แม้แต่เครื่องยนต์ที่ใช้งานหนักยังต้องวางบนแท่นทดสอบเพื่อตรวจสอบคุณภาพก๊าซไอเสียที่ต้องการในแต่ละจุดปฏิบัติงานและอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่ลดลง ตั้งแต่วันที่ 27 กุมภาพันธ์ ถึง 5 มีนาคม พ.ศ. 2022 SYSTEMS & COMPONENTS ซึ่งจัดขึ้นภายในงานแสดงสินค้า Agritechnica ในประเทศเยอรมนี จะแสดงการเพิ่มประสิทธิภาพในการประหยัดเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์นอกทางหลวงรุ่นล่าสุด ผู้ให้บริการเทคโนโลยีที่จะจัดแสดงในฮันโนเวอร์นำเสนอความสามารถของระบบที่ครอบคลุม ครอบคลุมเทคโนโลยีการบำบัดไอเสียอัจฉริยะหลังการบำบัดและเทคโนโลยีการฉีดสำหรับดีเซล ไบโอดีเซล หรือก๊าซเหลว
(DLG) แม้ว่าเครื่องยนต์สันดาปโดยเฉพาะเครื่องยนต์ดีเซลจะได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าใกล้จะสูญพันธุ์ในการอภิปรายสาธารณะ แต่ก็ยังไม่เสร็จสิ้นในภาคนอกทางหลวงซึ่งแสดงถึงความพร้อมใช้งานสูง ความน่าเชื่อถือและต้นทุนการดำเนินงานต่ำพร้อมการพิสูจน์แล้ว มีอายุยืนยาวแม้ในสภาวะที่เลวร้ายที่สุด นอกเหนือจากปัจจัยเฉพาะของอุตสาหกรรมแล้ว ประสิทธิภาพและข้อกำหนดทางกฎหมายสำหรับการลดมลพิษที่เป็นแรงขับเคลื่อนทางเทคโนโลยีโดยเฉพาะคือประสิทธิภาพโดยเฉพาะ ความคืบหน้าในการพัฒนาเครื่องยนต์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องจักรที่ทำงานแบบเคลื่อนที่ได้ในแง่ของการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและการปล่อยมลพิษจะเป็นหนึ่งในประเด็นหลักที่ SYSTEMS & COMPONENTS ซึ่งจะมีขึ้นเป็นครั้งที่ห้าควบคู่ไปกับ Agritechnica ในเมืองฮันโนเวอร์ ประเทศเยอรมนี
ลดการปล่อยไอเสียที่เอาต์พุตสูง
ซัพพลายเออร์แทบทุกรายของเครื่องยนต์สันดาปทั่วไปจะอยู่ที่ไซต์งานในฮันโนเวอร์พร้อมโซลูชันที่หลากหลายเพื่อให้ลูกค้า OEM สามารถปฏิบัติตามกฎระเบียบการปล่อยไอเสียที่เข้มงวดตาม European Off-Highway Stage V และ US Off-Highway Tier 4 ขั้นสุดท้าย การพัฒนาใหม่จำนวนมากเหล่านี้กำลังดำเนินตามหลักการของการลดขนาดอย่างต่อเนื่อง: ส่วนประกอบที่ได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับการฉีดเชื้อเพลิง (ระบบคอมมอนเรล) เครื่องยนต์และการจัดการอากาศ ตลอดจนการบำบัดไอเสียหลังการบำบัด ร่วมกับเครื่องยนต์ขนาดเล็กทำให้เกิดโรงไฟฟ้าที่ประหยัดเชื้อเพลิง
ซัพพลายเออร์ให้ความสนใจอย่างมากกับโมดูลาร์ของระบบเครื่องยนต์ของตน ส่วนประกอบที่มีการติดตั้งที่ยืดหยุ่นช่วยให้มีตัวเลือกการติดตั้งและการรวมระบบที่แตกต่างกันตามความต้องการ ตัวอย่างเช่น รุ่นต่างๆ แตกต่างกันไป เนื่องจากส่วนประกอบพัดลมและสายพานไดรฟ์ ฝาครอบฝาสูบและอ่างน้ำมันที่ทำจากพลาสติกและอลูมิเนียม จนถึงและรวมถึงเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่มีเกทเกทหรือระบบควบคุมแรงดันประจุด้วยรูปทรงกังหันแบบแปรผัน