У потрази за све бољом ефикасношћу горива и смањењем емисија, стара и веома обећавајућа идеја пронашла је нови живот. ХЦЦИ (Хомогена пуњења) Компресијско паљење) технологија постоји већ дуже време, али је недавно добила поновну пажњу и ентузијазам. Док су у раним годинама видели многе непремостиве (у то време) препреке чији би одговори тек дошли софистицирана компјутерски управљана електроника развијена је и сазрела у поуздане технологије, напредак заустављен Време је, као и увек, радило своју магију и готово сваки проблем је решен. ХЦЦИ је идеја чије време је дошло скоро са свим деловима и деловима технологије и знања како би се стварно искористили.
Шта је ХЦЦИ?
ХЦЦИ мотор је комбинација конвенционалних мотора Искра за паљење и дизел компресијско паљење технологија. Спајање ова два дизајна нуди високу ефикасност налик дизелу без тешких и скупих поступака са НОк и емисијама честица. У свом најосновнијем облику, то једноставно значи да се гориво (бензин или Е85) хомогено (темељно и потпуно) меша са ваздухом у комора за сагоревање (врло слична уобичајеном бензинском мотору са паљењем на искре), али са врло високим уделом ваздуха у гориву (витка смеша). Када клип мотора достигне своју највишу тачку (горњи мртви центар) на потезу компресије, мешавина ваздух / гориво аутоматско паљење (спонтано и потпуно сагоревање без помоћне свећице) од топлоте компресије, слично дизел мотор. Резултат је најбољи из оба света: мала потрошња горива и ниска емисија издувних гасова.
Како функционира ХЦЦИ?
У ХЦЦИ мотору (који је заснован на четворотактном Отто циклусу), контрола испоруке горива је од највеће важности за контролу процеса сагоревања. На улазном ходу гориво се убризгава у комору за сагоревање сваког цилиндра помоћу млазница за гориво, монтираних директно у глави цилиндра. То се постиже независно од индукције ваздуха која се одвија кроз усисни пленум. На крају усисног хода гориво и ваздух су у потпуности унесени и помешани у комору за сагоревање цилиндра.
Како се клип почиње померати нагоре током удара компресије, у комори за сагоревање почиње да се ствара топлота. Када клип дође до краја овог хода, акумулира се довољно топлоте да проузрокује гориво / ваздух мешавина да се спонтано сагорева (није потребна искра) и форсира клип због напајања удар. За разлику од класичних моторних варница (па чак и дизела), процес сагоревања је пусто, нискотемпературно и незапаљиво ослобађање енергије кроз целу комору за сагоревање. Читава мешавина горива се сагорева истовремено производећи еквивалентну снагу, али користећи много мање горива и ослобађајући далеко мање емисије у процесу.
На крају такта напајања клип поново окреће смер и покреће ход испуха, али пре сви издувни гасови се могу евакуисати, а испушни се вентили рано затворе, хватајући део латентног сагоревања топлота. Та се топлота чува, а мала количина горива се убризгава у комору за сагоревање пред-пуњење (ради контроле температуре сагоревања и емисија) пре следећег удара усисавања почиње.
Изазови за ХЦЦИ
Стални развојни проблем са ХЦЦИ моторима је контрола процеса сагоревања. У традиционалним моторима са варницом време сагоревања се лако подешава управљачким модулом за управљање мотором који мења варницу и можда испоруку горива. Са ХЦЦИ-овим пламенским сагоревањем није ни тако лако. Температура коморе за сагоревање и састав смеше морају се строго контролисати унутар брзо променљивих и врло уских прагова који укључују параметри као што су притисак цилиндра, оптерећење мотора и обртаја, положај лептира за гас, екстремне температуре спољног ваздуха и атмосферски притисак Промене. Већина ових стања надокнађена је сензорима и аутоматским прилагођавањем иначе фиксним радњама. Укључени су појединачни сензори притиска у цилиндру, променљиво подизање хидрауличког вентила и електромеханички фактори за подешавање времена брегастог вратила. Трик није толико у томе да ови системи раде на начин на који раде на томе да раде заједно, веома брзо, и током много хиљада километара и година хабања. Можда ће, подједнако изазован, бити и проблем одржавања ових напредних система управљања.
Предности ХЦЦИ
- Слабо сагоревање враћа ефикасност горива за 15 процената у односу на класични мотор са паљењем.
- Чистије сагоревање и ниже емисије (посебно НОк) од класичног мотора са паљењем.
- Компатибилан са бензином као и горивом Е85 (етанол).
- Гориво се сагорева брже и на нижим температурама, смањујући губитак топлотне енергије у поређењу с уобичајеним моторима са варницом.
- Индукциони систем без гаса елиминише губитке црпних трења који настају у традиционалним (кућиште лептира за гас) мотори са варницом.
Недостаци ХЦЦИ
- Високи притисци у цилиндрима захтевају јачу (и скупљу) конструкцију мотора.
- Ограничени распон снаге од класичног мотора са варницом.
- Многе фазе карактеристика сагоревања је тешко (и скупље) контролисати.
Јасно је да ХЦЦИ технологија нуди врхунску ефикасност горива и контролу емисије у поређењу са уобичајеном испробаном искром паљење бензински мотор. Оно што још није сасвим сигурно јесте способност ових мотора да ове карактеристике дају јефтино и, што је још важније, поуздано током животног века возила. Континуирано напредовање у електронским контролама довело је ХЦЦИ до пропадања реалност, и потребна су даља усавршавања да би се она потиснула преко ивице у свакодневној производњи возила.