汽油机均质混合压燃燃烧(HCCI) (2).doc

汽油机均质混合气压燃燃烧（HCCI）技术
孙庆1，秦松涛1，张勇2
（1重庆交通学院机电学院，400074；2重庆工学院，）
摘要：在汽油机普遍采用电控技术，发动机性能得到较大改善的今天，稀薄燃烧技术为汽油机性能的提高提供了广阔的前景。而HCCI燃烧技术，是一种集常规汽油机和柴油机于一体的新概念燃烧。本文在介绍HCCI燃烧技术的基础上，分析了汽油机实施HCCI的可行性，并介绍了HCCI发动机实用化所面临的问题，提出了废气再循控制HCCI燃烧过程的方案等。
关键词：汽油机稀薄燃烧均质混合气压燃燃烧技术废气再循环
中图分类号：文献标识码：A
HomogeneousChrageCompressionIgnition(HCCI)
TechnologyUsedForGasolineEngine

Abstract：Uptoday,mostofgasolineenginesarecontrolledbyelectrictechnology.Thefunctionshasraisestrongly.Theleancombustionskillputagreatfutureintheportfuelinjectionsystem.ButtheHCCItechnology,anewcombustionconcept,whichincorporatesthebestfeaturesanddiscardsthedisadvantagesofbothtraditionalsparkignition(SI)gasolineengineandcompressionignition(CI)dieselengine.Inthisarticle,feasibilityofgasolineenginesthatimplementHCCItechnologyisanalyzedbasedontheintroductionoftheHCCItechnology；theproblemsfacingthepracticabilityofHCCIengineareintroduced；andschemewhichcontrolsHCCIcombustionprocessadoptingenginegasrecirculation(EGR)andsoon.
KeyWords：gasolineengine,leancombustiontechnology,HCCI,enginegasrecirculationEGR

1、引言
随着近几年油价的不断攀升以及能源供给的日益紧张，人们对车用发动机的燃油经济性更加重视，采取了许多有效措施，其中的汽油机稀薄燃烧技术，就是改进汽油机燃油经济性的重要手段。稀薄燃烧指的是发动机在实际空燃比大于理论空燃比的情况下的燃烧，它可以使燃料的燃烧更加完全，同时，辅以相应的排放控制措施，汽油机的有害排放物CO、HC、NOx、CO2等将大为减少，且稀燃时燃烧室内的主要成分O2和N2的比热较小，多变指数n较高，因而发动机的热效率高，燃油经济性好。然而，随着汽车内燃机技术的发展以及排放法规的日益严格，特别是“欧Ⅴ”乃至将来的“欧Ⅵ”法规,对现有内燃机技术提出了更为严峻的挑战。目前已应用的较先进的技术(如柴油机的高压共轨和预喷射、汽油机的分层稀薄混合气燃烧和缸内直喷,以及废气再循环、废气催化转化、微粒捕捉等)都难以完全满足新法规的要求。近几年提出并正在积极研究的一种汽油机均质混合气压燃燃烧（HCCI）技术则可望使内燃机的排放性能获得新的突破。

2、均质混合气压燃燃烧技术（HCCI）
早在20世纪30年代，人们就认识到均质混合气压缩自燃的燃烧方式在汽油机上存在，但因它难以控制而被看作是一种异常燃烧现象（爆震），认为应尽量抑制和避免。在二冲程发动机上真正有意识应用HCCI燃烧始于1979年Onishi和Nouchi的研究。随后Yoichi,Gentili等仔细研究了利用内部EGR在二冲程发动机上实现HCCI的应用；Norimasa等人研究了代用燃料在二冲程发动机上实施HCCI燃烧的状况。第一次在四冲程汽油机上实现HCCI燃烧模式见于1983年Najt的报道。1989年Thring等研究了HCCI燃烧在汽油机上应用的工作范围。近几年，Aoyama,Magnus等人研究了汽油和代用燃料HCCI燃烧控制的方法，Mase,Yokota等人研究了柴油HCCI燃烧的控制方法。这些工作深化了对HCCI燃烧认识，为HCCI的燃烧控制提供了经验。而如今，在汽车市场竞争激烈的今天，很多汽车厂家开始围绕“HCCI”技术展开了竞争。丰田汽车传动系统开发部主管MasatamiTakimoto表示，“所有汽车厂商都希望把汽油发动机燃烧效率提高一倍，我们也不例外，正在全力以赴地研发类似的技术