美國研發柴油發動機新技術,已與行業融合發展,靈感來自本生燈?

柴油發動機將要迎來第二春?根據外媒消息,美國桑迪亞國家實驗室首次測試了新的創新發動機技術。新技術可以減低成本並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收到了國際範圍內的大型企業的關注。

美國研發柴油發動機新技術,已與行業融合發展,靈感來自本生燈?

​研究人員桑迪亞國家實驗室開發了管道式燃油噴射系統,該系統能夠根據發動機的瞬時轉速和功率水平對發動機中的燃料空氣混合物進行微調,以消除50%~100%的菸灰。

發動機製造商對於管道燃料噴射技術表現出了很大的興趣。這種技術可以和常規的柴油一起工作,並在概念也很簡單,用低成本的材料就能製成。

燃油噴射也可以改裝到現有發動機上,對大型發動機非常重要,像輪船或機車中的大型發動機,這些發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,並且可以立即提供可觀的排放效益,縮小在發動機上的投入,並且功率上相差不大。

美國研發柴油發動機新技術,已與行業融合發展,靈感來自本生燈?

​研究人員則表示,管道噴油系統的靈感來自本生燈,這在美國幾乎所有高中科學教室都可以找到。如果擰鬆本生燈上的燈管並點燃燃氣噴嘴,則會得到煙燻的橙色煙塵。關閉燃氣,重新擰緊管子,然後重新點燃燃燒器。現在可以在試管末端得到一個不錯的短藍色火焰。火焰是藍色的,因為沒有菸灰。這個概念可能適用於內燃機,因此他和他的團隊開始進行實驗,現在已經組裝了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。傳統柴油發動機中的噴油嘴會產生局部著火混合物,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,往往會產生大量菸灰。

而安裝管道可以使我們實現幾乎不形成菸灰的柴油燃燒,這是因為本地點火混合物所含的過量燃料更少。這樣,可以限制通用發動機汙染物的形成,從而提升發動機的功率。

美國研發柴油發動機新技術,已與行業融合發展,靈感來自本生燈?

​而目前,福特和一家越野設備製造商也已經和實驗室達成協議,共同研究這項新技術。技術與行業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中。

管道噴射系統將成為未來的行業提供優質的發動機,既保留柴油發動機的理想特性,同時還可以顯著的排放降低,從而降低了發動機系統的成本,無需使用過多的後處理設備。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,新型的發動機也將為以後的行業提供新的選擇。


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