1 汽油壓燃（GCI）的來源 

隨著能源與環(huán)境問題的日益嚴峻，各國相繼制定了更為嚴格的油耗和排放法規(guī)。但傳統(tǒng)的柴油機屬于噴霧擴散燃燒方式，不可避免的存在著局部高溫區(qū)和局部過濃區(qū)，產(chǎn)生NOx-soot的trade off關(guān)系。為了使傳統(tǒng)柴油機滿足更為嚴格的排放法規(guī)要求，需要對柴油機增壓系統(tǒng)（單級增壓升級為兩級增壓）、噴油系統(tǒng)（噴油壓力提升到2000 bar 以上）以及后處理系統(tǒng)（DOC + DPF + SCR）進行升級，必定會造成內(nèi)燃機制造成本的增加，降低產(chǎn)品競爭力。

為了降低實現(xiàn)高效清潔燃燒的成本，內(nèi)燃機學(xué)者創(chuàng)造性的提出了各種基于反應(yīng)路徑控制的新型燃燒模式，其中最具有代表性的是"均質(zhì)壓燃，低溫燃燒" HCCI 模式，該燃燒模式能成功的避開NOx和soot生成半島，實現(xiàn)極低的NOx和soot排放，同時保持較高的熱效率。但HCCI燃燒模式仍存在著以下問題：首先是著火時刻和燃燒過程受到化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)控制，無法通過噴油或其它方式對其著火時刻和燃燒放熱規(guī)律進行有效和精確的控制；其次是其運行工況范圍較窄，在大負荷工況受到壓力升高率的限制，而在小負荷受到燃燒效率的限制。因此，HCCI只能實現(xiàn)局部運行工況范圍內(nèi)的高效清潔燃燒，而且其控制難度大，難以在重型柴油機上實際應(yīng)用。

從Φ-T圖上可以看出，如果在著火前混合氣充分混合，使局部當量比均降至2以下，避開soot生成區(qū)域；然后通過引入大比例EGR來降低缸內(nèi)燃燒溫度，使燃燒溫度降至2200 K以下，就可以避開NOx生成區(qū)域?；诖朔N燃燒路徑的控制，相比HCCI而言，可以降低對混合氣均勻度的要求，在提高燃燒可控性的同時，實現(xiàn)高效清潔燃燒。

我們知道，相比柴油燃料，汽油燃料的辛烷值高，能夠有效的延長滯燃期；此外，汽油燃料具有揮發(fā)性好的特點，有利于汽油的快速混合，降低汽油混合氣在著火之前的當量比。在結(jié)合大比例EGR的同時，使汽油燃料具有實現(xiàn)極低NOx和soot排放的潛力。因此，在柴油機上燃用汽油燃料的新型燃燒方式——汽油壓燃(GCI) 受到了企業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。

2 汽油壓燃（GCI）的實際應(yīng)用

據(jù)報道，韓國現(xiàn)代公司聯(lián)合德爾福公司和美國威斯康辛大學(xué)共同開發(fā)了汽油GCI樣機，最終將投放市場?，F(xiàn)代公司開發(fā)汽油GCI樣機主要原因是汽油壓燃方式較傳統(tǒng)柴油燃燒更加清潔，而且不需要柴油機所使用的昂貴的高壓共軌系統(tǒng)、DPF以及尿素噴射系統(tǒng)等。因此，汽油GCI發(fā)動機的成本將低于傳統(tǒng)柴油機的制造成本?，F(xiàn)代公司開發(fā)的GCI樣機，將不會采用火花塞和電熱塞等輔助著火措施，相比汽油點燃式發(fā)動機，汽油GCI樣機的燃油經(jīng)濟性能夠提高25%。同時，現(xiàn)代公司表示，將會采用高達40%的EGR率來降低NOx排放。為了保證汽油GCI的冷起動性能，在汽油GCI樣機的進氣系統(tǒng)中加裝了進氣加熱裝置。

雖然，這款發(fā)動機還未經(jīng)過實際道路檢測，但是現(xiàn)代公司的前期試驗結(jié)果表明該發(fā)動機具有較好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)代公司很自信的表示將在10年內(nèi)將汽油GCI發(fā)動機投入到市場上進行銷售。

汽油GCI因其具有實現(xiàn)高效清潔燃燒的潛力，受到了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的重視，但是大量研究表明，汽油壓燃在小負荷、中等負荷和大負荷均存在著不同的問題，在產(chǎn)業(yè)化之前，還需要攻克很多技術(shù)難題。

                                                   來源： 內(nèi)燃機全產(chǎn)業(yè)鏈展