【2019泰达论坛】天津大学姚春德:甲醇柴油二元燃烧实现高效清洁压燃燃烧

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8月150日~9月1日,“2019中国汽车产业发展(泰达)国际论坛”在天津滨海新区举行。本次论坛以“全面深化改革开放,发展壮大新动能”为主题,围绕未来政策动向、汽车新四化、深化改革和加强国内外品牌协作者、自动驾驶和人工智能等前沿趋势、燃料电池重点难点问题 等展开交流探讨。以下为天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德现场演讲实录:



图为:天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任 姚春德

各位专家、各位朋友,女士们、先生们,朋友儿早上好!

非常感谢泰达论坛给朋友儿那末 那末 交流的有如果,前一天方总有如果给朋友儿做介绍了,乙腈在近年来得到了比较重要的关注,很糙是2012年工信部开展了乙腈汽车试点前一天,乙腈有如果作为在每段地方推广应用的替代燃料。

今天我想要 跟在座的各位专家汇报一下朋友儿在这方面做的事。前一天方总说了,能源问题 非常大,问你在座有那末 关注过那末 问题 ,5月27日前中石化的老总傅成玉说了那末 非常重要的事,中国有有如果会面临石油停供的危险。

办法 是什么呢?一是伊朗的事,二是俄罗斯的油里边混了什么都有 的氯化物,对输油管的腐蚀非常大,对炼油的装备腐蚀性也很大。面临那末 的问题 ,中国有有如果会面临石油停供的危险,朋友儿现在70%多的油是从国外买的,压力非常大。朋友儿这次的主题是节能减排,这是朋友儿天津之眼,现在是秋天,什么年经过治理朋友儿的空气质量得到了非常大的改观,可朋友儿还是不能 来改进朋友儿的工作,主要的工作如果下面的什么车辆,包括柴油车、军车、货运车、船、军事机械。

朋友儿现在的车不回会 电动化几时?完整篇 是电动化的,不能 关注内燃机车吗?国家考虑至少要保留一定比例的内燃机车,保证万一朋友儿的电网出了故障内燃机车是都不能 顶上去的。回顾2018年的前一天冰灾和2016年的前一天厦门台风造成了高铁线停运,停运的高铁车完整篇 是内燃机车拖出来的,什么都有 国家不能 有这方面的保障。

压燃式的发动机1898年科学科学发明了出来,氮氧化物和颗粒物的排放是非常难兼顾的事,由于很简单,柴油喷到空气里边着火和燃烧,必然会有过浓的区间和过稀的区域,会有控制的问题 。玉柴在未来商用车方面采用的办法 ,归纳在这里,超高喷射压力2150Mpa,采用柴油机用可变气门,在缸内做的。

机外有一大堆的技术,包括SCR系统,HCCI,高压和低压的排放,车用工况非常错综复杂,林博士前一天也说了,着实测试国六的排放标准如果那末 非常小的关注区域,实际上朋友儿在标定的前一天不能 考虑到各种工况,非常错综复杂的工况成本就会增加什么都有 。

面临着非常错综复杂的挑战,违规是朋友儿非常熟悉的,在淘宝上抨击过的省电利器SCR,违规使用的停用SCR装置。根据环保部门的检测,国六发动机有如果不喷尿素说说氮氧化物超过40倍,有如果带EGR氮氧化物就超过13倍。

朋友儿都不能 找到有并算不算新的办法 呢?朋友儿认为应该从燃料方面出发,就像那末 人一样,那末 人的身体健康如可,除了锻炼之外很糙要的一方面如果饮食健康,朋友儿认为柴油是造成今天柴油机控制里边困难的最主要的问题 ,有如果是由10-2那末 碳组成的,有如果乙腈说说就不同了,必须那末 碳组成的,淡天蓝色的火焰在日光下是看必须踪影的。

乙腈对于朋友儿来说是那末 非常巨大的化工产品,产能在2018年的前一天达到9千万吨,产量接近7千万吨,有非常大的产量富裕,作为燃料朋友儿在2018年作为汽油的整个消耗量是2.21亿吨左右。

乙腈作为燃料,乙腈是回会 安全的?什么都有 人会想到,朋友儿那末 居于过他们误饮乙腈造成了对生命的威胁,有如果朋友儿把乙腈作为燃料看待说说,就像朋友儿正常的对待汽油和柴油,如果很安全的,有如果汽油和柴油,谁也太多再拿柴油当做植物油炒菜用,有如果朋友儿深入灵魂地知道柴油是必须吃的。

