關注掌鏈公眾號
洞悉物流供應鏈
關注掌鏈公眾號
洞悉物流供應鏈
納米流體冷卻液,因何讓卡車持續(xù)省油?——濟能“納米流體冷卻液”讓內燃機省油科普解讀(解讀系列2)
欄目說明:隨著網(wǎng)絡與通信技術擊穿信息不對稱壁壘,卡車服務回歸了直通車輛的商務本質。在數(shù)年市場主體不斷努力下,產業(yè)互聯(lián)數(shù)據(jù)底座與供應鏈生態(tài)服務模式正在成型,為直接服務車隊車輛的“產品與服務”架起了橋梁。本欄目就是挖掘并科普解讀這些直通車隊車輛的“有形產品、系統(tǒng)方案、無形服務和有效組織”等,為直接服務車隊的組織提供優(yōu)質素材,為車隊老板優(yōu)選服務提供決策依據(jù),為卡車消費服務轉型升級貢獻力量。
案例點評:
新材料、新技術給傳統(tǒng)行業(yè)帶來的沖擊是巨大的。
納米流體作為一種新型的高效、高傳熱性能的能量輸運工質,可有效提高熱系統(tǒng)的傳熱性能,提高熱系統(tǒng)的高效低阻緊湊等性能指標,滿足熱系統(tǒng)高負荷的傳熱冷卻要求,滿足一些特殊條件(微尺度條件)下的強化傳熱要求,在強化傳熱領域具有十分廣闊的應用前景和潛在的重大經(jīng)濟價值,被稱之為未來的冷卻散熱技術。
濟能納米流體冷卻液率先在國內落地應用,對卡車行業(yè)是一個好消息。其節(jié)能減排提升動力,不但通過了國家權威部門認證。更重要的是,通過在重卡實載路況下數(shù)據(jù)實時跟蹤監(jiān)測,跑出了平均節(jié)油率8.32%,滿載高速場景節(jié)油率10.77%的好成績。
未來已來,讓我們擁抱變化,接受納米流體技術給卡車行業(yè)帶來的實惠吧。
內燃機作為第二次工業(yè)革命中最具有核心價值、最有代表性的發(fā)明創(chuàng)造,已經(jīng)走過了146年的發(fā)展歷史。
我國是內燃機大國,內燃機保有量超過5億臺,年內燃機進入量逾7000萬臺,內燃機單機功率也從不到1千瓦發(fā)展到8萬千瓦。
隨著國家雙碳戰(zhàn)略的制定與實施,內燃機節(jié)能減排進入了倒逼進程。一方面是前市場的技術路線革命,一方面是在用市場的節(jié)能減排。武漢濟能納米流體冷卻液材料,就是既能應用在前市場,也能夠應用于在用市場的創(chuàng)新產品。以下是本刊的解讀。
納米流體冷卻液的節(jié)油原理,與傳統(tǒng)冷卻液的產品比較
1.1納米流體技術。
納米流體即為在傳統(tǒng)流體中加入金屬納米顆粒構成一種新型的換熱基質(納米流體),這是納米技術應用于傳熱學中的創(chuàng)新性研究。近十余年來,許多科學研究者相繼進行了大量的有關納米流體的理論和實驗研究,著重研究新型納米流體的制備及其測試其熱傳導、對流、相變換熱等性能,不斷地探究納米流體強化傳熱技術機理,推動納米流體強化傳熱技術在工業(yè)中的應用。
武漢濟能納米流體冷卻液,就是在這波創(chuàng)新大潮中率先落地應用的。
1.2納米流體冷卻液的節(jié)油原理。
冷卻介質是發(fā)動機熱平衡系統(tǒng)中重要的組成部分之一,幫助發(fā)動機維持最佳熱平衡溫度是提高燃燒效率,降低油耗的有效手段。納米高沸點冷卻液具有較高沸點,動態(tài)平衡溫度比傳統(tǒng)防凍液更高,減小了與熱接觸面的溫差,降低熱損。當冷卻液溫度升高后,較高的沸點和固體納米粒子的存在,減少了氣泡生成量,避免由于氣阻因素導致冷卻液流量下降和換熱效率降低的情況。并且,散熱器的結構會使冷卻液產生強烈的湍流現(xiàn)象,這會加劇納米粒子的碰撞,強化傳熱。因此,在散熱器端納米冷卻液比傳統(tǒng)防凍液具有更好的熱交換效率。
