减少汽油发动机和柴油发动机的差距

   汽车工业与石油工业有着同一个发展历史和共同的发展目标。从上世纪20年代的增加四乙基铅的汽油到添加抗爆剂,再到今天更加清洁的无铅汽油或新配方汽油,整个发展历史中有太多的事例支持这一观点。

  要想沿袭并发扬这一发展传统并非易事,位于沙特总部的Aramco公司在美国底特律建立了新的研发中心,这个石油与能源业巨头已经表示将在开发未来液体燃料的同时,在创新型能源技术研究方面寻求新的发展机会。研发中心由沙特Aramco位于美国的下属公司Aramco服务公司经营,该研发中心的另一个目标就是逐渐减少发动机系统的复杂性,研制更加物美价廉且环保的动力总成产品。

  据底特律研发中心主任DavidCleary说,研发人员的一项重要工作是开发针对轻型货车和乘用车的发动机技术,“我们正在研究如何缩短节流压制火花点燃发动机与完全无节流压燃发动机之间巨大的能源效率的差距,对于传统的点燃式发动机来说面临的主要挑战是异常燃烧,比如早燃或爆炸。”研究重点在于推广普及大幅缩减体积的缸内直喷点燃式发动机。为了减少异常燃烧的发生,研究人员通过检测燃料中化学成分的影响,希望可以改进燃烧过程使点火和燃烧更加充分。

  Cleary表示,他们也想提高发动机的稀释宽容度。稀释是指使用某种惰性气体降低燃烧峰值时燃烧室内的温度,从而抑制有害气体的形成。废气再循环(EGR)就经常使用稀释的方法。但是,过多的稀释会导致燃烧不稳定或不燃烧。

  另一个工作重点就是商用重型车。研究人员希望通过选择更好的燃料和燃烧系统改善燃烧过程,允许更低的燃料压力,并把后处理的要求降到最低,因为后处理过程越少成本就越低。

  为完成上述目标,研发中心想要自主开发燃料。燃料设计意思是研究可替代汽油和柴油两大主要燃料的其他能源。Cleary说:“燃料设计是提高发动机整体性能的各种方法中一种全新的尝试。”

  这些工作有什么好处呢?更简单的加工环节和更少的人工参与会消耗更少的能源,实现从油井到油箱整个过程中CO2的排放减少。Cleary说:“这些新型燃油与汽油和柴油都提炼自同一种原油,但是加工过程中人工参与更少,辛烷和十六烷值更高。加工环节更少的新型燃油可以更好地适应发动机燃油系统,尤其是压燃式发动机。”

  该中心选址上很有策略地选择了底特律,这个更接近美国汽车工业工程的城市。在几年之后,底特律研发中心将通过参与发动机与燃料研究的联盟和协会,不断加深与其他机构的合作关系。Cleary也表示:“底特律研发中心围绕沙特Aramco的研发宗旨:不孤立进行燃料研究而是将燃料与发动机看做一个不可分割的整体一同优化。”

  他相信合作是底特律研发中心的重要经营模式:“如果不同的企业都能发挥各自的长处和优势,燃料的成分和燃烧过程将会得到很大的改进。大多数的汽车业OEM在燃烧系统优化方面有着宝贵的专业经验,将研发中心的优势与其相结合,就能帮助OEM创造完全优化的动力总成或发动机燃料系统。”Cleary也相信研发中心的车辆整合工作可以对某项具有潜力的技术充分了解并应用。一旦所选的技术整合到一台车上,那就有可能被应用在整个车队,发挥这项技术的优势。“研发中心始终在寻求具有同样目标但不同经营模式的合作伙伴一同迎接交通带来的挑战。”Cleary说。


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