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發(fā)表于 2008-10-4 20:35:03
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+ K/ G3 n+ |" u3 j+ D2 |, l; o+ z! U[內(nèi)容] 你希望你的汽車(chē)能夠使用汽油、柴油、氫氣、天然氣等多種燃料嗎?9 S; D- _* c7 D3 v% X
你希望你的汽車(chē)排放實(shí)現(xiàn)零污染并且不用在規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行環(huán)保檢測(cè)嗎?
5 }' K% p7 @" \; b 也許你認(rèn)為這是癡人說(shuō)夢(mèng),但是,在不遠(yuǎn)的將來(lái),你也許就可以實(shí)現(xiàn)這樣的夢(mèng)想。這種夢(mèng)想的承載者就是HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)。" O& {4 e7 j8 ]6 U
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HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)是什么# q% T/ N( J: w1 g, i
HCCI的全稱(chēng)是“Homogeneous Charge Compression Ignition”,即均質(zhì)充氣壓縮點(diǎn)燃方式。HCCI不同于傳統(tǒng)的壓縮點(diǎn)燃方式和火花塞點(diǎn)燃方式,是一種全新的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒方式。
8 q. W5 [2 K. M$ I; n* Z2 Y( Y8 }! n 現(xiàn)代車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)分為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)(柴油機(jī)是其典型代表)和點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)(汽油機(jī)是其典型代表)。現(xiàn)代汽油機(jī)通過(guò)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(shí)現(xiàn)突破,但是汽油機(jī)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(jī)相比,雖然柴油機(jī)熱效率高,但是,它屬于擴(kuò)散燃燒,存在燃燒室局部濃度過(guò)高和局部高溫的特點(diǎn)。因此,柴油機(jī)很難遏制氮氧化物和碳煙(包括微粒物)的生成,并且運(yùn)行不平穩(wěn)和噪聲也給人們留下了不良印象。如果人們開(kāi)發(fā)出一款擁有兩者優(yōu)點(diǎn)而沒(méi)有兩者缺點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),就好了。這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)就是HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)。
6 i; e; \! r4 T) u; F" { 無(wú)錫油泵油嘴研究所高級(jí)工程師宋國(guó)民對(duì)記者說(shuō):“HCCI結(jié)合了點(diǎn)燃式燃燒方式和壓燃式燃燒方式的特點(diǎn),既可以實(shí)現(xiàn)燃料和空氣的預(yù)先混合,又可以用壓燃方式點(diǎn)燃。因此,HCCI具有兩種燃燒方式的優(yōu)點(diǎn),是一種非常理想的燃燒方式。”+ e% p7 ?1 B( P9 s
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HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)并存0 b i3 a9 I5 v7 m
長(zhǎng)期以來(lái),人們?cè)噲D開(kāi)發(fā)出更節(jié)能、更環(huán)保、動(dòng)力更強(qiáng)勁的發(fā)動(dòng)機(jī)。事實(shí)上,發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)在某些技術(shù)上有了突破,如轎車(chē)直噴柴油機(jī)技術(shù)、VVT-i發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、混合動(dòng)力技術(shù)、氫燃料電池技術(shù)等。HCCI無(wú)疑在技術(shù)上開(kāi)辟了一個(gè)新領(lǐng)域,并且具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
% p a) H, W, @: g5 g* E 中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)張興業(yè)對(duì)記者說(shuō):“HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。其缸內(nèi)壓力大,工作溫度一般只有1500℃。因此,HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)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(shì)非常明顯。”( p! p3 b7 B4 c& q- R/ E
HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒效率方面的表現(xiàn)如何呢?“HCCI汽車(chē)近似于燃料電池汽車(chē),其效率表現(xiàn)也非常不錯(cuò)。”張興業(yè)對(duì)記者說(shuō),“另外,只要可燃混合氣比例適當(dāng),燃燒時(shí)機(jī)選擇得當(dāng),HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用汽油、柴油、氫氣、天然氣等多種燃料。因此,HCCI汽車(chē)比燃料電池車(chē)有一定的優(yōu)勢(shì)。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(dòng)機(jī)。”
2 J8 W) F7 _7 }% H. o8 K 雖然HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn),但也并非沒(méi)有缺點(diǎn)。據(jù)資料記載,HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒高稀釋度的空氣、燃油混合氣,限制了燃燒強(qiáng)度,使發(fā)動(dòng)機(jī)難以采用渦輪增壓。另外,低排氣溫度對(duì)催化轉(zhuǎn)化器來(lái)說(shuō)也是一個(gè)問(wèn)題,因?yàn)樾枰喈?dāng)高的溫度才能引起氧化、還原反應(yīng)。# V0 O3 V. m6 u' L5 |
, Q# i4 D/ o+ ~+ V% Z+ x, RHCCI發(fā)動(dòng)機(jī)需要突破的關(guān)鍵技術(shù)& J, B9 c9 P4 I$ A) Q
總的來(lái)說(shuō),HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的眾多優(yōu)點(diǎn)吸引著許多跨國(guó)汽車(chē)公司投入很大的精力。在上世紀(jì)90年代末,本田曾經(jīng)開(kāi)發(fā)出一個(gè)二沖程的HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)。現(xiàn)在,本田正在著手開(kāi)發(fā)四沖程的HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)。去年,美國(guó)通用也宣布與美國(guó)斯坦福大學(xué)和德國(guó)博世公司合作,共同開(kāi)發(fā)HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)。在國(guó)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。
" u5 E S9 [8 }- K: v" Z- @ “當(dāng)前,HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)還只是處在理論研究階段,離應(yīng)用還有很長(zhǎng)一段距離。”張興業(yè)說(shuō)。
4 C; ?! p- m* ? HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的難點(diǎn)在哪里?張興業(yè)告訴記者:“為了獲得最佳的爆燃時(shí)機(jī),控制系統(tǒng)需要測(cè)量溫度、壓力、燃料特性,對(duì)控制系統(tǒng)的要求很高。現(xiàn)有毫秒級(jí)反應(yīng)速度的控制系統(tǒng)還滿足不了HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。如果控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)有很大的突破,那么,HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)離我們就很近了。” |
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