发动机技术及未来挑战

发动机技术及未来挑战

内燃机作为20世纪汽车动力的首选技术，由于其基于烃燃料而具有较高的能量密度，因此到目前为止还没有找到替代技术，内燃机将在未来几十年的大多数应用中保持其主导地位。随着世界各国对汽车有害排放物HC、CO、NOx、PM的严格限制，以及温室效应的持续增加，对CO2排放量的关注也越来越多。而作为主要污染源之一的内燃机也将面临着挑战。

为了应对挑战，在发动机设计时必须考虑发动机关键技术及排放后处理技术，如采用汽油直喷式发动机和可变气门机构；提高发动机效率；增加燃料的多样性；采用先进的废气再循环（EGR）技术等。

直喷式发动机已经具备了较高的技术，但是仍需对其做进一步改进，其中降低微粒物排放是关键。相比于未经处理的发动机原始排放，直喷式发动机的微粒物排放显著降低，但是如果没有额外的后处理技术，预期的目标也很难达成。可变气门技术已经应用于各种排量的发动机上，即使对于小排量发动机也可以节约2%左右的燃油消耗量，因此可变气门技术变得至关重要。通过降低摩擦等方式提高发动机的效率，使废气以最低排气温度排出；EGR技术是用于压缩点火发动机的比较成熟技术，但低压EGR技术以及高压和低压EGR的组合尚未被完全利用。对于火花点火发动机，使用外部冷却EGR技术可以进一步提高效率，特别是在满载运行中，因为与内部EGR技术相比，可以提高爆震和提前点火倾向。在排气后处理中，与高压EGR技术相比，使用外部冷却EGR将通过降低排气温度使排气流量再次改变。因此，发动机排气后处理系统将面临着严峻的挑战。

刊名：Top Catal（英）

刊期：2016年第59期

作者：S.Pischinger

编译：王莹