發動(dòng)機燃燒技術(shù)主要有均質混合氣壓燃燃光遠燒技術(shù)、分層燃燒技術(shù)和(木匠hé)稀薄燃燒技術(shù)等。
均質混合氣壓燃燃燒技術(shù)
均質混合氣壓燃燃燒(HomogeneousChargeCompr習作essionIgnition,HCCI)技術(shù風厭)是一種新的燃燒方式,它向氣缸裡面注入比例非常均勻亮動的空氣和(hé)燃料混合氣,通(tōng)過活塞壓縮混年商合氣使之溫度升高至一定程度時自行燃燒,如(rú兒說)下(xià)圖所示。
采用HCCI技術(shù)雨務的發動(dòng)機,既不同于柴油機,又不店服同于汽油機,它們之間的關站在(guān)系如(rú)下紙暗(xià)圖所示。
傳統汽油機采用的是均質混合氣點輛坐燃方式,柴油機采用的是非均質混合氣壓燃方式,直噴式汽油機車做采用的是分層稀薄燃燒方式,而HCCI發動(dòng)機采用的公車則是均質混合氣壓燃方式。HCCI發動(dòng)機通(tōng)過提快讀高壓縮比,采用廢氣再循環、進氣加溫和(hé)增壓等手段提高缸内混合氣的溫度和計我(hé)壓力,促使混合氣進行壓縮自燃,長南在氣缸内形成多點火核,有效維持了着火燃燒的穩定性,并縮短(duǎn)票大了火焰傳播距離(lí)和(hé)燃燒持續期日區。
它與柴油機燃燒方式的不同在城些于:柴油機在着火時刻燃油還沒有完全蒸發混合,進行的是擴散燃燒方式,燃燒速率主女和要受燃油蒸發以及空氣混合速率的那近影響;而進行HCCI燃燒的混合氣在着火以前已經均勻混合,進行的坐農是預混燃燒模式。因此,HCCI發動(dòng)機兼有傳統汽油機和(h女兒é)柴油機的優點。
HCCI發動(dòng)機具有以下(xià)特議通點:
① 采用均質混合氣。空氣和(hé)燃油在HCCI發船影動(dòng)機的進氣系統中(zhōng)預混合,形成均質的空氣/燃放作油混合氣,然後吸入氣缸進行壓縮。也有燃油直接噴入氣缸,在問林氣缸内與空氣進行預混合的飛要。
② 采用壓縮點燃。在壓縮行程中(zhōng),混合刀照氣溫度升高,達到自燃溫度而自燃;也就是說,不需要短南任何點火系統。
③ 采用比火花(huā)點燃式發動(dòng)機高是跳得多的壓縮比,且允許壓縮比在一個(gè)廣闊的範圍内變動(dòng)。
④ 為了使均質混合氣能夠通(tōng服為)過壓縮而點燃,必要時需兵關對吸入空氣進行加熱。
⑤ 由于壓縮點燃的緣故,可(kě)音哥以采用相當稀薄的混合氣,因此可(kě)以按照變質調節的方式用放,直接通(tōng)過調節噴油量來調節轉矩,不影票需要節氣門。
⑥ 既然均質混合氣是自燃的,所以燃燒大體上是整個(gè)氣缸内同時開始車舊的,可(kě)以采用過量空氣或者殘餘廢氣達到高度稀釋的混合氣。
⑦ HCCI發動(dòng)機采用的燃油辛烷值允許在一個(gè)廣闊的低司範圍内變動(dòng)。可(kě)以采用汽油、天然氣、關下二甲醚等辛烷值較高的燃油作為主要燃料,也可(kě)以采近相用多種燃料混合燃燒。還可(kě醫靜)以将對高辛烷值燃料和(hé)低輛子辛烷值燃料配比的調整,用作在HCCI燃燒中(zhōng)控制燃燒媽鐵起點和(hé)負荷範圍的方法。也有人試圖用柴油作為HCCI燃料,但木開效果遠(yuǎn)不及汽歌低油。
将壓縮點燃式發動(dòng)機改裝成這紅HCCI的主要目的是減少(答靜shǎo)氮氧化物和(hé)微粒物排放。将火花姐站(huā)點燃式發動(dòng)機改裝成HC從唱CI的目的是減少(shǎo)部分負荷時的燃油消耗,校路提高其動(dòng)力性。
如(rú)果是柴油機改裝成HCCI發動(dòng)機,從街就要将高壓噴油設備換成低壓的汽油噴射設備,噴油地點內間也要從缸内噴射改成進氣口噴射(也有缸内直接噴射的HCCI發動(dòng員火)機);如(rú)果是汽油機改裝成HCCI發動(dòng)理煙機,就要提高壓縮比,并且保持節外多氣門敞開,可(kě)以将點火票關系統拆除。
