SAAB燃燒控制系統(三)

SAAB Combustion Control System,SCC

記者:Teddy 2001-01-09

「SAAB燃燒控制系統」的工作流程

SAAB用了幾張圖來說明「SAAB燃燒控制系統」詳細的工作流程。


圖1. 爆發行程

圖2. 排氣行程開始

圖3. 排氣行程的最後階段,活塞即將要到達上死點,此時進氣門已經打開,排氣門還未完全關閉,位在缸頭中央的火星塞噴嘴噴出燃油。燃油和廢氣混合在一起,然後進入到進氣道和排氣道中。



圖4.進氣行程剛開始,這個時候排氣閥還沒關閉,大量的廢氣混合著燃油從排氣道被吸回汽缸裡。

圖5.進氣行程持續,排氣閥此時已經關閉,剛才流到進氣道裡的廢氣與燃油的混合氣在這時候也被吸了回來。

圖6.進氣行程的末期,這時所有該吸進汽缸的廢氣和燃油都吸完了,新鮮的空氣開始由進氣道進入汽缸。當然,進氣量不能太多,不能太少,只能吸進正好讓空燃比維持在十四點六的空氣。



圖7.壓縮行程。在活塞運動到總行程一半的時候,火星塞噴嘴噴出一股空氣,增加汽缸內混合氣的紊流,以促成燃燒,並加快燃燒的速度。

圖8a.爆發,這張圖顯示在低負荷,汽缸內有非常大量的廢氣的時候,火星是透過一個3.5mm大間隙的固定電極來跳火的狀況。

圖8b.這也是爆發,但是顯示在高負荷時,因為點火較慢,汽缸內被壓縮的氣體密度較高,為了要確保火星能成叫lash;的發生,火星改由間隙較小的活塞電極來產生。


對於「SAAB燃燒控制系統」的觀察

「SAAB燃燒控制系統」是一種非常新穎的引擎技術,以目前公布的資訊來觀察,有幾個現象是比較有趣的。

第一,講白了,「SAAB燃燒控制系統」就是一種直噴引擎,但是似乎不像其他的傳統直噴引擎這麼複雜。傳統的直噴引擎一會兒成層燃燒,一會兒均勻燃燒,增加了控制,製造與開發上的難度,當然也就增加了成本。

我們先回顧一下傳統直噴引擎省油的關鍵--成層燃燒。因為要省油,所以希望能稀薄燃燒,但是太稀薄了又燒不起來,只好想盡辦法把一小撮較濃的混合氣導引到火星塞附近來點燃,這就是所謂的成層燃燒。但是成層燃燒的燃燒狀況不好,會產生黑煙;又因為稀薄燃燒,氮氧化合物的問題就像前面所提到的,必須使用昂貴的特殊觸媒轉化器。這些特殊觸媒轉化器雖然已經在作販售了,但其實還不是十分的成熟,也實在對工程師們構成了一個難題。所以為了要達到成層燃燒,節省那一點點燃油,真可說是費盡苦心,用盡金錢,然而氣人的是,效果卻有限。

「SAAB燃燒控制系統」不使用這種難度高但成效不明顯的燃燒模式,而單純的用可變進排氣門正時的方法來大量混入廢氣,以達到直噴引擎省油的目的並解決排污的問題。同時,為了順利點燃混合了大量廢氣之後的混合氣,又引入了可變火星間隙的技術,三種技術層層相扣,缺一不可,其實是很好的概念。不過,在混入了這麼多的廢氣之後,燃燒一定也不會好到哪裡去,就看SAAB是不是能把這種系統的燃燒控制在可接受的範圍之內,這得要等到更進一步的資訊才能夠知道了。

第二,跟傳統的直噴引擎比起來,傳統的直噴引擎需要極高的噴油壓力,「SAAB燃燒控制系統」應該只需要較一般的噴油壓力,這可以降低在這方面的能量損失,成本也可以低一點。

第三,SAAB是美國GM汽車集團下的一員,而與SAAB一同開發「SAAB燃燒控制系統」的重要技術伙伴Orbital,也與GM汽車集團維持著相當程度的合作關係,從這些看來,實在不能不讓人懷疑「SAAB燃燒控制系統」會不會就是GM要用來對抗歐洲與日本直噴引擎的秘密武器呢?畢竟現在開發新引擎的成本高昂,開發這種引擎新技術的成本更是驚人,如果集團內已經有適當的技術,拿來共用似乎也是件蠻合理的事。當然,GM內也有些其他的直噴技術,會不會廣泛使用「SAAB燃燒控制系統」就要看看這套技術是不是像宣稱的這麼好了。

「SAAB燃燒控制系統」目前沒有在市售車輛上的運用經驗,因此到底能有多少的效益,是不是有什麼還不為所知的缺點,目前都還不明朗。但是如果照SAAB官方的說法,這種引擎技術這麼優越,好像很有可能作實際上應用,它的未來實在讓人感到相當的有興趣。

系列介紹

SAAB燃燒控制系統(一)

SAAB燃燒控制系統(二)

SAAB燃燒控制系統(三)