La cinese Weichai rivela un motore diesel con un’efficienza del 53,09% da record

Dall’invenzione del motore a combustione interna diesel, 127 anni fa, gli ingegneri e gli scienziati hanno cercato di migliorare la sua efficienza termica.

Con un notevole progresso, il primo motore diesel della storia con un’efficienza termica intrinseca del 53,09 percento è stato presentato dall’azienda cinese Weichai Power.

L’azienda ha presentato la sua nuova tecnologia al Congresso Mondiale sui Motori a Combustione Interna 2024, che ha avuto inizio a Tianjin, in Cina.

Il risultato è stato riconosciuto e misurato da TÜV SÜD, un’organizzazione di test rispettata a livello internazionale, e dal China Automotive Technology & Research Center, un ente di test specializzato per i motori a combustione interna cinesi.

Un record di efficienza

La percentuale di energia di combustione diesel trasferita in lavoro utile in uscita dal motore, senza bisogno di un meccanismo di recupero del calore residuo, è nota come efficienza termica del motore di base. L’economia del motore migliora con l’aumento dell’efficienza termica del motore di base.

Weichai Power ha raggiunto una pietra miliare degna di nota in questo senso il 16 settembre 2020, quando ha presentato un motore diesel che ha stabilito un nuovo record con un’efficienza termica del corpo del 50,23 percento.

L’8 gennaio 2022, l’azienda ha compiuto ulteriori progressi, portando l’efficienza termica del motore al 51,09 percento. Recentemente, il 20 novembre 2022, l’azienda ha raggiunto il 52,28 percento di efficienza termica, superando i record precedenti.

L’azienda si è confrontata con i prodotti tradizionali, che in genere raggiungono un’efficienza termica media del 46 percento per i motori diesel sul mercato. L’impiego della tecnologia di efficienza termica nei motori di base con un’efficienza termica del 52,28 percento può portare a una riduzione significativa del 12 percento sia del consumo di carburante che delle emissioni di anidride carbonica.

Messa a punto delle tecnologie esistenti

Il team di ricerca di Weichai Power ha fatto tesoro dei successi precedenti, investendo oltre 500 giorni di sforzi concentrati nell’ottimizzazione di quattro sistemi vitali: alimentazione del carburante, aspirazione dell’aria, combustione e riduzione dell’attrito.

Il team ha avanzato efficacemente la combustione ad alta espansione, la pressurizzazione a flusso misto, l’iniezione di carburante ad alta efficienza e le tecnologie di riduzione dell’attrito a bassa resistenza.

Sono stati assegnati i certificati che attestano il nuovo record mondiale di efficienza termica dei motori diesel.

Come funziona il ciclo Diesel

Sono stati rilasciati i certificati che attestano il nuovo record mondiale di efficienza termica dei motori diesel.
Una pietra miliare significativa è stata raggiunta grazie a questi progressi, che sono stati ottenuti con piccoli avanzamenti dello 0,1% alla volta. Il tentativo ha portato il motore a superare la barriera del 53% di efficienza termica per la prima volta a livello globale. I ricercatori sostengono che questo risultato è paragonabile a quello di un essere umano che corre una gara di 100 metri in meno di nove secondi.

Durante questa fase di ricerca e sviluppo, il gruppo ha ricevuto 176 brevetti di invenzione e 68 brevetti di modello di utilità.

Riduzione del consumo di carburante

L’aggiornamento da un livello di efficienza termica del 45-46 percento al 53 percento può aumentare l’economia di un motore diesel di circa il 14 percento. Questa cifra si basa sulle stime attuali della proprietà dei motori diesel in Cina.

Questa innovazione si traduce in un risparmio annuale di carburante di circa 31 milioni di tonnellate e in una diminuzione delle emissioni di carbonio di 97 milioni di tonnellate.

Un trattore per impieghi gravosi con un chilometraggio annuo di 155.342 miglia (250.000 chilometri) può risparmiare circa 12.000 galloni di carburante diesel grazie a questa tecnologia. Ciò si traduce in un risparmio annuale di quasi 13.529 dollari (98.000 yuan) per il proprietario, considerando il prezzo di mercato del gasolio di 1,08 dollari (7,8 yuan) al litro.

Secondo il team, questa scoperta tecnica andrà a beneficio non solo dei trasporti, ma anche di altri settori, come le macchine edili, le attrezzature agricole, le navi e le attrezzature per la generazione di energia, tra gli altri, aggiungendo nuovi vantaggi.