稀薄燃燒的迷思
想要省油并增進效率就必須朝向稀薄燃燒及高壓縮比這兩個途徑。為了維持引擎正常運作,空燃比通常維持在14.7:1左右會有較佳的燃燒效率,調整范圍在12:1~16:1之間,超出這個范圍,燃油混合氣就不容易被引燃。油氣濃、空燃比低容易產生燃燒不完全,造成積碳及耗油、HC廢氣生成等情形。但是汽油能幫助引擎散熱的功效,所以燃油氣濃能保護引擎免于高熱危害以及減少爆震發生的可能性,對于低轉速進氣效率不彰的自然進氣引擎能改善扭力輸出。所以耐久賽及一些穩扎穩打的賽車手都選擇較低的空燃比。而且適度的油氣濃度,空氣中的氧氣將充分與油氣結合產生二氧化碳與水,就不會和氮氣起作用產生有毒性的NOx。
油氣較淡、空燃比高的稀薄燃燒方式能減少汽油的消耗量,達到省油的目的。但是稀薄燃燒容易產生爆震、缸溫過高、氧氣運用不完全等情形,高溫加上燃燒后廢氣中含氧過多的結果,造成氧氣與氮氣結合產生大量的NOx,必須藉由特殊的觸媒段吸收NOx,并導入空氣,讓NOx與HC再次被觸媒催化成水及二氧化碳。第二種方法就是大量利用EGR系統引導廢氣進入進氣岐管,這樣的功效是因為燃燒后的廢氣含氧量極少,加入進氣系統中一起混合能降低油氣的氧氣比例,如此就能抑制NOx的產生。廢氣除了可以推渦輪外還有環保功效,夠神奇吧!
但是NOx吸附觸媒成本高,廢氣中含NOx越多就要用越長的特殊觸媒段來吸收,如此一來,大排氣量的引擎制造成本將會成等比上升,市場競爭力較弱,日后的維修成本也很驚人。EGR系統要精確控制廢氣導入量并不容易,而且在怠速時、引擎負荷量大時、暖車時期(引擎未達工作溫度前)不能使用EGR,不然會造成引擎運轉不順及扭力降低,所以EGR不能完全取代特殊觸媒。最好的方法就是兩者都用,但是羊毛出在羊身上,消費者必須忍受昂貴的車價才能享有既環保又省油的引擎。
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