上一篇中，我們簡單聊了HCCI發(fā)動機(jī)的工作原理和優(yōu)弊長短（點擊文末“閱讀原文”）,，文章最后我們賣了一個關(guān)子,，現(xiàn)在是時候補(bǔ)上續(xù)集了。

從我們長期接觸到的宣傳來看,，馬自達(dá)似乎是HCCI發(fā)動機(jī)最堅定的擁簇,。在發(fā)動機(jī)之父人見光夫執(zhí)政下的馬自達(dá)技術(shù)部門，準(zhǔn)備用Miller/Atkinson循環(huán)與渦輪增壓競爭,。有點可惜的是,，我們并沒有找到任何馬自達(dá)關(guān)于HCCI研究進(jìn)展的資料。

反倒是本田在2011年5月推出了一款EXlink發(fā)動機(jī),，引起了我們的注意,。這是一款壓縮比達(dá)到12.2，膨脹比高達(dá)17.6,，通過多連桿機(jī)構(gòu)改變下止點的發(fā)動機(jī),。

不過，我們可不能一廂情愿的認(rèn)為,，在HCCI發(fā)動機(jī)發(fā)展的道路上,，奔馳、通用是先驅(qū),，馬自達(dá)傳承和發(fā)展,，最后會由本田一統(tǒng)江湖。導(dǎo)演們,，不能每次寫劇本,，結(jié)局都是本田的好處啊。事實是,，我們只是沒拿到馬自達(dá)關(guān)于HCCI的資料而已,。

1HCCI技術(shù)其實是利用爆震

我們先嘗試回憶下發(fā)動機(jī)的工作流程,。發(fā)動機(jī)處在壓縮混合可燃?xì)怏w的行程中，活塞還未達(dá)到上止點,，或者說火花塞尚未點火,，混合氣體發(fā)生體自燃，這種現(xiàn)象我們稱之為爆震,。當(dāng)HCCI發(fā)動機(jī)取消火花塞之后，混合氣體每次需要自燃,，這其實也是一種爆震，只是這更像是“受控制的爆震”,。

壓燃的優(yōu)點是，所有可燃?xì)怏w同時燃燒，燃燒速度快,，火焰?zhèn)鞑ニ俣炔皇苤萍s，可以實現(xiàn)超稀薄燃燒（畢竟是自燃,，不是點燃）,，因此燃效更好,。其次,，壓縮過程中混合氣體可以充分混合,，不存在欠氧的情況,，所以就不會出現(xiàn)顆粒物,，溫度沒有偏差，所以野不容易出現(xiàn)氮氧化合物,。

發(fā)動機(jī)之所以產(chǎn)生顆粒物,，主要是汽油無法完全燃燒,，這部分未燃燒的汽油,，隨氣體從排氣管中排出并形成顆粒物,。至于氮氧化合物，產(chǎn)生的條件是高溫富氧,。采用火花塞點火的發(fā)動機(jī),，在越靠近火焰,，溫度就越高，因此也就越容易產(chǎn)生氮氧化合物,。

然而,，HCCI亟需解決的核心問題依然集中在點火上。點火（自燃）需要是溫度,，可是如何才能有效提高氣缸內(nèi)的溫度呢,？比較主流的做法是氣缸在排氣行程中，不等氣缸內(nèi)廢氣完全排盡,，排氣閥就提前關(guān)閉,。這樣可以留住一些帶熱量的廢氣,，這些廢氣與新吸入的空氣混合，可以有效提高氣缸溫度。

顯然,，這只是主流做法,。這種方法的弊端是氣缸如果不能完全排盡廢氣,，就會影響吸入混合可燃?xì)獾牧?，造成動力不足,。這種主流做法限制了HCCI發(fā)動機(jī)的發(fā)展，也就是上一篇文章中提到的“HCCI運行范圍狹窄”的問題。現(xiàn)在,，我們終于聊到了核心問題--如何才能拓展HCCI運行的有效范圍,。

2氣缸和氣缸之間增壓

既然提高溫度需要廢氣，保證吸氣量又需要排盡廢氣,，那我們就只能在吸氣過程中強(qiáng)制加入其它氣缸產(chǎn)生的廢氣了,。只是，如果要實現(xiàn)強(qiáng)制進(jìn)氣,，我們就需要有足夠的壓強(qiáng),。這個工作原理與渦輪增壓類似，渦輪增壓是利用氣缸排出的廢氣帶動渦輪,，然后渦輪對氣缸強(qiáng)制進(jìn)氣,。

