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德国研制达“欧6”标准的超低尾气排放柴油发动机 |
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| http://cn.newmaker.com
12/9/2009 8:16:00 PM
佳工机电网
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新华网柏林１２月２日电（记者 班玮）今年９月份欧洲新产汽车开始实行“欧５”尾气排放标准，而德国研究人员目前已研制出一种几乎能完全达到更严格的“欧６”排放标准的卡车内燃柴油发动机样机，其尾气污染物排放已降到几乎测不出的水平。
德国慕尼黑工业大学日前发表公报说，该校研究人员还在不断改进这种所谓“最低排放卡车柴油发动机”，最终目标是不用尾气净化器就能达到“欧６”标准。“欧６”标准的要求包括柴油发动机汽车行驶每公里碳烟排放应低于５毫克，一氧化氮排放低于８０毫克。这两项指标分别仅是８月份才过期的“欧４”标准的五分之一和四分之一。
公报说，进一步降低尾气污染排放的一大障碍是碳烟颗粒和一氧化氮排放很难分别降低。一氧化氮是柴油在发动机燃烧室中与空气混合燃烧后产生的。空气中的氧气将柴油主要燃烧成二氧化碳和水。这一化学反应瞬间完成，在燃烧室中产生很高的温度。高温作用下氧气会与空气中的氮气发生化学反应产生一氧化氮。现代的柴油发动机会将经冷却的部分尾气与空气一道重新导入燃烧室。这种混合气体中的二氧化碳和水会使柴油燃烧减缓，从而使燃烧室内温度不会很快上升，其结果是产生了较少的一氧化氮，但同时也产生了更多的碳烟颗粒，因为混合气体中氧气含量少了。
慕尼黑工业大学的研究人员想出了一个解决方法：他们为柴油发动机设计了特殊的结构，使其涡轮增压机将上述尾气——空气混合气体以１０倍大气压的压力压入燃烧室（目前量产汽车发动机只能承受不到一半的压力）。经高压的混合气体又有足够含量的氧气与柴油充分燃烧。
研究人员想出的第二个窍门是改进发动机柴油喷嘴，使其能够以极高的压力将柴油以非常微小的雾状油滴形式喷入燃烧室，与氧气充分混合燃烧，从而只产生极少的碳烟颗粒。
但是，微小油滴充分燃烧的后果是燃烧室内温度又会迅速上升，导致一氧化氮排放有所增加。目前研究人员正在想办法在尾气回送、混合气体压力和柴油喷嘴设计三者间找到适当的平衡，以进一步降低发动机污染物排放。
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