研究人员开发排气新技术 减少发动机的污染物排放-微速讯

(资料图)

据外媒报道，弗劳恩霍夫太阳能系统研究所ISE（Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE，Fraunhofer ISE）的科学家们开发出可减少内燃机排放的新技术CATalytic eVAPoration process（CatVap），且目前已搭载于商用车在道路上进行测试。除柴油燃料外，该技术还可用于基于电力的燃料（电子燃料，e-fuels）和生物燃料。

图片来源：Fraunhofer ISE

该燃油处理技术CatVap目前已获得专利，可耦合在发动机和废气后处理系统之间。该技术始于排气系统，更准确地说是温度。CatVap使排气系统很快升温到工作温度，因此无论驾驶循环如何，都可以显著减少污染物排放，尤其是氮氧化物。研究人员承诺，如果发动机与加热技术之间的相互作用得到优化，则可以在不增加油耗的情况下减少排放（与欧六商用车相比）。当添加电子燃料和氢化植物油（HVO）等生物燃料时，该系统无需修改即可使用。通过使用这些燃料，整个油井到车轮（well-to-wheel）链可显著减少二氧化碳等温室气体排放，以及有害的二次排放。

与工业伙伴的进一步发展

Fraunhofer ISE科学家正在与德国废气后处理和热管理公司Albonair合作开发产品。Albonair为一辆中型卡车配备了CatVap系统，结果即使在低负荷运行时也可实现净化废气。将该系统安装在总重12吨卡车发动机后的排气侧，并在各种要求苛刻的试驾，结果也显示完全减少了氮氧化物。试驾充分广泛考虑了寒冷的天气条件和城市交通。

ISE负责该技术的Florian Rümmele解释说：“例如，如果配备内燃机的车辆以非常低的速度行驶且废气温度相应较低，那么今天的欧六废气净化系统无法完全减少有毒氮氧化物的排放。通过为废气后处理系统配备CatVap，冷启动时仅需20秒的电加热，从而即可启动CatVap过程，这比传统电加热的功率高出20多倍。通过加热排气系统，几乎可以完全去除所有二次污染物排放，例如氮氧化物、烟灰和未燃烧的燃料成分。”

此外，合作双方还开发出用于控制和数据采集的软件。当前的硬件和软件可用于中型和重型卡车以及越野车或船舶的内燃机应用。

与合成燃料结合使用可进一步改善结果

据科学家称，CatVap具有较大潜力，可以根据2027年计划的欧洲排放标准减少二次排放，而无需采取额外措施。Fraunhofer ISE可持续合成产品部门负责人 Robert Szolak表示：“通过将可再生燃料与CatVap加热技术相结合，有可能在车辆的能源供应和使用的整体视图中呈现几乎无排放的内燃机机动性。这就是为什么除了燃料加工技术之外，我们还在开发合成、可持续燃料的创新合成路线。我们正在研究此类燃料（通常从混合燃料开始）的市场推广概念，因此需要使用强大的技术，例如CatVap，可以与这些混合燃料一起使用。”