Động cơ xăng không sử dụng bugi (HCCI) trên ô tô

Mặc dù là động cơ xăng nhưng HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) không sử dụng bugi để đánh lửa mà nén hỗn hợp không khí và nhiên liệu đến áp suất cao để tự bốc cháy giống như động cơ Diesel mà không sợ hiện tượng kích nổ. Điểm khác biệt của động cơ HCCI so với các động cơ xăng có lẽ là nguyên lý hòa trộn và cháy đồng đều tại mọi điểm bên trong buồng đốt không giống như nguyên tắc lan truyền ngọn lửa trên các động cơ xăng thông thường. Điều này sẽ giúp tránh được hiện tượng kích nổ do tự hỗn hợp xăng và nhiên liệu tự bốc cháy và tạo ra sóng lan truyền từ bugi.

​

HCCI: Động cơ xăng không cần bu-gi

​

Để vận hành được động cơ HCCI thì nhiệt độ của buồng đốt đóng vai trò rất quan trọng. hỗn hợp xăng và nhiên liệu chỉ có thể tự bốc cháy khi buồng cháy được làm nóng nhất định, do đó động cơ sẽ sử dụng buji đánh lửa để khởi động động cơ, khi nhiệt độ bên trong xilanh đã được làm ấm lên thì mới vận hành được chế độ HCCI. Trong chế độ HCCI hỗn hợp hòa trộn nhiên liệu và không khí rất loãng do đó động cơ làm việc ở chế độ hỗn hợp nhiên liệu nghèo nhờ vậy động cơ có thể đạt được hiệu quả như động cơ Diesel và giảm được hàm lượng CO2 trong khí thải.

Thử thách lớn nhất của động cơ này là điều khiển quá trình cháy của HCCI. Với động cơ sử dụng bugi có thể dễ dàng điều khiển thời điểm đánh lửa nhưng với sự cháy của HCCI cần phải thay đổi thành phần của hỗn hợp và nhiệt độ đồng thời kết hợp với thời điểm phun để có thể đạt được hiệu quả cao nhất và tránh được hiện tượng kích nổ. Công nghệ HCCI đang rất được các nhà sản xuất ô tô quan tâm vì đây là sự kết hợp những công nghệ ưu việt nhất của ngành động cơ đốt trong hiện nay như: sử dụng phun nhiên liệu trực tiếp, điều khiển cam bằng điện tử và điều khiển khoảng nâng của cam theo áp suất bên trong xilanh. Mặc dù vậy, những nghiên cứu mới chỉ cho phép động cơ tự bốc cháy ở chế độ tải trọng thấp, khi làm việc với công suất lớn thì chế độ HCCI sẽ không đáp ứng được và động cơ vẫn phải trở về chế độ đánh lửa bằng bugi như động cơ thông thường.

​

Trên hai mẫu xe hai xe 2007 Saturn Aura và Opel Vectra đều được trang bị động cơ 2.2L Ecotec với công suất 180 Hp (134Kw) và mômen xoắn cực đại lên tới 230 Nm, hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp đặt tại trung tâm, trục cam kép được điều khiển điện tử để điều khiển đóng mở xupap theo nhiều chế độ. Thiết bị quan trọng nhất là bộ điều khiển rất phức tạp có khả năng phân tích các dữ liệu từ cảm biến đo áp suất bên trong xilanh để vận hành quá trình cháy HCCI và chuyển đổi giữa chế độ cháy HCCI và chế độ cháy sử dụng buji đánh lửa.

Những thử ngiệm của GM trên 2 mẫu xe Saturn Aura và Opel Vectra vào năm 2007 đã cho thấy khi vận hành ở chế độ HCCI nó có thể đạt tốc độ tối đa lên tới 88 km/h, còn khi chiếc xe chạy ở tốc độ cao hơn thì động cơ sẽ chuyển sang chế độ sử dụng buji như trên các động cơ xăng thông thường. Và các nhà nghiên cứu vẫn tiếp tục nghiên cứu để nâng cao phạm vi sử dụng chế độ HCCI.

​

Những điểm nổi bật của công nghệ HCCI:

Hiệu quả động cơ giống như động cơ Diesel nhưng lại giảm được chi phí dành cho xử lý khí thải.
Sử dụng công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp và cơ cấu phối khí thông minh (variabe valve).
Tiết kiệm nhiên liệu khoảng 15% so với động cơ xăng thông thường.
Ngoài động cơ xăng còn có thể sử dụng cho động cơ sử dụng nhiên liệu hỗn hợp E85.
Sẵn sàng lắp đặt HCCI cho động cơ xăng đang sử dụng.
Còn nhiều điểm nổi bật khác nữa.

Chúc các cụ có một ngày làm việc tốt nhất ạ.

http://www.oto-hui.com/threads/dong-co-xang-khong-su-dung-bugi-hcci-tren-o-to.94029/