前不久，在今年的東風(fēng)汽車品牌春季發(fā)布會暨第七屆科技創(chuàng)新周上，我們看到了兩臺不太一樣的發(fā)動機(jī)。

關(guān)于這兩臺發(fā)動機(jī)，我們其實已經(jīng)簡單聊過了，想看概述的卡友可以點擊《以氫氨/柴氨為動力的發(fā)動機(jī) 你見過嗎？》而今天，咱們重點聊聊柴氨發(fā)動機(jī)。

在咱們聊技術(shù)之前，先聊聊柴氨發(fā)動機(jī)是怎么回事。根據(jù)網(wǎng)上的資料記載，我們最早在2022年3月29日在新車網(wǎng)看到了關(guān)于柴氨發(fā)動機(jī)的點火成功的消息。

而消息顯示，這是東風(fēng)商用車技術(shù)中心和清華大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的一種車用重型發(fā)動機(jī)。其本質(zhì)，其實是想將柴油車的燃料換成氨氣。

圖片為尿素罐

而說到氨氣這東西，我相信卡友們都并不陌生。為什么這么說呢？因為車?yán)镆拥哪蛩?，就是用來在高溫下水解產(chǎn)生氨氣去催化尾氣，使其變得無害的一種東西。

如果從這個角度來說，說這臺新發(fā)動機(jī)是正正經(jīng)經(jīng)“燒尿素”的，倒也沒有什么太大的問題。當(dāng)然，人家燒的可不是尿素，是正經(jīng)的液氨。

圖片為普通柴油機(jī)

而液氨這東西，其實有點像是咱們現(xiàn)在很多卡車上面用的LNG。根據(jù)現(xiàn)場的工作人員介紹，氨氣在常溫下加壓到10個bar左右就可以實現(xiàn)液化。

而在液化后的氨氣，被裝在罐子里，就可以像是LNG一樣用在重卡上面了。當(dāng)然，在實際裝車時，氨罐和LNG氣罐還是有所不同的，而且車上除了氨，還要有柴油。

這時候肯定會有卡友覺得奇怪，這尿素里面的氨氣還能燃燒？是不是像當(dāng)年的“水氫車一樣騙人的概念？”還真不是。

小編我自己查閱了一下百度百科，其顯示：“燃燒熱，25℃（77℉）氣態(tài)時18603.1kJ/kg，7999.3BTU/1b?！?/p>

上面的這串?dāng)?shù)據(jù)可能有點不太好懂，咱們看加粗變藍(lán)的字，那表示的是氨氣在燃燒時能夠釋放多少熱量。

這個熱值的數(shù)量，將近能夠達(dá)到汽油的三分之一，甚至逼近一半。也就是說，氨氣不僅能夠燃燒，燃燒之后火還挺猛的。

圖片為普通柴油機(jī)

這里咱們順便再提一個概念，就是燃料燃燒產(chǎn)生的熱量跟發(fā)動機(jī)輸出動力的關(guān)系。在發(fā)動機(jī)里有個公式：

發(fā)動機(jī)熱效率=(發(fā)動機(jī)輸出功率/燃料熱值)×100%

從這個公式能夠推導(dǎo)出發(fā)動機(jī)的輸出功率，等于燃料熱值乘以發(fā)動機(jī)的熱效率。也就是說，在發(fā)動機(jī)熱效率不變的情況下，燃料熱值越高，發(fā)動機(jī)輸出功率越大。

也就是說理論上柴氨發(fā)動機(jī)的動力要比純柴油發(fā)動機(jī)更弱，當(dāng)然廠家的工作人員也表示：通過他們的優(yōu)化，現(xiàn)在柴氨發(fā)動機(jī)的動力表現(xiàn)可以接近于純柴油發(fā)動機(jī)。

這樣來看，柴氨發(fā)動機(jī)應(yīng)該并不是忽悠人的產(chǎn)物。

這時候肯定會有卡友再次提問，現(xiàn)在的發(fā)動機(jī)用柴油不好嗎？為什么要搞柴氨發(fā)動機(jī)？現(xiàn)在電車還沒玩利索，柴氨的優(yōu)勢到底在哪？

