均质压燃

均质压燃（英文：Homogeneous charge compression ignition,缩写为 HCCI）是一种内燃机的工作方式，这种内燃机把燃料和氧化剂充分混合压缩，达到自燃点。如同其他燃烧，均质压燃通过放热反应将化学能转化为功和热。

简介均质压燃的汽油发动机可以将燃油效率达到柴油发动机的水平，同时在不使用催化转换器的情况下保持低的氮氧化物NOx排放标准。碳氢化合物（未燃烧的燃料和油）和一氧化碳排放物仍需要处理以符合汽车排放控制法规。

传统的汽油发动机结合了混合进气和火星点火（英文缩写为 HCSI）。柴油发动机结合了分层进气和压缩点火（英文缩写为 SCCI）。均质压燃结合了传统汽油发动机和柴油发动机的特点；与 HCSI一样在进气冲程期间注入燃料；但均质压燃不会使用放电火星去点燃一部分混合物，而是以压缩提高温度，直到整个混合油气自发反应。分层进气压缩点火也依赖于由压缩高压引发的高温，但它会在压缩冲程中稍后注射燃油。燃烧发生在燃料和空气的边界，会产生更多废气排放，但允许更精细和更高的压缩燃烧，产生更高的效率。

HCCI结合了传统汽油发动机和柴油发动机的特点。汽油发动机结合了均质充量（HC）和火花点火（SI），缩写为HCSI。柴油发动机结合了分层充气（SC）和压缩点火（CI），缩写为SCCI。

与HCSI一样，HCCI在进气冲程期间喷射燃料。然而，HCCI不是使用放电（火花）来点燃一部分混合物，而是通过压缩提高密度和温度，直到整个混合物自发反应。

分层充气压缩点火也依赖于由压缩引起的温度和密度增加。但是，它会在压缩冲程中稍后喷射燃油。燃烧发生在燃料和空气的边界，产生更高的排放，但允许更精简和更高的压缩燃烧，从而产生更高的效率。

HCCI需要微处理器控制和理解点火过程。HCCI设计实现类似柴油发动机效率的汽油发动机排放。

没有催化转换器，HCCI发动机实现极低的氮氧化物排放量（NOx）。碳氢化合物（未燃烧的燃料和油）和一氧化碳排放物仍需要处理以符合汽车排放控制法规。

最近的研究表明，结合不同反应性（如汽油和柴油）的混合燃料可以帮助控制HCCI点火和燃烧速率。RCCI或反应性控制压缩点火已被证明可在宽负载和速度范围内提供高效，低排放的操作。这种HCCI系统可以在自由活塞式发动机的帮助下高效运行。1

历史HCCI发动机有着悠久的历史，尽管HCCI还没有像火花点火或柴油喷射那样广泛实施。它基本上是一个奥托燃烧循环。HCCI在使用电子火花点火之前很流行。一个例子是使用热蒸发室帮助混合燃料和空气的热球引擎。与压缩相结合的额外热量引起了燃烧的条件。另一个例子是“柴油”模型飞机发动机。1

操作方法当反应物的浓度和温度足够高时，燃料和空气的混合物被点燃。浓度和/或温度可以以几种不同的方式增加：

提高压缩比

感应气体的预热

强迫归纳

保留或重新导入废气

一旦点燃，燃烧就会很快发生。当自燃过早发生或化学能过多时，燃烧过快，缸内压力过高会破坏发动机。由于这个原因，HCCI通常在稀薄的整体燃料混合物中运行。2

优点由于HCCI发动机属于贫油燃料，因此它们可以在类似柴油的压缩比（> 15）下运行，从而比传统SI汽油发动机的效率高出30%。

燃料和空气的均匀混合导致更清洁的燃烧和更低的排放。由于峰值温度明显低于典型的SI发动机，因此NOx水平几乎可以忽略不计。此外，该技术不会产生烟灰。

HCCI发动机可以使用汽油，柴油和大多数替代燃料。

HCCI避免了油门损失，进一步提高了效率。2

缺点实现冷启动能力。

高热释放和压力上升率有助于发动机磨损。

自燃很难控制，与SI和柴油发动机中的点火事件不同，后者分别由火花塞和缸内燃料喷射器控制。

HCCI发动机的功率范围很小，在低负载情况下受到燃油限制和缸内压力限制导致的高负载的限制。

一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）预催化剂排放量分别高于典型火花点火发动机，这是由不完全氧化（由于快速燃烧事件和低缸内温度）和陷阱裂缝气体引起的。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学