根據(jù)澳大利亞新南威爾士大學和美國桑迪亞國家實驗室的報告，乙醇燃料分層技術(shù)可以顯著降低HCCI發(fā)動機的壓縮率并提高發(fā)動機的高負荷極限。
在模擬實驗中，實驗團隊使用了結(jié)合氮氧化物排放因子的多空間模型來評估乙醇燃料分層技術(shù)在降低HCCI發(fā)動機助推率方面的效果。
HCCI發(fā)動機的工作原理類似于火花點火柴油發(fā)動機。
與柴油發(fā)動機一樣，節(jié)流損失和高壓縮比可產(chǎn)生極高的熱效率。
將燃料混合物預(yù)混合以形成均勻的混合物，然后將其在氣缸中稀釋。
結(jié)合這些因素，除了在燃燒過程中產(chǎn)生煙灰外，幾乎不會產(chǎn)生NOx有害氣體。
盡管HCCI引擎有很多好處，但是在實踐中仍然必須克服一些困難。
首先是高負荷時的高壓縮比會導(dǎo)致發(fā)動機爆震，從而損壞發(fā)動機缸體。
其次，與受火焰?zhèn)鞑ニ俣认拗频幕鸹c火發(fā)動機和受混合噴射速度限制的柴油發(fā)動機不同，HCCI發(fā)動機氣缸中的小油滴幾乎同時燃燒。
燃油分層噴射技術(shù)也許能夠解決這個問題。
分層燃油噴射可通過分層均壓壓縮點火來實現(xiàn)，包括均質(zhì)壓縮點火和兩階段點火，以便隨時控制燃料濃度以降低壓縮率。
當將燃料直接噴射到燃燒室中時，燃料分層噴射用于實現(xiàn)局部冷卻。
由于單級點火對溫度非常敏感，因此，如果燃料混合器的溫度足夠高，則可以降低壓縮比。
煙塵排放和氮氧化物之間保持平衡。
當減少氧化物排放時，溫度降低，煙塵氧化不完全，排放增加。
乙醇是迄今為止最好的HCCI發(fā)動機燃料。
由于水的沸點高，他們還考慮了水和乙醇的混合燃料。
他們建立了一個多空間模型并確認了HCCI發(fā)動機的自然分層數(shù)據(jù)，然后將范圍擴展到了燃料分層模型，并在仿真模型中計算了燃料分層蒸發(fā)量。
這導(dǎo)致氣缸中的燃油分層增加。
研究表明：該模型可以準確預(yù)測乙醇的點火正時；它也可以預(yù)測熱分層的壓縮比。
當壓縮比高時，它不會引起分層，并且分層程度的持續(xù)增加將導(dǎo)致發(fā)動機熄火。
＆amp; Middot;長期燃燒，加上不同量的蒸發(fā)冷卻，加劇了分層現(xiàn)象。
越來越多的分層現(xiàn)象導(dǎo)致了燃燒的繼續(xù)。
＆amp; Middot;與兩階段點火不同，稀乙醇混合點火會排放少量的氮氧化物。
“燃料分層技術(shù)的缺陷在于，當局部溫度高時，會產(chǎn)生大量的氮氧化物，同時，當溫度太低時，燃燒效率會降低。
加水后的混合燃料可以減少氮氧化物的排放并降低壓縮率。
這將是更高層次的分層技術(shù)。