Đội ngũ nghiên cứu của công ty Weichai Power đã thành công trong việc tinh chỉnh công nghệ để tăng hiệu suất thân nhiệt của động cơ lên mức chưa từng có, đồng thời họ cũng tập trung nỗ lực tối ưu hóa những hệ thống quan trọng.

Kể từ khi động cơ đốt trong diesel được phát minh cách đây 127 năm, các kỹ sư và nhà khoa học đã nỗ lực cải thiện hiệu suất nhiệt của động cơ này. Trong một bước tiến đáng chú ý, công ty Weichai Power của Trung Quốc trình làng động cơ diesel đầu tiên trong lịch sử có hiệu suất nhiệt đạt 53,09%.

Công ty đã trưng bày công nghệ mới của mình tại Hội nghị Động cơ đốt trong Thế giới năm 2024, khai mạc ở Thiên Tân, Trung Quốc và nhận được sự chú ý lớn từ giới chức và các chuyên gia trong ngành.

Thành tựu về động cơ đốt trong này của công ty đã được công nhận bởi Tổ chức thử nghiệm có thẩm quyền quốc tế TÜV SÜD và Trung tâm Nghiên cứu và Công nghệ Ô tô Trung Quốc, một đơn vị thử nghiệm chuyên dụng cho động cơ đốt trong Trung Quốc.

Đột phá về hiệu suất

Phần trăm năng lượng đốt trong diesel được chuyển thành công việc đầu ra hữu ích của động cơ mà không cần đến cơ chế phục hồi nhiệt thải được gọi là hiệu suất nhiệt cơ bản của động cơ. Tính kinh tế của động cơ được cải thiện nhờ hiệu suất nhiệt cơ bản tăng lên.

Weichai Power đã đạt được một cột mốc đáng chú ý trong lĩnh vực này vào ngày 16/9/2020, khi công bố một động cơ diesel mới với hiệu suất nhiệt thân xe đạt 50,23%. Vào ngày 8/1/2022, công ty còn đạt được nhiều tiến bộ hơn nữa, nâng hiệu suất nhiệt của động cơ lên 51,09%. Gần đây nhất, vào ngày 20/11/2022, công ty đã đạt được hiệu suất nhiệt 52,28%, vượt qua các kỷ lục trước đó.

Hiện nay, các động cơ diesel trên thị trường thường đạt hiệu suất nhiệt trung bình là 46%. Với việc sử dụng sản phẩm có hiệu suất nhiệt 52,28%, các động cơ của Weichai Power đã có thể giúp làm giảm 12% mức tiêu thụ nhiên liệu và lượng khí thải CO2. Điều này cho thấy, kỷ lục mới sẽ tạo nên những lợi ích to lớn hơn.

Tinh chỉnh các công nghệ hiện có

Đội ngũ nghiên cứu của Weichai Power đã tạo nên kỷ lục mới dựa trên việc kế thừa những thành công trước đó bằng cách đầu tư hơn 500 ngày nỗ lực tập trung vào việc tối ưu hóa bốn hệ thống quan trọng gồm cung cấp nhiên liệu, nạp khí, đốt cháy và giảm ma sát.

Đội ngũ đã tiến xa trong việc nâng cao công nghệ đốt cháy giãn nở, điều áp dòng hỗn hợp, phun nhiên liệu hiệu suất cao và giảm ma sát với lực cản thấp.

Nhờ những tiến bộ này, một cột mốc quan trọng đã được đạt được, thông qua việc tiến hành những cải tiến nhỏ từng 0,1% mỗi lần. Nỗ lực này đã giúp động cơ vượt qua rào cản hiệu suất nhiệt 53% lần đầu tiên trên toàn cầu. Các nhà nghiên cứu cho biết thành tựu này tương đương với việc một con người chạy 100 mét trong thời gian dưới 9 giây.

Trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển này, đội ngũ đã nhận được 176 bằng sáng chế phát minh và 68 bằng sáng chế mô hình tiện ích.

Giảm tiêu thụ nhiên liệu

Việc nâng cấp mức hiệu suất nhiệt từ 45-46% lên 53% có thể làm tăng hiệu quả kinh tế của động cơ diesel lên khoảng 14%. Con số này dựa trên ước tính hiện tại về sở hữu động cơ diesel ở Trung Quốc.

Sự đổi mới này giúp tiết kiệm nhiên liệu hàng năm khoảng 31 triệu tấn và giảm lượng khí thải carbon là 97 triệu tấn. Một máy kéo công nghiệp hạng nặng với quãng đường đi được hàng năm là 250.000 km có thể tiết kiệm khoảng 45.425 lít nhiên liệu diesel nhờ công nghệ này. Điều này giúp chủ sở hữu tiết kiệm được gần 13.529 USD hàng năm, với giá thị trường của nhiên liệu diesel là 1,08 USD mỗi lít.

Theo đội ngũ nghiên cứu, bước đột phá kỹ thuật này sẽ mang lại lợi ích không chỉ cho ngành giao thông vận tải mà còn cho các ngành công nghiệp khác như máy móc xây dựng, thiết bị nông nghiệp, tàu thủy và thiết bị phát điện, cùng nhiều ngành khác, đồng thời mang lại thêm các lợi ích mới.

Lưu Ly