眾人矚目的“燃料改質(zhì)發(fā)動機”為何物?
作為新一代汽車發(fā)動機技術(shù),燃料改質(zhì)受到越來越高的關(guān)注。日本各大汽車廠商都在傾注力量。其可能成為支撐汽車發(fā)動機未來發(fā)展的重要技術(shù)。
《日經(jīng)汽車技術(shù)》4月刊介紹了詳細情況。燃料改質(zhì)發(fā)動機是指將汽車燃料改質(zhì)為其他物質(zhì)以便于燃燒的發(fā)動機。以前曾提出過多種方法,而最近受到關(guān)注的是將燃料變成氫并與EGR(尾氣再循環(huán))組合的方法。這是一個非常出色的創(chuàng)意。有望與廢熱回收效果相輔相成,大幅提高汽油發(fā)動機的熱效率。
具體就是,使汽油燃料和尾氣通過催化劑變成氫,與吸入空氣混合。氫的燃燒速度極快,可加快發(fā)動機缸內(nèi)的燃燒。以EGR使大量尾氣返回缸內(nèi)雖能提高燃效,但難以燃燒。而這樣就解決了這個問題。
日本大汽車廠商中,日產(chǎn)對燃料改質(zhì)技術(shù)尤為積極。近年來積極發(fā)表了研究成果。豐田也在發(fā)動機熱效率力爭達到50%的開發(fā)藍圖中,將燃料改質(zhì)定位于重要技術(shù)。本田則熱心其它方向,與轉(zhuǎn)變?yōu)闅涞闹髁饔兴煌?。而馬自達雖未公開表態(tài),但對《日經(jīng)汽車技術(shù)》表示它也在研發(fā)之中。
日本政府也在推動燃料改質(zhì)技術(shù)走向?qū)嵱没?。日本國家項?ldquo;戰(zhàn)略性創(chuàng)新項目(SIP)”的“革新性燃燒技術(shù)”將燃料改質(zhì)定位于基礎(chǔ)技術(shù)之一。以早稻田大學(xué)大圣泰弘教授為中心展開了研究。
各公司之所以關(guān)注燃料改質(zhì)發(fā)動機是因為能夠以較低成本大幅提高燃效性能。日產(chǎn)發(fā)表了在使用單缸發(fā)動機的實驗中使熱效率大幅提高約6%的成果。本田因另辟蹊徑,可能要在實用化上花些時間,但將提高幅度瞄準了20%以上這一驚人數(shù)值。
燃料改質(zhì)的成本并非多么高。比如日產(chǎn)采取的方法,只需要在汽油發(fā)動機上對普通EGR(尾氣再循環(huán))加上改質(zhì)器即可。是在使尾氣通向吸氣側(cè)的管路(EGR通路)的中途,設(shè)置由催化劑和燃料噴射裝置構(gòu)成的改質(zhì)器實現(xiàn)的。
改質(zhì)用催化劑與汽油發(fā)動機上常見的尾氣后處理裝置——三元催化器相似。主要成分為銠,系從三元催化劑中去掉了鉑和鈀。制造方法與三元催化劑基本相同。雖然要視排量及貴金屬價格而定,但排量為1~2L的發(fā)動機,加上催化劑和燃料噴射裝置,成本目標可在1萬日元以下。
提高發(fā)動機熱效率的措施,正處每步提高0.1%的技術(shù)穩(wěn)步積累狀態(tài)。這時效率一舉提高2%以上且成本增加不到1萬日元,便可稱得上是“性價比”極為出色的技術(shù)。而且,耐久性問題的解決,也有了眉目。
實際上,燃料改質(zhì)技術(shù)已有很長的歷史,首篇論文發(fā)表于1960年。以前因成本與性能不合而屢次受挫。而最近將其與汽車發(fā)動機常用的EGR相組合的創(chuàng)意問世,再次引起了關(guān)注。希望此次能夠?qū)嵱没?/p>