綜上所述,納米高沸點冷卻液具有低溫升溫快、高溫散熱快的產品特點。正常工況下,冷卻液在安全范圍內維持相對較高熱平衡溫度,從而提升缸內燃燒溫度,燃油燃燒更充分,減少熱損;高負荷工況下,納米流體冷卻液比較傳統(tǒng)防凍液更能保持穩(wěn)定的換熱效率,使發(fā)動機具備更好的缸內燃燒條件。這些因素都可以幫助發(fā)動機降低油耗,減少排放。
1.3內燃機冷卻液的產品與技術發(fā)展歷史。
第一代:水。
優(yōu)點:導熱率高,流動性好,是一種非常好的傳熱介質。
缺點:沸點低、冰點高,不適用于高溫工況和零度以下的低溫環(huán)境,易產生腐蝕。
第二代:乙二醇型防凍冷卻液。
優(yōu)點:乙二醇作為防凍劑,按相應水含量配置不同冰點冷卻液,符合低溫環(huán)境下使用。
缺點:導熱率偏低,無法完全滿足設備在極端環(huán)境下高負荷散熱需求,導致設備過熱,功率降低。
第三代:微水或無水型,高沸點冷卻液。
優(yōu)點:以市場上代表的某丙二醇無水冷卻液,能夠滿足高性能發(fā)動機對冷卻溫度提高的要求,減少系統(tǒng)內氣阻產生,避免“開鍋”現(xiàn)象的發(fā)生。
缺點:導熱率低,換熱性能較差,對零部件強度要求高,在高溫環(huán)境或長時間高負荷狀態(tài)下,容易出現(xiàn)超溫甚至影響正常使用。
第四代:納米流體冷卻液。
沸點高換熱性能好,其添加高導熱納米粒子提高換熱性能,并能長效保證納米粒子高溫穩(wěn)定性,使內燃機具備更好的缸內燃燒條件,幫助內燃機降低油耗、減少排放、提升動力。
國內外文件檢索顯示,納米流體高溫換熱劑,中美軍方均有立項、未見完成披露,社會面也無成功披露。目前,該項技術為武漢濟能在國內外首創(chuàng),屬于顛覆性技術創(chuàng)新。
1.4 與傳統(tǒng)冷卻液的產品比較。
綜合比較列表如下:
1.5國家權威部門的檢測報告。
西安市產品質量監(jiān)督檢驗院/東風商用車有限公司
工藝研究所檢測中心理化檢測報告
■理化指標符合GB29743-2013標準
機械工業(yè)汽車零部件產品質量監(jiān)督檢測中心
汽車動力性臺架測試報告數(shù)據(jù)
納米流體冷卻液在在用卡車上的應用案例
案例:某車隊實際載貨瑞途·節(jié)油寶APP跟蹤情況。
基本信息:鄂ABV**9、J6P國五-550-6*4,孝感—長沙,鋼材普貨、國道為主、裝載穩(wěn)定。國道、高速綜合路況驗證數(shù)據(jù)。下表為單季度服務效果:
數(shù)據(jù)顯示:平均節(jié)油率為8.32%,滿載高速場景節(jié)油率10.77%。其中科學駕駛節(jié)油1.87%,納米流體冷卻液提升燃燒效率與導熱效率節(jié)油8.4%,其他因子綜合影響0.5%。
瑞途·節(jié)油寶APP臺油耗因素分析:
注:百公里油耗下降4.61L/100km,油耗下降百分比是10.77%。
產品使用的投入產出分析