由于HCCI發動(dòng)機容短藍易産生爆震,轉速區間小,電控技術(shù拿很)要求高,使得HCCI技術(shù)沒有得到普及。
分層燃燒技術(shù)
分層燃燒技術(shù)在氣缸内所又風形成的混合氣濃度并不是均勻遠務的,在靠近火花(huā)塞的内層空間混合氣偏濃,在遠(在又yuǎn)離(lí)火花(hu商算ā)塞的外層空間(靠近氣缸壁與活塞頂部)混合氣則偏稀。現劇這樣混合氣就形成了由内及外、由濃到稀的狀态聽章,隻有這樣才為分層燃燒做好了準備。
缸内分層燃燒技術(shù)如(rú)下(xià)圖所風綠示,通(tōng)過二次噴油實現分層燃燒。發動(dòng)機在進氣行程木畫活塞移至下(xià)止點時,ECU控制噴油嘴進行一次小量的噴上雨油,使氣缸内形成稀薄混合氣;在活塞壓縮行程末端時再進行第二次噴油,這樣在火花劇訊(huā)塞附近形成混合氣相對濃度較高的區域(利用活塞頂的特殊結構南藍),然後利用這部分較濃的混合氣引燃氣缸内的稀薄混合氣。
目前,為達到分層燃燒除采用多次噴射技術(shù),使混合氣濃度加以區分之外,還道麗利用燃燒室壁面結構,令混合氣産生流,進而産生濃度差村裡異;通(tōng)過可(kě)變進黑廠氣技術(shù),在發動(農草dòng)機低速運轉時,對部分進氣道實施截流,以增大進氣渦流強度,促使混合氣鄉我分層的形成。
在分層燃燒模式下(xià),整個(gè)空燃比腦能λ為1.6~3(空氣過量),這就可(k就玩ě)以用更少(shǎo)的燃油達到同樣的視去燃燒效果,使得發動(dòng)機的油耗更低。同時在分層燃燒狀态下(xi年音à),隻有火花(huā)塞附近的區域進行燃燒,最外北就側極為稀薄的混合氣相當于一個(gè)隔熱棉,可(kě)以将通(tōng筆路)過缸壁傳導所損失的熱量降到最低,提高了發動(dòng)機農湖整體的熱效率。但分層燃燒模式并不是在發動(dòng)機的水車任何工況下(xià)都适用的,隻有在比較柔和(hé)的駕駛飛的方式下(xià)才能實現分層燃燒,而在需要動(d問化òng)力性能的時候,就需要轉換到均質燃燒模式。道黃
該模式下(xià),隻在進氣行程進行一次噴油,這樣在點火前河土,氣缸内所形成的混合氣的睡中濃度是均勻的,而且空燃比λ約為1。此外,分層燃燒技術(shù)存樂線在着一個(gè)目前難以得站友到綜合性解決的氮氧化物排放為白問(wèn)題,而這也是該項技術(shù)在歐就爸洲逐步取消的根本原因。
稀薄燃燒技術(shù)
稀薄燃燒技術(shù)就是利用稀混合氣驅動(dòng)發動(dòng跳多)機做功的一種技術(shù),噴妹件油嘴噴出的少(shǎo)量燃油通(tōng)過活塞頭的特殊導流槽與空上動氣混合,并使最高濃度的油氣混話如合氣在火花(huā)塞附近達到點燃濃度的下(xià)限,請動進而由火花(huā)塞點燃。随後周圍市分的稀薄混合氣也可(kě)被明火引燃,實現用最少(shǎo)的們答燃油達到燃燒的目的。發動(dòng)機的空燃比大于18∶1,便可(kě)民美以稱為稀薄燃燒。當然,實際采用稀薄燃燒對媽技術(shù)的發動(dòng)機空燃比可(kě)能遠刀中(yuǎn)高于這一比值,如(rú)本田公司的i-VTEC湖知Ⅰ型直噴汽油發動(dòng)機,其空燃比答水可(kě)達65∶1。稀薄燃燒既實現了燃料的充分利用,又可(kě)大幅降低銀男發動(dòng)機的換氣損失,同時還能減少(shǎo)污染物現術的排放。
稀薄燃燒技術(shù)的基礎是事見分層燃燒,因為混合氣中(zhōng)汽油含量越低,就靜日越難被引燃,而采用稀薄燃燒的發動(dòng)機的空燃比往往可(k這兒ě)以達到25∶1甚至更高,因此,就必須對低匠混合氣加以分層,使靠近火花(huā)塞部分的混合氣具有較高的空燃比,以利于工她點火。
總之,稀薄燃燒技術(shù)的為南最大特點就是燃燒效率高,經濟、環保,同時還可(kě)以提升發動(dò南白ng)機的功率輸出,但是對燃油品質的要求也文秒比較高。
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