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里卡多CryoPower经证明燃料效率高，用于重型发动机几乎能实现零排放

2019-01-28 20:43:43·  来源：里卡多  
　
CryoPower是一种能改变格局的技术，它基于柴油、天然气或生物燃料对重型车、船舶和发电等应用领域尤其具有商业吸引力CryoPower彻底重新定义了内燃机，其燃料效率
  • CryoPower是一种能改变格局的技术，它基于柴油、天然气或生物燃料——对重型车、船舶和发电等应用领域尤其具有商业吸引力
  • CryoPower彻底重新定义了内燃机，其燃料效率之高前所未有，几乎可实现零排放——在某些情况下甚至比周围的空气还要干净
  • 获480万英镑拨款的英国StepCO2项目提供的初步研究结果证实了CryoPower概念的关键特性
  • CryoPower极其高效的性能可使燃料效率提升30%——为车队运营商提供了相当诱人的商业动力
里卡多CryoPower概念完全不同于改进版的现有发动机技术——相反，它代表完全颠覆重建版的内燃机。CryoPower彻底重新定义了内燃机的流程，不仅能实现几近于零的排放，而且提供的燃料效率远高于目前用于交通、分散式发电、船舶推进等领域最先进的重型发动机。
 
获英国创新机构Innovate UK拨款的StepCO2项目针对CryoPower的性能开展了研究，经过长达六个月的第一阶段研究之后，CryoPower研发团队——包括来自里卡多的专家和来自布莱顿大学、HiFlux Ltd和AMRC的技术研究合作伙伴——已采取关键步骤，例如精确模拟和严格测试这一革命性的发动机概念的关键部件和子系统，终于验证了CryoPower低温燃烧技术（简称CPCC）的效果。根据StepCO2项目的初步研究结果，CPCC有望提供几近零排放的功能，在某些情况下，排气管中的氮氧化合物含量甚至低于周围空气中的含量，因而有可能减少城镇和城市中的污染。
 
CryoPower 工作原理图
 
CryoPower概念基于使用单独的吸气压缩缸（用于气体燃烧和排放）。这可以使压缩结束后将原本会浪费掉的废热实现回收，并转移给工作气体加以利用。通过注入少量的液氮冷却，从而等温完成压缩过程，以实现效率的最大化。因此，液氮既是冷却剂，也是一种额外的能量矢量，从而抵消了部分燃料需求。燃烧过程使用可再生生物燃料或传统液体或气体燃料，并将热能传递回给已经过冷却和压缩的进气流。
CryoPower最初的定位是一种提升燃料效率的途径，旨在使原本无法节省的燃料、无法降低的碳排放得以实现，其目标是使有效热效率至少达到60%（相当于和当今最先进的重型发动机相比，燃料效率提升30%，达到联合循环发电厂的峰值效率）。研发人员在布莱顿大学的单缸试验平台上完成了早期开发工作，结果证明CryoPower不仅具备这个潜力，而且CPCC燃烧过程中排放的氮氧化合物含量还低得惊人。得出这个结果后，研究人员做了广泛的模拟试验，并研究了部件和子系统，为使用柴油或各种其他液体燃料、传统气体燃料、生物燃料或合成低碳燃料的重型发动机实现零排放指明了一条道路。CryoPower非常适合从重型长途运输卡车到固定发电装置、非公路设备和自供电系统以及多模式铁路牵引供电系统等应用。
 
研究团队除证明CryoPower的潜力之外，还开发出了一种简化版的发电机概念ThermoPower。该概念使用的基础发动机架构和CryoPower的一模一样，但不使用液氮。ThermoPower尤其适合运用于空间有限的车辆，它是一种成本更低、更易于采用的解决方案。不仅能实现50%以上的热效率（相当于和当今最先进的重型发动机相比，燃料效率提升15%），而且还能保持CryoPower极低的碳排放水平。
 
“StepCO2项目提供的初步结果让我们深受鼓舞，它证明了这一革命性的重型发动机概念的非凡效率，以及它应用于柴油或各种其他液体燃料、传统气体燃料或低碳燃料发动机可实现零排放的潜力。”Dolphin N2公司首席执行官Simon Brewster表示（Dolphin N2是从里卡多剥离出来的一家独立公司，专业从事CryoPower的开发业务）。“我们还会进一步推进我们的研究，开发多缸演示以及最终的车辆应用。在这个过程中，我们将寻求与投资者和技术合作伙伴开展进一步的合作，让我们携手一同开发这项让人兴奋的突破性发动机技术，发挥出它的全部潜力，使重型发动机的碳排放实现近乎零的极低水平。” 
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