主题：【原创】曙光初现-大众汽车的CCS发动机（一） -- 波波粥

在网上直接搜到的一张图，这张图上柴油机的燃烧方式让人有点误会，以为喷油嘴在点燃混和气。我另外一个帖子里有很漂亮的柴油机燃烧的图，不过已经用过了，这次就不想再用了。

以后争取找到更好的图，再把这个改过来。我先在帖子里面做点说明。

先给大家到个歉，现在才把这个帖子续起来。

前面说到CCS发动机的工作原理是基于HCCI方式，燃料-空气-混和气被压燃。对于这种点火方式而言，需要燃料-空气-混和气的提前形成，这就是所谓“提前混和”，它要求喷油点在明显在上止点前（就是在吸气或者压缩行程中），喷油早，那么燃料和空气自然有更多的时间“亲密接触”，他们的融合也更加彻底，达到“你中有我，我中有你”的紧密结合。混合更充分，那么燃烧更彻底。但是这样会造成混和气有被提前压燃的危险，为解决这个问题，需要很高的发动机回气率，即在吸入的新鲜空气中，混入尽可能多的发动机废气。这里需要发动机转速，废气回气率，喷油时间点，喷油量相互之间精确的配合，对发动机控制技术提出了很高的要求。

但是在高负载工况下，燃料在发动机燃烧室内停留时间非常短，燃料-空气没有充足的时间来达到“水乳交融”的程度，从而混和气不能够通过被压缩而自燃，这样，我们需要对喷射战略或者点火方式进行调整。

可供选择的喷射战略是多点喷射，其中第一次喷射是在上止点前要喷一次油，在上止附近（前或者后，和上止点的时间点非常接近）再喷一次油，通过喷油时间点和点火点的选择，尽量把燃烧重心，即有一半的燃料已经燃烧的这个时间点推迟到上止点后。这样带来的后果是燃烧峰值温度高造成NOx的排放较高，在这种工作方式下，点火延迟现象变得有利起来，在点火延迟的这个时间段（说起来是“时间段”，其实非常非常之短）里，正好可以使得燃料和空气更加均匀的混和，降低排放。

在HCCI工作方式下，CCS发动机是最经济的，油耗最低，排放最少，但HCCI的工作范围受到燃料本身性能的限制，如果燃料-空气-混和气在混合中就开始自燃，或者在压缩过程中，还没有达到上止点处就开始自燃，那么这样的燃烧会造成发动机运行不平稳。同时为了在尽可能高的负载情况下也利用HCCI工作方式，需要把燃料-空气的混合时间尽可能的缩短，为达成此目的，ＣＣＳ发动机所使用的燃料是特制的。这种特种燃料的蒸发温度显著下降了，在150度附近可以达到95%的蒸发率，燃料更容易蒸发，自然混和气也就更容易形成了。

正所谓成也萧何，败也萧何，燃料是ＣＣＳ这样的发动机目前还不可能大规模的投入实际应用的最直接原因。但是CCS发动机在技术上所做的探索是非常有益的，技术上的进步也使得现有发动机得到改进和提高。

对于HCCI发动机，它的优点和缺点都非常明显，优点是省油，排放低；缺点是工作范围窄。这是到今天它还不能大规模商用的主要原因，虽然在技术上实现它完全是没有问题的。不过混合动力模式为HCCI发动机提供了新的舞台。在串联混合动力模式下，内燃机只是带动发电动来发电，汽车的直接驱动是由电动机来完成的，在这样的工作方式下，内燃机可以一直处于最经济模式下工作。在低负载情况下，多余的电力被电池储存起来，高负载情况下，由电池提供更多的能量，呵呵，在等红灯的时间里，内燃机也是照样运转的呢。这样使得HCCI发动机扬长避短了，也许在不久的将来，混合动力汽车会更多的走进我们的生活，那时，我们会看见HCCI发动机的身影，在那个时候，希望大家还记得CCS发动机这个“老前辈”。

除了用成本更高的特殊燃料而不是柴油之外？

看起来HCCI能到达的最高压缩比和增压比还是远不如柴油机的样子。

CCS发动机的最经济的工况在HCCI段，在这个阶段，它的压缩比在汽油机和柴油机之间，因为这个最大压缩比受到燃料自身性能的限制。不过CCS所代表的大概已经是8到10年前的技术了。

CCS所使用的特殊燃料和柴油的价格差距并不是那么大，特别是现在。但是使用新燃料的汽车的大规模应用不是简单的事情，配套工作相当的多，所以CCS只是作为技术储备了。但是我们也可以看出，HCCI发动机的实用化已经是相当的不错了，在混合动力时代，我想HCCI发动机的前景要广阔很多的。

支链直链比例。

稳定性似乎更加接近对柴油的要求，但是碳链要短很多。感觉合成油得到的低辛烷值石脑油是炼制这个燃料的最佳候选。

随便查了一下，果然使用费托合成石脑油。还有天然气。

好几十年了。

更基础的理论是更早了，具体哪一年我也没有去查过。我看到的最早的涉及到这个东东的有70年代的一些文章。

其实发动机燃烧优化的很多理论都是很早就提了出来，但是工程实用化的道路困难重重，借助于电子技术和传感器技术的进步，现在在工程上实现的可能性也增加了许多。