来源:上海交通大学燃烧与环境中心 发布时间:2016/3/23 10:37:03
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主动燃料设计技术让汽车喝上“聪明燃料”

 

汽车发动机是大气有害排放物氮氧化物、PM2.5等的主要贡献者,也是二氧化碳主要排放源之一。受传统发动机燃烧理论的局限性及燃料单一理化特性局限,压燃式发动机(柴油机)的氮氧化物和碳烟排放高,火花点火式发动机(汽油机)热效率低。车用发动机面临着节能减排的重大挑战。上海交通大学燃烧与环境技术研究中心黄震教授团队经过近二十年的研究,提出了燃料设计与喷射控制理论,阐明了燃料特性对发动机燃烧化学反应路径与反应速率的影响机理,揭示了燃料特性与燃空混合、着火与燃烧反应路径、排放与效率之间的复杂耦合关系。在最新一期的Frontiers in Energy(《能源前沿》)上发表的黄震团队的研究论文Active fuel design - A way to manage the right fuel for HCCI engines,介绍了最新研究进展。黄震教授发展了一种主动燃料设计新技术,让发动机喝上“Smart fuel聪明燃料”,采用双喷嘴在发动机中喷射理化特性各异的燃料,进行主动燃料设计,通过喷射管理进行燃烧模式优化,对缸内混合气形成和燃烧放热过程进行精细控制,实现了全工况范围内燃烧相位、放热速率和形态的调制,解决了均质充量压燃燃烧着火控制、低负荷失火、高负荷拓展的技术瓶颈,达到发动机高效、无烟、超低NOx排放。

该技术的突破为内燃机的高效清洁燃烧和未来发动机燃料多样化开辟了一条新途径。可以想见,在未来,汽车在不同行驶工况的情况下,如怠速、城市工况、高速公路工况,就会自动“喂”不同理化特性的“聪明燃料”,这将有望从源头上解决汽车尾气的污染排放问题。

该项目的研究得到了国家科学技术部973基础研究项目的资助。

 
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