Registered articles list

Szacuje się, że energia cieplna zawarta w gazach wylotowych współczesnych silników o zapłonie samoczynnym i iskrowym stanowi 25–35% całkowitego ciepła uzyskanego w wyniku spalania paliwa. Ciepło odpadowe może być wykorzystane do wytworzenia energii elektrycznej. W pracy przedstawiono konstrukcję prototypowego generatora termoelektrycznego TEG złożonego z 24 modułów termoelektrycznych wykonanych ze stopów tellurku bizmutu (Bi2Te3) i tellurku antymonu (Sb2Te3) a także wyniki badań wykonanych na hamowni silnikowej z silnikiem ZS, pojemności 1.3 dm3, spełniającym normy emisji EURO V. Generator został umiejscowiony w układzie wylotowym za reaktorem katalitycznym. Do badań wykorzystano hamulec dynamiczny firmy AVL. Charakterystykę parametrów elektrycznych i przepływowych generatora TEG wykonano dla prędkości obrotowej wału korbowego silnika oraz obciążeń zbliżonych do występujących w typowych warunkach eksploatacji (n=1800–2600 rpm, M=12–135 Nm). Badany generator wytwarza moc maksymalną Pmaks=200 W przy temperaturze gazów wylotowych Tin=280°C i masowym natężeniu przepływu G=170 kg•h-1. Wymiennik ciepła generatora wywołuje opory przepływu gazów wylotowych w zakresie 15–35 mbar dla natężeń przepływu G=100–180 kg•h-1. Wyniki badań wskazują, że zastosowanie nowego typu segmentowych modułów termoelektrycznych na bazie skutterudytów (Top=400°C) umożliwiłoby zwiększenie mocy generatora do 1 kW i dwukrotne zwiększenie sprawności urządzenia przy tej samej geometrii zastosowanego wymiennika ciepła. Urządzenie takie mogłoby służyć do wspomagania elektrycznego układu zasilania. Szacuje się, że takie rozwiązanie pozwoliłoby na zwiększenie całkowitej sprawności układu napędowego o 5% a w konsekwencji proporcjonalne zmniejszenie emisji CO2.