稀薄燃燒引擎,係指讓汽油喺遠高於理論空燃比(空氣與燃油嘅質量比 14.7:1)嘅條件下進行燃燒嘅內燃機技術。當空燃比超過 18:1 時,就可以認為進入了稀薄燃燒嘅範疇,喺實際應用中,呢個比值甚至可以高達 25:1 乃至 40:1 以上。
簡單嚟講,用更少嘅油做更多嘅嘢。
更高嘅熱效率:稀混合氣燃燒時,缸內溫度更低,熱量損失減少,更利於將化學能轉化為機械功。現代稀薄燃燒引擎嘅峰值熱效率已可達到45%,呢比當前主流引擎有顯著提升。
更低嘅泵氣損失:喺部分負荷時,可以開得更大地節氣門,減少引擎「吸氣」嘅阻力,呢個本身就節約咗能量。
更少嘅氮氧化物(NOx)排放:較低嘅燃燒溫度從源頭上抑制咗高溫下氮氣同氧氣生成 NOx 嘅反應。
綜合嚟講,呢項技術能帶來10%-20% 嘅節油效果,並伴隨動力輸出嘅提升。
讓少油嘅混合氣穩定、高效地燃燒,係需要克服嘅「硬骨頭」。為此,工程師們開發咗多種關鍵技術:
分層燃燒:製造一個「點火富氧區」
呢係核心策略。透過特殊嘅進氣口設計或噴油策略(如三菱嘅 GDI,大眾嘅 FSI),喺火花塞周圍形成一個混合氣較濃嘅區域(空燃比約 12:1)方便點火,而燃燒室其餘部分則係極度稀薄嘅混合氣。濃區點燃後,火焰再向外層傳播。
高能點火與強滾流:令火焰更「強壯」
高能點火系統:採用能量大於230mJ嘅點火線圈,產生更強大嘅火花,確保喺極稀嘅混合氣中也能穩定點火。
優化進氣與燃燒室:透過全新設計嘅進氣口同活塞頂形狀,喺缸內形成強烈嘅「滾流」,加速火焰傳播,將穩定燃燒嘅空燃比極限拓展到λ(过量空气系数)>2.0嘅水平。
過去,稀薄燃燒因尾氣處理(稀燃環境下 NOx 難以淨化)等問題未能在民用車輛上普及。但喺而家「混動化」同「替代燃料」嘅浪潮下,佢迎嚟咗新嘅機遇。