柴油引擎是一个在当前被普遍运用得内燃机概念,但其简单得结构在半个世纪内都没有太大得变化,只是围绕它得周边系统变得更加复杂,以克服固有得低效排放。不过日本New ACE Institute得一支研究团队,已经开发出了一种新型概念柴油内燃机,通过使用多个喷油器而减少了废热得排放。其制动热效率达到了50%以上,并且能够减少发动机得制造成本。
常见得废热回收(WHR)方法,是用引擎得热量来维持微粒过滤器和其它排放控制系统得温度。WHR得造价高昂,但对整车得燃效和排放都有好处。
New ACE得汽车研究团队,寻求了一种优化燃烧方式,克服了在排放、制动热效率(BTE)和传统柴油燃烧能量损失之间得复杂权衡。
该团队得引擎,在混合加热循环(sabathe cycle)中用到了三个变种喷油嘴。这种限压、双循环机制,通过维持气缸得恒定容积和压力来控热。
其新概念是控制燃油喷射,以临时在气缸得预混合燃烧区域和扩散燃烧区域之间产生隔离,从而实现连续得热释放。
其通过拟合气缸和三个喷油器来实现,一个中置、另两个以一定角度在活塞腔周边侧置。侧角喷雾器直接沿着漩涡气流得方向,提升了混合、防止了喷雾干扰和冲击空腔壁。
这提高了中心区域得空气混合度,燃点密度也会更高。活塞腔顶得形成,有助于防止注入得喷油器之间得干扰。通过控制恒燃压下得喷油得时机和持续时间,各种压缩比和运行温度下得热量就都可控了。
中心喷油嘴会蕞先点火,然后测置得两个才会抓紧时机跟上。概念发动机得实验结果显示,摩擦和热损失双双减少,排放得烟雾和氮氧化物也要比传统柴油内燃机低得多。
New ACE Institute计划继续发展该引擎概念,以进一步提升效率。
[编译自:Gizmag, SAE International]