HCCI

　　HCCI發(fā)動機和傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機一樣，都是向汽缸里面注入比例非常均勻的空氣和燃料混合氣。傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機通過火花塞打火，點燃空氣和燃料混合氣產(chǎn)生能量。但HCCI發(fā)動機則不同，它的點火過程同柴油發(fā)動機相類似，通過活塞壓縮混合氣使之溫度升高至一定程度時自行燃燒。

　　HCCI是一種以往復(fù)式汽油機為基礎(chǔ)的一種新型燃燒模式，簡單來說就是汽油機的一種壓燃方式。這項技術(shù)在90年代初已經(jīng)被提出并開始實驗，但是當時電子控制技術(shù)沒有現(xiàn)在成熟，所以這項技術(shù)直到現(xiàn)在才被大眾所知。

　　優(yōu)點

　　裝備HCCI技術(shù)的發(fā)動機的技術(shù)結(jié)構(gòu)比一般發(fā)動機要復(fù)雜(相比那些“經(jīng)典”發(fā)動機)，當汽油機的壓縮沖程快結(jié)束時，汽油通過直噴油咀噴進汽缸，HCCI發(fā)動機壓縮比比普通的汽油機高，所以噴出的小油滴在壓縮沖程完成時有時間在汽缸內(nèi)形成均勻的分布，這時汽缸的壓力足夠使均勻分布的油滴自動壓燃，所有的燃料都在同一時間點燃，所以提高了燃油的使用效率（傳統(tǒng)的汽油和柴油機都是非均勻的擴散式燃燒，在擴散的同時浪費了部分的能量）而且由于它采用壓縮點燃的緣故，可以采用相當稀薄的混合氣，因此可以按照變質(zhì)調(diào)節(jié)的方式，直接通過調(diào)節(jié)噴油量來調(diào)節(jié)扭矩，不需要節(jié)氣門。HCCI發(fā)動機的燃燒溫度低，對燃燒室壁的傳熱很低，能夠減少輻射熱的傳遞，還能大幅降低氮氧化合物的形成。另一個特點是燃燒周期很短。因為燃燒過程主要是受化學反應(yīng)而不是受混合過程的支配，能夠使得燃燒周期比傳統(tǒng)的柴油機短。而且它采用的燃油辛烷值允許在一個廣闊的范圍內(nèi)變動?？梢圆捎闷?、天然氣、二甲醚等辛烷值較高的燃油作為主要燃料，也可以采用多種燃料混合燃燒。還可以將對高辛烷值燃料和低辛烷值燃料配比的調(diào)整，用作在HCCI燃燒中控制燃燒起點和負荷范圍的方法。但也有人試圖用柴油作為HCCI燃料，效果遠不及汽油，為什么呢？因為汽油有較高的揮發(fā)性，能夠在汽缸內(nèi)盡快與空氣混合形成均勻的油氣混合氣，而柴油沸點高，與空氣較難混合均勻。

　　缺點

　　那HCCI技術(shù)那么好，為什么還不馬上推廣大量是用呢？原來現(xiàn)在的HCCI技術(shù)還有一些技術(shù)難關(guān)。

　　一　在燃燒時刻的控制上，HCCI發(fā)動機靠汽缸的壓力和溫度自燃，油氣混合氣的密度，氣缸的溫度和壓力都需要進行精確的檢測和控制，所以發(fā)動機的ECU管理程序也要進行相應(yīng)的加強。

　　二　由于HCCI的同時壓燃和放熱，瞬時間汽缸和活塞會受到強大的壓力，有可能會產(chǎn)生爆震的現(xiàn)象，所以必須提高混合氣的空燃比（高于傳統(tǒng)的14.7：1），這就需要HCCI在稀燃狀態(tài)下工作，排氣的溫度也比較低，使得發(fā)動機較難采用渦輪增壓。以上這些都使得HCCI可能達到的最大負荷比典型的火花點燃式和直噴式柴油機低得多。另外，低排氣溫度對催化轉(zhuǎn)化器來說也是一個問題，因為需要相當高的溫度才能起動氧化/還原反應(yīng)。

　　三　也就由于剛才我們講到的HCCI發(fā)動機可能達到的最大負荷比典型的火花點燃式和直噴式柴油機低得多，所以，在大負荷高轉(zhuǎn)速的時候或者冷機狀態(tài)下發(fā)動機還必須依靠傳統(tǒng)的火花塞點火系統(tǒng)，這就間接要求了發(fā)動機的壓縮比可變，在傳統(tǒng)點火模式的時候變回低壓縮比。所以氣門正時系統(tǒng)及眾多的壓力傳感器也是必須的。

　　所以就現(xiàn)在的限制而言，HCCI汽油發(fā)動機還不能實現(xiàn)完全的壓燃稀燃模式進行，它只在中低轉(zhuǎn)速的時候介入工作，提高效率，降低油耗。

　　實際運用

　　在實際運用HCCI技術(shù)的研發(fā)上，奔馳和GM走在了前列，以奔馳的07年的F700概念車為例，其DiesOtto 1.8T直4 CGI直噴發(fā)動機在采用HCCI技術(shù)后，輸出功率達到238hp，最大扭矩達到400N.m，完全就是一臺3.5L V6的水平，難得的是它的油耗僅為6L/100km，二氧化碳排放僅127g/100km。采用HCCI技術(shù)的GM OPEL Vectra和Saturn Aura 2.2L L4汽油機的油耗也僅為4.3L/100km，比常規(guī)技術(shù)降低15%以上。相信隨著技術(shù)難關(guān)的不斷攻克，HCCI技術(shù)將會快速普及到大眾當中，作為一種新的節(jié)能增效技術(shù)，為地球的藍天作一份貢獻。