ตรงกันข้ามกับเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้ก๊าซธรรมชาติมีระบบหมุนเวียนไอเสียที่ระบายความร้อนด้วย เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการปล่อยไอเสีย เครื่องยนต์ได้รับการติดตั้งระบบบำบัดไอเสียหลังการบำบัด ซึ่งประกอบด้วยตัวกรองอนุภาคดีเซล (DPF) การลดตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเลือก (SCR) และเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาดีเซล (DOC)
ด้วยไบโอมีเทนเพื่อการเคลื่อนย้ายที่เป็นกลางต่อสภาพอากาศ
อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับเครื่องจักรเคลื่อนที่ เช่น รถดั๊มพ์ รถขุดเคลื่อนที่ รถแทรกเตอร์ หรือรถเกี่ยวข้าว ก็หมายความว่าไม่มีวิธีแก้ปัญหาเครื่องยนต์ทั่วไป ในบริบทนี้ การเปิดกว้างต่อเทคโนโลยีจะเป็นคำหลักที่สำคัญที่ SYSTEMS & COMPONENTS เมื่อทำการประเมินพอร์ตโฟลิโอของเครื่องยนต์ นอกจากเครื่องยนต์ดีเซลแล้ว แนวคิดอื่นๆ เช่น Parallel Hybrid, ตัวขยายช่วง, ปลั๊กอินไฮบริด และระบบไฟฟ้าเต็มรูปแบบ จะถูกนำเสนอที่แพลตฟอร์ม B2B ในเมืองฮันโนเวอร์ด้วย จะมีการมุ่งเน้นเพิ่มเติมที่งานแสดงสินค้าเกี่ยวกับเชื้อเพลิงทางเลือก ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อทำให้การเคลื่อนย้ายที่เป็นกลางต่อสภาพภูมิอากาศเป็นไปอย่างราบรื่น นอกจากนี้ ยังมีการแสดงเครื่องยนต์ก๊าซธรรมชาติที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานแบบออฟโรดในเครื่องจักรการเกษตรและเครื่องจักรก่อสร้างอีกด้วย ภายใต้สภาพการทำงานจริง คาร์บอนไดออกไซด์เหล่านี้จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่าเครื่องยนต์ดีเซลประมาณสิบเปอร์เซ็นต์
ในขั้นตอนนี้ การใช้ไบโอมีเทนกำลังเปลี่ยนไปเป็นจุดสนใจในการเกษตรมากขึ้น ดังที่แสดงโดย New Holland T6 Methane Power ซึ่งเป็นรถแทรกเตอร์สำหรับการผลิตในปริมาณมากรายแรกของโลกที่ใช้ก๊าซมีเทน 100% ภายในเครื่องยนต์หกสูบจาก FPT Industrial ที่มีความจุ 6.7 ลิตร ใช้ก๊าซธรรมชาติอัด (CNG) ของเหลว (LNG) หรือก๊าซธรรมชาติหมุนเวียน (ไบโอมีเทน) และเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยมลพิษ EU Stage V ด้วยการใช้ เครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาสามทาง รถแทรกเตอร์รุ่นแรกมีกำหนดส่งมอบในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้าของปี 2021 โดยมีจำนวนการสั่งซื้อล่วงหน้าที่น่าประทับใจเนื่องจากมีการผลิตและส่งมอบในปีนี้ ในอนาคต การเติมเชื้อเพลิงสามารถทำได้ที่โรงงานผลิตก๊าซชีวภาพของฟาร์มเอง โดยมีเงื่อนไขว่าต้องมีสารปรับสภาพก๊าซที่เหมาะสม หากพืชหมักปุ๋ยเหลวหรือมูลสัตว์เพิ่มเติม ความสมดุลของ CO2 อาจเป็นลบได้
