重整燃燒對(duì)GDI汽油機(jī)顆粒物和氣體排放的影響

汽油缸內(nèi)直噴（GDI）汽油機(jī)在降低燃料消耗、增加功率輸出和降低CO2排放方面具有比火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)更大的優(yōu)勢(shì)，但該發(fā)動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)是增加了顆粒物（PM）的排放量，而這直接與人體健康和環(huán)境相關(guān)。重整燃燒技術(shù)是一種利用廢氣再循環(huán)技術(shù)（熱化學(xué)回收技術(shù)）重新管理發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的新技術(shù)，GDI汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性可以通過廢氣再循環(huán)技術(shù)獲得進(jìn)一步改善，利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣熱、CO2和H2O產(chǎn)生富氫氣體，利用重整器對(duì)燃料進(jìn)行重整，使其代替汽油作為燃料，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗量，提高燃料的燃燒效率，并降低碳和PM的排放量。利用一部分再循環(huán)的CO2在重整器中產(chǎn)生氫能夠進(jìn)一步降低排放到大氣中的CO2量。隨著進(jìn)氣量的增加，以及盡可能地保持燃燒穩(wěn)定性，可降低發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)溫度和顯著降低NOx的產(chǎn)生。

研究中，GDI汽油機(jī)采用原型機(jī)載燃燒重整器，研究重整燃料對(duì)PM和氣體排放的影響。在試驗(yàn)中，確定了重整燃燒對(duì)PM性質(zhì)和氣體排放物的影響。重整燃燒能夠降低5%～6%的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗，顯著減少發(fā)動(dòng)機(jī)PM的排放（具體減少程度取決于PM的性質(zhì)，其中，對(duì)降低煙塵的排放比揮發(fā)性PM的排放更有效）。同時(shí)，重整燃燒技術(shù)對(duì)三元催化轉(zhuǎn)化器（TWC，可以有效減少PM的排放）的正常使用沒有明顯的不利影響。

刊名：AppliedEnergy（英）

刊期：2016年第180期

作者：MinaNishietal

編譯：趙喚