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[內(nèi)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？
& V8 _7 I# }2 n' n( O 你希望你的汽車排放實現(xiàn)零污染并且不用在規(guī)定的時間進行環(huán)保檢測嗎？
& B5 m8 A7 \" Z- }( D7 V 也許你認(rèn)為這是癡人說夢，但是，在不遠(yuǎn)的將來，你也許就可以實現(xiàn)這樣的夢想。這種夢想的承載者就是HCCI發(fā)動機。
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- T; B" [' n$ u+ k7 J& d! V" ~* lHCCI發(fā)動機是什么 f; Y w$ [' K' d
HCCI的全稱是“Homogeneous Charge Compression Ignition”，即均質(zhì)充氣壓縮點燃方式。HCCI不同于傳統(tǒng)的壓縮點燃方式和火花塞點燃方式，是一種全新的發(fā)動機燃燒方式。; ]1 q# r5 e" V* p% N
現(xiàn)代車用發(fā)動機分為壓燃式發(fā)動機（柴油機是其典型代表）和點燃式發(fā)動機（汽油機是其典型代表）。現(xiàn)代汽油機通過空氣和燃油比的精確控制、加裝三效催化轉(zhuǎn)化器等，可以在環(huán)保方面實現(xiàn)突破，但是汽油機節(jié)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(wěn)和噪聲也給人們留下了不良印象。如果人們開發(fā)出一款擁有兩者優(yōu)點而沒有兩者缺點的發(fā)動機，就好了。這樣的發(fā)動機就是HCCI發(fā)動機。
4 g( `0 Y6 e5 E- U8 V; M' }1 q 無錫油泵油嘴研究所高級工程師宋國民對記者說：“HCCI結(jié)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(xiàn)燃料和空氣的預(yù)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(yōu)點，是一種非常理想的燃燒方式。”* u# S; n) N) V0 j5 j
* @* |. x2 G# t7 l: |. fHCCI發(fā)動機優(yōu)勢和劣勢并存8 [7 W' ^+ j9 w+ |9 T, _
長期以來，人們試圖開發(fā)出更節(jié)能、更環(huán)保、動力更強勁的發(fā)動機。事實上，發(fā)動機已經(jīng)在某些技術(shù)上有了突破，如轎車直噴柴油機技術(shù)、VVT-i發(fā)動機技術(shù)、混合動力技術(shù)、氫燃料電池技術(shù)等。HCCI無疑在技術(shù)上開辟了一個新領(lǐng)域，并且具有獨特的優(yōu)勢。
+ V6 C+ Q1 P" _. f 中國汽車工程學(xué)會名譽理事長張興業(yè)對記者說：“HCCI發(fā)動機是將預(yù)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(nèi)壓力大，工作溫度一般只有1500℃。因此，HCCI發(fā)動機可以有效地控制氮氧化合物和顆粒物的排放，在環(huán)保方面的優(yōu)勢非常明顯。”
8 D5 x( x; V; S0 u5 N4 M HCCI發(fā)動機在燃燒效率方面的表現(xiàn)如何呢？“HCCI汽車近似于燃料電池汽車，其效率表現(xiàn)也非常不錯。”張興業(yè)對記者說，“另外，只要可燃混合氣比例適當(dāng)，燃燒時機選擇得當(dāng)，HCCI發(fā)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(yōu)勢。當(dāng)然，汽油、天然氣等辛烷值高的燃料可能更適合HCCI發(fā)動機。”& y7 v5 k/ C0 v/ h/ f8 j9 X$ L
雖然HCCI發(fā)動機有很多優(yōu)點，但也并非沒有缺點。據(jù)資料記載，HCCI發(fā)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(fā)動機難以采用渦輪增壓。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(dāng)高的溫度才能引起氧化、還原反應(yīng)。
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HCCI發(fā)動機需要突破的關(guān)鍵技術(shù)
* v: M" y0 o+ D" f" J! T/ Q 總的來說，HCCI發(fā)動機的眾多優(yōu)點吸引著許多跨國汽車公司投入很大的精力。在上世紀(jì)90年代末，本田曾經(jīng)開發(fā)出一個二沖程的HCCI發(fā)動機。現(xiàn)在，本田正在著手開發(fā)四沖程的HCCI發(fā)動機。去年，美國通用也宣布與美國斯坦福大學(xué)和德國博世公司合作，共同開發(fā)HCCI發(fā)動機。在國內(nèi)，一些企業(yè)和科研院所也在從事這方面的研究。據(jù)張興業(yè)介紹，奇瑞、天津大學(xué)、上海交大正在從事這方面的研究。# f, c% Y a" C1 k* D
“當(dāng)前，HCCI發(fā)動機還只是處在理論研究階段，離應(yīng)用還有很長一段距離。”張興業(yè)說。0 l, |; S& h0 v, K
HCCI發(fā)動機研發(fā)的難點在哪里？張興業(yè)告訴記者：“為了獲得最佳的爆燃時機，控制系統(tǒng)需要測量溫度、壓力、燃料特性，對控制系統(tǒng)的要求很高。現(xiàn)有毫秒級反應(yīng)速度的控制系統(tǒng)還滿足不了HCCI發(fā)動機的要求。如果控制系統(tǒng)的開發(fā)有很大的突破，那么，HCCI發(fā)動機離我們就很近了。” |
發(fā)表于 2008-6-7 12:01:23
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