最新研究报告重点介绍了发动机燃料研究进展
本周发布的报告重点介绍了美国能源部（DOE）的燃料与发动机协同优化（Co-Optima）计划中去年最重大突破，并详细介绍了可能转化为重要温室气体（GHG）的发现及减少尾气排放的研究。
研究人员专注于识别和理解被称为混合原料的燃料成分，这些成分可以从多种常见资源中生产。这些包括林业和农业废料等可再生的家用生物质，可以与石油基燃料结合使用，以改善车辆的碳足迹和发动机性能。
FY20的Co-Optima研究专注于LD（轻型）车辆的多模式燃烧策略以及中型（MD）和重型（HD）车辆的混合控制压缩点火（MCCI）和高级压缩点火（ACI）策略。通过专注于燃料分子结构与特性之间的关系，以及燃料特性如何影响发动机运行，研究人员能够设计出策略，以进一步提高效率，减少排放并使用源自可再生家用原料的混合原料。
在理解混合对自燃化学的影响（需要帮助减轻有害的发动机爆震）以及分子结构与烟灰形成之间的联系（对减少颗粒物排放至关重要）方面取得了重大进展。研究人员使用这种方法来定义三种LD多模燃烧方法的关键特性。
在理解混合对自燃化学的影响（需要帮助减轻有害的发动机爆震）以及分子结构与烟灰形成之间的联系（对减少颗粒物排放至关重要）方面取得了重大进展。研究人员使用这种方法来定义三种LD多模燃烧方法的关键特性。
对这两个方面的了解得到了更好的理解，用于确定多模态和MCCI混合原料，这些原料显示了实现经济和环境目标的潜力。发起了针对MCCI混合原料的发动机燃烧研究，并建立了phi敏感性的结构-特性关系-一种新的燃料特性，可影响燃料自燃反应性如何随phi（燃料-空气当量比）变化，并且对于phi至关重要。对一些ACI策略进行了详细研究。
去年，Co-Optima的研究包括：
- 与石油衍生的柴油相比，许多候选混合料具有显着的潜力，可以降低标准污染物的排放并将生命周期的温室气体排放减少60％以上。
- 确定的生物基混合原料在多模式发动机中使用时具有显示出提高效率和减少温室气体排放的潜力。
- 证明了先进的燃烧模式可以在典型的驾驶条件下提高效率并减少车辆的排放，同时保持功率密度和效率增益。
去年，美国能源部通过竞争性的定向资助机会（DFO）流程选择了七个行业主导的项目，以建立由行业合作伙伴牵头的合作研发协议，同时利用国家实验室的独特实验和计算能力。行业合作伙伴正在致力于面向市场的观点，特定的互补专业知识以及成本分担，以解决燃油发动机界面上的特定研究障碍。
选定的Co-Optima DFO项目是：
- 埃克森美孚研究与工程公司和阿贡国家实验室（ANL）正在开发生命周期分析建模框架，以估算可再生燃料精炼协同处理产生的温室气体排放量。
- 通用汽车，橡树岭国家实验室和国家可再生能源实验室（NREL）正在确定生物柴油与石油燃料混合物对非常规燃烧的燃料特性影响。
- LanzaTech和Pacifc西北国家实验室（PNNL）正在演示生产具有先进燃料特性的汽油范围燃料。
- CFR Engines和ANL正在为先进的压燃式内燃机开发燃料反应性度量标准和测试方法。
- 壳牌和NREL正在将代谢工程和工艺优化应用于高性能混合原料异丙醇的生物生产。
- Sylvatex和ANL正在评估Sylvatex替代柴油的喷射器性能，并优化其配方。
- Visolis和PNNL正在将Visolis的生物来源中间体转化为高能量密度的混合原料，用于汽油发动机。
由DOE汽车技术办公室和生物能源技术办公室赞助的Co-Optima计划旨在为美国工业提供最大化汽车性能和效率，利用国内燃料资源并减少生命周期排放所需的科学基础。
