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[內容] 你希望你的汽車能夠使用汽油、柴油、氫氣、天然氣等多種燃料嗎？$ N( D( @ W3 ^/ V* O6 I
你希望你的汽車排放實現零污染并且不用在規定的時間進行環保檢測嗎？7 `" J; B# y. s
也許你認為這是癡人說夢，但是，在不遠的將來，你也許就可以實現這樣的夢想。這種夢想的承載者就是HCCI發動機。2 r, K; q" b3 [% L
3 l A& h" P4 c& D/ G5 n" b: w# X* m6 ?" JHCCI發動機是什么4 K# B' G; w) b
HCCI的全稱是“Homogeneous Charge Compression Ignition”，即均質充氣壓縮點燃方式。HCCI不同于傳統的壓縮點燃方式和火花塞點燃方式，是一種全新的發動機燃燒方式。$ f% @$ p2 h" g0 ^' ?4 c& `2 ~
現代車用發動機分為壓燃式發動機（柴油機是其典型代表）和點燃式發動機（汽油機是其典型代表）。現代汽油機通過空氣和燃油比的精確控制、加裝三效催化轉化器等，可以在環保方面實現突破，但是汽油機節氣損失和稀燃極限等不足，使它在熱效率方面有很大的局限性。與汽油機相比，雖然柴油機熱效率高，但是，它屬于擴散燃燒，存在燃燒室局部濃度過高和局部高溫的特點。因此，柴油機很難遏制氮氧化物和碳煙（包括微粒物）的生成，并且運行不平穩和噪聲也給人們留下了不良印象。如果人們開發出一款擁有兩者優點而沒有兩者缺點的發動機，就好了。這樣的發動機就是HCCI發動機。 % Y; u/ u& n/ R) Z3 a
無錫油泵油嘴研究所高級工程師宋國民對記者說：“HCCI結合了點燃式燃燒方式和壓燃式燃燒方式的特點，既可以實現燃料和空氣的預先混合，又可以用壓燃方式點燃。因此，HCCI具有兩種燃燒方式的優點，是一種非常理想的燃燒方式。”
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HCCI發動機優勢和劣勢并存0 e" w" Y$ Z! v( F2 ^& ]5 V( }
長期以來，人們試圖開發出更節能、更環保、動力更強勁的發動機。事實上，發動機已經在某些技術上有了突破，如轎車直噴柴油機技術、VVT-i發動機技術、混合動力技術、氫燃料電池技術等。HCCI無疑在技術上開辟了一個新領域，并且具有獨特的優勢。
& C* Y' R6 F9 m1 i' q+ ~ 中國汽車工程學會名譽理事長張興業對記者說：“HCCI發動機是將預先混合好的可燃混合氣送入氣缸，然后采用‘爆缸’方式推動活塞運動。其缸內壓力大，工作溫度一般只有1500℃。因此，HCCI發動機可以有效地控制氮氧化合物和顆粒物的排放，在環保方面的優勢非常明顯。”$ J2 `$ T' c. r, i1 I$ [; W
HCCI發動機在燃燒效率方面的表現如何呢？“HCCI汽車近似于燃料電池汽車，其效率表現也非常不錯。”張興業對記者說，“另外，只要可燃混合氣比例適當，燃燒時機選擇得當，HCCI發動機可以使用汽油、柴油、氫氣、天然氣等多種燃料。因此，HCCI汽車比燃料電池車有一定的優勢。當然，汽油、天然氣等辛烷值高的燃料可能更適合HCCI發動機。”
, [$ y" l9 N3 Y& n1 U3 y$ P2 ] 雖然HCCI發動機有很多優點，但也并非沒有缺點。據資料記載，HCCI發動機燃燒高稀釋度的空氣、燃油混合氣，限制了燃燒強度，使發動機難以采用渦輪增壓。另外，低排氣溫度對催化轉化器來說也是一個問題，因為需要相當高的溫度才能引起氧化、還原反應。
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! Q- L& ], G3 Y @) @/ h0 g vHCCI發動機需要突破的關鍵技術
2 U U; ]# e* W! u7 v 總的來說，HCCI發動機的眾多優點吸引著許多跨國汽車公司投入很大的精力。在上世紀90年代末，本田曾經開發出一個二沖程的HCCI發動機。現在，本田正在著手開發四沖程的HCCI發動機。去年，美國通用也宣布與美國斯坦福大學和德國博世公司合作，共同開發HCCI發動機。在國內，一些企業和科研院所也在從事這方面的研究。據張興業介紹，奇瑞、天津大學、上海交大正在從事這方面的研究。; x7 ]8 s- V6 i. i6 {
“當前，HCCI發動機還只是處在理論研究階段，離應用還有很長一段距離。”張興業說。
8 q, z% s8 x" Q5 O HCCI發動機研發的難點在哪里？張興業告訴記者：“為了獲得最佳的爆燃時機，控制系統需要測量溫度、壓力、燃料特性，對控制系統的要求很高。現有毫秒級反應速度的控制系統還滿足不了HCCI發動機的要求。如果控制系統的開發有很大的突破，那么，HCCI發動機離我們就很近了。” |
發表于 2008-6-7 12:01:23
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