随着更严格的排放标准和电动动力总成的兴起,似乎内燃机的日子已经过去了。但是,《工程解释》的主持人Jason Fenske相信,借助新技术,内燃机将继续存在。
Fenske对内燃机的寿命非常乐观,这既因为汽油相对于电池具有固有的能量密度优势,又因为其具有提高效率的技术。在此视频中,他仔细研究了其中一些技术。
一种选择是均质充量压缩点火(HCCI)。HCCI发动机燃烧汽油,但是像柴油发动机一样使用压缩点火而不是火花塞。从理论上讲,这提供了柴油的效率,而没有烟灰和高水平的氮氧化物(NOx)排放。但是,它需要对进气温度以及点火正时进行更精细的控制。
下一个选择是预混合充气压缩点火(PCCI)。Fenske将其描述为柴油机压缩点火和HCCI之间的“中间地带”,因为它会尽早喷射一些燃料,以使其与燃烧室中的空气混合,然后再喷射更多的燃料。与HCCI相比,这可以更好地控制点火正时,但也会产生大量未燃烧的碳氢化合物副产物,这对排放不利。Fenske说,PCCI发动机的工作范围也相当狭窄,在全油门下很有可能发生爆震。
最后,我们有反应性控制的压缩点火(RCCI)。它使用两种燃料:通过端口喷射的低反应性燃料(例如汽油)和直接喷射的高反应性燃料(例如柴油)。“反应性”是指燃料在压缩下易于燃烧的趋势。Fenske说,这种方法可以大大提高效率,但排放量仍然很高。使用两种燃料的复杂性也可能使其在商业上无法启动。
这些替代性的内燃机设计可能尚未准备就绪,但汽车制造商正在寻求使用更成熟的技术(例如直接喷射)从当今的汽油发动机中压缩每一盎司的效率。Fenske还在另一段视频中介绍了另一种可能的未来内燃机技术-进入点火-也值得一试。