好在普通發(fā)動機(jī)存在一種“放空”的現(xiàn)象,。這種現(xiàn)象來自氣缸完成做功，但行程尚未排氣之際,，缸內(nèi)儲存著剛?cè)紵^的具有一定壓強(qiáng)的氣體,。如果發(fā)動機(jī)順利進(jìn)入下一行程活塞上行排擠空氣，氣缸內(nèi)的氣體會在排氣閥打開的瞬間噴涌而出,，此時的排氣力度無疑是最強(qiáng)的,。氣缸和氣缸之間的增壓利用的其實就是這一力度，這個過程便稱之為“放空增壓”,。

實行放空增壓需要一個條件,，這個條件是兩個氣缸爆震時間相差360度，也就是說一個氣缸要進(jìn)行排氣時,，另外一個氣缸要進(jìn)行壓縮（發(fā)動機(jī)一般分為四個行程,，分為吸氣、壓縮,、做工,、排氣）。

我們可以根據(jù)馬自達(dá)4-2-1排氣管模型發(fā)現(xiàn)部分端倪,，1號氣缸和4號氣缸之間由排氣歧管連接,，2號氣缸和3號氣缸之間連接。如果1號氣缸剛好要進(jìn)入排氣行程,，而4號氣缸剛好又完成了吸氣行程,。此時，只需4號氣缸進(jìn)氣門晚關(guān)閉一會兒,，1號氣缸就可以利用“放空”時的壓強(qiáng),，將部分廢氣強(qiáng)制壓入4號氣缸，帶動整個溫度的提升,。

這個理論確定可行之后,，剩下的便是制造各種可變閥門的樣式了，本田技研,、千葉大學(xué)和畑村發(fā)動機(jī)研究所準(zhǔn)備了四種凸輪軸,，其中中負(fù)荷1種，高負(fù)荷3種,。目的就是確保發(fā)動機(jī)需要的氣體量可以控制得更準(zhǔn)確,。不過，這方面所涉及的設(shè)計內(nèi)容,，我們就不提及了,。

3低負(fù)荷不讓溫度流失

上一篇文章中提到,，HCCI發(fā)動機(jī)在低負(fù)荷時，因為燃料少,，所以會導(dǎo)致發(fā)熱量少，溫度得不到有效提升,，甚至?xí)霈F(xiàn)某一氣缸點不著火的情況,。如果任由這種情況發(fā)生,，尾氣中將產(chǎn)生大量的一氧化碳和顆粒物。

為了提高低負(fù)荷下的功率輸出,，一些科研機(jī)構(gòu)提出可以仿效柴油機(jī),，先向缸內(nèi)噴射少量燃料,，然后再進(jìn)行正常的噴射,，最終達(dá)到一種多噴油的效果。不過,，這種方法被這個實驗小組否定了,。

他們認(rèn)為，如果按照這種理論實行下去,，發(fā)動機(jī)會越變越大,，而且控制裝置越來越多，其成本就會越來越高,，很不利于普及,。因此，他們決定從水溫入手,。

正常情況下,，水為了起到冷卻作用而存在，因此水的溫度?？刂圃?5℃左右,，而低負(fù)荷低熱量的情況下，他們利用壓力的方法將水溫提升至105℃,。這樣水分就不會吸收過多熱量,，減少氣缸壁流失的熱量，使空氣在壓縮行程中始終保持高溫,。

其實,，每一款發(fā)動機(jī)在亮眼的數(shù)據(jù)背后，有很多工程師的默默付出,。也正是這樣的發(fā)展過程,，讓我們意識到人類正不斷挖掘著自然的潛能,，也不斷挑戰(zhàn)著自我。每次,，讀到這些技術(shù)研發(fā)文章,，車聚君總會被他們不斷進(jìn)取的精神折服。

然而,，除了HCCI發(fā)動機(jī)之外,，可變壓縮比的技術(shù)也在不斷的興起，或許它又會帶給我們更多的遐想,。下一篇關(guān)于發(fā)動機(jī)的技術(shù)解析,，我們將重點解析“可變壓縮比”，敬請期待,。