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(桑迪亚的图片)
(桑迪亚国家实验室的研究人员:从左到右，内森·哈利、克里斯托弗·尼尔森、德拉蒙德·比尔斯和查尔斯·穆勒共同展示了动力传动系模型的原型)
(www.youuav.com)新闻中心援引外国媒体消息称，美国加利福尼亚州利弗莫尔的三天国家实验室(SandiaNationalLaboratories)的研究人员首次测试了他们的创新发动机技术，以降低成本和碳烟及氮氧化物的排放。该技术表明，可再生燃料的使用和维护或改进的潜力吸引了大型企业的注意。
查尔斯·穆勒和他们的合作伙伴在桑迪亚国家实验室开发了管道燃料喷射系统。该系统可根据发动机的瞬时转速和功率水平微调发动机中的燃料空气体混合物，以消除50% ~ 100%的烟灰。
穆勒说，发动机制造商“开始对管道燃油喷射表现出兴奋”。它不仅适用于常规柴油，而且概念简单，可由低成本材料制成。可以想象，过时的燃油喷射也可以改装到现有的发动机上。这对于大型发动机尤其重要，例如船舶或机车中的大型发动机，其成本可能高达100万美元或更多，并且完全电气化的成本非常高。翻新可能相对便宜，并能立即提供可观的排放效益。
穆勒的管道燃料喷射系统受到本生灯的启发，在美国几乎所有高中科学教室中都可以找到这种燃烧器。
穆勒说:“如果你松开本生灯上的灯，点燃煤气喷嘴，你将会被熏成橙色烟雾。关掉煤气，重新拧紧管道，然后重新点燃燃烧器。现在，你可以在管子的末端得到一个漂亮的蓝色短火焰。火焰是蓝色的，因为没有烟灰。”
穆勒认为这个概念可能适用于内燃机，所以他和他的团队已经开始实验，现在已经组装了4到6个小管或管道，将燃料混合物从燃料喷射器引导到点火点。传统柴油发动机中的喷射器产生的局部点火混合物比完全燃烧所需的燃料多2至10倍。当高温下燃料过量时，通常会产生大量烟灰。安装管道可以使我们实现柴油燃烧，几乎不产生烟灰，因为局部点火混合物含有较少的过量燃料。这样，普通发动机中污染物的形成可以受到限制。然而，在过去的100年中，由于燃料在燃烧化学过程中的物理限制，发动机的设计未能消除排放物中的烟尘。
穆勒解释说，烟灰是二氧化碳之后的第二种化学物质。这是一种导致气候变化的化学物质，有毒，因此应该尽量减少其排放。过去，这个问题一直被称为灰氮氧化物。也就是说，当你采取措施减少煤烟时，氮氧化物或氮氧化物的排放量会增加，反之亦然。氮氧化物也是大气污染物，这意味着卡车、汽车和设备制造商如果不增加排气后处理系统，将无法满足当前的法律限制。这些系统类似于火花点火发动机上的催化转化器，尽管它们更大更贵。然而，几乎完全去除其中一种污染物是好的——就像通过管道喷射燃料来处理煤烟一样——穆勒说你已经改变了游戏规则。现在，我们已经有办法出口煤烟了。对烟尘和氮氧化物排放有更多的控制吗？因此，我们可以增加稀释度——吸收一些发动机废气并将其送回进气口——以消除氮氧化物而不产生烟尘排放。
在发动机实验中，他的团队观察到烟尘和氮氧化物同时减少了一个数量级。这提供了一种减少柴油机排放的方法，并解决了这种高效技术的长期问题。使用含氧燃料通过管道喷射燃料可以减少排放，这足以降低发动机系统的成本，因为需要较少的排气后处理。然而，在现代公路卡车中，废气排放后处理的初始和运行成本在车辆的整个使用寿命期间约为12，000美元。如果采用新系统，考虑到这些车辆的数量和它们的经济重要性，降低这些成本具有重要意义。
桑迪亚国家实验室发动机研究项目经理保罗·迈尔斯(Paul Miles)表示，管道燃油喷射的潜在影响不应低估。他认为，打破碳烟和氮氧化物之间平衡的管道喷射系统是柴油机发展中最优先的研究领域。这是政府支持的研究中最关键的一个例子——确定并展示创新高风险技术重塑工业、交通、基础设施和社会的潜力，然后与商业伙伴合作将技术推向市场。
据悉，福特和一家跨国设备制造商最近与桑迪亚国家实验室签署了合作研发协议，以帮助推动这项技术的发展。
穆勒很高兴与行业合作伙伴合作，将这一突破性创新从实验室转移到生产引擎。他认为，管道喷射系统有望在未来为社会带来明显的高质量发动机。它不仅保留了传统柴油机的所有理想特性，而且还能显著减少排放，从而降低发动机系统的成本，因为您不需要使用太多的后处理设备。此外，它还可用于当前和新兴的可再生燃料，为开拓可再生燃料市场带来无限商机。
该研究是美国能源部、美国效率和可再生能源办公室通过美国车辆技术和生物能源技术办公室共同发起的燃料和发动机优化合作项目的一部分。
关于:桑迪亚国家实验室
桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)是由桑迪亚有限责任公司的国家技术和工程解决方案运营的多任务实验室，是霍尼韦尔国际公司的全资子公司，隶属于美国能源部国家核安全管理局。桑迪亚实验室在核威慑、全球安全、国防、能源技术和经济竞争力方面负有主要的研发责任。其主要设施位于新墨西哥州阿尔伯克基和加利福尼亚州利弗莫尔。
