@刘尧
没怎么做过这方面的探索,就说一说知道的吧。
前面几位都说的对,目前HCCI还在试验室里。
看好这个技术,不过问题还是有一些的。
听闻不少老师提过“柴油机的潜力比汽油机大”这件事,都在说汽油机的瓶颈以及柴油机的未来,多说一句,欧洲的柴油机发展得好,但美国武力过盛,柴油是军用资源,所以一直鼓励发展汽油机。之前有个问题在提柴油机与汽油机压缩比越来越靠近的问题,私以为HCCI就是拉近柴油机与汽油机区别最直接的技术。

现行的很多技术,实际上很多在20世纪初都已经有了雏形,历史上不缺乏预见者,只是太受限于其生活的时代,很多都得到几十年以后才开始发展。不一定是想法得不到认可,也有可能是当时的大环境做不到,当然了时间验证太多事情。

做个对比吧。
涡轮增压最早提出于1905,在1970S得到飞速发展,到今天已经很普遍了,只是国内目前只能做柴油机的增压器,汽油机的呵呵呵。
HCCI的概念出现得也很早,二冲程机器上的HCCI出现在1979年,但四冲程机器上的HCCI燃烧模式还要等到四年以后,直到九十年代初才开始得到关注,尖端的技术大家都会关注,比如可变压缩比,北美欧洲日本基本都插手了,但至今也没有比较理想的结果出现。HCCI到目前为止,厂商能出相对可靠样机的还没有。
United States Patent上,从1790年开始至今,搜索”TurboCharger” ,一共9235条,不想细看内容了,在时间最早的一批里,随意选择标题明显与发动机有关的一条:

均质压燃( HCCI)技术的现状与前景如何?插图

搜索”HCCI”,一共935条,同样在最早的一批里选择一条(直接看标题选了):

均质压燃( HCCI)技术的现状与前景如何?插图1

数量上少了一个级别,中间有三十年左右的差距。

这一二十年来,个人觉得发动机上得到的提升,主要得益于电控。至于使本质上通过比较重大的变更得到性能的提升一般都非常卓越(比如可变压缩比的实现轻易能使平均油耗下降10%,这个数字是VVT的三倍)。先进的技术,媒体都会说得很美,美之所在是我们追求它的原因,路不好走,是因为背后的缺陷尚未克服。
总之,发动机上改革性的新技术都需要很长时间的沉淀,HCCI似乎已开花,但离结果还有点远。

HCCI会在试验室里存在多久说不好。
汽油压燃在冷启动时表现不佳,HCCI几乎是使混合气同时燃烧,这种方式在大负荷、小负荷的工况都不太理想,大负荷状态功率输出不高,对温度、压力的要求更高,这些都不容易解决,当然了我们要的其实也是常用工况而已,双策略或者折中性的方案先出现我不会觉得意外。发动机太多事情都在讲究”折中“两个字。

仿真计算的确缩短了发动机研发的周期,但试制试验是无法避免的,前前后后也得好几年,特别是这种前瞻性的技术,无法用量产化的眼光去看待。
所以短则三五年,多则几十,都可以。看看增压器、转子发动机的发展路程就好了,三体里刘慈欣提到科技爆炸,就看如今我们的科技爆炸,能把这个速度提到什么程度而已。
至于国内,只有高校里在发论文,平均质量呢呵呵呵。十篇只怕有七篇在介绍原理,剩下的两篇做仿真,真的做的比较透的寥寥无几。能先成功的,必然不会在国内(真希望我是个糟糕的预言家)。

内燃机的核心原理不变,机械结构再天花乱坠也是一样为了实现这个本质而存在,最终都有上限。所以对发动机而言,当下比较热、比较有前景、实现即能带来巨大效益的技术有好一些,差不多都在挖掘本质。提高热效率、吸收余热是最实在的。当然个人眼光有局限,但我觉得目前这些个技术会在未来的某一个时间点井喷,也许10~20年的样子吧。

如前面所述,也如楼上的那位仁兄猜测福特的HCCI可能是部分HCCI,我亦认为部分HCCI,或者说多种策略同时存在的折中方案也许会早一些实现(实际上越多策略越复杂系统越不稳定问题也越多,混动就是一个例子),这也可以认为是HCCI的成功了。

尽管不愿意看到,但也必须要承认很可能内燃机的技术到达顶峰的时刻,差不多也是新能源车逐渐走上正轨的一个分水岭了。

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:Sleepy Lin

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