納米流體冷卻液對發(fā)動機節(jié)油都有提升,在重載、高負荷、高轉速下的節(jié)油效果最優(yōu),在動態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控下更能顯示節(jié)油魅力,是一個持續(xù)效果。
濟能向車隊提供服務,是與戰(zhàn)略合作伙伴共同推出“納米流體冷卻液節(jié)油包”(納米流體冷卻液+R-Box+瑞途·節(jié)油寶APP)。
該項服務承諾,車隊保底3%節(jié)油率,40萬公里為一個周期,在動態(tài)節(jié)油數(shù)據(jù)監(jiān)控下,未達3%節(jié)油率退全款?？蛻糍徺I該節(jié)油包,只需付保底3%節(jié)油價值的36%,所有節(jié)油全部歸自己。在40萬公里簽約周期內,用戶享受納米流體冷卻液全包保養(yǎng)、基本培訓等全過程服務。
“納米流體冷卻液節(jié)油包”是一項服務,該服務通過數(shù)字監(jiān)控車輛運營狀態(tài),動態(tài)獲取納米流體冷卻液的節(jié)油數(shù)值,從而發(fā)揮其產品低冰點與快升溫、動力提升、延長發(fā)動機壽命等特性。同時獲得科學駕駛、費油事件提醒、故障處置指導等服務。
具體例如:J6P國五550馬力車型,更換一次需要40升冷卻液。
傳統(tǒng)冷卻液每升12元,使用2年時間,480元/車。
★該車使用納米流體冷卻液節(jié)油包,按保底節(jié)油3%、2年運行40萬公里、油價7元/升、2年(按30L/100km計)節(jié)油3600升計,單車省油價值2.5萬元。
購買“納米流體冷卻液節(jié)油包”價格是2.5萬元×36%=0.9萬元。
2年保底節(jié)油3%,總省2.5萬元—付出0.9萬元=節(jié)省1.6萬元。這是服務方保證的基本底線。
★若按實載節(jié)油案例8.23%節(jié)油率、2年40萬公里、節(jié)油9876升、7元/升計,該車總計省油錢6.9萬元。
2年平均節(jié)油8.23%,總省6.9萬元—付出0.9萬元=節(jié)省6萬元。這是“納米流體冷卻液節(jié)油包”可創(chuàng)造的預期價值。
★如果一個車隊有50臺車使用“納米流體冷卻液節(jié)油包”,2年凈節(jié)省1.6×50=80萬元~6×50=300萬元之間,并且在車輛科學駕駛、系統(tǒng)功能管理上邁上一個新臺階,TCO管理又有了一個實實在在的抓手。
而使用傳統(tǒng)冷卻液,需要凈付出480元。這就是科技給車隊帶來的實惠。
目前,濟能與合作伙伴已經(jīng)簽約了數(shù)家車隊,“納米流體冷卻液節(jié)油包”使用已經(jīng)在路上。
武漢濟能納米流體技術有限公司(簡稱:武漢濟能)2022年元月成立,是以納米流體高溫換熱劑的研發(fā)、生產及銷售為經(jīng)營主體的高科技企業(yè)。納米流體冷卻液,由華中科技大學化學與化工學院羅逸教授主導研發(fā),其專注納米流體冷卻液的研究和應用歷經(jīng)12年,累計投資6000萬元,突破了納米流體高溫分散及穩(wěn)定性技術難題,實現(xiàn)了納米流體商業(yè)化應用及規(guī)模化量產。目前,武漢濟能已經(jīng)建設了年產3000噸的納米流體冷卻液自動化生產線。隨著納米流體冷卻液在內燃機領域的推廣應用,其優(yōu)異性能足以取代現(xiàn)有冷卻液。
