德國研制超低尾氣排放柴油發(fā)動機(jī)
今年9月份歐洲新產(chǎn)汽車開始實(shí)行“歐5”尾氣排放標(biāo)準(zhǔn),而德國研究人員目前已研制出一種幾乎能完全達(dá)到更嚴(yán)格的“歐6”排放標(biāo)準(zhǔn)的卡車內(nèi)燃柴油發(fā)動機(jī)樣機(jī),其尾氣污染物排放已降到幾乎測不出的水平。
德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)日前發(fā)表公報說,該校研究人員還在不斷改進(jìn)這種所謂“最低排放卡車柴油發(fā)動機(jī)”,最終目標(biāo)是不用尾氣凈化器就能達(dá)到“歐6”標(biāo)準(zhǔn)。“歐6”標(biāo)準(zhǔn)的要求包括柴油發(fā)動機(jī)汽車行駛每公里碳煙排放應(yīng)低于5毫克,一氧化氮排放低于80毫克。這兩項(xiàng)指標(biāo)分別僅是8月份才過期的“歐4”標(biāo)準(zhǔn)的五分之一和四分之一。
公報說,進(jìn)一步降低尾氣污染排放的一大障礙是碳煙顆粒和一氧化氮排放很難分別降低。一氧化氮是柴油在發(fā)動機(jī)燃燒室中與空氣混合燃燒后產(chǎn)生的。空氣中的氧氣將柴油主要燃燒成二氧化碳和水。這一化學(xué)反應(yīng)瞬間完成,在燃燒室中產(chǎn)生很高的溫度。高溫作用下氧氣會與空氣中的氮?dú)獍l(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生一氧化氮,F(xiàn)代的柴油發(fā)動機(jī)會將經(jīng)冷卻的部分尾氣與空氣一道重新導(dǎo)入燃燒室。這種混合氣體中的二氧化碳和水會使柴油燃燒減緩,從而使燃燒室內(nèi)溫度不會很快上升,其結(jié)果是產(chǎn)生了較少的一氧化氮,但同時也產(chǎn)生了更多的碳煙顆粒,因?yàn)榛旌蠚怏w中氧氣含量少了。
慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員想出了一個解決方法:他們?yōu)椴裼桶l(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)了特殊的結(jié)構(gòu),使其渦輪增壓機(jī)將上述尾氣——空氣混合氣體以10倍大氣壓的壓力壓入燃燒室(目前量產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)只能承受不到一半的壓力)。經(jīng)高壓的混合氣體又有足夠含量的氧氣與柴油充分燃燒。
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