低溫燃燒技術有望大幅降低柴油機廢氣污染

近日，桑迪亞國家實驗室發表了一篇論文，詳細闡述了低溫燃燒柴油機的可行性。盡管論文中提到的低溫燃燒不是真實的，但它只是適度降低了燃燒過程中的溫度，但只有這樣才能更有效地控制其排放的污染物。桑迪亞國家實驗室認為，低溫燃燒技術是柴油動力領域的一大發展方向，不僅可以使柴油發動機更加環保，而且在與汽油發動機和電機的競爭中獲得更多優勢。柴油是許多行業的主要燃料，尤其是在交通運輸行業，因此研究低溫燃燒技術具有重要意義，是人們一直在尋求的解決方案。

柴油機排氣中的兩種主要污染物氮氧化物和顆粒物是在高溫下形成的。氮氧化物排放到空氣中，不僅難以分解，還會與陽光和空氣中的其他物質發生化學反應，形成煙霧；

然而，由于柴油的擴散和混合時間短，混合氣體在燃燒室內的濃度分布不均勻，燃燒過程中在燃料濃度高的區域不完全燃燒會產生大量顆粒。

桑迪亞國家實驗室的研究人員表示，可以通過調整柴油發動機的空燃比（混合物中空氣與燃料的比例）來改善上述兩種污染問題。有效的措施之一是廢氣再循環：將柴油發動機的廢氣引入進氣系統，與新鮮空氣再次與燃料混合，以吸收燃燒過程中的部分熱量，降低燃燒溫度。由于燃燒溫度的降低，在高溫下產生的氮氧化物的輸出受到控制。同時，由于廢氣是在空氣和燃料混合之前引入的，因此混合氣體的成分得到了調整，燃燒室內沒有過濃的混合氣體，這也大大減少了顆粒物的產生量。

廢氣再循環技術只是對傳統柴油機工藝的優化和改進，不會導致其生產成本大幅增加，但會增加維護難度。因為新的廢氣再循環系統與發動機上的燃油噴射系統沒有什么不同，而且燃油噴射裝置可以說是發動機上最關鍵的部件。

盡管氮氧化物和顆粒物的排放得到了控制，但低溫燃燒技術也給柴油發動機帶來了不足：由于空燃比的降低，不完全燃燒產物增加。與傳統柴油發動機相比，低溫燃燒柴油發動機通常會排放更多的一氧化碳，而一氧化碳和碳氫化合物是汽車尾氣中的兩種主要溫室氣體。這兩種燃燒產物產量的增加意味著發動機功率的降低。眾所周知，柴油發動機最大的優點是輸出功率高。由于一氧化碳是不完全燃燒的產物，桑迪亞國家實驗室的研究人員決定從改善燃燒狀況開始。研究人員將最初的一次性柴油噴射過程分為一次主噴射和幾次小噴射，這可以使燃料和空氣更好地混合，使混合物燃燒得更充分。

桑迪亞國家實驗室的研究僅限于對柴油機的改進。與排氣管中裝有高級催化轉化器的汽油發動機相比，這種柴油發動機的特點是輸出功率更高，但污染物排放更多。只要能夠減少柴油發動機的污染物排放，柴油發動機大規模應用的最大障礙將被消除，大規模使用低溫燃燒柴油發動機的國家將能夠降低每公里的油耗，這也將大大減少全國范圍內的碳排放。更重要的是，這項技術為已經使用大排量柴油發動機的汽車，特別是長途運輸卡車提供了有效的改進方案。