เชื้อเพลิงสังเคราะห์เป็นทางเลือกใหม่
เชื้อเพลิงสังเคราะห์เสนอวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ในสถานการณ์ที่มีคาร์บอนเป็นศูนย์ซึ่งถูกมองข้ามไปก่อนหน้านี้ เชื้อเพลิงดังกล่าวสามารถผลิตได้โดยใช้ไฟฟ้าหมุนเวียน ข้อได้เปรียบหลักของเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์จากพลังงานสู่ของเหลวเหล่านี้คือความหนาแน่นของพลังงานสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับระบบแบตเตอรี่ เบื้องหลังของเรื่องนี้ก็คือ แม้ว่ายานพาหนะเชิงพาณิชย์ขนาดเล็กที่ใช้ในทางการเกษตรจะสามารถใช้ไฟฟ้าได้อย่างเต็มที่ แต่นี่เป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่สำหรับเครื่องจักรที่ทำงานแบบเคลื่อนย้ายได้สำหรับงานหนัก การใช้พลังงานไฟฟ้าบางส่วนของระบบขับเคลื่อนควบคู่ไปกับเครื่องยนต์ขนาดเล็กที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงสังเคราะห์ เป็นความเป็นไปได้อย่างหนึ่งในการบรรลุการลด CO2 ที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างหนึ่งคือเมทานอลที่ผลิตขึ้นใหม่ ซึ่งสามารถนำมาใช้แทนการดรอปอินสำหรับภาคนอกทางหลวงได้ ความท้าทายที่เกิดจากเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์คือความต้องการพลังงานไฟฟ้าหมุนเวียนสำหรับการอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นกลาง CO2 และปัจจุบันยังไม่มีปริมาณเพียงพอ ประเด็นสำคัญบนเส้นทางสู่อนาคตที่เป็นกลางต่อสภาพอากาศจะมีการอภิปรายโดยวิศวกรและผู้เชี่ยวชาญในฟอรัมผู้เชี่ยวชาญ 'Future Lounge' ที่ SYSTEMS & COMPONENTS
เป็นเวลานานที่ไฮโดรเจนมีบทบาทรองในการพัฒนาแนวคิดการขับเคลื่อนที่เป็นกลางของคาร์บอนไดออกไซด์ในภาคนอกทางหลวง การแปลงพลังงานรูปแบบอื่นเป็นไฮโดรเจนที่ซับซ้อนดูเหมือนจะซับซ้อนเกินกว่าจะบรรลุเป้าหมายได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสหภาพยุโรปเปิดตัว 'European Clean Hydrogen Alliance' (ECH2A) ในเดือนกรกฎาคม 2 อุตสาหกรรมมุ่งเน้นไปที่หัวข้อนี้มากขึ้นเรื่อยๆ และไม่ใช่โดยไม่มีเหตุผลที่ดี เนื่องจากไฮโดรเจนที่ผลิตขึ้นใหม่ไม่เพียงแต่เหมาะเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงเท่านั้น สามารถใช้โดยตรงในเครื่องยนต์สันดาปและกังหันก๊าซ เนื่องจากไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงที่ไม่มีคาร์บอน จึงมีการปล่อยมลพิษเพียงเล็กน้อยเท่านั้นซึ่งส่วนใหญ่มาจากน้ำมันหล่อลื่นที่เผาไหม้ ด้วยอุณหภูมิก๊าซไอเสียที่ต่ำ ผลผลิตไนโตรเจนออกไซด์จึงต่ำกว่าค่าจำกัดอยู่แล้ว แม้จะไม่มีการบำบัดก๊าซไอเสียหลังการบำบัด การทำงานแบบลีนที่มีประสิทธิภาพยังส่งผลให้เกิดความได้เปรียบในการบริโภคเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สันดาปทั่วไป
