大家都知道预燃室可以提升发动机热效率,但一直没看到有很详细地解释,那今天由我来抛砖引玉。
先讲一个概念:Minimum Advanced for best Torque (MBT),即达到最佳扭矩的最小点火提前角。在压缩冲程达到上止点之前火花塞就会点火,以使混合气充分燃烧,这个提前量通过曲轴转角来量化,称为点火提前角。
在传统火花塞点火的发动机中,为了减少爆震,点火提前角会相较于 MBT 延迟,这样就不能压榨最佳扭矩,热效率也不能极致。为了维持足够的动力同时降低排气温度,ECU 会进行加浓喷射,同时影响油耗和排放。
引入预燃室以后,可实现“先富带动后富”,火焰射流提升了火焰扩散的速度和能量,从而减小了燃烧持续时间,进而减轻了爆震倾向。使用预燃室的射流点火发动机,可以压榨更极致的点火提前角,从而获得更好的动力性和热效率,现有的MC20 和 F1 赛车就是例子。
图2 和图3 展示了被动预燃室的结构,而图4 带喷油嘴的主动预燃室因为过于复杂还没有应用。