先进柴油机技术的进步与未来展望

摘要

本文回顾了柴油机在逐步满足排放法规过程中技术进步的历程.重点讨论了目前,欧、美、日等发达国家瞄准2004年及其之后的标准所面临的问题.我国实现跨越式发展应当及早考虑这些问题.作者还回顾了近几年来国内外柴油机燃烧学最新进展,特别是关于NOx和微粒(soot)生成机理研究的新进展.人们发现,柴油机燃烧过程的不均匀性、理论当量比下、扩散火焰控制的燃烧导致高的峰值火焰温度,是产生高NOx排放的原因.柴油机燃烧过程这个固有性质,决定了柴油机必然存在一个NOx最低的排放极限值(Boundary).最新的研究结果也表明,碳烟的生成也与燃烧区的空燃化密切相关.一种全新的消除碳烟的柴油机燃烧过程的关键是控制预混燃烧阶段的空燃化.面对2004年以后,人类社会对内燃机进一步降低排放的要求,人们必须突破由传统直喷式柴油机燃烧过程决定的排放极限,为此作者提出并开展了新概念燃烧过程的研究,新概念燃烧过程的核心是混合气的形成.本文还扼要介绍了高效节能,低排放清洁燃烧柴油机其他关键技术.