压燃技术由于物理条件的局🕯🍌限性,在不同燃烧温😋⛞度下,压燃的表现是截然不同的,比如当燃烧室温度较高,压燃会进入的较早,燃烧剧烈,振动噪音明显;当燃烧室温度较低,压燃进入较晚,一方面燃烧效率低,一方面燃烧变得不稳定,也没有实际意义。
要想实现完美的压燃,必须将燃烧温度控🌱🂺📲制在+-3🆏🎢℃,如果不能如此精确控制的话,就会发生各种问题,但是在🌕⚠世界上的任何地点,任何海拔,从启动到高负荷都保持一致的燃烧温度是不可能的。
马自达公司方面通过研究发现控制压缩压力也是可行的,可是到现在为止也没有哪一家研究机构和主🃨🚖机厂能够研发出实现瞬间切换压缩比的机构🜜🂻,因为他们☺🄙的研发走到这一步就放弃了。
而马自达方面则是更进一步,想通过🅁控制点火时刻,来间接控制压缩着火的时间点,为了实现这个目标首先要在物理结构上需要一个超高压缩比的气缸,然后混合气必须非常的稀薄,在任何温度下不能自发被压燃,通过一个火花塞点火,形成火焰核心,对燃烧室进行再压缩,然后让周围混合气也被压燃,形成均质燃烧。
为此马自达自己也是设计建造了一台1.3升的直喷汽油机,工况测试油耗😅表现还是比较理想🐼的,比丰田丰田普锐斯的油耗水平相当。
通过使用了世界第一的高压缩比,🔼米勒循环🚀以及一系列降低机械阻力的措施,马自达公司确实比较成功地提高了发动机热👂🅾效率,动力性和燃油经济性保持了非常高的水平。
不过中原汽车集团公司的技术路线则颇为不同,没有过🏕分地追求高压缩比,而是利🅛用微波点火器来充分让超稀薄的混合气进行充分地燃烧,通过大量的研发实验,中原汽车集团公司则是掌握了这套微波点火器在发动机不同🕂📑工况下如何来最大限度地让超稀薄的混合气进行稳定充分地燃烧,并且建立了一套理想燃烧的理论计算模型。
马自达公司在🄝⚍🐅加入进来后也是被中原汽车集团公司在这方面的研发给吓了一跳,两家技术目标是一致的,都是希望研发出一款更强劲、更省油、更节能的发动机。
不过马自达方面还是坚持🐽🅕🆙提高压缩比和比热比,因为这对发动机的热效率提高是有帮助的。
在提高压缩比方面洪磊带领的技术团队并没有🁥反对,不过对于马自达的压燃技术就持有不同意见,不过也采用了马自达之前研发的一些技术专利,其中就包括了一🗛🜑🁚套自适应点火正时技术专利——♃🅰
其实这是一套算法,为了预🕯🍌估出点火时刻,在每个气缸都设置了🚼独立的气缸压力传感器,用来解析压缩点火的状态,通过对数据的前馈和反馈,让燃烧保持在🙥🌢理想的状态。
双方还一起研🄝⚍🐅发了🀛♊一套高压燃油喷射系统,压力达到了45兆帕,这套系统是永瀚航空科技公司研发出来的,这🕾🏐套高压燃油喷射系统类似柴油发动机。
虽然华兴集团公司可以研制出200兆帕左右的高压燃油喷射系统,但是成本还是太高了,所以⛳还是使用了已经非常成熟的45兆帕高压燃油喷射系统。
喷油器也区别于传统扇型喷雾的喷油器,接近柴油发动机,呈现均匀分布,共有10个🖧🔼🆀喷孔,确保混合气参与混合,从而实现超高响应性与控制精度,马🎇🏀自达公司负责了这方面的设计。
另外双方的工程技术团队还一起设计了一套进气增压机,由于采用了超稀薄燃烧,要实现传统2.0L自然吸气发动机的性能,进气量可能就需要3L到4L,而发动机燃烧室不可能设计到这么大,单纯依靠节气门的空气模型,是无法实现如此快速的进气变换响应的,涡轮增压系统更不行,而且必须要对不同海拔、温度的进气量😨进行控制,就需要用到这套电动涡轮进气增压器了。
电动涡轮增压器🚉👧同样遵循普通涡轮增🅁压器的基本功能与原理,只是在涡轮机和压气机之间增加了一台小型电机。好处是,电机可在怠速状态下立刻驱动涡轮机,彻底消除涡轮迟滞,极大改善响应速度。
另外在发动机扭矩的控制🐽🅕🆙上,两方采用的是空燃比控制扭矩策略,在不同的性能要求下,对喷射量进行调整,同时,由于不同喷射量下火核扩散速度和燃烧温度不同,点火时刻也要进行自适应性调整,从而保证扭矩的顺♌利输出,所以一起建立了一套控制🕒🉇🅊系统算法模型,难度极大。
不过这么做优势也是很明显,这款正在试验的🁥原型机扭矩比马自达之前的那台原型机🜭🅖提高了20%的🃨🚖扭矩。
而油耗方面油耗大幅降低,甚至在中高负荷的工况下降低了30%以上的燃油消耗,🜭🅖甚至达到了与最新柴油发动机同等的燃油经济性。