外媒報道,未來用戶駕駛的車輛可能會搭載反應控制壓燃(Reactivity Controlled Compression Ignition,RCCI)發動機。該設備款發動機概念產品,由威斯康星大學麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison)研發,目前尚處于實驗室研發階段。然而,該款發動機或將掀起變革。
RCCI發動機的最大熱效率達到60%,這意味著發動機能將60%的燃料轉化為動力。相較于當前車輛所搭載的發動機,該數值無異于一大進步,要比當前柴油發動機的平均熱效率高出10-15%。在汽油發動機里,豐田普銳斯搭載的發動機熱效率達到42%,而Mercedes-AMG F1發動機的熱效率為50%,均屬于業內熱效率較高的典范。目前,大部分汽油發動機的熱效率通常為30-40%。
為此,RCCI發動機需要采用兩類燃料:1、低化學反應燃料(low-reactivity fuel),如汽油;2、高化學反應燃料,如柴油。該款發動機或能使用其它燃料,但汽柴油是其最常用的燃料。反應性于燃料的燃燒性有關。
RCCI發動機與標準汽油發動機,將氣油混合物噴入燃料室中。在進氣沖程中,利用冷起動噴油器(port injector)完成上述操作,而活塞則從頂部死點(top dead center)。然而,獨特之處在于其燃料過程。
在燃料沖程中,直接注入燃燒器(direct injector)將柴油也混入燃燒室,使氣體、柴油及空氣混合。當活塞靠近頂部位置時,再次將少量柴油燃料注入混合物中,進行點火燃燒。該過程名為“冷焰(cool flame)”,因為溫度確實不太高。該點火過程將引燃柴油及氣體混合物,然后再將殘余的氣體點燃。
該點火方式可提升燃料的熱效率和燃燒的清潔性。即使柴油燃料在燃燒后有氮氧化合物和煙塵排放,但上述物質的含量始終處于低值,因為燃料的混合程度較高。
盡管聽起來很美妙,但該設備并非沒有瑕疵。最大的不足是需要實現多燃料系統及分離燃料系統,這意味著燃料管線、燃料罐、燃料過濾器需要分離,并需要加注兩次燃料,先加柴油,再加汽油。
目前,該款RCCI發動機只是一款有趣的概念品(intriguing concept)。(本文圖片選自motorauthority.com)