電控噴射發動機燃用汽油與CNG的排放對比試驗

電控噴射發動機燃用汽油與CNG的排放對比試驗

壓縮天然氣（CNG）是一種替代汽油和柴油的比較清潔燃料。提煉小型發動機使用燃料的石油嚴重依賴進口，而且小型發動機對城市空氣的污染嚴重，但這些問題都可以通過推廣使用CNG來緩解。另外，CNG中約80%的成分是動植物有機組織腐化產生的甲烷，因此即便天然氣是不可再生資源，依然可以通過可再生途徑生產甲烷。

為了研究發動機燃用CNG帶來的排放優勢，在一臺小缸徑發動機上進行了試驗。發動機是由Kohler公司設計制造的21kW、排量為750mL的小型發動機。該發動機最初是燃燒汽油的，經過改造后可以燃燒CNG，簡要描述了改裝過程。試驗排放測試物包括HC、CO、CO2、NOx。本研究的第一個重點在于發動機燃燒CNG后的排放優勢。另一個重點在于研究CNG對發動機燃燒過程的影響。

通過試驗可以得出以下結論：在所測量的整個轉速范圍內，發動機燃用CNG后扭矩降低，降低幅度大約為20%。增大點火提前角為4°以內時，對發動機扭矩影響微小，而更大幅度的改變對扭矩的影響需要進一步研究。與汽油相比，燃用CNG后，在全轉速范圍內HC、CO、CO2的排放量降低。在中低轉速范圍內，CO2的排放量大約減少了15%～30%，HC的排放量降低了約60%。由于氣態燃料更容易與空氣形成均勻混合氣，因此CNG燃燒更加充分，排放物也更少。

Amitabh S.Gautam et al. SAE 2012-32-0016.

編譯：劉偉