發(fā)動機技術(shù)及未來挑戰(zhàn)

內(nèi)燃機作為20世紀汽車動力的首選技術(shù)，由于其基于烴燃料而具有較高的能量密度，因此到目前為止還沒有找到替代技術(shù)，內(nèi)燃機將在未來幾十年的大多數(shù)應(yīng)用中保持其主導(dǎo)地位。隨著世界各國對汽車有害排放物HC、CO、NOx、PM的嚴格限制，以及溫室效應(yīng)的持續(xù)增加，對CO2排放量的關(guān)注也越來越多。而作為主要污染源之一的內(nèi)燃機也將面臨著挑戰(zhàn)。

為了應(yīng)對挑戰(zhàn)，在發(fā)動機設(shè)計時必須考慮發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)及排放后處理技術(shù)，如采用汽油直噴式發(fā)動機和可變氣門機構(gòu)；提高發(fā)動機效率；增加燃料的多樣性；采用先進的廢氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)等。

直噴式發(fā)動機已經(jīng)具備了較高的技術(shù)，但是仍需對其做進一步改進，其中降低微粒物排放是關(guān)鍵。相比于未經(jīng)處理的發(fā)動機原始排放，直噴式發(fā)動機的微粒物排放顯著降低，但是如果沒有額外的后處理技術(shù)，預(yù)期的目標也很難達成。可變氣門技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各種排量的發(fā)動機上，即使對于小排量發(fā)動機也可以節(jié)約2%左右的燃油消耗量，因此可變氣門技術(shù)變得至關(guān)重要。通過降低摩擦等方式提高發(fā)動機的效率，使廢氣以最低排氣溫度排出；EGR技術(shù)是用于壓縮點火發(fā)動機的比較成熟技術(shù)，但低壓EGR技術(shù)以及高壓和低壓EGR的組合尚未被完全利用。對于火花點火發(fā)動機，使用外部冷卻EGR技術(shù)可以進一步提高效率，特別是在滿載運行中，因為與內(nèi)部EGR技術(shù)相比，可以提高爆震和提前點火傾向。在排氣后處理中，與高壓EGR技術(shù)相比，使用外部冷卻EGR將通過降低排氣溫度使排氣流量再次改變。因此，發(fā)動機排氣后處理系統(tǒng)將面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。

刊名：Top Catal（英）

刊期：2016年第59期

作者：S.Pischinger

編譯：王瑩