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[内容] 你希望你的汽车能够使用汽油、柴油、氢气、天然气等多种燃料吗？
. X+ x$ Q s% |/ l 你希望你的汽车排放实现零污染并且不用在规定的时间进行环保检测吗？% q( M3 r2 k% S" l
也许你认为这是痴人说梦，但是，在不远的将来，你也许就可以实现这样的梦想。这种梦想的承载者就是HCCI发动机。, C9 `( o" r, F: ]
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HCCI发动机是什么, G: \8 P+ q- h) b- m6 K( ^# a( H
HCCI的全称是“Homogeneous Charge Compression Ignition”，即均质充气压缩点燃方式。HCCI不同于传统的压缩点燃方式和火花塞点燃方式，是一种全新的发动机燃烧方式。) H; }! u; y" s4 ~/ _! k1 f( @
现代车用发动机分为压燃式发动机（柴油机是其典型代表）和点燃式发动机（汽油机是其典型代表）。现代汽油机通过空气和燃油比的精确控制、加装三效催化转化器等，可以在环保方面实现突破，但是汽油机节气损失和稀燃极限等不足，使它在热效率方面有很大的局限性。与汽油机相比，虽然柴油机热效率高，但是，它属于扩散燃烧，存在燃烧室局部浓度过高和局部高温的特点。因此，柴油机很难遏制氮氧化物和碳烟（包括微粒物）的生成，并且运行不平稳和噪声也给人们留下了不良印象。如果人们开发出一款拥有两者优点而没有两者缺点的发动机，就好了。这样的发动机就是HCCI发动机。' C! u' V0 |( C5 N) |' h3 u
无锡油泵油嘴研究所高级工程师宋国民对记者说：“HCCI结合了点燃式燃烧方式和压燃式燃烧方式的特点，既可以实现燃料和空气的预先混合，又可以用压燃方式点燃。因此，HCCI具有两种燃烧方式的优点，是一种非常理想的燃烧方式。” Y# i6 c9 l( ^$ @# q
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HCCI发动机优势和劣势并存2 C7 k6 V, z% C& e) T
长期以来，人们试图开发出更节能、更环保、动力更强劲的发动机。事实上，发动机已经在某些技术上有了突破，如轿车直喷柴油机技术、VVT-i发动机技术、混合动力技术、氢燃料电池技术等。HCCI无疑在技术上开辟了一个新领域，并且具有独特的优势。
# Q4 V8 M6 H! W. N C 中国汽车工程学会名誉理事长张兴业对记者说：“HCCI发动机是将预先混合好的可燃混合气送入气缸，然后采用‘爆缸’方式推动活塞运动。其缸内压力大，工作温度一般只有1500℃。因此，HCCI发动机可以有效地控制氮氧化合物和颗粒物的排放，在环保方面的优势非常明显。”
0 x* P+ y; L+ _3 W HCCI发动机在燃烧效率方面的表现如何呢？“HCCI汽车近似于燃料电池汽车，其效率表现也非常不错。”张兴业对记者说，“另外，只要可燃混合气比例适当，燃烧时机选择得当，HCCI发动机可以使用汽油、柴油、氢气、天然气等多种燃料。因此，HCCI汽车比燃料电池车有一定的优势。当然，汽油、天然气等辛烷值高的燃料可能更适合HCCI发动机。”
$ V" a: W9 V: o) J0 `" J 虽然HCCI发动机有很多优点，但也并非没有缺点。据资料记载，HCCI发动机燃烧高稀释度的空气、燃油混合气，限制了燃烧强度，使发动机难以采用涡轮增压。另外，低排气温度对催化转化器来说也是一个问题，因为需要相当高的温度才能引起氧化、还原反应。( U" b. Z- P# E1 x: F5 U& X# k( g
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HCCI发动机需要突破的关键技术
8 y* Q5 N! c- F% A2 n. M6 s 总的来说，HCCI发动机的众多优点吸引着许多跨国汽车公司投入很大的精力。在上世纪90年代末，本田曾经开发出一个二冲程的HCCI发动机。现在，本田正在着手开发四冲程的HCCI发动机。去年，美国通用也宣布与美国斯坦福大学和德国博世公司合作，共同开发HCCI发动机。在国内，一些企业和科研院所也在从事这方面的研究。据张兴业介绍，奇瑞、天津大学、上海交大正在从事这方面的研究。
' a( _; [0 r6 J! L2 X “当前，HCCI发动机还只是处在理论研究阶段，离应用还有很长一段距离。”张兴业说。' f( T; ]+ o& G" K) J' ~0 }
HCCI发动机研发的难点在哪里？张兴业告诉记者：“为了获得最佳的爆燃时机，控制系统需要测量温度、压力、燃料特性，对控制系统的要求很高。现有毫秒级反应速度的控制系统还满足不了HCCI发动机的要求。如果控制系统的开发有很大的突破，那么，HCCI发动机离我们就很近了。” |
发表于 2008-10-3 23:27:27
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