เครื่องยนต์ไฮโดรเจนกำลังเร่งความเร็ว
ระบบขับเคลื่อนไฮโดรเจนในอุดมคติสำหรับรถขุดเป็นอย่างไร? ระบบและส่วนประกอบมีเป้าหมายที่จะตอบคำถามนี้ด้วยการปรับเครื่องยนต์และเครื่องยนต์เทอร์โบที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ ผู้ผลิตเครื่องยนต์ Deutz ได้นำเสนอต้นแบบดังกล่าวเพื่อทดแทนเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง: TCG 7.8 H2 ตัวแปรไฮโดรเจนของเครื่องยนต์อินไลน์ 2 สูบสำหรับเครื่องจักรกลการเกษตรยังสามารถใช้ในการกำหนดค่าไฮบริดต่างๆ ร่วมกับไดรฟ์ไฟฟ้า สูตรแห่งความสำเร็จสำหรับเครื่องยนต์สันดาปที่ปราศจากคาร์บอนไดออกไซด์ประกอบด้วยการฉีดที่มีประสิทธิภาพ การเผาไหม้แบบลีน การหมุนเวียนก๊าซไอเสีย เทอร์โบชาร์จ และเครื่องฟอกไอเสียด้วยไฮโดรเจนแบบพิเศษ โครงการที่ดำเนินการที่ Institut für Kolbenmaschinen (Institute for Piston Engines) ที่ Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ก็เป็นแบบอย่างในบริบทนี้เช่นกัน กำลังตรวจสอบศักยภาพของวิธีการเผาไหม้ในอนาคตโดยใช้ตัวอย่างของยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ที่ใช้งานหนัก เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ไฮโดรเจนจะถูกฉีดเข้าไป ในช่วงแรก เข้าไปในท่อร่วมไอดีของเครื่องยนต์ และหลังจากนั้น หลังจากแปลงเครื่องยนต์ เข้าไปในกระบอกสูบโดยตรง ด้วยกระบวนการนี้ ศาสตราจารย์ Thomas Koch ผู้อำนวยการสถาบันและทีมนักวิทยาศาสตร์ของเขาสามารถวิเคราะห์อิทธิพลของการเกิดส่วนผสมที่มีต่อการเผาไหม้ได้ จุดมุ่งหมายคือการสร้างแผนที่ถนนเทคโนโลยีในอนาคตสำหรับการขับเคลื่อนรถยนต์เพื่อการพาณิชย์บนพื้นฐานนี้และเพื่อกำหนดความท้าทายทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องยนต์ไฮโดรเจน
ส่วนผสมของเครื่องยนต์แห่งอนาคต
ประสิทธิภาพของยานพาหนะนอกทางหลวงสมัยใหม่นั้นขึ้นอยู่กับการทำงานที่เชื่อถือได้และแม่นยำของเครื่องยนต์ เครื่องยนต์ดีเซลจะยังคงเป็นตัวเลือกในการผสมผสานเทคโนโลยีในอนาคตอันใกล้ แต่ตอนนี้มีการแข่งขันกัน ไม่ว่าจะเป็นก๊าซ ไฮบริด หรือไฟฟ้า ตามหัวข้อ SYSTEMS & COMPONENTS ของ 'ประสิทธิภาพที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม - แรงบันดาลใจจากโซลูชัน' โซลูชันที่จัดแสดงในฮันโนเวอร์จะช่วยรวมข้อกำหนดของตลาดและกฎระเบียบด้านการปล่อยมลพิษ
SYSTEMS & COMPONENTS จัดขึ้นที่ Agritechnica ซึ่งเป็นงานแสดงสินค้าที่ใหญ่ที่สุดของโลก เครื่องจักรกลการเกษตรในเมืองฮันโนเวอร์ ประเทศเยอรมนี ตั้งแต่วันที่ 27 กุมภาพันธ์ ถึง 5 มีนาคม พ.ศ. 2022การปล่อยไอเสียที่ต่ำกว่าและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่ลดลง: แนวคิดเครื่องยนต์ใหม่สำหรับการใช้งานนอกทางหลวงผสมผสานประสิทธิภาพเข้ากับการปกป้องสภาพอากาศ