上海交大研究团队提出新型双燃料燃烧方式

（图片来源：greencarcongress）

新能源汽车讯 据外媒报道，上海交通大学的研究团队提出一种名为智能充量压缩点火（intelligent charge compression ignition ，ICCI）的新燃烧模式，可以同时实现超高效率和低排放。

此次研究旨在形成灵活可控的缸内充量分层，由汽油和柴油两种互补燃料提供动力。为了实现这种双燃料燃烧模式，该团队在一台经过改进的单缸发动机上，独立使用两个共轨直喷式系统，每个喷射系统分别由独立的开放式电子控制单元控制。

研究人员Li等人表示：“一般情况下，通过早期注入大部分汽油燃料，形成预混背景电荷（background charge），其余燃料则在压缩冲程时交替注入，以形成可控反应性分层。在喷射过程中，柴油和汽油呈分多层混合，同时活塞上行。最终，在燃料点火之前，形成理想的分层，缸内的浓度和反应性被调整到最佳条件。根据发动机工况的变化，可以改变喷射定时、燃油分流比和分流量，实时调节缸内分层。点火定时和燃烧速率可控，因此热效率较高、NOx（氮氧化物）排放较低。

实验结果表明，在85%汽油比下，高指示热效率接近50%，NOx排放远低于0.12 g/kWh。研究团队表示：“基于最佳汽油比，ICCI模式多喷射策略，可以进一步提高热效率，并改善排放。”他们还将ICCI模式与其他燃烧模式进行比较，包括反应性控制压缩点火（RCCI）、G85双直喷（DDI）、G85和G70单直喷（DI）策略。在类似的运行条件下，与其他燃烧方式相比，ICCI燃烧模式的性能更好。与RCCI或DDI燃烧模式相比，该模式的指示热效率提高约2%；与DI模式相比，NOx排放量接近于零。

更具体地说：

与ICCI模式相比，G70和G85单燃料DI燃料策略的循环变化高出4%，燃烧噪声高于2 MW/m2，NOx排放较高，约为3-15 g/kWh；而G85 DDI模式的ITE（亚磷酸盐或亚硫酸盐等酸盐）低于45%，CO和THC（碳氢化合物总量）排放量高于10 g/kWh。比起其他单燃料燃烧模式，在PM排放方面，ICCI模式的表现也更好。

ICCI和RCCI模式的NOx排放都较低，低于0.6 g/kWh。ICCI突破了在双燃料燃烧过程中由喷嘴燃油喷射带来的局限性。因此，它的ITE高于RCCI模式，同时CO的排放量更低。但在此项实验中，RCCI的PM排放，要优于ICCI。

据发现，在ICCI模式的燃料比调整过程中，随着汽油比的增加，燃烧阶段延迟，NOx排放量减少，而CO和HC排放上升。在平均指示压力为8bar的条件下，该实验发现的最优目标为，当汽油比达到85%时，效率最高为49%；同时，NOx排放较低，仅为0.1 g/kWh。

该团队总结说，未来在进一步优化的基础上，ICCI燃烧模式具有很大的潜力。