Двигатель с воспламенением однородной горючей смеси от сжатия


Двигатель с воспламенением однородной горючей смеси от сжатия (HCCI, от англ. Homogeneous charge compression ignition) — двигатель внутреннего сгорания, в котором хорошо смешанное топливо и окислитель (обычно воздух) сжимаются до точки самовоспламенения. Как и при других видах сгорания, эта экзотермическая реакция выделяет энергию, которая может быть преобразована двигателем в тепло и полезную работу.

Такой двигатель сочетает в себе характеристики обычных бензинового и дизельного двигателей. Бензиновые двигатели используют однородную смесь и искровое зажигание. Современные дизельные двигатели используют стратифицированную смесь и зажигание от сжатия.

Также как в бензиновом двигателе, в HCCI впрыск топлива происходит на такте впуска. Однако вместо использования электрической искры для зажигания малой части топливной смеси, HCCI сжимает всю смесь сразу, увеличивая её плотность и температуру, пока она одновременно не воспламенится во всему объёму.

Схожим образом работают современные дизельные двигатели, с той разницей, что там впрыск происходит позже, во время цикла сжатия. Горение происходит на границе воздуха и топлива, создавая больше выбросов, требуя менее насыщенную смесь и создавая более высокую температуру сгорания, приводя к более высокому КПД.

Управление HCCI двигателем требует применения микропроцессорной системы управления и понимание физики воспламенения. Такие двигатели могут сочетать сравнительно чистый выхлоп бензиновых и высокое КПД дизельных.

Также HCCI двигатели имеют чрезвычайно низкий выхлоп оксидов азота NOx даже без применения каталитического нейтрализатора. Тем не менее, для соответствия экологическим стандартам, требуется нейтрализация несгоревших углеводородов и угарного газа.