燃油效率(燃油引擎效率已经到极限?一项源自F1黑科技下放，将引发一场革命)
文/阮锦程
尽管世界上主流车厂都忙着发展电动车，但仍然没有放弃挖掘传统内燃机的潜力。目前民用车内燃机热效率最高的是丰田混合动力，能达到41%，而本田也达到了40.5%，那么是不是到极限了？
要想再前进一步，就要拿出一些压箱底的技术了。你可能会奇怪，内燃机还能有什么大招？请了解一下F1。
为提升燃烧效率，其实近十几年来都是往一个方向发展——稀薄燃烧，未来是超稀薄燃烧。
传统缸内直喷引擎依靠火花塞点火
尽量把气缸内混合气体弄得稀薄一些，少喷一点汽油再能点火充分燃烧，这就是典型的“既要马儿跑得快，又马儿少吃草”的做法。例如近十几年发展的缸内直喷技术，本质上还是想把汽油颗粒喷射得更细一些，这样少量燃油就能与空气混合.......
但气缸内的混合气太稀薄了，你想把它充分点燃就不容易了。例如大众FSI缸内直喷是分层燃烧功能，目的是为了更好的点燃混合气，但做得也不算太成功。
传统引擎缸内直喷把汽油雾化
现代引擎采用火花塞点燃混合气，但火花塞的火星很有限，很多时候它只能点燃自身周围的燃油。在稀薄燃烧面前，等于是面对一堆干柴，你用一个打火机想去点燃它......是有点难度。
但如果你把打火机换成一个火把，那么事情就容易多了。
好了，现在主角出场了。有一次我们去马勒采访增程电动车，德国马勒是众多国际汽车与引擎零部件制造商中的佼佼者，日常生活中可能我们更熟悉它的汽车滤清器。
2015年的时候
马勒在介绍公司的PPT中，有一个不是采访主题红色的画面一闪而过，然后被我抓住一问到底。证实那辆红色的车车正是法拉利F1赛车，而多年前法拉利赛车前鼻翼上就出现的“MAHLE”LOGO，说明了法拉利与马勒多来年来技术合作。
马勒MAHLE一早出现在法拉利F1赛车上
早在2016年加拿大站，法拉利F1引擎就从供应商马勒那里得到技术援助，引入了一套类似奔驰AMG F1引擎相似的黑科技——TJI（Turbulent Jet Ignition），这是一种革命性的引擎技术。
这就是“预燃室”技术。就如前面谈到火花塞点火时候所说，把打火机换成一个火把事情就简单多了，而这个火把就是“预燃室”。
在法拉利F1引擎的TJI系统中，将喷油嘴和火花塞安置在同一个预燃室式燃烧室中，97%的燃料能量进入到主燃烧室中，3%的剩余在预燃室中。
工作时火花塞先点燃预燃室的混合气，预燃室里燃烧的混合气像一个火把冲出来，这样很顺利就点燃主燃烧室，也就是气缸中的97%的混合气。
凭借着预燃室这些黑科技，F1的1.6L V6涡轮增压引擎的燃烧效率短短两年间从40%提升到了47%，遥遥领先于民用引擎。但众所周知，F1车队对于自家技术可谓是守口如瓶，特别是引擎技术。何况现在法拉利F1引擎已经是围场中功率最高的引擎。
而就在不久前，马勒竟然计划把这项黑技术引入到民用引擎领域，并把它命名为Mahle Jet Ignition（MJI）的燃烧系统。
这种感觉就像《头文字D》中拓海把引擎开坏以后，他父亲把一副赛车引擎装进AE86那样。
马勒民用版的MJI技术
MJI技术特点在预燃室中安装火花塞，先通过火花点燃预燃室的混合气，然后燃烧的火焰通过预燃室底部的小孔冲进主燃烧室，从而点燃了整个气缸内的混合气。这比传统引擎火花塞只能点燃自身周围的混合气高效得多了。
马勒预燃室和火花塞一起
马勒的MJI有两种类型：主动和被动式。主动式有两种燃油喷射形式（直喷和进气道喷射），主动式先是由喷油嘴先喷射95%的燃料进主燃烧室，活塞正常压缩的情况下，其余5%（或小于5%）被喷射到预燃室内。
火焰通过预燃室底部的小孔冲进主燃烧室
被动式与现在F1采用的技术相近，取消了缸内直喷，但同样保留了预燃室和火花塞。工作时混合气先进入主燃烧室并被活塞压缩，少量燃气混合物通过主燃烧室和预燃室之间的小孔进入预燃室内，再被火花塞点燃。
马勒宣称，MJI技术可以让民用引擎燃油效率几乎达到了类似于柴油引擎的效率，而目前最好的柴油引擎热效率在50%以上。MJI测试表明，单位能耗低于200g / kWh，并且CO 2排放量显着减少。
其实研究预燃室技术不止马勒一家，包括奔驰、雷诺和本田都有相当的技术。特别是本田现时也为F1提供引擎，本田原计划将这项技术在2020年引入商用，并把它命名为“i-CVCC”。
本田也为F1提供引擎
本田在试验中i-CVCC热效率据说已经达到了47％，但为了在大规模量产时，为了实现与高比功率的兼容，热效率目标确定在45％左右。
在上世纪70年代燃油危机时代，本田思域正是搭载了CVCC（复杂涡流控制燃烧）引擎，通过了美国严格的排放标准，从此让本田汽车在美国大卖。而“i-CVCC”会不会让本田重返民用引擎领先位置？
显然，一场比当年缸内直喷的出现还要重要的内燃机革命，正在到来。
O(∩_∩)O