1991年的前一天美国能源部做过那末 比较,低浓度的乙腈毒性要比汽油柴油低,高浓度的前一天人居于那末 的环境中与汽油的毒性差太多再 。乙腈的蒸汽压0.037,至少必须汽油的雷达蒸汽压一半左右,柴油也是一样的状态。压燃式发动机的应用带来了某些问题 ,归纳为那末 难点,乙腈和柴油不互溶,十六焥值非常低,一般是在46以上,乙腈必须3。蒸汽压很低,很容易蒸发掉就饱和了,居于一定的腐蚀性,对某些橡胶和金属是有一定的腐蚀性。

直接把乙腈用在压燃机上是不有如果的,朋友儿作为国家重点研究实验室做了某些机理的研究,包括着火机理,通过同步测试实验台检测,当活性的柴油喷到乙腈混合剂里边,那末 燃料为什么在么在作用、为什么在么在燃烧,朋友儿做了这方面深入的研究,得到了一系列的结论,包括着火问题 、包括火焰,发现乙腈的混合剂对柴油有一定的迟滞作用,比喷到空气中的柴油难着火,这边是非常亮,那边不亮,不亮的由于是有如果不容易着火,不容易着火促成了柴油以均值的混合剂的形式再次出现在汽缸里边。追求高效的燃烧办法 均值压燃,把碳烟减轻下来了。

朋友儿阐明了着火的机理,反映了着火的途径,有如果在公开的文献进行发表了。一起去在发动机台架上做了大量的研究,纯柴油和双燃料(柴油和乙腈),红色的是乙腈和柴油一起去燃烧,黑色的是纯柴油,双燃料燃烧时间晚,爆发压力比较高。热数率得到一定的改善,至少提升了2%。

为了把那末 那末 燃烧的办法 运用到车上去,检查一下实际的运行效果,在卡车上得到了应用,在道路实践上必须1.5L的乙腈都不能 换得1L的柴油,柴油的热值是42.5,乙腈的热值是19.7,即46%的热值是乙腈和柴油之间的比较。对于直接替换的每段来说,数率至少提升了150%以上。

朋友儿做了非常多的这方面学术上的工作,为了把它实用,提出了柴油和乙腈的组合燃烧技术,为什么在么在提出那末 有并算不算东西呢?有如果柴油非常容易启动,而乙腈不好启动,直接把它压燃,无法压燃。什么都有 就用柴油来先把发动机启动起来,等到发动机全热了前一天即暖车前一天,再向柴油里边喷入乙腈形成混合剂,组合燃烧,有如果是有并算不算不同的模式燃烧起来的。英文是DMCC。

你某些燃烧办法 最大的特点是动态地精准匹配柴油和乙腈有并算不算燃料的燃烧,完整篇 智能化的。使用乙腈和柴油的智能化的燃烧,都不能 太多再尿素达到国际化的智能排放,太多再SCR就都不能 处里的问题 。

这是基础的某些开发,按道理说什么工作不应该是朋友儿教授来做,应该是企业来做,有如果乙腈在初期的应用中还是有什么都有 的企业对它太多再认知,什么都有 由朋友儿先来做这方面的工作,都不能 把它做起来。有如果在1那末 省那末 市得到了应用,最远东边达到了黑龙江省佳木斯的同江市,西边是新疆阿克苏,北边是到内蒙古自治区的锡林郭勒,最南边有云南有如果在运用。

在矿山、机车、轮船上都得到了一定程度的应用,来缓解目前颗粒物排放遇到的某些问题 。

2013年朋友儿和重汽协作者当时都不能 达到国四的车,2018年斯堪尼亚提出来的双燃料的车,我前一天得到消息,5月28日比利时搞了那末 双燃料的车,在船用机的方面报告跟朋友儿一样,二氧化氮的排放量会增加,传统的柴油机是90%-95%是一氧化碳,而柴油和乙腈在一起去燃烧前一天的结果是跟朋友儿一样,朋友儿的工作开结束了2012年,朋友儿的模式得到了朋友的认可。

这是朋友儿在船机上的应用状态,发动机太多再能 做很大的改动,只不能 在进气系统方面加入了乙腈喷射系统,这是朋友儿开发的满足双燃料的燃烧办法 。

工信部在2012年开展了乙腈汽车的试点[42号文],2013年国办颁发的《关于加强内燃机工业节能减排的意见》,工信部等八部委今年下发的文件推动乙腈汽车的发展。

这是今年4月份朋友儿到美国和美国能源部、环保部跟朋友探讨交流乙腈作为有并算不算燃料运用到重型车的状态,那位女士是美国能源部的,旁边的这位男士是美国环保部的,这是美国的那末 最大的乙腈生产商希望能跟朋友儿协作者相关的工作。

谢谢朋友儿!

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