放眼未来:先进发动机技术

随着全球各国与行业愈发重视净零排放并将其纳入发展目标,二氧化碳减排的必要性也变得显而易见。

这是一个需要更多的能源和移动性、更少的二氧化碳排放的世界 ——为解决这个复杂的问题,我们必须调整现有的基础设施、积极探索新技术。

我们需要可持续生产的先进可再生燃料。我们还需要高端、高效的内燃机。

沙特阿美正在迎接挑战,一往无前。

 


应对移动性挑战

由70多位科学家和工程师组成、分布在全球四地的沙特阿美精英团队,正在齐心协力,共同应对可持续移动性的挑战。

他们勇于突破,开发尖端运输技术,目的在于:提升能效,减少排放,即二氧化碳、以及包括氮化物和颗粒物在内的空气质量污染物。






汽油压燃点火

压燃式发动机是当今世界投入使用的最节能的内燃机之一。

然而,这些发动机普遍由柴油燃料提供动力,会产生烟尘和氮化物(NOx)排放,后处理系统非常复杂且造价高昂。

汽油压燃点火(Gasoline Compression Ignition, GCI)则有别于传统,它在现代压燃式发动机中非常规地使用了汽油燃料,借助高效的柴油压缩点火结构,它能够提高汽油发动机的效率。一旦结合现代后处理系统,发动机就能实现超低排放。

沙特阿美早期的研发试验已证明:相较于传统汽油车,汽油压燃技术可以减少高达25%的燃料消耗和二氧化碳排放。

沙特阿美正携手全球汽车制造和技术开发领军企业,加快车队部署,把握发展机遇 —— 特别是针对那些短期内难以实现全面电动化的行业和市场。

最近,沙特阿美与一家领先的发动机制造商合作,在一辆中国重型卡车上进行了一次成功示范 —— 通过优化燃料、发动机和后处理系统,有效减少了污染物排放。

经由联合重型FTP(Federal Test Procedure,美国联邦测试程序)的循环测试,这次合作示范产生的氮化物排放量比现行美国监管标准低90%。

 

对置活塞发动机

 

对置活塞发动机是沙特阿美致力研究的另一项技术,它为传统汽油车提供了一种颇具前景的替代架构,在提高燃油效率、减少二氧化碳排放和污染物排放方面颇具潜力。

对置活塞发动机是如何运作的?

发动机的每个气缸均有两个活塞,它们以相反方向进行往复运动,因此不再需要气缸盖和气门机构组件。

由热损失和摩擦造成的重量、成本和能量损耗也因而得以减少。

这种独特的设计原型有助于减少热损失和整体摩擦,让发动机运作更高效。

当对置活塞设计运行于二冲程结构的发动机时,它可以比传统汽油车带来更高的燃油经济性、更低的二氧化碳和氮化物排放。

沙特阿美正在积极联手合作伙伴,充分挖掘对置活塞发动机在商业运输领域的潜力,带动行业实现跨越式发展。

 

湍流喷射点火

另一方面,沙特阿美也在利用湍流喷射点火(Turbulent jet ignition, TJI),为汽油发动机开发一种前瞻性的燃烧策略。这项技术能够显著改进点火过程,提高燃油效率,减少发动机排放。

它的工作原理是将少量的空气和燃料在预燃室中预混合,混合气随之被点燃,产生高湍流和高温射流并进入主燃烧室。凭着比传统火花塞更广泛的点火源分布,发动机可以提高效率并减少排放,同时发挥更好的性能。

目前,湍流喷射点火已经得到成功测试,沙特阿美将继续携手头部汽车制造商,为扩大这项技术的应用探索更多机会。

 

稀释增压发动机

稀释增压是火花点火发动机技术的下一个前沿方向。

稀释增压是多种技术的精心组合,当它们作为一个系统进行整体优化时,发动机效率将大大提升。

通过采用整车方法,稀释增压可最大限度地提高发动机性能、消除不利影响。与常规汽油车相比,先进稀释增压技术的集成可达致15%的效率提升。

沙特阿美已经与数家汽车制造商签署联合开发协议,放眼全球主要市场,加大稀释增压技术在发动机生产上的应用 —— 其行业前景是激动人心的,值得期待。

 

内燃机的重新构想

坚持不懈地努力改进内燃机及其燃料,是沙特阿美应对温室气体减排挑战的行动之一。

我们不断探索广泛的技术解决方案,以满足不同地区和运输部门的多样化需求。

沙特阿美正在多措并举,研发新型的发动机架构,发挥创新式后处理系统的潜力,试行生产低碳合成燃料。我们抱持着雄心壮志,精益求精,期望以移动性解决方案为所有人创造更可持续的未来。