奇石乐缸压传感器是如何提高大型发动机效率的


Kistler continuously develops its piezoelectric pressure sensors for large engines to pave the way for efficiency gains and new technologies such as dual or multi-fuel operation. Innovative sensor technology, custom adaptations and lifetime-optimized design: these advantages yield sustainable increases in performance and cost efficiency.

Stricter emission guidelines for marine engines and large stationary engines mean that cylinder pressure monitoring is becoming increasingly important. Continuous monitoring yields many benefits in addition to increased engine efficiency: in particular, optimization of the combustion process – the key to operating dual-fuel engines that are more environment-friendly, but also more complex. With solutions from Kistler, fuel savings of up to 2% per year and per large engine can be achieved – an average reduction of environmental pollution equivalent to about 200 tonnes of CO2.

Closed-loop combustion control-CLCC based on continuous monitoring
Continuous cylinder pressure monitoring is part of Closed Loop Combustion Control (CLCC) – the key to boosting engine efficiency.

奇石乐持之以恒地开发用于大型发动机的压电式压力传感器,为提高发动机效率、研发双燃料或多燃料发动机等新兴技术产品奠定基础。创新传感器技术、客户定制化方案和使用寿命优化设计:这些优势使奇石乐传感器能够协助用户实现产品性能和成本效益的可持续增长。

各国对船用发动机和固定式大型发动机的排放要求日益提高,这意味着发动机气缸压力检测变得愈发重要。除了提高发动机效率,缸压的持续监测还能带来许多额外收益:尤其是优化燃烧过程。燃烧过程是双燃料发动机运行中至关重要的一环,与传统发动机相比,双燃料发动机更加环保,但结构也更加复杂。奇石乐解决方案的引入,可使每台大型发动机每年节省2%的燃料——相当于平均每年减少200吨二氧化碳排放。

奇石乐新型传感器,提高测试准确度、延长使用寿命

当今,发动机的开发越来越追求更高的平均有效压力(MEP),这对缸压传感器的坚固度提出了更高的要求,以适应高压、高温(高达350°C)和振动频繁的测试环境。奇石乐凭借其最新研发的传感器结构,满足了这些要求,这种新型传感器将高坚固度与测量准确度相结合。瑞士测量技术专家奇石乐现已发布其最新 6635A1缸压传感器:该传感器用于中速四冲程发动机,并凭借其一系列创新功能,树立了测量业界的全新风向标。

兼具高资源效率和高成本效率的长期运行

全球多家发动机制造商现已在其闭环控制系统中部署奇石乐缸压传感器,以优化发动机运行中的性能。传感器持续监控所有气缸压力,并将相关数据传输至发动机控制单元,数据经过可视化后,可进行相应调整。闭环燃烧控制(CLCC)具备多种优点:如优化燃烧过程,防止昂贵零部件过早磨损等,这些功能均有助于防止发动机损坏。

针对特定应用的定制化测量技术

奇石乐通过与发动机制造商紧密合作,提出基于模拟法开发新传感器的构想。通过这种方式,开发人员能够考虑特定的发动机安装和运行情况。因此,仍处于设计阶段的新型发动机,也有可能影响开发人员在开发过程中对传感器关键参数的考量:如气缸内安装位置、密封类型和相关电子元件等。

在传感器使用寿命过程中验证传感器特性尤其重要。为此,奇石乐开发了能够模拟数十亿次压力循环中热应力和振动应力环境的专用测试程序。但是,要获取缸压传感器在CLCC模式下真实表现的确切信息,仍然必须在真正的发动机运行环境中进行测试。

发动机驱动的电厂是奇石乐缸压传感器的主要应用领域之一。CLCC的应用,使越来越多的发动机电厂能够以双燃料甚至多燃料的模式运作。虽然未来太阳能和风能发电会更加普及,但大型发动机电厂仍将是主导。

奇石乐解决方案优点一览:

  • 经过实践验证的优质产品,最大程度提高发动机运转可靠性
  • 可再现、高精度的缸压测量
  • 精确的数据反馈,协助用户优化发动机燃烧过程
  • 降低油耗
  • 减少排放
  • 针对不同应用的定制化解决方案
  • 燃料方案可选(多燃料)发动机的理想选择
  • 减少服务费
  • 传感器使用寿命长,提高投资回报率