1、 HCCI發動機需要突破的關鍵技術 發動機需要突破的關鍵技術 1由于 由于HCCI的同時壓燃和放熱，瞬時間汽缸和活塞會受到強大的壓 的同時壓燃和放熱， 由于 的同時壓燃和放熱 有可能會產生爆震的現象，所以必須降低混合氣的空燃比， 力，有可能會產生爆震的現象，所以必須降低混合氣的空燃比，這就 需要HCCI在稀燃狀態下工作，排氣的溫度也比較低，使得發動機較 在稀燃狀態下工作， 需要 在稀燃狀態下工作 排氣的溫度也比較低， 難采用渦輪增壓。 難采用渦輪增壓。 2著火定時的控制 著火定時的控制 與傳統火花點火汽油機和柴油機不同， 與傳統火花點火汽油機和柴油機不同，HCCI燃燒過程中著火定時不 燃燒過程

2、中著火定時不 受火花點火或噴油的直接控制， 受火花點火或噴油的直接控制，而是由空氣和燃料所組成的混合氣的 自動點火的化學反應決定。在大范圍的轉速和負荷內， 自動點火的化學反應決定。在大范圍的轉速和負荷內，尤其是在快速 的瞬態工況下，HCCI發動機著火定時的控制成為HCCI發動機面臨 的瞬態工況下，HCCI發動機著火定時的控制成為HCCI發動機面臨 發動機著火定時的控制成為 的主要挑戰。目前控制著火定時的主要措施有:直接調節進氣溫度 直接調節進氣溫度、 的主要挑戰。目前控制著火定時的主要措施有 直接調節進氣溫度、 改變EGR率調節缸內混合氣的溫度和成分、可變壓縮比 率調節缸內混合氣的溫度和成分、

3、 改變 率調節缸內混合氣的溫度和成分 可變壓縮比(VCR控制 控制 混合氣在TDC時的溫度、可變氣門定時 時的溫度、 混合氣在 時的溫度 可變氣門定時(VVT改變缸內的殘余廢氣 改變缸內的殘余廢氣 量和有效壓縮比，燃油噴射定時(在直噴式系統中 在直噴式系統中以及使用燃油添加 量和有效壓縮比，燃油噴射定時 在直噴式系統中 以及使用燃油添加 劑來改變混合氣的活性等。其中可變壓縮比和可變氣門定時最有發展 劑來改變混合氣的活性等。其中可變壓縮比和可變氣門定時最有發展 潛力，但是在成本和可行性方面還需要進一步的研究。 潛力，但是在成本和可行性方面還需要進一步的研究。 3.運行范圍的拓展 運行范圍的拓展

4、HCCI發動機在中低負荷可以很好地運行。但是在高 發動機在中低負荷可以很好地運行。 發動機在中低負荷可以很好地運行 負荷時，混合氣加濃，燃燒速度過快，壓力升高率過大， 負荷時，混合氣加濃，燃燒速度過快，壓力升高率過大， 燃燒非常劇烈，發生爆震現象， 燃燒非常劇烈，發生爆震現象，同時由于燃燒溫度升高 NOX排放過高 在過低負荷時，燃燒效率過低，并且著火 排放過高;在過低負荷時 排放過高 在過低負荷時，燃燒效率過低， 困難。因此HCCI燃燒被限定在一個有限的運行范圍內。 燃燒被限定在一個有限的運行范圍內。 困難。因此 燃燒被限定在一個有限的運行范圍內 HCCI運行范圍除了需要向高負荷范圍拓展外，還

5、需 運行范圍除了需要向高負荷范圍拓展外， 運行范圍除了需要向高負荷范圍拓展外 向低負荷范圍拓寬，提高低負荷時HCCI燃燒的穩定性、 燃燒的穩定性、 向低負荷范圍拓寬，提高低負荷時 燃燒的穩定性 燃油經濟性和排放性能，其中包括低怠速和冷啟動工況。 燃油經濟性和排放性能，其中包括低怠速和冷啟動工況。 目前，雙模式運行策略，即在中低負荷使用HCCI燃 目前，雙模式運行策略，即在中低負荷使用 燃 燒模式， 燒模式，而在大負荷或過低負荷時轉入傳統火花點火燃燒 或柴油機燃燒模式，成為了HCCI發動機的一大研究熱點。 發動機的一大研究熱點。 或柴油機燃燒模式，成為了 發動機的一大研究熱點 這種雙模式運行策略

6、充分利用HCCI的優點，但是燃燒模 的優點， 這種雙模式運行策略充分利用 的優點 式之間的切換又增加了系統的復雜性。 式之間的切換又增加了系統的復雜性。 4.碳氫 碳氫(HC和一氧化碳 和一氧化碳(CO的控制 的控制 碳氫 和一氧化碳 HCCI發動機中的 發動機中的HC和CO排放通常較高。特別是中 排放通常較高。 發動機中的 和 排放通常較高 低負荷時，由于HCCI燃燒溫度過低，靠近缸壁處的燃油 燃燒溫度過低， 低負荷時，由于 燃燒溫度過低 無法燃燒，同時由于溫度過低缸內的CO無法被完全氧化， 無法燃燒，同時由于溫度過低缸內的 無法被完全氧化， 無法被完全氧化 排放大幅度增加。 故HC和CO排放大幅度增加。同時由于缸內的混合氣均勻， 和 排放大幅度增加 同時由于缸內的混合氣均勻， 在壓縮沖程時縫隙中進入了一部分燃油混合氣， 在壓縮沖程時縫隙中進入了一部分燃油混合氣，這部分混 合氣在膨脹沖程重新返回氣缸內，增加了HC排放 排放。 合氣在膨脹沖程重新返回氣缸內，增加了HC排放。可以 通過壁面絕熱、壁面催化涂層和減小活塞頭部與氣缸的間 通過壁面絕熱、 隙來降低壁面淬熄。 隙來降低壁面淬熄。通過增壓和增加進氣溫度同樣可以降 排放。 的排氣溫度較