氣態(tài)氨直接噴射對點(diǎn)火汽油機(jī)性能的影響

石油主要是由烴鏈構(gòu)成，烴鏈燃燒時(shí)會產(chǎn)生各種污染物，包括CO、HC、NOx、PM和其它物質(zhì)。比較具有潛力的石油替代物為電池、生物質(zhì)燃料和氫燃料，但如果大規(guī)模使用這些替代物還都存在問題。氨（NH3）是另一個無碳替代燃料，其作為發(fā)動機(jī)燃料直接燃燒時(shí)具有零碳排放的潛力。NH3可被視為一個氫能源載體，可在室溫300K和相對低壓條件下存儲。液態(tài)NH3的能量密度可以媲美石油。然而，液態(tài)NH3具有低熱值和高的汽化潛熱，不利于火花點(diǎn)火。

研究了一種使用氣態(tài)NH3直接噴射火花進(jìn)行點(diǎn)火的發(fā)動機(jī)技術(shù)。汽油作為第2燃料助燃。直接燃油噴射可允許更多燃料傳送控制，提高容積效率。研究了一種可獲得最佳發(fā)動機(jī)性能的全面優(yōu)化液態(tài)NH3注入的方法。開發(fā)了一種在火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)中使用液態(tài)NH3的直接噴射系統(tǒng)，對使用汽油和NH3組合燃料的發(fā)動機(jī)性能進(jìn)行評價(jià)。汽油提供基礎(chǔ)能量，當(dāng)NH3噴射時(shí)刻提前且噴射持續(xù)時(shí)間增加時(shí)，發(fā)動機(jī)的總功率增加。由于汽油的基準(zhǔn)功率增加，NH3的最大允許功率的貢獻(xiàn)減少。NH3的適當(dāng)?shù)膰娚鋾r(shí)機(jī)為320 BTDC～370 BTDC。使用汽油-NH3發(fā)動機(jī)的峰值氣缸壓力稍低于只采用汽油的發(fā)動機(jī)，這主要是由于較小的火焰?zhèn)鞑ニ俣群洼^低的氣態(tài)氨溫度。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2014年第106期

作者：Kyunghyun Ryu et al

編譯：王維