DCO™ 双线圈高效补偿点火系统获得2011年研发100大奖

SwRI设计的点火系统可以使汽油发动机显著提高效率、降低排放

作者:DCO 文章来源:DCO 发布时间:2011-10-28
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美国西南研究院(Southwest Research Institute®, SwRI®)开发的双线圈高效补偿点火系统(DCO™)是一种可持续放电点火系统,这项发明大大提高了汽油发动机效率, 于日前荣获了2011年研发100大奖。美国研发100大奖由美国R&D研发杂志颁发年度100个最具价值的创新技术。美国西南研究院已经36次荣获了此项大奖。

DCO系统利用更为稀释的燃烧空燃混合比的再循环废气,帮助汽油发动机提高30%的燃油效率。这个系统的核心是两个自动点火线圈。 先进控制系统监控线圈充电、放电曲线以及相位,令传统组件通过新类型应用,实现了非常强劲的性能。精确的控制技艺避免了一直以来高能点火系统遇到的难题,将更高的能量传递到燃烧室。

“因为高效稀燃发动机比传统发动机可以提高30%的效率,这个部件使温室气体的排放持续降低,并帮助运输产业减少燃油耗。”这项技术的主要开发人员,SwRI发动机、排放和车辆设计分院先进燃烧和排放部门的经理Terry Alger博士讲道。“DCO系统是一个非常重要的应用技术,是高效稀燃汽油机进入更大市场的契机。”

持续点火使初始火焰内核扩大,在高稀释水平下燃烧率更迅速,提高了爆震耐受力,从而使发动机运行更加稳定。发动机效率也与稀释程度呈正比,越稀释的发动机效率越高,这个结果已经被美国西南研究院的高效稀燃汽油机(HEDGE®)研发项目和美国能源部先进往复式发动机系统项目中验证得出。

在测试中各种发动机运行中,DCO系统启动的稀释水平提高了至少10%的燃油耗,在某些情况下甚至超过30%。当运行改善与在稀释水平下降低的燃油耗相结合,即可以实现美国环保局(EPA)严格的10英里/加仑的油耗标准。

除了可以应用到 轻型汽车上,DCO系统使得汽油发动机逐渐可以渗入长久以来一直被柴油机主导的市场,特别是在非道路应用上。高效稀燃汽油机可以替代柴油机,并且由于汽油机颗粒物和氮氧化物排放低,也大大减少了污染排放。

同时,高水平稀释也可以应用到压缩天然气(CNG)为燃料的卡车、公车和乘用车上。与汽油发动机一样,压缩天然气发动机也采用火花点火方式,可以利用高度稀释,其中最典型的应用就是使发动机进行稀释燃烧。DCO系统可以提高天然气发动机的稀释上限达10%。发动机的效率就是空然比的直接作用(而稀释的空然比是空气多而燃料少),DCO系统帮助达到更好的效率。

初始设备生产商从中可以得到成本较低的发动机排放控制设备(一般这类的设备的原材料是稀有金属),帮助提高美国企业平均燃油消耗标准(CAFE)水平。若CAFE不达标生产商将面临巨额罚款, DCO系统因此也帮助了厂商节省了数百万美元。

除了Alger博士以外,美国西南研究院首席工程师Charles Roberts博士和高级研究工程师Jess Gingrich及研究员Barrett Mangold也都参与了此项目。

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