為了詳細了解柴油機的燃燒過程，研究人員需要清楚地了解一些數據，例如將燃料注入氣缸后燃燒前的情況。為此，研究人員使用了一種新的分析方法：他們使用雙光子激光誘導熒光成像設備記錄發動機燃燒副產物（如甲醛）的運動軌跡，從而一目了然地反映出發動機中燃料的燃燒模式、位置和時間。近日，桑迪亞國家實驗室發表了一篇論文，詳細闡述了低溫燃燒柴油機的可行性。盡管論文中提到的低溫燃燒不是真實的，但它只是適度降低了燃燒過程中的溫度，但只有這樣才能更有效地控制其排放的污染物。桑迪亞國家實驗室認為，低溫燃燒技術是柴油動力領域的一大發展方向，不僅可以使柴油發動機更加環保，而且在與汽油發動機和電機的競爭中獲得更多優勢。柴油是許多行業的主要燃料，尤其是在交通運輸行業，因此研究低溫燃燒技術具有重要意義，是人們一直在尋求的解決方案。

柴油機排氣中的兩種主要污染物氮氧化物……

并且在高溫下形成顆粒物質。氮氧化物排放到空氣中，不僅難以分解，還會與陽光和空氣中的其他物質發生化學反應，形成煙霧；然而，由于柴油的擴散和混合時間短，混合氣體在燃燒室內的濃度分布不均勻，燃燒過程中在燃料濃度高的區域不完全燃燒會產生大量顆粒。

桑迪亞國家實驗室的研究人員表示，可以通過調整柴油發動機的空燃比（混合物中空氣與燃料的比例）來改善上述兩種污染問題。有效的措施之一是廢氣再循環：將柴油發動機的廢氣引入進氣系統，與新鮮空氣再次與燃料混合，以吸收燃燒過程中的部分熱量，降低燃燒溫度。由于燃燒溫度的降低，在高溫下產生的氮氧化物的輸出受到控制。同時，由于廢氣是在空氣和燃料混合之前引入的，因此混合氣體的成分得到了調整，燃燒室內沒有過濃的混合氣體，這也大大減少了顆粒物的產生量。

廢氣再循環技術只是對傳統柴油機工藝的優化和改進，不會導致其生產成本大幅增加，但會增加維護難度。因為新的廢氣再循環系統與發動機上的燃油噴射系統沒有什么不同，而且燃油噴射裝置可以說是發動機上最關鍵的部件。

盡管氮氧化物和顆粒物的排放得到了控制，但低溫燃燒技術也給柴油發動機帶來了不足：由于空燃比的降低，不完全燃燒產物增加。與傳統柴油發動機相比，低溫燃燒柴油發動機通常會排放更多的一氧化碳，而一氧化碳和碳氫化合物是汽車尾氣中的兩種主要溫室氣體。這兩種燃燒產物產量的增加意味著發動機功率的降低。眾所周知，柴油發動機最大的優點是輸出功率高。由于一氧化碳是不完全燃燒的產物，桑迪亞國家實驗室的研究人員決定從改善燃燒狀況開始。研究人員將最初的一次性柴油噴射過程分為一次主噴射和幾次小噴射，這可以使燃料和空氣更好地混合，使混合物燃燒得更充分。

桑迪亞國家實驗室的研究僅限于對柴油機的改進。與排氣管中裝有高級催化轉化器的汽油發動機相比，這種柴油發動機的特點是輸出功率更高，但污染物排放更多。只要能夠減少柴油發動機的污染物排放，柴油發動機大規模應用的最大障礙將被消除，大規模使用低溫燃燒柴油發動機的國家將能夠降低每公里的油耗，這也將大大減少全國范圍內的碳排放。更重要的是，這項技術為已經使用大排量柴油發動機的汽車，特別是長途運輸卡車提供了有效的改進方案。

為了詳細了解柴油機的燃燒過程，研究人員需要清楚地了解一些數據，例如將燃料注入氣缸后燃燒前的情況。為此，研究人員使用了一種新的分析方法：他們使用雙光子激光誘導熒光成像設備記錄發動機燃燒副產物（如甲醛）的運動軌跡，從而一目了然地反映出發動機中燃料的燃燒模式、位置和時間。

標簽：大發

汽車資訊熱門資訊