說起未來汽車的發(fā)展趨勢，很多人都會(huì)聯(lián)想到四化（智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化、電氣化），隨著四化的持續(xù)推進(jìn)以及全球?qū)τ诠?jié)能減排的要求日益提高，傳統(tǒng)能源汽油車似乎已經(jīng)不可避免的面臨邊緣化。但是事實(shí)真是這樣嗎，傳統(tǒng)能源車會(huì)甘于退出歷史舞臺？當(dāng)然不會(huì)，為了提升車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性，稀薄燃燒、燃油改質(zhì)、改變壓縮比成為了汽油機(jī)的三大救命稻草。
稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)是什么？
稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)就是混合氣中的汽油含量低，汽油與空氣之比可達(dá)1：25以上的發(fā)動(dòng)機(jī)。
稀薄燃燒的最大特點(diǎn)就是燃效高，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，同時(shí)可有效提升動(dòng)力輸出。由于混合氣點(diǎn)火比理論空燃比條件下困難，因此更高的壓縮比設(shè)計(jì)可以對熱效率有很好的提升，保證汽油最高效率的燃燒效能和轉(zhuǎn)化。
要實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒有幾個(gè)條件：提高壓縮比至13:1左右，混合氣由內(nèi)而外逐漸稀薄，采用分層燃燒，混合比達(dá)到25:1以上，采用高能點(diǎn)火和多火花塞實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。
稀薄燃燒產(chǎn)生的背景
上世紀(jì)70年代，受到石油危機(jī)的影響，人們開始考慮新的解決方案，從而對稀薄燃燒技術(shù)產(chǎn)生濃厚的興趣。就稀薄燃燒的原理來說，其既能實(shí)現(xiàn)對燃料的充分利用，又可使發(fā)動(dòng)機(jī)工作中的換氣損失盡可能下降，同時(shí)能減少污染物的排放，可謂一舉三得。
稀薄燃燒的發(fā)展進(jìn)程
稀薄燃燒技術(shù)由日系車廠豐田與本田最早提出，這是一種由帶有副燃燒室的發(fā)動(dòng)機(jī)，通過利用稀薄混合氣驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)做功，再用氧化催化器凈化排出的尾氣。但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件所限，從副燃燒室到主燃燒室的過程中熱量損失過大，因此其燃油經(jīng)濟(jì)性并未獲得有效提升。
到了上世紀(jì)80年代，一種具有開口式燃燒室的稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，它的出現(xiàn)取代了副燃燒室設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)不僅熱量損耗小很多，而且發(fā)動(dòng)機(jī)效率也得到空前提升。
與此同時(shí)，隨著燃料噴射更加精細(xì)化，對空燃比和壓縮比的精密控制已成可能。在這一時(shí)期，豐田稀薄燃燒系統(tǒng)成了其中的典型代表，它最大的特點(diǎn)是能在各種情況下對噴油時(shí)間、噴油量及點(diǎn)火時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持理想工作狀態(tài)。
從技術(shù)角度來看，稀薄燃燒主要呈現(xiàn)出兩大特點(diǎn)。
1.超高的空燃比對熱效率和燃油經(jīng)濟(jì)性做到極大的提升。
2結(jié)構(gòu)精簡，控制愈發(fā)重要。現(xiàn)在的稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，與早期相比自身構(gòu)造都進(jìn)行了相當(dāng)程度上的簡化，并顯得更加穩(wěn)定。利用多氣門及精確噴射控制，復(fù)雜的硬件結(jié)構(gòu)將成為歷史，取而代之的是對軟件性能的優(yōu)化。
現(xiàn)在的稀薄燃燒技術(shù)根據(jù)噴油方式主要可分為氣道噴射和缸內(nèi)直噴兩種方式，而這兩種方式又都給予分層燃燒而來，就目前來說，缸內(nèi)直噴的主流地位已經(jīng)變得越發(fā)不可撼動(dòng)。
稀薄燃燒技術(shù)的未來-均質(zhì)壓燃HCCI
該技術(shù)最初提出是在90年代，但當(dāng)時(shí)技術(shù)并不完備，因此更多停留在理論階段，知道馬自達(dá)的創(chuàng)馳藍(lán)天—X技術(shù)應(yīng)運(yùn)而出。
相比于分層稀薄燃燒的擴(kuò)散引燃燃燒方式，HCCI技術(shù)的好處顯而易見。
首先，由于壓燃的特殊屬性，HCCI可使所有燃料幾乎在同一時(shí)刻被壓燃，從而消除了動(dòng)力損失使得發(fā)動(dòng)機(jī)整體燃效得以進(jìn)一步提升。
其次，由于壓燃點(diǎn)火不再需要火花塞，故其融合了汽油機(jī)和柴油機(jī)的有點(diǎn)。
另外，HCCI直接通過調(diào)節(jié)噴油量來調(diào)節(jié)扭矩，省去了節(jié)氣門，進(jìn)一步提升發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。
當(dāng)然，作為一項(xiàng)新興技術(shù)，HCCI所遭遇的技術(shù)瓶頸同樣不比優(yōu)點(diǎn)少。
其一，由于吸入的混合氣只有在高溫、高壓下才能實(shí)現(xiàn)壓燃，因此其很難與渦輪增壓技術(shù)相搭配；其二，HCCI在燃燒中仍會(huì)有爆燃可能性存在；第三，壓燃對燃燒溫度必須加以控制，這導(dǎo)致HCCI適用的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)間較為狹小，也會(huì)在一定程度上影響它的操控性能。
作為傳統(tǒng)燃油機(jī)續(xù)命的有效武器 ，稀薄燃燒究競還能在未來發(fā)揮多大的作用，它又能否抵御住新能源車的持續(xù)沖擊，這點(diǎn)我們有理由拭目以待。
