柴油机&汽油机的”混血儿“! 不输马自达!

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2019-04-08 07:50

有没有一种方法可以同时融合汽油机和柴油机的各自优点呢?

柴油机热效率高,省油省钱扭矩还大;汽油机热效率相比柴油机那是低了不少,同排量的发动机,扭矩很难与柴油机抗衡。可是柴油毕竟是重工业中运用更多的油品,另外大型车辆几乎也都是燃用柴油的。从这一点上说,国家提倡家用车汽油化。


另外,随着对环保要求的日益提高,柴油机尾气中的颗粒物指标越来越被重视,特别是PM2.5指标,柴油因为含碳量远高于汽油,含氢量远低于汽油而天生存在排放颗粒物远多于汽油机的客观事实。


虽然用技术手段可以使柴油机的排放也非常干净漂亮,但需要投入的技术和尾气处理设备也比汽油机复杂的多,技术难度大的多。因此才有了某些品牌敢于冒险玩弄“尾气指标造假”的游戏。从现有技术将,汽油含碳量低,排放方面天生就有优势。


柴油机/汽油机,相得益彰

那么有没有一种方法可以同时融合汽油机和柴油机的各自优点呢?或者说“让汽油机也沾上柴油机的光”呢?很多企业其实早在很多年前就开始了相关的研究。比如马自达的HCCI发动机就是一个实例。


HCCI发动机可以让汽油在气缸里“压燃”,类似柴油机的那种工作方式。但是HCCI发动机转速区间有限,转矩区间更有限,没办法直接驱动车辆,因此仅仅能做到“部分工况实现HCCI”。并非在所有工况下全都按照“压燃”方式工作。


针对这个问题,韩国的现代集团联手发动机技术巨头美国德尔福,开发了一种叫做GDCI的发动机。它工作起来的模式其实非常接近于柴油机,本身没有火花塞的存在,点燃汽油完全靠压燃。


马自达&现代的斗争

马自达HCCI与现GDCI都采用缸内直喷方式,HCCI发动机喷油的时机是在“压缩行程”,喷油完毕后缸内的混合气被活塞压缩,最终达到一定的压力和温度后,混合气被点着。而现代GDCI发动机,在“压缩行程”中仅仅喷射少量汽油作为“预热”,而“主喷射”时机则是在压缩行程完毕之后。


这等于就是说,现代的GDCI发动机完全就是按照柴油机的运作方式运转的,唯一的不同仅仅在于为了提升点火前的温度,在压缩行程时就喷少量的汽油进入气缸作为预热(预喷射)。因此GDCI发动机自然也就不需要火花塞了。


马自达HCCI发动机的压缩比已然达到了14:1的惊人程度,考虑到HCCI原理需要非常精确的燃油喷射时机控制技术,技术难度真心不低。而现代GDCI的压缩比更是接近15:1(最新的试验机型已经高达16:1)。而且控制机理比HCCI简单的多。


因为喷油压力相对低,因此GDCI发动机制造难度低于柴油机,也低于HCCI发动机。按照现代和德尔福官方说法,目前该机器还在试验阶段,离真正普及还需一定时间。GDCI和目前传统汽油机相比较,其燃油效率能够提高25%。


GDCI的未来,我个人看好!

目前马自达HCCI发动机的热效率可谓是天下第一,高达惊人的51%!要知道这个成绩很多柴油机都未必能做到!而现代GDCI发动机仅能做到42%的热效率。但是马自达HCCI的高效率区间很窄,而现代GDCI的高效率区间却很宽。


同时GDCI完全对燃油不挑剔,甚至“低标号的汽油更适合GDCI,因为更容易压燃”。最新的GDCI试验机型压缩比高达16:1,并还在不断优化增强中。相信距离量产和面试不远了。如果这种机型一旦量产,那么马自达就多了一个最头疼的对手,只是没想到这个对手居然会是现代!

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评论(3)
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虎妹
2019-04-10 21:53

回复 心安 : 哈哈哈,这句话给力

心安
2019-04-08 08:35

以后中国都改成乙醇汽油了,看你怎么用。

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