柴油發(fā)動機將要迎來第二春?根據(jù)外媒消息,美國桑迪亞國家實驗室首次測試了新的創(chuàng)新發(fā)動機技術。新技術可以降低成本并減少煙塵和氮氧化物的排放,可以使用可再生燃料。新技術所蘊含的改進的巨大潛力受到了國際范圍內的大型企業(yè)的關注。
研究人員桑迪亞國家實驗室開發(fā)了管道式燃油噴射系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)動機的瞬時轉速和功率水平對發(fā)動機中的燃料空氣混合物進行微調,以消除50%~100%的煙灰。
發(fā)動機制造商對于管道燃料噴射技術表現(xiàn)出了很大的興趣。這種技術可以和常規(guī)的柴油一起工作,并在概念也很簡單,用低成本的材料就能制成。
燃油噴射也可以改裝到現(xiàn)有發(fā)動機上,對大型發(fā)動機非常重要,像輪船或機車中的大型發(fā)動機,這些發(fā)動機的價格可能高達一百萬美元或更多,完全電氣化的成本很高。而改造可能相對便宜,并且可以立即提供可觀的排放效益,縮小在發(fā)動機上的投入,并且功率上相差不大。
研究人員則表示,管道噴油系統(tǒng)的靈感來自本生燈,這在美國幾乎所有高中科學教室都可以找到。如果擰松本生燈上的燈管并點燃燃氣噴嘴,則會得到煙熏的橙色煙塵。關閉燃氣,重新擰緊管子,然后重新點燃燃燒器?,F(xiàn)在可以在試管末端得到一個不錯的短藍色火焰?;鹧媸撬{色的,因為沒有煙灰。這個概念可能適用于內燃機,因此他和他的團隊開始進行實驗,現(xiàn)在已經(jīng)組裝了4到6個小管子或管道—將燃油混合物從噴油器引到點火點。傳統(tǒng)柴油發(fā)動機中的噴油嘴會產(chǎn)生局部著火混合物,其所含燃料比完全燃燒所需的燃料多2至10倍。當高溫下有過量燃料時,往往會產(chǎn)生大量煙灰。
而安裝管道可以使我們實現(xiàn)幾乎不形成煙灰的柴油燃燒,這是因為本地點火混合物所含的過量燃料更少。這樣,可以限制通用發(fā)動機污染物的形成,從而提升發(fā)動機的功率。
而目前,福特和一家越野設備制造商也已經(jīng)和實驗室達成協(xié)議,共同研究這項新技術。技術與行業(yè)的結合將會更好的幫助技術進行探索,通過實際的測試,將技術實驗場景從實驗室轉移到了行業(yè)中。
管道噴射系統(tǒng)將成為未來的行業(yè)提供優(yōu)質的發(fā)動機,既保留柴油發(fā)動機的理想特性,同時還可以顯著的排放降低,從而降低了發(fā)動機系統(tǒng)的成本,無需使用過多的后處理設備。另外,它可以可再生燃料一起使用,為打開可再生燃料的市場帶來了無限的商機,新型的發(fā)動機也將為以后的行業(yè)提供新的選擇。
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