基于實時辛烷值實現(xiàn)汽油機的高效運轉與減排

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基于實時辛烷值實現(xiàn)汽油機的高效運轉與減排

基于實時發(fā)動機燃料辛烷值的要求，引進具有雙燃料噴射系統(tǒng)的高效汽油機，探索了其減少溫室氣體的潛能。假定汽車配備了2個燃料罐和2套噴射系統(tǒng)，1個進氣口燃油噴射和1個線性直接燃油噴射。每罐裝有低辛烷值和高辛烷值燃料以便獲得在燃燒室內需要的實時辛烷值。煉油廠的石腦油被選定為低辛烷值的燃料（辛烷值=61），因為其特性與汽油相似但處理工序少，不需要改變煉油廠的配置而容易進行生產。用作線性燃油直接噴射中的高辛烷值抗爆震燃料分別是甲醇、甲基叔丁基醚和乙基叔丁基醚。單缸發(fā)動機上進行試驗獲得油耗圖和雙燃料組合最佳辛烷圖。油耗利用車輛仿真工具在4種驅動周期估計（城市駕駛和公路駕駛、高速駕駛、攻擊性駕駛），涵蓋了廣泛的駕駛情況。對于自然吸氣4缸發(fā)動機汽車，除攻擊性駕駛外所有駕駛循環(huán)中雙燃料噴射系統(tǒng)總耗油量的改善程度高于汽油單燃料，減輕高達4%的質量。混合辛烷值在66～73之間，大大低于目前市場的汽油辛烷值水平。進行從礦井到車輪（W-t-W）評估溫室氣體排放量來評價雙燃料系統(tǒng)的排放效益，當原石腦油作為低辛烷值燃料時碳密度相比單汽油燃料系統(tǒng)降低至18%。當雙燃料系統(tǒng)結合小型增壓發(fā)動機技術時，W-t-W將減少30%CO2。因此，面向對象設計（OOD）系統(tǒng)能夠成為未來燃料和發(fā)動機系統(tǒng)的潛在解決方案，其不僅為高壓縮比發(fā)動機提供理想的高辛烷值燃料，而且為煉油廠提煉低辛烷值汽油燃料帶來了革命性的變革。

Chang，J.et al.SAE 2015-01-1264.

編譯：郭永奇