HCCI：大有前途但艰难的发动机技术

柴油机的均质燃烧技术

从诞生开始，柴油机就是一种稀混合气燃烧的发动机。在今天的柴油机中，柴油经5～8个喷油孔喷射到燃烧室内，在燃烧室中形成炽热的油雾。这些炽热的油雾是产生NOx的温床，而油雾中的“浓混合气”区是废气有害颗粒的主要产地。而石油基燃料中高沸点的芳香族物质成分也加剧了有害颗粒的形成。生物柴油BTL和石油液化气GTL燃料则能够产生较少的有害颗粒，费托合成柴油有着很高的质量，燃烧后所产生的有害颗粒也很少。遗憾的是，这种柴油的产量很低，但它是大面积推广柴油均质燃烧的基础和前提。

为了使柴油提前实现“均质化”，人们采用了与汽油机相同的均质化技术措施。在均质燃烧区域中，即在上止点前约30°时向燃烧室中喷入少量的柴油。这些柴油在燃烧室中挥发、压燃，与吸入的空气均匀地混合在一起。在稍微超过上止点时，这些混合气燃烧、做功。

图3戴姆勒公司的汽柴油混合动力发动机：由汽油机和柴油机相结合而产生出来的一个新的内燃机品种

与汽油机一样，柴油机也是在部分负荷特性区域中均质燃烧的。只有在整个负荷特性区域柴油机都能实现均质燃烧时，才是理想状况。实现柴油机全负荷特性的均质燃烧似乎比汽油机要简单些。部分均质燃烧的柴油机运行工况也比汽油机要好。在均质燃烧与普通燃烧工况之间的转变几乎使人察觉不到。在均质燃烧情况下，柴油机的油耗可以降低9%――这是一个非常了不起的成绩。人们希望：与传统的发动机燃烧方式相比，均质燃烧最终能够实现节油15%的目标。

理想的均质燃烧发动机应是按照柴油机原理工作的，它将使用很轻的柴油为燃料。其油耗比今天的柴油机还要低15％～18％；在它所排出的废气中还存在有害成分，对于这些有害成分，只需一个CO催化器就可以解决问题。

燃烧技术研发的目标是：彻底解决高成本化工企业对柴油机带来的压力。也许，还要用上CO催化器和柴油颗粒过滤器，以便满足环保的要求。

工程技术人员何时能够实现这样的目标呢？我们估计在2010～2015年之间。