簡單地說，柴氨發(fā)動機(jī)最大的優(yōu)勢在于兩點：環(huán)保、便宜。

賣個關(guān)子，先說有些卡友不那么“在乎”的環(huán)保問題。根據(jù)現(xiàn)場工作人員介紹，現(xiàn)在柴氨發(fā)動機(jī)柴油和氨氣理論上是按照50%：50%來燃燒的。

以這樣的比例燃燒，減少了柴油的消耗，相應(yīng)的尾氣中排放的碳、硫等物質(zhì)也就減少了。減少碳排放是現(xiàn)在環(huán)境保護(hù)所追求的重點，而這正好對應(yīng)了這些。

除此之外，便宜也是很重要的一點，首先就體現(xiàn)在了車上。前面咱們說過，這車是按照柴油與氨氣50%：50%進(jìn)行燃燒的。

油燒得少了，其對后處理的要求也就低了，就比如DPF，由于需要收集的碳煙更少了，其尺寸就可以做得小一些，富含貴金屬的其他部分也是一樣。

這樣，車價也就自然能夠拉下來一些了。

在使用方面，現(xiàn)場工作人員介紹稱，工業(yè)原料氨氣的價格大概是3元/公斤左右。相較于越來越貴的柴油，以及價格不穩(wěn)定的天然氣，氨氣的價格無疑是更便宜的。

在人工方面，由于車輛自帶了液氨罐，氨氣可以直接去到后處理中處理尾氣，所以咱們也省去了加注尿素的麻煩，更省心也是一大優(yōu)勢。

所以從這個角度來看，柴氨發(fā)動機(jī)還是有一定出現(xiàn)的必要的。

既然柴氨發(fā)動機(jī)有這么好的前景，那么為什么是柴氨，不是純氨呢？其實也很簡單，對咱們的發(fā)動機(jī)來說，純氨是個不太好點燃的東西。

而且氨氣的燃燒速度也算不上快，所以純氨發(fā)動機(jī)需要攻克的技術(shù)難關(guān)有很多，就現(xiàn)階段來看，很可能會投入產(chǎn)出不成比例，甚至是沒有產(chǎn)出。

雖然廠商并沒有公布技術(shù)細(xì)節(jié)，但咱們可以這樣理解：“柴氨發(fā)動機(jī)里面的“柴”：柴油就在發(fā)動機(jī)里面扮演了一個“火花塞”的角色?！?/p>

于是在柴油與發(fā)動機(jī)一起進(jìn)入汽缸內(nèi)混合均勻后，柴油先行燃燒。然后燃燒的柴油，通過其自身燃燒的熱量，引燃氨氣實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的工作，柴油有點像是個引火助燃的作用。

這看起來有點像是馬自達(dá)之前發(fā)布的創(chuàng)馳藍(lán)天X，汽油空氣均質(zhì)壓燃技術(shù)的汽油壓燃發(fā)動機(jī)。

在馬自達(dá)的技術(shù)中，它的發(fā)動機(jī)會通過精確地噴油控制，為發(fā)動機(jī)汽缸里面制造出兩種環(huán)境：濃油芯和稀薄的外圍燃燒環(huán)境。

理論上稀薄的油氣混合物是不容易被點燃，也難以控制壓燃的。但馬自達(dá)卻想出了一個辦法，其通過火花塞先點燃比較濃的油芯。

讓油芯產(chǎn)生高溫，并且快速膨脹。在濃油芯燃燒之后，汽缸內(nèi)的壓力、溫度都會快速上升，而這也就滿足了稀薄油氣混合物壓燃的條件。而后，汽油壓燃也就成為了現(xiàn)實。

此外，根據(jù)現(xiàn)場工作人員介紹，未來柴氨發(fā)動機(jī)可能在2025-2026年跟咱們見面。那么，你們期待嗎？

●  編后語：

其實氨氣用于發(fā)動機(jī)還有其他的好處，就比如氨氣可以在高溫的情況下被催化成氫氣，進(jìn)而為氫氨發(fā)動機(jī)甚至是純氫發(fā)動機(jī)提供便利。但氨氣發(fā)動機(jī)本身，也面臨著很多問題，比如氨氣自身是一種帶有一定腐蝕性和毒性的物體，其可能會對車輛的防腐蝕能力提出考驗，對咱們使用安全也提出了考驗等等。那么你覺得柴氨發(fā)動機(jī)，在未來的前景大嗎？