皮肤下:马勒如何重塑内燃机
在过去的100年中,支持众多内燃机设计创新的德国公司Mahle已开发出一种名为Mahle Jet Ignition(MJI)的燃烧系统。它已经在一级方程式主要团队的引擎中使用,并且还将成为新的模块化混合动力总成的一部分,这将使汽油-电动混合动力汽车的生产变得更加容易。
MJI就是这样。在传统的汽油发动机中,燃料与进入的空气一起被喷射到进气口中(进气口喷射),或者被直接喷射到燃烧室中(直接喷射)。MJI有两种类型:主动和被动。第一种结合了两种类型的注射。进气道喷射器正常工作,但是直接喷射器和火花塞的尖端都位于主燃烧室正上方的微小预燃室中。
当发生进气循环时,进气道喷射器将95%的燃料送入进气口,进气道冲入主燃烧室,然后按正常方式被活塞压缩。发生这种情况时,将剩余的5%注入预燃室并被火花点燃。点燃时,部分燃烧的热燃料和空气射流被迫通过预燃室底部的小孔,从而点燃了整个主装药,而不是靠近火花塞。燃烧更快,更均匀,建立压力更快,从而更快地发电。整个过程是均匀的(均匀混合燃料和空气),并且在需要较少功率时可以超稀(与燃料相比,空气量更多)。
最新的“被动式”版本(在F1中使用)取消了直接喷油器,预燃室中只有一个火花塞。这不是一个新主意-本田在1970年代初为其第一代思域(Civic)开发了复合涡旋控制燃烧前室,但其执行比马勒(Mahle)的被动MJI更为复杂。当燃料和空气混合物通过进气口被吸入燃烧室并被压缩时,少量的主装料被通过预燃室喷嘴推入预燃室。在那里,它被火花塞点燃,燃烧的燃料和空气的高压射流被迫通过喷嘴返回主炸药,像以前一样点燃。
在爆震(夹住)成为威胁之前,可以使用比正常情况更高的压缩比,从而进一步提高燃油效率。稀薄燃烧期间的废气再循环和冷空气降低了燃烧温度,在发动机范围的超稀薄区域内,NOx降低了99%。碳氢化合物的排放水平等同于普通的港口喷射汽油发动机产生的碳氢化合物排放量,而颗粒物水平则介于港口和直接喷射之间。
这两种版本的MJI几乎可以应用于任何汽油发动机,并且可以在发动机的整个工作范围内工作。考虑到这一点,马勒正与许多汽车制造商进行高级对话,因此请留意这一空间。
也适用于混合动力
