掺氨燃料在四冲程内燃机中的排放特性

楚育纯，周 梅，王兆林，陈 锦，胡晓慧，郑淞生

(厦门大学能源学院，福建厦门361102)

随着全球汽车保有量的不断增加，化石燃料的消费量逐年增长，化石燃料燃烧产生了大量的污染物，尤其是排放的CO2带来了严重的温室效应，与此同时化石燃料的储量也越来越少.在环境和能源危机的背景下，传统内燃机车的发展面临巨大挑战，急需寻找清洁高效的替代燃料.目前适用于内燃机的替代燃料主要有甲醇、乙醇、生物柴油、二甲醚和天然气等[1-5]，这些替代燃料为碳基燃料，燃烧时会产生大量CO2，仍需寻找清洁的无碳燃料.

氢作为主要的无碳燃料[6]，可由清洁能源制得，从而显著减少CO2的排放，因此应用前景广阔.氢作为替代燃料的研究已进行多年，但由于其理化性质的限制，在推广应用方面仍然存在一定的困难.其中氢气的储存与运输是氢能技术推广的瓶颈问题之一.目前高压储氢是世界上最常用的氢气储存方式之一，但由于氢气的密度很小，需要很高的储氢压力才能达到一定的体积能量密度，储氢效率很低[7]，如当储氢压力为35 MPa、温度为298 K 时，存储每千克的氢气需要消耗2.2 kWh的电能[8].由于氢气的体积能量密度小，氢内燃机的动力性较传统内燃机差[9]，而且其NOx排放更高，对过量空气系数的变化十分敏感，这对氢内燃机的控制提出了巨大的挑战[10].此外，氢内燃机还存在早燃、回火、功率下降等问题[11]，这些都限制了氢内燃机的大规模普及.

为此，人们积极探索载……