为了应对越来越严格的排放标准,除了加快电动车技术开发之外,全球汽车制造商也没有放弃内燃机,正在寻找新方法使其效率发挥到极致。油管Engineering Explained(汽车工程讲堂)频道主播杰森·芬斯克(Jason Fenske)在视频中讨论了最新的入口点火技术(Entry Ignition,EI)如何延长内燃机的使用寿命,而不会被马上淘汰。

  尽管出现了电动汽车,但汽油汽车技术仍未走到终点。由于电动汽车受制于高昂电池成本、缺乏充电基础设施以及消费者购买欲望低等因素的困扰,对于大多数汽车制造商而言,与全面转向电动动力总成相比,继续完善内燃机技术也是一种更务实的选择,至少目前如此。越来越严格的排放标准意味着汽车制造商仍然需要寻找新的技术使内燃机更加高效,一种新的点火方法——入口点火技术便应运而生。

  简单来说,入口点火技术是指将没有燃料的空气吸入气缸并进行压缩,使气缸内的温度接近汽油的自燃点,这样燃料几乎可以在没有火花的情况下点燃,但重点并不是这一过程,而是后续这种高压高温的空气被送入进而喷射燃料混合室。滑阀可以使空气燃料混合物从混合室进入气缸,在气缸中立即点燃,因此被称为入口点火。

  压缩点火(Compression Ignition,CI)发动机的排放很差,而均质增压压缩点火(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI)发动机很难控制,而入口点火的效率优势包括能够使用比标准汽油发动机更高的压缩比、稀薄的空燃比,从而使燃烧更充分,实现更大的膨胀率,进而进一步推动活塞向下运动。按照2020年4月发表的SAE技术论文中,研究人员估计,入口点火技术可以将热效率(发动机做功能量转换率)提高到63%,而标准的汽油循环汽油发动机为49%。

  不过,入口点火是未经证实的技术。目前最接近的产品是马自达所使用火花控制式压缩点火(Spark Controlled Compression Ignition,SPCCI)发动机,但它们也只是在瞬时发动机工况下使用火花塞,采用火花塞开始压缩点火的。

  芬斯克指出,入口点火还需要使用不同尺寸的活塞和气缸,这可能会导致汽缸平衡问题。除此之外,目前还没有量产的汽车发动机使用过入口点火所要求的滑阀,因此可靠性也是一个大的问号。值得一提的是,目前还没有一家汽车制造商讨论过将这种技术用于量产车。入口点火的更多消息,敬请关注后续报道。(来源:Youtube 编译:张季冬)

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