحتملة من المستوى 5. استخدم المشروع إعادة تدوير غاز العادم (EGR) للتخفيف من أكاسيد النيتروجين واستراتيجيات المعايرة الأخرى للتحكم في الجسيمات الدقيقة. يتطلب هذا النهج تعديلات على الأجهزة والمعايرة. لتمكين معدل EGR أعلى، قام الفريق بتعديل التحكم في بوابة نفايات الشاحن التوربيني لزيادة التعزيز، وقاموا بتركيب مبرد EGR ذو سعة أعلى. أظهرت تغييرات الأجهزة والمعايرة معًا انبعاثات منخفضة مع الحفاظ على أداء المحرك، وفقًا لبيان صحفي. وكشف الفريق أيضًا أن نظام SwRI المحسّن حقق أهداف المستوى 5 في كل من اختبارات شهادة الدورة النمطية المنحدرة (RMC) والدورة العابرة للطرق (NRTC). قارن الباحثون انبعاثات أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات غير الميثان (NMHC) والجسيمات مع أهداف المستوى 5. “في العروض التوضيحية لـ RMC، رأينا انخفاضًا في انبعاثات أكاسيد النيتروجين بنسبة 22% وانبعاثات NMHC بنسبة 56%، مقارنة بهدف المستوى 5. بالنسبة لـ NRTC، وجدنا انخفاضًا في انبعاثات أكاسيد النيتروجين بنسبة 28% وانبعاثات NMHC بنسبة 50%، مقارنة بهدف المستوى 5،” كما قال ميشيلبيرجر. “باختصار، حققنا تخفيضات كبيرة في الانبعاثات من خلال معايرة المحرك المبتكرة والحد الأدنى من تغييرات الأجهزة.” يشير العرض الناجح إلى أن الشركات المصنعة للمركبات على الطرق الوعرة قد لا تحتاج إلى الاعتماد فقط على التقنيات الجديدة المكلفة أو الكهرباء الكاملة لتلبية متطلبات الانبعاثات المستقبلية. وبدلاً من ذلك، يمكن أن توفر ترقيات الأجهزة المصممة بعناية جنبًا إلى جنب مع تقنيات المعايرة المتقدمة مسارًا واقعيًا نحو وسائل نقل أنظف وأكثر استدامة على الطرق الوعرة. ومع استمرار تشديد لوائح الانبعاثات في جميع أنحاء العالم، يسلط عمل SwRI الضوء على الدور المهم للابتكار الهندسي في مساعدة الصناعات على تقليل التأثير البيئي مع الحفاظ على الأداء والموثوقية والجدوى الاقتصادية.
تم النشر: 2026-06-15 07:53:00
