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            眾人矚目的“燃料改質發動機”為何物?

            來源:日產經濟技術在線 時間:2016-04-27點擊:

                作為新一代汽車發動機技術,燃料改質受到越來越高的關注。日本各大汽車廠商都在傾注力量。其可能成為支撐汽車發動機未來發展的重要技術。
              《日經汽車技術》4月刊介紹了詳細情況。燃料改質發動機是指將汽車燃料改質為其他物質以便于燃燒的發動機。以前曾提出過多種方法,而最近受到關注的是將燃料變成氫并與EGR(尾氣再循環)組合的方法。這是一個非常出色的創意。有望與廢熱回收效果相輔相成,大幅提高汽油發動機的熱效率。
              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,可加快發動機缸內的燃燒。以EGR使大量尾氣返回缸內雖能提高燃效,但難以燃燒。而這樣就解決了這個問題。
              日本大汽車廠商中,日產對燃料改質技術尤為積極。近年來積極發表了研究成果。豐田也在發動機熱效率力爭達到50%的開發藍圖中,將燃料改質定位于重要技術。本田則熱心其它方向,與轉變為氫的主流有所不同。而馬自達雖未公開表態,但對《日經汽車技術》表示它也在研發之中。
              日本政府也在推動燃料改質技術走向實用化。日本國家項目“戰略性創新項目(SIP)”的“革新性燃燒技術”將燃料改質定位于基礎技術之一。以早稻田大學大圣泰弘教授為中心展開了研究。
              各公司之所以關注燃料改質發動機是因為能夠以較低成本大幅提高燃效性能。日產發表了在使用單缸發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%以上這一驚人數值。
              燃料改質的成本并非多么高。比如日產采取的方法,只需要在汽油發動機上對普通EGR(尾氣再循環)加上改質器即可。是在使尾氣通向吸氣側的管路(EGR通路)的中途,設置由催化劑和燃料噴射裝置構成的改質器實現的。
              改質用催化劑與汽油發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。
              提高發動機熱效率的措施,正處每步提高0.1%的技術穩步積累狀態。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。而且,耐久性問題的解決,也有了眉目。
              實際上,燃料改質技術已有很長的歷史,首篇論文發表于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動機常用的EGR相組合的創意問世,再次引起了關注。希望此次能夠實用化。

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