均质压燃

均质充量压缩点火是一种内燃形式,其中充分混合的燃料和氧化剂被压缩至自燃点。 与其他形式的燃烧一样,这种放热反应释放出的能量可以在发动机中转化为功和热。

HCCI结合了传统汽油发动机和柴油发动机的特点。 汽油发动机结合了均质充量 (HC) 和火花点火 (SI),缩写为 HCSI。 现代直喷柴油发动机结合了分层充气 (SC) 和压缩点火 (CI),缩写为 SCCI。

与 HCSI 一样,HCCI 在进气冲程期间喷射燃料。 然而,HCCI 不是使用放电(火花)来点燃一部分混合物,而是通过压缩提高密度和温度,直到整个混合物自发反应。

分层充量压缩点火还依赖于压缩导致的温度和密度增加。 但是,它会在压缩冲程期间稍后喷射燃料。 燃烧发生在燃料和空气的边界,产生更高的排放,但允许更稀薄和更高的压缩燃烧,从而产生更高的效率。

控制 HCCI 需要微处理器控制和对点火过程的物理理解。 HCCI 设计实现了类似汽油发动机的排放和类似柴油发动机的效率。

HCCI 发动机在没有催化转化器的情况下实现了极低水平的氮氧化物排放 (NOx)。 碳化合物和一氧化碳排放物仍需要处理以满足汽车排放控制法规。

最近的研究表明,结合不同反应性的混合燃料可以帮助控制 HCCI 点火和燃烧率。 RCCI,或反应性控制压缩点火,已被证明可以在宽负载速度范围内提供高效、低排放的操作。

操作

方法

反应物的浓度和温度足够高时,燃料和空气的混合物会点燃。

一旦点燃,燃烧发生得非常快。 当自动点火发生得太早或化学能太多时,燃烧速度太快,缸内压力高会毁坏发动机。 为此,HCCI 通常在稀薄的整体燃料混合物下运行。

均质压燃

控制

HCCI 比其他内燃机(例如 SI 和柴油机)更难控制。 在典型的汽油发动机中,火花用于点燃预混合的燃料和空气。 在柴油发动机中,当燃料被喷射到预压缩空气中时,燃烧就开始了。 在这两种情况下,燃烧正时都受到明确控制。

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